CN105195855A - 双工位自动电焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位自动电焊机，包括底座、焊机、控制系统、支撑架以及电机，所述底座上安装有传动机构，所述传动机构由第一电机驱动，所述支撑架与传动机构相连接，由传动机构带动其运动，所述底座上设置有焊机机架，所述焊机机架上安装有导轨，所述焊机的焊枪设置于导轨上，所述焊机的焊枪由气缸驱动运动，所述气缸由第二电机提供动力，所述底座上还安装有用于感应焊接件的感应器，所述控制系统主要包括人机界面和PLC主控单元，所述焊机、第一电机、第二电机以及感应器均由控制系统控制。本发明焊接的焊缝效果好，焊接效率，易操作，不受电弧焊工艺和从业人员焊接经验技术的限制，普通工人只要经过半小时的培训就可以上岗。

Description

双工位自动电焊机

技术领域：

本发明涉及一种焊接设备的技术领域，更具体地是涉及一种用于止水螺杆的自动焊接机。

背景技术：

目前，全国建筑止水螺杆生产行业还停留在手工作坊的时代，以家庭作坊手工焊接的方式使用普通的焊条焊接生产，这样的焊接方式效率低且耗电量大。中国建筑市场对止水螺杆每年有10亿以上的市场，这样的市场规模需求都是靠人的双手来焊出来，显然是远远不够的。且受电弧焊工艺和从业人员焊接经验技术的限制，止水螺杆止水片焊接环节一直存在着众多的质量隐患，这个问题一直以来也是困扰建筑行业的质量通病；所以工程上只能选择提高焊接的操作人员焊接要求同时要对其不断培训，这就需要投入大量的时间和金钱。随着二氧化碳气体保护焊接技术的普及和工程技术人员对此工艺的重视，使用此技术焊接的产品的焊接质量有所改观。然而，从业焊工水平的高低却无法从根本上杜绝焊接工件100％的合格；根据焊接工人的技术水平限制，焊接的工件质量标准不一，一次性焊接成功合格率只有80％，每个工人每天只能焊接1500根左右，焊接时产生的烟尘对人体健康影响大。

发明内容：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种焊接效率高，焊接质量稳定且省时省力的双工位自动焊接机。

本发明是通过以下的技术方案来实现的。

双工位自动电焊机，包括底座、焊机、控制系统、支撑架以及电机，所述底座上安装有传动机构，所述传动机构由第一电机驱动，所述支撑架与传动机构相连接，由传动机构带动其运动，所述底座上设置有焊机机架，所述焊机机架上安装有导轨，所述焊机的焊枪设置于导轨上，所述焊机的焊枪由气缸驱动运动，所述气缸由第二电机提供动力，所述底座上还安装有用于感应焊接件的感应器，所述控制系统主要包括人机界面和PLC主控单元，所述焊机、第一电机、第二电机以及感应器均由控制系统控制。

作为该技术方案的优选，所述传动机构为同步带轮。同步带传动具有准确的传动比，结构紧凑，可获得恒定的速比，可精密传动，且传动平稳，不需润滑，因此选择同步带轮作为该机构的传动机构。

作为该技术方案的优选，所述底座上设置有导轨，所述支撑架通过活动块安装有导轨上，所述同步带位于导轨与活动块的接触面间。

作为该技术方案的优选，所述支撑架的高度是可调的。所述支撑架用于焊接工件的支承，高度可调可以方便的装夹焊接工件。

作为该技术方案的优选，所述支撑架设置有带有卡槽的横杆。横杆上设置有卡槽，主要目的是为了对焊接工件起到定位的作用，防止工件在焊接过程中移位。

作为该技术方案的优选，所述横杆上卡槽的数量为25个。横杆上设置25个卡槽使得点焊机一次可以焊接二十五个工件，提高焊接效率，省时省力。

作为该技术方案的优选，所述焊机的焊枪配置有手动调节拖板。手动调节拖板的配置，可对焊枪的初始位置进行微调，保证焊接的精确性。

作为该技术方案的优选，所述焊机的焊枪上装有万向夹头，可任意调整焊枪角度。

作为该技术方案的优选，所述电焊机的焊接工件规格为：直径范围为8-20mm，长度范围为40-1600mm。

有益效果：本发明的设备结构简单，操作方便，工人只要把工件放在支撑架指定的位置上然后按一下启动开关，控制系统就会控制步进电机驱动支撑架运行，当第一个工件走到焊接区时对射感应器感应到物体将信号传到控制器，控制器用信号启动焊机开始焊接，同时控制系统会控制焊枪运行，双工位焊接，一直这样重复焊完一排螺杆，当焊完最后一个时焊枪收起，收起后滑块带动焊枪按焊接完工回车模式复位，焊接任务完成。本发明焊接的焊缝效果好，焊接效率，易操作，不受电弧焊工艺和从业人员焊接经验技术的限制，普通工人只要经过半小时的培训就可以上岗；同时解决了人工电焊螺杆中两边定位片容易脱焊和地下室墙板因为使用人工焊接质量不稳定造成地下室渗水的难题。本发明的应用显然也解决了止水螺杆焊接行业焊工难招人难留的问题，市场前景广阔。

附图说明：

图1为本实施例的主视图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，但发明的保护范围不受实施例所限。

见图1，双工位自动电焊机，包括底座1、焊机、控制系统、支撑架4以及电机。底座1由金属型材焊接而成，精加工后经退火处理，这样处理是为了保证整机稳定工作。底座1两端安装有两个同步带轮2，同步带轮2上的主动轮(对应附图为右边的同步带轮，但并不对本发明结构限定)的轮轴与步进电机的主轴通过齿轮链条相连接，由步进电机驱动，步进电机固定于底座1下端。在底座1上同步带21相对应的长度区域的一侧安装有一重型导轨3，重型导轨3的长度短于同步带21，重型导轨3上卡扣有两个滑块4；同步带21紧贴于重型导轨3的上表面、滑块4的下表面上，位于重型导轨3与滑块4紧扣的缝隙间，且同步带21通过螺母螺栓等紧固件与滑块4固定在一起。两滑块4上固定有一个支撑架5，支撑架5为“日”字形，由型材焊接后精加工退火而成，支撑架5纵向两条边的型材51是可伸缩的型材，这样就可以根据焊接工件的大小进行高度的调节，从而在一定程度上保证焊接点的精准。“日”字形支撑架5的顶边和中间的横边以及中间的横边和底边之间分别焊接有两根大小和形状相同的横杆52，横杆52上开有一定数量的卡槽53，为了提高效率，同时考虑到整机的大小和稳定，卡槽53的数量设置为25个。卡槽53的设置是为了固定焊接工件，防止其倒掉，同时可以调整焊接工件的角度便于焊接工作的准确进行。

底座1居中位置上安装有一长方形焊机机架6，焊机机架6的一侧边上固定有一导轨，焊机放置于底座上，焊机的焊枪7通过滑块安装于该导轨上。该焊机选用的是凯尔达KE-350型号的焊机，该焊机采用独特的辅助直流电抗器，使小电流区域短路频率提高，电弧柔和稳定，大电流区域短路频率降低飞溅小，焊接性能优越。焊枪上配置有手动调节拖板9，这样可以对焊枪的初始位置进行微调，确保焊接的精准度；另外还配有万向夹头10，可任意调整焊枪角度，方便焊接的进行。滑块与气缸相连接，由气缸驱动滑块上下运动带动焊枪的运动，气缸与伺服电机相连，由伺服电机提供动力驱动。

对射感应器安装在底座1上导轨与焊机机架6中间的位置上，用于对焊接工件进行感应，从而能将信号及时准确地传递给控制系统8。控制系统8固定在焊机机架上。控制系统8控制整个焊接系统的联动运行。步进电机、焊机、伺服电机以及感应器通过线路与控制系统相连。本控制系统8由信捷PLC、人机操作界面液晶显示屏81、控制电缆、一些低压电子元器和电源装配而成，尽量选用优质电缆做为控制电缆以保证控制电缆在长期的使用中不会断裂引起设备过障。事先将控制系统8的控制指令通过电脑程序写入至信捷PLC控制单元中，PLC控制单元上安装有滤波器，目的是加强信捷PLC控制单元的信号抗干扰能力。人机操作界面液晶显示屏81固定在焊机机架6上，用于设置数据，启动操作，人机操作界面液晶显示屏81与信捷PLC主控单元连接在一起，通过人工数据的设置，可以启动信捷PLC主控单元控制整个系统的工作。本系统的人机操作界面采用人机界面友好的设计方式，在设计时，考虑到系统的可靠性和安全性，同时又注重了操作的实用性和方便性，除一些常用的操作设置外，大部分功能都采用PLC内置，可预置参数，通过系统自动检测，自动完成，从而减轻了操作者的劳动强度，提高生产效率。人机界面参数输入焊接工艺参数设定包括：焊接角度、搭接量、速度显示。焊接系统的控制是采用PLC作为主控单元，独立控制主动轴箱的主轴调速，同时设计有“手动/自动”功能，在“手动”状态下，在人机操作界面显示屏上对主轴转速、焊枪到位装置的气缸动作的预设，并且对焊接速度、焊接焊缝角度进行预设，然后按启动，焊机开始进行焊接。在“自动”状态下，整个工件的定位及焊接全过程都是自动设定进行。该自动焊接系统采用高精度，多扩展PLC控制，通过人机界面参数输入设置，操作直观，简便，可靠。

工作时，接上电源，由工人手动将需要焊接的止水螺杆分别放在支撑架6上的横杆52的相应的卡槽53内，这样可以防止工件倒掉，一次性放25个焊接工件，且焊接工件的角度为竖向带70°倾角。根据情况，微调节手动调节拖板9和万向夹头10。启动控制系统的人机界面液晶显示屏81上的“手动”，设置所需的参数，按一下启动开关，控制系统8会将信号传递给步进电机，步进电机接到信号后启动，驱动同步带轮2运行，同步带轮2的运行带动滑块4移动，从而带动其上的支撑架5运行；当支撑架5将工件移到待焊区时，对射感应器感应到工件物体，同时将信号传给控制系统8，控制系统8用信号启动焊机开始焊接，同时控制系统给伺服电机信号驱动气缸带动焊机机架上的滑块按焊接模式行走；焊接时速度无级变速可调，且两点同心定位，这样就保证了两个焊点在同一个位置。当第一个焊接完成时再行走到第二个焊接区重复动作，一直这样重复焊完一排25根螺杆，当焊完最后一个时焊枪延时收起，收起后伺服电机驱动焊机机架上的滑块完工回车模式复位，焊接任务就完成了。由于本机的结构和大小所限，本机的焊接工件的直径范围为8-20mm，长度范围为40-1600mm。

以上实施例仅为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、简化、替代，均应为等效的置换方式，都包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.双工位自动电焊机，其特征在于，包括底座、焊机、控制系统、支撑架以及电机，所述底座上安装有传动机构，所述传动机构由第一电机驱动，所述支撑架与传动机构相连接，由传动机构带动其运动，所述底座上设置有焊机机架，所述焊机机架上安装有导轨，所述焊机的焊枪设置于导轨上，所述焊机的焊枪由气缸驱动运动，所述气缸由第二电机提供动力，所述底座上还安装有用于感应焊接件的感应器，所述控制系统主要包括人机界面和PLC主控单元，所述焊机、第一电机、第二电机以及感应器均由控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述传动机构为同步带轮。

3.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述底座上设置有导轨，所述支撑架通过活动块安装有导轨上。

4.根据权利要求3所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述同步带设置于导轨与活动块的接触面间。

5.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述支撑架的高度是可调的。

6.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述支撑架设置有带有卡槽的横杆。

7.根据权利要求6所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述横杆上卡槽的数量为25个。

8.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述焊机的焊枪配置有手动调节拖板。

9.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述焊机的焊枪上装有万向夹头，可任意调整焊枪角度。

10.根据权利要求1所述的双工位自动电焊机，其特征在于，所述电焊机的焊接工件规格为：直径范围为8-20mm，长度范围为40-1600mm。