CN104708245B - 转台式多工位级进吊环焊接机的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接设备技术领域，具体为一种转台式多工位级进吊环焊接机，包括设置有焊枪的焊枪装置和转台，所述的转台上设置有多个能够固定工件的工位，在转台下设置有能够带动转台旋转的转台动力装置，焊枪与工件的焊接处对应加工配合，在转台的旋转过程中，每个工位上的工件进行多级化的级进式加工。

Description

转台式多工位级进吊环焊接机的焊接方法

技术领域

本发明涉及一种转台式多工位级进吊环焊接机,具体为一种通过多工位结合自动走位的功能进行工件的批量焊接的设备及其方法。

背景技术

公告号为203380521U的中国发明专利公开了一种吊环双枪自动焊机，包括机架，机架内设置有工作台，工作台上安装有直线导轨，直线导轨上设置有可沿其左右滑动的滑台，所述工作台的一侧设置有电机，电机通过联轴器连接有滚珠丝杆，滚珠丝杆的右端穿设在滚珠丝杆座内并与其螺纹配合，滚珠丝杆座固定在所述滑台上，滑台上设置有工件安装位和工件固定装置，该吊环焊机的移动滑台推进时，移动速度快，控制精度高，但在电焊时，产生的光污染严重刺激人的眼睛，产生的有毒有害气体严重影响人体身心健康,且高温容易对操作工人造成伤害。

同时，在市场上还出现一种对于吊环采用流水线式的加工，同时多个工人，在不同工序上的加工，但是传统的流水线式加工的场地要求高，且人力需求量大，故很难适合微小企业的使用，且工作效率低，制造成本高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种连接的、自动加工的、焊接效率高的转台式多工位级进吊环焊接机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种转台式多工位级进吊环焊接机，包括设置有焊枪的焊枪装置和转台，所述的转台上设置有多个能够固定工件的工位，在转台下设置有能够带动转台旋转的转台动力装置，焊枪与工件的焊接处对应加工配合，在转台的旋转过程中，每个工位上的工件进行多级化的级进式加工。

进一步，所述的焊枪装置上设置能够使焊枪靠近或远离工件焊接处的移动装置，所述的工位上设置有工件压紧装置和出料装置。

进一步，所述的移动装置包括设置有焊枪的移动台、驱动移动台往复运动的第一驱动装置，所述的压紧装置包括压紧杆和固定在压紧杆上并与工件接触的压块，压紧杆连接有使压块旋转的旋转装置和使压块往复运动的第二驱动装置，所述的出料装置包括顶出杆和连接在顶出杆上且使顶出杆往复进出的第三驱动装置。

进一步，所述的移动装置还包括当焊枪靠近工件时对移动台进行定位的传感器，所述的第一驱动装置包括与移动台相连的第一气缸，所述的旋转装置和第二驱动装置为旋转压紧气缸；所述的第三驱动装置包括能够使顶出杆往复运动的第三气缸，所述的转台动力装置为第二电机。

进一步，所述的工位包括上定位件、与上定位件适配的下定位件，且上定位件上开设有放置部分工件的凹槽，在下定位件上设置有固定部分工件的凸台。

进一步，所述的焊枪装置的组数为两组，所述工位的组数为四组，且分别呈正方形分布在转台上。

进一步，所述的转台分为四个区依次分别上料区、等待区、焊接区和下料区，四个区与四个工位对应布置，所述的两组焊枪装置置于焊接区内，且焊接区和上料区呈正方形的对角布置。

进一步，还包括PLC控制柜，所述的PLC控制柜分别与旋转压紧电机、第二电机、第一气缸、第三气缸、传感器电连接。

进一步，工件在上料区置于工位内，通过转台旋转带动工位旋转，当旋转置于焊接区内时通过焊枪进行焊接，在转置下料区进行下料，在转置上料区此时完成一个循环。

进一步，在四工位加工时，还包括一等待区和等待环节，其具体步骤如下：

a.上料：在上料区内，将欲焊接的工件中的连杆和吊环分别放置在上定位件的凹槽内和下定位件凸台上，并保证连杆和吊环接触配合，利用旋转压紧气缸对压紧杆旋转，并压紧工件；

b.等待：通过第二电机驱动转台旋转90度，并使欲加工的工件进入等待区，且此时上料区内会进行步骤a的上料工作；

c.焊接：再通过第二电机驱动转台旋转90度，使工件进入焊接区，且通过第一气缸驱动移动台上的焊枪同时等速向工件移动，当两焊枪的焊枪头抵达预设置的位置时停止，进而进行焊接加工，加工完成后，又由第一气缸驱动移动台上的焊枪同时等速远离工件，并各自返回原来的位置；

d.出料：再通过第二电机驱动转台旋转90度，通过旋转压紧气缸驱动压紧杆，使压块松开工件并使压紧杆旋转90度，再由第三气缸驱动顶出杆顶出工件；

e.完成：再通过第二电机驱动转台旋转90度，使空的工位旋转至上料区，此时完成一个环形的级进式循环。

对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：1.本发明通过对转台转到上料区的工位连续上料，由焊枪自动电焊，再配合自动下料以达到连续生产的半自动化生产的效果。2.本发明将将电焊区设在上料区的对立面，使电焊区置于远离了上料区的地方，防止电焊时产生的光污染刺激眼睛，以及产生的有毒有害气体直接影响人体健康。3.本发明通过转台带着工件依次进入上料区、焊接区和下料区配合焊枪装置进行环形循环的级进式加工，相对于传统的流水线式加工，提高了工作效率，也缩小了工作场地，减少了每个岗位中的劳动力，降低了制造成本。

附图说明

图1：为本发明转台和工位的结构示意图。

图2：为初始状态时，各工位所对应的区域的示意图。

图3：为工件的结构示意图。

图4：为工位的结构示意图。

图5：为工位上工件与焊枪装置对应的示意图。

图6：为PLC控制柜控制工件在任意一个工位从上料至下料的流程示意图。

图7：为工位A在上料区的示意图。

图8：为工位A在等待区的示意图。

图9：为工位A在电焊区的示意图。

图10：为工位A在下料区的示意图。

具体实施方式

参照图1-图10和实施例对本发明做进一步说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图3：欲加工的工件3由连杆31和吊环32组成，且连杆31和吊环32之间通过在接触处焊接固定，以下对连杆31与吊环32的接触处定义为焊接处33。此技术方案的目的就是能够进行全自动的对连杆31和吊环32进行焊接固定。

参考图1和图3：焊枪装置的组数为两组或四组，焊枪装置包括焊枪11，焊枪11与工件3的焊接处33对应配合，当为两组时，焊枪11呈直线排布，工作时对工件3的两侧进行加工，当组数为四组时，焊枪11呈“十”字排布，工作时对工件3进行四个侧面加工。但本实施例优选为两组。

参考图4和图5和图6：焊枪装置上设置能够使焊枪11靠近或远离工件3焊接处33的移动装置，移动装置包括设置有焊枪11的移动台21、驱动移动台21往复运动的第一驱动装置，第一驱动装置包括与移动台21相连的第一气缸22，移动装置还包括当焊枪11靠近工件3时对移动台21进行定位的传感器4，当移动台21移动到预先设置的位置时，传感器4将信号传递给PLC控制柜，PLC控制柜制动第一气缸22运行使移动台21停止，此时，左右两端的焊枪11将对焊接处33进行焊接，焊接完成后，PLC控制柜驱动第一气缸22使移动台21返回到初始点，需要说明的是，此处的焊接完成可以为设备预先设置的焊接时间为标准；

第一驱动装置也可以利用往复电机驱动移动台21往复运动，但是本发明优选第一气缸22驱动移动台21往复运动。

参考图1和图2和图4和图6：转台5上设置有多个能够固定工件3的工位，工位的组数为四组，且分别呈正方形分布在转台5上，在转台5下设置有能够带动转台5旋转的转台动力装置，转台动力装置为第二电机，PLC控制柜控制第二电机使转台5朝顺时针旋转，且每次旋转90度，转台5也可以朝逆时针方向旋转，但是本实施例优选转台5朝顺时针方向旋转；

工位包括上定位件61和与上定位件61适配的下定位件62，且上定位件61上开设有放置连杆31的凹槽611，在下定位件62上设置有固定吊环32的凸台621；

工位上设置有工件3压紧装置和出料装置，压紧装置包括压紧杆71和固定在压紧杆71上并与工件3接触的压块72，压紧杆71连接有使压块72旋转的旋转装置和使压块72往复运动的第二驱动装置，但是，本实施例中，将旋转装置和第二驱动装置直接用旋转压紧气缸73替代，当将连杆31定位在凹槽611上，吊环32套在凸台621上，PLC控制柜控制旋转压紧气缸73顺时针旋转90度，再压紧连杆31，直至电焊完成后，PLC控制柜控制旋转压紧气缸73离开连杆31，再逆时针旋转90度；

出料装置包括顶出杆81和连接在顶出杆81上的第三驱动装置，所述的第三驱动装置

包括能够使顶出杆81往复运动的第三气缸82，PLC控制柜控制第三气缸82使顶出杆81往复运动，需要说明的是，此处的焊接完成可以为设备预先设置的焊接时间为标准。

为了更加形象具体的阐述上述的技术方案，具体介绍如下：参考图2：所述工位的组数为四组，且分别呈正方形分布在转台5上，所述的焊枪装置的组数为两组，四组位分别为工位A101、工位B102、工位C103和工位D104,工位A101对应的区域为上料区、工位B102对应的区域为等待区、工位C103对应的区域为电焊区和工位D104对应的区域为下料区，两组焊枪装置置于焊接区内。

再参考图6、图7、图8、图9和图10：以下以工位A101为例，工位A101通过转台5带着工件3依次进入上料区、等待区、焊接区和下料区配合焊枪装置进行环形循环的级进式加工。

第一步，操作人员在上料区分别放入连杆31和吊环32到工位A101中的凹槽611和凸台621后，PLC控制柜控制旋转压紧气缸73驱动工位A101中的压紧杆71顺时针旋转90度，直至压紧杆71上的压块72与连杆31垂直，PLC控制柜再控制旋转压紧气缸73使工位A101中的压紧杆71上的压紧块压紧连杆31，直至压紧杆71彻底压紧连杆31。

第二步，PLC控制柜控制第二电机驱动转台5顺时针转动90度，工位D104进入上料区，操作人员重复第一步的上料操作对工位D104进行上料，而工位A101进入等待区。

第三步，PLC控制柜控制第二电机驱动转台5顺时针转动90度，工位C103进入上料区，操作人员重复第一步的上料操作对工位C103进行上料，而工位D104进入等待区，工位A101进入电焊区，PLC控制柜控制第一气缸22驱动工件3左右两边的移动台21上的焊枪11同时等速向工件3移动，当两焊枪11的焊枪11头同时刚好接触到工件3时，传感器4将信号传递给PLC控制柜，由PLC控制柜制动第一气缸22，两组焊枪装置并控制两焊枪11同时对工件3进行电焊，电焊完成后，PLC控制柜控制第一气缸22驱动工件3左右两边的移动台21上的焊枪11同时等速远离工件3，并各自返回原来的位置；

第四步，PLC控制柜控制第二电机驱动转台5顺时针转动90度，工位B102进入上料区，操作人员重复第一步的上料操作对工位B102进行上料，而工位C103进入等待区，工位D104进入电焊区,两组焊枪装置对工位D104中的工件3进行重复第三步中电焊操作，工位A101进入下料区，PLC控制柜控制旋转压紧气缸73驱动工位A101的压紧杆71上的压块72离开连杆31，PLC控制柜再控制旋转压紧气缸73驱动工位A101的压紧杆71上的压块72逆时针旋转90度，此时，由PLC控制柜控制第三气缸82驱动工位A101中的顶出杆81顶出工件3，工件3顶出后顶出杆81复位。

以此循环操作，重复对转台5转过来的工位上料，以达到连续生产的目的，且将电焊区设在了上料区的对立面，防止电焊时产生的光污染刺激眼睛，以及产生的有毒有害气体直接影响人体健康。

通过转台5带着工件3依次进入上料区、焊接区和下料区配合焊枪装置进行环形循环的级进式加工，相对于传统的流水线式加工，提高了工作效率，也缩小了工作场地，减少了每个岗位中的劳动力，降低了制造成本。

当然在实际生产中，也可以将工位的组数设计成三组这样在设备走位中，就需要使第二电机每工作一次就能够让转台5旋转120度，这样就是一个周期为三次，也可以将工位的组数设计成五组，这样在设备走位中，就需要使第二电机每工作一次就能够让转台5旋转72度，这样就是一个周期为五次，当然里面的加工工位数量根据设备的体积大小来决定，同时将上料区和电焊区应该隔离开来，以免电焊时造成的光污染和废气影响操作人员的健康。

当然在实际中，根据焊接吊环32和连杆31时的效果来决定，焊枪装置的组数也可以为一组。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种转台式多工位级进吊环焊接机的焊接方法，其特征在于：包括设置有焊枪的焊枪装置和转台，所述的转台上设置有多个能够固定工件的工位，在转台下设置有能够带动转台旋转的转台动力装置，焊枪与工件的焊接处对应加工配合，在转台的旋转过程中，每个工位上的工件进行多级化的级进式加工；所述的焊枪装置的组数为两组，所述工位的组数为四组，且分别呈正方形分布在转台上；所述的转台分为四个区，依次分别为上料区、等待区、焊接区和下料区，四个区与四个工位对应布置，两组所述的焊枪装置置于焊接区内，且焊接区和上料区呈正方形的对角布置，所述的焊枪装置上设置能够使焊枪靠近或远离工件焊接处的移动装置，所述的工位上设置有工件压紧装置和出料装置，所述的移动装置包括设置有焊枪的移动台和驱动移动台往复运动的第一驱动装置，所述的压紧装置包括压紧杆和固定在压紧杆上并与工件接触的压块，压紧杆连接有使压块旋转的旋转装置和使压块往复运动的第二驱动装置，所述的出料装置包括顶出杆和连接在顶出杆上的第三驱动装置，所述的工位包括上定位件、与上定位件适配的下定位件，且上定位件上开设有放置部分工件的凹槽，在压块上设置有垂直凹槽的固定杆，在下定位件上设置有固定部分工件的凸台,在凹槽内开设有一贯穿上定位件的顶料孔，所述的第三驱动装置置于上定位件相对凹槽的另一面，且顶出杆通过顶料孔贯穿上定位件，所述的移动装置还包括当焊枪靠近工件时对移动台进行定位的传感器，所述的第一驱动装置包括与移动台相连的第一气缸，所述的旋转装置和第二驱动装置为旋转压紧气缸；所述的第三驱动装置包括能够使顶出杆往复运动的第三气缸，所述的转台动力装置为第二电机，还包括PLC 控制柜，所述的PLC 控制柜分别与旋转压紧气缸、第二电机、第一气缸、第三气缸电连接，

其具体焊接方法如下：

a. 上料：在上料区内分别放入连杆和吊环到工位中的凹槽和凸台后，保证连杆和吊环接触配合，PLC 控制柜控制旋转压紧气缸驱动工位中的压紧杆顺时针旋转90度，直至压紧杆上的压块与连杆垂直，PLC 控制柜再控制旋转压紧气缸使工位中的压紧杆上的压紧块压紧连杆，直至压紧杆彻底压紧连杆；

b. 等待：通过第二电机驱动转台旋转90 度，并使欲加工的工件进入等待区，且此时上料区内会进行步骤a 的上料工作；

c. 焊接：再通过第二电机驱动转台旋转90 度，使工件进入焊接区，且通过第一气缸驱动移动台上的焊枪同时等速向工件移动，当两焊枪的焊枪头抵达预设置的位置时停止，进而进行焊接加工，加工完成后，又由第一气缸驱动移动台上的焊枪同时等速远离工件，并各自返回原来的位置；

d. 出料：再通过第二电机驱动转台旋转90 度，通过旋转压紧气缸驱动压紧杆，使压块松开工件并使压紧杆旋转90 度，再由第三气缸驱动顶出杆通过顶料孔穿过凹槽从背面顶出工件；

e. 完成：再通过第二电机驱动转台旋转90 度，使空的工位旋转至上料区，此时完成一个环形的级进式循环。