CN105710479A - 一种油冷器机器人自动火焰钎焊机 - Google Patents

一种油冷器机器人自动火焰钎焊机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油冷器机器人自动火焰钎焊机，包括控制器、焊接机器人、变位工件支架以及安全护栏，采用安全护栏分围合工作区域，在工作区域的中部安装有一焊接机器人，焊接机器人的两侧对称设置有两个变位工件支架；两个变位工件支架的端部均延伸到安全护栏外；在安全护栏外设置有一控制器，该控制器通过线路分别连接焊接机器人及两个变位工件支架。本发明采用双工位机器人自动火焰钎焊，可以交替对两个工位进行焊接加工，同时，人工交替更换两个工位的工件，往复循环，有效提升加工效率。

Description

一种油冷器机器人自动火焰钎焊机
技术领域
本发明属于焊接设备领域，尤其是一种油冷器机器人自动火焰钎焊机。
背景技术
随着焊接技术的不断发展，自动化焊接将逐步取代人工焊接，目前的焊接机与工件支架通常为一一匹配，更换工件时焊接机需要停机等待，加工效率较低，而且焊接装置对于人工的操作配合要求较高，存在一定的安全隐患。
经过检索，未发现与本专利申请相同的已公开专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、高速快捷、坚固耐用、稳定可靠的油冷器机器人自动火焰钎焊机。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：包括控制器、焊接机器人、变位工件支架以及安全护栏，采用安全护栏分围合工作区域，在工作区域的中部安装有一焊接机器人，焊接机器人的两侧对称设置有两个变位工件支架；两个变位工件支架的端部均延伸到安全护栏外；在安全护栏外设置有一控制器，该控制器通过线路分别连接焊接机器人及两个变位工件支架。
而且，所述焊接机器人的具体结构为，机器人底座固装在加工区域的地面上，在机器人底座上端安装有转盘，该转盘可进行竖直轴向的转动，转盘上端安装有一水平轴向的扭转轴并且通过该扭转轴铰装一级焊臂的下端，一级焊臂的上端铰装有一焊臂支架，该焊臂支架内同轴安装有二级焊臂，该二级焊臂的一端安装有焊臂转动电机，二级焊臂的另一端安装有二级扭转轴并通过该二级扭转轴铰装焊枪组件。
而且，焊枪组件包括连接架、焊矩、焊枪、自动送丝机构以及送丝机嘴，连接架为矩形平板结构，连接架的上端中部制有丝母座连接焊臂，连接架的侧边平行间隔安装有两个焊矩，在焊矩前部内侧相对位置均对称固装有一焊枪；在连接架的上端一侧制有一悬臂式结构的送丝支架，该送丝支架的悬臂端安装有自动送丝机构，自动送丝机构下部安装有送丝机嘴，送丝机嘴的位置对应在两个焊枪之间中部上方。
而且，变位工件支架的具体结构，在基座上端安装有两条平行的导轨，在两条平行导轨之间的基座上安装有一个伺服电机，该伺服电机驱动丝杠旋转；导轨上安装有可进位移动滑台，可进位移动滑台下端固装有一丝母座，该丝母座与丝杠啮合；可进位移动滑台上端固装有一变位机，变位机的前端侧壁上安装有上、下两个齿轮盘进行传动，在上部的齿轮盘上安装有一焊接夹具。
而且，本焊接机设计为为双工位，当人工装夹第一个工位工件时，机器人焊接另一个工位工件，反之亦然，双工位夹具均自动进位。
而且，焊接夹具安装在第一个变位机上，变位机安装在可进位移动滑台上，工位滑台退位，人工装夹工位工件；
同时，另一工位进行焊接，焊接完工件正面焊点后，变位机旋转180度，焊接反面焊点；
另一工位焊接完成后，第一个工位进位进行焊接第一个工位工件，人工装夹另一个工位工件，往复循环。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用双工位机器人自动火焰钎焊，可以交替对两个工位进行焊接加工，同时，人工交替更换两个工位的工件，往复循环，有效提升加工效率。
2、本发明采用变位机安装工件夹具，工件夹具可以360度内任意旋转，变位机安装在可进位移动滑台上，移动灵活，调节方便。
3、本发明在加工区域外周安装有安全护栏，机器人工作时，完全在安全护栏内，而人工装夹工件则在护栏外面，确保机器人移动时不会造成伤害，免除操作人员安全隐患，安全可靠。
附图说明
图1为本发明布局结构示意图；
图2为机器人结构示意图；
图3为机器人的另一工作状态示意图；
图4为焊枪组件结构示意图；
图5为图4的俯视图；
图6为图4的A-A截面图；
图7为变位机支架的结构示意图；
图8为图7的仰视图；
图9为图8的B-B向剖视图。
附图标记：1控制器，2焊接机器人，3变位工件支架，4安全护栏，5焊臂转动电机，6焊臂支架，7二级焊臂，8二级扭转轴，9焊枪组件，10机器人底座，11转盘，12扭转轴，13一级焊臂，14焊接工作范围；
901送丝支架，902送丝机构，903送丝机嘴,904焊矩，905丝母座，906连接架，907焊枪；
301基座，302伺服电机，303导轨，304可进位移动滑台,305变位机，306焊接夹具，307工件，308连接盘，309齿轮盘，310丝母座。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种油冷器机器人自动火焰钎焊机，包括控制器1、焊接机器人2、变位工件支架3以及安全护栏4，参见附图1所示布局，采用安全护栏分围合工作区域，在工作区域的中部安装有一焊接机器人，焊接机器人的两侧对称设置有两个变位工件支架；两个变位工件支架的端部均延伸到安全护栏外，便于人工在安全护栏以外的安全位置换装工件。
在安全护栏外设置有一控制器1，该控制器通过线路分别连接焊接机器人及两个变位工件支架，下达加工指令。
本焊接机设计为为双工位，当人工装夹A工位工件时，机器人焊接B工位工件，反之亦然，双工位夹具均可自动进位。
各部分具体结构为：
焊接机器人的具体结构参见附图2至附图3所示，机器人底座10固装在加工区域的地面上，在机器人底座上端安装有转盘11，该转盘可进行竖直轴向的转动，转盘上端安装有一水平轴向的扭转轴12并且通过该扭转轴铰装一级焊臂13的下端，一级焊臂的上端铰装有一焊臂支架6，该焊臂支架内同轴安装有二级焊臂7，该二级焊臂的一端安装有焊臂转动电机5，二级焊臂的另一端安装有二级扭转轴8并通过该二级扭转轴铰装焊枪组件。转盘可以带动其上部的部件进行同步转动，焊枪组件在竖直平面内移动范围如图3所的焊接工作范围14，即焊枪组件可以在竖直截面为焊接工作范围的环形工作区域进行焊接工作。
焊枪组件的具体结构参见附图4至附图6所示，焊枪组件包括连接架906、焊矩904、焊枪907、自动送丝机构902以及送丝机嘴903，以附图4所示方向进行说明，连接架为矩形平板结构，连接架的上端中部制有丝母座905连接焊臂，连接架的侧边平行间隔安装有两个焊矩904，在焊矩前部内侧相对位置均对称固装有一焊枪907；在连接架的上端一侧制有一悬臂式结构的送丝支架901，该送丝支架的悬臂端安装有自动送丝机构902，自动送丝机构下部安装有送丝机嘴903，送丝机嘴的位置对应在两个焊枪之间中部上方。
变位工件支架的具体结构参见附图7至9所示，
在基座301上端安装有两条平行的导轨303，在两条平行导轨之间的基座上安装有一个伺服电机302，该伺服电机驱动丝杠旋转从而带动可进位移动滑台沿导轨移动；
导轨上安装有可进位移动滑台304，可进位移动滑台下端固装有一丝母座310，该丝母座与丝杠啮合；可进位移动滑台上端固装有一变位机305，变位机的前端侧壁上安装有上、下两个齿轮盘309进行传动，在上部的齿轮盘上固装有一连接盘308，该连接盘上悬臂式安装有一焊接夹具，用于夹持固定工件307。焊接夹具采用手动定位夹紧工件的方式，定位简单准确，可靠性强。
焊接夹具安装在变位机上，可以360度内任意旋转，变位机安装在可进位移动滑台上，A工位滑台退位，人工装夹A工位工件，同时B工位进行焊接，法兰插接处采用焊环，连接片搭接处采用自动送丝，焊接完工件正面焊点后，变位机旋转180度，焊接反面焊点；B工位焊接完成后，A工位进位进行焊接A工位工件，人工装夹B工位工件，往复循环。
本变位机采用日本进口安川伺服电机驱动，配置机器人专用减速器，重复精度可达正负8分，精度非常高，可靠性强。
控制器采用IRC5控制器，PLC集成控制钎焊机工作。
本实施例工艺参数：
焊接工艺：火焰钎焊
接头型式：220182：两处法兰插接、两处连接片搭接；220164：两处法兰插接、三处连接片搭接；220190：两处法兰插接、两处连接片搭接。
母材：AL
焊接材料：铝药芯焊环、盘状铝药芯焊丝
辅助钎剂：铝钎焊助熔剂
生产节拍：
1.220181加工周期65秒/台，(钎焊时间60秒内，人工操作时间15秒内)，220164加工周期80秒/台，(钎焊时间75秒内，人工操作时间15秒内),220190加工周期65秒/台，(钎焊时间60秒内，人工操作时间15秒内).
设备根据工艺需要及视工人的操作熟练程度可对节拍进行调整。
使用气体：
天然气、空气(无油无水，进入设备前需加装冷干机)、氮气。
焊接质量：
产品合格率一次性钎焊合格率要求99％以上，产品钎焊后零件变薄控制在15％以内，散热带及芯片不允许被融化。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：包括控制器、焊接机器人、变位工件支架以及安全护栏，采用安全护栏分围合工作区域，在工作区域的中部安装有一焊接机器人，焊接机器人的两侧对称设置有两个变位工件支架；两个变位工件支架的端部均延伸到安全护栏外；在安全护栏外设置有一控制器，该控制器通过线路分别连接焊接机器人及两个变位工件支架。
2.根据权利要求1所述的油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：所述焊接机器人的具体结构为，机器人底座固装在加工区域的地面上，在机器人底座上端安装有转盘，该转盘可进行竖直轴向的转动，转盘上端安装有一水平轴向的扭转轴并且通过该扭转轴铰装一级焊臂的下端，一级焊臂的上端铰装有一焊臂支架，该焊臂支架内同轴安装有二级焊臂，该二级焊臂的一端安装有焊臂转动电机，二级焊臂的另一端安装有二级扭转轴并通过该二级扭转轴铰装焊枪组件。
3.根据权利要求1所述的油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：焊枪组件包括连接架、焊矩、焊枪、自动送丝机构以及送丝机嘴，连接架为矩形平板结构，连接架的上端中部制有丝母座连接焊臂，连接架的侧边平行间隔安装有两个焊矩，在焊矩前部内侧相对位置均对称固装有一焊枪；在连接架的上端一侧制有一悬臂式结构的送丝支架，该送丝支架的悬臂端安装有自动送丝机构，自动送丝机构下部安装有送丝机嘴，送丝机嘴的位置对应在两个焊枪之间中部上方。
4.根据权利要求1所述的油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：变位工件支架的具体结构，在基座上端安装有两条平行的导轨，在两条平行导轨之间的基座上安装有一个伺服电机，该伺服电机驱动丝杠旋转；导轨上安装有可进位移动滑台，可进位移动滑台下端固装有一丝母座，该丝母座与丝杠啮合；可进位移动滑台上端固装有一变位机，变位机的前端侧壁上安装有上、下两个齿轮盘进行传动，在上部的齿轮盘上安装有一焊接夹具。
5.根据权利要求1所述的油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：本焊接机设计为为双工位，当人工装夹第一个工位工件时，机器人焊接另一个工位工件，反之亦然，双工位夹具均自动进位。
6.根据权利要求1所述的油冷器机器人自动火焰钎焊机，其特征在于：焊接夹具安装在第一个变位机上，变位机安装在可进位移动滑台上，工位滑台退位，人工装夹工位工件；
同时，另一工位进行焊接，焊接完工件正面焊点后，变位机旋转180度，焊接反面焊点；
另一工位焊接完成后，第一个工位进位进行焊接第一个工位工件，人工装夹另一个工位工件，往复循环。
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