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一种编码器导线焊接检测方法和设备

2021-02-11 18:26:14

一种编码器导线焊接检测方法和设备

  技术领域

  本发明涉及编码器领域,尤其涉及一种编码器导线焊接检测方法及设备。

  背景技术

  编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。而编码器通常需要与导线焊接导通,进而通过导线与控制电路连接将位移信号传递给控制系统。在编码器装配的过程中,编码器与导线焊接是非常重要的一道工序。在这个过程中如果编码器与导线焊接不到位会导致编码器与控制系统导通效果不好,甚至造成控制系统接收不到编码器位移信号。因此编码器组装过程中编码器与导线焊接的质量就显得尤为重要。

  中国国家知识产权局公开了公开号为CN206038024U,专利名称为一种编码器连接装置,包括旋钮盖、旋钮圈、旋钮盖支架以及编码器,旋钮盖扣接在旋钮盖支架的一端,旋钮盖支架套设在旋钮圈中,并且其另一端可滑动地套接在编码器内,旋钮圈扣接在编码器上,编码器焊接在PCB上,旋钮盖支架与旋钮盖扣接的一端的外周缘上向外凸伸出限位块,限位块的外边缘靠近旋钮圈的内壁,并且其外边缘与旋钮圈内壁之间的距离相等。本实用新型在按压旋钮盖带动旋钮盖支架移动的过程中,通过限位块抵顶支撑旋钮圈的内壁,能够很好地限制旋钮盖支架在移动时产生晃动,从而有效地防止在按动旋钮盖过程中产生晃动的问题,其具有用户体验效果佳的优点。

  现有技术存在以下不足:1、对编码器和导线进行焊接时,直接使用气抓手移动到固定位置夹紧编码器外表面,而后焊接机构对夹紧后的编码器和导线焊接;而气抓手夹紧编码器时只对编码器有抓紧作用没有定位作用;当编码器放置位置出现微小偏移或者编码器外表面制造误差较大时,气抓手抓取编码器外表面的位置相对于原抓取位置会发生变化,即抓取位置相对于编码器的原焊接位置发生变化;从而造成编码器和导线焊接位置的不准确。2、对编码器和导线进行焊接时,焊丝供料机构与焊丝点焊机构分开布置;需要焊接时,焊丝供料机构和焊丝点焊机构分别运动到相同焊接工位对编码器和导线进行焊接;而对编码器和导线焊接时需要焊丝供料机构输出焊丝口与焊丝点焊机构输出端焊接电极精确配合,以避免出现焊丝供料不足或者焊丝点焊位置距离焊丝供料位置较远不能焊接的情况;当焊丝供料机构与焊丝点焊机构分开布置时,需要分开控制焊丝供料机构与焊丝点焊机构各自的运动位置,即需要两套控制系统控制不同的机构;而两套控制系统相对于一套控制系统更加容易产生误差,当焊丝供料机构或者焊丝点焊机构其中一个控制系统出现误差时,焊丝供料机构与焊丝点焊机构的相对位置就会发生变化,从而造成焊丝供料机构与焊丝点焊机构的相对位置稳定性较差。3、对焊接后的编码器和导线进行输送时,先用旋转气缸带动夹紧气爪手抓紧焊接后的编码器和导线,而后旋转气缸带动气爪手转动将焊接后的编码器和导线旋转输送至下一工位;而采用旋转输送时,旋转之后的编码器和导线相对于旋转之前的编码器和导线旋转了180°;当输送后工位需要与输送前工位的编码器和导线具有相同的方向时,需要再加装调节编码器和导线方向的装置;从而造成整个设备的装置数量增加,增加了设备的复杂度。4、对焊接后的编码器和导线进行焊接检测时,检测相机固定在检测工位,而后治具接收装置将焊接后的编码器和导线输送至检测工位的固定位置进行检测;而检测相机的位置是固定的,即检测相机的检测位置是固定的;当更换编码器和导线的型号时,原来的检测位置需要调整,即需要设计新的检测相机固定工装;从而造成检测装置的适应性较低。

  发明内容

  本发明的目的是:针对上述问题,提出通过设置固定机构对编码器和导线进行固定及定位,保证编码器和导线焊接位置的准确性;通过设置点焊机构减少编码器和导线的焊接误差,保证焊接位置的稳定性;通过设置治具输送装置减少整个设备的装置数量,降低设备的复杂度;通过设置检测装置调整检测相机的位置,提高整个装置的适应性的一种编码器导线焊接检测方法及设备。

  为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:

  一种编码器导线焊接检测方法,该方法包括以下的步骤:

  (S1)编码器和导线上料:将编码器和导线上料至固定机构中的定位治具中进行定位;

  (S2)编码器和导线固定:固定驱动气缸动作带动编码器盖板下移将编码器压紧,编码器上顶组件动作带动编码器上顶杆将编码器下端顶牢,编码器抓手动作将编码器抓紧固定;

  (S3)编码器和导线焊接:点焊驱动组件动作带动焊丝供料组件和锡丝焊接组件同时移动到焊接工位,并且焊丝供料组件为编码器和导线提供焊丝以供锡丝焊接组件焊接;

  (S4)编码器和导线输送:治具抓取手将位于定位治具上的焊接后的编码器和导线抓取,治具旋转气缸动作带动编码器和导线旋转一定角度后旋转驱动气缸动作将定位治具输送至检测装置;

  (S5)编码器和导线检测:治具接收机构动作将定位治具接收并且带动定位治具运动到检测工位,治具下压组件和接收上顶组件对定位治具进行固定后,竖直检测机构和水平检测机构分别对焊接后的编码器和导线竖直方向和水平方向进行检测完成编码器导线焊接检测过程。

  另外,本发明还公开了一种编码器导线焊接检测设备,该设备包括工作台和固定在工作台上的焊接装置、治具输送装置和检测装置;焊接装置输入端与进料工位相连接,焊接装置输出端与治具输送装置进料口相连接;治具输送装置出料口与检测装置输入端相连接,检测装置输出端与下料工位相连接;焊接装置用于编码器与导线之间的焊接;治具输送装置用于将焊接后的编码器与导线输送至检测装置;检测装置用于对焊接后的编码器与导线进行检测。

  作为优选,焊接装置包括旋转移动机构、固定机构和点焊机构;旋转移动机构、固定机构和点焊机构都固定在工作台上;旋转移动机构输入端与固定机构相连接,旋转移动机构输出端与治具输送装置相衔接;固定机构与点焊机构输出端相连接;旋转移动机构用于编码器和导线的旋转搬移;固定机构用于对定位后的编码器和导线进行固定;点焊机构用于将编码器和导线点焊连接;固定机构包括固定驱动气缸、固定驱动导柱、编码器盖板、编码器抓手、定位治具和编码器上顶组件;固定驱动气缸固定在工作台上,固定驱动气缸输出端与固定驱动导柱活动端相连接;固定驱动导柱活动端与编码器盖板相连接,编码器盖板位于编码器上方并且与编码器相配合,固定驱动气缸下移时编码器盖板下表面与编码器上表面相接触;编码器抓手固定在编码器盖板上,并且编码器抓手输出端与编码器外表面相连接;定位治具与编码器相配合,定位治具包括多个治具支撑孔;编码器上顶组件包括上顶气缸和编码器上顶杆;上顶气缸输出端与多个编码器上顶杆相连接,多个编码器上顶杆分别穿过多个治具支撑孔并且与编码器底端相接触。

  作为优选,定位治具还包括治具定位孔、治具搬移孔、第一治具定位块和第二治具定位块;治具定位孔和治具搬移孔都为圆形孔位,并且治具定位孔和治具搬移孔分别与旋转移动机构和治具输送装置相配合;第一治具定位块为阶梯圆柱形,并且第一治具定位块与编码器相应凹槽相配合;第二治具定位块与编码器中心孔相配合;定位治具还包括治具卡块;多个治具卡块对称固定,并且多个治具卡块内侧面之间的距离与编码器端子排宽度相同;编码器盖板包括编码器上盖板和编码器下盖板;编码器上盖板与固定驱动导柱活动端相连接,编码器上盖板下端面与编码器下盖板上端面相连接,并且编码器下盖板与编码器相配合;编码器上顶组件还包括上顶轴承和上顶弹簧;多个上顶轴承固定在上顶气缸输出端,并且多个上顶轴承分别与多个编码器上顶杆相配合;上顶弹簧一端与编码器上顶杆相应凸起相接触,上顶弹簧另一端与上顶轴承端面相接触。

  作为优选,点焊机构包括点焊驱动组件、焊丝供料组件和锡丝焊接组件;点焊驱动组件和锡丝焊接组件固定在工作台上,点焊驱动组件输出端与焊丝供料组件相连接;锡丝焊接组件与焊丝供料组件相连接,并且锡丝焊接组件输出端与焊丝供料组件相连接;点焊驱动组件用于驱动焊丝供料组件和锡丝焊接组件;焊丝供料组件用于焊丝丝的上料;锡丝焊接组件用于编码器和导线之间的焊接;锡丝焊接组件包括焊接导轨滑块、焊接底板、第一焊接气缸、第二焊接气缸和电极焊接头元件;焊接导轨滑块中的导轨固定在工作台上,焊接导轨滑块中的滑块与焊接底板相连接,并且焊接底板与焊丝供料组件相连接;第一焊接气缸固定在焊接底板上,第一焊接气缸输出端与第二焊接气缸相连接,第二焊接气缸输出端与电极焊接头元件相连接;电极焊接头元件与焊丝供料组件输出端相对齐,并且电极焊接头元件分别与编码器和导线相衔接;电极焊接头元件用于焊接编码器和导线。

  作为优选,电极焊接头元件包括焊接头底板、焊接头导轨滑块、第一电极驱动气缸、第一电极头、第二电极驱动气缸和第二电极头;焊接头底板与第二焊接气缸输出端相连接;焊接头导轨滑块中的导轨、第一电极驱动气缸和第二电极驱动气缸都固定在焊接头底板上;第一电极驱动气缸输出端和第二电极驱动气缸输出端分别与第一电极头和第二电极头相连接,并且第一电极头和第二电极头都与焊接头导轨滑块中的滑块相连接;第一电极头和第二电极头上下相对齐;焊丝供料组件包括供料机架、供料驱动元件、供料调整元件和供气元件;供料驱动元件固定在供料机架上,供料驱动元件输出端与供料调整元件相连接,并且供料调整元件与供气元件相连接;供料调整元件包括调整底板、调整导轨滑块、调整滑板、供料夹块和供料头;调整导轨滑块中的导轨固定在调整底板上,调整导轨滑块中的滑块与调整滑板相连接;供料夹块底部凸起与调整滑板相应滑槽相配合;供料头分别穿过调整滑板和供料夹块相应孔位,并且供料头输出端与编码器衔接;供料调整元件还包括调整块和调整螺钉;调整块固定在调整滑板上,调整螺钉穿过调整块并且与供料夹块相连接;供气元件包括供气推动气缸和供气头;供气推动气缸固定在调整底板上,供气推动气缸输出端与多个供气头相连接;多个供气头分别与供料头相衔接;供气推动气缸与调整底板为斜面方式连接。

  作为优选,治具输送装置包括输送机架、旋转驱动气缸和治具抓取手;输送机架固定在工作台上;旋转驱动气缸固定在输送机架上,旋转驱动气缸输出端与治具抓取手相连接;治具抓取手有多个,多个治具抓取手分别与焊接装置和检测装置相连接;旋转驱动气缸用于带动多个治具抓取手转动;治具抓取手用于抓取编码器;治具抓取手包括治具下移气缸、治具旋转气缸和治具抓取气缸;治具下移气缸与旋转驱动气缸输出端相连接,治具下移气缸输出端与治具旋转气缸相连接;治具旋转气缸输出端与治具抓取气缸相连接;治具抓取气缸包括治具抓取头;多个治具抓取头分别与治具抓取气缸输出端相连接,并且多个治具抓取头与定位治具相连接。

  作为优选,治具抓取头包括抓取头底块和抓取头定位块;抓取头底块与治具抓取气缸输出端相连接;多个抓取头定位块固定在抓取头底块上,并且多个抓取头定位块与治具搬移孔相配合;抓取头底块为掏空结构;多个抓取头底块内侧面之间的距离与定位治具宽度相同;抓取头定位块定位端为六棱柱形状,并且定位端六棱柱外接圆与治具搬移孔的直径相同;抓取头定位块定位端前侧为倒圆形状;治具旋转气缸包括旋转气缸底板、旋转气缸本体和旋转气缸加固块;旋转气缸底板上端面与治具下移气缸输出端相连接;旋转气缸本体与旋转气缸底板下端面相连接;旋转气缸加固块一端与治具下移气缸输出端相连接,旋转气缸加固块另一端与旋转气缸底板上端面相连接;治具旋转气缸还包括治具调节块和治具调节螺钉;治具调节块固定在旋转气缸底板上,治具调节螺钉穿过治具调节块并且与旋转气缸本体相接触。

  作为优选,检测装置包括治具接收机构、竖直检测机构和水平检测机构;治具接收机构、竖直检测机构和水平检测机构都固定在工作台上;治具接收机构与治具输送装置输出端相连接,并且治具接收机构分别与竖直检测机构和水平检测机构相对齐;治具接收机构用于接收以及固定编码器和导线;竖直检测机构和水平检测机构用于分别对焊接后的编码器和导线竖直方向以及水平方向进行检测;竖直检测机构包括检测机架、第一微动平台、第二微动平台、上下调整元件和检测相机;检测机架固定在工作台上;第一微动平台底面与检测机架相连接,第一微动平台输出端与第二微动平台底面相连接;第二微动平台输出端与上下调整元件相连接,上下调整元件输出端与检测相机相连接;上下调整元件包括上下调整底板、上下调整螺钉和上下连接板;上下调整底板与第二微动平台输出端相连接;上下调整底板包括调整底板滑槽,调整底板滑槽与上下连接板相配合;上下调整螺钉穿过上下调整底板与上下连接板相连接,上下连接板与检测相机相连接;第一微动平台和第二微动平台分别用于调整检测相机前后以及左右位置。

  作为优选,调整底板滑槽为长方形滑槽;检测机架包括检测导杆、检测锁紧块和检测底板;多个检测导杆固定在工作台上,并且检测导杆与检测锁紧块相应孔位相配合;检测锁紧块位于检测底板下方,并且检测锁紧块与检测底板相连接;竖直检测机构还包括检测光源;检测光源有多个,多个检测光源都固定在检测导杆上,并且多个检测光源位于编码器与导线焊接位置上方对称分布;水平检测机构包括水平检测机架、水平检测调整组件和水平检测相机;水平检测调整组件固定在水平检测机架上,并且水平检测调整组件与水平检测相机相连接;水平检测调整组件包括第一调整丝杆导轨、第一调整板、第二调整丝杆导轨、第二调整板;第一调整丝杆导轨的导轨固定在水平检测机架上并且与第一调整板相配合,第一调整丝杆导轨的丝杆与第一调整板相连接;第二调整丝杆导轨的导轨固定在第一调整板上并且与第二调整板相配合,第二调整丝杆导轨的丝杆与第二调整板相连接;治具接收机构包括接收驱动组件、接收架、治具下压组件和接收上顶组件;接收驱动组件、治具下压组件和接收上顶组件都固定在工作台上;接收驱动组件输出端与接收架相连接,接收架与定位治具相活动配合;治具下压组件和接收上顶组件分别位于定位治具下方和上方,并且治具下压组件和接收上顶组件分别与编码器底部和顶部相接触;治具下压组件包括下压机架、下压气缸、下压治具和下压抓手;下压气缸固定在下压机架上,并且下压气缸输出端与下压治具相连接;下压抓手固定在下压治具上,并且下压抓手和下压治具分别与编码器外表面和编码器上表面相接触。

  本发明采用上述技术方案的一种编码器导线焊接检测方法及设备的优点是:

  1、通过设置编码器盖板、定位治具和编码器上顶组件;当编码器上料至定位治具后,第一治具定位块和第二治具定位块对编码器进行定位;固定驱动气缸动作带动编码器盖板下移至与编码器上表面相接触位置;上顶气缸动作带动编码器上顶杆向上运动,编码器上顶杆穿过治具支撑孔并且编码器上顶杆顶端与编码器底面相接触,编码器抓手动作将编码器抓紧完成编码器固定定位过程。而定位治具中第一治具定位块与编码器相应凹槽相配合,第二治具定位块与编码器中心孔相配合从而完成对编码器水平方向的定位;编码器盖板下移与编码器上表面相接触位置以及编码器上顶杆顶端与编码器底面相接触完成对编码器竖直方向的定位;而后编码器抓手动作将编码器抓紧将定位后的编码器固定;即整个过程为先对编码器水平方向以及竖直方向完成定位,而后将编码器抓紧固定;从而避免了由于只通过气爪手固定时没有定位作用编码器出现偏移的情况,保证了编码器和导线焊接位置的准确性。

  2、通过设置焊丝供料组件和锡丝焊接组件;对编码器和导线进行点焊时,点焊驱动组件动作带动焊丝供料组件和与之相连的锡丝焊接组件同时运动到焊接工位。而焊丝供料组件和锡丝焊接组件都与点焊驱动组件输出端相连接,并且电极焊接头元件与焊丝供料组件输出端相对齐,即焊丝供料组件和锡丝焊接组件具有确定的相对位置;当点焊驱动组件驱动焊丝供料组件时,与之相连接的锡丝焊接组件会随着焊丝供料组件运动同时运动并且保证其与焊丝供料组件之间的相对位置,即同时驱动焊丝供料组件和锡丝焊接组件只需要一套控制系统;而一套控制系统同时驱动焊丝供料组件和锡丝焊接组件与两套控制系统分别驱动焊丝供料组件和锡丝焊接组件相比减少了控制系统的数量,从而减少了控制系统产生的误差;并且焊丝供料组件和锡丝焊接组件的相对位置是固定的,也避免了焊丝供料组件和锡丝焊接组件分开布置时由于误差产生的错位问题,保证了焊丝供料组件和锡丝焊接组件相对位置的稳定性。

  3、通过设置治具抓取手;治具抓取气缸将定位治具抓取后,旋转驱动气缸动作带动治具抓取手旋转至与检测装置相衔接工位;治具旋转气缸动作带动定位治具旋转相应角度后,治具抓取气缸松开将定位治具输送至检测装置完成治具输送过程。而治具旋转气缸带动定位治具旋转时能够带动编码器和导线旋转相应的角度,即可以通过控制治具旋转气缸的转动角度控制编码器和导线旋转输送后的方向;当输送后工位需要与输送前工位的编码器和导线具有相同的方向时,治具旋转气缸转动带动定位治具旋转180°即可完成;从而避免了加装调节编码器和导线方向的装置,降低了设备的复杂度。

  4、通过设置竖直检测机构;在对编码器和导线焊接部位进行检测之前,调整第一微动平台、第二微动平台和上下调整元件使得检测相机运动至与编码器检测部位相对齐位置;而第一微动平台、第二微动平台和上下调整元件的位置的变化分别对检测相机的前后方向、左右方向和竖直方向进行调整;当更换编码器和导线的型号需要重新调整检测相机的位置时,直接对第一微动平台、第二微动平台和上下调整元件进行调整使得检测相机与新的检测位置相对齐即可,而不需要设计新的检测相机的固定工装;从而使得检测装置能够适应多种型号的编码器和导线,提高了整个装置的适应性。

  附图说明

  图1为本专利编码器导线焊接检测方法的流程框图。

  图2为编码器导线的产品结构示意图。

  图3为焊接装置的结构示意图。

  图4为固定机构的结构示意图。

  图5为定位治具的结构示意图。

  图6为编码器盖板的结构示意图。

  图7为点焊机构的结构示意图。

  图8为电极焊接头元件的结构示意图。

  图9为焊丝供料组件的结构示意图。

  图10为治具输送装置的结构示意图。

  图11为治具抓取头的结构示意图。

  图12为治具旋转气缸的结构示意图。

  图13为检测装置的结构示意图。

  图14为竖直检测机构的结构示意图。

  图15为水平检测机构的结构示意图。

  图16为治具接收机构的结构示意图。

  具体实施方式

  下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

  实施例1

  如图1-16所示的一种编码器导线焊接检测设备,该设备包括工作台和固定在工作台上的焊接装置1、治具输送装置2和检测装置3;焊接装置1输入端与进料工位相连接,焊接装置1输出端与治具输送装置2进料口相连接;治具输送装置2出料口与检测装置3输入端相连接,检测装置3输出端与下料工位相连接;焊接装置1用于编码器与导线之间的焊接;治具输送装置2用于将焊接后的编码器与导线输送至检测装置3;检测装置3用于对焊接后的编码器与导线进行检测。

  编码器导线的产品流动方向为:焊接装置1到治具输送装置2到检测装置3。

  如图2所示为编码器导线的产品结构示意图。编码器导线产品由编码器a和导线b组成:编码器a包括端子排c;导线b的一端为焊接端,导线b焊接端为剥开绝缘皮状态,并且导线b焊接端通过焊接方式与端子排c相连接;导线b的另一端为控制端,导线b控制端与编码器控制电路相连接。

  如图3所示,焊接装置1包括旋转移动机构4、固定机构5和点焊机构6;旋转移动机构4、固定机构5和点焊机构6都固定在工作台上;旋转移动机构4输入端与固定机构5相连接,旋转移动机构4输出端与治具输送装置2相衔接;固定机构5与点焊机构6输出端相连接;旋转移动机构4用于编码器和导线的旋转搬移;固定机构5用于对定位后的编码器和导线进行固定;点焊机构6用于将编码器和导线点焊连接。

  如图4、图5所示,固定机构5包括固定驱动气缸51、固定驱动导柱52、编码器盖板53、编码器抓手54、定位治具55和编码器上顶组件56;固定驱动气缸51固定在工作台上,固定驱动气缸51输出端与固定驱动导柱52活动端相连接;固定驱动导柱52活动端与编码器盖板53相连接,编码器盖板53位于编码器上方并且与编码器相配合,固定驱动气缸51下移时编码器盖板53下表面与编码器上表面相接触;编码器抓手54固定在编码器盖板53上,并且编码器抓手54输出端与编码器外表面相连接;定位治具55与编码器相配合,定位治具55包括多个治具支撑孔57;编码器上顶组件56包括上顶气缸58和编码器上顶杆59;上顶气缸58输出端与多个编码器上顶杆59相连接,多个编码器上顶杆59分别穿过多个治具支撑孔57并且与编码器底端相接触。

  如图5所示,定位治具55还包括治具定位孔551、治具搬移孔552、第一治具定位块553和第二治具定位块554;治具定位孔551和治具搬移孔552都为圆形孔位,并且治具定位孔551和治具搬移孔552分别与旋转移动机构4和治具输送装置2相配合;第一治具定位块553为阶梯圆柱形,并且第一治具定位块553与编码器相应凹槽相配合;第二治具定位块554与编码器中心孔相配合;定位治具55还包括治具卡块555;多个治具卡块555对称固定,并且多个治具卡块555内侧面之间的距离与编码器端子排宽度相同。

  如图6所示,编码器盖板53包括编码器上盖板531和编码器下盖板532;编码器上盖板531与固定驱动导柱52活动端相连接,编码器上盖板531下端面与编码器下盖板532上端面相连接,并且编码器下盖板532与编码器相配合。

  如图4所示,编码器上顶组件56还包括上顶轴承561和上顶弹簧562;多个上顶轴承561固定在上顶气缸58输出端,并且多个上顶轴承561分别与多个编码器上顶杆59相配合;上顶弹簧562一端与编码器上顶杆59相应凸起相接触,上顶弹簧562另一端与上顶轴承561端面相接触。

  固定机构5在工作过程中:1)将编码器上料至定位治具55中,第一治具定位块553和第二治具定位块554对编码器进行定位;2)固定驱动气缸51动作带动编码器盖板53下移至与编码器上表面相接触位置;3)上顶气缸58动作带动编码器上顶杆59向上运动,编码器上顶杆59穿过治具支撑孔57并且编码器上顶杆59顶端与编码器底面相接触,编码器抓手54动作将编码器抓紧完成编码器导线固定过程。

  固定机构5解决了对编码器和导线进行焊接时,直接使用气抓手移动到固定位置夹紧编码器外表面,而后焊接机构对夹紧后的编码器和导线焊接;而气抓手夹紧编码器时只对编码器有抓紧作用没有定位作用;当编码器放置位置出现微小偏移或者编码器外表面制造误差较大时,气抓手抓取编码器外表面的位置相对于原抓取位置会发生变化,即抓取位置相对于编码器的原焊接位置发生变化;从而造成编码器和导线焊接位置的不准确的问题。通过设置编码器盖板53、定位治具55和编码器上顶组件56;当编码器上料至定位治具55后,第一治具定位块553和第二治具定位块554对编码器进行定位;固定驱动气缸51动作带动编码器盖板53下移至与编码器上表面相接触位置;上顶气缸58动作带动编码器上顶杆59向上运动,编码器上顶杆59穿过治具支撑孔57并且编码器上顶杆59顶端与编码器底面相接触,编码器抓手54动作将编码器抓紧完成编码器固定定位过程。而定位治具55中第一治具定位块553与编码器相应凹槽相配合,第二治具定位块554与编码器中心孔相配合从而完成对编码器水平方向的定位;编码器盖板53下移与编码器上表面相接触位置以及编码器上顶杆59顶端与编码器底面相接触完成对编码器竖直方向的定位;而后编码器抓手54动作将编码器抓紧将定位后的编码器固定;即整个过程为先对编码器水平方向以及竖直方向完成定位,而后将编码器抓紧固定;从而避免了由于只通过气爪手固定时没有定位作用编码器出现偏移的情况,保证了编码器和导线焊接位置的准确性。

  如图7所示,点焊机构6包括点焊驱动组件61、焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63;点焊驱动组件61和锡丝焊接组件63固定在工作台上,点焊驱动组件61输出端与焊丝供料组件62相连接;锡丝焊接组件63与焊丝供料组件62相连接,并且锡丝焊接组件63输出端与焊丝供料组件62相连接;点焊驱动组件61用于驱动焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63;焊丝供料组件62用于焊丝丝的上料;锡丝焊接组件63用于编码器和导线之间的焊接;锡丝焊接组件63包括焊接导轨滑块631、焊接底板632、第一焊接气缸633、第二焊接气缸634和电极焊接头元件635;焊接导轨滑块631中的导轨固定在工作台上,焊接导轨滑块631中的滑块与焊接底板632相连接,并且焊接底板632与焊丝供料组件62相连接;第一焊接气缸633固定在焊接底板632上,第一焊接气缸633输出端与第二焊接气缸634相连接,第二焊接气缸634输出端与电极焊接头元件635相连接;电极焊接头元件635与焊丝供料组件62输出端相对齐,并且电极焊接头元件635分别与编码器和导线相衔接;电极焊接头元件635用于焊接编码器和导线。

  如图8所示,电极焊接头元件635包括焊接头底板6351、焊接头导轨滑块6352、第一电极驱动气缸6353、第一电极头6354、第二电极驱动气缸6355和第二电极头6356;焊接头底板6351与第二焊接气缸634输出端相连接;焊接头导轨滑块6352中的导轨、第一电极驱动气缸6353和第二电极驱动气缸6355都固定在焊接头底板6351上;第一电极驱动气缸6353输出端和第二电极驱动气缸6355输出端分别与第一电极头6354和第二电极头6356相连接,并且第一电极头6354和第二电极头6356都与焊接头导轨滑块6352中的滑块相连接;第一电极头6354和第二电极头6356上下相对齐。

  如图9所示,焊丝供料组件62包括供料机架64、供料驱动元件65、供料调整元件66和供气元件67;供料驱动元件65固定在供料机架64上,供料驱动元件65输出端与供料调整元件66相连接,并且供料调整元件66与供气元件67相连接;供料调整元件66包括调整底板661、调整导轨滑块662、调整滑板663、供料夹块664和供料头665;调整导轨滑块662中的导轨固定在调整底板661上,调整导轨滑块662中的滑块与调整滑板663相连接;供料夹块664底部凸起与调整滑板663相应滑槽相配合;供料头665分别穿过调整滑板663和供料夹块664相应孔位,并且供料头665输出端与编码器衔接;供料调整元件66还包括调整块666和调整螺钉667;调整块666固定在调整滑板663上,调整螺钉667穿过调整块666并且与供料夹块664相连接;供气元件67包括供气推动气缸671和供气头672;供气推动气缸671固定在调整底板661上,供气推动气缸671输出端与多个供气头672相连接;多个供气头672分别与供料头665相衔接;供气推动气缸671与调整底板661为斜面方式连接。

  点焊机构6在工作过程中:1)调整供料调整元件66使得供料头665下移至与焊接工位相适应高度;2)点焊驱动组件61动作带动焊丝供料组件62和与之相连的锡丝焊接组件63同时运动到焊接工位,供料头665与编码器和导线相接触;3)供气推动气缸671动作带动供气头672伸出至焊接工位,供气头672向焊接工位供气;4)第二焊接气缸634动作带动电极焊接头元件635伸出,第一电极驱动气缸6353和第二电极驱动气缸6355动作分别带动第一电极头6354和第二电极头6356分别与编码器和导线相接触完成编码器和导线的点焊过程。

  点焊机构6解决了对编码器和导线进行焊接时,焊丝供料机构与焊丝点焊机构分开布置;需要焊接时,焊丝供料机构和焊丝点焊机构分别运动到相同焊接工位对编码器和导线进行焊接;而对编码器和导线焊接时需要焊丝供料机构输出焊丝口与焊丝点焊机构输出端焊接电极精确配合,以避免出现焊丝供料不足或者焊丝点焊位置距离焊丝供料位置较远不能焊接的情况;当焊丝供料机构与焊丝点焊机构分开布置时,需要分开控制焊丝供料机构与焊丝点焊机构各自的运动位置,即需要两套控制系统控制不同的机构;而两套控制系统相对于一套控制系统更加容易产生误差,当焊丝供料机构或者焊丝点焊机构其中一个控制系统出现误差时,焊丝供料机构与焊丝点焊机构的相对位置就会发生变化,从而造成焊丝供料机构与焊丝点焊机构的相对位置稳定性较差的问题。通过设置焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63;对编码器和导线进行点焊时,点焊驱动组件61动作带动焊丝供料组件62和与之相连的锡丝焊接组件63同时运动到焊接工位。而焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63都与点焊驱动组件61输出端相连接,并且电极焊接头元件635与焊丝供料组件62输出端相对齐,即焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63具有确定的相对位置;当点焊驱动组件61驱动焊丝供料组件62时,与之相连接的锡丝焊接组件63会随着焊丝供料组件62运动同时运动并且保证其与焊丝供料组件62之间的相对位置,即同时驱动焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63只需要一套控制系统;而一套控制系统同时驱动焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63与两套控制系统分别驱动焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63相比减少了控制系统的数量,从而减少了控制系统产生的误差;并且焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63的相对位置是固定的,也避免了焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63分开布置时由于误差产生的错位问题,保证了焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63相对位置的稳定性。

  如图10所示,治具输送装置2包括输送机架21、旋转驱动气缸22和治具抓取手23;输送机架21固定在工作台上;旋转驱动气缸22固定在输送机架21上,旋转驱动气缸22输出端与治具抓取手23相连接;治具抓取手23有多个,多个治具抓取手23分别与焊接装置1和检测装置3相连接;旋转驱动气缸22用于带动多个治具抓取手23转动;治具抓取手23用于抓取编码器;治具抓取手23包括治具下移气缸24、治具旋转气缸25和治具抓取气缸26;治具下移气缸24与旋转驱动气缸22输出端相连接,治具下移气缸24输出端与治具旋转气缸25相连接;治具旋转气缸25输出端与治具抓取气缸26相连接;治具抓取气缸26包括治具抓取头27;多个治具抓取头27分别与治具抓取气缸26输出端相连接,并且多个治具抓取头27与定位治具55相连接。

  如图11所示,治具抓取头27包括抓取头底块271和抓取头定位块272;抓取头底块271与治具抓取气缸26输出端相连接;多个抓取头定位块272固定在抓取头底块271上,并且多个抓取头定位块272与治具搬移孔552相配合;抓取头底块271为掏空结构;多个抓取头底块271内侧面之间的距离与定位治具55宽度相同;抓取头定位块272定位端为六棱柱形状,并且定位端六棱柱外接圆与治具搬移孔552的直径相同;抓取头定位块272定位端前侧为倒圆形状。

  如图12所示,治具旋转气缸25包括旋转气缸底板251、旋转气缸本体252和旋转气缸加固块253;旋转气缸底板251上端面与治具下移气缸24输出端相连接;旋转气缸本体252与旋转气缸底板251下端面相连接;旋转气缸加固块253一端与治具下移气缸24输出端相连接,旋转气缸加固块253另一端与旋转气缸底板251上端面相连接;治具旋转气缸25还包括治具调节块254和治具调节螺钉255;治具调节块254固定在旋转气缸底板251上,治具调节螺钉255穿过治具调节块254并且与旋转气缸本体252相接触。

  治具输送装置2在工作过程中:1)焊接装置1将焊接后的编码器和导线搬移至与治具输送装置2相衔接位置;2)治具下移气缸24动作带动治具抓取气缸26下移,治具抓取气缸26运动到与焊接装置1相衔接位置将定位治具55抓取;3)旋转驱动气缸22动作带动治具抓取手23旋转至与检测装置3相衔接工位;4)治具旋转气缸25动作带动定位治具55旋转相应角度后,治具抓取气缸26松开将定位治具55输送至检测装置3完成治具输送过程。

  治具输送装置2解决了对焊接后的编码器和导线进行输送时,先用旋转气缸带动夹紧气爪手抓紧焊接后的编码器和导线,而后旋转气缸带动气爪手转动将焊接后的编码器和导线旋转输送至下一工位;而采用旋转输送时,旋转之后的编码器和导线相对于旋转之前的编码器和导线旋转了180°;当输送后工位需要与输送前工位的编码器和导线具有相同的方向时,需要再加装调节编码器和导线方向的装置;从而造成整个设备的装置数量增加,增加了设备的复杂度的问题。通过设置治具抓取手23;治具抓取气缸26将定位治具55抓取后,旋转驱动气缸22动作带动治具抓取手23旋转至与检测装置3相衔接工位;治具旋转气缸25动作带动定位治具55旋转相应角度后,治具抓取气缸26松开将定位治具55输送至检测装置3完成治具输送过程。而治具旋转气缸25带动定位治具55旋转时能够带动编码器和导线旋转相应的角度,即可以通过控制治具旋转气缸25的转动角度控制编码器和导线旋转输送后的方向;当输送后工位需要与输送前工位的编码器和导线具有相同的方向时,治具旋转气缸25转动带动定位治具55旋转180°即可完成;从而避免了加装调节编码器和导线方向的装置,降低了设备的复杂度。

  如图13所示,检测装置3包括治具接收机构31、竖直检测机构32和水平检测机构33;治具接收机构31、竖直检测机构32和水平检测机构33都固定在工作台上;治具接收机构31与治具输送装置2输出端相连接,并且治具接收机构31分别与竖直检测机构32和水平检测机构33相对齐;治具接收机构31用于接收以及固定编码器和导线;竖直检测机构32和水平检测机构33用于分别对焊接后的编码器和导线竖直方向以及水平方向进行检测。

  如图14所示,竖直检测机构32包括检测机架34、第一微动平台35、第二微动平台36、上下调整元件37和检测相机38;检测机架34固定在工作台上;第一微动平台35底面与检测机架34相连接,第一微动平台35输出端与第二微动平台36底面相连接;第二微动平台36输出端与上下调整元件37相连接,上下调整元件37输出端与检测相机38相连接;上下调整元件37包括上下调整底板371、上下调整螺钉372和上下连接板373;上下调整底板371与第二微动平台36输出端相连接;上下调整底板371包括调整底板滑槽374,调整底板滑槽374与上下连接板373相配合;上下调整螺钉372穿过上下调整底板371与上下连接板373相连接,上下连接板373与检测相机38相连接;第一微动平台35和第二微动平台36分别用于调整检测相机38前后以及左右位置。调整底板滑槽374为长方形滑槽;检测机架34包括检测导杆341、检测锁紧块342和检测底板343;多个检测导杆341固定在工作台上,并且检测导杆341与检测锁紧块342相应孔位相配合;检测锁紧块342位于检测底板343下方,并且检测锁紧块342与检测底板343相连接;竖直检测机构32还包括检测光源321;检测光源321有多个,多个检测光源321都固定在检测导杆341上,并且多个检测光源321位于编码器与导线焊接位置上方对称分布。

  如图15所示,水平检测机构33包括水平检测机架331、水平检测调整组件332和水平检测相机333;水平检测调整组件332固定在水平检测机架331上,并且水平检测调整组件332与水平检测相机333相连接;水平检测调整组件332包括第一调整丝杆导轨334、第一调整板335、第二调整丝杆导轨336和第二调整板337;第一调整丝杆导轨334的导轨固定在水平检测机架331上并且与第一调整板335相配合,第一调整丝杆导轨334的丝杆与第一调整板335相连接;第二调整丝杆导轨336的导轨固定在第一调整板335上并且与第二调整板337;相配合,第二调整丝杆导轨336的丝杆与第二调整板337相连接。

  如图16所示,治具接收机构31包括接收驱动组件311、接收架312、治具下压组件313和接收上顶组件314;接收驱动组件311、治具下压组件313和接收上顶组件314都固定在工作台上;接收驱动组件311输出端与接收架312相连接,接收架312与定位治具55相活动配合;治具下压组件313和接收上顶组件314分别位于定位治具55下方和上方,并且治具下压组件313和接收上顶组件314分别与编码器底部和顶部相接触;治具下压组件313包括下压机架3131、下压气缸3132、下压治具3133和下压抓手3134;下压气缸3132固定在下压机架3131上,并且下压气缸3132输出端与下压治具3133相连接;下压抓手3134固定在下压治具3133上,并且下压抓手3134和下压治具3133分别与编码器外表面和编码器上表面相接触。

  检测装置3在工作过程中:1)调整第一微动平台35、第二微动平台36和上下调整元件37使得检测相机38运动至与编码器检测部位相对齐位置;2)接收驱动组件311带动接收架312将治具输送装置2输送的定位治具55接收,并且带动定位治具55运动到检测工位;3)治具下压组件313和接收上顶组件314动作分别与编码器上表面和编码器底部相接触将编码器和导线固定在检测工位;4)检测相机38和检测相机333对编码器和导线的焊接部位进行检测后下料完成编码器和导线的检测过程。

  检测装置3解决了对焊接后的编码器和导线进行焊接检测时,检测相机固定在检测工位,而后治具接收装置将焊接后的编码器和导线输送至检测工位的固定位置进行检测;而检测相机的位置是固定的,即检测相机的检测位置是固定的;当更换编码器和导线的型号时,原来的检测位置需要调整,即需要设计新的检测相机固定工装;从而造成检测装置的适应性较低的问题。通过设置竖直检测机构32;在对编码器和导线焊接部位进行检测之前,调整第一微动平台35、第二微动平台36和上下调整元件37使得检测相机38运动至与编码器检测部位相对齐位置;而第一微动平台35、第二微动平台36和上下调整元件37的位置的变化分别对检测相机38的前后方向、左右方向和竖直方向进行调整;当更换编码器和导线的型号需要重新调整检测相机38的位置时,直接对第一微动平台35、第二微动平台36和上下调整元件37进行调整使得检测相机38与新的检测位置相对齐即可,而不需要设计新的检测相机38的固定工装;从而使得检测装置3能够适应多种型号的编码器和导线,提高了整个装置的适应性。

  如图1所示的一种编码器导线焊接检测方法,该方法包括以下的步骤:

  (S1)编码器和导线上料:将编码器和导线上料至固定机构5的定位治具55中进行定位;

  (S2)编码器和导线固定:固定驱动气缸51动作带动编码器盖板53下移将编码器压紧,编码器上顶组件56动作带动编码器上顶杆59将编码器下端顶牢,编码器抓手54动作将编码器抓紧固定;

  (S3)编码器和导线焊接:点焊驱动组件61动作带动焊丝供料组件62和锡丝焊接组件63同时移动到焊接工位,并且焊丝供料组件62为编码器和导线提供焊丝以供锡丝焊接组件63焊接;

  (S4)编码器和导线输送:治具抓取手23将位于定位治具55上的焊接后的编码器和导线抓取,治具旋转气缸25动作带动编码器和导线旋转一定角度后旋转驱动气缸22动作将定位治具55输送至检测装置3;

  (S5)编码器和导线检测:治具接收机构31动作将定位治具55接收并且带动定位治具55运动到检测工位,治具下压组件313和接收上顶组件314对定位治具55进行固定后,竖直检测机构32和水平检测机构33分别对焊接后的编码器和导线竖直方向和水平方向进行检测完成编码器导线焊接检测过程。

《一种编码器导线焊接检测方法和设备.doc》
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