專利名稱：金絲球焊接機及其焊點位置調整裝置與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及焊接技術領域，具體涉及一種焊點位置調整裝置和焊點位置 調整方法，以及包含該焊點位置調整裝置的金絲球焊接機。
背景技術：
現(xiàn)有進行精密焊接的金絲球焊接機都包含一個顯微鏡，使用時需要操作 者通過顯微鏡觀察焊點是否對準，并通過一個手動調節(jié)機構(萬向搖桿人工 搓球)來手動調整焊點的位置，調整好后才能進行焊接。此種金絲球焊接機 由于需要較多的人為干預，操作者的勞動強度大，而焊接效率低。操作者需 要進行大量培訓及練習后才能熟練，培訓成本高。而且操作者需要通過顯微 鏡去觀察焊點，長期工作對視力損傷較大，因而熟練后的操作者還不能長期 工作，造成培訓成本更高。此外，操作者的技術水平、疲勞程度、視力變化， 甚至工作態(tài)度和情緒等都會對焊接質量造成一定的影響，從而無法很好的保 證產(chǎn)品質量的一致性?？傊鲜鰡栴}已經(jīng)成為困擾金絲球焊接加工企業(yè)的一 個重要問題，有必要對相關技術和設備進行改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種焊點位置調整裝置和方法，以
及包含上述悍點位置調整裝置的金絲球焊接機。
為解決上述焊點位置調整裝置的技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案 焊點位置調整裝置，包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調整平臺、驅動
器和計算機；所述數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐，且與計算機連接；所述位置
調整平臺用于支撐并調整工作臺的位置；所述計算機通過驅動器與位置調整
平臺連接。
為解決上述金絲球焊接機的技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案 金絲球焊接機，包括底座、工作臺，以及用于調整工作臺與底座之間相對位置的焊點位置調整裝置；所述焊點位置調整裝置設置在底座和工作臺之 間，包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調整平臺、驅動器和計算機；所述數(shù) 碼攝像裝置通過支架支撐，且與計算機連接；所述位置調整平臺用于支撐并 調整工作臺的位置；所述計算機通過驅動器與位置調整平臺連接。
為解決上述焊點位置調整方法的技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
焊點位置調整方法，包括如下步驟
51、 通過數(shù)碼攝像裝置拍攝待焊接工件的照片并傳送給計算機；
52、 計算機根據(jù)預存的焊點數(shù)據(jù)對照片進行處理找出焊點；
53、 計算機根據(jù)預存的焊點數(shù)據(jù)計算出焊點的位置偏差；
54、 計算機通過驅動器驅動位置調整平臺進行移動消除前述位置偏差。 本發(fā)明的有益效果是
由于本發(fā)明的金絲球焊接機采用了本發(fā)明的焊點位置調整裝置和方法， 不再需要操作者通過顯微鏡調整焊點的位置，在減小勞動強度、提高生產(chǎn)效 率的基礎上，還能夠大大節(jié)約培訓成本，保護操作者的健康，以及保持焊接 質量的一致性。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。


圖1是本發(fā)明金絲球焊接機的位置調整裝置的結構示意圖。 圖2是本發(fā)明焊點位置調整裝置中X-Y軸調整平臺的結構示意圖。 圖3是本發(fā)明焊點位置調整裝置中X-Y軸調整平臺的分解圖。 圖4是本發(fā)明焊點位置調整裝置的工作流程圖。
具體實施例方式
本具體實施方式
的金絲球焊接機是在現(xiàn)有的金絲球焊接機，尤其是焊接 發(fā)光二極管芯片的金絲球焊接機的基礎上進行改進而得到的，主要是取消了 現(xiàn)有金絲球悍接機的(體視)顯微鏡，而采用計算機通過與其連接的攝像頭， 來獲取工作臺上待焊接工件的圖像信息，然后通過計算機內的軟件，根據(jù)預 存的模板識別出焊點，然后計算出悍點所處的實際位置與參考點位置(劈刀 在工作臺上的正投影位置，也即是焊點的設定位置)之間的位置偏差，最后 通過與計算機連接的驅動器來驅動位置調整平臺上的相應步進電機，帶動工作臺對焊點的位置進行微調，從而自動調整焊點的位置消除位置偏差，以便 進行精密焊接。位置調整平臺位于原有的工作臺和底座之間，代替了現(xiàn)有精 密焊接機上手動的調節(jié)機構。由于在計算機的控制下自動調整焊點韻位置，
可使產(chǎn)能提高30%以上。
如圖1所示，本具體實施方式
的金絲球焊接機的位置調整裝置固定在底 座1上，包括數(shù)碼攝像裝置5、支架4、位置調整平臺3、轉接板2、驅動 器和計算機(驅動器和計算機未在圖中畫出)。
數(shù)碼攝像裝置5通過位于底座1 一側的支架4支撐在工作臺(工作臺未 在圖中畫出)上方適當位置。工作臺位于圖中轉接板2的上方，數(shù)碼攝像裝 置5選用清晰度稍高，拍攝速度稍高的數(shù)碼攝像頭即可，并通過調整所述支 架4使數(shù)碼攝像裝置5對準工作臺的中央部位的焊接區(qū)域即可。當然必需保 證拍攝區(qū)域的光照度，以及調節(jié)好焦距保證拍攝照片的清晰度。數(shù)碼攝像裝 置5與計算機連接，在計算機的控制下拍攝數(shù)碼照片并傳給計算機分析及處 理。
位置調整平臺3的下方與底座1固定連接，而其上方則通過所述轉接板 2與工作臺固定連接。在本具體實施方式
中為X-Y軸調整平臺，這是因為在' 大多數(shù)的場合只需要調整X-Y方向上的位置，而不需要再調整Z方向上的位 置。X-Y軸調整平臺具有兩個垂直設置的步進電機，分別為第一電機31和第 二電機32。步進電機都通過驅動器與計算機相連，因而可在計算機的控制下 運轉，從而調整工作臺在X-Y方向上的位置。本具體實施方式
選用了伺服電 機及專業(yè)的伺服驅動器，當然也可以自己設計簡單的驅動板來驅動步進電機。
X-Y軸調整平臺的具體結構如圖2和圖3所示，包括前述的第一電機31 和第二電機32，以及平臺下蓋33、滑塊34、滑軌35、平臺上蓋36、第一 連接機構、第二連接機構和電機座39。其中，第一連接機構包括第一絲杠 381、螺母座382、螺母連接座383和連軸器384;第二連接機構包括第二 絲杠371、軸承端蓋372、銅螺母373、軸承374和墊圈375。
平臺下蓋33固定設置在底座1上，其上設有沿第二電機32軸向的滑槽， 所述滑塊34可滑動的設置在所述滑槽內。第二電機32也固定設置在底座1 上，且通過所述第二連接機構與滑塊34動力連接，從而驅動滑塊34沿第二 電機32的軸向在一定范圍內運動。第二連接機構主要包括第二絲杠371，以及順序穿設于第二絲杠371上的軸承374、墊圈375、軸承端蓋372和銅螺母 373。第二絲杠371與滑塊34嚙合，另一端與第二電機32的主軸動力連接， 在第二電機32的驅動下旋轉，進而帶動滑塊32作直線運動。
所述滑軌35有四根，兩根為一組，平行對稱設置在所述滑塊34的兩側， 且滑軌35的方向與滑塊34的滑動方向垂直。所述平臺上蓋36設置在滑軌 35上，因此可以相對底座l在垂直于滑塊34的運動方向上滑動?；瑝K34通 過第一連接機構與第一電機31動力連接，而第一電機31又通過所述電機座 39與平臺上蓋36固定連接，因此第一電機31運轉時，可以相對滑塊34運 動，從而帶動平臺上蓋36運動。所述第一連接機構中的螺母連接座383與滑 塊34固定連接，而螺母座382則與螺母連接座383固定連接。所述第一絲杠 381的一端與螺母座382嚙合，另一端則通過所述連軸器384與第一電機31 的主軸連接。
由于第一電機31和第二電機32垂直設置，所以可以調整平臺上蓋36在 X和Y方向的位置。而平臺上蓋36通過轉接板2與原有工作臺固定連接，從 而最終可以調節(jié)工作臺上工件上的焊點的位置，將待焊接的焊點逐一送至劈 刀正下方進行焊接。
本具體實施方式
的精密焊接機，其工作流程如圖4所示，開機后系統(tǒng)自 檢，(然后開啟相關軟件，清除相關報警信號，檢査焊線機的狀態(tài)是否準備好, 未準備好就繼續(xù)準備，)準備好后就拍攝照片。拍攝的照片被傳送給計算機， 計算機使用相關軟件自動進行分析，主要利用幾何匹配、灰度匹配及BLOG
分析等圖象處理技術，分析出焊點特征，然后再與預存的圖片進行比較，從 而找出焊點。若沒能找到焊點，則再拍照，再尋找焊點分析，直到找到焊點。 找到焊點之后繼續(xù)往下執(zhí)行，計算出焊點所處的實際位置與設定位置之間的 位置偏差，然后發(fā)出控制指令給驅動器，最終控制X軸步進電機和/或Y軸步 進電機運行，從而調整工作臺的位置，以消除焊點的位置偏差，使焊點精確 對準，位置偏差消除之后即可進行焊接。當然， 一個工件上可能不止一個焊 點，所以焊好一個焊點之后，計算機會控制驅動器再次移動工作臺，從而將 下一個待焊接焊點移動到焊接參考點進行焊接。待焊接工件上的所有焊點焊 接完成之后，進給系統(tǒng)會按原有流程將下一個待焊接工件送到工作臺上的焊 接區(qū)域；攝像頭再次拍照，從而進入下一個工作循環(huán)。本發(fā)明的精密焊接機不需要操作者通過顯微鏡調整焊點的位置，在減小 勞動強度、提高生產(chǎn)效率的基礎上，還能夠大大節(jié)約培訓成本，保護操作者 的健康，以及保持焊接質量的一致性。
需要說明的是，本發(fā)明的改進之處針對的不僅僅是用于發(fā)光二極管制造
業(yè)的精密焊接機，還針對其它精密焊接機，位置調整平臺也不僅僅是X-Y軸 調整平臺，也可以是三維的X-Y-Z軸調整平臺。本具體實施方式
僅僅是舉例 說明，而非對本發(fā)明的限定。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明， 不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推 演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、焊點位置調整裝置，其特征在于，所述焊點位置調整裝置包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調整平臺、驅動器和計算機；所述數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐，且與計算機連接；所述位置調整平臺用于支撐并調整工作臺的位置；所述計算機通過驅動器與位置調整平臺連接。
2、 如權利要求1所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述位置調整 平臺為X-Y軸調整平臺。
3、 如權利要求2所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述X-Y軸 調整平臺包括第一電機、第二電機、平臺下蓋、滑塊、平臺上蓋、第一連 接機構和第二連接機構；所述平臺下蓋上設置有滑槽，所述滑塊可滑動設置 在所述滑槽上；所述第二電機通過第二連接機構與滑塊動力連接；所述平臺 上蓋可滑動的設置在滑塊上，且其相對滑塊在與滑塊滑動方向垂直的方向滑 動；所述第一電機通過第一連接機構與滑塊動力連接，且還與平臺上蓋固定 連接。
4、 如權利要求3所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述第一連接 機構包括第一絲杠、螺母座、螺母連接座和連軸器；所述螺母連接座與滑 塊固定連接；所述螺母座與螺母連接座固定連接，且與所述第一絲杠嚙合， 第一絲杠的一端通過所述連軸器與第一電機動力連接。
5、 如權利要求3所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述第二連接 機構包括第二絲杠；所述第二絲杠的一端與滑塊嚙合，另一端與第二電機的 主軸動力連接。
6、 如權利要求5所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述第二連接 機構還包括軸承、墊圈、軸承端蓋和銅螺母；所述軸承、墊圈、軸承端蓋 和銅螺母順序穿設在第二絲杠上。
7、 如權利要求3所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述X-Y軸 調整平臺還包括電機座，所述第一電機通過電機座與平臺上蓋固定連接。
8、 如權利要求3所述的焊點位置調整裝置，其特征在于所述X-Y軸 調整平臺還包括滑軌；所述滑軌設置在滑塊上，所述平臺上蓋通過滑軌可滑動的設置在滑塊上。
9、 金絲球悍接機，包括底座和工作臺，其特征在于所述金絲球焊接機 還包括用于調整工作臺與底座之間相對位置的焊點位置調整裝置；所述焊點 位置調整裝置為權利要求1至8中任意一項所述的焊點位置調整裝置，其設 置在所述底座和工作臺之間。
10、 焊點位置調整方法，包括如下步驟S1、 通過數(shù)碼攝像裝置拍攝待焊接工件的照片并傳送給計算機；S2、 計算機根據(jù)預存的焊點數(shù)據(jù)對照片進行處理找出焊點；S3、 計算機根據(jù)預存的焊點數(shù)據(jù)計算出焊點的位置偏差；S4、 計算機通過驅動器驅動位置調整平臺進行移動消除前述位置偏差。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊點位置調整裝置和方法以及金絲球焊接機。該金絲球焊接機包括底座、工作臺以及設置在底座和工作臺之間的焊點位置調整裝置。該焊點位置調整裝置包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調整平臺、驅動器和計算機；數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐且與計算機連接；位置調整平臺用于支撐并調整工作臺的位置；計算機通過驅動器與位置調整平臺連接。該焊點位置調整方法，首先拍攝待焊接工件的照片傳送給計算機；計算機對照片進行處理后計算出焊點的位置偏差；最后驅動位置調整平臺消除位置偏差。由于不再需要操作者通過顯微鏡調整焊點的位置，在減小勞動強度、提高生產(chǎn)效率的基礎上，還大大節(jié)約培訓成本，保護操作者的健康，以及提高焊接質量的一致性。
文檔編號B23K37/06GK101474736SQ20091010484
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權日2009年1月7日
發(fā)明者羅會才, 胡霞軍, 陳小宇 申請人:深圳市因沃客科技有限公司