CN108247184A - 一种钣金机箱机柜数控高效焊接机及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钣金机箱机柜数控高效焊接机及焊接方法，包括接工装、焊枪、PLC、触摸屏、大功率焊机、铜排以及大电流接触器；焊接工装包括工装立板、工装底板、工装侧板以及安装在上面的吸附机构；工装底板与工装立板的连接处安装有多个焊枪插入通道；工装立板或工装底板的内壁上安装有接近开关；多根焊枪插入各焊枪插入通道中并伸至焊接工装内；各焊枪的尾部通过大电流接触器、铜排连接大功率焊机，大电流接触器通过控制导线连接到PLC，触摸屏与PLC通过RS485连接并通讯。本发明可以在箱体的顶底与箱体连接处一次性焊几十上百个氩焊焊点，且焊点均匀漂亮，速度可以提高几十倍以上，大大提高企业生产的工效以及可以解决对熟练氩焊工的依赖，节省非常多的人工成本，在行业内具有应用和推广价值。

Description

一种钣金机箱机柜数控高效焊接机及焊接方法

技术领域

本发明属于机箱机柜生产设备技术领域，具体涉及一种可以对钣金机箱 机柜进行自动高效氩焊的数控焊接装置，以及相应的焊接方法。

背景技术

机箱机柜指通过钣金加工设备例如激光切割机、发泡机、数控冲床、折 弯机等加工而成的箱柜。机箱机柜适用领域广泛，提供空间给电源、主机板、 各种扩展板卡、软盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器等存储设备，并通过 机箱内部的支撑、支架、各种螺丝或卡子夹子等连接件将这些零配件牢固固 定在机箱内部，形成一个集约型的整体。机箱机柜指坚实的外壳保护着板卡、 电源及存储设备，能防压、防冲击、防尘，并且机箱机柜指还能施展防电磁 干扰、辐射的功能，起屏蔽电磁辐射的作用。机箱机柜指还提供了很多便于 使用的面板开关指示灯等，让操纵者更利便地操作微机或观察微机的运行情 况。

申请人在钣金机箱机柜的生产实践过程中发现，传统的氩弧焊焊接点焊 的焊接工效太低，一个机箱机柜点焊的点很多，必须要熟练的氩弧焊工用手 一点一点焊接成形，按照现在的状况一天焊不了几个箱体。而且对熟练工的 要求特别高，人工成本特别巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钣金机箱机柜数控高效焊接机及焊接方法， 以解决上述背景技术中提出的目前对于钣金机箱机柜的焊接的工作效率低、 精度难以保证以及人工成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的技术方案之一为，一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，包括焊 接工装、焊枪、PLC、触摸屏、大功率焊机、铜排以及大电流接触器；所述焊 接工装包括工装立板、与所述工装立板连接的工装底板、以及连接在所述工 装立板和工装底板的左、右两侧的两块工装侧板；所述工装立板、工装底板 及工装侧板的内壁上均分布安装有吸附机构；所述工装底板与工装立板的连 接处安装有斜向的平行排列的多个焊枪插入通道；所述多根焊枪分别插入所 述各焊枪插入通道中，所述各焊枪的枪尖部的钨针均穿过所述焊枪插入通道伸入至所述焊接工装内；所述工装立板或工装底板的内壁上安装有一排接近 开关，所述各接近开关的位置与所述各焊枪的位置分别对应，所述各接近开 关通过导线连接至所述PLC；所述多根焊枪的尾部分别通过电线连接大电流接 触器，所述各大电流接触器分别通过电线连接至所述铜排，所述铜排连接所 述大功率焊机的电流输出端；所述各大电流接触器分别通过控制导线连接到 所述PLC的串口，所述PLC通过控制导线连接并控制所述各大电流接触器； 所述触摸屏与所述PLC通过RS485连接并通讯。

优选的，所述各焊枪的枪尖部伸出所述各焊枪插入通道的距离一致。

优选的，所述工装立板、工装底板及工装侧板的内壁上开设有多个圆形 的坑槽，所述各圆形的坑槽中分别安装有磁铁。

优选的，所述工装立板与所述工装底板成90度连接。

优选的，所述焊枪插入通道与所述工装立板和工装底板均成45度连接。

优选的，所述吸附机构的吸附方式包括但不限于强磁吸附、电磁铁或气 动吸盘吸附。

优选的，所述大功率焊机的品种包括但不限于氩焊机、激光焊机。

本发明的技术方案之二为，一种钣金机箱机柜数控高效焊接方法，包括 以下步骤：设置一个焊接工装；将多根焊枪以相同的角度插入并固定在所述 焊接工装上；将所述多根焊枪分别通过铜排连接大功率焊机，用所述大功率 焊机为所述多根焊枪供电；在所述焊枪与铜排之间分别安装大电流接触器； 将所述多个大电流接触器分别连接至PLC，用所述PLC对所述多个大电流接触 器的通断进行控制；在所述焊接工装上安装吸附机构；将待焊接的箱体的顶 底和箱体通过吸附机构吸附在所述焊接工装上的焊枪所在处的两侧的两个面 上；在所述焊接工装上安装多个接近开关，将所述接近开关与焊枪设置对应 关系；将所述多个接近开关分别连接至PLC，用所述PLC对所述多个接近开关 的检测信号进行接收；所述多个接近开关中被箱体的顶底或箱体所触发的部 分产生检测信号，将检测信号传输至PLC，PLC驱动对应焊枪的大电流接触器 接通，焊枪进行焊接；用连接PLC的触摸屏对每根枪的焊接时间、电流强度 进行设定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的钣金机箱机柜数控高效焊接机及焊接方法，针对生产实践工作 中的实际情况设计了一套焊接工装，在焊接工装上面直接加上一排焊枪，焊 枪的数量可以自由调节，通过PLC控制和编程，可控制焊接电流的大小以及 焊接的速度。焊接机箱时，箱体的顶底跟箱体放在焊接工装上，按下启动开 关，就可以在箱体的顶底与机箱连接处一次性焊好几十上百个氩焊焊点，而 且焊点均匀漂亮，速度可以提高几十倍以上，大大提高了企业生产的工效以 及可以解决对熟练氩焊工的依赖，人工大大降低。真正可以称得上“钣金焊 接缝纫机”。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为焊接工装的正面视图。

图3为焊枪插入焊接工装的侧面剖视图。

图4为图3中A处的放大图。

图5为图1的B向视图。

图1～5中：1、工装立板；2、工装底板；3、工装侧板；4、焊枪插入通 道；5、接近开关；6、吸附机构；7、焊枪；8、PLC；9、触摸屏；10、大功 率焊机；11、铜排；12、大电流接触器；13、箱体的顶底；14、箱体。

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，本发明的钣金机箱机柜数控高效焊接机，主要由焊接工装、 焊枪7、PLC 8、触摸屏9、大功率焊机10、铜排11以及大电流接触器12组 成。焊接工装包括工装立板1、与工装立板1成90度连接的工装底板2、以 及连接在工装立板1和工装底板2的左、右两侧的两块工装侧板3。工装立板 1、工装底板2及工装侧板3的内壁上均分布安装有吸附机构6。吸附机构6 是在工装立板1、工装底板2及工装侧板3的内壁上开设多个圆形的坑槽，然 后在各圆形的坑槽中分别安装磁铁。此外，吸附机构6不仅可以是强磁吸附， 也可以是电磁铁或气动吸盘吸附。

请参阅图1至图5。如1和图5所示，工装底板2与工装立板1的连接处 安装有与工装立板1和工装底板2均成45度连接的平行排列的多个焊枪插入 通道4。如图3和图4所示，多根焊枪7分别插入各焊枪插入通道4中，各焊 枪7的枪尖部的钨针均穿过焊枪插入通道4伸入至焊接工装内，并且各焊枪7 的枪尖部伸出各焊枪插入通道4的距离一致。如图1和图2所示，在工装立 板1或工装底板2的内壁上安装有一排接近开关5，各接近开关5的位置与各焊枪7的位置一一对应且距离相等。各接近开关5通过导线连接至PLC 8。如 图1所示，多根焊枪7的尾部分别通过电线连接一个大电流接触器12，各大 电流接触器12分别通过电线连接至铜排11，铜排11连接至大功率焊机10的 电流输出端。各个大电流接触器12分别通过控制导线连接到PLC 8的串口， PLC 8通过控制导线连接并控制各个大电流接触器12。触摸屏9与PLC 8通 过RS485连接并通讯。

本发明的使用方法和工作原理如下：参阅图1至图5，

首先，在触摸屏上设置一下焊接板材厚度，即调节焊接的电流大小(板 材选择的厚度包括1MM、1.5MM、2MM、2.5MM等或者可改成电流选择)，然后 设置一下每根焊枪的焊接时间(焊接时间为从0秒开始调到若干秒)，然后 是前后两根焊枪的焊接间隔时间(间隔时间为从0秒开始调到若干秒)。完 成后就可以焊接了。

把带焊接的箱体的顶底13放在工装立板1上，箱体14放在工装底板2 上，两者成90度角。由于焊接工装的所有面上装有吸附机构6，箱体的顶底 13和箱体14可以直接被吸附在焊接工装上。并且几十上百焊接枪7排在箱体 焊接的角上，位置成45度，所有枪的角度都一样，枪尖伸出距离也一样。这 样箱体的角度非常准确，焊枪7可以依次通过PLC编程，一次烧几十上百个 焊点。

把箱体的顶底13和箱体14放入焊接工装靠到位后，由于在焊接工装上 装有接近开关5，接近开关5检测到箱体，被箱体覆盖到的范围内的接近开关 5就被触发而生信号，把信号传给PLC，即通过接近开关5自动检测了箱体的 大小。

然后按启动开关，大功率焊机10输出电流，PLC 8控制被检测到范围内 的焊枪7后面的大电流接触器12接通，相应的焊枪7就被打开了，把检测到 的位置也就是整个箱体全部一次性焊接完成。大功率焊机10可以为氩焊机、 激光焊机或者其他焊机品种，由于大功率焊机10的电流强度达到200-300A， 如果几十上百根枪同时工作，大功率焊机10是无法承受的，因此焊接是依顺 序进行的，一根枪焊7完再焊第二根，再焊第三根，直到箱体全部焊完结束。 从启动到完成仅仅需要几秒种。每根枪7的焊接时间、电流强度，所有的全 在触摸屏9设定。

焊接工件的材料有冷轧板、热轧板、不锈钢板、铝板等。

综上，本发明填补了国内技术空白，开创了钣金机箱机柜新的焊接模式， 达到全面自动化的目的，而且不再需要其它标准的工装，不再需要熟练的电 焊工，只需要辅助工上下料就行。本技术可以成几倍几十倍提高工作效率， 节省非常多的人工成本，在行业内是技术上的变革。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应 用本专利。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修 改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。 因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不 脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：包括焊接工装、焊枪、PLC、触摸屏、大功率焊机、铜排以及大电流接触器；所述焊接工装包括工装立板、与所述工装立板连接的工装底板、以及连接在所述工装立板和工装底板的左、右两侧的两块工装侧板；所述工装立板、工装底板及工装侧板的内壁上均分布安装有吸附机构；所述工装底板与工装立板的连接处安装有斜向的平行排列的多个焊枪插入通道；所述多根焊枪分别插入所述各焊枪插入通道中，所述各焊枪的枪尖部的钨针均穿过所述焊枪插入通道伸入至所述焊接工装内；所述工装立板或工装底板的内壁上安装有一排接近开关，所述各接近开关的位置与所述各焊枪的位置分别对应，所述各接近开关通过导线连接至所述PLC；所述多根焊枪的尾部分别通过电线连接大电流接触器，所述各大电流接触器分别通过电线连接至所述铜排，所述铜排连接所述大功率焊机的电流输出端；所述各大电流接触器分别通过控制导线连接到所述PLC的串口，所述PLC通过控制导线连接并控制所述各大电流接触器；所述触摸屏与所述PLC通过RS485连接并通讯。

2.根据权利要求1所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述各焊枪的枪尖部伸出所述各焊枪插入通道的距离一致。

3.根据权利要求1所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述工装立板、工装底板及工装侧板的内壁上开设有多个圆形的坑槽，所述各圆形的坑槽中分别安装有磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述工装立板与所述工装底板成90度连接。

5.根据权利要求4所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述焊枪插入通道与所述工装立板和工装底板均成45度连接。

6.根据权利要求1所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述大功率焊机的品种包括但不限于氩焊机、激光焊机。

7.根据权利要求1所述的一种钣金机箱机柜数控高效焊接机，其特征在于：所述吸附机构的吸附方式包括但不限于强磁吸附、电磁铁或气动吸盘吸附。

8.一种钣金机箱机柜数控高效焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

设置一个焊接工装；

将多根焊枪以相同的角度插入并固定在所述焊接工装上；将所述多根焊枪分别通过铜排连接大功率焊机，用所述大功率焊机为所述多根焊枪供电；

在所述焊枪与铜排之间分别安装大电流接触器；将所述多个大电流接触器分别连接至PLC，用所述PLC对所述多个大电流接触器的通断进行控制；

在所述焊接工装上安装吸附机构；将待焊接的箱体的顶底和箱体通过吸附机构吸附在所述焊接工装上的焊枪所在处的两侧的两个面上；

在所述焊接工装上安装多个接近开关，将所述接近开关与焊枪设置对应关系；将所述多个接近开关分别连接至PLC，用所述PLC对所述多个接近开关的检测信号进行接收；

所述多个接近开关中被箱体的顶底或箱体所触发的部分产生检测信号，将检测信号传输至PLC，PLC驱动对应焊枪的大电流接触器接通，焊枪进行焊接；

用连接PLC的触摸屏对每根枪的焊接时间、电流强度进行设定。