CN104874933A - 一种中冷器自动焊接方法及实施该方法的焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中冷器自动焊接方法，包括如下步骤：设置一焊接工作站，该工作站包括焊接支撑体和支撑体旋转装置；设置一中间转台，连接在支撑体上，其设有夹紧装置和转台旋转装置；设置一机械手，设置在两两焊接工作站之间，机械手上具有一实现焊接动作的焊接枪；设置一PLC控制系统，该系统与机械手、夹紧装置、旋转装置连接并控制各工作状态。本设备工作台调节方便，覆盖产品大小范围广，机械手焊枪运行动作准确稳定，焊枪配备焊缝的跟踪功能，可以任意位置起焊、停焊、补焊。具有记忆功能，各种参数都可以在系统上调节，可设多种工件的焊接参数。具体全自动、生产效率高、产品质量一致性好、节省人工成本等优点。

Description

一种中冷器自动焊接方法及实施该方法的焊接设备
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种中冷器自动焊接方法及实施该方法的焊接设备。
背景技术
在当今大环境之下，尤其在中国加入WTO以后，企业越来越面临全球化竞争，为了在现代竞争市场环境中继续生存，企业一定要提高自己的竞争力。现在中国制造业的竞争主题进入产量、质量和成本等全面技术竞争时代。
然而，随着社会的进步和生活水平的提高，市场对产品多样化、多色化、低制造成本及缩短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造工艺和技术已不能满足市场对多品种大批量的生产需求。随着生产自动化水平的提高，应用程控机械手、机器人自动执行生产任务也越来越多。
目前，中冷器焊接工序，普遍存在半人工半设备化为主，缺陷是生产过程中存在间歇生产，上述生产技术效率非常低，生产周期长，同时也给管理和生产带来诸多不便宜，而且不能满足低制造成本的要求。
为此，有待探索设计一种用于制造中冷器的自动焊接设备。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种全自动、生产效率高、产品质量一致性好、节省人工成本等优点，实现的多工位中冷器自动焊接方法及焊接设备。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种中冷器自动焊接方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)设置一焊接工作站，该工作站包括焊接支撑体，和用于驱动支撑体自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置；
(2)设置一中间转台，该中间转台连接在支撑体上，该中间转台上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置，和用于驱动中间转台自身旋转到预设角度的转台旋转装置；
(3)设置一机械手，将其设置在两两焊接工作站之间，机械手上具有一焊接枪，通过机械手的工作状态实现焊接动作；
(4)设置一PLC控制系统，该系统与机械手、夹紧装置、旋转装置连接并控制各工作状态；
(5)接通电源，初始化所述的PLC控制系统，根据预先设置的焊接工作站的坐标位置以及所需机械手的动作状态，输入相应的控制指令；
(6)机械手启动、且转移到焊接工作站上方，对产品的初始面、前侧面上的焊口跟踪焊接；在支撑体旋转装置驱使下，支撑体自旋使产品左侧面、底面、右侧的焊口依次对准焊接枪，直到产品再次回到原初始面；
(7)转台旋转装置启动，中间转台自旋使产品的后侧面的焊口对准焊接枪，完成一侧焊接工作站的中冷器焊接工作；
(8)机械手转移至另一侧焊接工作站，重复上述步骤，进入下一轮循环。
其还包括步骤(1.1)：设置一挡光板，并将挡光板分布在焊接工作站四周，用于调整光线的方向、控制光线强度。
所述的焊接支撑体包括一体结构的主体支架和侧体支架，其中所述的两个侧体支架设在主体支架的左、右侧，中间转台连接在两个侧体支架之间。
所述的支撑体旋转装置，包括由支撑板组成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体连接的连接轴承座及连接轴，还包括设在支撑框架外的电机座、电机连接块、旋转接头加长块、旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
所述的夹紧装置上设有压紧气缸、螺杆轨道，及可拆卸式地设在螺杆轨道上的两个护板压块；在压紧气缸的驱动作用下，位于两侧的护板压块沿螺杆轨道的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；
所述的中间转台，包括由转台侧板组成的框架，沿该框架的长度方向两侧设有转台调节底板、转台调节面板、转台气缸连接块、转台气缸座连接块、转台气缸座、转台轴承座、转台连接块、调节面板支撑块、调节底板螺杆座；
所述的转台旋转装置，包括设在其中一侧体支架上、且与中间转台上的转台轴承座连接的齿条连接块，在侧体支架上还设有齿条前定位块、齿条后气缸座、齿条前气缸座、齿条后定位块；其另一个侧体支架上设有旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
一种实施上述方法的中冷器自动焊接设备，其特征在于，其包括：
一焊接工作站，该工作站包括焊接支撑体，和用于驱动支撑体自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置；
一中间转台，该中间转台连接在支撑体上，中间转台上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置，和用于驱动中间转台自身旋转到预设角度的转台旋转装置；
一机械手，设置在两两焊接工作站之间，机械手上具有一焊接枪，通过机械手的工作状态实现焊接动作；
一PLC控制系统，该系统与机械手、夹紧装置、旋转装置连接并控制各工作状态。
其还包括挡光板，挡光板分布在焊接工作站四周，在挡光板的两侧上设有用于控制其工作状态的挡光气缸座、挡光气缸连接块、挡光板升降轴承座、挡光板升降导杆座，挡光气缸连接块连接在挡光气缸座上，挡光板升降轴承座连接在挡光板升降导杆座上。
所述的焊接支撑体包括一体结构的主体支架和侧体支架，其中所述的两个侧体支架设置在主体支架的左右侧，中间转台连接在两个侧体支架之间。
所述的支撑体旋转装置，包括支撑板组成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体连接的连接轴承座及连接轴，还包括设置在支撑框架外的电机座、电机连接块、旋转接头加长块、旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
所述的夹紧装置上设有压紧气缸、螺杆轨道，和拆卸式设在螺杆轨道上的两个护板压块；在压紧气缸的驱动作用下，该两侧的护板压块沿螺杆轨道的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；所述的中间转台，包括转台侧板组成的框架，沿框架的长度方向两侧设有转台调节底板、转台调节面板、转台气缸连接块、转台气缸座连接块、转台气缸座、转台轴承座、转台连接块、调节面板支撑块、调节底板螺杆座；所述的转台旋转装置，包括设在其中一侧体支架上、且与中间转台上的转台轴承座连接的齿条连接块，在侧体支架上还设有齿条前定位块、齿条后气缸座、齿条前气缸座、齿条后定位块；其另一个侧体支架上设有旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
本发明的有益效果为：本设备工作台调节方便，覆盖产品大小范围广，机械手焊枪运行动作准确稳定，焊枪配备焊缝的跟踪功能，可以任意位置起焊、停焊、补焊。具有记忆功能，各种参数都可以在系统上调节，可设多种工件的焊接参数。具体全自动、生产效率高、产品质量一致性好、节省人工成本等优点。
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明中冷器自动焊接设备的整体结构图；
图中：1.焊接工作站 2.中间转台 3.机械手 4.挡光板 10.焊接支撑体 11.支撑体旋转装置 20.夹紧装置 21.转台旋转装置 30.滑动装置 101.主体支架 102.侧体支架 111.支撑板 112.连接轴承座 113.连接轴 114.电机座 115.电机连接块 116.旋转接头加长块 117.旋转接头连接块 118.旋转接头后固定块 119.旋转接头支撑块 201.护板压块 202.螺杆轨道210.齿条连接块 211.齿条前定位块 212.齿条后气缸座 213.齿条前气缸座 214.齿条后定位块 215.旋转接头连接块 216.旋转接头后固定块 217.旋转接头支撑块 220.侧板 221.转台调节底板 222.转台调节面板 223.转台气缸连接块 224.转台气缸座连接块 225.转台气缸座 226.转台轴承座227.转台连接块 228.调节面板支撑块 229.调节底板螺杆座。
具体实施方式
实施例：参见图1，本实施例提供的中冷器自动焊接方法，包括如下步骤：
(1)设置一焊接工作站1，该工作站包括焊接支撑体10，和用于驱动支撑体10自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置11；
(2)设置一中间转台2，该中间转台2连接在支撑体10上，该中间转台2上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置20，和用于驱动中间转台2自身旋转到预设角度的转台旋转装置21；
(3)设置一机械手3，将其设置在两两焊接工作站1之间，具体机械手3包括活动设在滑动装置30上，该滑动装置30用于带动机械手3做前进或后退装置；机械手3上具有一焊接枪，通过机械手3的工作状态实现焊接动作；
(4)设置一PLC控制系统，该系统与机械手3、夹紧装置20、旋转装置(11，21)连接并控制各工作状态；
(5)接通电源，初始化所述PLC控制系统，根据预先设置的焊接工作站1的坐标位置以及所需机械手3的动作状态，输入相应的控制指令；
(6)机械手3启动、且转移到焊接工作站1上方，对产品的初始面、前侧面上的焊口跟踪焊接；在支撑体旋转装置11驱使下，支撑体10自旋90度使产品左侧面、底面、右侧的焊口依次对准焊接枪，直到产品再次回到原初始面；
(7)转台旋转装置21启动，中间转台2自旋180度使产品的后侧面的焊口对准焊接枪，完成一侧焊接工作站的中冷器焊接工作；
(8)机械手3转移至另一侧焊接工作站1，重复上述步骤，进入下一轮循环。进入下一轮循环时，工人可以将已焊接完成的中冷器拆卸下来，再将待加工安装上并加紧，保证整机连续性。
还包括步骤(1.1)：设置挡光板4，并将挡光板4分布在焊接工作站1四周，用于调整光线的方向、控制光线强度。
所述的焊接支撑体10包括一体结构的主体支架101和侧体支架102组成，其中所述的两个侧体支架102设在主体支架101的左、右侧，中间转台2连接在两个侧体支架102之间。
所述的支撑体旋转装置11，包括支撑板111设置而成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体10连接的连接轴承座112及连接轴113，还包括设在支撑框架外的电机座114、电机连接块115、旋转接头加长块116、旋转接头连接块117、旋转接头后固定块118、旋转接头支撑块119。
所述的夹紧装置20上包括压紧气缸、螺杆轨道202，和拆卸式设在螺杆轨道上的两个护板压块201，具体夹紧装置20上的护板压块201可根据产品形状尺寸、规格可进行跟换。在压紧气缸的驱动作用下，使两侧的护板压块201沿螺杆轨道202的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；
所述的中间转台2，包括转台侧板220设置而成的框架，沿框架的长度方向两侧设有转台调节底板221、转台调节面板222、转台气缸连接块223、转台气缸座连接块224、转台气缸座225、转台轴承座226、转台连接块227、调节面板支撑块228、调节底板螺杆座229；
所述的转台旋转装置21，包括设在其中一侧体支架102上、且与中间转台2上的转台轴承座226连接的齿条连接块210，在侧体支架102上还设有齿条前定位块211、齿条后气缸座212、齿条前气缸座213、齿条后定位块214；其另一个侧体支架102上设有旋转接头连接块215、旋转接头后固定块216、旋转接头支撑块217。
一种上述方法的中冷器自动焊接设备，其包括
一焊接工作站1，该工作站包括焊接支撑体10，和用于驱动支撑体10自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置11；
一中间转台2，该中间转台2连接在支撑体10上，中间转台2上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置20，和用于驱动中间转台2自身旋转到预设角度的转台旋转装置；
一机械手3，设置在两两焊接工作站1之间，机械手3上具有一焊接枪，通过机械手3的工作状态实现焊接动作；
一PLC控制系统，该系统与机械手3、夹紧装置20、旋转装置(11，21)连接并控制各工作状态。
其还包括挡光板4，挡光板4分布在焊接工作站10四周，在挡光板4的两侧上设有用于控制其工作状态的挡光气缸座40、挡光气缸连接块41、挡光板升降轴承座42、挡光板升降导杆座43，挡光气缸连接块41连接在挡光气缸座40上，挡光板升降轴承座42连接在挡光板升降导杆座43上。
所述的焊接支撑体10包括一体结构的主体支架101和侧体支架102组成，其中所述的两个侧体支架102设在主体支架101的左、右侧，中间转台2连接在两个侧体支架102之间。
所述的支撑体旋转装置11，包括支撑板111设置而成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体10连接的连接轴承座112及连接轴113，还包括设在支撑框架外的电机座114、电机连接块115、旋转接头加长块116、旋转接头连接块117、旋转接头后固定块118、旋转接头支撑块119。
所述的夹紧装置20上包括压紧气缸、螺杆轨道202，和拆卸式设在螺杆轨道上的两个护板压块201，在压紧气缸的驱动作用下，使两侧的护板压块201沿螺杆轨道202的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；
所述的中间转台2，包括转台侧板220设置而成的框架，沿框架的长度方向两侧设有转台调节底板221、转台调节面板222、转台气缸连接块223、转台气缸座连接块224、转台气缸座225、转台轴承座226、转台连接块227、调节面板支撑块228、调节底板螺杆座229；
所述的转台旋转装置21，包括设在其中一侧体支架102上、且与中间转台2上的转台轴承座226连接的齿条连接块210，在侧体支架102上还设有齿条前定位块211、齿条后气缸座212、齿条前气缸座213、齿条后定位块214；其另一个侧体支架102上设有旋转接头连接块215、旋转接头后固定块216、旋转接头支撑块217。
本发明的有益效果为：本设备工作台调节方便，覆盖产品大小范围广，机械手焊枪运行动作准确稳定，焊枪配备焊缝的跟踪功能，可以任意位置起焊、停焊、补焊。具有记忆功能，各种参数都可以在系统上调节，可设多种工件的焊接参数。具体全自动、生产效率高、产品质量一致性好、节省人工成本等优点。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中冷器自动焊接方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)设置一焊接工作站，该工作站包括焊接支撑体，和用于驱动支撑体自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置；
(2)设置一中间转台，该中间转台连接在支撑体上，该中间转台上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置，和用于驱动中间转台自身旋转到预设角度的转台旋转装置；
(3)设置一机械手，将其设置在两两焊接工作站之间，机械手上具有一焊接枪，通过机械手的工作状态实现焊接动作；
(4)设置一PLC控制系统，该系统与机械手、夹紧装置、旋转装置连接并控制各工作状态；
(5)接通电源，初始化所述的PLC控制系统，根据预先设置的焊接工作站的坐标位置以及所需机械手的动作状态，输入相应的控制指令；
(6)机械手启动、且转移到焊接工作站上方，对产品的初始面、前侧面上的焊口跟踪焊接；在支撑体旋转装置驱使下，支撑体自旋使产品左侧面、底面、右侧的焊口依次对准焊接枪，直到产品再次回到原初始面；
(7)转台旋转装置启动，中间转台自旋使产品的后侧面的焊口对准焊接枪，完成一侧焊接工作站的中冷器焊接工作；
(8)机械手转移至另一侧焊接工作站，重复上述步骤，进入下一轮循环。
2.根据权利要求1所述多尺寸规格中冷器自动焊接方法，其特征在于，其还包括步骤(1.1)：设置一挡光板，并将挡光板分布在焊接工作站四周，用于调整光线的方向、控制光线强度。
3.根据权利要求1所述多尺寸规格中冷器自动焊接方法，其特征在于，所述的焊接支撑体包括一体结构的主体支架和侧体支架，其中所述的两个侧体支架设在主体支架的左、右侧，中间转台连接在两个侧体支架之间。
4.根据权利要求3所述多尺寸规格中冷器自动焊接方法，其特征在于，所述的支撑体旋转装置，包括由支撑板组成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体连接的连接轴承座及连接轴，还包括设在支撑框架外的电机座、电机连接块、旋转接头加长块、旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
5.根据权利要求4所述多尺寸规格中冷器自动焊接方法，其特征在于，所述的夹紧装置上设有压紧气缸、螺杆轨道，及可拆卸式地设在螺杆轨道上的两个护板压块；在压紧气缸的驱动作用下，位于两侧的护板压块沿螺杆轨道的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；
所述的中间转台，包括由转台侧板组成的框架，沿该框架的长度方向两侧设有转台调节底板、转台调节面板、转台气缸连接块、转台气缸座连接块、转台气缸座、转台轴承座、转台连接块、调节面板支撑块、调节底板螺杆座；
所述的转台旋转装置，包括设在其中一侧体支架上、且与中间转台上的转台轴承座连接的齿条连接块，在侧体支架上还设有齿条前定位块、齿条后气缸座、齿条前气缸座、齿条后定位块；其另一个侧体支架上设有旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
6.一种实施权利要求1～5之一所述方法的中冷器自动焊接设备，其特征在于，其包括：
一焊接工作站，该工作站包括焊接支撑体，和用于驱动支撑体自身旋转到预设角度的支撑体旋转装置；
一中间转台，该中间转台连接在支撑体上，中间转台上设有用于对产品做锁紧固定的夹紧装置，和用于驱动中间转台自身旋转到预设角度的转台旋转装置；
一机械手，设置在两两焊接工作站之间，机械手上具有一焊接枪，通过机械手的工作状态实现焊接动作；
一PLC控制系统，该系统与机械手、夹紧装置、旋转装置连接并控制各工作状态。
7.根据权利要求6所述中冷器自动焊接设备，其特征在于，其还包括挡光板，挡光板分布在焊接工作站四周，在挡光板的两侧上设有用于控制其工作状态的挡光气缸座、挡光气缸连接块、挡光板升降轴承座、挡光板升降导杆座，挡光气缸连接块连接在挡光气缸座上，挡光板升降轴承座连接在挡光板升降导杆座上。
8.根据权利要求6所述中冷器自动焊接设备，其特征在于，所述的焊接支撑体包括一体结构的主体支架和侧体支架，其中所述的两个侧体支架设置在主体支架的左右侧，中间转台连接在两个侧体支架之间。
9.根据权利要求8所述中冷器自动焊接设备，其特征在于，所述的支撑体旋转装置，包括支撑板组成的支撑框架，支撑框架内设有与支撑体连接的连接轴承座及连接轴，还包括设置在支撑框架外的电机座、电机连接块、旋转接头加长块、旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
10.根据权利要求9所述中冷器自动焊接设备，其特征在于，所述的夹紧装置上设有压紧气缸、螺杆轨道，和拆卸式设在螺杆轨道上的两个护板压块；在压紧气缸的驱动作用下，该两侧的护板压块沿螺杆轨道的走向抵触靠拢，对产品做固定动作；所述的中间转台，包括转台侧板组成的框架，沿框架的长度方向两侧设有转台调节底板、转台调节面板、转台气缸连接块、转台气缸座连接块、转台气缸座、转台轴承座、转台连接块、调节面板支撑块、调节底板螺杆座；所述的转台旋转装置，包括设在其中一侧体支架上、且与中间转台上的转台轴承座连接的齿条连接块，在侧体支架上还设有齿条前定位块、齿条后气缸座、齿条前气缸座、齿条后定位块；其另一个侧体支架上设有旋转接头连接块、旋转接头后固定块、旋转接头支撑块。
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