CN106826006A - 一种门板电阻点焊自动送料系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种门板电阻点焊自动送料系统，主要包括门板安装平台(100)、丝杠导杆(101)、终端支撑(102)、垂直导杆(103)、底座(104)、传动丝杠(105)、垂直支撑(106)、Y向步进电机(107)、电动升降杆(108)、电气控制箱(109)、平台支撑(110)、X向步进电机(111)、弹性联轴器(112)；本发明的目的是解决配合电阻点焊机使用，门板固定在安装平台上(100)，通过X向步进电机(111)，Y向步进电机(107)，电动升降杆(108)，实现门板自动送料和自动定位，代替原来的人工送料和人工定位，提高生产效率和产品质量。

Description

一种门板电阻点焊自动送料系统
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆制动控制系统电气控制箱体门板制造的技术领域，具体涉及到箱体加强筋的电阻点焊自动化送料工装系统。
背景技术
随着社会和经济的发展，轨道交通依靠其运量大，速度快，时间控制好，天气干扰小的特点，在现在交通中扮演重要的角色。高速化对机车车辆的轻量化提出了高要求，传统的钢结构车辆已经不能满足高速化要求。
铝合金具有密度小、耐大气腐蚀性强、资源广、价格相对便宜等优点。铝合金点焊具有变形小，环保易于操作，自动化焊接程度高等优点，研究铝合金点焊工艺，并实现电阻点焊自动化，显得越来越重要。
专利号为201320156951.9，名称为一种自动点焊机的送料机构，其公开的技术方案包括台板和竖直固定于台板上的安装板。安装板一面上设有水平布置的料片轨道，料片轨道下面设有料板及供料板进出于料片轨道底部的进料板道和出料板道；料片轨道的上面设有将料片轨道提升的提起机构，料片轨道下面设有将料片轨道顶起的顶起机构；安装板另一面上设有穿过安装板将料板钩入及顶出料片轨道底部的料板输送机构，料板输送机构沿料片轨道传输方向滑动，料板输送机构的滑动与料片轨道的料片输送同步。本实用新型通过设置提起机构、顶起机构和料板输送机构，使得自动点焊机的送料实现自动化，提高生产效率，降低人工成本。
专利号为200920270297.8，名称为一种具有自动送料装置的点焊机，公开的技术方案包含一电感点焊机、一送料器和一下料槽，所述送料器设于电感点焊机的一侧，所述下料槽设于电感点焊机的另一侧。种具有自动送料装置的点焊机时，首先将多块模件填入料斗11中，然后触按启动按钮，送料汽缸推动送料滑块14前推，下料斗11最底下的模件沿第一导料槽12滑入电感点焊机2的第二导料槽21中，模件送入到一定位置触发后限位开关16，送料滑块14停止前进同时电感点焊机2的机头启动开始焊接作业，送料滑块14退回原位为下次送做准备，待电感点焊机2中模件内的工件焊接完成后，送料滑块14在送料汽缸的作用下再次送模件进入电感点焊机2中焊接，直到第三块模件被送入电感点焊机2时，第一块送入电感点焊机2第二导料槽21的模件被第二块模件推入下料槽3中，通过滑料槽滑至品质检验处。如此重复只要每隔一定时间及时补充料斗中的模件，点焊机就可以不间断地点焊作业。
上述两篇技术方案的自动送料系统适用于焊接部位少，焊接点位比较固定的待焊工件，没有在焊接过程中自动调整每个待焊工件焊接位置的功能，即只有自动送料的功能，但是没有自动定位的功能。
发明内容
本发明的目的是解决配合电阻点焊机使用，实现门板自动送料和自动定位，代替原来的人工送料和人工定位，提高生产效率和产品质量。
所述的自动送料系统在X、Y、Z三个方向上调整门板的位置，其技术方案包括门板安装平台100、丝杠导杆101、终端支撑102、垂直导杆103、底座104、传动丝杠105、垂直支撑106、Y向步进电机107、电动升降杆108、电气控制箱109、平台支撑110、X向步进电机111、弹性联轴器112。
待点焊的门板固定在，门板支撑平台100上，两块门板支撑平台100通过传动丝杠105和丝杠导杆101串联成整体，传动丝杠105和丝杠导杆101的两端分别安装在终端支撑102和平台支撑110上。X向步进电机111通过螺栓联接安装在平台支撑110上，传动丝杠105通过弹性联轴器112和X向步进电机111联接，门板支撑平台100与传动丝杠105组成丝杠螺母副，同时，门板支撑平台100与丝杠导杆101连接，门板支撑平台100的两端侧分别可以滑动的套接在两个丝杠导杆101上，丝杠导杆101起到支撑与导向的作用；X向步进电机111驱动传动丝杠105旋转，传动丝杠105带动门板支撑平台100沿X轴方向移动。
电气控制箱109通过螺栓联接安装在平台支撑110上，电动升降杆108上端通过螺栓联接平台支撑110和终端支撑102，下端通过螺栓联接在垂直支撑106上，垂直导杆103安装在两个垂直支撑106的下底面，并插入垂直支撑106，电机驱动电动升降杆108沿Z向运动，带动垂直导杆103沿Z向运动，从而带动平台支撑110和终端支撑102沿Z向运动，垂直导杆103与垂直支撑106不通气，不通液。
两个Y向步进电机107分别安装在垂直支撑106侧面，垂直支撑106通过Y向步进电机107带动的传动副沿Y轴方向与底座104相对运动；所述传动副为齿轮齿条或者导轨导轮，Y轴方向的传动副齿轮齿条或者导轨导轮安装在底座104中的凹槽轨道内，通过向步进电机107实现平稳精准的传动。
本系统分为手动模式(调试)和自动模式(工作)两种状态。将门板固定在两个承载平台上，固定方式可用螺栓销钉或者夹紧装置，用手动模式调整对齐第一个焊点的位置，即可启动自动模式。X轴方向由MCU根据设定调制出合适的波形带动步进电机带动丝杠传动，点焊间距准确可靠；Y轴方向由MCU根据设定的间距调制波形驱动底座的两个步进电机带动齿轮(或者导轮)驱动，完成Y轴方向的点焊焊接。Z轴方向为MCU根据配合使用的光电模块，驱动电动升降杆进行小范围的升降，辅助进行整个焊接过程。对电阻焊机控制中，本电阻焊机的控制器支持全自动编程焊接，由MCU根据电阻焊机控制器的编程规则进行编程，协调电阻焊机和自动送料系统平台动作。使用此系统后，即可以实现铝合金门板的自动化送料和定位，摆脱人工送料和人工定位，提高了生产效率和产品质量。
采用本发明的工作步骤如下：
将系统通电，确认电气控制箱面板109急停按钮处于释放状态，按下相应开关按钮，系统启动工作。
依次通过数字键盘输入X,Y,Z的点焊参数间距和数量，分别按相应确认进入下一项。将未焊接的门板安装在安装平台上100，固定好后按相应模式选择按钮启动手动模式，长按面板X,Y,Z相应方向按钮调整门板的位置，将第一个焊点的位置对准焊机的电级，确认门板下端面和下电极端面接触。
确认门板位置安装到位后，按相应模式选择按钮选择自动模式，开始自动化焊接。
途中可随时按相应暂停暂停自动化焊接，再次按下按钮后恢复并继续后续的焊接。
一个焊接程序完成后，焊机和送料系统自动停止工作，电极自动抬起，再次按下相关自动按钮，系统停止焊接工作。
拆除紧固装置，取下焊接好的门板。
安装下一门板，执行焊接。或者结束焊接后执行下一步。
再次按下相应开关按钮，整个系统断电停止工作。
本发明的有益效果，本发明的技术方案为基于单片机的全电气化可移动支持平台，配合电阻点焊机使用，用于实现铝合金门板的电阻点焊自动化焊接。该系统能在有效范围内实现X,Y,Z轴三轴空间内的移动。X轴方向采用丝杠传动，为平台的主要传动方向，Y轴方向传动由两个支撑底部的电机通过传动副(齿轮齿条、涡轮蜗杆、丝杠)实现Y轴的运动。Z轴方向采用支撑上安装的电动升降杆实现小范围内的升降。本系统采用全电气化设备，设备精简，制造简单，不通气不通液，使用电压相对较低的小型大扭矩步进电机和小型电动升降杆(铝合金门板质量较轻)，安全节能，过步进电机和单片机配合，精准有效的实现自动化电阻焊。
附图说明
图1为门板自动送料系统结构图。
图2为门板自动送料系统的一种实施情况。
图3为门板安装平台分解结构图。
附图标记说明：
1-电阻焊机上下电极、2-焊接门板、3-固定螺栓销、4-自动送料系统、5-定位销适配器；100-门板支撑平台、101-丝杠导杆、102-终端支撑、103-垂直导杆、104-底座、105-传动丝杠、106-垂直支撑、107-Y向步进电机、108-电动升降杆、109-电气控制箱、110-平台支撑、111-X向步进电机、112-弹性联轴器。
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。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
如图1所示，为门板自动送料系统结构图，包括门板安装平台100、丝杠导杆101、终端支撑102、垂直导杆103、底座104、传动丝杠105、垂直支撑106、Y向步进电机107、电动升降杆108、电气控制箱109、平台支撑110、X向步进电机111、弹性联轴器112。
待点焊的门板固定在，门板支撑平台100上，两块门板支撑平台100通过传动丝杠105和丝杠导杆101串联成整体，传动丝杠105和丝杠导杆101的两端分别安装在终端支撑102和平台支撑110上。X向步进电机111通过螺栓联接安装在平台支撑110上，传动丝杠105通过弹性联轴器112和X向步进电机111联接，门板支撑平台100与传动丝杠105组成丝杠螺母副，同时，门板支撑平台100与丝杠导杆101连接，门板支撑平台100的两端侧分别可以滑动的套接在两个丝杠导杆101上，丝杠导杆101起到支撑与导向的作用；X向步进电机111驱动传动丝杠105旋转，传动丝杠105带动门板支撑平台100沿X轴方向移动。
电气控制箱109通过螺栓联接安装在平台支撑110上，电动升降杆108上端通过螺栓联接平台支撑110和终端支撑102，下端通过螺栓联接在垂直支撑106上，垂直导杆103安装在两个垂直支撑106的下底面，并插入垂直支撑106，电机驱动电动升降杆108沿Z向运动，带动垂直导杆103沿Z向运动，从而带动平台支撑110和终端支撑102沿Z向运动，垂直导杆103与垂直支撑106不通气，不通液。
两个Y向步进电机107分别安装在垂直支撑106侧面，垂直支撑106通过Y向步进电机107带动的传动副沿Y轴方向与底座104相对运动；所述传动副为齿轮齿条或者导轨导轮，Y轴方向的传动副齿轮齿条或者导轨导轮安装在底座104中的凹槽轨道内，通过向步进电机107实现平稳精准的传动。
如图2所示，图2为门板自动送料系统的一种实施情况，1为电阻焊机上下电极、2为焊接门板、3为固定螺栓销、4为自动送料系统、5为定位销适配器；该实施例中焊接门板2通过固定螺栓销3固定在门板安装平台100上。
如图3所示，门板自动送料系统，门板通过固定螺栓销，根据不同的门板孔形状，可选用不同的定位销适配器5进行定位，不局限于圆柱形螺栓销定位固定，定位固定在门板安装平台100上。
通过系统手动模式，调整安装平台100使门板进入电阻焊机上下电极的间距中，之后启动系统进行焊接。

Claims (10)

1.一种门板电阻点焊自动送料系统，所述的自动送料系统在X、Y、Z三个方向上调整门板的位置，自动送料系统包括平台支撑(110)、终端支撑(102)、传动丝杠(105)、丝杠导杆(101)、弹性联轴器(112)、门板安装平台(100)、X向步进电机(111)、垂直导杆(103)、垂直支撑(106)、底座(104)、Y向步进电机(107)、电动升降杆(108)、电气控制箱(109)；其特征在于：传动丝杠(105)和丝杠导杆(101)的两端分别安装在终端支撑(102)和平台支撑(110)上，X向步进电机(111)通过螺栓联接安装在平台支撑(110)上，电气控制箱(109)通过螺栓联接安装在平台支撑(110)上，传动丝杠(105)通过弹性联轴器(112)和X向步进电机(111)联接，两块门板支撑平台(100)通过传动丝杠(105)和丝杠导杆(101)串联成整体，平台支撑(110)在传动丝杠(105)的带动下在X轴方向沿丝杠导杆(101)运动；电动升降杆(108)上端通过螺栓联接平台支撑(110)和终端支撑(102)，下端通过螺栓联接在垂直支撑(106)上，电动升降杆(108)带动两块门板支撑平台(100)沿Z轴方向运动；垂直导杆(103)安装在平台支撑(110)和终端支撑(102)的下底面，并插入垂直支撑(106)，两个Y向步进电机(107)分别安装在垂直支撑(106)侧面，垂直支撑(106)通过Y向步进电机(107)带动的传动副沿Y轴方向与底座(104)相对运动。
2.根据权利要求1所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：待焊接门板安装在门板安装平台(100)上，X向步进电机(111)带动传动丝杠(105)，传动丝杠(105)与门板安装平台(100)组成丝杠螺母副，门板安装平台(100)的与起导向与支撑作用的丝杠导杆(101)连接，X向步进电机(111)驱动门板安装平台(100)在X向上移动；Y向步进电机(107)带动垂直支撑(106)沿Y向移动，电动升降杆(108)带动终端支撑(102)和平台支撑(110)沿Z向移动，待焊接门板可以实现在向任意位置移动，实行任意位置的电阻焊焊接。
3.根据权利要求1或2所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：X向步进电机(111)通过弹性联轴器(112)与传动丝杠联接(105)。
4.根据权利要求1所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：电动升降杆(108)上端通过螺栓联接平台支撑(110)和终端支撑(102)，下端通过螺栓联接在垂直支撑(106)上，垂直导杆(103)安装在两个平台支撑(110)和终端支撑(102)的下底面，并插入垂直支撑(106)内，垂直导杆(103)可沿垂直支撑(106)在Z向上运动；垂直导杆(103)与垂直支撑(106)不通气，不通液。
5.根据权利要求1、2或4所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：X轴向传动和Z轴向传动分别由丝杠导杆(101)和垂直导杆(103)辅助传动定位，使相应的传动按照指定方向进行，不产生偏差。
6.根据权利要求1、2或4所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：垂直支撑(106)通过Y向步进电机(107)带动的传动副沿Y轴方向与底座(104)相对运动；所述传动副为齿轮齿条或者导轨导轮。
7.根据权利要求6所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：Y轴方向的传动副齿轮齿条或者导轨导轮安装在底座(104)中的凹槽轨道内，通过向步进电机(107)实现平稳精准的传动。
8.根据权利要求1所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：所述电气控制箱(109)上配备液晶模组、按钮模组以及单片机联接PC的烧录接口，可直接通过PC编程烧录更换内置程序。
9.根据权利要求1所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：待焊门板通过固定螺栓销固定在门板安装平台上；根据不同的门板孔形状，可选用不同的定位销适配器进行定位。
10.根据权利要求1所述的门板电阻点焊自动送料系统，其特征在于：门板电阻点焊自动送料系统设有自动调整模式和手动调整模式。
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