CN105414808A - 四联动焊接机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种四联动焊接机床，它包括伺服电机架、伺服电机、导轨、焊钳、机架、第一工位、第二工位与翻转工作台，所述伺服电机设置于伺服电机架上，所述伺服电机架下方设置有导轨，所述伺服电机上方连接有焊钳，所述第一工位与第二工位设置在翻转工作台上，所述翻转工作台设置于机架上，采用PLC控制，双工位加工，解决了目前国内汽车前防撞杆横梁生产过程中人工焊接质量不稳定、效率低、劳动强度大等问题，焊钳和翻转工作台联动的模式设计，提高了此焊接机床的自动化、柔性化、高效化，此前防撞杆焊接机床已经在某企业生产中成功得到了应用，并产生了相应的经济效益。

Description

四联动焊接机床
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种四联动焊接机床。
背景技术
随着汽车行业的快速发展和产量的大幅度提升，作为车身重要零部件的汽车前防撞杆正朝着规模化、产业化的方向迈进，在传统的防撞杆生产工艺中，防撞杆的焊接主要采取手工点焊的方式，不仅产品质量难以保证、焊接效率低，而且恶劣的焊接环境也会对人体造成伤害，因此，实现焊接工艺自动化、机械化的生产方式势在必行，目前在国内汽车零配件生产中，实现自动化焊接生产主要有两种方式，一种是针对焊件而设计的专用焊机，性价比高但通用性差，另一种方式则是采用高度智能的焊接机器人，能够满足各种复杂焊件的焊接要求，但是投资大、维护困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种四联动焊接机床，提高了焊接机床的自动化、柔性化、高效化，解决了目前国内汽车前防撞杆横梁生产过程中人工焊接质量不稳定、效率低、劳动强度大等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种四联动焊接机床，它包括伺服电机架、伺服电机、导轨、焊钳、机架、第一工位、第二工位与翻转工作台，所述伺服电机设置于伺服电机架上，所述伺服电机架下方设置有导轨，所述伺服电机上方连接有焊钳，所述第一工位与第二工位设置在翻转工作台上，所述翻转工作台设置于机架上。
在上述方案基础上优选，所述导轨与伺服电机架连接处设置有减速机。
在上述方案基础上优选，所述第一工位与第二工位上设置有夹紧机构。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用PLC控制，双工位加工，解决了目前国内汽车前防撞杆横梁生产过程中人工焊接质量不稳定、效率低、劳动强度大等问题，焊钳和翻转工作台联动的模式设计，提高了此焊接机床的自动化、柔性化、高效化，此前防撞杆焊接机床已经在某企业生产中成功得到了应用，并产生了相应的经济效益。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图中标号为：1-伺服电机架；2-伺服电机；3-导轨；4-焊钳；5-机架；6-第一工位；7-第二工位；8-翻转工作台；9-减速机；10-夹紧机构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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，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。
参照图1可知，一种四联动焊接机床，它包括伺服电机架1、伺服电机2、导轨3、焊钳4、机架5、第一工位6、第二工位7与翻转工作台8，所述伺服电机2设置于伺服电机架1上，所述伺服电机架1下方设置有导轨3，所述伺服电机2上方连接有焊钳4，所述第一工位6与第二工位7设置在翻转工作台8上，所述翻转工作台8设置于机架5上。
在上述实施例上优选，所述导轨3与伺服电机架1连接处设置有减速机9。
在上述实施例上优选，所述第一工位6与第二工位7上设置有夹紧机构10。
本发明在焊接机床工作时，操作人员将待焊件分别装夹到两个工位的夹紧机构上，启动机床后，焊钳将根据PLC预设的编程指令，从焊机第一工位的第一个焊点开始焊接，当焊完第一面上的28个焊点后，在伺服电机的带动下沿X轴运动到安全位置，然后翻转工作台正向翻转90°，焊钳复位进行第二个焊接面其余14个点的焊接，当第一工位的焊件完成后，焊钳沿Y轴运动到第二工位重复上一个工位的焊接工作，与此同时，操作人员进行第一个工位零件更换，由于前防撞杆横梁的总长度约为830mm，采用1000mm/min的焊接速度，则前防撞杆横梁组件单件焊接加工时间约为120s(包括焊接时间、空行程时间、工作台回转时间等)，这样可以保证操作人员有充足时间装夹好另一个工位的零件，从而使机床一直保持在工作中，齿轮齿条机构的承载力大、传动精度高、速度快，可实现无限长度对接延续，性价比高，为满足生产需要，设定机床X轴进给速度为1000mm/min，Y轴与Z轴快速进给速度均为800mm/min，电机转速为3000r/min，经计算得到X轴齿轮分度圆直径为60mm，模数为4，Y轴与Z轴齿轮分度圆直径为54mm，模数为4，齿条行程为2400mm，主要用于焊钳在直线轴上的移动，需要承受的载荷不大，故选择HIWIN线性滑动导轨，具有定位精度高、组装容易、润滑构造简单等优点，为了导轨能够承受上下左右各个方向的负荷，需根据移动部件的机械结构与受力方向进行合理配置，因此，焊接机床的X、Y轴采用两只滑轨滑动配置，Z轴采用两只滑块配置，大大提高了导轨的承重载荷，采用OMNUC公司的G5高性能伺服系统，增益量是以往G系列伺服的两倍，具有快速抑制振动、速度响应频率高、精度高等优点，能够更好地满足现场要求，R88M-KE75030H-Z型伺服电机同样来自OMNUC公司，其额定转速为3000r/min，额定功率为750W，额定转矩为2.4N·m，伺服驱动器型号为R88D-KP08H，考虑到产品的兼容性，将传统的焊接工作台设计成为翻转式，固定夹具设计成为由夹紧气缸控制的便拆式夹紧机构，大大提高了焊接机床的通用性，只需要调整工作台的翻转角度和夹紧机构，即可完成1000mm×400mm×400mm范围内的汽车前防撞杆焊接生产。
基于上述，本发明采用PLC控制，双工位加工，解决了目前国内汽车前防撞杆横梁生产过程中人工焊接质量不稳定、效率低、劳动强度大等问题，焊钳和翻转工作台联动的模式设计，提高了此焊接机床的自动化、柔性化、高效化，此前防撞杆焊接机床已经在某企业生产中成功得到了应用，并产生了相应的经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种四联动焊接机床，其特征在于：它包括伺服电机架(1)、伺服电机(2)、导轨(3)、焊钳(4)、机架(5)、第一工位(6)、第二工位(7)与翻转工作台(8)，所述伺服电机(2)设置于伺服电机架(1)上，所述伺服电机架(1)下方设置有导轨(3)，所述伺服电机(2)上方连接有焊钳(4)，所述第一工位(6)与第二工位(7)设置在翻转工作台(8)上，所述翻转工作台(8)设置于机架(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种四联动焊接机床，其特征在于：所述导轨(3)与伺服电机架(1)连接处设置有减速机(9)。
3.根据权利要求1所述的一种四联动焊接机床，其特征在于：所述第一工位(6)与第二工位(7)上设置有夹紧机构(10)。
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