CN108723668B - 一种半自动化电阻带辅助焊接工装及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半自动化电阻带辅助焊接工装及其定位方法，焊接工装包括控制台和焊接平台，所述焊接平台包括定位工装、工作台面、中间板、伺服电机、位置传感器、丝杆、导杆、导轨、机架；所述定位工装设置在工作台面上，焊接平台设置有两个伺服电机分别通过丝杆、导杆和导轨驱动工作台面上下、前后方向移动，所述控制台包括PLC、触摸屏、控制台箱体、电源开关，操作者从触摸屏输入焊接参数，由PLC控制焊接平台的工作台面上下、前后移动，待工作台面移动到设定位置后，PLC给点焊机动作信号，点焊机工作。本发明提供的一种半自动化电阻带辅助焊接工装具有操作简单、劳动强度低、焊接效率高、焊接质量好、应用范围广等特点。

Description

一种半自动化电阻带辅助焊接工装及其定位方法

技术领域

本发明涉及一种电阻带辅助焊接工装，特别地，涉及一种半自动化电阻带辅助焊接工装及其定位方法。

背景技术

目前，机车制动电阻用金属电阻带多为焊接式，通过点焊机将电阻片与电阻片之间焊接在一起。焊接时如果焊接点不牢固，会造成电阻片之间没有完全接触，影响电阻元件的正常工作。

传统的电阻带焊接采用手动定位、手动控制焊点间距和位置的人工操作方式，焊接质量差，焊后焊点不整齐，分布不均，电阻带错位，焊接质量参差不齐。同时，纯手动定位使得劳动强度大，需操作者精力高度集中，对操作者的素质要求高。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种具有操作简单、劳动强度低、焊接效率高、焊接质量好、应用范围广的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种半自动化电阻带辅助焊接工装，以解决上述背景技术中提出的传统电阻带焊接采用人工操作方式，焊接质量差，焊后焊点不整齐，分布不均，电阻带错位，焊接质量参差不齐，同时劳动强度大，效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种半自动化电阻带辅助焊接工装，包括控制台和焊接平台，所述焊接平台包括定位工装、工作台面、中间板、伺服电机、位置传感器、丝杆、导杆、导轨、机架；所述定位工装设置在工作台面上，所述定位工装包括前端定位工装安装板、前端定位块、前端定位块安装座、左右定位块和分料销，所述前端定位工装安装板安装在工作台面，前端定位块安装座通过螺栓安装在前端定位工装安装板前端，前端定位块安装在前端定位块安装座上，所述前端定位块、左右定位块和分料销的中心在一条直线上，根据电阻带尺寸大小以一定间距依次设置在工作平台上，用于定位电阻带；

所述伺服电机包括用于驱动工作台面前后方向移动的前后伺服电机和用于驱动工作台面上下方向移动的上下伺服电机，所述丝杆包括第一丝杆和第二丝杆，所述前后伺服电机安装在中间板上，前后伺服电机通过皮带间接驱动设置在工作台面和中间板之间的第一丝杆，所述第一丝杆与导轨垂直相连，所述导轨与工作平台相连，第一丝杆带动导轨前后移动，导轨的前后移动带动工作台面完成前后位置的移动；所述上下伺服电机位于机架内，直接驱动机架内的第二丝杆，所述第二丝杆与导杆平行并通过连接板与导杆间接相连，所述导杆与工作平台垂直相连，第二丝杆带动导杆完成工作台面的上下移动；所述位置传感器包括前后位置传感器和上下位置传感器，前后位置传感器位于导轨旁，用于实时定位导轨的位置，上下位置传感器位于导杆旁，用于实时定位导杆的位置；

所述控制台包括PLC、触摸屏、控制台箱体、电源开关，操作者从触摸屏输入焊接参数，由PLC控制焊接平台的工作台面上下、前后移动。

进一步地，所述前端定位工装安装板通过四个螺栓安装在工作台面。

进一步地，前端定位块安装座为L型，上方设有上方腰孔，下方设有底部腰孔。

进一步地，所述工作台面与中间板之间设有四个支座。

进一步地，所述导轨通过滑轮与工作台面连接。

进一步地，所述左右定位块通过螺栓安装在工作平台上。

进一步地，所述机架采用40mm等边方管焊接。

为实现上述目的，本发明还提供了一种半自动化电阻带辅助焊接工装的定位方法，包括以下步骤：

(1)将电阻带通过前端定位块、左右定位块和分料销卡在工作台面上；

(2)根据电阻带型号和尺寸大小，调整分料销的位置将相邻两片电阻带与待焊接两片电阻带分开，以确保其他电阻带不妨碍点焊机的正常工作；

(3)根据电阻带型号和尺寸大小，调整左右定位块的位置来限制待焊接电阻带的左右位置；

(4)根据电阻带型号和尺寸大小，调整前端定位块的位置来控制待焊接电阻带的前后位置，以防止两片电阻带错位。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种半自动化电阻带辅助焊接工装由控制台和焊接平台构成，只需操作者通过触摸屏输入电阻带焊接参数，按下启动开关后设备自动完成电阻带的焊接，具有操作简单、劳动强度低的特点。

2、本发明提供的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，所述的焊接平台采用伺服电机驱动，PLC控制，定位工装对电阻带进行定位，具体的，定位工装中的分料销将相邻两片电阻带与待焊接两片电阻带分开，左右定位块限制待焊接电阻带左右位置，前端定位块控制待焊接电阻带前后位置，实现电阻带的定位，以防止两片电阻带错位。这样大大提高了电阻带的焊接效率，有效防止电阻带间错位、焊点分布不均等问题，同时提高了电阻带的焊接质量。

3、本发明提供的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，所述的焊接平台能根据不同型号电阻带的特点，手动更换定位工装，实现不同尺寸、不同类型电阻带的定位焊接，具有应用范围广的特点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例焊接平台内部结构的正面示意图；

图2是本发明优选实施例焊接平台内部结构的侧面示意图；

图3是本发明优选实施例焊接平台的俯视图；

图4是本发明优选实施例工作台面示意图；

图5是本发明优选实施例前端定位块安装侧面示意图；

图6是本发明优选实施例前端定位块安装正面示意图；

图7是本发明优选实施例前端定位块的正面示意图；

图8本发明优选实施例前端定位块安装座结构示意图；

图9是本发明优选实施例带腰孔电阻带的正面示意图。

其中，1、工作台面；2、前后伺服电机；3、前后位置传感器；4、机架；5、导杆；6、上下伺服电机；7、第一丝杆；8、导轨；9、中间板；10、上下位置传感器；11、第二丝杆；12、支座；13、前端定位工装安装板；14、前端定位块；15、左右定位块；16、分料销；17、电阻带；18、点焊机；19、前端定位块安装座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图3，一种半自动化电阻带辅助焊接工装，包括控制台和焊接平台，所述焊接平台包括定位工装、工作台面1、中间板9、伺服电机、位置传感器、丝杆、导杆5、导轨8、机架4；所述伺服电机包括用于驱动工作台面前后方向移动的前后伺服电机2和用于驱动工作台面上下方向移动的上下伺服电机6，所述丝杆包括第一丝杆7和第二丝杆11，所述前后伺服电机2安装在中间板9上，前后伺服电机2通过皮带间接驱动设置在工作台面1和中间板9之间的第一丝杆7，所述第一丝杆7与导轨8垂直相连，所述导轨8通过滑轮与工作平台1相连，第一丝杆7带动导轨8前后移动，导轨8的前后移动带动工作台面1完成前后位置的移动；所述上下伺服电机2位于机架4内，直接驱动机架4内的第二丝杆11，所述第二丝杆11与导杆5平行并通过连接板与导杆5间接相连，所述导杆5与工作平台1垂直相连，第二丝杆11带动导杆5完成工作台面1的上下移动。具体的，在工作台面1与中间板9之间设置有四个支座12用于支撑工作台面1，以保持工作台面的稳定性。优选的，机架4采用40等边方管焊接，保证强度和稳定性。前后位置传感器3位于导轨8旁，用于实时定位导轨8的位置，上下位置传感器10位于导杆5旁，用于实时定位导杆5的位置。结合前后传感器3和上下传感器10的坐标即可定位工作台面1相对初始点的位置。

如图4至图8所示，所述定位工装设置在工作台面1上，所述定位工装包括前端定位工装安装板13、前端定位块14、前端定位块安装座19、左右定位块15和分料销16。所述前端定位工装安装板13前端凸起用于限制电阻带的前后位置，通过四个螺栓安装在工作台面1上，前端定位块安装座19通过螺栓安装在前端定位工装安装板13前端，前端定位块14安装在前端定位块安装座19上，左右定位块15通过螺栓安装在工作平台1上。优选的，前端定位块安装座19为L型，上方设有上方腰孔，下方设有底部腰孔。上方腰孔用于调节前端定位块上下位置，底部腰孔用于调节前端定位块前后位置。这种腰孔的设置解决了不同尺寸带腰孔电阻带的定位问题。所述前端定位块14、左右定位块15和分料销16的中心在一条直线上，根据电阻带17尺寸大小以一定间距依次设置在工作平台1上，用于定位电阻带17。其中，所述左右定位块15用于定位待焊接的两片电阻带的左右位置。所述分料销16用于将相邻两片电阻带与待焊接两片电阻带分开，以确保其他电阻带不妨碍点焊机18的正常工作。所述前端定位块14控制待焊接电阻带前后位置，以防止两片电阻带错位。

所述控制台包括PLC、触摸屏、控制台箱体、电源开关，操作者从触摸屏输入焊接参数，由PLC控制焊接平台的工作台面上下、前后移动，待工作台面移动到设定位置后，PLC给点焊机18动作信号，点焊机工作。所述控制台不仅控制前后伺服电机2、上下伺服电机6的工作状态，还可以控制点焊机18的工作状态。

本实施例具体对带腰孔电阻带17(如图9所示)进行焊接，详细步骤如下：首先，通过定位工装对电阻带17进行定位。具体的定位方法是，将电阻带17通过前端定位块14、左右定位块15和分料销16卡在工作台面1上，根据电阻带尺寸大小，用分料销16将相邻两片电阻带与待焊接两片电阻带分开，用左右定位块15限制待焊接电阻带左右位置，用前端定位块14控制待焊接电阻带前后位置，以防止两片电阻带错位。然后，通过触摸屏向PLC输入产品参数，包括焊接列数、每列焊接第一个点坐标参数、每列焊点数、焊点间隙、电机动作速度，PLC接收到参数信息后，控制伺服电机运转，伺服电机驱动丝杆，丝杆带到导杆或导轨，将工作台面移动到第一列第一个焊点的坐标处，PLC给点焊机输出工作信号，点焊机动作，完成第一个点的焊接。PLC再次按照焊点间隙控制工作平台移动到第二个焊点坐标处，待工作平台到位后，点焊机接收到PLC给出信号再次动作，直至完成已定位电阻带焊接。完成后，工作台面将移动至初始位置，等待操作者更换另外两片电阻带继续工作。焊接同一种型号电阻带不需要重复进行参数输入。不同型号电阻带的焊接参数可以保存在PLC内，以供下次焊接时直接提取。

本发明提供的一种半自动化电阻带辅助焊接工装由控制台和焊接平台构成，只需操作者通过触摸屏输入电阻带焊接参数，按下启动开关后设备自动完成电阻带的焊接，具有操作简单、劳动强度低的特点。同时，焊接平台采用伺服电机驱动，PLC控制，定位工装对电阻带进行定位，能提高电阻带焊接效率，防止电阻带间错位、焊点分布不均等问题，提高电阻带的焊接质量。此外，焊接平台能根据不同型号电阻带的特点，手动更换定位工装，实现不同尺寸、不同类型电阻带的定位焊接，具有应用范围广的特点。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，包括控制台和焊接平台，所述焊接平台包括定位工装、工作台面、中间板、伺服电机、位置传感器、丝杆、导杆、导轨、机架；所述定位工装设置在工作台面上，所述定位工装包括前端定位工装安装板、前端定位块、前端定位块安装座、左右定位块和分料销，所述前端定位工装安装板安装在工作台面，前端定位块安装座通过螺栓安装在前端定位工装安装板前端，前端定位块安装在前端定位块安装座上，所述前端定位块、左右定位块和分料销的中心在一条直线上，根据电阻带尺寸大小以一定间距依次设置在工作平台上，用于定位电阻带；

所述伺服电机包括用于驱动工作台面前后方向移动的前后伺服电机和用于驱动工作台面上下方向移动的上下伺服电机，所述丝杆包括第一丝杆和第二丝杆，所述前后伺服电机安装在中间板上，前后伺服电机通过皮带间接驱动设置在工作台面和中间板之间的第一丝杆，所述第一丝杆与导轨垂直相连，所述导轨与工作平台相连，第一丝杆带动导轨前后移动，导轨的前后移动带动工作台面完成前后位置的移动；所述上下伺服电机位于机架内，直接驱动机架内的第二丝杆，所述第二丝杆与导杆平行并通过连接板与导杆间接相连，所述导杆与工作平台垂直相连，第二丝杆带动导杆完成工作台面的上下移动；所述位置传感器包括前后位置传感器和上下位置传感器，前后位置传感器位于导轨旁，用于实时定位导轨的位置，上下位置传感器位于导杆旁，用于实时定位导杆的位置；

所述控制台包括PLC、触摸屏、控制台箱体、电源开关，操作者从触摸屏输入焊接参数，由PLC控制焊接平台的工作台面上下、前后移动。

2.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，所述前端定位工装安装板通过四个螺栓安装在工作台面。

3.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，前端定位块安装座为L型，上方设有上方腰孔，下方设有底部腰孔。

4.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，所述工作台面与中间板之间设有四个支座。

5.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，所述导轨通过滑轮与工作台面连接。

6.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，所述左右定位块通过螺栓安装在工作平台上。

7.根据权利要求1所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装，其特征在于，所述机架采用40mm等边方管焊接。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种半自动化电阻带辅助焊接工装的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将电阻带通过前端定位块、左右定位块和分料销卡在工作台面上；

(2)根据电阻带型号和尺寸大小，调整分料销的位置将相邻两片电阻带与待焊接两片电阻带分开，以确保其他电阻带不妨碍点焊机的正常工作；

(3)根据电阻带型号和尺寸大小，调整左右定位块的位置来限制待焊接电阻带的左右位置；

(4)根据电阻带型号和尺寸大小，调整前端定位块的位置来控制待焊接电阻带的前后位置，以防止两片电阻带错位。

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