CN105057850A - 一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，包括固定安装组件、焊枪、控制系统与焊机系统，固定安装组件包括焊接平台以及工件支架和焊接支架，工件支架水平安置且设置有固定夹具，固定夹具的下方设置有第一旋转步进电机，固定夹具上方设置有气缸，焊接支架设置在工件支架的一侧，焊接支架包括丝杠轴与辅杆滑轨，丝杠轴上连接有第二旋转步进电机，焊枪通过固定器安装在丝杠轴上，固定器上连接有电磁离合器，固定器通过连接杆与辅杆滑轨连接，焊枪的焊把上连接有第三旋转步进电机，焊机系统包括气保焊出丝机，气保焊出丝机分别与控制系统、焊枪连接。焊接过程均由装置的执行机构操作工件及焊枪运动完成，不需人工干预。

Description

一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，尤其是涉及一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置。

背景技术

焊接是通过加热或者加压，或者两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和连接方式。焊接的应用广泛，即可以用于金属，也可以用于非金属。国内的汽车、工程机械等其他机械行业中，机械零部件的焊接多为手工焊接，工人劳动强度大、工作环境恶劣、生产效率低。少数的企业使用焊接机器人来进行焊接，但是由于购买成本过高、维护使用困难，很难在大多数企业中推广。

汽车悬架类零部件，是汽车部件行业安全性能重点防患的零部件，针对焊接品质要求高，传统焊接方式在焊接品质方面的熔接质量、一致性难以控制。为了综合考虑汽车类悬架零部件的品质保证以及加工效率等因素，专门设计此自动化气保焊接装置，其结构及工艺很好的保证系统使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，能够取代人工焊接，自动完成工件的焊接。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，包括固定安装组件、焊枪、控制系统与焊机系统，所述的固定安装组件包括焊接平台以及位于焊接平台上的工件支架和焊接支架，所述的工件支架水平安置且设置有用于安装工件的固定夹具，所述的固定夹具的下方设置有第一旋转步进电机，所述的第一旋转步进电机带动固定夹具绕轴转动，所述的固定夹具上方设置有垂直于水平方向安置的气缸，所述的气缸上设置有顶针，所述的顶针位于固定夹具的正上方，所述的焊接支架设置在工件支架的一侧，所述的焊接支架包括用于安装焊枪的丝杠轴与平行于丝杠轴的辅杆滑轨，所述的丝杠轴与所述的固定夹具之间呈预定的夹角，所述的丝杠轴上连接有第二旋转步进电机，第二旋转步进电机驱动丝杠轴旋转，所述的焊枪通过固定器安装在丝杠轴上，所述的固定器上连接有电磁离合器，固定器通过连接杆与辅杆滑轨连接，所述的焊枪的焊把上连接有第三旋转步进电机，所述的气缸、第一旋转步进电机、第二旋转步进电机、第三旋转步进电机、焊枪分别与控制系统连接，所述的焊机系统包括气保焊出丝机，所述的气保焊出丝机分别与控制系统、焊枪连接。

所述的焊接平台水平设置，所述的工件支架安放在焊接平台上，所述的工件支架包括水平设置的底板，所述的底板的两侧垂直设置有侧支架，所述的气缸安装在侧支架上。工件支架支撑待焊接的工件以及工件的固定执行器件。

所述的气缸位于固定夹具的正上方，所述的气缸上设置有电磁阀，所述的控制系统通过电磁阀与气缸连接，所述的气缸上还连接有减压阀，减压阀的一端与气缸连接，减压阀的另一端连接有进气管，所述的顶针与所述的气缸之间通过轴承连接。进气管、减压阀、电磁阀组成气缸控制执行机构，电磁阀收到信号，启闭气缸，形成气缸顶针的抬起和压下动作。调整减压阀可以获得适当的顶针压紧工件的压力。其中顶针与气缸之间利用轴承连接，使气缸压紧工件状态下，气缸顶针可随工件任意转动。

所述的焊接支架包括水平设置在焊接平台上的搁置板，所述的搁置板与焊接平台之间通过能在焊接平台上移动的平移轴连接，所述的搁置板上连接有平移步进电机，所述的辅杆滑轨与丝杠轴均倾斜设置在搁置板上，所述的第二旋转步进电机设置在搁置板上，所述的丝杠轴位于第二旋转步进电机的上方，所述的丝杠轴的上端设置有阻尼器，所述的丝杠轴的上端与辅杆滑轨的上端固定连接。丝杠轴、辅杆滑轨、第三旋转步进电机、焊枪、第二旋转步进电机组成焊枪运动执行机构，形成单轴进给旋转系统；丝杠轴与工件平台倾斜一定角度，在第二旋转步进电机的旋转带动焊枪移向工件或远离工件时，形成斜向平移以及绕轴转动的运动轨迹，便于焊枪接近工件可达焊缝，利用倾斜单轴旋转运动，替代传统两轴机械平面运动。

所述的丝杠轴的表面设置有螺纹，所述的固定器外套在丝杠轴上并与丝杠轴之间存在摩擦。丝杠轴表面螺纹的设置，使得第二旋转步进电机运动时，焊枪能够沿着丝杠轴的轴向运动，同时也能进行绕轴旋转运动，焊枪能够完成工件上各个角度的焊接。

所述的焊机系统还包括气保焊机与气瓶，所述的气瓶与气保焊出丝机连接，气保焊机与气保焊出丝机连接。焊枪开关信号接入控制系统；气瓶连接气保焊出丝机，气保焊机连接气保焊出丝机。保护气体从气瓶送到气保焊出丝机，焊接电流信号从气焊焊机输出，经气保焊出丝机与保护气体、焊丝一并送至焊枪。

所述的焊接平台与工件支架为钢材或铝型材制成。这种材料制成的焊接平台以及工件支架较为牢固，能够支撑各种器件。

所述的控制系统包括外壳、显示屏、手轮与按钮组件，所述的显示屏、手轮与按钮组件均安装在外壳上。使用者可以通过调节控制系统来控制整个装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于整体均通过控制系统来操控。气缸、第一旋转步进电机、第二旋转步进电机、第三旋转步进电机、焊枪分别与控制系统连接。在工件安装到固定夹具上后，控制系统控制气缸下压，顶针将工件压紧固定。控制系统向第一旋转步进电机发送信号，第一旋转步进电机带动工件旋转。同时控制系统向第二旋转步进电机、第三旋转步进电机发送信号，使得焊枪靠近焊缝进行焊接。本发明通过第一旋转步进电机、第二旋转步进电机、第三旋转步进电机作为整个装置动力执行，控制工件与焊枪之间相互配合，可以完成工件上任意位置的焊接工作。且采用控制系统智能化控制整个焊接工作，焊机系统加以配合，能够取代人工焊接，自动完成工件的焊接，并确保焊接品质以及加工效率等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示：一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，包括固定安装组件、焊枪17、控制系统19与焊机系统，固定安装组件包括焊接平台1以及位于焊接平台1上的工件支架11和焊接支架，工件支架11水平安置且设置有用于安装工件4的固定夹具3，固定夹具3的下方设置有第一旋转步进电机2，第一旋转步进电机2带动固定夹具3绕轴转动，固定夹具3上方设置有垂直于水平方向安置的气缸7，气缸7上设置有顶针6，顶针6位于固定夹具3的正上方，焊接支架设置在工件支架11的一侧，焊接支架包括用于安装焊枪17的丝杠轴12与平行于丝杠轴12的辅杆滑轨14，丝杠轴12与固定夹具3之间呈预定的夹角，丝杠轴12上连接有第二旋转步进电机18，第二旋转步进电机18驱动丝杠轴12旋转，焊枪17通过固定器16安装在丝杠轴12上，固定器16上连接有电磁离合器26，固定器16通过连接杆27与辅杆滑轨14连接，焊枪17的焊把上连接有第三旋转步进电机15，气缸7、第一旋转步进电机2、第二旋转步进电机18、第三旋转步进电机15、焊枪17分别与控制系统19连接，焊机系统包括气保焊出丝机20，气保焊出丝机20分别与控制系统19、焊枪17连接。

焊接平台1水平设置，工件支架11安放在焊接平台1上，工件支架11包括水平设置的底板23，底板23的两侧垂直设置有侧支架24，气缸7安装在侧支架24上。

气缸7位于固定夹具3的正上方，气缸7上设置有电磁阀10，控制系统19通过电磁阀10与气缸7连接，气缸7上还连接有减压阀9，减压阀9的一端与气缸7连接，减压阀9的另一端连接有进气管8，顶针6与气缸7之间通过轴承连接。

焊接支架包括水平设置在焊接平台1上的搁置板25，搁置板25与焊接平台1之间通过能在焊接平台1上移动的平移轴32连接，搁置板25上连接有平移步进电机33，辅杆滑轨14与丝杠轴12均倾斜设置在搁置板25上，第二旋转步进电机18设置在搁置板25上，丝杠轴12位于第二旋转步进电机18的上方，丝杠轴12的上端设置有阻尼器13，丝杠轴12的上端与辅杆滑轨14的上端固定连接。丝杠轴12的表面设置有螺纹，固定器16外套在丝杠轴12上并与丝杠轴12之间存在摩擦。

焊机系统还包括气保焊机21与气瓶22，气瓶22与气保焊出丝机20连接，气保焊机21与气保焊出丝机20连接。焊接平台1与工件支架11为钢材或铝型材制成。控制系统19包括外壳28、显示屏29、手轮30与按钮组件31，显示屏29、手轮30与按钮组件31均安装在外壳28上。

使用时，将工件4安放在固定夹具3上，控制系统19向电磁阀10发出信号，控制气缸7的顶针6下压将工件4压紧固定。控制系统19向第一旋转步进电机2发送信号，使工件4旋转到焊缝5面向焊枪17。

控制系统19向第二旋转步进电机18发出信号，第二旋转步进电机18控制丝杠轴12旋转带动焊枪17，电磁离合器37通电则抱住固定器16，使其不发生旋转，此时丝杠轴12转动，焊枪17沿着丝杠轴12做轴向运动，电磁离合器37断电则与固定器16脱离，此时焊枪17随着丝杠轴12做旋转运动。第二旋转步进电机18使焊枪17顶部移向工件4。同时控制系统19向第三旋转步进电机15发送信号，可使焊枪17绕着焊把做旋转运动，使得焊枪17的头部与焊缝5相切。

控制系统19发出焊枪17开关吸合指令控制气保焊出丝机20向焊枪17送丝供气，当焊丝接触到工件4的焊缝5，形成焊接回路，开始焊接。第一旋转步进电机2、第三旋转步进电机15、第二旋转步进电机18相互配合完成焊接。当焊枪17到达焊缝5轨迹末端，控制系统19发出焊枪17开关断开指令控制气保焊出丝机20停止送丝供气。

控制系统19再次向第二旋转步进电机18发出信号，丝杠轴12旋转带动焊枪17，使焊枪17顶部离开工件4，同时控制系统19向第三旋转步进电机15发送信号。第二旋转步进电机18与第三旋转步进电机15的动作合起来使焊枪17返回初始位置。控制系统19向第一旋转步进电机2发送信号，使工件4旋转，使工件4返回初始安放位置。控制系统19向电磁阀10发出信号，气缸7的顶针6向上抬起，完成工件4焊接。

焊接过程均由装置的执行机构操作工件4及焊枪17运动完成，不需人工干预。

Claims (8)

1.一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于包括固定安装组件、焊枪、控制系统与焊机系统，所述的固定安装组件包括焊接平台以及位于焊接平台上的工件支架和焊接支架，所述的工件支架水平安置且设置有用于安装工件的固定夹具，所述的固定夹具的下方设置有第一旋转步进电机，所述的第一旋转步进电机带动固定夹具绕轴转动，所述的固定夹具上方设置有垂直于水平方向安置的气缸，所述的气缸上设置有顶针，所述的顶针位于固定夹具的正上方，所述的焊接支架设置在工件支架的一侧，所述的焊接支架包括用于安装焊枪的丝杠轴与平行于丝杠轴的辅杆滑轨，所述的丝杠轴与所述的固定夹具之间呈预定的夹角，所述的丝杠轴上连接有第二旋转步进电机，第二旋转步进电机驱动丝杠轴旋转，所述的焊枪通过固定器安装在丝杠轴上，所述的固定器上连接有电磁离合器，固定器通过连接杆与辅杆滑轨连接，所述的焊枪的焊把上连接有第三旋转步进电机，所述的气缸、第一旋转步进电机、第二旋转步进电机、第三旋转步进电机、焊枪分别与控制系统连接，所述的焊机系统包括气保焊出丝机，所述的气保焊出丝机分别与控制系统、焊枪连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的焊接平台水平设置，所述的工件支架安放在焊接平台上，所述的工件支架包括水平设置的底板，所述的底板的两侧垂直设置有侧支架，所述的气缸安装在侧支架上。

3.根据权利要求2所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的气缸位于固定夹具的正上方，所述的气缸上设置有电磁阀，所述的控制系统通过电磁阀与气缸连接，所述的气缸上还连接有减压阀，减压阀的一端与气缸连接，减压阀的另一端连接有进气管，所述的顶针与所述的气缸之间通过轴承连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的焊接支架包括水平设置在焊接平台上的搁置板，所述的搁置板与焊接平台之间通过能在焊接平台上移动的平移轴连接，所述的搁置板上连接有平移步进电机，所述的辅杆滑轨与丝杠轴均倾斜设置在搁置板上，所述的第二旋转步进电机设置在搁置板上，所述的丝杠轴位于第二旋转步进电机的上方，所述的丝杠轴的上端设置有阻尼器，所述的丝杠轴的上端与辅杆滑轨的上端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的丝杠轴的表面设置有螺纹，所述的固定器外套在丝杠轴上并与丝杠轴之间存在摩擦。

6.根据权利要求1所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的焊机系统还包括气保焊机与气瓶，所述的气瓶与气保焊出丝机连接，气保焊机与气保焊出丝机连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的焊接平台与工件支架为钢材或铝型材制成。

8.根据权利要求1所述的一种汽车悬架类零部件自动化气保焊接装置，其特征在于所述的控制系统包括外壳、显示屏、手轮与按钮组件，所述的显示屏、手轮与按钮组件均安装在外壳上。