CN106984895A - 数字化超声波柔性智能焊接装备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字化超声波柔性智能焊接装备及其使用方法，包括机座，所述机座的台面后侧设置有立臂，所述立臂上设置有由驱动机构驱动升降的超声波焊接机构，立臂的一侧部竖向设置有与超声波焊接机构相连接的光学尺，立臂上的另一侧部设置有超声波焊接机构的限位保护机构，所述机座的台面上且位于超声波焊接机构的下方设置有用于校正超声波焊接机构平面度的校正治具，机座上还设置有超声波焊接机构的控制箱。该数字化超声波柔性智能焊接装备不仅结构紧凑，而且操作简单易操控。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字化超声波柔性智能焊接装备及其使用方法。
背景技术
由于传统超声波焊接装备在生产作业和技术维护作业中存在以下问题：1）生产人员劳动强度大，对生产人员熟练程度和技术等级要求高；2）对操作人员技术等级要求高且严格、装备生产通用性差；3）生产调试过程繁琐、调试时效性受人为因素影响较为严重；4）因调试技术要求高、作业人员熟练要求高及人员离职等因素导致装备调试周期长、生产管控难、生产混乱、装备操作繁琐、导致整线生产稳定性难以控制；5）产品焊接精度和強度受外部因素气压、人员、零件设计精度、零件加工和组装精度等影响较大，从而严重影响整机组装精度和稳定性进而影响产品焊接精度和质量；6）产品焊接功能单一，焊接过程可控性、数字化、智能化低，导致很难实现数字智能化精益生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字化超声波柔性智能焊接装备及其使用方法，不仅结构紧凑，而且操作简单易操控。
本发明的技术方案在于：一种数字化超声波柔性智能焊接装备，包括机座，所述机座的台面后侧设置有立臂，所述立臂上设置有由驱动机构驱动升降的超声波焊接机构，立臂的一侧部竖向设置有与超声波焊接机构相连接的光学尺，立臂上的另一侧部设置有超声波焊接机构的限位保护机构，所述机座的台面上且位于超声波焊接机构的下方设置有用于校正超声波焊接机构平面度的校正治具，机座上还设置有超声波焊接机构的控制箱。
进一步地，所述超声波焊接机构包括一位于机座台面上方的悬臂座，所述悬臂座上竖向设置有工作端穿过悬臂座的超声波震子，所述超声波震子的工作端上设置有焊头，所述悬臂座上还设置有罩设在超声波震子上的保护罩。
进一步地，所述悬臂座的周部间隔设置有竖向穿过悬臂座的校正销，所述机座的台面上对应设置有与校正销相配合的校正孔。
进一步地，所述驱动机构包括设置于立臂前侧的竖向滑槽，所述竖向滑槽内设置有与其滑动配合并与悬臂座后端固定连接的滑块，所述滑块上螺接有下端与轴承座转动连接且上端穿过滑块的竖向螺杆，所述立臂的上端设置有立式电机，所述立式电机的输出端与竖向螺杆相连接以驱动滑块升降。
进一步地，所述限位保护机构包括设置于立臂另一侧上部的上部限位开关和下部的下部限位开关，所述上部限位开关为双保险限位开关，所述超声波焊接机构上设置有用于与上部限位开关和下部限位开关相配合的限位触发杆。
进一步地，所述机座的台面上间隔设置有若干安装孔，所述校正治具为精密研磨后的长方体，校正治具竖向设置于机座台面上。
进一步地，所述控制箱上设置有人机操控界面和用于存储产品焊接数据的工业电脑，所述控制箱还配置有扫码枪。
进一步地，所述机座的下部设置有具有刹车的万向脚轮。
上述数字化超声波柔性智能焊接装备的使用方法，包括以下步骤：
1）将产品的焊接数据准确储存于工业电脑内；
2）将校正治具安装在机座的台面上，用以校正超声波震子平面度；
3）通过扫描枪对产品或者模具、工装治具进行自动扫码完成工业电脑内产品程序的切换；
4）对焊接程序自动切换调用；
5）当焊接程序自动切换调用完成后，启动超声波焊接机构即可通过配合驱动机构、光学尺及限位保护机构完成产品的精密准确焊接。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该数字化超声波柔性智能焊接装备不仅结构紧凑，而且操作简单易操控；具有精密光栅尺位置检测，提高测量精度；具有精密驱动机构驱使的超声波焊接机构，保证焊接精度；具有THK精密模组焊接平稳稳定移送，保证移送精度；具有工程电脑数字化存储和监测，智能化、数字化程度高；具有触摸屏人机数字化显示和切换品名；可扫码自动识别产品，便于产品更换，通用性强；当焊接程序调用完成后可自动对产品进行自动焊接生产，无需进行漫长的焊接技术参数调试和焊接位置验证，从而有效的提高焊接时效性、焊接效率、焊接品质等；大大降低操作人员和技术维护人员的技术要求和劳动强度，降低焊接成本，更重要的是此套装置使得焊接变得简单易控，整个焊接过程可实时进行数字化监控以确保产品焊接品质，真正意义上实现人、机无障碍交流和互动，实现数字智能化精益生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的图1的A区放大图；
图3为本发明的结构示意图二；
图4为本发明的拆除保护罩后的结构示意图；
图5为本发明的图4的B区放大图；
图中：10-机座 11-台面 12-安装与定位（孔） 13-人机操控界面 14-工业电脑15-万向脚轮 16-校正孔 20-校正治具 30-立臂 31-竖向滑槽 32-滑块 33-竖向螺杆 34-立式电机 35-固定板 40-超声波焊接机构 41-悬臂座 42-超声波震子 43-保护罩 44-校正销 50-光学尺 60-控制箱 71-上部限位开关 72-下部限位开关73-限位触发杆。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图1至图5
一种数字化超声波柔性智能焊接装备，包括机座10，所述机座的台面11后侧设置有立臂30，所述立臂上设置有由驱动机构驱动升降的超声波焊接机构40，立臂的一侧部竖向设置有与超声波焊接机构相连接的光学尺50，以便监测超声波焊接机构的焊接位置。立臂上的另一侧部设置有超声波焊接机构的限位保护机构，以便控制超声波焊接机构的上行和下行极限。所述机座的台面上且位于超声波焊接机构的下方设置有用于安装模具、工装等的安装与定位孔，以及用以校正校正超声波焊接机构平面度的校正治具20，机座上还设置有超声波焊接机构的控制箱60。
本实施例中，所述超声波焊接机构包括一位于机座台面上方的悬臂座41，所述悬臂座上竖向设置有工作端穿过悬臂座的超声波震子42，所述超声波震子的工作端穿过设置于悬臂座上的通孔，超声波震子的工作端上设置有焊头，所述悬臂座上还设置有罩设在超声波震子上的保护罩43，以便保护震子和操作人员。通过超声波震子的震动配合焊头完成工件、产品的焊接。
本实施例中，所述悬臂座的周部间隔设置有竖向穿过悬臂座的校正销44，所述机座的台面上对应设置有与校正销相配合的校正孔16，从而便于校正超声波震子。
本实施例中，所述驱动机构包括设置于立臂前侧的竖向滑槽31，所述竖向滑槽内设置有与其滑动配合并与悬臂座后端固定连接的滑块32，竖向滑槽和滑块配合形成精密导向模组，且该精密导向模组为THK精密导向模组。所述滑块上螺接有下端与轴承座转动连接且上端穿过滑块的竖向螺杆33，固定于THK精密模组上端的固定板35上设置有立式电机34，竖向螺杆穿出滑块的上端与立式电机的输出端相连接以驱动滑块升降，以便为超声波焊接机构提供精密导向。所述立式电机由工业电脑控制。
本实施例中，所述限位保护机构包括设置于立臂另一侧上部的上部限位开关71和下部的下部限位开关72，所述上部限位开关为双保险限位开关，所述超声波焊接机构上设置有用于与上部限位开关和下部限位开关相配合的限位触发杆73，所述上部限位开关和下部限位开关上分别设置有用于限位触发杆竖向穿过的槽口，从而通过监控限位触发杆的位置完成限定超声波焊接机构的运动极限，所述上部限位开关和下部限位开关的输出端分别与工业电脑相连接。
本实施例中，所述机座的台面上间隔设置有若干安装孔12，所述校正治具为精密研磨后的长方体，校正治具竖向设置于机座台面上，以便校正超声波震子平面度。
本实施例中，所述控制箱上设置有人机操控界面13和用于存储产品焊接数据的工业电脑14，以便通过人机操控界面数字化显示和切换品名以完成操控超声波焊接机构，通过工业电脑显示和监控并存储焊接点所有技术参数。所述控制箱还配置有扫码枪，通过扫码枪完成数据收集，并存入工业电脑中。所述机座下部设置有具有刹车的万向脚轮15，以便该焊接装备移位。
该焊接装备工作原理：通过精密伺服电机（立式电机）为动力源配合THK精密导向模组实现焊接震子的焊接位移，焊接过程中由精密光学尺配合工业电脑及可触摸的人机操控界面和控制箱实现焊接位置、焊接点等所有技术参数数据收集、显示和监控，从而实现产品精密准确焊接。当需要更换品名时可直接通过扫码枪对产品或者模具、工装治具进行自动扫码，完成品名切换，也可手动通过人机来完成品名切换。
一种数字化超声波柔性智能焊接装备的使用方法，包括以下步骤：
1）在焊接信息储备阶段可将产品的焊接数据准确储存于工业电脑内；
2）将校正治具安装在机座的台面上，用以校正超声波震子平面度；
3）通过扫描枪对产品或者模具、工装治具进行自动扫码完成工业电脑内产品程序的切换；
4）对焊接程序进行自动切换调用；
5）当焊接程序自动切换调用完成后，启动超声波焊接机构即可通过配合驱动机构、光学尺及限位保护机构自动完成对产品进行自动焊接生产。从而达到精密准确焊接，可无需进行漫长的焊接技术参数调试和焊接位置验证，从而有效的提高焊接时效性、焊接效率、焊接品质等，并且大大降低操作人员和技术维护人员的技术要求和劳动强度，从而降低焊接成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的数字化超声波柔性智能焊接装备并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种数字化超声波柔性智能焊接装备，包括机座，其特征在于，所述机座的台面后侧设置有立臂，所述立臂上设置有由驱动机构驱动升降的超声波焊接机构，立臂的一侧部竖向设置有与超声波焊接机构相连接的光学尺，立臂上的另一侧部设置有超声波焊接机构的限位保护机构，所述机座的台面上且位于超声波焊接机构的下方设置有用于校正超声波焊接机构平面度的校正治具，机座上还设置有超声波焊接机构的控制箱。
2.根据权利要求1所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述超声波焊接机构包括一位于机座台面上方的悬臂座，所述悬臂座上竖向设置有工作端穿过悬臂座的超声波震子，所述超声波震子的工作端上设置有焊头，所述悬臂座上还设置有罩设在超声波震子上的保护罩。
3.根据权利要求2所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述悬臂座的周部间隔设置有竖向穿过悬臂座的校正销，所述机座的台面上对应设置有与校正销相配合的校正孔。
4.根据权利要求2或3所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述驱动机构包括设置于立臂前侧的竖向滑槽，所述竖向滑槽内设置有与其滑动配合并与悬臂座后端固定连接的滑块，所述滑块上螺接有下端与轴承座转动连接且上端穿过滑块的竖向螺杆，所述立臂的上端设置有立式电机，所述立式电机的输出端与竖向螺杆相连接以驱动滑块升降。
5.根据权利要求1、2或3所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述限位保护机构包括设置于立臂另一侧上部的上部限位开关和下部的下部限位开关，所述上部限位开关为双保险限位开关，所述超声波焊接机构上设置有用于与上部限位开关和下部限位开关相配合的限位触发杆。
6.根据权利要求1、2或3所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述机座的台面上间隔设置有若干安装孔，所述校正治具为精密研磨后的长方体，校正治具竖向设置于机座台面上。
7.根据权利要求2所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述控制箱上设置有人机操控界面和用于存储产品焊接数据的工业电脑，所述控制箱还配置有扫码枪。
8.根据权利要求6所述的数字化超声波柔性智能焊接装备，其特征在于，所述机座的下部设置有具有刹车的万向脚轮。
9.一种如权利要求7所述的数字化超声波柔性智能焊接装备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将产品的焊接数据准确储存于工业电脑内；
2）将校正治具安装在机座的台面上，用以校正超声波震子平面度；
3）通过扫描枪对产品或者模具、工装治具进行自动扫码完成工业电脑内产品程序的切换；
4）对焊接程序进行自动切换调用；
5）当焊接程序自动切换调用后，启动超声波焊接机构即可通过配合驱动机构、光学尺及限位保护机构完成产品的精密准确焊接。
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