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
技术领域
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
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
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。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的俯视图；
图3是焊接执行机构结构图；
图4是各控制开关布置示意图；
图5是工件定位夹紧机构结构图；
图6是工件定位夹紧机构的俯视图；
图7是工件夹紧单元结构图。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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：
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。
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。
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（1）、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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