CN103551715A

CN103551715A - 一种co2气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统

Info

Publication number: CN103551715A
Application number: CN201310521095.7A
Authority: CN
Inventors: 李建国; 刘志远; 韩强; 高峰; 黄苗苗; 杨盼; 邓晨光; 刘学峰; 石宏超; 王英伟
Original assignee: Tianjin Boxin Automotive Parts Co Ltd
Current assignee: Tianjin Boxin Automotive Parts Co Ltd
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: CN103551715B

Abstract

一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，用于解决CO₂气体保护焊焊枪喷嘴堵塞的问题。它包括储液罐、防飞溅液喷涂装置、焊枪放置架和PLC控制机构，所述储液罐内装有防飞溅液，在储液罐顶部设有压缩空气进气管，在储液罐底部设置出液管路，所述防飞溅液喷涂装置包括一组数量与焊接生产线焊枪数量匹配的防飞溅液喷涂单元，它们并联在储液罐出液管路上，其动作由PLC控制机构控制，在每一个防飞溅液喷涂单元末端均设置焊枪放置架。本发明不仅降低了操作者劳动强度，提高了焊接生产效率，而且有效地避免了因焊渣飞溅引起的焊枪喷嘴堵塞及采用蘸涂防堵膏处理方法引起的导电嘴与焊丝之间导电不良现象，满足了工件焊接质量要求。

Description

一种CO2气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统

技术领域

本发明涉及一种焊接辅助系统，尤其是一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，属于焊接技术领域。

背景技术

CO₂气体保护焊以其焊接成本低、生产效率高、焊接质量好、适用范围广、有利于实现焊接过程自动化的优点被广泛应用于机车车辆、汽车、船舶制造等行业。CO₂气体保护焊以焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区域输送CO₂保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的氧化作用。CO₂气体保护焊的焊接设备包括机器人自动焊接设备和半自动焊接设备，其中半自动焊接设备操作灵活、成本低廉，目前在业内得到广泛应用。

参看附图1，焊枪1作为CO₂气体保护焊半自动焊接设备的执行机构，在其工作端设有向焊接区域输送保护气体的焊枪喷嘴1-1，在焊枪喷嘴1-1内腔中安装导电嘴1-2，焊丝2从导电嘴1-2的送丝孔1-3中伸出。按照焊接工艺要求，焊接过程中焊枪喷嘴1-1与焊缝距离在2cm左右，由于焊接时产生的焊渣四处飞溅，大量融化状态的焊渣会飞入导电嘴1-2和焊枪喷嘴1-1内，附着在焊枪喷嘴1-1内壁和导电嘴1-2表面，不仅造成焊枪喷嘴1-1喷出的二氧化碳气体不均匀，难以阻止空气进入焊接区域，CO₂气体的保护作用失效，焊道中存在大量气孔，需对焊接工件进行打磨补焊；而且焊渣附着在导电嘴1-2表面会堵塞导电嘴送丝孔1-3，导致无法正常送丝。

为解决上述问题，通常采用蘸涂防堵膏的方法对焊枪喷嘴1-1内壁和导电嘴1-2表面进行处理，其操作步骤为：将焊枪喷嘴1-1插入盛装防堵膏的容器内，焊枪喷嘴因焊接带有热量，融化防堵膏，防堵膏附着在焊枪喷嘴1-1内壁和导电嘴1-2表面形成保护膜，以防止焊渣附着。但由于防堵膏为油性膏状体，绝缘性强，防堵膏热熔后进入导电嘴1-2的送丝孔1-3内，使得导电嘴与焊丝的导电性下降（导电嘴通过送丝孔壁将电路与焊丝导通），需通过焊接热量蒸发掉导电嘴内的防堵膏后才能进入正常使用状态；同时由于操作人员难以准确掌控蘸涂间隔时间，经常出现焊枪喷嘴堵塞后再进行蘸涂现象，此时，焊枪携带大量焊渣进入到防堵膏内，使防堵膏品质下降；另外，该蘸涂防堵膏方法仅适用于工作一定时间后预热的焊枪，需由其自身携带的热量融化防堵膏膏体，对处于冷枪状态的焊枪无能为力。

中国专利曾公开了一种熔化极气体保护焊焊枪装置，它包括进气管、防飞溅液容器、喷涂容器、喷雾器和回收瓶，防飞溅液容器和回收瓶分别与喷涂容器通过气管连接，喷涂容器底部安装喷雾器，进气管与喷雾器连通。虽然该专利的技术方案解决了熔化极气体保护焊焊枪的堵塞问题，但它是针对单台焊枪的人工操作设备，不能同时实现对多台焊枪的自动感应喷涂，难以实现焊接生产线体的自动化控制；并且采用该专利技术方案需要将焊枪放入喷涂容器，还要保持手持状态，增加了操作人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种既能实现自动化控制、降低操作者劳动强度，又能满足工件焊接质量要求、提高焊接生产效率的CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，它包括储液罐、防飞溅液喷涂装置、焊枪放置架和PLC控制机构，所述储液罐内装有防飞溅液，在储液罐顶部设有压缩空气进气管，在储液罐底部设置出液管路，所述防飞溅液喷涂装置包括一组数量与焊接生产线焊枪数量匹配的防飞溅液喷涂单元，它们并联在储液罐出液管路上，其动作由PLC控制机构控制，在每一个防飞溅液喷涂单元末端均设置焊枪放置架。

上述CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，所述防飞溅液喷涂单元包括电磁阀和雾化喷嘴，所述电磁阀的进液口与储液罐的出液管路连通，电磁阀的出液口与雾化喷嘴连通。

上述CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，所述雾化喷嘴固定在焊枪放置架上。

上述CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，所述焊枪放置架固定在焊接生产线的焊接操作工位上，它包括固定座和焊枪支架，所述固定座与焊枪支架固定装配，在固定座底部设有用于固定雾化喷嘴的顶丝，在固定座上还设有接近开关。

上述CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，所述焊枪支架为空腔圆柱体结构，在其空腔中嵌装防磨导向套，所述防磨导向套与焊枪喷嘴的外壁匹配。

上述CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，所述PLC控制机构设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输入端口，所述信号输入端口与焊枪放置架固定座上的接近开关连接， PLC控制机构还设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输出端口，所述信号输出端口与防飞溅液喷涂单元的电磁阀连接。

本发明利用防飞溅液雾化喷涂实现了对焊枪喷嘴的防堵处理，由于喷涂防飞溅液后能在焊枪喷嘴表面和导电嘴内壁形成一层膜，起到了隔离飞溅的焊渣与焊枪喷嘴表面和导电嘴内壁粘连作用，有效地防止了焊枪喷嘴堵塞现象发生；同时由于防飞溅液为水性状态，可降低对导电嘴与焊丝的导电影响；本发明由一个储液罐为多个并联的防飞溅液喷涂单元提供喷涂液，配合PLC控制机构，实现了多台焊枪的自动感应喷涂，有利于焊接生产线的自动化控制；本发明在每一个防飞溅液喷涂单元末端均设置焊枪放置架，并在其焊枪支架内嵌装防磨导向套，减轻了对焊枪喷嘴的磨损，当焊枪喷嘴插入防磨导向套中后，通过接近开关将感应信号传递给PLC控制机构，再由PLC控制机构控制电磁阀开关动作，实现自动喷涂过程。总之，本发明不仅降低了操作者劳动强度，提高了焊接生产效率，而且有效地避免了因焊渣飞溅引起的焊枪喷嘴堵塞及采用蘸涂防堵膏处理方法引起的导电嘴与焊丝之间导电不良现象，满足了工件焊接质量要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是CO₂气体保护焊焊枪结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是储液罐示意图；

图4是防飞溅液喷涂单元结构示意图；

图5是PLC控制机构示意图；

图6是焊枪放置架结构示意图；

图7是图4的剖视图；

图8是雾化喷嘴、焊枪放置架及焊枪位置关系示意图。

图中各标号清单为：1、焊枪，1-1、焊枪喷嘴，1-2、导电嘴，1-3、送丝孔，2、焊丝，3、CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统，3-1、储液罐，3-1-1、压缩空气进气管，3-1-2、出液管路，3-2、防飞溅液喷涂单元，3-2-1、电磁阀，3-2-2、雾化喷嘴，3-3、PLC控制机构，3-3-1、信号输入端口，3-3-2、信号输出端口，3-4、焊枪放置架， 3-4-1、固定座，3-4-2、接近开关，3-4-3、焊枪支架，3-4-4、防磨导向套，3-4-5、顶丝。

具体实施方式

参看图2、图 3，本发明包括储液罐3-1、防飞溅液喷涂装置、焊枪放置架3-4）和PLC控制机构3-3，所述储液罐3-1内装有防飞溅液，在储液罐3-1顶部设有压缩空气进气管3-1-1，在储液罐3-1底部设置出液管路3-1-2，所述防飞溅液喷涂装置包括一组数量与焊接生产线焊枪数量匹配的防飞溅液喷涂单元3-2，它们并联在储液罐出液管路上，其动作由PLC控制机构3-3控制，在每一个防飞溅液喷涂单元3-2末端均设置焊枪放置架3-4。

参看图2、图4、图7，本发明的防飞溅液喷涂单元3-2包括电磁阀3-2-1和雾化喷嘴3-2-2，所述电磁阀3-2-1的进液口与储液罐3-1的出液管路3-1-2连通，电磁阀3-2-1的出液口与雾化喷嘴3-2-2连通，所述雾化喷嘴3-2-2固定在焊枪放置架3-4上。

参看图2、图6、图7，本发明的焊枪放置架3-4固定在焊接生产线的焊接操作工位上，它包括固定座3-4-1和焊枪支架3-4-3，所述固定座3-4-1与焊枪支架3-4-3固定装配，在固定座3-4-1底部设有用于固定雾化喷嘴的顶丝3-4-5，在固定座3-4-1上还设有接近开关3-4-2，所述焊枪支架3-4-3为空腔圆柱体结构，在其空腔中嵌装防磨导向套3-4-4，所述防磨导向套3-4-4与焊枪喷嘴1-1的外壁匹配。。

参看图2、图5，本发明的PLC控制机构3-3设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输入端口3-3-1，所述信号输入端口3-3-1与焊枪放置架固定座3-4-1上的接近开关3-4-2连接， PLC控制机构3-3还设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输出端口3-3-2，所述信号输出端口3-3-2与防飞溅液喷涂单元3-2的电磁阀3-2-1连接。

参看图2、图8，本发明由一个储液罐3-1为多个并联的防飞溅液喷涂单元3-2提供喷涂液，配合PLC控制机构3-3实现了多台焊枪1的自动感应喷涂，有利于焊接生产线的自动化控制。其具体工作过程为：操作人员完成工件焊接作业后，将焊枪1插入嵌装在焊枪支架3-4-3内腔的防磨导向套3-4-4中；当固定在焊枪放置架3-4上的接近开关3-4-2感应到焊枪1放置到位时，将信号传送给PLC控制机构3-3的信号输入端口3-3-1；PLC控制机构3-3接收到信号后，根据设定程序，由信号输出端口3-3-2给电磁阀3-2-1发出工作指令，此时储液罐3-1内的防飞溅液在压缩空气的压力下，通过储液罐出液管路3-1-2通过电磁阀3-2-1输送到雾化喷嘴3-2-2处雾化喷出，防飞溅液被喷涂在焊枪喷嘴1-1表面及导电嘴1-2内壁上；PLC控制机构3-3控制电磁阀3-3开启2秒种后自动关闭，防飞溅液喷涂作业完成；在CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统3进行上述工作时，操作人员可将焊接完毕的工件从夹具上取下，换装待焊工件，使焊枪焊嘴防堵喷涂处理与工件上下料操作同步进行，从而降低了操作者劳动强度，提高了生产效率。本发明通过多个并联的防飞溅液喷涂单元3-2可同时实现多把焊枪的防飞溅喷涂处理，它只需要一个PLC控制机构3-3即可实现系统的控制。

Claims

1.一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，它包括储液罐（3-1）、防飞溅液喷涂装置、焊枪放置架（3-4）和PLC控制机构（3-3），所述储液罐（3-1）内装有防飞溅液，在储液罐（3-1）顶部设有压缩空气进气管（3-1-1），在储液罐（3-1）底部设置出液管路（3-1-2），所述防飞溅液喷涂装置包括一组数量与焊接生产线焊枪数量匹配的防飞溅液喷涂单元（3-2），它们并联在储液罐出液管路上，其动作由PLC控制机构（3-3）控制，在每一个防飞溅液喷涂单元（3-2）末端均设置焊枪放置架（3-4）。

2.根据权利要求1所述的一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，所述防飞溅液喷涂单元（3-2）包括电磁阀（3-2-1）和雾化喷嘴（3-2-2），所述电磁阀（3-2-1）的进液口与储液罐（3-1）的出液管路（3-1-2）连通，电磁阀（3-2-1）的出液口与雾化喷嘴（3-2-2）连通。

3.根据权利要求2所述的一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，所述雾化喷嘴（3-2-2）固定在焊枪放置架（3-4）上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，所述焊枪放置架（3-4）固定在焊接生产线的焊接操作工位上，它包括固定座（3-4-1）和焊枪支架（3-4-3），所述固定座（3-4-1）与焊枪支架（3-4-3）固定装配，在固定座（3-4-1）底部设有用于固定雾化喷嘴的顶丝（3-4-5），在固定座（3-4-1）上还设有接近开关（3-4-2）。

5.根据权利要求4所述的一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，所述焊枪支架（3-4-3）为空腔圆柱体结构，在其空腔中嵌装防磨导向套（3-4-4），所述防磨导向套（3-4-4）与焊枪喷嘴（1-1）的外壁匹配。

6.根据权利要求1或5所述的一种CO₂气体保护焊焊枪喷嘴防堵处理系统（3），其特征是，所述PLC控制机构（3-3）设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输入端口（3-3-1），所述信号输入端口（3-3-1）与焊枪放置架固定座（3-4-1）上的接近开关（3-4-2）连接， PLC控制机构（3-3）还设有一组数量不少于焊接生产线上焊枪数量的信号输出端口（3-3-2），所述信号输出端口（3-3-2）与防飞溅液喷涂单元（3-2）的电磁阀（3-2-1）连接。