CN104923902A - 一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电阻焊罐身机的技术领域，具体涉及一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机。其吸铁部件另一侧是成圆部件，成圆部件下是送罐装置，送罐装置上方设置有打罐部件，打罐部件一侧是焊轮加压部件，铜线经过铜线清洁部件后进入铜线压扁部件进行压扁，压扁后经过第一个铜线张紧部件，接着通过辅助导轮来到上焊轮处，反向进入冷却轮后来到第二个铜线张紧部件，再到达下焊轮处，然后通过多槽轮进入第三个铜线张紧部件，最后进入铜线切断部件。通过高精度模块化控制取代复杂的机械构造，完美实现机械间的衔接，降低震动和磨损，大幅延长机械寿命。在不同转速下自动精确调整机械相位，大幅减少机器调整时间，提升生产效率。

Description

一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机

技术领域

本发明涉及一种电阻焊罐身机的技术领域，具体涉及一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机。

背景技术

现有的电阻焊罐身机多个动作的相互联动一般采用机械传动刚性连接装置来实现，机械结构十分复杂，不利于日常使用维护。因此需要研发一种采用PLC与交流伺服系统组成的位置伺服同步跟踪控制方法，用电气柔性同步传动代替机械的刚性同步传动，从而提高整机的工作性能，简化系统的传动机构，提高系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其吸铁部件侧面设置推铁部件，吸铁部件另一侧是成圆部件，成圆部件下是送罐装置，送罐装置上方设置有打罐部件，打罐部件一侧是焊轮加压部件，焊轮加压部件之上分别是铜线清洁部件、铜线整形部件、铜线张紧部件、铜线压扁部件、多槽轮。

所述的送罐装置旁设置有定径规部件。

所述的焊轮加压部件中分别具有上焊轮和下焊轮，在焊轮的末端是过渡机。

进一步地，所述的多槽轮旁安装有铜线张紧部件和铜线切断部件。

进一步地，所述的铜线张紧部件主要包括活塞杆和滑动气缸，滑动气缸上设置固结板和铜线张紧轮，固结板的背部是拉杆电位器，拉杆电位器上套有压缩弹簧，拉杆电位器的头部是检测头。

进一步地，所述的过渡机包括平行布置上输送带和下输送带，上输送带的输送带内部具有磁性部件，上输送带的传送轮带有磁性部件，上输送带与下输送带能沿传输方向前后平移。

进一步地，铜线经过铜线清洁部件后进入铜线压扁部件进行压扁，压扁后经过第一个铜线张紧部件，接着通过辅助导轮来到上焊轮处，反向进入冷却轮后来到第二个铜线张紧部件，再到达下焊轮处，然后通过多槽轮进入第三个铜线张紧部件，最后进入铜线切断部件。

进一步地，一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机的运动控制器与伺服电机联合同步控制模块，在机器上还安装有触摸屏，触摸屏上是运动控制模块及人机界面模块，吸推铁零点位置检测传感器、送罐装置输送链零点位置检测传感器、打罐臂零点位置检测传感器反馈信息至运动控制模块和人机界面模块；吸推铁伺服电机、送罐伺服电机、打罐伺服电机反馈数据至高速脉冲计数模块；而后通过高速脉冲输出模块输出信息至吸推铁伺服电机、打罐伺服电机；信息交互后通过模拟量输出模块将指令发送至放线变频调速电机和收线变频调速电机，最后将放线和收线信息反馈至运动控制模块。

本发明的有益效果为：

通过高精度模块化控制取代复杂的机械构造，完美实现机械间的衔接，降低震动和磨损，大幅延长机械寿命。在不同转速下自动精确调整机械相位，大幅减少机器调整时间，提升生产效率。通过实时优化调整伺服电机的运动控制来反向抵消系统探测到的机械共振，有效降低机器运转中的振动和噪音，送罐更加平稳，产品质量更高。

附图说明：

附图1为本发明的主视图；

附图2为本发明的左视图；

附图3为本发明的右视图；

附图4为本发明的铜线走线示意图；

附图5为本发明的控制模块示意图；

附图6为本发明的电控连续可变机械正时系统图；

附图7为本发明的主动振动抑制系统图；

附图8为本发明的过渡机示意图；

附图9为本发明的铜线张紧部件结构示意图；

附图10为本发明的打罐过程示意图。

具体实施方式：

为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，兹举较佳实施例并配合图式详细说明如下：

请参阅图1~3所示，系为本发明之较佳实施例的示意图，一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，吸铁部件1侧面设置推铁部件2，吸铁部件1另一侧是成圆部件3，成圆部件3下是送罐装置4，送罐装置4旁设置有定径规部件12，送罐装置4上方设置有打罐部件5，打罐部件5另一侧是焊轮加压部件6，焊轮加压部件6之上分别是铜线清洁部件15、铜线张紧部件7、铜线整形部件8、铜线压扁部件9、多槽轮10。

所述的焊轮加压部件6中分别具有上焊轮61和下焊轮62，在焊轮的末端是过渡机13，过渡机包括平行布置上输送带132和下输送带131，上输送带132的输送带内部具有磁性部件1324，上输送带132的传送轮带有磁性部件，上输送带132与下输送带131能沿传输方向前后平移。

工作时，马口铁块从吸铁部件1吸起后，被推铁部件2推至成圆部件3，马口铁薄板按节拍准确地送到规定的位置上，经揉铁及成圆部件3进行成圆加工之后，马口铁薄板被卷起，以趋于正圆的罐体垂吊于过渡沟槽内，送罐装置4利用输送链条上的陶制钩爪将垂吊于过渡沟槽的罐体准确地送至打罐位置，通过打罐部件5实现打罐功能，M3伺服电机带动连杆机构作打罐运动，罐体进入上下焊轮之间，焊轮加压部件6下压，将罐体中间的焊缝上。当前一个罐体离开焊轮时，如果导电的铜线没有接触到后一个罐体，大电流直接断开就会产生电弧，所以在送罐机构输送链爪上的罐体，通过打罐机构将罐送到比较靠近前一个罐体的位置，当然如果二个罐体之间的距离太近，就会把二个罐体焊接在一起，所以罐体之间还必须保留足够的间隙约2mm。所以打罐的作用是调整焊轮下左右二个罐之间的间隙。定径规部件12则是用于调整送罐装置4输送链的罐体可通过半径尺寸。

参阅图8所示，焊接完毕后，罐体通过过渡机13移出进行加盖，由于罐体需要上下分别加盖，因此需要将罐体翻转，输送带131的传动轮带动下输送皮带131向上输送带132的方向转动，上输送带132在传动轮的带动下，可带动上输送皮带132与下输送皮带131同向或变向运动，上输送带132内部存在磁铁1324，上输送带132的传动轮1内部均带有磁铁，可使罐体沿上输送带132、下输送带131配合输送，当罐体运动至上输送带132与下输送带131的交叠部位时，上输送带132通过磁吸作用将罐体从下输送带131吸引至上输送带132，上输送皮带132可将改变翻转后的罐体的同向或变向传送至高位。

利用磁性作用将马口铁罐133带动至上输送带132，此方法并未通过扭转输送方向的方式挤压罐体侧壁，不会导致罐体侧壁的形变；同样未采用机械臂夹取罐体的方式来翻转罐体或改变罐体传送方向，不存在罐体的表面擦伤现象的发生，通过选择磁铁作为磁性材料，便于吸引小直径的罐体，且能节约成本，实现翻转后的罐体的变向传输以及高工位输送。

焊接时焊轮电极是作旋转运动,铜线作为中间电极,嵌入在焊轮沟槽中,必须与焊轮同步运动,或者使焊轮作辅助轮,由铜线驱动轮带动焊轮作旋转运动,因此电阻焊机除了必须有一条板材运行路线,即能够满足罐身板弯曲成圆,并将成圆后的罐身板焊接成符合规格的罐筒的常规路线外,还必须有一条必不可少的铜线运行路线,能够满足有不断运动的新铜线进入焊接区域,将焊接时焊接材料马口铁上熔融的锡层带走。焊接区的热量一部分因罐身板本身传热而散失,一部分热量由铜线带走,起到冷却和保护焊轮的作用。通过焊接区后受污染的铜线,由于表面附有锡层,作为废料需要进行回收。铜线压扁是把铜线压出来二个平行的平面，这样铜线通过上下焊轮时，铜线与焊轮和罐的接触面积都增大，接触更可靠。焊轮驱动是驱动焊轮以一定的速度转动。铜线驱动是因为焊罐时铜线要通过很大的电流，铜线会因为发热而变长，所以需要做专用的铜线驱动系统来保证铜线的运行。

参阅图9所示，铜线张紧部件7主要包括活塞杆71和滑动气缸72，滑动气缸72上设置固结板74和铜线张紧轮73，固结板74的背部是拉杆电位器77，拉杆电位器77上套有压缩弹簧76，拉杆电位器77的头部是检测头75，当铜线因为焊热而被拉长变形时，拉杆电位器77的检测头发生位移，此时电压发生变化，活塞杆71启动并推动固结板74，铜线张紧轮73同步位移，伺服电机同时相应做出配合调整，达到绷紧和放松铜线的效果，实现长度补偿。

参阅图4所示，本发明在多槽轮10旁安装有铜线张紧部件7和铜线切断部件11。多槽轮10是表面具有多个大小不同凹槽的轮，可供不同半径的铜线选择通过。铜线首先经过铜线清洁部件15后进入铜线压扁部件9进行压扁，压扁后经过第一个铜线张紧部件7进行放线速度调速，接着通过辅助导轮来到上焊轮61处用于配合下焊轮进行焊缝，在到达下焊轮62之前，铜线需要进入冷却轮5进行冷却，再由第二个铜线张紧部件7调整控制铜线走速，然后才到达下焊轮62处。此时罐体已经完成焊缝，铜线通过多槽轮10进入第三个铜线张紧部件7进行收线调速，最后进入铜线切断部件11，最终通过PLC模块联合同步控制。

机构每运转一周，完成一次打罐动作。S1、S2、S3分别是吸、推铁、输送链条、打罐摆臂的零点位置检测传感器，分别联接到PLC的输入端口，用于校正各机构的零点位置。同时PLC根据制罐速度及罐体的高度计算出铜线的运行速度，并控制铜线驱动伺服电机M4驱动上焊轮带动铜线按给定速度作均速运行。通过测定铜线在工作过程中伸长量的瞬间变化，并利用铜线张紧部件7自动给予速度补偿，保证铜线运动的顺畅平稳，使焊接机能够保证在稳定的焊接速度下进行工作，获得良好的焊缝质量。

参阅图5所示，本发明的联合同步控制原理是这样实现地：在触摸屏上是运动控制模块及人机界面模块，吸推铁零点位置检测传感器、送罐装置输送链零点位置检测传感器、打罐臂零点位置检测传感器反馈信息至运动控制模块和人机界面模块用于校正各机构的零点位置；吸推铁伺服电机、送罐伺服电机、打罐伺服电机反馈产品数据至高速脉冲计数模块；而后通过高速脉冲输出模块输出产品信息至吸推铁伺服电机、打罐伺服电机发出工作指令；信息交互完成后通过模拟量输出模块将信息和指令发送至放线变频调速电机和收线变频调速电机控制铜线走速，最后将放线和收线信息反馈至运动控制模块用于重复上述工作。为了进一步集成网络功能，可进一步将PLC控制的模块和运动控制器合为一体，再通过采用高速MPU实现超高速的运算性能。采用Ethernet为基础的工业用的开放网络设备，可以使得设备和工厂进行无缝链接，统一的工厂自动化网络Ethernet/IP 采用通用工业协议 (CIP) I/O 控制、设备配置和数据收集的统一集成，多网络的信息无缝传输，和办公自动化网络兼容，通过实时工业以太网总线来驱动伺服，可通过对机械控制所需的视觉装置、驱动设备、I/O等输入输出设备同步进行控制，实现高速高精度的控制。并最终实现电气自动化、智能化、互联网相结合的系统。

参阅图6-7所示，本发明进一步使用电控连续可变机械正时控制,在不同转速下自动精确调整机械相位，大幅减少机器调整时间，提升生产效率。主动振动抑制系统通过实时优化调整伺服电机的运动控制来反向抵消系统探测到的机械共振，有效降低机器运转中的振动和噪音，送罐更加平稳，产品质量更高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：吸铁部件（1）侧面设置推铁部件（2），吸铁部件（1）另一侧是成圆部件（3），成圆部件（3）下是送罐装置（4），送罐装置（4）上方设置有打罐部件（5），打罐部件（5）一侧是焊轮加压部件（6），焊轮加压部件（6）之上分别是铜线清洁部件（15）、铜线张紧部件（7）、铜线整形部件（8）、铜线压扁部件（9）、多槽轮（10）。

2.根据权利要求1所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：所述的送罐装置（4）旁设置有定径规部件（12）。

3.根据权利要求1所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：所述的焊轮加压部件（6）中分别具有上焊轮（61）和下焊轮（62），在焊轮的末端是过渡机（13）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：所述的多槽轮（10）旁安装有铜线张紧部件（7）和铜线切断部件（11）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：所述的铜线张紧部件（7）主要包括活塞杆（71）和滑动气缸（72），滑动气缸（72）上设置固结板（74）和铜线张紧轮（73），固结板（74）的背部是拉杆电位器（77），拉杆电位器（77）上套有压缩弹簧（76），拉杆电位器（77）的头部是检测头（75）。

6.根据权利要求3所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机，其特征在于：所述的过渡机包括平行布置上输送带（132）和下输送带（131），上输送带（132）的输送带内部具有磁性部件（1324），上输送带（132）的传送轮带有磁性部件，上输送带（132）与下输送带（131）能沿传输方向前后平移。

7.根据权利要求1所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机的铜线走线方式，其特征在于：铜线经过铜线清洁部件后进入铜线压扁部件进行压扁，压扁后经过第一个铜线张紧部件，接着通过辅助导轮来到上焊轮处，反向进入冷却轮后来到第二个铜线张紧部件，再到达下焊轮处，然后通过多槽轮进入第三个铜线张紧部件，最后进入铜线切断部件。

8.根据权利要求1所述的一种应用智能网络柔性运动控制系统的电阻焊罐身机的运动控制器与伺服电机联合同步控制模块，其特征在于：在机器上还安装有触摸屏，触摸屏上是运动控制模块及人机界面模块，吸推铁零点位置检测传感器、送罐装置输送链零点位置检测传感器、打罐臂零点位置检测传感器反馈信息至运动控制模块和人机界面模块；吸推铁伺服电机、送罐伺服电机、打罐伺服电机反馈数据至高速脉冲计数模块；而后通过高速脉冲输出模块输出信息至吸推铁伺服电机、打罐伺服电机；信息交互后通过模拟量输出模块将指令发送至放线变频调速电机和收线变频调速电机，最后将放线和收线信息反馈至运动控制模块。