【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于加热丝焊接及机器学习，尤其涉及电子烟生产用加热丝自动焊接装置及加热丝自动定位方法。
技术介绍
1、电子烟生产用加热丝焊接是电子烟制造工艺中的关键环节，现有工艺大都采用人工电阻焊的方式，完成对发热丝和导线的焊接连接；
2、中国专利技术专利公开号cn116441783a公开了电子烟生产用加热丝自动焊接装置，该装置采用机械臂将加热丝置入定位机构；利用活动压条与转动架将导线缠绕在加热丝上；最后进行压焊完成连接，通过导线的缠绕增加导线与电热丝之间的连接强度，但该装置存在以下缺陷：缠绕方式简单，导线绕线不够整齐完整，进一步的会影响其连接强度。
3、为解决这些问题，需要研发缠绕准确、焊接质量好的电子烟生产用加热丝自动焊接装置。
4、当前的定位依赖机械加工和简单夹具,可精度可调性有限，导致加热丝无法精确定位在理想位置上,从而造成后续缠绕过程的偏心偏差。这会直接减弱导线与加热丝的连接强度,影响产品质量。因此，需要使用机器学习训练一个定位模型,可以分析半圆槽图像,提取加热丝的几何特征,建模学习其坐标映射关系,实现高精度、自动化的加热丝定位。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供电子烟生产用加热丝自动焊接装置及加热丝自动定位方法，以解决现有技术中的问题。
2、本专利技术实施例采用下述技术方案：电子烟生产用加热丝自动焊接装置，包括加工台、焊接机构以及用于将导线缠绕在加热丝引脚端的缠绕机构；
3、所述缠绕机构包括：
4、
5、转动设置在转动孔内的转盘，所述转盘上开设有偏心孔，所述偏心孔与转盘不同轴；
6、设于转盘左侧的套筒，所述套筒与转盘固定连接，所述套筒的与偏心孔同轴；
7、设于套筒上用于对导线右端部压紧的第一压紧机构；
8、设于加工台上的第一平台，所述第一平台上端设置有用于容纳加热丝引脚端的半圆槽，所述半圆槽与转盘同轴，所述第一平台上设置有用于将导线左端部与加热丝引脚端夹紧在一起的第二压紧机构；
9、以及用于带动转盘旋转的旋转驱动机构。
10、通过采用缠绕机构，在套筒带动导线围绕固定后的加热丝引脚端为轴线旋转，在导线的两端部均被固定的情况下，从而能够使得导线均匀的缠绕在加热丝引脚端部，以及提高了导线和加热丝的焊接质量。
11、进一步的，所述第一压紧机构包括：
12、弹性滑动设置在套筒内的滑套，所述滑套的顶部设置纵向延伸至其内部的弧形槽，所述弧形槽内设置有一个与其适配的弧形块；
13、以及设于套筒上方的第一直线驱动源，所述套筒上方外壁处开设有沿其长度方向延伸的滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有一个滑块，所述滑动槽的底部开设有贯穿至套筒内部的条形避让槽，所述条形避让槽的长度方向与滑动槽的长度方向一致，所述第一直线驱动源安装在滑块上，所述第一直线驱动源的输出轴贯穿滑块并且穿过避让槽与弧形块固定连接。
14、在滑套的作用下完成对导线右端部固定的同时也给予了导线在缠绕时其右端部一定的活动空间。所述套筒的左端部处安装有隔板，所述隔板上开设有与偏心孔同轴设置的圆孔；
15、所述套筒内部同轴设置有一个弹簧，所述弹簧的两端部分别弹性抵触在隔板和滑套上。
16、在弹簧的弹性作用下，能够使得导线始终处于紧绷的状态，由此保证导线能够均匀的缠绕在加热丝引脚端上。
17、所述滑套的外壁处设置有沿其轴向延伸的限位块，所述套筒内壁处设置有沿其轴向延伸的限位槽，所述限位块滑动设置在限位槽内。
18、所述旋转驱动机构包括：
19、固定套设在转盘上的外齿圈，所述外齿圈位于转动架的左侧；
20、设于转动架左侧的主齿轮，所述主齿轮与外齿圈啮合连接；
21、以及固定安装在转盘右侧的旋转驱动源，所述旋转驱动源的输出轴贯穿转动架并且与主齿轮同轴固定连接。
22、进一步的，所述第二压紧机构包括两个压板，两个压板以半圆槽轴线镜像设置，两个压板的下端均与半圆槽的顶面位于同一高度；
23、两个压板的外侧均设置有电机架，每一个电机架上均设置有第二直线驱动源，每一个第二直线驱动源的输出轴均固定连接在对应的压板上。
24、进一步的，两个压板的顶部相向端均设置有一个内弧形板，两个内弧形板的直径均与导线直径相适配。
25、电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,包括以下步骤：
26、步骤1：图像处理与特征提取
27、1.1.图像采集与预处理：
28、1.11.使用高分辨率工业相机采集加热丝和半圆槽的图像；
29、1.12.应用高斯混合模型(gmm)对图像进行分割，突出加热丝和半圆槽(41)的关键区域；
30、1.13.使用小波变换进行图像增强，以提高边缘特征的清晰度；
31、1.2.特征提取与优化：利用主成分分析(pca)和线性判别分析(lda)结合的方法，从增强后的图像中提取关键特,通过这些特征，构建一个特征向量量f,用于后续的坐标回归分析；
32、步骤2:复杂坐标回归模型
33、2.1.深度学习模型构建：设计一个深度神经网络(dnn),包括卷积层、批量归一化层、relu激活层和全连接层,深度神经网络的目标是从特征向量f中预测加热丝的理想位置坐标；
34、2.2.坐标回归公式：定义模型输出为δx和δy,表示加热丝的理想位置与实际位置的偏差；
35、使用复合函数表示坐标回归：
36、δx＝f(w1·h(f)+b1)
37、δy＝g(w2·h(f)+b2)
38、其中，f和g是非线性映射函数，h是特征提取函数，w1,w2,b1,b2是网络参数；
39、步骤3：模型训练与优化
40、3.1.损失函数与优化：
41、使用加权组合损失函数，结合均方误差(mse)和交叉熵损失，以优化定位精度和稳定性；然后应用adam优化器结合动量和自适应学习率策略，以加快收敛速度并提高模型稳定性；
42、步骤4:系统集成与协同控制
43、将模型输出的偏差值用于调整机械手的移动策略，实现闭环控制；结合机器学习模型和传统的pid控制算法，以实现更精确的动态调整。
44、本专利技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
45、1.本专利技术通过采用缠绕机构，在套筒带动导线围绕固定后的加热丝引脚端为轴线旋转，在导线的两端部均被固定的情况下，从而能够使得导线均匀的缠绕在加热丝引脚端部，以及提高了导线和加热丝的焊接质量。
46、2.本专利技术在弹簧的弹性作用下，能够使得导线始终处于紧绷的状态，由此保证导线能够均匀的缠绕在加热丝引脚端上，由于导线在缠绕的过程中导线的右端部若不固定则会导致导线无法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电子烟生产用加热丝自动焊接装置，包括加工台(1)、焊接机构以及用于将导线缠绕在加热丝引脚端的缠绕机构(2)；
2.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述第一压紧机构(3)包括：
3.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(6)包括：
4.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述第二压紧机构(5)包括两个压板(51)，两个压板(51)以半圆槽(41)轴线镜像设置，两个压板(51)的下端均与半圆槽(41)的顶面位于同一高度；
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在于，
7.根据权利要求5所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在于，
8.根据权利要求5所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在
9.根据权利要求5所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在于，
10.根据权利要求5所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置的加热丝自动定位方法,其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.电子烟生产用加热丝自动焊接装置，包括加工台(1)、焊接机构以及用于将导线缠绕在加热丝引脚端的缠绕机构(2)；
2.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述第一压紧机构(3)包括：
3.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(6)包括：
4.根据权利要求1所述的电子烟生产用加热丝自动焊接装置，其特征在于，所述第二压紧机构(5)包括两个压板(51)，两个压板(51)以半圆槽(41)轴线镜像设置，两个压板(51)的下端均与半圆槽(41)的顶面位于同一高度；
5.根据权利要求1-4任...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，
申请(专利权)人：浩元电子东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：
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