CN106334889A - 一种桥壳本体直缝自动焊接生产线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥壳本体直缝自动焊接生产线及其控制方法，其特点是：生产线由两条焊接线、上料线、下料线组成；其生产控制方法包括上料线动作、焊接动作及下料线动作工艺步骤；整条生产线采用空中移载磁吸式自动搬运上下料系统，通过自动翻转完成桥壳直缝的双面焊接，具备焊缝自动跟踪和自动清枪、剪丝、喷硅油功能，配备电气控制系统用于整套生产线设备动作的自动运行、程序控制和监测，多品种混线生产，操作无人化，自动化程度高，生产效率高。

Description

一种桥壳本体直缝自动焊接生产线及其控制方法

技术领域：

本发明涉及桥壳本体自动焊接技术领域，具体地讲是一种桥壳本体直缝自动焊接生产线及其控制方法；可广泛用于中、重卡车桥等方面。

背景技术：

驱动桥壳是汽车的主要部件之一，随着汽车工业的高速发展和制造加工技术的不断进步，目前制造业较先进的桥壳加工方法为“冲压+焊接+机械加工”，冲压焊接桥壳目前在汽车行业中占据主导地位，对所需的焊接设备自动化程度要求也越来越高，但对于设备更新投入较大。对于原生产中一直使用的单机式焊接专机，生产中每台需配1名操作人员，4台焊接专机正常生产至少需要4人，手动操作劳动强度大，效率低，烟尘作业致职业病增加，专机各部件老化；近几年国内新投产的车桥焊接生产线，直缝焊接工序均采用机器人自动焊，设备投资更大。

发明内容：

本发明的目的是克服已有技术的不足，而提供一种桥壳本体直缝自动焊接生产线。

本发明的另一目的是提供一种桥壳本体直缝自动焊接生产线的控制方法。

本发明主要解决现有的单机式焊接专机自动化程度低、焊接质量不稳定、效率低、用工人数多的问题。

本发明的技术方案是：一种桥壳本体直缝自动焊接生产线，其特殊之处在于，所述的生产线由两条焊接线、上料线、下料线及电气控制系统组成；每条焊接线由预放工位、正面焊接工位、焊枪行走专机、翻转工位、反面焊接工位、反面焊枪行走专机、下料等待工位及链板传送装置组成，链板传送装置驱动链轮链条转动实现工件从预放工位到下料等待工位之间的自动输送；上料线由上料辊道、桥壳上料空中移载线及磁吸式上料吊装运输小车组成，磁吸式上料吊装运输小车将工件从上料辊道由磁铁吸住气动提升后沿移载线吊至预放工位，进入焊接线；下料线由桥壳下料空中移载线、磁吸式下料吊装运输小车及下料升降装置组成，工件焊完后磁吸式下料吊装运输小车将工件从下料等待工位由磁铁吸住气动提升后沿移载线吊至下料升降装置，进入下道工序；电气控制系统由两个控制电柜、各工位电机和N个传感器组成。

进一步的，所述的焊接工位设清枪、剪丝、喷硅油装置。

本发明的桥壳本体直缝自动焊接生产线的控制方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：

a上料线动作：电气控制系统监测焊接线各个工位状态，当某条焊接线的预放工位和正面焊接工位空闲时，上料线的磁吸式上料吊装运输小车从上料辊道吸取桥壳，运送到空闲的焊接线的预放工位；

b焊接动作：当正面焊接工位检测到桥壳时，工位的升降装置将桥壳顶起，工位的尾座气动顶紧到位后撤回，工位的自定心夹紧机构夹紧桥壳，焊枪根据读取的桥壳类型定位到焊接起始点，焊接启动，焊接摆动启动，每条焊缝可分三段不同速度焊接，焊接到结束点位置，焊接停止焊枪回零点，焊枪移动到清枪站位置自动进行清枪、剪丝、喷硅油，在此过程中，工位的夹紧机构松开，工位的升降装置将工件放下，桥壳由链板传送装置带动前进到翻转工位，翻转工位的升降装置升起，翻转工位的旋转机头和尾座气动顶紧，工位的升降装置落下，机头旋转桥壳翻转180°，工位的升降装置升起，工位的机头和尾座气动松开，工位的升降装置落下，桥壳前进到下一反面焊接工位，反面的焊接与正面焊接过程相同，焊接完成，桥壳由链板传送装置带动到下料等待工位；

c下料线动作：电气控制系统检测到下料等待工位有桥壳后，下料线的磁吸式下料吊装运输小车吊起桥壳从焊接线吊离，送到下料升降装置位置，然后放置到指位置。

本发明所述的一种桥壳本体直缝自动焊接生产线及其控制方法与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：1、桥壳在工位的自定心夹具上定位气动夹紧，夹具轴线与机头小车行走导轨平行，提高定位精度，防止焊偏；2、桥壳焊缝高低变化时焊枪由控制系统控制，只需设定焊缝起点和终点，升降起点和升降距离由电机带动实现自动提升；3、工位的焊枪架结构锁紧可靠，焊枪具备摆动功能以提高焊接质量；4、桥壳自动上下料，自动翻转180°，焊接双面焊缝，省人，劳动强度减至最低；5、工位配置清枪、剪丝、喷硅油装置自动清枪，实现无人操作；6、整条生产线采用空中移载磁吸式自动搬运上下料系统，通过自动翻转完成桥壳直缝的双面焊接，通过链板传送装置实现工件预放工位、正面焊接、翻转、反面焊接、下料等待工位间的自动输送，通过自定心装置实现桥壳焊缝的精确定位焊接，焊枪摆动提高焊接质量，具备焊缝自动跟踪和清枪剪丝功能，配备电气控制系统用于整套生产线设备动作的自动运行、程序控制和监测，多品种混线生产，操作无人化，自动化程度高，生产效率高。

附图说明：

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是本发明的侧视结构示意图；

图4是本发明的空中移载线及磁吸式吊装运输小车结构示意图；

图5是本发明的翻转工位结构示意图；

图6是本发明的预放工位结构示意图。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1，参图1、2、3、4、5、6，根据设计需要，将预放工位3、正面焊接工位4、正面焊枪行走专机5、翻转工位6、反面焊枪行走专机8、反面焊接工位9、下料等待工位10及链板传送装置7结合组成一条焊接线，焊接工位设置清枪、剪丝、喷硅油装置，链板传送装置7由电机驱动链轮链条转动实现工件从预放工位3到下料等待工位10之间的自动输送；焊接线为两条，每条焊接线配两台焊接专机，每台焊接专机配两台焊机；由上料辊道1、桥壳上料空中移载线及磁吸式上料吊装运输小车2组成上料线；磁吸式上料吊装运输小车2将工件从上料辊道1由磁铁吸住气动提升后沿桥壳上料空中移载线吊至预放工位3，进入焊接线；由下料升降装置12、桥壳下料空中移载线和磁吸式下料吊装运输小车11组成下料线；工件焊完后，磁吸式下料吊装运输小车11将工件从下料等待工位10由磁铁吸住气动提升后沿桥壳下料空中移载线吊至下料升降装置12，进入下道工序；由两个控制电柜、各工位电机和N个传感器组成电气控制系统13，每个控制电柜布置十四个PLC控制站，分别控制生产线不同的动作，五个触摸屏控制台，可监控生产线的生产状态和更改预设参数；由上述的两条焊接线、上料线、下料线及电气控制系统组成本发明的桥壳本体直缝自动焊接生产线。

本发明的一种桥壳本体直缝自动焊接生产线的控制方法，包括如下工艺步骤：

a上料线动作：电气控制系统监测焊接线各个工位状态，当某条焊接线预放工位和正面焊接工位空闲时，上料线吊装运输小车从上料辊道吸取桥壳，运送到空闲的焊接线的预放工位；

b焊接动作：当正面焊接工位检测到桥壳时，工位的升降装置将桥壳顶起，工位的尾座气动顶紧到位后撤回，工位的自定心夹紧机构夹紧桥壳，焊枪根据读取的桥壳类型定位到焊接起始点，焊接启动，焊接摆动启动，每条焊缝可分三段不同速度焊接，焊接到结束点位置，焊接停止焊枪回零点，焊枪移动到清枪站位置自动进行清枪、剪丝、喷硅油，在此过程中，工位的夹紧机构松开，工位的升降装置将工件放下，桥壳由链板带动前进到翻转工位，翻转工位的升降装置升起，翻转工位的旋转机头和尾座气动顶紧，工位的升降装置落下，机头旋转桥壳翻转180°，工位的升降装置升起，工位的机头和尾座气动松开，工位的升降装置落下，桥壳前进到下一反面焊接工位，反面的焊接与正面焊接过程相同，焊接完成，桥壳前进到下料线的下料等待工位；

c下料线动作：电气控制系统检测到下料等待工位有桥壳后，下料线吊装运输小车吊起桥壳从焊接线吊离，送到下料升降装置位置。

本发明的生产线通过接近开关、限位开关、光电开关、编码器等传感器监控焊接生产线的各个位置，PLC对传感器输入的专机的位置和状态信息进行分析控制；焊枪配置步进电机精确控制焊枪移动；配置自动清枪站，焊接完成后自动剪丝、清枪、喷硅油；十四个PLC控制站，对生产线各个控制点分别控制，实现焊接生产线的物料检测、物料自动分配、自动上料、自动定位、自动夹紧、自动焊接定位、自动焊接、自动清枪、自动翻转、自动下料全自动化控制；配置五个触摸屏控制台，可监控生产线的生产状态和更改预设参数；根据焊丝与焊接坡口的间距变化会引起焊接电流的变化，采集焊接电流输入到控制系统中，通过PID控制焊枪上下调整，保持焊丝与坡口间距稳定在设计值。

Claims (3)

1.一种桥壳本体直缝自动焊接生产线，其特征在于，所述的生产线由两条焊接线、上料线、下料线及电气控制系统组成；每条焊接线由预放工位（3）、正面焊接工位（4）、焊枪行走专机（5）、翻转工位（6）、反面焊接工位（8）、反面焊枪行走专机（9）、下料等待工位（10）及链板传送装置（7）组成，链板传送装置（7）驱动链轮链条转动实现工件从预放工位（3）到下料等待工位（10）之间的自动输送；上料线由上料辊道（1）、桥壳上料空中移载线及磁吸式上料吊装运输小车（2）组成，磁吸式上料吊装运输小车（2）将工件从上料辊道（1）由磁铁吸住气动提升后沿移载线吊至预放工位（3），进入焊接线；下料线由桥壳下料空中移载线、磁吸式下料吊装运输小车（11）及下料升降装置（12）组成，工件焊完后，磁吸式下料吊装运输小车（11）将工件从下料等待工位（10）由磁铁吸住气动提升后沿移载线吊至下料升降装置（12），进入下道工序；电气控制系统（13）由两个控制电柜、各工位电机和N个传感器组成。

2.根据权利要求1所述的一种桥壳本体直缝自动焊接生产线，其特征在于，所述的焊接工位设清枪、剪丝、喷硅油装置。

3.根据权利要求1或2所述一种桥壳本体直缝自动焊接生产线的控制方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

a上料线动作：电气控制系统监测焊接线各个工位状态，当某条焊接线的预放工位和正面焊接工位空闲时，上料线的磁吸式上料吊装运输小车从上料辊道吸取桥壳，运送到空闲的焊接线的预放工位；

b焊接动作：当正面焊接工位检测到桥壳时，工位的升降装置将桥壳顶起，工位的尾座气动顶紧到位后撤回，工位的自定心夹紧机构夹紧桥壳，焊枪根据读取的桥壳类型定位到焊接起始点，焊接启动，焊接摆动启动，每条焊缝可分三段不同速度焊接，焊接到结束点位置，焊接停止焊枪回零点，焊枪移动到清枪站位置自动进行清枪、剪丝、喷硅油，在此过程中，工位的夹紧机构松开，工位的升降装置将工件放下，桥壳由链板传送装置带动前进到翻转工位，翻转工位的升降装置升起，翻转工位的旋转机头和尾座气动顶紧，工位的升降装置落下，机头旋转桥壳翻转180°，工位的升降装置升起，工位的机头和尾座气动松开，工位的升降装置落下，桥壳前进到下一反面焊接工位，反面的焊接与正面焊接过程相同，焊接完成，桥壳由链板传送装置带动到下料等待工位；

c下料线动作：电气控制系统检测到下料等待工位有桥壳后，下料线的磁吸式下料吊装运输小车吊起桥壳从焊接线吊离，送到下料升降装置位置，然后放置到指位置。