[發明專利]全自動精準對位的管座管帽封裝裝置及對位封裝方法

在審

• 申請號: 202011007429.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112008298A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 郭婷婷;司志寧;董永謙;孫文濤;劉劍斌;李曉燕;莊園;王元仕;王瑞鵬;王鵬程;康文慧;閆曉壯
• 申請（專利權）人: 西北電子裝備技術研究所（中國電子科技集團公司第二研究所）
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/04
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

1.一種全自動精準對位的管座管帽封裝裝置，包括封裝裝置底座板（1）、電控器、管帽移送機構支架（19）、封裝視覺系統安裝支架（14）、管座（3）和管帽（7），在封裝裝置底座板（1）上固定設置有管座放置吸附臺（2），在管座放置吸附臺（2）上活動放置吸附有管座（3），在管座放置吸附臺（2）右側的封裝裝置底座板（1）上，固定設置有倒L形支架（4），在倒L形支架（4）的頂板上固定設置有封裝電控氣缸（5），在封裝電控氣缸（5）的向下伸出軸上，連接有管帽焊接吸附管（6）；在管座（3）上設置有芯片（40），在芯片（40）上設置有方位標識點（41），在管帽（7）上設置有透鏡（37），在透鏡（37）上設置有橢圓形棱鏡（39），其特征在于，在封裝電控氣缸（5）一側的倒L形支架（4）的頂板上，設置有方位定位電控升降氣缸（8），在方位定位電控升降氣缸（8）的向下伸出軸上，連接有L形支架板（9），在L形支架板（9）上分別設置有方位角度調整伺服電機（10）和方位調整旋轉軸（27），在方位角度調整伺服電機（10）的輸出軸上設置有主動齒輪（25），在方位調整旋轉軸（27）上設置有從動齒輪（26），主動齒輪（25）與從動齒輪（26）嚙合在一起，在方位調整旋轉軸（27）的下端，固定連接有方位調整吸附臺（11），在方位調整吸附臺（11）上吸附有管帽（7），在方位調整吸附臺（11）的正下方的封裝裝置底座板（1）上，設置有方位定位視覺相機（12）；在封裝視覺系統安裝支架（14）上，設置有沿左右水平方向設置的電控水平氣缸（15），在電控水平氣缸（15）的輸出軸上，連接有水平方向伸縮板（16），在水平方向伸縮板（16）上分別設置有管帽成像相機（17）和管座成像相機（18）；電控水平氣缸（15）、封裝電控氣缸（5）、方位定位電控升降氣缸（8）和方位角度調整伺服電機（10）均分別與電控器電連接在一起。

2.根據權利要求1所述的一種全自動精準對位的管座管帽封裝裝置，其特征在于，在管座放置吸附臺（2）后側的封裝裝置底座板（1）上，設置有XYZ滑臺機構（13），XYZ滑臺機構（13）的上下方向的Z向升降臺（36）設置在封裝裝置底座板（1）上，在Z向升降臺（36）上設置有前后方向的Y向滑臺（34），在Y向滑臺（34）上設置有左右方向的X向滑臺（35），在X向滑臺（35）上設置有電控夾持氣缸（33），在電控夾持氣缸（33）上，設置有左夾持爪（31）和右夾持爪（32），在左夾持爪（31）上設置有左夾持板（29），在右夾持爪（32）上設置有右夾持板（30），在左夾持板（29）與右夾持板（30）之間夾持有管座（3）；電控夾持氣缸（33）與電控器電連接在一起。

3.根據權利要求1或2所述的一種全自動精準對位的管座管帽封裝裝置，其特征在于，在管帽移送機構支架（19）上設置有左右方向的電控移動模組軌道（20），在左右方向的電控移動模組軌道（20）上設置有電控移動模組（38），在電控移動模組（38）的移動滑塊（21）上設置有升降氣缸（22），在升降氣缸（22）的輸出軸上連接有吸嘴支架（23），在吸嘴支架（23）上設置有吸嘴（24）。

4.如權利要求3所述的一種全自動精準對位的管座管帽封裝裝置的對位封裝方法，其特征在于以下步驟：

第一步、管座自動傳送線將管座（3）傳送吸附到管座放置吸附臺（2）上，管帽自動傳送線將管帽（7）傳送到吸嘴（24）上，管帽（7）再由電控移動模組（38）傳送并被吸附到方位調整吸附臺（11）上；

第二步、方位定位視覺相機（12）對吸附在方位調整吸附臺（11）上的管帽（7）成像，并將獲取的管帽圖像傳送到電控器中；電控器控制電控水平氣缸（15）的輸出軸伸出，使管座成像相機（18）設置在管座放置吸附臺（2）的正上方，管座成像相機（18）對吸附在管座放置吸附臺（2）上的管座（3）成像，并將獲得的管座圖像傳送給電控器；

第三步、電控器中的計算機對傳送來的管座圖像中的芯片（40）上設置的方位標識點（41）進行識別，電控器中的計算機對傳送來的管帽圖像中的透鏡（37）上設置的橢圓形棱鏡（39）進行識別；計算機以管座圖像為基準，計算出使管帽圖像中的透鏡（37）上的橢圓形棱鏡（39）與芯片（40）上設置的方位標識點（41）對正時，管帽需要旋轉的角度，根據計算出的旋轉角度，通過控制方位角度調整伺服電機（10）旋轉，使管帽（7）旋轉到使管帽圖像中的透鏡（37）上的橢圓形棱鏡（39）與芯片（40）上設置的方位標識點（41）對正的位置；

第四步、電控器控制電控水平氣缸（15）的輸出軸縮回，電控器控制電控移動模組（38），將定位好的管帽（7），從方位調整吸附臺（11）上轉移吸附到管帽焊接吸附管（6）的下端口上；

第五步、電控器控制吸嘴支架（23）退回，電控器控制電控水平氣缸（15）的輸出軸伸出，通過管帽成像相機（17）對吸附在管帽焊接吸附管（6）的下端口上的管帽（7）進行成像，管座成像相機（18）對管座放置吸附臺（2）上吸附的管座（3）進行成像；

第六步、電控器中的計算機對第五步獲得的兩個圖像的外輪廓進行比較，以獲得的管帽外輪廓的圖像為基準，計算出管座（3）需要移動的尺寸，電控器通過控制電控夾持氣缸（33）動作，將管座（3）夾持在左夾持板（29）與右夾持板（30）之間，并控制XYZ滑臺機構（13）上的滑臺動作，使管座（3）的外輪廓中心線與管帽（7）的外輪廓中心線完全重合；

第七步、電控器控制電控夾持氣缸（33）打開對管座（3）的夾持，并控制封裝電控氣缸（5）下壓，將管帽（7）與管座（3）對接并封裝在一起。