[发明专利]全自动精准对位的管座管帽封装装置及对位封装方法

权利要求书

1.一种全自动精准对位的管座管帽封装装置，包括封装装置底座板（1）、电控器、管帽移送机构支架（19）、封装视觉系统安装支架（14）、管座（3）和管帽（7），在封装装置底座板（1）上固定设置有管座放置吸附台（2），在管座放置吸附台（2）上活动放置吸附有管座（3），在管座放置吸附台（2）右侧的封装装置底座板（1）上，固定设置有倒L形支架（4），在倒L形支架（4）的顶板上固定设置有封装电控气缸（5），在封装电控气缸（5）的向下伸出轴上，连接有管帽焊接吸附管（6）；在管座（3）上设置有芯片（40），在芯片（40）上设置有方位标识点（41），在管帽（7）上设置有透镜（37），在透镜（37）上设置有椭圆形棱镜（39），其特征在于，在封装电控气缸（5）一侧的倒L形支架（4）的顶板上，设置有方位定位电控升降气缸（8），在方位定位电控升降气缸（8）的向下伸出轴上，连接有L形支架板（9），在L形支架板（9）上分别设置有方位角度调整伺服电机（10）和方位调整旋转轴（27），在方位角度调整伺服电机（10）的输出轴上设置有主动齿轮（25），在方位调整旋转轴（27）上设置有从动齿轮（26），主动齿轮（25）与从动齿轮（26）啮合在一起，在方位调整旋转轴（27）的下端，固定连接有方位调整吸附台（11），在方位调整吸附台（11）上吸附有管帽（7），在方位调整吸附台（11）的正下方的封装装置底座板（1）上，设置有方位定位视觉相机（12）；在封装视觉系统安装支架（14）上，设置有沿左右水平方向设置的电控水平气缸（15），在电控水平气缸（15）的输出轴上，连接有水平方向伸缩板（16），在水平方向伸缩板（16）上分别设置有管帽成像相机（17）和管座成像相机（18）；电控水平气缸（15）、封装电控气缸（5）、方位定位电控升降气缸（8）和方位角度调整伺服电机（10）均分别与电控器电连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种全自动精准对位的管座管帽封装装置，其特征在于，在管座放置吸附台（2）后侧的封装装置底座板（1）上，设置有XYZ滑台机构（13），XYZ滑台机构（13）的上下方向的Z向升降台（36）设置在封装装置底座板（1）上，在Z向升降台（36）上设置有前后方向的Y向滑台（34），在Y向滑台（34）上设置有左右方向的X向滑台（35），在X向滑台（35）上设置有电控夹持气缸（33），在电控夹持气缸（33）上，设置有左夹持爪（31）和右夹持爪（32），在左夹持爪（31）上设置有左夹持板（29），在右夹持爪（32）上设置有右夹持板（30），在左夹持板（29）与右夹持板（30）之间夹持有管座（3）；电控夹持气缸（33）与电控器电连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种全自动精准对位的管座管帽封装装置，其特征在于，在管帽移送机构支架（19）上设置有左右方向的电控移动模组轨道（20），在左右方向的电控移动模组轨道（20）上设置有电控移动模组（38），在电控移动模组（38）的移动滑块（21）上设置有升降气缸（22），在升降气缸（22）的输出轴上连接有吸嘴支架（23），在吸嘴支架（23）上设置有吸嘴（24）。

4.如权利要求3所述的一种全自动精准对位的管座管帽封装装置的对位封装方法，其特征在于以下步骤：

第一步、管座自动传送线将管座（3）传送吸附到管座放置吸附台（2）上，管帽自动传送线将管帽（7）传送到吸嘴（24）上，管帽（7）再由电控移动模组（38）传送并被吸附到方位调整吸附台（11）上；

第二步、方位定位视觉相机（12）对吸附在方位调整吸附台（11）上的管帽（7）成像，并将获取的管帽图像传送到电控器中；电控器控制电控水平气缸（15）的输出轴伸出，使管座成像相机（18）设置在管座放置吸附台（2）的正上方，管座成像相机（18）对吸附在管座放置吸附台（2）上的管座（3）成像，并将获得的管座图像传送给电控器；

第三步、电控器中的计算机对传送来的管座图像中的芯片（40）上设置的方位标识点（41）进行识别，电控器中的计算机对传送来的管帽图像中的透镜（37）上设置的椭圆形棱镜（39）进行识别；计算机以管座图像为基准，计算出使管帽图像中的透镜（37）上的椭圆形棱镜（39）与芯片（40）上设置的方位标识点（41）对正时，管帽需要旋转的角度，根据计算出的旋转角度，通过控制方位角度调整伺服电机（10）旋转，使管帽（7）旋转到使管帽图像中的透镜（37）上的椭圆形棱镜（39）与芯片（40）上设置的方位标识点（41）对正的位置；

第四步、电控器控制电控水平气缸（15）的输出轴缩回，电控器控制电控移动模组（38），将定位好的管帽（7），从方位调整吸附台（11）上转移吸附到管帽焊接吸附管（6）的下端口上；

第五步、电控器控制吸嘴支架（23）退回，电控器控制电控水平气缸（15）的输出轴伸出，通过管帽成像相机（17）对吸附在管帽焊接吸附管（6）的下端口上的管帽（7）进行成像，管座成像相机（18）对管座放置吸附台（2）上吸附的管座（3）进行成像；

第六步、电控器中的计算机对第五步获得的两个图像的外轮廓进行比较，以获得的管帽外轮廓的图像为基准，计算出管座（3）需要移动的尺寸，电控器通过控制电控夹持气缸（33）动作，将管座（3）夹持在左夹持板（29）与右夹持板（30）之间，并控制XYZ滑台机构（13）上的滑台动作，使管座（3）的外轮廓中心线与管帽（7）的外轮廓中心线完全重合；

第七步、电控器控制电控夹持气缸（33）打开对管座（3）的夹持，并控制封装电控气缸（5）下压，将管帽（7）与管座（3）对接并封装在一起。