CN107775145B - 点弧一体化站及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种点弧一体化站及其控制方法,其中,一种点弧一体化站,包括:点焊装置;弧焊装置;机器人,机器人包括焊接机械手以及机器人控制器,焊接机械手上设置有焊接臂,焊接臂的尖端上设置有用于安装点焊枪的安装盘,焊接臂的一侧边上设置有用于安装弧焊枪的安装板,安装在焊接臂上的点焊枪与弧焊枪之间的距离大于待焊接工件的长度;夹具,夹具上设置有用于检测是否有待焊接工件的红外线传感器以及若干个位移传感器;工位板,其上设置有与点焊枪相对设置的点焊工位以及与弧焊枪相对设置的弧焊工位;本发明的有益效果:实现了点焊和弧焊同一工作站上使用,且点焊机和弧焊机的更换使用灵活。
Description
技术领域
本发明涉及焊接装置,具体涉及一种点弧一体化站及其控制方法。
背景技术
点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时,电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式是最常用的方式,这时工件的两侧均有电极压痕。大焊接面积的导电板做下电极,这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。同时焊接两个或多个点焊的双面点焊,使用一个变压器而将各电极并联,这时,所有电流通路的阻抗必须基本相等,而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同,才能保证通过各个焊点的电流基本一致采用多个变压器的双面多点点焊。
焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法,它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。
因此,在现有技术中存在的缺点为:一些特殊的零件,既需要点焊焊接,也需要弧焊焊接;按照传统方法,需要为这部分零件配置一个点焊工作站同时又要配置一个弧焊工作站,这既加大了设备的投入量,又占用了更大的厂房使用面积,同时需要投入更大等的人力成本及后期的维护成本,还降低了生产效率;再加上,如果仅是将传统的点焊工作站和弧焊工作站放在一起,点焊工作站与弧焊工作站之间会相互干扰,影响焊接效果。
如图1所示,图中为待点焊和弧焊的待焊接工件,该待焊接工件为汽车配件,该待焊接工件整体呈蘑菇状结构,该待焊接工件由伞型叶11(类似缺失的蘑菇叶)和块状杆12(类似缺失的蘑菇茎)构成。伞型叶11由第一扇形板111和第二扇形板112连接形成,第一扇形板111的边缘位于水平上,第二扇形板112与第一扇形板111连接后向上延伸。块状杆12位于竖直平面上。
发明内容
本发明提供了一种点弧一体化站及其控制方法,实现了点焊和弧焊同一工作站上使用,且点焊机和弧焊机的更换使用灵活。
为实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
本发明首先提供一种点弧一体化站,包括:
点焊装置,点焊装置包括点焊枪,点焊枪通过点焊继电器电连接有点焊控制器;
弧焊装置,弧焊装置包括弧焊枪,弧焊枪通过弧焊继电器电连接有弧焊控制器;
机器人,机器人包括焊接机械手以及机器人控制器,焊接机械手上设置有焊接臂,焊接臂的尖端上设置有用于安装点焊枪的安装盘,焊接臂的一侧边上设置有用于安装弧焊枪的安装板,安装在焊接臂上的点焊枪与弧焊枪之间的距离大于待焊接工件的长度;
夹具,夹具上设置有用于检测是否有待焊接工件的红外线传感器以及若干个位移传感器,每个位移传感器均用于检测夹具夹紧待焊接工件的各个夹点是否夹紧;
工位板,其上设置有与点焊枪相对设置的点焊工位以及与弧焊枪相对设置的弧焊工位,以当进行点焊工作时将夹具定位在点焊工位,当进行弧焊工作时将夹具定位在弧焊工位;以及
总控制系统,总控制系统包括:主控制器、中继器以及人机界面,人机界面连接至主控制器,点焊控制器、弧焊控制器、机器人控制器、红外线传感器以及位移传感器均通过中继器连接至主控制器。
本发明还提供了一种点弧一体化站控制方法,包括:
步骤一、系统自检,主控制器执行系统自检,以排查系统是否故障;
步骤二、人工装件,将待焊接工件安装于夹具上,并将安装有待焊接工件的夹具转移至工位板上的点焊工位或者弧焊工位;
步骤三、漏件检查,主控制器通过红外线传感器实现漏件检查,若漏件,进行重返步骤二,若无漏件,进行步骤四;
步骤四、检测待焊接工件是否夹紧,位移传感器检测夹具夹持待焊接工件的夹点是否夹紧并将数据传输给主控制器,以判断检测待焊接工件是否夹紧,若未夹紧,执行步骤五,若已夹紧,执行步骤六;
步骤五、重新安装待焊接工件,安装完后重返步骤四;
步骤六、选择点焊工作程序或弧焊工作程序,通过人机界面输入执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,主控制器接收人机界面输入的执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令并传送至机器人控制器,同时,若接收到的是点焊工作命令则主控制器将向点焊控制器发送启动命令,若接收到的是弧焊工作命令则主控制器向弧焊控制器发送启动命令;
步骤七、焊接作业,机器人控制器接收执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,若接收到的是执行点焊工作程序命令,机器人控制器启动点焊工作执行子程序并控制焊接机械手与点焊枪配合进行点焊,若接收到的是执行弧焊工作程序命令,机器人控制器启动弧焊工作执行子程序并控制焊接机械手与弧焊枪配合进行弧焊;
步骤八、系统安全监测,若安全,进行步骤十,若不安全,进行步骤九;
步骤九、停机,故障排出,故障排出后重返步骤八;
步骤十、焊接作业完成;
步骤十一、取件,首先将夹具从点焊工位或弧焊工位上转移,然后将已焊接完的工件取出。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
1)通过将点焊枪和弧焊枪均设置于一机器人的焊接臂上,实现了点焊工作和弧焊工作公用一个机器人,减少了传统的机器人的使用,节约了成本,减小了占地面积;
2)通过设置工位板,方便了夹具的定位;
3)通过设置总控系统,为点焊和弧焊功能的实现提供的硬件条件;
4)通过设置点弧一体化站控制方法,为点焊和弧焊功能的实现提供的软件条件,通过主程序调用点焊子程序以及弧焊子程序的方法,实现了在控制下灵活更换使用机器人上的点焊枪和弧焊枪。
附图说明
图1为待焊接工件的结构示意图;
图2为点弧一体化站的俯视图;
图3为实施例1中点弧一体化站的总控制系统的电路框图;
图4为实施例1中待焊接工件安装于夹具上后的前结构示意图;
图5为实施例1中待焊接工件安装于夹具上后的后结构示意图;
图6为实施例1中待焊接工件安装于夹具上后的右结构示意图;
图7为实施例1中待焊接工件安装于夹具上后的左结构示意图;
图8为实施例1中待焊接工件安装于夹具上后的下方结构示意图。
具体实施方式
如图2以及图3所示,本发明提出了一种点弧一体化站,包括:
点焊装置,点焊装置包括点焊枪21,点焊枪21通过点焊继电器电连接有点焊控制器22;
弧焊装置,弧焊装置包括弧焊枪31,弧焊枪31通过弧焊继电器电连接有弧焊控制器32;
机器人4,机器人4包括焊接机械手以及机器人控制器41,焊接机械手上设置有焊接臂42,焊接臂42的尖端上设置有用于安装点焊枪21的安装盘43,焊接臂42的一侧边上设置有用于安装弧焊枪31的安装板44,安装在焊接臂42上的点焊枪21与弧焊枪31之间的距离大于待焊接工件的长度;
夹具5,夹具5上设置有用于检测是否有待焊接工件的红外线传感器以及若干个位移传感器,每个位移传感器均用于检测夹具5夹紧待焊接工件的各个夹点是否夹紧;
工位板6,其上设置有与点焊枪21相对设置的点焊工位以及与弧焊枪31相对设置的弧焊工位,以当进行点焊工作时将夹具5定位在点焊工位,当进行弧焊工作时将夹具5定位在弧焊工位61;以及
总控制系统,总控制系统包括:主控制器71、中继器72以及人机界面73,人机界面73连接至主控制器71,点焊控制器22、弧焊控制器32、机器人控制器41、红外线传感器51以及位移传感器52均通过中继器72连接至主控制器71。
如图4以及图5所示,夹具5包括:
底板53;
第一端部夹持器54,其设置于底板53一端上且用于夹持待焊接工件块状杆12的远离伞型叶11的端部;
中部夹持器55,其设置于底板53的中心上且用于夹持待焊接工件块状杆12的与伞型叶11连接的端部;
第二端部夹持器56,其设置于底板53另一端上,第二端部夹持器56用于夹持待焊接工件伞型叶11的远离块状杆12的端部且第二端部夹持器56夹持在伞型叶11的第一扇形板111上;以及
顶边夹持器57,其设置于底板53上且位于中部夹持器55旁,顶边夹持器57夹持在第二扇形板112的顶边上。通过设置第一端部夹持器54以及第二端部夹持器56,实现了对图1中待焊接工件的两端的夹持,通过设置中部夹持器55实现了对待焊接工件的中部的夹持,通过设置顶边夹持器57实现了对图1中待焊接工件飞出的顶边的夹持,从而使得各个夹点分布较好,防止出现焊接过程中待焊接工件各部分有晃动的情况。
如图8所示,为了方便夹具5定位和转移,同时使得定位工作和转移工作安全可靠,底板53包括:
板本体531,其用于承载第一端部夹持器54、中部夹持器55、第二端部夹持器56以及顶边夹持器57;
四个滚轮532,其分别设置于板本体531底面的四个角落上;
四个千斤顶533,四个千斤顶533均设置于板本体531底面上,四个千斤顶533分别位于四个滚轮532旁,四个千斤顶533的初始长度均小于四个滚轮532的高度;
支撑架534,其设置于板本体531中部且支撑架534与板本体531底面可拆卸连接,支撑架534的高度高于滚轮532的高度;
四个支撑座535,四个支撑座535分别用于支撑支撑架534的四个角;以及
四个L型抵压脚536,四个L型抵压脚536用于在转移夹具5时分别安装于四个支撑座535的侧面,L型抵压脚536由安装块537以及抵压块538组成,安装块537与抵压块538相互垂直,安装块537用于紧贴在支撑座535的的侧面上,在L型抵压脚536安装后抵压块538与支撑座535的底面在一个平面上,且在L型抵压脚536安装后抵压块538与千斤顶533相对设置。在定位夹具5时,首先,将夹具5的滚轮532推至工位板6上的点焊工位或弧焊工位61;然后,启动四个千斤顶533,千斤顶533伸长,使得千斤顶533的长度均高于支撑架534加上支撑座535的高度;再后,将支撑架534通过螺钉固定在板本体531底面上;再后,将四个支撑座535分别对准板本体531的四个角,使得支撑架534下降后支撑架534的四个角能够分别落在四个支撑座535上;最后,启动四个千斤顶533,使得千斤顶533回复到初始长度,除四个支撑座535外所有夹具5及待焊接工件均下移,支撑架534的四个角压在各自对应的四个支撑座535上,实现夹具5的定位安装。在焊接完成后需要转移夹具5时,首先,由于此时千斤顶533的伸缩部已经缩回到初始长度,就能将四个L型抵压脚536的抵压块538分别对应一个千斤顶533的伸缩部,且将四个L型抵压脚536的安装块537分别安装在四个支撑座535上;再后,启动千斤顶533,千斤顶533全部伸长,伸长后各个千斤顶533的伸缩部抵压各自对应的抵压块538,使得除四个支撑座535以及四个L型抵压脚536外整个夹具5和焊接完的工件上移,板本体531下方的支撑架534与四个支撑座535脱离;再后,拆卸支撑架534,由于有四个支撑座535位于支撑架534下方,即使支撑架534已经被拆下一端,该端掉落,也只会掉落在其对应的支撑座535上,防止支撑架534突然掉落损伤拆卸时工人的手,同时,四个支撑座535之间仍然有剩余空间能供继续拆卸时使用;再后,启动千斤顶533,使得千斤顶533缩回初始长度,由于四个滚轮532的高度大于千斤顶533的初始长度,四个滚轮532着地,此时千斤顶533与L型抵压脚536也脱离;最后,转移L型抵压脚536,就可以推动夹具5,使得夹具5依靠滚轮532行走。
为了在满足板本体531强度足够的前提下使得支撑架534的质量足够轻,以便于在拆装板支撑架534,支撑架534为槽状结构。
如图6所示,第一端部夹持器54包括:
第一支撑块541,其立于板本体531上,且在第一支撑块541上设置有卡槽(图中未示),以卡入块状杆12;
第一移动座542,其可升降地设置于第一支撑块541上方,以支撑块状杆12,第一移动座542上连接有驱动其升降的第一气缸547;
第一夹持臂543,其转动设置于第一支撑块541的一侧边上,第一夹持臂543连接有驱动其转动的第二气缸548;
第二夹持臂544,其转动设置于第二支撑块的另一侧边上,以与第一夹持臂543配合从水平方向上夹住块状杆12,第二夹持臂544连接有驱动其转动的第三气缸549;
第一安装座545,其立于板本体531上且位于第一支撑块541的远离中部夹持器55的一侧;以及
第三夹持臂546,其转动设置于第一安装座545上,以与第一移动座542配合从竖直方向上夹住块状杆12,第三夹持臂546连接有驱动其转动的第四气缸540。
如图4以及图5所示,中部夹持器55包括:
第二安装座551,其立于板本体531上;
第三安装座552,其立于板本体531上,且第二安装座551所在位置与第三安装座552所在位置的连线与块状杆12的中心线平行;
第四夹持臂553,其转动设置于第二安装座551上且位于块状杆12一侧,第四夹持臂553连接有驱动其转动的第五气缸556;
第五夹持臂554,其转动设置于第三安装座552上且位于块状杆12另一侧,第五夹持臂554向第四夹持臂553所在方向延伸,以与第四夹持臂553配合夹从水平方向夹住块状杆12,第五夹持臂554连接有驱动其转动的第六气缸557;以及
第六夹持臂555,其转动设置于第三安装座552上,第六夹持臂555与第五夹持臂554位于块状杆12的同一侧,且第六夹持臂555向第一扇形板111所在方向倾斜,以压在第一扇形板111的靠近块状杆12的边缘上,第六夹持臂555连接有驱动其转动的第七气缸558。通过设置第六夹持臂555,实现了第一扇形板111在与块状杆12连接处的压紧,由于在第一扇形板111在与块状杆12连接处是转折点,若仅是对第一扇形板111的非连接端的边缘的夹持,那么第一扇形板111在与块状杆12连接处发生撬动,从而使得待焊接工件变形的可能性很大,故设置第六夹持臂555,避免了上述现象的发生。
如图4以及图7所示,第二端部夹持器56包括:
第二支撑块561,其立于板本体531上且位于第一扇形板111的一角下方;
第三支撑块562,其立于板本体531上且位于第一扇形板111的另一角下方,第三支撑块562靠近第一扇形板111与第二扇形板112的连接处;
第二移动座563,其可升降地设置于第二支撑块561上方,以支撑第一扇形板111的一角,第二移动座563上连接有驱动其升降的第八气缸581;
第三移动座564,其可升降地设置于第三支撑块562上方,以支撑第一扇形板111的另一角,第三移动座564上连接有驱动其升降的第九气缸582;
第七夹持臂565,其转动设置于第二支撑座535上,以与第二移动座563配合从竖直方向上夹住第一扇形板111的一角,第七夹持臂565连接有驱动其转动的第十气缸583;
第八夹持臂566,其转动设置于第三支撑座535上,以与第三移动座564配合从竖直方向上夹住第一扇形板111的另一角,第八夹持臂566连接有驱动其转动的第十一气缸584;
第四安装座567,其立于板本体531上且位于第三移动座564旁;
第九夹持臂568,其转动设置于第四安装座567上,以与第八夹持臂566配合从水平方向上夹住第二扇形板112的底部,第九夹持臂568连接有驱动其转动的第十二气缸585;以及
左定位块,如图6以及图7所示,其立于板本体531上且位于第二支撑块561与第三支撑块562之间,以抵压第一扇形板111的边缘,在第一移动座上设置有右定位块,且右定位块的顶部向右倾斜,右定位块与左定位块配合从左右方向上夹紧待焊接工件。通过设置第九夹持臂568,与以与第八夹持臂566配合实现了从水平方向上夹住第二扇形板112的底部,由于第二扇形板112的底部是与第一扇形板111的连接处,在焊接过程中若仅夹持第二扇形板112的顶边,那么第二扇形板112焊接受力时,第二扇形板112的底部发生撬动的可能性非常大,故第九夹持臂568的设置避免了上述现象的发生。同时第九夹持臂568与第八夹持臂566配合实现对第二扇形板112的底部的夹持,实现了与对第一扇形板111的夹持共用一个第八夹持臂566,减少了耗材。
如图4、图5以及图7所示,顶边夹持器57包括:
第五安装座571,其立于板本体531上且位于第六夹持臂555的远离第四夹持臂553的一侧;
L型转动臂572,L型转动臂572由安装臂及连接臂形成,安装臂一端与第五安装座571转动连接且连接有驱动L型转动臂572转动的第十三气缸578,安装臂另一端连接连接臂,连接臂的中心线与块状杆12两端的连线平行;
两支撑臂575,两支撑臂575均垂直安装于连接臂上且两支撑臂575均向第二扇形板112所在方向延伸;
第十转动臂573,其转动设置于一支撑臂575上,以与该支撑臂575的尖端配合夹住第二扇形板112顶边远离块状杆12的一端,第十转动臂573连接有驱动其转动的第十四气缸576;
第十一转动臂574,其转动设置于另一支撑臂575上,以压住第二扇形板112顶边靠近块状杆12的一端,第十一转动臂574连接有驱动其转动的第十五气缸577。通过设置两支撑臂575、第十转动臂573以及第十一转动臂574,实现了对第二扇形板112顶边的两端的夹持,从而实现了对整个第二扇形板112顶边的定位,避免了整个第二扇形板112顶边在焊接过程中发生撬动。
其中,第一气缸547至第十五气缸577内均设置有位移传感器52,每个位移传感器52均通过检测各自所在位置气缸的活塞的位移来检测各个气缸所在的夹点是否夹紧。
如图2所示,由于在长期使用过程中点焊机的焊帽会因焊接时温度等影响而变大,因此必须对点焊机的焊帽进行修磨,还包括:位于机器人4旁的修磨器8,且修磨器8与机器人控制器41电连接,以对修磨器8的运作进行控制。
为了配合第一段所述的结构,以在同一工作站上实现点焊和弧焊同用,本实施例还提供了一种点弧一体化站控制方法,包括:
步骤一、系统自检,主控制器71执行系统自检,以排查系统是否故障;
步骤二、人工装件,将待焊接工件安装于夹具5上,并将安装有待焊接工件的夹具5转移至工位板6上的点焊工位或者弧焊工位61;
步骤三、漏件检查,主控制器71通过红外线传感器51实现漏件检查,若漏件,进行重返步骤二,若无漏件,进行步骤四;
步骤四、检测待焊接工件是否夹紧,位移传感器52检测夹具5夹持待焊接工件的夹点是否夹紧并将数据传输给主控制器71,以判断检测待焊接工件是否夹紧,若未夹紧,执行步骤五,若已夹紧,执行步骤六;
步骤五、重新安装待焊接工件,安装完后重返步骤四;
步骤六、选择点焊工作程序或弧焊工作程序,通过人机界面73输入执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,主控制器71接收人机界面73输入的执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令并传送至机器人控制器41,同时,若接收到的是点焊工作命令则主控制器71将向点焊控制器22发送启动命令,若接收到的是弧焊工作命令则主控制器71向弧焊控制器32发送启动命令;
步骤七、焊接作业,机器人控制器41接收执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,若接收到的是执行点焊工作程序命令,机器人控制器41启动点焊工作执行子程序并控制焊接机械手与点焊枪21配合进行点焊,若接收到的是执行弧焊工作程序命令,机器人控制器41启动弧焊工作执行子程序并控制焊接机械手与弧焊枪31配合进行弧焊;
步骤八、系统安全监测,若安全,进行步骤十,若不安全,进行步骤九;
步骤九、停机,故障排出,故障排出后重返步骤八;
步骤十、焊接作业完成;
步骤十一、取件,首先将夹具5从点焊工位或弧焊工位61上转移,然后将已焊接完的工件取出。
本实施例的工作原理:工作时,主要依照控制方法执行,具体地:
步骤一、系统自检,主控制器71执行系统自检,以排查系统是否故障;
步骤二、人工装件,将待焊接工件安装于夹具5上,并将安装有待焊接工件的夹具5转移至工位板6上的点焊工位或者弧焊工位61,工位板6的设置仅是为了方便将夹具5定位在点焊工位或弧焊工位61,然后将夹具5定位在点焊工位或弧焊工作上,以便与机器人4焊接的位置相对应;
步骤三、漏件检查,主控制器71通过红外线传感器51的检测数据实现漏件检查,在夹具5上的红外线传感器51通过发射红外线,检测待焊接工件是否在夹具5上,以实现漏件检查,避免没有待焊接工件机器人4也在工作,若漏件,进行重返步骤二,若无漏件,进行步骤四;
步骤四、检测待焊接工件是否夹紧,位移传感器52检测夹具5夹持待焊接工件的夹点是否夹紧并将数据传输给主控制器71,本实施例中,各个位移传感器52是通过检测各个夹点处气缸的活塞位移,来检测待焊接工件是否夹紧的,若未夹紧,执行步骤五,若已夹紧,执行步骤六;
步骤五、重新安装待焊接工件,安装完后重返步骤四;
步骤六、选择点焊工作程序或弧焊工作程序,通过人机界面73输入执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,主控制器71接收人机界面73输入的执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令并传送至机器人控制器41,同时,若接收到的是点焊工作命令则主控制器71将向点焊控制器22发送启动命令,若接收到的是弧焊工作命令则主控制器71向弧焊控制器32发送启动命令;
步骤七、焊接作业,机器人控制器41接收执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,若接收到的是执行点焊工作程序命令,机器人控制器41启动点焊工作执行子程序并控制焊接机械手与点焊枪21配合进行点焊,若接收到的是执行弧焊工作程序命令,机器人控制器41启动弧焊工作执行子程序并控制焊接机械手与弧焊枪31配合进行弧焊;
步骤八、系统安全监测,若安全,进行步骤十,若不安全,进行步骤九;
步骤九、停机,故障排出,故障排出后重返步骤八;
步骤十、焊接作业完成;
步骤十一、取件,首先将夹具5从点焊工位或弧焊工位61上转移,然后将已焊接完的工件取出。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种点弧一体化站,其特征在于,包括:
点焊装置,点焊装置包括点焊枪,点焊枪通过点焊继电器电连接有点焊控制器;
弧焊装置,弧焊装置包括弧焊枪,弧焊枪通过弧焊继电器电连接有弧焊控制器;
机器人,机器人包括焊接机械手以及机器人控制器,焊接机械手上设置有焊接臂,焊接臂的尖端上设置有用于安装点焊枪的安装盘,焊接臂的一侧边上设置有用于安装弧焊枪的安装板,安装在焊接臂上的点焊枪与弧焊枪之间的距离大于待焊接工件的长度;
夹具,夹具上设置有用于检测是否有待焊接工件的红外线传感器以及若干个位移传感器,每个位移传感器均用于检测夹具夹紧待焊接工件的各个夹点是否夹紧;
工位板,其上设置有与点焊枪相对设置的点焊工位以及与弧焊枪相对设置的弧焊工位,以当进行点焊工作时将夹具定位在点焊工位,当进行弧焊工作时将夹具定位在弧焊工位;以及
总控制系统,总控制系统包括:主控制器、中继器以及人机界面,人机界面连接至主控制器,点焊控制器、弧焊控制器、机器人控制器、红外线传感器以及位移传感器均通过中继器连接至主控制器。
2.根据权利要求1所述的点弧一体化站,其特征在于,夹具包括:
底板;
第一端部夹持器,其设置于底板一端上且用于夹持待焊接工件块状杆的远离伞型叶的端部;
中部夹持器,其设置于底板的中心上且用于夹持待焊接工件块状杆的与伞型叶连接的端部;
第二端部夹持器,其设置于底板另一端上,第二端部夹持器用于夹持待焊接工件伞型叶的远离块状杆的端部且第二端部夹持器夹持在伞型叶的第一扇形板上;以及
顶边夹持器,其设置于底板上且位于中部夹持器旁,顶边夹持器夹持在第二扇形板的顶边上。
3.根据权利要求2所述的点弧一体化站,其特征在于,底板包括:
板本体,其用于承载第一端部夹持器、中部夹持器、第二端部夹持器以及顶边夹持器;
四个滚轮,其分别设置于板本体底面的四个角落上;
四个千斤顶,四个千斤顶均设置于板本体底面上,四个千斤顶分别位于四个滚轮旁,四个千斤顶的初始长度均小于四个滚轮的高度;
支撑架,其设置于板本体中部且支撑架与板本体底面可拆卸连接,支撑架的高度高于滚轮的高度;
四个支撑座,四个支撑座分别用于支撑支撑架的四个角;以及
四个L型抵压脚,四个L型抵压脚用于在转移夹具时分别安装于四个支撑座的侧面,L型抵压脚由安装块以及抵压块组成,安装块与抵压块相互垂直,安装块用于紧贴在支撑座的的侧面上,在L型抵压脚安装后抵压块与支撑座的底面在一个平面上,且在L型抵压脚安装后抵压块与千斤顶相对设置。
4.根据权利要求3所述的点弧一体化站,其特征在于,支撑架为槽状结构。
5.根据权利要求4所述的点弧一体化站,其特征在于,第一端部夹持器包括:
第一支撑块,其立于板本体上,且在第一支撑块上设置有卡槽,以卡入块状杆;
第一移动座,其可升降地设置于第一支撑块上方,以支撑块状杆,第一移动座上连接有驱动其升降的第一气缸;
第一夹持臂,其转动设置于第一支撑块的一侧边上,第一夹持臂连接有驱动其转动的第二气缸;
第二夹持臂,其转动设置于第二支撑块的另一侧边上,以与第一夹持臂配合从水平方向上夹住块状杆,第二夹持臂连接有驱动其转动的第三气缸;
第一安装座,其立于板本体上且位于第一支撑块的远离中部夹持器的一侧;以及
第三夹持臂,其转动设置于第一安装座上,以与第一移动座配合从竖直方向上夹住块状杆,第三夹持臂连接有驱动其转动的第四气缸。
6.根据权利要求4所述的点弧一体化站,其特征在于,中部夹持器包括:
第二安装座,其立于板本体上;
第三安装座,其立于板本体上,且第二安装座所在位置与第三安装座所在位置的连线与块状杆的中心线平行;
第四夹持臂,其转动设置于第二安装座上且位于块状杆一侧,第四夹持臂连接有驱动其转动的第五气缸;
第五夹持臂,其转动设置于第三安装座上且位于块状杆另一侧,第五夹持臂向第四夹持臂所在方向延伸,以与第四夹持臂配合夹从水平方向夹住块状杆,第五夹持臂连接有驱动其转动的第六气缸;以及
第六夹持臂,其转动设置于第三安装座上,第六夹持臂与第五夹持臂位于块状杆的同一侧,且第六夹持臂向第一扇形板所在方向倾斜,以压在第一扇形板的靠近块状杆的边缘上,第六夹持臂连接有驱动其转动的第七气缸。
7.根据权利要求4所述的点弧一体化站,其特征在于,第二端部夹持器包括:
第二支撑块,其立于板本体上且位于第一扇形板的一角下方;
第三支撑块,其立于板本体上且位于第一扇形板的另一角下方,第三支撑块靠近第一扇形板与第二扇形板的连接处;
第二移动座,其可升降地设置于第二支撑块上方,以支撑第一扇形板的一角,第二移动座上连接有驱动其升降的第八气缸;
第三移动座,其可升降地设置于第三支撑块上方,以支撑第一扇形板的另一角,第三移动座上连接有驱动其升降的第九气缸;
第七夹持臂,其转动设置于第二支撑座上,以与第二移动座配合从竖直方向上夹住第一扇形板的一角,第七夹持臂连接有驱动其转动的第十气缸;
第八夹持臂,其转动设置于第三支撑座上,以与第三移动座配合从竖直方向上夹住第一扇形板的另一角,第八夹持臂连接有驱动其转动的第十一气缸;
第四安装座,其立于板本体上且位于第三移动座旁;
第九夹持臂,其转动设置于第四安装座上,以与第八夹持臂配合从水平方向上夹住第二扇形板的底部,第九夹持臂连接有驱动其转动的第十二气缸;以及
定位块,其立于板本体上且位于第二支撑块与第三支撑块之间,以抵压第一扇形板的边缘,在第一移动座上设置有右定位块,且右定位块的顶部向右倾斜,右定位块与左定位块配合从左右方向上夹紧待焊接工件。
8.根据权利要求4所述的点弧一体化站,其特征在于,顶边夹持器包括:
第五安装座,其立于板本体上且位于第六夹持臂的远离第四夹持臂的一侧;
L型转动臂,L型转动臂由安装臂及连接臂形成,安装臂一端与第五安装座转动连接且连接有驱动L型转动臂转动的第十三气缸,安装臂另一端连接连接臂,连接臂的中心线与块状杆两端的连线平行;
两支撑臂,两支撑臂均垂直安装于连接臂上且两支撑臂均向第二扇形板所在方向延伸;
第十转动臂,其转动设置于一支撑臂上,以与该支撑臂的尖端配合夹住第二扇形板顶边远离块状杆的一端,第十转动臂连接有驱动其转动的第十四气缸;
第十一转动臂,其转动设置于另一支撑臂上,以压住第二扇形板顶边靠近块状杆的一端,第十一转动臂连接有驱动其转动的第十五气缸。
9.根据权利要求1至8任一所述的点弧一体化站,其特征在于,还包括:位于机器人旁的修磨器,且修磨器与机器人控制器电连接,以对修磨器的运作进行控制。
10.一种点弧一体化站控制方法,其特征在于,包括:
步骤一、系统自检,主控制器执行系统自检,以排查系统是否故障;
步骤二、人工装件,将待焊接工件安装于夹具上,并将安装有待焊接工件的夹具转移至工位板上的点焊工位或者弧焊工位;
步骤三、漏件检查,主控制器通过红外线传感器实现漏件检查,若漏件,进行重返步骤二,若无漏件,进行步骤四;
步骤四、检测待焊接工件是否夹紧,位移传感器检测夹具夹持待焊接工件的夹点是否夹紧并将数据传输给主控制器,以判断检测待焊接工件是否夹紧,若未夹紧,执行步骤五,若已夹紧,执行步骤六;
步骤五、重新安装待焊接工件,安装完后重返步骤四;
步骤六、选择点焊工作程序或弧焊工作程序,通过人机界面输入执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,主控制器接收人机界面输入的执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令并传送至机器人控制器,同时,若接收到的是点焊工作命令则主控制器将向点焊控制器发送启动命令,若接收到的是弧焊工作命令则主控制器向弧焊控制器发送启动命令;
步骤七、焊接作业,机器人控制器接收执行点焊工作程序或弧焊工作程序命令,若接收到的是执行点焊工作程序命令,机器人控制器启动点焊工作执行子程序并控制焊接机械手与点焊枪配合进行点焊,若接收到的是执行弧焊工作程序命令,机器人控制器启动弧焊工作执行子程序并控制焊接机械手与弧焊枪配合进行弧焊;
步骤八、系统安全监测,若安全,进行步骤十,若不安全,进行步骤九;
步骤九、停机,故障排出,故障排出后重返步骤八;
步骤十、焊接作业完成;
步骤十一、取件,首先将夹具从点焊工位或弧焊工位上转移,然后将已焊接完的工件取出。
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