CN105364382A - 一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统 - Google Patents

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成海晖
杨伟国
郭锦华
刘少华
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Abstract

本发明提供一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统，包括夹具、锁紧位置采集装置、中继器、焊点计数器和焊接控制器，所述锁紧位置采集装置安装在所述夹具上，采集锁紧信号后，信号经所述中继器汇总后传输到所述焊点计数器，所述焊点计数器根据所述夹具的锁紧状态做出提示或警报，输出启动或禁止信号到焊接控制器。本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，可以自动检测锁紧装置是否全部到位，在锁紧未到位时发出警报，提醒工人检查锁紧装置，并与焊接控制器联动，停止焊接启动功能。在锁紧装置到位时，发出提示，可以正常焊接，并统计有效焊点数。

Description

一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统
技术领域
本发明属于焊接领域，尤其是涉及一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统。
背景技术
在现代汽车制造业中，车身焊接方式仍以点焊工艺为主，焊点质量高低，直接决定着车身结构的强度水平。一般焊接工位设备由焊接控制器和焊装夹具两部分构成，焊装夹具按焊件结构设计，将所有需要焊接的金属板材锁紧后，才可以使用焊接控制器进行焊接。如果夹具锁紧不到位，就进行焊接，容易造成焊接电流意外分流，或拉弧打火，将直接影响焊点质量，进一步影响车身整体结构强度。目前汽车制造厂家的焊装夹具，多使用气动结构，由气缸推动锁紧装置，每一套夹具通常分布多个锁紧点位。焊接前，由工人放置焊件，焊装夹具通过气缸推动锁紧装置，多个锁紧点位同时夹紧，由工人目视检查锁紧全部到位后，即可开始焊接。目视检查的方法，依赖于工人的个人素质，难免因疏忽大意而漏检，而且在焊接过程中一旦某个锁紧装置松动，工人基本无法及时判断，整个焊件焊接完成后，所有焊点是否都是在全部锁紧状态下完成也无从判断。综合上述情况，焊接工位需要设计一套能够自动检测焊装夹具锁紧状态，与焊接控制器联动，能够在锁紧未到位时发出警报，并自动计算有效焊点的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统，包括夹具、锁紧位置采集装置、中继器、焊点计数器和焊接控制器，所述锁紧位置采集装置安装在所述夹具上，采集锁紧信号后，信号经所述中继器汇总后传输到所述焊点计数器，所述焊点计数器根据所述夹具的锁紧状态做出提示或警报，输出启动或禁止信号到焊接控制器。
进一步的，所述锁紧位置采集装置由磁感应开关构成，安装在锁紧气缸上，通过安装在气缸活塞上的磁环检测活塞位置，并将磁信号转换为电信号。
进一步的，所述焊点计数器由单片机系统构成，通过外围IO接口采集所述中继器的信号并加以判断处理。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可以自动检测锁紧装置是否全部到位，在锁紧未到位时发出警报，提醒工人检查锁紧装置，并与焊接控制器联动，停止焊接启动功能。在锁紧装置到位时，发出提示，可以正常焊接，并统计有效焊点数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是系统结构原理框图。
图2是焊点计数器软件流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明包括夹具、锁紧位置采集装置、中继器、焊点计数器和焊接控制器，所述锁紧位置采集装置安装在所述夹具上，采集锁紧信号后，信号经所述中继器汇总后传输到所述焊点计数器，所述焊点计数器根据所述夹具的锁紧状态做出提示或警报，输出启动或禁止信号到焊接控制器。
夹具锁紧、焊接完成信号均传送给焊点计数器，由焊点计数器完成有效焊点计数，并实时显示。焊点计数器可输出锁紧提示或警报信号，并输出启动禁止信号，避免无效启动。
所述锁紧位置采集装置使用磁感应开关，安装在夹具每个锁紧气缸的活塞外部，活塞上安装磁环检测活塞位置，锁紧时，活塞磁环接近感应开关，感应开关将磁信号转换为电信号，所有锁紧装置信号统一传送到信号中继器。一套夹具通常有若干锁紧装置，所有磁感应开关检测信号汇总到中继器，中继器将信号统一处理后传送到焊点计数器。
所述中继器安装在夹具底盘上，一方面用于汇总信号，经放大处理后传送给焊点计数器，另一方面将多个传感信号线汇总为单束信号电缆，现场布局更简洁。
所述焊点计数器由单片机系统构成，通过外围IO接口采集所述中继器的信号并加以判断处理。当所有锁紧装置锁紧到位后，焊点计数器通过指示灯发出提示，工人此时可进行焊接操作。若有锁紧装置未到位，焊点计数器将发出声光报警信号，提醒工人检查夹具，焊点计数器同时输出启动锁紧信号到焊接控制器，阻止焊接启动，避免进行无效焊接。
焊点计数器可通过按钮或拨码设定该工件的工艺点数，并通过数码管或液晶屏显示，同时可显示实时焊点数，用于与设定点数比对。
每种工件通常都有固定的工艺焊点数，通过在计数器上设定，可以比较实时有效点数与设定点数，到点后发出提示，提示工件焊接完成，夹具所有锁紧装置松开后，实时点数自动归零。如果实时点数小于设定点数时，就松开夹具，焊点计数器发出声光报警信号提醒工人未完成工件全部焊点。
焊接控制器输出焊接完成信号到焊点计数器，焊点计数器采集焊接完成信号以统计有效焊点数，并实时显示。当夹具未全部锁紧即开始焊接时，计数器输出声光报警信号，该焊点作为无效焊点处理，也可输出启动禁止信号给焊接控制器，以阻止无效启动。以上两种输出模式可通过面板开关进行选择。
当实时点数未达到设定点数即松开夹具时，计数器输出声光报警信号，提醒漏点。当实时点数达到或超过设定点数时，夹具松开后实时点数自动归零，完成一个工件的焊接过程。
本发明具有的优点和积极效果是：
1)技术先进：焊点计数器采用单片机系统，功耗低，可靠性好，可同时采集多路锁紧信号，输出信号可外接指示灯、蜂鸣器，实时焊点数和设定点数可通过发光数码管或液晶屏显示，现场视觉效果好；
2)安装维护方便：拓扑结构简单，每一个焊接工位对应一套检测系统，多个锁紧装置通过中继器汇总为单束信号，计数器可直接挂在焊接控制器上或安装在夹具附近。
3)成本低廉：现场布线简单，可节约安装成本。由于计数器采用单片机系统控制，相比于使用PLC等设备的实现方案，成本可节约至少70％；
4)扩展性强：单片机系统依赖于控制软件工作，根据使用需求，可选择多种工作模式，报警方式也可根据需要作出调整；
5)提高焊接质量：通过对夹具锁紧状态的判定，可避免在锁紧装置松动时进行焊接，造成无效焊点，有助于提高整体焊接质量。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可以自动检测锁紧装置是否全部到位，在锁紧未到位时发出警报，提醒工人检查锁紧装置，并与焊接控制器联动，停止焊接启动功能。在锁紧装置到位时，发出提示，可以正常焊接，并统计有效焊点数。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统，其特征在于：包括夹具、锁紧位置采集装置、中继器、焊点计数器和焊接控制器，所述锁紧位置采集装置安装在所述夹具上，采集锁紧信号后，信号经所述中继器汇总后传输到所述焊点计数器，所述焊点计数器根据所述夹具的锁紧状态做出提示或警报，输出启动或禁止信号到焊接控制器。
2.根据权利要求1所述的汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统，其特征在于：所述锁紧位置采集装置由磁感应开关构成，安装在锁紧气缸上，通过安装在气缸活塞上的磁环检测活塞位置，并将磁信号转换为电信号。
3.根据权利要求1或2所述的汽车焊接工位夹具锁紧判定及有效焊点计数系统，其特征在于：所述焊点计数器由单片机系统构成，通过外围IO接口采集所述中继器的信号并加以判断处理。
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