自动色带焊接和剪切系统及方法

文档序号:10709122阅读:436来源:国知局
自动色带焊接和剪切系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动色带焊接和剪切系统和方法,系统包括工作台、夹具装置、超声波焊机、激光剪切装置和控制器。超声波焊接用于把色带头部和尾部焊接形成驳口,激光剪切装置用于把色带头部和尾部剪切去除。上述系统可以由一人即可完成操作,这名操作人员主要负责把色带头部和色带尾部放置到夹具中,降低了色带的制造成本,提高了色带制造的自动化程度。
【专利说明】
自动色带焊接和剪切系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于色带的制造领域,具体地说,是涉及一种自动色带焊接和剪切系统以及对应的方法。
【背景技术】
[0002]色带产品是指已安装完成可放到打印机使用的色带,色带是指把油墨染上带基成含有油墨的带。
[0003]通常,焊接前的色带都是长条的带状,其包括色带头部和色带尾部,通过把色带的两端焊接在一起形成一个环形带之后,才能使色带在打印过程中不断的循环。但是,对于焊接后的色带,其在焊接的驳口位置会有多余的色带头部和色带尾部的出现。色带的头部和尾部的存在会损坏打印机的打印头或其它传动机构。
[0004]所以,在生产色带产品中,需要有两个不可缺少的工序。一个工序是把色带头部和尾部焊接在一起;另一工序就是要把焊接后多余的头部、尾部剪掉。
[0005]现有的色带生产过程中,焊接都是使用一台气动下压式的超声波焊机进行焊接。在焊接生产前,需要先通过气压调节焊接力度,再通过多次调节螺母的限位块而限定焊接深度,每调节一次都需要进行焊接色带的效果测试,直到焊接驳口的焊接效果符合生产要求。焊接的工序需要一人独立进行操作,对超声波焊机的各方面的要求比较高。
[0006]而对于剪带工序,也需要一人使用传统的裁缝剪刀,对色带头部、尾部进行剪切。但是,由于剪带工序需要把色带驳口残余色带部分剪切得很干净,并且要保证不能剪到焊接的驳口位置。所以,这个工序对操作人员的剪带技术要求太高,效率比较低,导致色带的生产效率低下。另外,剪带的工序是色带的生产工序中最容易造成环境污染的工序,因为色带上油墨等容易对操作人员和周围的环境造成非常大的污染。
[0007]为了克服上述问题和减少生产人员的数量、提高产品质量,有必要研究出一种新的色带焊接和剪切系统或方法,这种系统只需要一人就可以完成操作,并且降低剪带工序对操作人员过高的技术要求,同时提高色带的生产效率。

【发明内容】

[0008]针对现有技术中色带的焊接和剪切需要的操作人员较多,并且剪切工序需要对操作人员有过高的技术要求的问题,本发明的主要目的是提供一种自动色带焊接和剪切系统,本发明的另一目的是提供一种自动色带焊接和剪切方法。
[0009]本发明提供的自动色带焊接和剪切系统包括工作台、夹具装置、超声波焊机、激光剪切装置和控制器;工作台具有夹持工位、焊接工位和剪切工位;夹具装置具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片,第一夹持件用于夹持色带头部,第二夹持件用于夹持色带尾部,隔离刀片可移动至色带头部和色带尾部之间,夹具装置可移动至夹持工位、焊接工位和剪切工位上;超声波焊机设置在焊接工位;激光剪切装置设置在剪切工位;控制器分别与工作台、夹具装置、超声波焊机和激光剪切装置控制连接。
[0010]由上述方案可见,上述系统可以由一人即可完成操作,这名操作人员主要负责把色带头部和色带尾部放置到夹具中,降低了色带的制造成本,提高了色带制造的自动化程度。另外,传统剪带工序都是通过另一名操作人员操作裁缝剪刀,把色带头部和尾部剪掉。每一个色带产品需剪两下,每天每把剪刀就要剪上万次。因此,每周都需要对剪刀的刀口进行磨刃等保养处理。并且,传统剪带工序的对操作者进行培训时间长、上手慢、工资要求高,还要求操作者在工作中高度集中精神。相比于此,本申请提供的方案完全避免了这种问题的存在。
[0011]一个优选的方案是,超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台,超声波电源、振子和焊具依次连接,在焊具的焊头的下方位置设有焊接支座,第一伺服滑台可带动焊头朝向焊接支座的方向移动。
[0012]由上述方案可见,第一伺服滑台是采用伺服电机的方式控制滑台的移动,从而控制焊具的移动,这种控制方式对于色带的焊接能够产生很多优点,为了更好地说明这种采用伺服电机控制滑台的方式的优点,下面着重介绍一下传统焊机在色带焊接过程中存在的缺陷。传统焊机的超声波焊机的焊接力度都是由一个气压调节阀进行压强控制,间接得出一个大概的压力值。由于气压调节阀控制精度较低,所以一般得出来的压力值并不稳压、压力值也不直观。传统焊机的上下速度是通过一个或两个节流阀进行控制,每一个节流阀只能控制一个速度。这个速度还会因气压的变化而变化,也会受到气缸自身摩擦力变化而变化。另外,其减速效果不明显或没有减速效果。所以,这种传统的焊机相对来说是不稳定的,并且调整复杂。传统焊机的位置控制也存在缺陷,传统焊机通过机械限位的形式进行限定。一般只上最高位置和最低位置。最高位置就是焊机气缸缩回后的最高点。因为焊机为了能放更多样高度的产品,通常都会选长行程的气缸。所以,运行的时间需要更长,这就浪费更多的能源。最低位置就是通过调螺母,控制限位块的上度,从而实现对气缸伸出的长度进行机械限制。而生产过程过中,气缸每伸出一次就会在限位块上碰撞一次,时间一长就有可能出现变形现象,影响焊接的深度的稳定性。由于色带的厚度只有0.1毫米左右的厚度,允许的误差也在0.01毫米以下。所以每次设置深度,都需要重复多次的去调节限位螺母。而每调节一次限位螺母都需要进行一次焊接产品的测试。再以焊接的产品驳口的质量,再进行调节。所以,使调整焊机需要的时间更长,浪费更多的色带。
[0013]—个优选的方案是,激光剪切装置包括第一激光剪切单元和第二激光剪切单元,第一激光剪切单元用于剪切第一夹持件上夹持的色带头部,第二激光剪切单元用于剪切第二夹持件上夹持的色带尾部。
[0014]由上述方案可见,两个激光剪切单元能够同时工作,提高工作效率。
[0015]进一步优选的方案是,第一激光剪切单元和/或第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,第二伺服滑台可带动激光镜头移动,激光管发射的激光可直射或反射至激光镜头;激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光依次经过反光镜片和聚焦镜片后至剪切工位的色带头部或色带尾部的预定切割位置。
[0016]进一步优选的方案是,工作台为转盘形式或滑台形式;控制器为可编写程序系统、单片机、电脑或嵌入系统。
[0017]自动色带焊接和剪切方法,色带头部的夹持步骤:把色带头部放置到夹具装置中,夹具装置的第一夹持件夹紧色带头部;色带尾部的夹持步骤:把色带尾部放置到夹具装置中,夹具装置的第二夹持件夹紧色带尾部;隔离刀片的放置步骤:把隔离刀片放置到色带头部和色带尾部之间的位置;第一次工位移动步骤:把夹具装置及其固定的色带头部和色带尾部由夹持工位移动到焊接工位;焊接步骤:用超声波焊机将色带头部和色带尾部熔接在一起;第二次工位移动步骤:把夹具装置上焊接好的色带由焊接工位移动至剪切工位;剪切步骤:激光剪切装置把色带头部和色带尾部剪切去除。
[0018]—个优选的方案是,在所述色带头部的夹持步骤后执行第一次反馈步骤;所述第一次反馈步骤包括:判断所述色带头部在所述第一夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行所述色带头部的夹持步骤;和/或
在所述色带尾部的夹持步骤之后执行第二次反馈步骤;所述第二次反馈步骤包括:判断所述色带尾部在所述第二夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行所述色带尾部的夹持步骤。
[0019]一个优选的方案是,所述超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台,所述超声波电源、所述振子和所述焊具依次连接,在所述焊具的焊头的下方位置设有焊接支座,所述第一伺服滑台可带动所述焊头朝向所述焊接支座的方向移动;在所述超声波焊机上设置显示触摸屏和控制器,所述超声波焊机自动检测焊头的深度,包括所述控制器控制第一伺服滑台带动所述振子和所述焊具向焊接面靠近;当所述焊头接触到所述焊接面时,所述控制器记录当前的深度,同时计算出焊接深度;在所述显示触摸屏上显示所述深度的数值。
[0020]—个优选的方案是,所述焊接包括:所述第一伺服滑台把所述焊头移送到所述色带头部的上方,在所述色带尾部的下方安装一个固定的焊接支座;所述色带头部和色带尾部一起被夹持在所述焊头和所述焊接支座之间;所述超声波电源发射出高频的电源信号,将色带头部和色带尾部熔和在一起并形成焊接驳口;所述剪切步骤包括:隔离刀片移送到所述焊接驳口的边沿上且位于色带头部与所述色带尾部之间;所述激光管射出激光,激光聚焦后投射到预定的切割位置;控制器以预先设定的切割轨迹,计算出第二伺服滑台的运行速度和位置;激光沿所述驳口的边沿分别将色带头部和色带尾部剪掉。
[0021 ]在执行剪切步骤中,按照下面的步骤进行:首先,隔离刀片移送到焊接驳口的边沿上且位于色带头部与色带尾部之间;然后,激光管射出激光,激光聚焦后投射到预定的切割位置;接着,控制器通过插补功能,以预先设定的切割轨迹,计算出第二伺服滑台的运行速度和位置;最后,激光沿驳口的边沿分别将色带头部和色带尾部剪掉。
[0022]—个优选的方案是,在剪切步骤中,使用第一激光剪切单元剪切第一夹持件上夹持的色带头部,使用第二激光剪切单元剪切第二夹持件上夹持的色带尾部;第一激光剪切单元和/或第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,第二伺服滑台带动激光镜头的移动,激光管发射的激光可直射或反射至激光镜头;激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光束依次经过反光镜片和聚焦镜片后至剪切工位的切割位置;通过机械手把剪切掉的色带头部和/或色带尾部移送至垃圾收纳装置中。隔离刀片包括第一隔离刀片和第二隔离刀片,第一隔离刀片和第二隔离刀片分别用于放置在色带头部和色带尾部焊接形成的驳口的两侧,并且第一隔离刀片和第二隔离刀片均邻接驳口放置。
【附图说明】
[0023]图1是本发明自动色带焊接和剪切系统实施例色带焊接之前的示意图。
[0024]图2是本发明自动色带焊接和剪切系统实施例色带焊接在一起后的示意图。
[0025]图3是图2中的色带的头部和色带尾部被剪切时的示意图。
[0026]图4是图3中的色带在焊接并剪切去除色带头部和尾部的示意图。
[0027]图5是本发明自动色带焊接和剪切方法第一实施例的流程图。
[0028]图6是本发明自动色带焊接和剪切方法第二实施例的流程图。
[0029]图7是本发明自动色带焊接和剪切方法第三实施例的隔离刀片应用方法的第一状态示意图。
[0030]图8是本发明自动色带焊接和剪切方法第三实施例的隔离刀片应用方法的第二状态示意图。
[0031]图9是本发明自动色带焊接和剪切方法第三实施例的隔离刀片的应用方法的第三状态示意图。
[0032]图10是本发明自动色带焊接和剪切方法第三实施例的隔离刀片的应用方法的第四状态示意图。
[0033]图11是本发明自动色带焊接和剪切方法第三实施例的剪切好的成品色带的示意图。
[0034]以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0035]自动色带焊接和剪切系统实施例:
本实施例的自动色带焊接和剪切系统包括工作台、夹具装置、超声波焊机、激光剪切装置和控制器。
[0036]工作台具有夹持工位、焊接工位和剪切工位,工作台采用转盘形式或滑台形式,控制器为可编写程序系统、单片机、电脑或嵌入系统。
[0037]夹具装置具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片,第一夹持件用于夹持色带头部,第二夹持件用于夹持色带尾部,隔离刀片可移动至色带头部和色带尾部之间,夹具装置可移动至夹持工位、焊接工位和剪切工位。夹具装置的主要作用是把色带的两端头部和尾部固定起来,方便进行焊接剪带和收尾带的工序。第一夹持件和第二夹持件可以是机械手或机械夹指,两组夹指的距离可通过焊头与激光,且不会产生撞碰,从而可以完成色带的焊接和剪切的工序。
[0038]如图1所示,焊接色带时,首先,第一夹持件把色带头部10固定。然后,可以在夹具装置中伸进两片隔离刀片,隔离刀片的作用是防止激光切割到其它不想要切割的位置,例如避免切割到对面的色带而损坏色带产品。然后,再以第二夹持件把色带尾部20固定到对应的位置上。接着,夹具装置把色带拉紧而处于紧绷状态,待色带焊接和剪切加工完毕后再把色带松开,该工序为优选的步骤。
[0039]超声波焊机设置在焊接工位上,超声波焊接可以是现有的用于色带焊接的机器,在其它优选的实施例中,超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台,超声波电源、振子和焊具依次连接,这种连接只要是能够实现焊机的正常工作即可,连接的具体含义较为广泛,如机械连接、电连接、磁连接、功能连接等。在焊具的焊头的下方位置设有焊接支座,第一伺服滑台可带动焊头朝向焊接支座的方向移动。具体地,如图2所示,工作台运动机构会将夹具装置与色带一同送到焊接工位,到位后控制器会根据预先设计好的参数控制焊机的第一伺服滑台精准的把焊头压到色带上方,而在色带的下方会安装有一个固定的焊接支座。由于滑台是采用了伺服电机的控制方式,因此其定位非常准确。此时,色带头部10和色带尾部20会被焊头与焊接支座紧紧的夹着。然后超声波电源会发出高频的电源信号,驱动振子把电能转化成机械能,将色带头部10和色带尾部20的两端恪合在一起,色带头部10和色带尾部20形成焊接驳口 15。
[0040]激光剪切装置设置在剪切工位,激光剪切装置可以是现有的可以完成色带切割的装置,且在其它优选的实施例中,激光剪切装置包括第一激光剪切单元和第二激光剪切单元,第一激光剪切单元用于剪切第一夹持件上夹持的色带头部,第二激光剪切单元用于剪切第二夹持件上夹持的色带尾部。第一激光剪切单元和/或第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,第二伺服滑台可带动激光镜头移动,激光管发射的激光可直射或反射至激光镜头;激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光依次经过反光镜片和聚焦镜片后至剪切工位的色带头部或色带尾部的预定切割位置。
[0041]如图3所示,焊接工位的工序完毕后,工作台运动机构会再次将夹具装置与色带一同,移动到剪切工位。此时,隔离刀片会马上伸到焊接驳口 15的边沿上,隔离刀片的作用是避免激光的意外切割到不期望切割的位置。同时,激光管射出激光,通过镜头聚焦在切割平面上。工作台运动机构带动夹具装置与色带一同继续往前运动。同时,控制器通过插补功能以预先设定的切割轨迹,计算出第二伺服滑台的运行速度和位置。从而实现工作台与上下两套伺服滑台插补,使激光能沿焊接驳口分别将色带头部10、色带尾部20剪掉。
[0042]由于激光在剪切过程中具有隔离刀片的阻隔作用,激光只会切割到一层色带。本实施的插补是加工系统依照一定方法确定切割运动轨迹的过程,也就是已知直线或曲线上的某些数据,按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法,也称为“数据点的密化”。将程序段所描述的曲线的起点、终点之间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”
控制器分别与工作台、夹具装置、超声波焊机和激光剪切装置控制连接。由于工作台一般需要定位精准、高速运行,所以优选采用伺服电机进行驱动,工作台上安装夹具装置,在伺服电机的驱动下,夹具装置可在三个工序的位置(夹持工位、焊接工位和剪切工位)之间完成移动。
[0043]通过机械手把剪切掉的色带头部和/或色带尾部移送至垃圾收纳装置中。具体地,在激光剪切装置剪切色带头部和色带尾部之前,机械手就先把需要剪切的色带头部和色带尾部抓紧,当其被切割之后,机械手就可以把它们取走并放置到垃圾收纳装置,如垃圾桶中,最后得到如图4所示的色带产品30。这样的做法可以替代人手操作取走色带头部和色带尾部的方式,避免他们不慎掉落至运动机构中,还能防止色带的头部和尾部对工作台的污染。
[0044]自动色带焊接和剪切方法第一实施例:
如图5所示,自动色带焊接和剪切方法按照下面的步骤进行:
执行色带头部的夹持步骤S1:把色带头部放置到夹具装置中,夹具装置的第一夹持件夹紧色带头部。
[0045]执行色带尾部的夹持步骤S2:把色带尾部放置到夹具装置中,夹具装置的第二夹持件夹紧色带尾部。
[0046]执行第一次工位移动步骤S3:把夹具装置及其固定的色带头部和色带尾部由夹持工位移动到焊接工位。
[0047]执行焊接步骤S4:用超声波焊机将色带头部和色带尾部熔接在一起。在优选的其它实施例中,在超声波焊机上设置显示触摸屏和控制器,超声波焊机具有自动检测焊头深度的功能,自动检测焊头深度的功能按照下面的步骤完成:指令信号通过显示触摸屏传输到控制器;控制器控制第一伺服滑台带动振子和焊具向焊接面靠近;当焊头接触到焊接面时,控制器记录当前的深度,同时计算出焊接深度;焊接深度通过控制器转换成长度单位值,长度单位值在显示触摸屏上予以显示。此步骤(自动检测焊头深度功能的步骤)在开机时检测一次即可,或者可以手动进行检测一次就可以,而在后续的连续性地自动焊焊接和剪切过程中不用重复执行这个步骤。
[0048]在执行焊接步骤S4中,可具体按照下面的步骤进行:首先,第一伺服滑台把焊头移送到色带头部的上方,色带尾部的下方会安装设置一个固定的焊接支座;然后,色带头部和色带尾部一起被夹持在焊头和焊接支座之间;接着,超声波电源发射出高频的电源信号,驱动振子把电能转化成机械能,将色带头部和色带尾部恪和在一起并形成焊接驳口。
[0049]执行第二次工位移动步骤S5:把夹具装置上焊接好的色带由焊接工位移动至剪切工位。
[0050]执行剪切步骤S6:激光剪切装置把色带头部和色带尾部剪切去除。在其它优选的实施例中,在执行剪切步骤中,按照下面的步骤进行:首先,隔离刀片移送到焊接驳口的边沿上且位于色带头部与色带尾部之间。然后,激光管射出激光,激光聚焦后投射到预定的切割位置。接着,控制器通过插补功能,以预先设定的切割轨迹,计算出第二伺服滑台的运行速度和位置。最后,激光沿驳口的边沿分别将色带头部和色带尾部剪掉。
[0051 ]在执行剪切步骤中,用第一激光剪切单元剪切第一夹持件上夹持的色带头部,同时,用第二激光剪切单元剪切第二夹持件上夹持的色带尾部。第一激光剪切单元和/或第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,第二伺服滑台带动激光镜头的移动,激光管发射的激光可直射或反射至激光镜头。激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光束依次经过反光镜片和聚焦镜片后至剪切工位的切割位置。
[0052]通过机械手把剪切掉的色带头部和/或色带尾部移送至垃圾收纳装置中。具体地,在激光剪切装置剪切之前,机械手就把需要剪切的色带头部和色带尾部抓紧,当其被切割之后,机械手就可以把它们取走并放置到圾收纳装置如垃圾桶中。这样的做法可以替代人手操作取走色带头部和色带尾部的方式,避免他们不慎掉落至运动机构中,还能防止色带的头部和尾部对工作台的污染。
[0053]自动色带焊接和剪切方法第二实施例:
在上述自动色带焊接和剪切方法第一实施例的基础上,如图6所示,在执行色带头部的夹持步骤SI之后,执行第一次反馈步骤SI I。第一次反馈步骤为:判断色带头部在第一夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行色带头部的夹持步骤。具体地,首先,对色带头部在第一夹持件内的摆放位置是否到位进行人工检测判断。然后,如果判断结果为“是”则继续执行下面的步骤S2,而如果判断结果为“否”时则再次执行色带头部的夹持步骤Slo
[0054]在执行色带尾部的夹持步骤S2之后,执行第二次反馈步骤S21;第二次反馈步骤为判断色带尾部在第二夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行色带尾部的夹持步骤。具体地,首先,对色带尾部在第二夹持件内的摆放位置是否到位进行人工检测判断。然后,如果判断结果为“是”则继续执行下面的步骤S3,而如果判断结果为“否”时则再次执行色带尾部的夹持步骤S2。
[0055]自动色带焊接和剪切方法第三实施例:
本实施例的系统只需要一名操作者就可以完成焊接、剪带等工序。本实施例主要对隔离刀片的应用方法进行说明,其它未述及部分应参考自动色带焊接和剪切系统第一实施例。如图7所示,首先,操作者需把色带的一端如色带头部10放置到夹具装置中,第一夹持件夹持固定色带头部。然后,第一隔离刀片11和第二隔离刀片12就会自动伸到色带头部10的上方,为隔离作好准备。优选地,这个时候,可以通过操作者对色带的摆放位置进行观察,从而判断色带的摆放是否正常。如果摆放位置不正确,第一隔离刀片11和第二隔离刀片12会收回,并需要重新摆放好色带到夹具装置中。当放置好色带头部10在夹具装置之后,操作者就需要把色带的另外一端(色带尾部)放到夹具装置中,色带尾部20位于第一隔离刀片11和第二隔离刀片12的上方。如图8所示,这样,色带头部10和色带尾部20对向而放,而头部10和尾部20会把第一隔离刀片11和第二隔离刀片12夹在中间。夹具装置会保持色带头部10和色带尾部20处于紧绷的状态。接着,机械手也会分别把色带头部和色带尾部预先夹持固定,这样做的目的在于:当色带头部和色带尾部被激光切割之后就可以直接被机械手移送至垃圾收纳装置中。
[0056]如图9所示,当色带在夹具装置中夹持固定好之后,工作台运动机构就会将夹具装置以及色带一同移动到焊接工位。到位后,控制器会根据预先设计好的参数,控制超声波焊机的伺服滑台精准的把焊头压到色带上方。在色带的下方会安装有一个固定的焊接支座。此时,色带会被焊头与焊座紧紧的夹着。然后超声波电源会发出高频的电源信号,驱动振子把电能转化成机械能,将色带的两端(色带头部10和色带尾部20)恪合在一起并形成驳口15ο
[0057]如图10所示,焊接工序完毕后,工作台运动机构会再次将夹具装置与色带一同移动到色带剪切工位。此时,第一隔离刀片11和第二隔离刀片12会马上横移伸到焊接驳口 15的边沿上,从而作好最大限度的隔离作用。同时,激光管启动射出激光,通过镜头聚焦在切割平面上。工作台运动机构带动夹具装置与色带一同继续往前运动。同时,控制器通过插补功能,以预先设定的切割轨迹,计算出激光伺服滑台的运行速度和位置。实现工作台与上下两套激光伺服滑台插补,使激光能沿焊接驳口分别将色带头部、尾部剪掉。由于隔离刀片阻隔作用,激光只会切割到一层色带。
[0058]激光将带头带尾剪下来后,收带机械手就会把预先夹好的色带头部、色带尾部分别的丢到指定的位置(如垃圾桶)。夹具装置处于打开状态,完成整个色带的焊剪和剪切工序,可取出如图11所示最终产品的色带30。
[0059]在其它实施例中,隔离刀片的放置步骤也可以是在焊接工序完成之后再把隔离刀片伸入到色带头部和色带尾部之间的位置,并靠近驳口的位置。隔离刀片的放置步骤可以是在色带头部的夹持步骤之后进行。隔离刀片的放置步骤也可以是在色带头部和色带尾部均完成夹持步骤之后,再把隔离刀片伸入到色带头部和色带尾部之间。
[0060]最后需要说明的是,本发明不限于上述的实施方式,诸如超色波焊接采用现有的其它种类进行色带焊接的设计等也在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.自动色带焊接和剪切系统,其特征在于,包括: 工作台,具有夹持工位、焊接工位和剪切工位; 夹具装置,具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片,所述第一夹持件用于夹持色带头部,所述第二夹持件用于夹持色带尾部,所述隔离刀片可移动至所述色带头部和所述色带尾部之间,所述夹具装置可移动至所述夹持工位、所述焊接工位和所述剪切工位上; 超声波焊机,设置在所述焊接工位; 激光剪切装置,设置在所述剪切工位; 控制器,分别与所述工作台、所述夹具装置、所述超声波焊机和所述激光剪切装置控制连接。2.根据权利要求1所述的自动色带焊接和剪切系统,其特征在于: 所述超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台,所述超声波电源、所述振子和所述焊具依次连接,在所述焊具的焊头的下方位置设有焊接支座,所述第一伺服滑台可带动所述焊头朝向所述焊接支座的方向移动。3.根据权利要求1所述的自动色带焊接和剪切系统,其特征在于: 所述激光剪切装置包括第一激光剪切单元和第二激光剪切单元,所述第一激光剪切单元用于剪切所述第一夹持件上夹持的色带头部,所述第二激光剪切单元用于剪切所述第二夹持件上夹持的色带尾部。4.根据权利要求3所述的自动色带焊接和剪切系统,其特征在于: 所述第一激光剪切单元和/或所述第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,所述第二伺服滑台可带动所述激光镜头移动,所述激光管发射的激光可直射或反射至所述激光镜头; 所述激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光依次经过所述反光镜片和所述聚焦镜片后至所述剪切工位的所述色带头部或所述色带尾部的预定切割位置。5.根据权利要求1至4任一项所述的自动色带焊接和剪切系统,其特征在于: 所述工作台为转盘形式或滑台形式; 所述控制器为可编写程序系统、单片机、电脑或嵌入系统。6.自动色带焊接和剪切方法,其特征在于: 色带头部的夹持步骤:把色带头部放置到夹具装置中,夹具装置的第一夹持件夹紧所述色带头部; 色带尾部的夹持步骤:把色带尾部放置到夹具装置中,夹具装置的第二夹持件夹紧所述色带尾部; 隔离刀片的放置步骤:把隔离刀片放置到所述色带头部和所述色带尾部之间的位置;第一次工位移动步骤:把所述夹具装置及其固定的色带头部和色带尾部由夹持工位移动到焊接工位; 焊接步骤:用超声波焊机将所述色带头部和所述色带尾部熔接在一起; 第二次工位移动步骤:把所述夹具装置上焊接好的色带由焊接工位移动至剪切工位; 剪切步骤:激光剪切装置把所述色带头部和所述色带尾部剪切去除。7.根据权利要求6所述的自动色带焊接和剪切方法,其特征在于: 在所述色带头部的夹持步骤后执行第一次反馈步骤;所述第一次反馈步骤包括:判断所述色带头部在所述第一夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行所述色带头部的夹持步骤;和/或 在所述色带尾部的夹持步骤之后执行第二次反馈步骤;所述第二次反馈步骤包括:判断所述色带尾部在所述第二夹持件内的摆放位置是否到位,如不到位,则再次执行所述色带尾部的夹持步骤。8.根据权利要求6所述的自动色带焊接和剪切方法,其特征在于: 所述超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台,所述超声波电源、所述振子和所述焊具依次连接,在所述焊具的焊头的下方位置设有焊接支座,所述第一伺服滑台可带动所述焊头朝向所述焊接支座的方向移动; 在所述超声波焊机上设置显示触摸屏和控制器,所述超声波焊机自动检测焊头的深度,包括 所述控制器控制第一伺服滑台带动所述振子和所述焊具向焊接面靠近; 当所述焊头接触到所述焊接面时,所述控制器记录当前的深度,同时计算出焊接深度; 在所述显示触摸屏上显示所述深度的数值。9.根据权利要求6所述的自动色带焊接和剪切方法,其特征在于: 所述焊接包括:所述第一伺服滑台把所述焊头移送到所述色带头部的上方,在所述色带尾部的下方安装一个固定的焊接支座;所述色带头部和色带尾部一起被夹持在所述焊头和所述焊接支座之间;所述超声波电源发射出高频的电源信号,将色带头部和色带尾部熔和在一起并形成焊接驳口 ; 所述剪切步骤包括:隔离刀片移送到所述焊接驳口的边沿上且位于色带头部与所述色带尾部之间;所述激光管射出激光,激光聚焦后投射到预定的切割位置;控制器以预先设定的切割轨迹,计算出第二伺服滑台的运行速度和位置;激光沿所述驳口的边沿分别将色带头部和色带尾部剪掉。10.根据权利要求6至9任一项所述的自动色带焊接和剪切方法,其特征在于: 所述剪切步骤中,使用第一激光剪切单元剪切所述第一夹持件上夹持的色带头部,使用第二激光剪切单元剪切所述第二夹持件上夹持的色带尾部; 所述第一激光剪切单元和/或所述第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台,所述第二伺服滑台带动所述激光镜头的移动,所述激光管发射的激光可直射或反射至所述激光镜头; 所述激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片,激光束依次经过所述反光镜片和所述聚焦镜片后至所述剪切工位的切割位置; 通过机械手把剪切掉的所述色带头部和/或所述色带尾部移送至垃圾收纳装置中;所述隔离刀片包括第一隔离刀片和第二隔离刀片,所述第一隔离刀片和所述第二隔离刀片分别用于放置在色带头部和色带尾部焊接形成的驳口的两侧,并且第一隔离刀片和第二隔离刀片均邻接所述驳口放置。
【文档编号】B29C65/08GK106079430SQ201610399462
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】宋骋, 潘买汉
【申请人】珠海天博打印耗材有限公司
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