喇叭引線自動焊接機及其控制方法與流程

本發明涉及自動控制領域，特別涉及喇叭引線自動焊接裝置及其控制方法。

背景技術：

喇叭在制作過程中需要對電路板和引線進行焊接，目前都是采用人工焊接，操作隨意性很大，焊點不規則，焊接質量難以保證，而且重復勞動易使人產生疲勞，勞動強度大。

技術實現要素：

本發明的目的是要提供一種喇叭引線自動焊接機及其控制方法，可以解決上述現有問題中的一個或多個。

根據本發明的一個方面，提供了一種喇叭引線自動焊接機，包括第一攝像裝置、第一機械手、傳送機構、焊接裝置和控制裝置；第一攝像裝置用于獲取待焊接喇叭的第一影像數據，并將第一影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將第一影像數據與預設的第一標準影像數據經過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據第一控制指令提取相應的喇叭并置于傳送機構上，傳送機構將喇叭傳送至焊接裝置處；焊接裝置對喇叭引線進行焊接。

本發明的喇叭引線自動焊接機可以使喇叭焊接標準化、規范化，既保證了焊接質量的穩定，也減少了工人的重復勞動，降低了勞動強度。

在一些實施方式中，本發明的喇叭引線自動焊接機還包括第二攝像裝置；第二攝像裝置用于獲取傳送機構上的待焊接喇叭的第二影像數據，并將第二影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將第二影像數據與預設的第二標準影像數據經過比對確定的焊接指令輸出至焊接裝置；焊接裝置根據焊接指令在指定位置對該喇叭進行焊接。待焊接喇叭在被傳送機構輸送的過程中，由于抖動等原因，位移可能會有偏差，第二攝像裝置的設置可以確定焊接位置，保證焊接位置的準確性。

在一些實施方式中，本發明的喇叭引線自動焊接機還包括電流檢測裝置和第二機械手；電流檢測裝置對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數據輸出至控制裝置，控制裝置根據檢測數據向第二機械手輸出第二控制指令，第二機械手根據第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。電流檢測裝置和第二機械手的設置可以在生產線上自動剔除不合格品，省卻分揀工作，提高工作效率。

在一些實施方式中，本發明的喇叭引線自動焊接機還包括第三機械手和整理托盤；整理托盤上設有多個喇叭插槽；控制裝置向第三機械手輸出第三控制指令，第三機械手根據第三控制指令將第二機械手提取的喇叭插入整理托盤上的喇叭插槽。第三機械手和整理托盤的設置可以自動將焊接后的喇叭排序，便于進行下一個工序。

在一些實施方式中，本發明的喇叭引線自動焊接機第一機械手和第三機械手上均設有真空吸嘴。真空吸嘴便于快速取放喇叭。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種喇叭引線自動焊接機的控制方法，該焊接機包括第一攝像裝置、第一機械手、傳送機構、焊接裝置和控制裝置，控制方法包括：第一攝像裝置獲取待焊接喇叭的第一影像數據，并將第一影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將第一影像數據與預設的第一標準影像數據經過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據第一控制指令提取相應的喇叭并按照指定的位置將該喇叭置于傳送機構上；傳送機構將該喇叭傳送至焊接裝置處；焊接裝置對該喇叭引線進行焊接。

在一些實施方式中，該焊接機還包括第二攝像裝置，控制方法還包括：第二攝像裝置獲取傳送機構上的待焊接喇叭的第二影像數據，并將第二影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將第二影像數據與預設的第二標準影像數據經過比對確定的焊接控制指令輸出至焊接裝置；焊接裝置根據焊接控制指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

在一些實施方式中，該焊接機還包括電流檢測裝置和第二機械手，控制方法還包括：電流檢測裝置對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數據輸出至控制裝置；控制裝置根據檢測數據向第二機械手輸出第二控制指令；第二機械手根據第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。

在一些實施方式中，該焊接機還包括第三機械手和整理托盤，整理托盤上設有多個喇叭插槽，控制方法還包括：控制裝置向第三機械手輸出第三控制指令，第三機械手根據第三控制指令將第二機械手提取的喇叭插入整理托盤上的喇叭插槽。

在一些實施方式中，第一攝像裝置獲取待焊接喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據，將喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據與預設的標準喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據經過比對確定的喇叭提取控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據喇叭提取控制指令提取相應的喇叭；第一攝像裝置獲取所述第一機械手提取的喇叭的引線影像數據，，將引線影像數據輸出至控制裝置；控制裝置將引線影像數據與預設的引線標準影像數據經過比對確定的喇叭傳送控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據喇叭傳送控制指令將喇叭置于傳送機構上或不置于傳送機構上。分兩次獲取影像數據可以使數據分析更加精準。

附圖說明

圖1為本發明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的結構示意圖。

圖2為圖1所示的喇叭引線自動焊接機的主體結構示意圖。

圖3為本發明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的模塊結構示意圖。

圖4為本發明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的工作流程圖。

圖5為本發明另一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的工作流程圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明作進一步說明，但其保護范圍不受這些實施例的限制。

圖1～圖3示意性地顯示了根據本發明的一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的結構。

如圖1～圖3所示，該喇叭引線自動焊接機包括：第一攝像裝置11、第一機械手21、傳送機構30、焊接裝置40和控制裝置50。

第一攝像裝置11用于獲取待焊接喇叭的第一影像數據，并將第一影像數據輸出至控制裝置50。在本實施例中，待焊接的喇叭隨意置于托盤80上。在其它實施例中，待焊接的喇叭也可以置于傳送帶上，例如喇叭從上一個工序傳過來。

控制裝置50將第一影像數據與預設的第一標準影像數據經過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手21。

第一機械手21根據第一控制指令提取相應的喇叭并置于傳送機構30上，傳送機構30將喇叭傳送至焊接裝置40處，焊接裝置40對喇叭引線進行焊接。

由于震動等原因，喇叭在傳送機構30上的位移中難免會產生誤差，為保證焊接的準確性，可以在焊接之前，使用第二攝像裝置12對傳送機構30上的喇叭的焊點進行定位。

第二攝像裝置12用于獲取傳送機構上的待焊接喇叭的第二影像數據，并將第二影像數據輸出至控制裝置50。

控制裝置50將第二影像數據與預設的第二標準影像數據經過比對確定的焊接指令輸出至焊接裝置40。

焊接裝置40根據焊接指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

為了檢測喇叭引線的焊接質量，還可以設置電流檢測裝置60和第二機械手22。電流檢測裝置60對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數據輸出至控制裝置50。控制裝置50根據檢測數據向第二機械手22輸出第二控制指令。第二機械手22根據第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。可以設定為第二機械手22提取的喇叭為合格品，放置在指定位置；第二機械手22不提取的喇叭為不合格品，被傳送機構30送往廢品箱90。

為了將焊接后的喇叭整齊排列，還可以設置第三機械手23和整理托盤70。整理托盤70上設有多個喇叭插槽。控制裝置50向第三機械手23輸出第三控制指令，第三機械手23根據第三控制指令將第二機械手22提取的喇叭插入整理托盤70上的喇叭插槽。

在本實施例中，第一機械手21和第三機械手23分別通過四個步進電機的帶動，可以實現沿X軸、Y軸、Z軸移動，以及轉動。在其它實施例中，第一機械手21、第二機械手22和第三機械手23，以及焊接裝置40都可以根據需要設置成可以沿X軸、Y軸、Z軸移動，以及轉動。

在本實施例中，第一機械手21和第二機械手22上均設有真空吸嘴，吸附喇叭。在其它實施例中，第一機械手21和第二機械手22上也可以設置電磁繼電器來吸附喇叭，或用其它的機械裝置來夾取喇叭。

在本實施例中個，傳送機構30包括步進電機，以及被步進電機驅動的傳送帶。在其它實施例中，也可以通過轉盤或傳送鏈等方式傳送喇叭。

在本實施例中，焊接裝置40是高頻焊接機。在其它實施例中，也可以采用其它類型的焊接裝置。

傳送機構30可以設置成受控制裝置50的控制指令運行，也可以設置成獨立控制。

圖4示意性地顯示了根據本發明的一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的控制方法。

如圖4所示，該方法包括：

步驟S001：第一攝像裝置11獲取待焊接喇叭的第一影像數據，并將第一影像數據輸出至控制裝置50。第一影像數據包括喇叭整體位置數據、電路板位置數據和引線位置數據。

步驟S002：控制裝置50將第一影像數據與預設的第一標準影像數據經過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手21。如果第一影像數據與預設的第一標準影像數據相匹配，進入步驟S003；如果第一影像數據與預設的第一標準影像數據不匹配，則回到步驟S001，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭的第一影像數據。這一步驟用于確定提取到適合焊接的喇叭。

步驟S003：第一機械手21根據第一控制指令提取相應的喇叭并按照指定的位置將該喇叭置于傳送機構30上。第一機械手21沿X軸和Y軸移動至相應的喇叭上方，沿Z軸向下移動，提起喇叭，再沿Z軸向上移動，旋轉喇叭，使電路板朝向合適的角度；再沿X軸和Y軸移動至傳送帶上方，沿Z軸向下移動，放下喇叭。

步驟S004：傳送機構30將該喇叭傳送至焊接裝置40處。

步驟S005：第二攝像裝置12獲取傳送機構30上的待焊接喇叭的第二影像數據，并將第二影像數據輸出至控制裝置50。第二影像數據包括該喇叭在傳送機構上的整體位置數據、電路板位置數據和引線位置數據。

步驟S006：控制裝置50將第二影像數據與預設的第二標準影像數據經過比對確定的焊接控制指令輸出至焊接裝置40。如果第二影像數據與預設的第二標準影像數據相匹配，進入步驟S007；如果第二影像數據與預設的第二標準影像數據不匹配，則回到步驟S005，第二攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭的第二影像數據。這一步驟用于確定焊點位置。

步驟S007：焊接裝置40根據焊接控制指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

步驟S008：電流檢測裝置60對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數據輸出至控制裝置50。

步驟S009：控制裝置50根據檢測數據向第二機械手22輸出第二控制指令。如果檢測數據為正，進入步驟S010；否則，回到步驟S008，電流檢測裝置60對下一個焊接后的喇叭進行檢測。

步驟S010：第二機械手22根據第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。第二機械手22沿X軸和Y軸移動至相應的喇叭上方，沿Z軸向下移動，提起喇叭，再沿Z軸向上移動，再沿X軸和Y軸移動離開傳送帶。沒被提取的喇叭為補合格品，隨傳送帶向后移動直至墜入廢品箱90。

步驟S011：控制裝置50向第三機械手23輸出第三控制指令，第三機械手23根據第三控制指令將第二機械手22提取的喇叭插入整理托盤90上的喇叭插槽。

控制裝置50也可以通過預設的公式將輸入的影像數據進行計算后，再與標準影像數據進行比對，然后將確定的控制指令輸出至第一機械手22或焊接裝置40。

在本實施例中，控制裝置50是中央處理器。在其它實施例中，控制裝置50也可以采用單片機或工控機等其它控制器。

在其它實施例中，待焊接的喇叭被置于傳送機構30之前，第一攝像裝置11可以進行兩次影像數據的獲取。如圖5所示：

步驟S201：第一攝像裝置11獲取待焊接喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據，將喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據輸出至控制裝置50。

步驟S202：控制裝置50將喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據與預設的標準喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據經過比對確定的喇叭提取控制指令輸出至第一機械手21。如果喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據與預設的喇叭整體位置數據和電路板位置標準影像數據相匹配，進入步驟S203；如果喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據與預設的喇叭整體位置數據和電路板位置標準影像數據不匹配，則回到步驟S201，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據。

步驟S203：第一機械手21根據喇叭提取控制指令提取相應的喇叭。

步驟S204：第一攝像裝置11再對第一機械手21提取的喇叭進行拍攝，將引線位置影像數據輸出至控制裝置50。

步驟205：控制裝置50將引線位置影像數據與預設的標準引線影像數據經過比對確定的喇叭傳送控制指令輸出至第一機械手21。如果引線位置影像數據與預設的標準引線影像數據相匹配，進入步驟S206；如果引線位置影像數據與預設的標準引線影像數據不匹配，則回到步驟S201，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭整體位置數據和電路板位置影像數據。

步驟206：第一機械手21根據喇叭傳送控制指令將喇叭置于傳送機構30上或不置于傳送機構30上(例如將喇叭放回原處或廢品箱)。

之后可以進入上述步驟S005。

以上的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的普通方法人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。