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一种超声波金属焊接质量评估设备


技术摘要:
本发明涉及焊接质量检测领域,具体涉及一种超声波金属焊接质量评估设备,包括装置底座,装置底座上侧设有电动转台,电动转台上侧水平设有转动盘,转动盘与电动转台的转动端同轴固定连接,放置盘上侧设有放置凹槽,转动盘一侧对称设有两个取放组件;转动盘远离两个取放  全部
背景技术:
超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一 种特殊方法。在静压力之下,将机械能转变为内能、形变能及有限的温升,实现固相焊接。焊 接效果较高,焊接的效率较快,具有较多的有益效果。可广泛应用于较多领域,限制其的因 素为材料的厚度;目前新能源是一种受到人们广泛关注的领域,在锂电池进行生产时,往往 是通过超声波焊接来完成焊接,对于焊接完毕的工件,需要对焊接质量进行检测。 对于焊接质量的检测目前往往通过机器视觉来判断焊接产品的焊接质量是否合 格。一般先采用一个2D(二维)摄像机拍摄被检测的焊接产品的焊接部位(焊点)的2D图像, 然后,计算机根据拍摄到焊接产品的焊接部位的2D图像信息判断焊接质量是否合格;同时 通过激光扫描是否存在微小裂缝也是质量检测的一种;将两种方式结合起来,可以完成焊 接质量的评估,但是这两种检测方式,对于环境光等环境因素的影响较为敏感,容易出现误 差,同时现有的质量检测设备往往检测效率较低。 现有设备具有以下缺点: 1、往往通过单一的检测方式对焊接位置进行检测,检测的结果准确率难以保证,同时 在检测时容易受到环境因素的影响。 2、现有的检测装置往往使用较为麻烦,需要较多的人为操作,导致质量的评估的 效率较低。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种超声波金属焊接质量评估设备。 为达此目的,本发明采用以下技术方案: 提供一种超声波金属焊接质量评估设备,包括装置底座,所述装置底座上侧设有电动 转台,所述电动转台上侧水平设有转动盘,所述转动盘与电动转台的转动端同轴固定连接, 所述转动盘上均匀设置了若干工作区间,若干所述工作区间上均固定设置有放置盘,所述 放置盘上侧设有放置凹槽,所述放置凹槽内设有卡紧组件,所述转动盘一侧对称设有两个 取放组件,两个所述取放组件均固定安装在装置底座上; 所述转动盘远离两个取放组件的一侧设有倒U型安装架,所述倒U型安装架固定设置在 装置底座上,所述倒U型安装架靠近转动盘的一端下侧设有封闭罩,所述封闭罩通过升降组 件与倒U型安装架连接,所述封闭罩与放置盘相匹配,所述封闭罩内顶壁上固定设置有视觉 检测组件,所述封闭罩一侧壁上设有激光扫描器,所述激光扫描器通过移动组件与封闭罩 连接。 5 CN 111595855 A 说 明 书 2/6 页 进一步的,所述卡紧组件包括滑动设置在放置凹槽的移动板,所述移动板下侧竖 直均布有若干弹簧,所述弹簧一端与移动板固定连接,所述弹簧另一端与放置凹槽底壁固 定连接,所述放置凹槽内设有空腔,所述放置凹槽两侧壁上对称设有两个连通空腔的开口, 两个所述开口内均设有卡紧板,两个所述卡紧板相互靠近的端面均滑动设有橡胶卡块,两 个所述卡紧板相互背离的端面上均固定连接有气动伸缩杆,所述气动伸缩杆另一端与空腔 内壁固定连接,所述放置凹槽底壁上设有连通空腔的容纳口,所述容纳口内对称设有两个 波纹气囊,所述波纹气囊上端与移动板固定连接,所述波纹气囊下端与空腔底壁固定连接, 两个所述波纹气囊通过两根气管分别与两根气动伸缩杆固定连接并连通,所述放置凹槽内 设有对移动板的按压限位组件。 进一步的,所述按压限位组件包括对称固定在移动板下端面的两个限位块,所述 放置凹槽两侧壁上对称设有两个容纳槽,两个所述容纳槽内均倾斜设有侧U型金属杆,所述 限位块一侧壁上设有对应侧U型金属杆的弯折开槽。 进一步的,所述取放组件包括设置在装置底座上侧的安装台,所述安装台通过电 动伸缩杆与装置底座固定连接,所述安装台上侧竖直设有转杆,所述转杆与安装台转动连 接,所述安装台下端固定安装有电机,所述电机的输出端贯穿安装台并与转杆同轴固定连 接,所述转杆上端固定连接有横臂,所述转杆与横臂中心位置固定连接,所述横臂两端下侧 均固定设置U型抵架,所述U型抵架下端两侧壁上对称设置两个液压夹爪。 进一步的,所述倒U型安装架下侧设置剔除组件,所述剔除组件安装在装置底座 上,所述剔除组件结构与取放组件结构相同。 进一步的,所述升降组件包括对称设置在封闭罩上侧的两个气动升降杆,两个所 述气动升降杆通过气缸与倒U型安装架固定连接,两个所述气动升降杆下端均与封闭罩固 定连接。 进一步的,所述视觉检测组件包括固定设置在封闭罩内顶壁上的视觉检测摄像 头,所述视觉检测摄像头外套设有环形块,所述环形块与封闭罩内顶壁固定连接,所述环形 块远离封闭罩内顶壁的端面上均匀固定安装若干LED灯。 进一步的,所述移动组件包括竖直设置在封闭罩内的圆筒,所述圆筒罩设在环形 块外,所述圆筒上端与封闭罩内顶壁转动连接,所述封闭罩上端面固定安装第一伺服电机, 所述第一伺服电机的输出端贯穿封闭罩延伸至其内部并同轴固定连接有驱动齿轮,所述圆 筒外壁上环绕设有若干与驱动齿轮匹配的齿槽,所述圆筒上侧壁竖直设有条形开口,所述 条形开口内竖直设有丝杆,所述丝杆上下两端均与圆筒转动连接,所述条形开口内滑动设 有滑动块,所述滑动块螺纹套接在丝杆上,所述圆筒上固定安装第二伺服电机,所述第二伺 服电机输出端与丝杆传动连接。 进一步的,所述一种超声波金属焊接质量评估设备的使用步骤,所述使用步骤具 体如下: a)通过其中一个取放组件进行上料,电动伸缩杆带动安装台竖直位置的改变,安装台 通过转杆以及横臂带动两个U型抵架竖直位置改变,其中一个U型抵架抵住焊接好的锂电池 工件,同时U型抵架上的两个液压夹爪对锂电池进行夹持; b)夹持完毕后,电动伸缩杆伸长抬高锂电池工件,电机工作使得两个横臂转动,夹持有 锂电池工件的U型抵架移动至对应的放置盘上侧,电动伸缩杆缩短,锂电池工件插入放置盘 6 CN 111595855 A 说 明 书 3/6 页 上的放置凹槽内,并松开液压夹爪,另一个U型抵架则重复步骤a的动作; c)锂电池工件插入放置凹槽内时,抵住移动板使得移动板向下移动,移动板向下移动 压缩两个波纹气囊,通过两根气管向两个气动伸缩杆内充气,使得两根气动伸缩杆伸长,带 动两个卡紧板相对移动对锂电池工件进行卡紧,向下移动至一定位置后,侧U型金属杆进入 到限位块上的弯折开槽内并受到限位作用,从而固定移动板位置; d)电动转台进行工作,带动放置盘进行转动,将放置盘转动至封闭罩下侧,通过气缸带 动两根气动升降杆,使得封闭罩向下移动罩住放置盘,对环境因素的影响进行规避; e)封闭罩内环形块上的若干LED灯打开,通过视觉检测摄像头进行焊接质量一次评估, 然后关闭若干LED灯,通过激光扫描器对焊接位置进行二次评估,评估的过程中,通过第一 伺服电机带动驱动齿轮转动,实现圆筒转动,同时第二伺服电机工作带动丝杆转动,实现滑 动块移动,因此激光扫描器会在水平方向圆周运动,在竖直方向往复运动,增加扫描的全方 位性; f)评估完毕后,抬起封闭罩,电动转台将放置盘转动至卸料位置,反向重复步骤a,通过 另一个取放组件进行卸料,锂电池工件在放置凹槽内时,通过对其进行再次按压,橡胶卡块 使得夹持状态下锂电池工件可以向下移动,侧U型金属杆会脱出限位块上的弯折开槽,在弹 簧的作用下移动板复位,气动伸缩杆不在具有抵紧作用,接触锂电池工件的夹持状态,从而 进行卸料操作。 本发明的有益效果: 该发明设置了电动转台,通过转动的方式进行工作区间的切换,设置了两个取放组件, 分别用于置入和取出锂电池工件,用于放置锂电池工件的放置盘内设置了卡紧组件,通过 向下按压锂电池工件即可实现锂电池工件的固定,再次进行按压可以实现锂电池工件的脱 出,较为方便,通过取放动作同步实现卡紧,无需额外设置夹持驱动结构;同时该装置设置 了视觉检测和激光检测两种方法进行检测,配合封闭罩的封闭作用,避免环境因素的影响, 保证评估结果的准确性,视觉检测设置了LED灯保证了清晰性,激光检测可以对焊接位置进 行全方位检测,检测出问题的锂电池工件可以通过剔除组件进行取出剔除,整体装置实现 自动化的焊接质量评估,评估的效率较高,同时受到外界的影响较小,评估效果好。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍。 图1为本发明的正视立体结构示意图; 图2为本发明的侧视立体结构示意图; 图3为本发明的俯视立体结构示意图; 图4为本发明中放置盘的内部立体结构示意图; 图5为本发明中限位组件立体结构示意图; 图6为本发明中封闭罩的立体结构示意图; 图7为本发明中封闭罩的内部立体结构示意图。 图中: 7 CN 111595855 A 说 明 书 4/6 页 1装置底座、2转动盘、3工作区间、4放置盘、5倒U型安装架、6封闭罩、7激光扫描器、8移 动板、9弹簧、10卡紧板、11气动伸缩杆、12波纹气囊、13气管、14安装台、15电动伸缩杆、16转 杆、17电机、18横臂、19U型抵架、20液压夹爪、21气动升降杆、22气缸、23视觉检测摄像头、24 环形块、25LED灯、26圆筒、27橡胶卡块、28第一伺服电机、29驱动齿轮、30丝杆、31滑动块、32 第二伺服电机、33限位块、34侧U型金属杆、35电动转台。
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