CN102554529B - 一种自动点焊设备 - Google Patents

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Abstract

一种自动点焊设备,用于解决薄板类金属工件自动化焊接的问题,它包括焊接执行机构、工件定位夹紧机构、PLC控制系统和底座,所述焊接执行机构由焊机、平移气缸、旋转座、平移滑轨、侧移气缸和底板组成,所述平移气缸通过平移气缸支座固定在旋转座上,所述旋转座固定在底板上,并与平移滑轨的一端固定连接,所述平移滑轨的另一端与侧移气缸伸缩臂连接,所述侧移气缸通过侧移气缸支座固定在底板上,所述底板固定安装在底座上,所述焊机固定在与平移气缸伸缩臂固定连接的焊机支座上,在焊机支座的底面设有与平移滑轨匹配的滑槽。本发明不仅能大大降低操作者劳动强度,而且可显著提高工作效率和工件的焊装质量。

Description

一种自动点焊设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种点焊设备,尤其适用于大型薄板类零部件的自动化焊装作业,属于金属焊接技术领域。
背景技术
[0002] 金属焊接工艺中的点焊具有工作效率高、焊接成本低、易于操作等特点,因此被广泛应用于航天、航空、能源、电子、汽车、轻工等行业,是重要的薄板焊接方法。目前,布置在焊装生产线上的点焊工序,在工件夹紧定位及焊机位置控制方面大多采用人工操作方式,不仅操作者劳动强度大、工作效率低,而且焊接质量难以保证,易出现漏焊和虚焊现象。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术之弊端,提供一种自动化程度高、实用性强、能显著降低操作者劳动强度、提高工件焊接质量的自动点焊装置。
[0004] 本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
[0005] 一种自动点焊设备,它包括焊接执行机构、工件定位夹紧机构、PLC控制系统和底座,所述焊接执行机构由焊机、平移气缸、旋转座、平移滑轨、侧移气缸和底板组成,所述平移气缸通过平移气缸支座固定在旋转座上,所述旋转座固定在底板上,并与平移滑轨的一端固定连接,所述平移滑轨的另一端与侧移气缸伸缩臂连接,所述侧移气缸通过侧移气缸支座固定在底板上,所述底板固定安装在底座上,所述焊机固定在与平移气缸伸缩臂固定连接的焊机支座上,在焊机支座的底面设有与平移滑轨匹配的滑槽。
[0006] 上述自动点焊设备,所述工件定位夹紧机构包括固定在底座上的一组工件夹紧单元,所述工件夹紧单元的数量及安装位置与焊接工件形状匹配,每一工件夹紧单元均由夹紧气缸、工件压板、工件托板和托板支架组成,所述夹紧气缸竖直布置,固定在工件托板的一侧,其伸缩臂与工件压板一端连接,所述工件压板与工件托板铰接在一起,其另一端的底面为压紧面,所述工件托板上设有与工件压板压紧面相对应的工作面,工件托板固定在托板支架上。
[0007] 上述自动点焊设备,所述工件定位夹紧机构还包括一组定位销和工件固定支架,所述定位销的数量和安装位置与焊接工件的定位孔匹配,安装在对应的工件夹紧单元元件上,所述工件固定支架的数量和安装位置与焊接工件形状匹配,固定安装在底座上。
[0008] 上述自动点焊设备,所述PLC控制系统包括控制开关、微处理器和操作按钮控制台,所述控制开关包括焊机启动开关、平移气缸启动开关、平移气缸后退开关、侧移启动开关、侧移后退开关、侧移到位开关和焊接触头,它们安装在与焊接执行机构元件对应的位置上,通过导线与微处理器连接,所述操作按钮控制台上设有夹具开闭控制按钮和焊接控制按钮,操作按钮控制台固定在底座上。
[0009] 上述自动点焊设备,所述底座水平布置,通过设置在四角的地脚螺栓固定在地面上。
[0010] 上述自动点焊装置,所述焊机为气动点焊机,焊机及各组成机构中驱动气缸的气路均与气动动力管网连通。
[0011] 本发明通过焊接执行系统可实现工件设定焊点的自动化焊接作业;在本发明的工件定位夹紧机构中,通过一组数量及位置与工件形状匹配的工件夹紧单元、定位销和工件固定支架对焊装工件夹紧定位,保证了焊接位置的准确,利用气缸驱动夹紧单元的开闭动作,缩短了夹紧定位所需时间;本发明通过PLC控制系统设定的程序准确控制焊机的运作状态,避免了焊点的漏焊、虚焊等焊接缺陷。总之,采用本发明不仅能大大降低操作者劳动强度,而且可显著提高工作效率和工件的焊装质量。
附图说明
[0012] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0013] 图1是本发明的结构图;
[0014] 图2是本发明的俯视图;
[0015]图3是焊接执行机构结构图;
[0016] 图4是各控制开关布置示意图;
[0017] 图5是工件定位夹紧机构结构图;
[0018] 图6是工件定位夹紧机构的俯视图;
[0019] 图7是工件夹紧单元结构图。
[0020] 图中各标号为:1、焊接执行系统,1-1、焊机,1-2、平移气缸,1-3、平移气缸支座,1-4、旋转座,1-5、底板,1-6、侧移气缸支座,1-7、侧移气缸,1-8、平移滑轨,1_9、焊机支架,
2、工件定位夹紧机构,2-1、工件夹紧单元、2-1-1、夹紧气缸,2-1-2、工件托板,2-1-3、工件压板,2-1-4、托板支架,2-2、定位销,2-3、工件固定支架,3、PLC控制系统,3_1、焊机启动开关,3-2、平移气缸后退开关,3-3、侧移启动开关,3-4、侧移后退开关,3-5、平移气缸启动开关,3-6、侧移到位开关,3-7、焊接触头,3-8、操作按钮控制台,4、底座,4-1、地脚螺栓,5、焊接工件。
具体实施方式
[0021] 参看图1、图2、图3、图4,本发明包括焊接执行机构1、工件定位夹紧机构2、PLC控制系统3和底座4,所述焊接执行机构由焊机1-1、平移气缸1-2、旋转座1-4、平移滑轨1-8、侧移气缸1-7和底板1-5组成,所述平移气缸1-2通过平移气缸支座1-3固定在旋转座1-4上,所述旋转座1-4固定在底板1-5上,并与平移滑轨1-8的一端固定连接,所述平移滑轨1-8的另一端与侧移气缸1-7的伸缩臂连接,所述侧移气缸1-7通过侧移气缸支座
1-6固定在底板1-5上,所述底板1-5固定安装在底座4上,所述焊机1-1固定在与平移气缸伸缩臂固定连接的焊机支座1-9上,在焊机支座1-9的底面设有与平移滑轨匹配的滑槽。
[0022] 参看图1、图2、图5、图6、图7,本发明中的工件定位夹紧机构2包括固定在底座4上的一组工件夹紧单元2-1,所述工件夹紧单元2-1的数量及安装位置与焊接工件5形状匹配,每一工件夹紧单元均由夹紧气缸2-1-1、工件压板2-1-3、工件托板2-1-2和托板支架
2-1-4组成,所述夹紧气缸2-1-1竖直布置,固定在工件托板2-1-2的一侧,其伸缩臂与工件压板2-1-3 —端连接,所述工件压板2-1-3与工件托板2-1-2铰接在一起,其另一端的底面为压紧面,所述工件托板2-1-2上设有与工件压板压紧面相对应的工作面,工件托板2-1-2固定在托板支架上。
[0023] 参看图1、图2、图5、图6、图7,本发明中的工件定位夹紧机构2还包括一组定位销2-2和工件固定支架2-3,所述定位销2-2的数量和安装位置与焊接工件5的定位孔匹配,安装在对应的工件夹紧单元的工件托板2-1-2上,所述工件固定支架2-3的数量和安装位置与焊接工件5形状匹配,固定安装在底座4上。
[0024] 参看图4,本发明中的PLC控制系统3包括控制开关、微处理器和操作按钮控制台3-8,所述控制开关包括焊机启动开关3-1、平移气缸启动开关3-5、平移气缸后退开关3-2、侧移启动开关3-3、侧移后退开关3-4、侧移到位开关3-6和焊接触头3-7,它们安装在与焊接执行机构元件对应的位置上,通过导线与微处理器连接,所述操作按钮控制台3-8上设有夹具开闭控制按钮和焊接控制按钮,操作按钮控制台3-8固定在底座4上。
[0025] 参看图1,本发明中的底座4水平布置,通过设置在四角的地脚螺栓4-1固定在地面上。
[0026] 参看图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7,本发明的工作过程是:
[0027] 首先,将焊接执行机构底板1-5与底座4固定后,操作员工按下操作按钮控制台3-8上的夹具打开控制按钮,各工件夹紧单元2-1松开,将焊接工件5的定位孔套装在夹具的定位销2-2上,确认焊接工件5与工件托板2-1-2的工作面贴合后,按下操作按钮控制台
3-8上的夹具闭合控制按钮,使各夹紧单元2-1的工件压板压紧面压紧焊接工件,完成工件的夹紧固定。
[0028] 按下操作按钮控制台3-8上的焊接启动按钮,平移气缸1-2驱动焊机1-1沿平移滑轨1-8向前移动,移动到位后,焊机启动开关3-1碰触到焊接触头3-7,焊机1-1进行点焊作业,焊接完毕后焊机1-1焊钳自动松开,焊钳松开到位后碰触平移气缸后退开关3-2,微处理器发出指令,平移气缸1-2伸缩臂缩回,带动焊机1-1沿平移滑轨1-8后退,焊机1-1后退过程中碰触侧移启动开关3-3,侧移气缸1-7推动平移滑轨1-8和旋转座1-4的旋转,使与平移滑轨配装的焊机支座绕旋转座逆时针转动,转动到设定位置后碰触平移气缸启动开关3-5,平移气缸再一次沿平移滑轨1-8向前移动,当焊机启动开关3-1接触焊接触头3-7后,焊机1-1进行点焊作业,焊接完毕后焊钳松开,碰触平移气缸后退开关3-2,平移气缸后退过程中碰触侧移气缸后退开关3-4,侧移气缸后退到位,同时前进气缸后退到位,焊接过程结束。
[0029] 操作员工按下操作按钮控制台3-8上的夹具打开控制按钮,将焊接完成的工件取出,进入下一个焊接循环过程。

Claims (4)

1.一种自动点焊设备,它包括焊接执行机构(I)、工件定位夹紧机构(2)、PLC控制系统(3 )和底座(4 ),其特征是,所述焊接执行机构由焊机(1-1)、平移气缸(1-2 )、旋转座(1-4 )、平移滑轨(1-8)、侧移气缸(1-7)和底板(1-5)组成,所述平移气缸(1-2)通过平移气缸支座(1-3)固定在旋转座(1-4)上,所述旋转座(1-4)固定在底板(1-5)上,并与平移滑轨(1-8)的一端固定连接,所述平移滑轨(1-8)的另一端与侧移气缸(1-7)的伸缩臂连接,所述侧移气缸(1-7 )通过侧移气缸支座(1-6 )固定在底板(1-5 )上,所述底板(1-5 )固定安装在底座(4)上,所述焊机(1-1)固定在与平移气缸伸缩臂固定连接的焊机支座(1-9)上,在焊机支座(1-9)的底面设有与平移滑轨匹配的滑槽; 所述工件定位夹紧机构(2)包括固定在底座(4)上的一组工件夹紧单元(2-1),所述工件夹紧单元(2-1)的数量及安装位置与焊接工件(5)形状匹配,每一工件夹紧单元均由夹紧气缸(2-1-1 )、工件压板(2-1-3)、工件托板(2-1-2)和托板支架(2-1-4)组成,所述夹紧气缸(2-1-1)竖直布置,固定在工件托板(2-1-2)的一侧,其伸缩臂与工件压板(2-1-3)一端连接,所述工件压板(2-1-3)与工件托板(2-1-2)铰接在一起,其另一端的底面为压紧面,所述工件托板(2-1-2)上设有与工件压板压紧面相对应的工作面,工件托板(2-1-2)固定在托板支架上; 所述工件定位夹紧机构(2 )还包括一组定位销(2-2 )和工件固定支架(2-3 ),所述定位销(2-2)的数量和安装位置与焊接工件(5)的定位孔匹配,安装在对应的工件夹紧单元元件上,所述工件固定支架(2-3)的数量和安装位置与焊接工件(5)的形状匹配,固定安装在底座(4)上。
2.根据权利要求1所述的自动点焊设备,其特征是,所述PLC控制系统(3)包括控制开关、微处理器和操作按钮控制台(3-8),所述控制开关包括焊机启动开关(3-1)、平移气缸启动开关(3-5)、平移气缸后退开关(3-2)、侧移启动开关(3-3)、侧移后退开关(3-4)、侧移到位开关(3-6)和焊接触头(3-7),它们安装在与焊接执行机构元件对应的位置上,通过导线与微处理器连接,所述操作按钮控制台(3-8)上设有夹具开闭控制按钮和焊接控制按钮,操作按钮控制台(3-8)固定在底座(4)上。
3.根据权利要求2所述的自动点焊设备,其特征是,所述底座(4)水平布置,通过设置在四角的地脚螺栓(4-1)固定在地面上。
4.根据权利要求3所述的自动点焊设备,其特征是,所述焊机(1-1)为气动点焊机,焊机(1-1)及各组成机构中驱动气缸的气路均与气动动力管网连通。
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