CN106001889B - 一种具有防连车功能的凸焊机及凸焊机防连车控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电阻焊接技术领域，尤其是涉及一种具有防连车功能的凸焊机及凸焊机防连车控制方法。该凸焊机包括凸焊机本体和防连车装置，以及PLC控制器，防连车装置包括传感器支架和上电极位置检测挡块，传感器支架上部和下部分别设有上电极原位传感器和上电极焊位传感器，上电极原位传感器和上电极焊位传感器均与PLC控制器连接。本发明的凸焊机具有结构简单、功能灵敏、安装便捷的特点。本发明的控制方法能有效防止连车事故发生、保护操作人员安全，并且操作方便。

Description

一种具有防连车功能的凸焊机及凸焊机防连车控制方法

技术领域

本发明涉及汽车电阻焊接技术领域，尤其是涉及一种具有防连车功能的凸焊机及凸焊机防连车控制方法。

背景技术

凸焊机是目前汽车行业普遍使用的焊接设备之一，通常用于焊接螺栓、螺母等，通过使工件焊接面上预制的凸点或特定形状与另一工件焊接面相接触，进行加压并通电加热，将预制的凸点或特定形状压溃后使接触点形成焊点的电阻焊。其工作原理为：气缸等加压机构带动上电极杆下行，将被焊工件压紧于上电极和下电极之间后，通以焊接电流，在被焊工件上形成熔核，随后上电极杆回程，即完成焊接。

由于现有凸焊机未针对连车现象提出有效的安全保护措施，使得生产时存在以下安全隐患：

1、通过启动按钮控制凸焊机的上电极杆下行时，如果启动按钮因劣化而粘连，则会出现连车现象，操作人员极易发生伤手事故。

2、因误操作而再次按下启动按钮时，会使尚未回到原位的上电极杆又立刻下行，极易对正在放置焊接螺栓、螺母的操作人员造成伤害。

发明内容

为解决以上问题，本发明的一个目的是提供一种具有防连车功能的凸焊机，该凸焊机具有结构简单、功能灵敏、安装便捷的特点。

本发明的另一个目的是提供一种能有效防止连车事故发生、保护操作人员安全、操作方便的凸焊机防连车控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种具有防连车功能的凸焊机，包括凸焊机本体，所述凸焊机本体包括上下运动的上电极杆、与上电极杆上端固定连接的上平台、下电极杆和启动按钮，其特征在于：还包括防连车装置和与启动按钮连接的PLC控制器，所述防连车装置包括安装在凸焊机本体上部的传感器支架和安装在上平台侧面的上电极位置检测挡块，所述传感器支架上部和下部分别设有与上电极杆工作原位和焊接位置相对应的上电极原位传感器和上电极焊位传感器，所述上电极原位传感器和上电极焊位传感器均与PLC控制器连接。

作为优选，所述上电极原位传感器和上电极焊位传感器与上电极位置检测挡块之间的最短检测距离均≤6mm。

作为优选，所述上电极原位传感器和上电极焊位传感器均采用电感型接近式开关。

凸焊机防连车控制方法，包括以下步骤：

a、启动时，按下凸焊机的启动按钮，上电极杆带动上电极位置检测挡块同步运动，通过上电极原位传感器对上电极位置检测挡块的位置信息亦即上电极杆的位置信息进行检测，并将上电极杆的位置信息传递到PLC控制器中，PLC控制器对上电极杆是否在工作原位和启动按钮的启动信号是否变化进行判断，当上电极杆在工作原位，且启动按钮的启动信号有变化时，则上电极杆进行下行动作；当上电极杆不在工作原位，或启动按钮的启动信号无变化时，则上电极杆无动作；

b、启动后，上电极位置检测挡块随上电极杆同步下行至工件焊接位置，通过上电极焊位传感器对上电极位置检测挡块的位置信息亦即上电极杆的位置信息进行检测，并将上电极杆的位置信息传递到PLC控制器中，PLC控制器对上电极杆的移动距离进行判断，当工件与焊接螺栓或螺母已放置到位时，上电极杆的下行距离正确，则可执行下一步动作，进行通电焊接；当工件与焊接螺栓或螺母未能完全放置到位时，上电极杆的下行距离不正确，不能执行下一步动作，凸焊机报警停机；

c、焊接完成后，上电极杆逐渐上行至工作原位。

作为优选，所述步骤a中，PLC控制器对启动按钮启动信号的监测采用下降沿脉冲启动，启动按钮的常态信号为“0”，启动按钮被按下后信号为“1”，松开后信号为“0”，信号由“1”变为“0”时，启动条件满足才能执行下一步；当检测启动信号为常“1”或常“0”时，则无动作。

作为优选，所述步骤a中，当上电极杆在工作原位时，上电极原位传感器的信号为“1”；当上电极杆不在工作原位时，上电极原位传感器的信号为“0”。

作为优选，所述步骤b中，当工件与焊接螺栓或螺母已放置到位时，上电极杆的下行距离正确，上电极焊位传感器的检测信号为“1”；当工件与焊接螺栓或螺母未能完全放置到位时，上电极杆的下行距离不正确，上电极焊位传感器的检测信号为“0”。

本发明取得的有益效果是：本发明在凸焊机本体上设置防连车装置，通过防连车装置中的上电极原位传感器和上电极焊位传感器，实现对上电极杆位置信息的跟踪检测，并通过PLC控制器对采集的信息进行处理，从而可有效防止连车事故的发生；亦即通过对凸焊机的电气控制进行安全保护联锁设计，增加凸焊机的防重复、防连车安全保护功能，从而提高凸焊机的安全性。

附图说明

图1为本发明的凸焊机结构示意图；

图2为凸焊机的防连车装置结构示意图；

图3为本发明的控制方法的原理图暨控制框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，本发明的一种具有防连车功能的凸焊机，包括凸焊机本体、防连车装置和PLC控制器10，所述凸焊机本体包括上下运动的上电极杆3、与上电极杆3上端固定连接的上平台2、下电极杆4和启动按钮5，所述上电极杆3上端安装在上平台2的下部，能随上平台2一起上下运动；所述防连车装置包括传感器支架6、上电极原位传感器7、上电极焊位传感器9和上电极位置检测挡块8，所述传感器支架6安装在凸焊机本体的上部，所述上电极位置检测挡块8固定安装在上平台2的侧面，上电极位置检测挡块8通过上平台2与上电极杆3一起上下运动，所述上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9均通过螺栓分别安装在传感器支架6的上部和下部，当上电极杆3处于工作原位时，上电极原位传感器7与上电极位置检测挡块8位置对应；当上电极杆3向下运动至焊接位时，上电极焊位传感器9与上电极位置检测挡块8位置对应；通过调整螺栓可以调节上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9的位置，为了保证检测的灵敏性，应将上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9与上电极位置检测挡块8之间的最短检测距离控制在≤6mm的范围。进一步的，为了方便安装和调整，可将上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9均设置为上下位置和左右位置可调整的结构；所述启动按钮5、上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9均与PLC控制器10连接，通过PLC控制器10进行智能化控制，提高凸焊机整体的安全性和可靠性。本实施例中，上电极原位传感器7和上电极焊位传感器9均采用电感型接近式开关。

当凸焊机在待机状态且上电极杆3处于工作原位时，可调整上电极原位传感器7的位置，使上电极原位传感器7与上电极位置检测挡块8的感应距离≤6mm，上电极原位传感器7尾部指示灯亮起，上电极原位传感器7将原位信号发送给PLC控制器10。

在下电极杆4的定位销上放置工件及焊接螺栓或螺母，按下启动按钮5，当上电极杆3下行至工件的焊接位置时，可调整上电极焊位传感器9的位置，使上电极焊位传感器9与上电极位置检测挡块8的感应距离≤6mm，上电极焊位传感器9尾部指示灯亮起，上电极焊位传感器9将焊位信号发送给PLC控制器10。

结合图3，凸焊机防连车控制方法，包括以下步骤：

a、启动时，按下凸焊机的启动按钮5，上电极杆3带动上电极位置检测挡块8同步运动，通过上电极原位传感器7对上电极位置检测挡块8的位置信息亦即上电极杆3的位置信息进行检测，并将上电极杆3的位置信息传递到PLC控制器10中，PLC控制器10对上电极杆3是否在工作原位和启动按钮5的启动信号进行判断，当上电极杆3在工作原位(上电极原位传感器7的信号为“1”)且启动按钮5启动信号正常(启动按钮5被按下后启动信号为“1”，松开后启动信号为“0”，启动按钮5的启动信号由“1”变为“0”)时，则进行下一步，上电极杆3下行；当上电极杆3不在工作原位(上电极原位传感器7的信号为“0”)或启动按钮5的启动信号异常(启动按钮5被按下后，启动信号为常“1”或常“0”)时，则无动作，上电极杆3不运动；这样就能有效避免在完成一次焊接后，由于上电极杆3还未正常回到原位时的误操作，将启动按钮5再次按下后而产生的误动作。

b、启动后，上电极位置检测挡块8随上电极杆3同步下行至工件焊接位置，上电极焊位传感器9对上电极位置检测挡块8的位置信息亦即上电极杆3的位置信息进行检测，并将上电极杆3的位置信息传递到PLC控制器10，PLC控制器10对上电极杆3的移动距离进行判断，当工件与焊接螺栓或螺母已放置到位(上电极焊位传感器9检测信号为“1”)时，上电极杆3的下行距离正确，则可执行下一步，进行通电焊接；当工件与焊接螺栓或螺母未能完全放置到位时，上电极杆3的下行距离不正确(上电极焊位传感器9检测信号为“0”)，不能执行下一步动作，凸焊机报警停机；

c、焊接完成后，上电极杆3逐渐上行至工作原位。

PLC控制器10对启动按钮5启动信号的监测采用下降沿脉冲启动。启动按钮5的常态信号为“0”，被按下后启动信号为“1”，松开后启动信号为“0”。安全程序对启动按钮5进行检测，只有当按下启动按钮5后松开的一瞬间，启动信号由“1”变为“0”时，启动条件满足才能执行下一步；当检测启动信号为常“1”或常“0”时，则表示触点已粘连或损坏，凸焊机不能动作。此时，可对启动按钮5的劣化状态进行可靠性检测，从而有效杜绝因触点故障而导致的连车事故。

Claims (7)

1.一种具有防连车功能的凸焊机，包括凸焊机本体，所述凸焊机本体包括上下运动的上电极杆(3)、与上电极杆(3)上端固定连接的上平台(2)、下电极杆(4)和启动按钮(5)，其特征在于：还包括防连车装置和与启动按钮(5)连接的PLC控制器(10)，所述防连车装置包括安装在凸焊机本体上部的传感器支架(6)和安装在上平台(2)侧面的上电极位置检测挡块(8)，所述传感器支架(6)上部和下部分别设有与上电极杆(3)工作原位和焊接位置相对应的上电极原位传感器(7)和上电极焊位传感器(9)，所述上电极原位传感器(7)和上电极焊位传感器(9)均与PLC控制器(10)连接。

2.根据权利要求1所述具有防连车功能的凸焊机，其特征在于：所述上电极原位传感器(7)和上电极焊位传感器(9)与上电极位置检测挡块(8)之间的最短检测距离均≤6mm。

3.根据权利要求1或2所述具有防连车功能的凸焊机，其特征在于：所述上电极原位传感器(7)和上电极焊位传感器(9)均采用电感型接近式开关。

4.一种凸焊机防连车控制方法，包括以下步骤：

a、启动时，按下凸焊机的启动按钮(5)，上电极杆(3)带动上电极位置检测挡块(8)同步运动，通过上电极原位传感器(7)对上电极位置检测挡块(8)的位置信息亦即上电极杆(3)的位置信息进行检测，并将上电极杆(3)的位置信息传递到PLC控制器(10)中，PLC控制器(10)对上电极杆(3)是否在工作原位和启动按钮(5)的启动信号是否变化进行判断，当上电极杆(3)在工作原位，且启动按钮(5)的启动信号有变化时，则上电极杆(3)进行下行动作；当上电极杆(3)不在工作原位，或启动按钮(5)的启动信号无变化时，则上电极杆(3)无动作；

b、启动后，上电极位置检测挡块(8)随上电极杆(3)同步下行至工件焊接位置，通过上电极焊位传感器(9)对上电极位置检测挡块(8)的位置信息亦即上电极杆(3)的位置信息进行检测，并将上电极杆(3)的位置信息传递到PLC控制器(10)中，PLC控制器(10)对上电极杆(3)的移动距离进行判断，当工件与焊接螺栓或螺母已放置到位时，上电极杆(3)的下行距离正确，则可执行下一步动作，进行通电焊接；当工件与焊接螺栓或螺母未能完全放置到位时，上电极杆(3)的下行距离不正确，不能执行下一步动作，凸焊机报警停机；

c、焊接完成后，上电极杆(3)逐渐上行至工作原位。

5.根据权利要求4所述的凸焊机防连车控制方法，其特征在于：所述步骤a中，PLC控制器(10)对启动按钮(5)启动信号的监测应用下降沿脉冲启动，启动按钮(5)的常态信号为“0”，启动按钮(5)被按下后信号为“1”，松开后信号为“0”，信号由“1”变为“0”时，启动条件满足才能执行下一步；当检测启动信号为常“1”或常“0”时，则无动作。

6.根据权利要求4所述的凸焊机防连车控制方法，其特征在于：所述步骤a中，当上电极杆(3)在工作原位时，上电极原位传感器(7)的信号为“1”；当上电极杆(3)不在工作原位时，上电极原位传感器(7)的信号为“0”。

7.根据权利要求4所述的凸焊机防连车控制方法，其特征在于：所述步骤b中，当工件与焊接螺栓或螺母已放置到位时，上电极杆(3)的下行距离正确，上电极焊位传感器(9)的检测信号为“1”；当工件与焊接螺栓或螺母未能完全放置到位时，上电极杆(3)的下行距离不正确，上电极焊位传感器(9)的检测信号为“0”。