CN107470768A - 一种数控液压型自动冷焊机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控液压型自动冷焊机，包括焊接线模具压缩的自动控制结构其包括线缝调节滑块，其安装在弹性杆上，所述弹性杆安装在U型盒上，所述弹性杆的两端分别固定在一个L型块上，两个所述的L型块分别固定在两根摇臂上；步进电机，其电机轴与水平移动机构连接，所述水平移动机构上安装有第一行程开关，所述第一行程开关设置在线缝调节滑块水平移动的路径上，所述步进电机与步进电机控制器电性连接，用于控制步进电机的开启或关闭。本申请可以自动准确的调整待焊接线的线缝，有利于穿线和自动接线，提高了接线的生产效率，自动接线一致性好，返工率低，焊接线操作方便，一键完成。

Description

一种数控液压型自动冷焊机
技术领域
本发明涉及冷焊机领域，具体为一种数控液压型自动冷焊机。
背景技术
随着工业机械加工水平的进步，随之出现了冷焊接技术。很多金属材料在传统的高温焊接下会导致接头变形变粗、异物掺入、电阻变大导电性能变弱等缺陷。而在常温下工作的冷焊机则完全不会出现以上问题，只不过会在接头处挤出一些鱼鳞状的废渣，用平口钳轻轻剥去便可。目前，市场上的冷焊机品种繁多，而且其结构都较为复杂，从而导致其制造与生产成本上升，价格昂贵。
如中国专利公开号为CN201419300提供的一种冷焊机，其核心技术在于，设有手柄，手柄上铰接一凸轮，凸轮的两侧各设一推动块，推动块和凸轮相接触；推动块的另一端各铰接一只杠杆臂，杠杆臂固定在支座上，杠杆臂远离推动块的一端分别与两个压紧块的盖板固定连接；两个压紧块之间设有一模具，模具由两个对称匹配的半块组成，两个半块各用压板和压板螺丝固定在压紧块上。上述的冷焊机，人工手动控制焊接，焊接压力和焊接时间差异性很大，返工率高，需要手动调节焊接线缝，容易出现误差。同时，现有的冷焊机大都存在加力不稳定的现象，造成焊接质量一致性差，人工控制焊接时间长，同时对操作人员的操作熟练度要求非常高。
发明内容
本发明是为了克服现有背景技术中的不足之处，本发明提供了一种数控液压型自动冷焊机，包括焊接线模具压缩的自动控制结构和线缝调节结构，所述焊接线模具压缩的自动控制结构包括：
液压缸，其采用双活塞杆液压缸，所述液压缸的两端各设有一根摇臂，液压缸的两活塞杆分别与摇臂的一端通过销轴连接，两根所述的摇臂的两侧各设有一个摇臂固定块，且摇臂的另一端通过销轴固定在摇臂固定块之间，两根摇臂与两个摇臂固定块之间设有焊接线模具，所述的焊接线模具两端分别固定在两根摇臂上，所述液压缸分别与油泵和液压缸驱动模块输入连接，所述油泵与油泵开关驱动模块电性连接，所述液压缸驱动模块和油泵开关驱动模块分别与MCU智能控制系统电性连接，用于驱动液压缸前进或后退，液压缸前进压缩焊接线模具，所述液压缸与液压检测模块输出连接，所述液压检测模块检测液压缸工作状态发送到MCU智能控制系统，所述第二行程开关安装在液压缸前进路径的顶端；
所述线缝调节结构包括：
线缝调节滑块，其安装在弹性杆上，所述弹性杆安装在U型盒上，所述弹性杆的两端分别固定在一个L型块上，两个所述的L型块分别固定在两根摇臂上；步进电机，其电机轴与水平移动机构连接，所述水平移动机构上安装有第一行程开关，所述第一行程开关设置在线缝调节滑块水平移动的路径上，所述步进电机与步进电机控制器电性连接，用于控制步进电机的开启或关闭，所述水平移动机构和位置传感器安装在U型盒内，所述位置传感器用于接收第一行程开关位置信号，发送到MCU智能控制系统。
优选的，所述液压检测模块，其与MCU智能控制系统电性连接，其包括液压压力检测模块和液压温度检测模块，所述液压温度检测模块用于检测液压油温度，所述液压压力检测模块用于检测液压缸压力，实时传送给MCU智能控制系统，MCU智能控制系统控制压缩焊接线模具的程度。
优选的，所述数控液压型自动冷焊机还包括彩色触摸屏、电磁门、急停开关和油泵指示灯，所述彩色触摸屏与通讯模块通讯连接，所述电磁门与开门电磁阀输入连接，所述开门电磁阀与开门控制模块电性连接，所述通讯模块和开门控制模块分别与MCU智能控制系统电性连接，所述开门控制模块通过控制开门电磁阀来控制电磁门的左右开门。
优选的，所述液压缸驱动模块包括后退液压阀和前进液压阀，所述前进液压阀与前进液压阀驱动模块电性连接，所述后退液压阀与后退液压阀驱动模块电性连接，所述前进液压阀驱动模块和后退液压阀驱动模块分别与MCU智能控制系统电性连接。
优选的，所述弹性杆由首尾相连的带凹槽的直杆、弹簧和直杆组成，所述弹簧靠近直杆的一端安装有固定块，所述固定块安装在U型盒内侧。
优选的，所述水平移动机构由平行设置的两根轴与滚珠丝杠组成，两根轴分别设置在滚珠丝杠两侧，所述滚珠丝杠与电机轴通过联轴器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.可以自动准确的调整待焊接线的线缝，有利于穿线和自动接线，提高了接线的生产效率，自动接线一致性好，返工率低，焊接线操作方便，一键完成；
2.由液压检测模块检测液压缸压力，实时传送给MCU智能控制系统，通过控制液压缸压力来实时控制焊接线模具压缩结构压缩模具的程度，保证各个焊接的一致性，提高焊接质量。
附图说明
图1为本发明的控制系统图；
图2为本发明的左侧结构示意图；
图3为本发明的右侧结构示意图；
图4为焊接线模具压缩结构示意图；
图5为焊接线模具压缩结构正视图；
图6为焊接线模具压缩结构工作状态示意图；
图7为焊接线模具压缩结构与线缝调节结构俯视图；
图8为水平移动机构结构示意图；
图9为MCU智能控制系统的电路图；
图10为通讯模块的电路图；
图11为步进电机控制器的控制电路图；
图12为电磁门的左右开门控制模块电路图；
图13为关油泵的电路图；
图14为开油泵的电路图；
图15为前进液压阀驱动模块的电路图；
图16为后退液压阀驱动模块的电路图；
图17为液压压力检测模块的电路图；
图18为液压温度检测模块的电路图；
图19为第一行程开关与第二行程开关的开关控制的电路图；
图20为电源模块的电路图。
图中：1焊接线模具、2急停开关、3油泵指示灯、4彩色触摸屏、5电磁门、6油泵、7后退液压阀、8前进液压阀、9弹性杆、91带凹槽的直杆、92弹簧、93直杆、94固定块、10步进电机、11位置传感器、12第一行程开关、13线缝调节滑块、14液压缸、15第二行程开关、16摇臂、17摇臂固定块、L型块、19水平移动机构、191轴、192滚珠丝杠、193联轴器和20U型盒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-20，本发明提供一种数控液压型自动冷焊机，包括焊接线模具压缩结构和线缝调节结构。
该冷焊机接通380VAC三相电时，整机通电。电源模块的电路图如图20所示，给整个电路提供不同类型的电源，满足工作需要，对冷焊机进行用电控制、配电，保护冷焊机线路。
MCU智能控制系统如图9所示，其与通讯模块电性连接，通讯模块如图10所示，通讯模块的UART1TX和UART1RX接线处分别与MCU智能控制系统的引脚30、引脚31连接，通讯模块通讯连接彩色触摸屏4，彩色触摸屏4接收人工指令，如开油泵指令、取焊接件指令、自动接线指令，通过通讯模块发送到MCU智能控制系统。
线缝调节结构包括：
线缝调节滑块13，其安装在弹性杆9上，弹性杆9由首尾相连的带凹槽的直杆91、弹簧92和直杆93组成，弹簧92靠近直杆93的一端安装有固定块94，固定块94安装在U型盒20内侧，固定块94用于固定弹簧92，弹性杆9安装在U型盒20上，弹性杆9的两端分别固定在一个L型块18上，两个所述的L型块18分别固定在两根摇臂16上；步进电机10，其电机轴与水平移动机构19连接，水平移动机构19上安装有第一行程开关12，第一行程开关12设置在线缝调节滑块13水平移动的路径上，水平移动机构19和位置传感器11安装在U型盒20内，位置传感器11用于接收第一行程开关12位置信号。
步进电机控制器的控制电路图如图11所示，步进电机控制器电性连接MCU智能控制系统，步进电机控制器的接线处EN1、CN11、CN12、EN2、CN14、CN21、CN22、CN23、CN24分别和MCU智能控制系统引脚41、引脚40、引脚39、引脚38、引脚33、引脚46、引脚45、引脚43、引脚42连接，步进电机控制器控制步进电机10的开关和移动。第一行程开关12、第二行程开关15的驱动模块的电路图如图19所示，位置传感器11与MCU智能控制系统电性连接，第一行程开关12接线处的S2与MCU智能控制系统的引脚4连接，第二行程开关15的接线处FAULT与MCU智能控制系统的引脚2连接。
在彩色触摸屏4上输入待接线的线径，发出自动接线指令，MCU智能控制系统发送PWM到步进电机控制器，步进电机控制器控制步进电机10反转，步进电机10的电机轴与水平移动机构19连接，水平移动机构19上安装有第一行程开关12。水平移动机构19由平行设置的两根轴191与滚珠丝杠192组成，两根轴191设置在滚珠丝杠192两侧，两根轴191用于固定第一行程开关12，滚珠丝杠192与电机轴通过联轴器193连接，步进电机10反转带动滚珠丝杠192转动，第一行程开关12在滚珠丝杠192上移动到达线缝参考起始点。线缝调节滑块13可在带凹槽的直杆91上移动，调节线缝调节滑块13至待接线的线缝位置后固定，当第一行程开关12回到线缝参考起始点，位置传感器11发出信号到MCU智能控制系统，MCU智能控制系统控制步进电机控制器控制步进电机10正转，带动第一行程开关12到达待接线的线缝位置。
油泵开关驱动模块的电路图如图13、14所示，油泵开关驱动模块与MCU智能控制系统、油泵6电性连接，关油泵接线处S close、开油泵的接线处S open分别与MCU智能控制系统的引脚32、引脚26连接，油泵开关驱动模块控制油泵6的开启或关闭，油泵6用于向整个液压系统提供动力，当油泵6开启，液压缸14处于5MPA的压力下，油泵6还设有油泵指示灯3和急停开关2，油泵指示灯3亮表示油泵6为工作状态，急停开关2用于发生紧急情况下，手动停止油泵6工作。
焊接线模具压缩结构包括：
液压缸14，其采用双活塞杆液压缸，液压缸14的两端各设有一根摇臂16，液压缸14的两活塞杆分别与摇臂16的一端通过销轴连接，活塞杆与摇臂16形成铰链连接，两根的摇臂16的两侧各设有一个摇臂固定块17，且摇臂16的另一端通过销轴固定在摇臂固定块17之间，两根摇臂16与两个摇臂固定块17之间设有焊接线模具1，摇臂16可绕销轴转动。焊接线模具1两端分别固定在两根摇臂16上。
液压缸14与油泵6和液压缸驱动模块输入连接，液压缸驱动模块包括后退液压阀7和前进液压阀8，用于驱动液压缸14前进或后退，前进液压阀8与前进液压阀驱动模块电性连接，后退液压阀7与后退液压阀驱动模块电性连接，前进液压阀驱动模块和后退液压阀驱动模块与MCU智能控制系统电性连接。
前进液压阀驱动模块的电路图如图15所示，前进液压阀驱动模块与MCU智能控制系统、前进液压阀8电性连接，前进液压阀驱动模块的S foreward ctl接线处与MCU智能控制系统的引脚27连接；控制后退液压阀驱动模块的电路图如图16所示，后退液压阀驱动模块与MCU智能控制系统、后退液压阀7电性连接，后退液压阀驱动模块的接线处S smallbackctl、S allback ctl与MCU智能控制系统的引脚22、引脚25连接。
MCU智能控制系统给前进液压阀驱动模块发送开启指令，前进液压阀8打开，液压缸14在5MPA压力下前进，通过焊接线模具压缩结构压缩焊接线模具1，两根摇臂16靠近焊接线模具1的一端绕销轴转动，压缩焊接线模具1，如图6所示，压缩过程中，在摇臂16压缩焊接线模具1的过程中，两根摇臂16带动两个L型块18相对远离，弹簧张紧，同时线缝调节滑块13也相对远离待接线的线缝位置，第二行程开关15安装在液压缸前进路径的顶端，当第二行程开关15闭合后，MCU智能控制系统给后退液压阀驱动模块发送开启指令，后退液压阀7打开，液压缸14在5MPA压力下后退，线缝调节滑块13随着摇臂16回到原来位置，当焊接线模具1开口到正好穿待接线位置时，线缝调节滑块13与第一行程开关12触碰，第一行程开关12给MCU智能控制系统发送信号关闭后退液压阀7，此时穿焊接线，当焊接线穿好，通过彩色触摸屏4发出自动接线指令，MCU智能控制系统就自动控制焊接线模具1开口开一点再闭合，液压缸14往返三次即可自动接好待接焊线。
液压检测模块，其与MCU智能控制系统电性连接，其包括液压压力检测模块和液压温度检测模块，液压温度检测模块用于检测液压油温度，液压压力检测模块用于检测液压缸14压力。液压压力检测模块的电路图如图17所示，液压压力检测模块的接线处prass ctl与油泵开关驱动模块的接线处prass ctl连接，液压压力检测模块的接线处Vprassout与MCU智能控制系统的引脚18连接；液压温度检测模块的电路图如图18所示，液压温度检测模块的接线处temp ctl与油泵开关驱动模块的接线处temp ctl连接，液压温度检测模块的接线处Vtempout与MCU智能控制系统的引脚19连接，液压压力检测模块和液压温度检测模块检测液压缸14的压力和温度，实时传输给MCU智能控制系统。
MCU智能控制系统通过液压缸14的压力来实时控制压缩焊接线模具1的程度，同时，液压压力检测模块自动实时检测焊接线模具1的压缩压力，自动焊接线，保证各个焊接的一致性，提高焊接质量。
焊接完成后，通过彩色触摸屏4发出取件指令，通过通讯模块发送指令给MCU智能控制系统，MCU智能控制系统就发给后退液压阀驱动模块发生开通指令，打开后退液压阀7，此时液压缸14在5MPA的压力推动下完全打开焊接线模具1，电磁门的左右开门控制模块电路图如图12所示，左开门的接线处S LOG ctl与MCU智能控制系统的引脚28连接，右开门的接线处S ROG ctl与MCU智能控制系统的引脚29连接，控制电磁门的左右开门。MCU智能控制系统再发送指令给开门控制模块打开开门电磁阀，打开电磁门5，此时就可以取件。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数控液压型自动冷焊机，包括焊接线模具压缩的自动控制结构和线缝调节结构，其特征在于：
所述焊接线模具压缩的自动控制结构包括：
液压缸(14)，其采用双活塞杆液压缸，所述液压缸(14)的两端各设有一根摇臂(16)，液压缸(14)的两活塞杆分别与摇臂(16)的一端通过销轴连接，两根所述的摇臂(16)的两侧各设有一个摇臂固定块(17)，且摇臂(16)的另一端通过销轴固定在摇臂固定块(17)之间，两根摇臂(16)与两个摇臂固定块(17)之间设有焊接线模具(1)，所述的焊接线模具(1)两端分别固定在两根摇臂(16)上，所述液压缸(14)分别与油泵(6)和液压缸驱动模块输入连接，所述油泵(6)与油泵开关驱动模块电性连接，所述液压缸驱动模块和油泵开关驱动模块分别与MCU智能控制系统电性连接，用于驱动液压缸(14)前进或后退，液压缸(14)前进压缩焊接线模具(1)，所述液压缸(14)与液压检测模块输出连接，所述液压检测模块检测液压缸工作状态发送到MCU智能控制系统，所述第二行程开关(15)安装在液压缸前进路径的顶端；
所述线缝调节结构包括：
线缝调节滑块(13)，其安装在弹性杆(9)上，所述弹性杆(9)安装在U型盒(20)上，所述弹性杆(9)的两端分别固定在一个L型块(18)上，两个所述的L型块(18)分别固定在两根摇臂(16)上；以及
步进电机(10)，其电机轴与水平移动机构(19)连接，所述水平移动机构(19)上安装有第一行程开关(12)，所述第一行程开关(12)设置在线缝调节滑块(13)水平移动的路径上，所述步进电机(10)与步进电机控制器电性连接，用于控制步进电机的开启或关闭，所述水平移动机构(19)和位置传感器(11)安装在U型盒(20)内，所述位置传感器(11)用于接收第一行程开关(12)位置信号，发送到MCU智能控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种数控液压型自动冷焊机，其特征在于：所述液压检测模块，其与MCU智能控制系统电性连接，其包括液压压力检测模块和液压温度检测模块，所述液压温度检测模块用于检测液压油温度，所述液压压力检测模块用于检测液压缸(14)压力，实时传送给MCU智能控制系统，MCU智能控制系统控制压缩焊接线模具(1)的程度。
3.根据权利要求1所述的一种数控液压型自动冷焊机，其特征在于：所述数控液压型自动冷焊机还包括彩色触摸屏(4)、电磁门(5)、急停开关(2)和油泵指示灯(3)，所述彩色触摸屏与通讯模块通讯连接，所述电磁门(5)与开门电磁阀输入连接，所述开门电磁阀与开门控制模块电性连接，所述通讯模块和开门控制模块分别与MCU智能控制系统电性连接，所述开门控制模块通过控制开门电磁阀来控制电磁门(5)的左右开门。
4.根据权利要求1所述的一种数控液压型自动冷焊机，其特征在于，所述液压缸驱动模块包括后退液压阀(7)和前进液压阀(8)，所述前进液压阀(8)与前进液压阀驱动模块电性连接，所述后退液压阀(7)与后退液压阀驱动模块电性连接，所述前进液压阀驱动模块和后退液压阀驱动模块分别与MCU智能控制系统电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种数控液压型自动冷焊机，其特征在于，所述弹性杆(9)由首尾相连的带凹槽的直杆(91)、弹簧(92)和直杆(93)组成，所述弹簧(92)靠近直杆(93)的一端安装有固定块(94)，所述固定块(94)安装在U型盒(20)内侧。
6.根据权利要求1所述的一种数控液压型自动冷焊机，其特征在于，所述水平移动机构(19)由平行设置的两根轴(191)与滚珠丝杠(192)组成，两根轴(191)分别设置在滚珠丝杠(192)两侧，所述滚珠丝杠(192)与电机轴通过联轴器(193)连接。
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