本發明涉及貴金屬制品加工領域，具體涉及一種提高漏嘴裝配質量的方法和漏嘴智能裝配裝置。

背景技術：

1、在玻璃纖維制造過程中，裝配有拉絲漏嘴（以下簡稱漏嘴）的貴金屬漏板是玻璃纖維制造的關鍵裝置之一。所以，漏板與漏嘴之間的裝配質量對后續工序，乃至最終成型的產品（玻璃纖維）的質量起著至關重要的作用。

2、在貴金屬漏板的生產中，如果僅依靠人工來完成漏嘴和漏板的裝配工作，會造成以下諸多問題：

3、①?對工人的裝配能力要求較高：由于不同操作人員的技能水平、工作經驗和操作習慣存在差異，會導致裝配質量參差不齊。經驗豐富的操作人員可能會裝配得較好，而新手可能會因為操作不熟練而導致在安裝漏嘴時無法準確把握安裝力度，用力過猛會損壞漏嘴或者漏板，用力過輕則可能導致漏嘴安裝不到位；

4、②?裝配速度受限：

5、每個漏嘴的安裝都需要人工進行定位、插入、調整等多個步驟，且長時間的裝配工作會使操作人員產生疲勞，導致裝配速度進一步下降。在大規模生產中，如果有大量的漏板漏嘴需要裝配，人工裝配會耗費大量的時間，從而影響整個生產的進度。

6、而且，隨著生產強度的增大，操作人員的疲勞度會不斷增加，導致操作人員無法保持最初良好的工作狀態，造成裝配速度，甚至裝配質量不斷下降；

7、為了避免人工裝配帶來的缺陷，公開號為cn110293078a的《一種拉絲漏板漏嘴自動安裝機》公開了一種用于安裝漏板漏嘴的設備。這種設備，雖然能夠在一定程度上提高漏板與漏嘴的裝配效率，避免人工裝配的缺陷。但是并沒有考慮到如何提高裝配質量的問題，忽略了裝配過程中諸多能夠影響裝配質量的因素。例如，公開號為cn110293078a的《一種拉絲漏板漏嘴自動安裝機》是通過將漏板上的孔位移動到壓裝機構下方來完成裝配，在裝配過程中，可能會存在漏板裝夾問題，隨著使用時間的增加，會導致用于安裝漏板的移動臺面與導軌之間的緊固力下降，漏板容易在移動過程中產生位置偏移，導致裝配產生誤差，從而影響漏嘴的裝配質量。最終，這些誤差在裝配過程中疊加，最終會導致貴金屬漏板的整體裝配質量不符合要求（例如漏嘴安裝位置發生偏移導致漏嘴開裂，或者漏嘴裝配高度不符合要求，甚至漏嘴裝配角度出現偏差，導致裝配后的漏嘴與漏板之間存在縫隙，密封不良）。

8、一旦裝配完成后，進入驗收過程時再發現漏嘴的裝配質量不合格，只能重新返工，費時費力。因此，如何在貴金屬漏板上裝配漏嘴的過程中，提高裝配速度的同時，進一步提高裝配質量，一直是本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是針對現有技術對應的不足，提供一種提高漏嘴裝配質量的方法和漏嘴智能裝配裝置，通過設置一用于存儲最佳裝配參數的智能標定單元，采用預先通過標定實驗得到的最佳裝配參數，控制直角坐標機器人進行漏嘴裝配，在提高裝配速度的同時，大大提高裝配質量。

2、本發明的目的是采用下述方案實現的：

3、一種提高漏嘴裝配質量的漏嘴智能裝配裝置，包括工作臺，所述工作臺上設置用于裝配漏板的直角坐標機器人和用于固定漏板的工裝夾具，所述直角坐標機器人的末端執行器為用于壓裝漏嘴的氣動壓裝裝置，一視覺識別裝置設置在氣動壓裝裝置旁側，該視覺識別裝置用于識別漏板上各孔位中心位置，所述視覺識別裝置與工作臺設置的智能標定單元電連接，用于獲取、存儲漏板最佳裝配參數，所述智能標定單元與用于控制直角坐標機器人進行漏嘴裝配的plc控制器電連接，所述氣動壓裝裝置通過一擺桿式分料機構經輸送管連接設置在工作臺旁的振動盤排料機構。

4、優選地，所述直角坐標機器人包括x軸導軌、y軸導軌和z軸導軌，兩個x軸導軌設置在工作臺上端，所述y軸導軌的兩端分別與x軸導軌上的第一滑塊連接，所述z軸導軌連接在y軸導軌上的第二滑塊上，所述z軸導軌設置第三滑塊，所述第三滑塊上安裝氣動壓裝裝置、視覺識別裝置、擺桿式分料機構。

5、優選地，所述x軸導軌、y軸導軌和z軸導軌均采用直線電機。

6、優選地，所述氣動壓裝裝置內設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔、第二通孔相連形成y形通道，其中第一通孔為垂直于工作臺面的裝配孔，一由氣缸驅動的沖針與第一通孔間隙配合，所述第二通孔為與擺桿式分料機構的出料管連接的進料孔，待裝的漏嘴從第二通孔進入移動到第一通孔后，氣缸驅動沖針將裝的漏嘴從第一通孔頂出，裝配到漏板的孔位。

7、采用上述漏嘴智能裝配裝置提高漏嘴裝配質量的方法，包括以下步驟：

8、1）在漏嘴智能裝配裝置的智能控制系統設置一與plc控制器連接的智能標定單元，該智能標定單元用于獲取、存儲最佳裝配參數；

9、2）將貴金屬漏板固定在漏嘴智能裝配裝置的定位夾具上，通過標定實驗確定漏板、漏嘴的最佳裝配方案；

10、3）根據步驟2）得到的最佳裝配方案，在plc控制器控制下由漏嘴智能裝配裝置將漏嘴自動裝配在貴金屬漏板上。

11、優選地，步驟2）中，所述的標定實驗包括以下步驟：

12、2-1）根據待裝配的漏板、漏嘴的幾何參數，按經驗值確定裝配參數的取值范圍；

13、2-2）對裝配參數取值范圍內的數值進行排列組合，形成若干試裝配方案；

14、2-3）在plc控制器控制下，根據步驟2-2）得到的若干試裝配方案將漏嘴自動裝配在貴金屬漏板上，并將各試裝配方案的驗收數據記錄、存儲在智能標定單元；

15、2-4）從若干裝配驗收數據中選取裝配質量最好的試裝配方案作為該漏板、漏嘴的最佳裝配方案，用于漏嘴智能裝配裝置根據該最佳裝配方案進行自動裝配。

16、優選地，所述裝配參數包括掃描速度、裝配速度、裝配壓力、裝配延遲時間，以及氣動壓裝裝置漏嘴出口與漏板上表面的初始距離。

17、優選地，所述漏板的幾何參數包括漏板孔數、漏板孔徑，以及漏板厚度，所述漏嘴的幾何參數包括漏嘴外徑、漏嘴內徑、漏嘴高度。

18、優選地，步驟3）中，在plc控制器控制下由漏嘴智能裝配裝置將漏嘴自動裝配在貴金屬漏板上的步驟包括：

19、3-1）打開智能裝配裝置電源，將智能裝配裝置狀態初始化，使直角坐標機器人的位置回到原點；

20、3-2）通過操作人機界面，根據漏板、漏嘴的型號選擇對應的最佳裝配參數；

21、3-3）將待裝配的漏板裝夾在智能裝配裝置的工作臺上，并將待裝配的漏嘴全部放入智能裝配裝置的振動盤排料系統中；

22、3-4）啟動智能裝配裝置，將待裝配的漏嘴全部裝配到漏板上。

23、優選地，智能裝配裝置將待裝配的漏嘴全部裝配到漏板上時包括兩種模式：

24、3-4-1）整體掃描模式：智能裝配裝置先將漏板上所有的孔位全部掃描存儲后，再進行漏嘴的裝配；

25、3-4-2）局部掃描模式：

26、①智能裝配裝置通過掃描獲取漏板上的一個孔位中心位置，然后根據該孔位的中心位置對漏嘴進行裝配；

27、②?重復步驟①，直到該漏板所有的孔位對應的漏嘴均裝配完成。

28、本發明的有益效果如下：

29、所述智能控制系統包括一用于獲取、存儲最佳裝配參數的智能標定單元，以及一用于控制直角坐標機器人（4）進行漏嘴裝配的plc控制器，所述plc控制器與智能標定單元連接，使plc控制器能夠根據存儲在智能標定單元中的最佳裝配參數進行漏嘴裝配；

30、本發明設置一用于存儲最佳裝配參數的智能標定單元，采用預先通過標定實驗得到的最佳裝配參數，控制直角坐標機器人進行漏嘴裝配，在提高裝配速度的同時，大大提高裝配質量。

31、優選地，所述裝配參數包括掃描速度、裝配速度、裝配壓力、裝配延遲時間，以及氣動壓裝裝置漏嘴出口與漏板上表面的初始距離。

32、本發明通過實驗找出在漏嘴裝配過程中影響漏嘴裝配質量的各項參數的類型，并通過標定實驗確定不同漏嘴、漏板對應的具體取值，作為裝配工藝的指導數據，大大提高了裝配質量。

33、優選地，步驟3-4）中，智能裝配裝置將待裝配的漏嘴全部裝配到漏板上時包括兩種模式：

34、3-4-1）整體掃描模式：智能裝配裝置先將漏板上所有的孔位全部掃描存儲后，再進行漏嘴的裝配；

35、整體掃描模式是對整個貴金屬漏板上所有的漏嘴安裝孔進行整體的掃描。這種方式可以獲取漏板和漏嘴安裝孔的整體信息，包括它們的相對位置、尺寸偏差等，能夠更好地考慮到漏板和漏嘴安裝孔之間的相互影響。通過掃描得到漏板表面的平整度信息以及各個漏嘴安裝孔的坐標，在裝配過程中，能夠從宏觀角度對每個漏嘴的裝配位置進行精確控制，根據這些完整的信息來調整漏嘴的位置，使每個漏嘴都能更精準地安裝在理想位置，在本發明這種對裝配質量要求極高的貴金屬漏嘴裝配過程中，能夠有效減少因位置偏差導致的產品質量問題。

36、整體掃描模式雖然前期掃描工作可能相對復雜，但在實際裝配過程中可以通過優化算法，一次性規劃好所有漏嘴的裝配路徑和順序。例如，在自動化裝配生產線中，利用全部掃描得到的數據，可以為機器人裝配系統提供完整的裝配策略。機器人可以按照預先規劃好的路徑和動作順序，依次完成所有漏嘴的裝配，減少了裝配過程中的調整和等待時間，從整體上提高了裝配效率。而且這種方案可以提前發現可能存在的裝配沖突或問題，避免在裝配過程中頻繁出現問題而導致的返工。

37、甚至，整體掃描模式還能夠提供一個完整的裝配前數據基準。在裝配完成后，可以通過再次進行全部掃描，將裝配后的實際數據與裝配前的掃描數據進行對比，全面地檢測裝配質量。例如，在貴金屬漏板和漏嘴裝配中，通過比較前后的掃描數據，可以檢測出每個漏嘴的安裝角度是否符合要求、漏嘴與漏板之間的連接是否緊密等多個質量指標，能夠及時發現質量隱患，并且可以精準定位出現問題的位置，方便進行針對性的修復或調整（例如本發明中對裝配參數具體取值的調整、修正）。

38、3-4-2）局部掃描模式：

39、①智能裝配裝置通過掃描獲取漏板上的一個孔位中心位置，然后根據該孔位的中心位置對漏嘴進行裝配；

40、②?重復步驟①，直到該漏板所有的孔位對應的漏嘴均裝配完成。

41、局部掃描模式是每次只對一個漏嘴和其對應的漏板安裝位置進行掃描。這種方式在質量控制上更側重于個體。對于一些形狀不規則或者具有特殊安裝要求的單個漏嘴，通過單獨掃描可以更細致地獲取其特征信息。例如，在一些貴金屬實驗裝置的漏板裝配中，某個漏嘴可能有特殊的內部結構或尺寸，單獨掃描可以聚焦于這個漏嘴的細節，確保該漏嘴的裝配質量。

42、優選地，所述氣動壓裝裝置內設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔、第二通孔相連形成y形通道，其中第一通孔為垂直于工作臺面的裝配孔，一由氣缸驅動的沖針與第一通孔間隙配合，所述第二通孔為與擺桿式分料機構的出料管連接的進料孔，待裝的漏嘴從第二通孔進入移動到第一通孔后，氣缸驅動沖針將裝的漏嘴從第一通孔頂出，裝配到漏板的孔位。

43、本發明通過采用氣動壓裝裝置，沖針在第一通孔內將漏嘴頂出，并使第一通孔對準待裝配的漏板的孔位，有效地提高了漏嘴的裝配質量。

44、本發明的優點在于以下幾點：

45、①?本發明通過設置一用于獲取、存儲最佳裝配參數的智能標定單元，采用預先通過標定實驗得到的最佳裝配參數，控制直角坐標機器人進行漏嘴裝配，在提高裝配速度的同時，大大提高裝配質量；

46、②?本發明所采用的智能裝配裝置，在裝配之前就將漏板牢牢緊固在工作臺上，并在裝配過程中只通過移動氣動壓裝裝置來對準漏板上的漏嘴安裝孔進行漏嘴的裝配，有效避免了公開號為cn110293078a的《一種拉絲漏板漏嘴自動安裝機》存在的技術缺陷，大大提高了裝配質量。

47、名詞解釋

48、掃描速度：用來表示視覺識別裝置識別漏板上一個孔位所需的時間大小。本發明中的“掃描速度”的取值大小，實際上包括視覺識別裝置從上一孔位移動到待識別孔位后，完成當前孔位中心位置的識別所用的時間，以及視覺識別裝置從當前孔位移動到下一孔位時所用時間；

49、裝配速度：用來表示在漏板上裝配一個漏嘴所需的時間大小。本發明中的“裝配速度”的取值大小，實際上包括在漏嘴安裝到漏板的過程中，氣動壓裝裝置從上一孔位移動到待裝配孔位后，完成當前孔位漏嘴壓裝所用的時間，以及氣動壓裝裝置從當前孔位移動到下一孔位時所用時間；

50、裝配延遲時間：本發明中，設置“裝配延遲時間”是一種為了避免系統在運行時頻繁報警，而導致裝配工作中斷的預設手段。氣動壓裝裝置內設有漏嘴接近開關，當漏嘴經過后，接近開關將信號反饋給智能控制系統，由于漏嘴在輸送管可能存在輸送超時的情況，當漏嘴輸送時間超過預設的裝配延遲時間，則系統判定為異常，開始報警。本發明中，指漏嘴輸送過程中，允許單個漏嘴輸送超時的時間閾值。