【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接设备，具体涉及一种轮毂焊接装置、生产线及方法。
技术介绍
1、轮毂通常包括轮辋及轮辐两部分，而且在轮毂的生产过程中，其一般会先单独对轮辋和轮辐进行生产，然后再在轮辋和轮辐生产完成之后采用焊接的方式将轮辋和轮辐连接在一起。具体地，其焊接过程主要包括以下内容：先将轮辐放置在轮辋当中，使得轮辋的外侧壁与轮辐的内壁相互接触，随后将轮辋和轮辐固定在焊机底部的转动座上，并使得焊接头对齐轮辋与轮辐的接触处；最后再驱动转动座围绕轮辋的轴线转动，并在该转动过程中控制焊接头完成对轮辋和轮辐的焊接。
2、不过，由于轮辋和轮辐分别采用不同的工艺进行单独生产，即轮辐的外圆采用车削加工，轮辋采用钢板卷圆、对焊、辊压、模具冲压工艺生产，轮辐和轮辋的圆形焊缝的圆度和同轴度容易存在有一定的偏差，进而使得轮毂焊接的困难程度在一定程度上有所提高。
3、为了克服上述问题，现有的轮毂焊接装置一般会将焊接头设置为可活动的结构，以适应焊缝位置的变换。不过，在实际使用过程中发现，由于现有轮毂焊接装置上用来配合焊接头使用的焊缝检测结构为接触式检测结构，轮辋成型时会产生的部分焊口，以及轮辋的外侧圆面不呈现圆筒状态，而是圆锥筒面，该接触式检测结构中的柱状滚轮与圆锥筒面之间会呈现高度不确定的接触线，从而导致焊缝检测结果容易不准确的问题，并使得内部焊接位置受到影响；同时，其还容易对焊缝检测结构造出磨损，从而增加后续维护次数和工作量；以及容易在缝隙间距不一样的位置出现贴边焊接的问题，进而严重影响成型。
技术实现思路b>
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种既能够准确检测焊缝位置，又能够准确引导焊接头移动至焊缝中间位置处的轮毂焊接装置、生产线及方法，以克服现有轮毂焊接装置所存在的焊缝检测不准确的问题，进而提高轮毂焊接质量。
2、为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供了一种轮毂焊接装置，其包括机架，机架设置有轮毂固定工装和焊接头组件，焊接头组件包括三维移动滑台，三维移动滑台的动力输出端安装有焊接激光头，焊接激光头的上部设置有视觉跟踪器镜头，且视觉跟踪器镜头和三维移动滑台的控制器通信连接；机架还设置有非接触式测距传感器，非接触式测距传感器的测点位于待焊接工件的焊缝内，且非接触式测距传感器和三维移动滑台的控制器通信连接。这样在使用本专利技术所提供的轮毂焊接装置对轮辋和轮辐进行焊接处理时，本专利技术可先通过视觉跟踪器镜头对两者之间的缝隙（即焊缝）的位置进行捕捉，并根据捕捉结果将焊接激光头准确地移动两者的中间位置处进行分中处理，或者按照缝隙间距的百分比对其进行定位，以对焊接激光头进行定位处理，以及保证焊接激光头所输出激光束的位置的准确性；随后再控制工件随轮毂固定工装进行转动和焊接，同时，在此过程中通过非接触式测距传感器实时监测焊缝的偏移量，并根据所监测的偏移量实时控制三维移动滑台进行移动，以确保焊接激光头始终在焊缝中间区域焊接。
3、进一步地，三维移动滑台包括安装在机架上的前后运动模组，前后运动模组的动力输出端安装有左右运动模组，左右运动模组的动力输出端安装有上下运动模组，上下运动模组的动力输出端安装有焊接激光头。
4、进一步地，轮毂固定工装包括整体升降框架，整体升降框架竖直滑动安装在机架上，且整体升降框架的上部安装有轮毂固定卡盘，轮毂固定卡盘的动力输入端传动连接有减速机，减速机的输入端传动连接有旋转电机。这时本专利技术可在旋转电机和减速机的配合下控制轮毂固定卡盘进行对应转速的旋转。
5、进一步地，整体升降框架驱动连接有升降驱动机构，且该升降驱动机构优选采用滚珠丝杠结构。
6、进一步地，升降驱动机构包括转动安装在机架上的丝杠，丝杠的端部传动连接有升降电机，丝杠的中部螺纹连接有丝杠螺母，丝杠螺母与整体升降框架连接，这样所述整体升降框架可随丝杠的转动进行上下升降动作，以调整轮辋和轮辐的高度。
7、进一步地，焊接激光头所输出激光束的直径为0.6mm，且其大于常见的轮毂中轮辋和轮辐组装后所行成的0.1-0.3mm宽的缝隙，以保证焊接激光头的焊接成型效果。
8、进一步地，非接触式测距传感器为激光测距传感器。
9、另一方面，本专利技术提供了一种轮毂焊接生产线，其包括依次排布的进料主线、焊接工位一、出料主线，进料主线的输出端设置有转向工位一，出料主线的输入端设置有转向工位二；焊接工位一的一侧设置有焊接工位二，焊接工位一和焊接工位二均设置有上述轮毂焊接装置，焊接工位二的两侧分别设置有转向工位三和转向工位四，转向工位三和转向工位一之间设置有过人翻转工位一，转向工位四和转向工位二之间设置有过人翻转工位二。
10、另外，本专利技术还提供了一种轮毂焊接方法，其包括以下步骤：
11、s1，将轮辋和轮辐固定在轮毂固定工装的轮毂固定卡盘处；
12、s2，先控制视觉跟踪器镜头对轮辋和轮辐之间的焊缝位置进行图像采集、图像处理，并获得焊缝位置信息；再根据焊缝位置信息控制焊接激光头移动至目标位置处；
13、s3，控制轮辐和轮辋随轮毂固定工装进行转动，并在此过程中，非接触式测距传感器实时监测焊缝的偏移量，焊接激光头根据所监测的偏移量实时调整位置对轮辐和轮辋进行焊接。
14、进一步地，s2包括以下步骤：
15、s21，根据视觉跟踪器镜头所获得的图像采集像素点的位置信息，获得焊缝的边界位置；
16、s22，选取焊缝边界两点，先计算出所选取两点之间目标焊接焦点的位置坐标，再计算目标焊接焦点和实际焊接焦点之间的位置差；
17、s23，控制焊接激光头向目标焊接焦点位置处周期性移动，并在此过程中，视觉跟踪器镜头每0.5s拍摄一次，三维移动滑台的移动速度根据视觉跟踪器镜头的拍摄结果实时调整；直至焊接激光头的实际焊接焦点和目标焊接焦点之间的距离值满足焊接要求。
18、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：1、在使用本专利技术所提供的轮毂焊接装置、生产线及方法对轮辋和轮辐进行焊接处理时，本专利技术可通过视觉跟踪器镜头对两者之间的缝隙（即焊缝）的位置进行捕捉，并根据捕捉结果将焊接激光头准确地移动两者的中间位置处进行分中处理，或者按照缝隙间距的百分比对其进行定位，以保证焊接激光头所输出激光束的位置的准确性，进而提高焊接质量；2、由于本专利技术采用非接触式的点激光测距方式，并将测量点在焊缝内；本专利技术的跟踪精度更高，且不易磨损。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种轮毂焊接装置，包括机架，机架设置有轮毂固定工装和焊接头组件；其特征在于，焊接头组件包括三维移动滑台，三维移动滑台的动力输出端安装有焊接激光头，焊接激光头的上部设置有视觉跟踪器镜头，且视觉跟踪器镜头和三维移动滑台的控制器通信连接；机架还设置有非接触式测距传感器，非接触式测距传感器的测点位于待焊接工件的焊缝内，且非接触式测距传感器和三维移动滑台的控制器通信连接。
2.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，三维移动滑台包括安装在机架上的前后运动模组，前后运动模组的动力输出端安装有左右运动模组，左右运动模组的动力输出端安装有上下运动模组，上下运动模组的动力输出端安装有焊接激光头。
3.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，轮毂固定工装包括整体升降框架，整体升降框架竖直滑动安装在机架上，且整体升降框架的上部安装有轮毂固定卡盘，轮毂固定卡盘的动力输入端传动连接有减速机，减速机的输入端传动连接有旋转电机。
4.根据权利要求3所述的轮毂焊接装置，其特征在于，整体升降框架驱动连接有升降驱动机构。
5.根据权利要求4所述的轮毂焊
6.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，焊接激光头所输出激光束的直径为0.6mm。
7.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，非接触式测距传感器为激光测距传感器。
8.一种轮毂焊接生产线，其特征在于，包括依次排布的进料主线、焊接工位一、出料主线，进料主线的输出端设置有转向工位一，出料主线的输入端设置有转向工位二；焊接工位一的一侧设置有焊接工位二，焊接工位一和焊接工位二均设置有根据权利要求1-7任一所述的轮毂焊接装置，焊接工位二的两侧分别设置有转向工位三和转向工位四，转向工位三和转向工位一之间设置有过人翻转工位一，转向工位四和转向工位二之间设置有过人翻转工位二。
9.一种轮毂焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的轮毂焊接方法，S2包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种轮毂焊接装置，包括机架，机架设置有轮毂固定工装和焊接头组件；其特征在于，焊接头组件包括三维移动滑台，三维移动滑台的动力输出端安装有焊接激光头，焊接激光头的上部设置有视觉跟踪器镜头，且视觉跟踪器镜头和三维移动滑台的控制器通信连接；机架还设置有非接触式测距传感器，非接触式测距传感器的测点位于待焊接工件的焊缝内，且非接触式测距传感器和三维移动滑台的控制器通信连接。
2.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，三维移动滑台包括安装在机架上的前后运动模组，前后运动模组的动力输出端安装有左右运动模组，左右运动模组的动力输出端安装有上下运动模组，上下运动模组的动力输出端安装有焊接激光头。
3.根据权利要求1所述的轮毂焊接装置，其特征在于，轮毂固定工装包括整体升降框架，整体升降框架竖直滑动安装在机架上，且整体升降框架的上部安装有轮毂固定卡盘，轮毂固定卡盘的动力输入端传动连接有减速机，减速机的输入端传动连接有旋转电机。
4.根据权利要求3所述的轮毂焊接装置，其特征在于，整体升降框架驱动连接有升降驱动机构。...
【专利技术属性】
技术研发人员：单长正，桑玉麟，周天程，
申请(专利权)人：山东森峰激光装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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