基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車及零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機，廣泛應(yīng)用于汽車配件、宇航軍工、電子電器、儀器儀表、家用電器、五金制品等行業(yè)的生產(chǎn)中。
【背景技術(shù)】
[0002]我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，2012年全年我國汽車?yán)塾嫯a(chǎn)量為2059.7萬輛，同比增長6.3%。其中，12月轎車產(chǎn)量104.8萬輛，同比增長7.9%，全年轎車?yán)塾嫯a(chǎn)量為1119.1萬輛，同比增長8.3%。預(yù)計2020年將達到3800萬輛。近幾年，作為汽車重要部件的儀表盤零件的市場需求將呈逐年增加的趨勢，需求量巨大。
[0003]在大多中小型汽車儀表生產(chǎn)企業(yè)中，在進行儀表盤鉚接時，主要采用人工操作，由操作人員手持工具進行熱鉚操作。這種焊接方法由于采用人工逐點焊接，生產(chǎn)效率低，極大的影響了汽車儀表盤的生產(chǎn)效率。并且容易產(chǎn)生拔絲、誤定位等不可避免的操作錯誤，據(jù)統(tǒng)計，采用人工方法進行汽車儀表焊接的合格率不到90%，給企業(yè)造成不必要的損失。另外，采用人工操作勢必需要大量經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)過的操作人員，無謂提高了生產(chǎn)過程中的人力成本。
[0004]另有一部分企業(yè)采用多頭塑焊機，整機為框架形式，焊接速度快，定位準(zhǔn)確，避免了人工方法的缺點，但是這種設(shè)備由于采用多焊頭，價格昂貴，并且為針對性設(shè)計，通用性不高，不易進行不同類型儀表盤的焊接。
[0005]因此，研制能夠自動識別鉚釘、自動鉚接、柔性好的熱鉚設(shè)備顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的就是針對上述現(xiàn)狀而提供一種具有能自動識別鉚釘，自動控制超聲波焊頭逐一焊接的基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機。
[0007]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機，其特征在于:包括床身、三維空間移動工作臺、CCD攝像頭、超聲波發(fā)生器、超聲波焊槍、焊頭和控制系統(tǒng)；其中，三維空間移動工作臺設(shè)置在床身上；CCD攝像頭置于儀表盤安裝位上方的床身上;超聲波焊槍設(shè)置在床身頂部，安裝有焊頭，超聲波焊槍與超聲波發(fā)生器連接;控制系統(tǒng)包括工控機、伺服驅(qū)動單元、及連接電纜，工控機經(jīng)連接電纜與超聲波焊槍、CCD攝像頭連接，伺服驅(qū)動單元與三維空間移動工作臺的進給系統(tǒng)連接。
[0008]本實用新型由于采用由床身、三維空間移動工作臺、CXD攝像頭、超聲波發(fā)生器、超聲波焊槍、焊頭和控制系統(tǒng)構(gòu)成的基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機，因而可通過CCD攝像頭照相來采集儀表盤圖像，經(jīng)過工控機圖像處理，得到塑料鉚釘?shù)淖鴺?biāo)值，將坐標(biāo)值以指令方式傳送伺服驅(qū)動單元，伺服驅(qū)動單元控制X、Y、Z進給系統(tǒng)，從而將焊頭準(zhǔn)確定位到塑料鉚釘上進行熱鉚。同時，超聲波發(fā)生器控制焊頭溫度，使模塑組件熱鉚牢固。本實用新型具有根據(jù)數(shù)字成像后圖像分析處理得到的儀表盤鉚釘位置信息，采用數(shù)控技術(shù)將超聲波焊頭準(zhǔn)確定位，并能夠通過調(diào)節(jié)控制焊頭參數(shù)完成對鉚釘?shù)臒徙T過程的特點。本實用新型主要用于汽車配件、宇航軍工、電子電器、儀器儀表、家用電器、五金制品等行業(yè)的生產(chǎn)中。
[0009]塑料熱鉚接組裝是熱塑性材料與其它不相熔材質(zhì)零件裝配的全新設(shè)計理念，是結(jié)構(gòu)最簡單、高可靠性、高性價比的永久性固定裝配的方法，具有高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、美觀等優(yōu)越性，可多點鉚接固定卻無須填加任何粘接劑、溶劑和填料，應(yīng)用此技術(shù)可取代過去生產(chǎn)上需要的熔劑、粘合劑、扣釘或其它機械固定法以及其它零件和材料，從而減少工序、提高生產(chǎn)效率，大大降低裝配成本和材料消耗，依此方法裝配模塑組件牢固、緊密、穩(wěn)定，抗振、耐老化、耐沖擊性好，且加工操作簡單、節(jié)能、速度快，操作者不需要很高的專業(yè)技能，通過外觀目視即可檢查產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實用新型控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示。本實用新型由床身6、三維空間移動工作臺12、(XD攝像頭7、超聲波發(fā)生器4、超聲波焊槍8、焊頭9和控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中，三維空間移動工作臺12設(shè)置在床身上，采用焊接鋼結(jié)構(gòu)件，能承載設(shè)備的靜載荷以及在熱鉚時的沖擊載荷，剛度較高。儀表盤11水平安裝在三維空間移動工作臺12的卡具上。三維空間移動工作臺12由伺服電機等控制X、Y、Z方向的移動，為常規(guī)裝置。CCD攝像頭7置于儀表盤11安裝位上方的床身6上，并與計算機連接，將捕獲的儀表刻度盤圖像送入圖像識別系統(tǒng)，并保存為BMP格式的圖像文件。超聲波焊槍8設(shè)置在床身6頂部，安裝有焊頭9，超聲波焊槍8與超聲波發(fā)生器4連接，超聲波發(fā)生器4設(shè)置在機柜I下部?？刂葡到y(tǒng)包括工控機2、伺服驅(qū)動單元3、及連接電纜等組成，工控機2裝于機柜I上部，伺服驅(qū)動單元3裝于機柜I中部，工控機2通過RS-485總線技術(shù)實現(xiàn)其與C⑶攝像頭7、伺服電機、焊頭連接的通信。設(shè)備通過CCD攝像頭7照相來采集儀表盤11圖像，經(jīng)過工控機2圖像處理，得到塑料鉚釘10的坐標(biāo)值，將坐標(biāo)值以指令方式傳送伺服驅(qū)動單元3，伺服驅(qū)動單元3控制Χ、Υ、Ζ進給系統(tǒng)，從而將焊頭9準(zhǔn)確定位到塑料鉚釘10上進行熱鉚。同時，超聲波發(fā)生器4控制焊頭9溫度，使模塑組件熱鉚牢固。
[0013]如圖2所示。系統(tǒng)由PC控制中心、圖像采集識別系統(tǒng)、超聲波控制系統(tǒng)、XYZ進給控制及焊頭溫度控制系統(tǒng)組成。圖像采集識別完成儀表盤鉚釘位置(XYZ)定位，超聲波控制系統(tǒng)通過超聲波發(fā)生頻率、工作間隙時間的控制來同步控制焊頭的溫度，鉚釘準(zhǔn)確定位是通過伺服系統(tǒng)及進給軸來完成的。
【主權(quán)項】
1.一種基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機，其特征在于:包括床身(6)、三維空間移動工作臺(12)、(XD攝像頭(7)、超聲波發(fā)生器(4)、超聲波焊槍(8)、焊頭(9)和控制系統(tǒng);其中，三維空間移動工作臺(12)設(shè)置在床身上；CXD攝像頭(7)置于儀表盤(11)安裝位上方的床身(6)上;超聲波焊槍(8)設(shè)置在床身(6)頂部，安裝有焊頭(9)，超聲波焊槍(8)與超聲波發(fā)生器(4)連接;控制系統(tǒng)包括工控機(2)、伺服驅(qū)動單元(3)、及連接電纜，工控機(2)經(jīng)連接電纜與超聲波焊槍(8)、CCD攝像頭(7)連接，伺服驅(qū)動單元(3)與三維空間移動工作臺(12)的XYZ進給系統(tǒng)連接。
【專利摘要】本實用新型的名稱為基于數(shù)字成像定位的汽車組合儀表刻度盤熱鉚機。屬于汽車及零部件技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有人工逐點焊接存在生產(chǎn)效率低的問題。它的主要特征是：包括床身、三維空間移動工作臺、CCD攝像頭、超聲波發(fā)生器、超聲波焊槍、焊頭和控制系統(tǒng)；三維空間移動工作臺設(shè)置在床身上；CCD攝像頭置于儀表盤安裝位上方的床身上；超聲波焊槍設(shè)置在床身頂部，超聲波焊槍與超聲波發(fā)生器連接；控制系統(tǒng)包括工控機、伺服驅(qū)動單元、及連接電纜，工控機經(jīng)連接電纜與超聲波焊槍、CCD攝像頭連接，伺服驅(qū)動單元與三維空間移動工作臺的進給系統(tǒng)連接。本實用新型能自動識別鉚釘，自動控制超聲波焊頭逐一焊接的特點，主要用于汽車組合儀表刻度盤的熱鉚。
【IPC分類】B29C65/08
【公開號】CN205364528
【申請?zhí)枴緾N201521108334
【發(fā)明人】涂家海
【申請人】涂家海
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月29日