本發(fā)明涉及焊接，具體為一種電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、電阻式擴(kuò)散釬焊接技術(shù)是一種利用被焊接物自身的電阻，通過(guò)在兩者之間涂敷焊膏，然后施加電流，使得電流穿過(guò)被焊接物時(shí)，被焊接物自身發(fā)熱，同時(shí)施加合理壓力，使得焊膏滲入工件，從而使得被焊接物牢固地焊接在一起。

2、目前市面上常見(jiàn)的電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置在焊接時(shí)通常需要進(jìn)行預(yù)處理，將工件與焊膏進(jìn)行涂覆形成組合，然后放入焊機(jī)內(nèi)進(jìn)行焊接，然而在整個(gè)過(guò)程中，一方面自動(dòng)化程度低，焊接效果受到前期工件預(yù)處理時(shí)焊膏涂敷狀態(tài)影響較大，另一方面在焊接過(guò)程中通常是通過(guò)預(yù)設(shè)程序進(jìn)行溫度、壓力和焊接時(shí)間控制，然而實(shí)際的焊接過(guò)程中，由于工件材料、外部環(huán)境以及焊機(jī)功率影響，無(wú)法保證焊接效果達(dá)到預(yù)期，并且在焊接時(shí)，在進(jìn)行加壓過(guò)程中，若工件表面壓力不均勻，也會(huì)使得兩個(gè)工件之間的焊膏與工件融合存在差異，進(jìn)一步影響焊接效果，為此特提供一組電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置及其控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置及其控制方法，解決了現(xiàn)有的電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置在使用時(shí)，受到前期工件預(yù)處理效果、焊接流程工藝以及焊接時(shí)壓力控制的多方面因素影響導(dǎo)致焊接效果達(dá)不到預(yù)期效果的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置，包括：

3、控制單元；

4、焊接單元，其包括焊機(jī)以及相對(duì)設(shè)置的上模具和下模具；

5、上料單元，其包括上料機(jī)械手和焊膏機(jī)械手，所述上料機(jī)械手包括設(shè)置于下模具一側(cè)的機(jī)械臂以及安裝于機(jī)械臂上的工件上料機(jī)構(gòu)，所述焊膏機(jī)械手包括設(shè)置于下模具另一側(cè)的機(jī)械臂以及安裝于機(jī)械臂上的焊膏涂敷機(jī)構(gòu)；

6、監(jiān)測(cè)單元，其包括溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和視覺(jué)模塊；

7、所述焊機(jī)通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)上模具、下模具和工件溫度，從而對(duì)工件進(jìn)行焊接；

8、所述上料單元通過(guò)視覺(jué)模塊監(jiān)測(cè)下模具表面工件狀態(tài)，從而進(jìn)行工件上下料。

9、優(yōu)選的，所述控制單元包括機(jī)架和安裝于機(jī)架中的控制主機(jī)，所述焊機(jī)安裝于所述機(jī)架內(nèi)部，所述機(jī)架的外部固定設(shè)置有支撐柱，所述下模具固定設(shè)置在支撐柱的底端，所述上模具滑動(dòng)設(shè)置在支撐柱上，所述支撐柱的頂端固定設(shè)置有固定載板，所述固定載板的頂端安裝有驅(qū)動(dòng)氣缸，所述驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端與上模具固定連接，所述上模具上安裝有校平機(jī)構(gòu)。

10、優(yōu)選的，所述校平機(jī)構(gòu)包括；

11、活動(dòng)板，其滑動(dòng)設(shè)置在支撐柱外表面，且其頂部與所述驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端固定連接；

12、連接板，其設(shè)置于活動(dòng)板底部，所述上模具固定設(shè)置在連接板底部；

13、校平半球，其固定設(shè)置在連接板頂面中部；

14、校平座，其固定設(shè)置在活動(dòng)板中部，且其正對(duì)校平半球；

15、對(duì)頂螺栓，其螺紋連接于活動(dòng)板中，且其底端與連接板頂部相抵；

16、對(duì)拉螺栓，其螺紋連接于連接板中，且其活動(dòng)貫穿活動(dòng)板。

17、優(yōu)選的，所述機(jī)架的外部固定設(shè)置有底托板，所述支撐柱固定設(shè)置在底托板上，所述溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和兩組機(jī)械臂分別設(shè)置在底托板兩側(cè)，所述視覺(jué)模塊包括分別安裝于兩側(cè)支撐柱上的第一視覺(jué)相機(jī)和第二視覺(jué)相機(jī)，以及安裝于活動(dòng)板上的第三視覺(jué)相機(jī)，所述第一視覺(jué)相機(jī)、第二視覺(jué)相機(jī)和第三視覺(jué)相機(jī)呈三角設(shè)置，于下模具上形成視覺(jué)交叉。

18、優(yōu)選的，所述溫度監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括；

19、懸挑板，其安裝于底托板上；

20、立式架，其固定設(shè)置于懸挑板上；

21、驅(qū)動(dòng)絲桿，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于立式架上；

22、滑動(dòng)座，其滑動(dòng)設(shè)置于立式架上，且其與驅(qū)動(dòng)絲桿螺紋連接；

23、調(diào)節(jié)把手，其固定設(shè)置于驅(qū)動(dòng)絲桿頂端；

24、傳感器固定架，其安裝于滑動(dòng)座上；

25、溫度傳感器，其固定安裝于傳感器固定架中；

26、兩組調(diào)節(jié)槽，其分別開(kāi)設(shè)于懸挑板和傳感器固定架上，用于懸挑板和傳感器固定架進(jìn)行角度調(diào)整后通過(guò)螺栓固定。

27、優(yōu)選的，所述機(jī)械臂包括；

28、底座，其固定設(shè)置在底托板上；

29、旋轉(zhuǎn)伺服，其固定設(shè)置在底座底部；

30、穩(wěn)定架，其固定設(shè)置在底座上；

31、直線軌，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于底座和穩(wěn)定架之間；

32、兩組齒輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于底座中，且兩組齒輪相嚙合，兩組齒輪分別與旋轉(zhuǎn)伺服輸出端和直線軌固定連接；

33、滑動(dòng)連接部，其滑動(dòng)設(shè)置在直線軌外壁；

34、氣動(dòng)伸縮桿，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)連接部上，且滑動(dòng)連接部上固定設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)伸縮桿旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；

35、升降電機(jī)，其固定設(shè)置在直線軌頂部；

36、升降絲桿，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于直線軌，且其頂端與升降電機(jī)輸出軸固定連接，所述滑動(dòng)連接部與其螺紋連接。

37、優(yōu)選的，所述工件上料機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在一組氣動(dòng)伸縮桿輸出端的選位伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在氣動(dòng)伸縮桿端部的夾具座，所述選位伺服電機(jī)的輸出端與夾具座固定連接，所述夾具座中固定裝配有多個(gè)氣動(dòng)夾具，且多個(gè)氣動(dòng)夾具呈等距環(huán)形陣列分布于夾具座上，所述工件上料機(jī)構(gòu)還包括三組輸送帶，其三組輸送帶呈并排設(shè)置于該氣動(dòng)伸縮桿下方。

38、優(yōu)選的，所述焊膏涂敷機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在另一組氣動(dòng)伸縮桿輸出端的焊膏噴嘴和固定設(shè)置在底托板一側(cè)的焊膏加熱倉(cāng)，所述焊膏加熱倉(cāng)的頂部安裝有軟管泵，所述焊膏噴嘴與軟管泵之間安裝有導(dǎo)料管，所述導(dǎo)料管上安裝有計(jì)量泵，且導(dǎo)料管外壁安裝有電加熱保溫套。

39、優(yōu)選的，一種電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置的控制方法，包括以下步驟；

40、步驟一、開(kāi)機(jī)，上模具調(diào)平；

41、步驟二、焊機(jī)對(duì)上模具和下模具進(jìn)行預(yù)熱；

42、步驟三、通過(guò)在溫度傳感器對(duì)下模具進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，設(shè)置溫度閾值h1，當(dāng)溫度達(dá)到h1時(shí)，通過(guò)上料單元開(kāi)始工件上料；

43、步驟四、上模具下移，對(duì)下模具上的工件進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓分為兩個(gè)階段，第一階段壓力值為2mpa，預(yù)壓時(shí)間為5s，然后第二階段壓力增至3mpa，然后進(jìn)行保壓；

44、步驟五、設(shè)置溫度閾值h2和壓力閾值p3，p3＜3mpa，檢測(cè)模具側(cè)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到h2時(shí)，將壓力降低至p3，然后對(duì)工件施加脈動(dòng)直流電，利用工件自身電阻進(jìn)行加熱；

45、步驟六、設(shè)置溫度閾值h3和壓力閾值p4，當(dāng)監(jiān)測(cè)到模具溫度達(dá)到h3時(shí)，啟動(dòng)壓力斜坡程序，將壓力從p3緩慢提升至p4，然后保壓2s；

46、步驟七，上模具上移復(fù)位，通過(guò)上料單元開(kāi)始工件下料。

47、優(yōu)選的，所述步驟三和步驟七中通過(guò)上料單元進(jìn)行上料和下料的流程包括；

48、s1、上料機(jī)械手從用于上料的輸送帶上抓取工件a和工件b，其中工件a的數(shù)量＞1，工件b的數(shù)量=1，機(jī)械手空位≥1，焊膏機(jī)械手預(yù)熱焊膏；

49、s2、通過(guò)視覺(jué)模塊檢測(cè)下模具上是否有料，如有料，則通過(guò)上料機(jī)械手抓走物料，當(dāng)下模具上無(wú)物料時(shí)，通過(guò)上料機(jī)械手向下模具上放置工件a；

50、s3、通過(guò)視覺(jué)模塊定位下模具上的工件a，然后焊膏機(jī)械手涂抹焊膏；

51、s4、視覺(jué)模塊對(duì)工件a上的焊膏進(jìn)行檢測(cè)是否存在，若無(wú)，則停機(jī)報(bào)錯(cuò)，通過(guò)維護(hù)人員檢測(cè)是視覺(jué)模塊出錯(cuò)導(dǎo)致焊膏涂敷位置錯(cuò)誤；還是焊膏機(jī)械手故障導(dǎo)致無(wú)法出膏；若a工件上存在焊膏，則進(jìn)行下一步判斷；

52、s5、當(dāng)a工件上存在焊膏，則進(jìn)行判斷焊膏是否壓邊，若壓邊，則通過(guò)上料機(jī)械手取走工件a，然后重新進(jìn)行下模具定位放置新的工件a，若未壓邊，則進(jìn)行下一步判斷；

53、s6、若工件a上焊膏未壓邊，此時(shí)進(jìn)行工件a上焊膏覆蓋面積占比s檢測(cè)，設(shè)置面積占比閾值smin=60%，smax=85%，判斷smin＜s＜smax是否成立，若s不在該區(qū)間，則通過(guò)上料機(jī)械手取走工件a，然后重新放置新的工件a，若s在該區(qū)間內(nèi)，則進(jìn)行下一步判斷；

54、s7、當(dāng)smin＜s＜smax成立，則通過(guò)計(jì)量泵獲取焊膏添加量，根據(jù)添加量與焊膏面積占比計(jì)算焊膏平均厚度l，設(shè)置厚度閾值lmin=0.12mm，lmax=0.15mm，然后進(jìn)行判斷，若l處于該區(qū)間內(nèi)，則通過(guò)視覺(jué)模塊定位工件a位置，通過(guò)上料機(jī)械手向工件a上放置工件b，然后上料機(jī)械手將所抓取的成品工件和涂覆焊膏失敗的工件a分別放置于兩個(gè)用于下料的輸送帶上，此時(shí)完成上料，等待焊接流程結(jié)束。

55、本發(fā)明公開(kāi)了一種電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置及其控制方法，其具備的有益效果如下：

56、1、該電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置，通過(guò)設(shè)置上料單元和監(jiān)測(cè)單元，通過(guò)監(jiān)測(cè)單元為上料單元提供視覺(jué)方案，使得上料單元能夠自動(dòng)進(jìn)行工件和焊膏涂覆，從而替代前期的焊接工件的預(yù)處理流程，效率更高，同時(shí)工件預(yù)處理更加標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用校平機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)上模具的校平，從而有效避免因工件預(yù)處理以及焊接時(shí)壓力不均勻?qū)е潞附有Ч缓玫膯?wèn)題出現(xiàn)。

57、2、該電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置的控制方法，通過(guò)設(shè)置溫度傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件溫度的監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過(guò)壓力監(jiān)測(cè)模組實(shí)現(xiàn)對(duì)工件施壓過(guò)程中的壓力控制，同時(shí)通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工件溫度，以此確保在加工過(guò)程中，對(duì)于實(shí)際的溫度和壓力有細(xì)致的把控，在對(duì)工件進(jìn)行焊接過(guò)程中，采用壓力斜坡程序，使得壓力能夠緩慢給進(jìn)，保證工件焊接過(guò)程中焊膏能夠均勻地與工件母材的界面擴(kuò)散及冶金結(jié)合，確保焊接面的質(zhì)量，避免因溫度和壓力數(shù)值差異導(dǎo)致焊接效果不好的情況發(fā)生。

58、3、該電阻式擴(kuò)散釬焊接裝置的控制方法，在進(jìn)行工件上下料過(guò)程中，通過(guò)針對(duì)性設(shè)計(jì)了上下料方法，用于控制整個(gè)上料單元，使得上料機(jī)械手通過(guò)表面陣列設(shè)置的多個(gè)氣動(dòng)夾具實(shí)現(xiàn)焊接后工件拿取、新工件放置，使用更加方便，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)嚴(yán)格的焊膏涂覆判定流程，確保兩個(gè)待焊接工件之間的焊膏涂覆達(dá)到焊接標(biāo)準(zhǔn)，避免因焊膏涂覆不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致焊接效果不符合預(yù)期的情況出現(xiàn)。