CN108788585B - 焊枪头自动寻位装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊枪头自动寻位装置包括：固定部件、枪头固定部件、第一测距器、第二测距器、第三测距器；固定部件设置在焊枪机机架上，枪头固定部件设置于固定部件上；第一测距器设置于固定部件上，用于测量焊枪头与枪头前方零件壁距离发送距离信号，第二测距器设置于固定部件上，用于测量焊枪头枪头下方零件壁距离发送距离信号，第三测距器设置于固定部件上，用于测量焊枪头与枪头左或右侧零件壁的离发送距离信号。本发明采用在固定部件上增加三个轴向的接近开关，并通过枪头固定部件与焊枪头组合，接近开关可以向后续控制系统提供焊枪头与零件壁之间的距离信息，以供后续控制系统根据距离信息调整焊枪头位置。

Description

焊枪头自动寻位装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种焊枪头自动寻位装置及其工作方法，属于焊接机械技术领域。

背景技术

数控机床因为精度的不同，在下料的零件尺寸存在一定的误差，零件拼装的过程当中也不能保证每个拼装的位置一致，最终导致拼接后待焊接的焊缝出现一定的位置偏差，即使不存在上述因精度问题造成的焊缝位置偏差，也会因为待焊产品在焊接时摆放位置的偏差，而导致待焊接的焊缝出现位置偏差，而现有的自行走式焊枪一般都为预先设置焊接路径，在焊接过程中会保持一个直线行走，从而会因为焊缝的位置偏差而导致焊接质量下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊枪头自动寻位装置及其工作方法，解决了待焊接的焊缝出现位置偏差时焊枪头无法进行自我修正焊接路径的技术缺陷。

一种焊枪头自动寻位装置包括：固定部件、枪头固定部件、第一测距器、第二测距器、第三测距器；所述固定部件设置在焊枪机机架上，所述枪头固定部件设置于所述固定部件上，焊枪头通过所述枪头固定部件枪头斜向下的可拆卸的固定在所述固定部件上；所述第一测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头前方零件壁距离发送距离信号，所述第二测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头下方零件壁距离发送距离信号，所述第三测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头左或右侧零件壁的离发送距离信号。

进一步地，所述第一测距器包括第一接近开关、第二接近开关；所述第二测距器包括第三接近开关、第四接近开关；所述第三测距器包括第五接近开关；所述第一接近开关与焊枪头在同一垂直平面内水平设置，尾端与所述固定部件连接，发射头与焊枪头的枪头齐平朝向零件壁，所述第二接近开关与焊枪头在同一垂直平面内水平设置，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁，所述第二接近开关与所述第一接近开关错位设置，所述第二接近开关距离前方零件壁的距离大于所述第一接近开关距离前方零件壁的距离，所述第二接近开关的感应距离等于所述第一接近开关的感应距离；所述第三接近开关与焊枪头在同一垂直平面内竖直设置，与第一接近开关成90°夹角，尾端与所述固定部件连接，发射头与焊枪头的枪头齐平朝向零件壁，所述第四接近开关与焊枪头在同一垂直平面内竖直设置，与第二接近开关成90°夹角，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁，所述第四接近开关与所述第三接近开关错位设置，所述第四接近开关距离下方零件壁的距离大于所述第三接近开关距离下方零件壁的距离，所述第四接近开关的感应距离等于所述第三接近开关的感应距离；所述第五接近开关与第一接近开关以及第三接近开关互为90°夹角设置，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁。

进一步地，所述第二接近开关与所述第一接近开关错开0.9mm至1.2mm；所述第四接近开关与所述第三接近开关错开0.9mm至1.2mm。

进一步地，所述第二接近开关与所述第一接近开关错1mm；所述第四接近开关与所述第三接近开关错开1mm。

进一步地，焊枪头自动寻位装置还包括：处理模块；所述处理模块分别与第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关以及第五接近开关电连接，所述处理模块基于第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关以及第五接近开关的感应信号产生移动信号。

一种焊枪头自动寻位装置的工作方法，其特征在于，焊接过程中处理模块根据第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关、第五接近开关的感应信号产生相应的移动信号，具体操作如下：

当第一接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向前方零件壁移动的前进移动信号，直至第一接近开关产生感应信号；

当第二接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离前方零件壁移动的后退移动信号，直至第二接近开关不再产生感应信号；

当第三接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向下方零件壁移动的下降移动信号，直至第三接近开关产生感应信号；

当第四接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离下方零件壁移动的上升移动信号，直至第四接近开关不再产生感应信号；

当第五接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头转动的转向移动信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用在固定部件上增加三个轴向的接近开关，并通过枪头固定部件与焊枪头组合，接近开关可以向后续控制系统提供焊枪头与零件壁之间的距离信息，以供后续控制系统根据距离信息调整焊枪头位置。同向的采用两个接近开关错开设置，通过接近开关的错位感应，可以简单方便的限制控制焊枪头距离零件壁位置的偏移量，也可通过调节错位间距来调整该偏移量，无需重新编程。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的仰视图；

图3是本发明的后视图；

图4是本发明的各距离示意图；

图5是本发明的装配焊枪头的示意图；

图6是本发明的焊枪头偏移距离示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-6所示，本发明焊枪头自动寻位装置包括：固定部件1、枪头固定部件2、第一测距器、第二测距器、第三测距器；固定部件1设置在焊枪机机架上，例如固定在悬臂式焊接机的悬臂上，或者固定在可以控制焊枪头转向的悬臂式焊接机的用于转向的减速机的输出轴上，枪头固定部件21设置于固定部件1上，焊枪头通过枪头固定部件21枪头斜向下的可拆卸的固定在固定部件1上，枪头固定部件21用于夹持焊枪头，此处不局限于仅用于夹持焊接用的焊枪头，也可用于夹持切割用的切割头等其他功能性枪头；

第一测距器包括第一接近开关31、第二接近开关32；第二测距器包括第三接近开关33、第四接近开关34；第三测距器包括第五接近开关35；如图4所示，焊枪头61的枪头距离前方的零件壁的距离为L，距离下方的零件壁的距离为h，第一接近开关31与焊枪头61在同一垂直平面内水平设置，尾端与固定部件1连接，发射头与焊枪头61的枪头齐平朝向零件壁，如图4所示，第一接近开关31的发射头与前方的零件壁的距离为L1，L1＝L；第二接近开关32与焊枪头61在同一垂直平面内水平设置，尾端与固定部件1连接，发射头朝向零件壁，第二接近开关32与第一接近开关31错位设置，第二接近开关32距离前方零件壁的距离大于第一接近开关31距离前方零件壁的距离，如图4所示，第二接近开关32的发射头与前方的零件壁的距离为L2，L2>L1，第二接近开关32的感应距离等于第一接近开关31的感应距离；第三接近开关33与焊枪头在同一垂直平面内竖直设置，与第一接近开关31成90°夹角，尾端与固定部件1连接，发射头与焊枪头61的枪头齐平朝向零件壁，如图4所示，第三接近开关33的发射头与下方的零件壁的距离为h1，h1＝h，第四接近开关34与焊枪头61在同一垂直平面内竖直设置，与第二接近开关32成90°夹角，尾端与固定部件1连接，发射头朝向零件壁，第四接近开关34与第三接近开关33错位设置，第四接近开关34距离下方零件壁的距离大于第三接近开关33距离下方零件壁的距离，如图4所示，第四接近开关34的发射头与下方的零件壁的距离为h2，h2>h1，第四接近开关34的感应距离等于第三接近开关33的感应距离；第五接近开关35与第一接近开关31以及第三接近开关33互为90°夹角设置，尾端与固定部件1连接，发射头朝向零件壁；

第二接近开关32与第一接近开关31错开0.9mm至1.2mm，即L2-L1的结果在0.9至1.2mm之间，优选1mm；第四接近开关34与第三接近开关33错开0.9mm至1.2mm，即即h2-h1的结果在0.9至1.2mm之间，优选1mm；

对于五个接近开关的型号选择，优选感应距离为8mm的接近开关，不对具体型号进行限制；

五个接近开关的感应信号可以直接接驳至焊接机的主控芯片上，例如直接接入焊接机的PLC控制芯片上，焊接机可以基于感应信号做出相应的控制操作；五个接近开关也可以先接入处理模块，处理模块可以选用PLC控制芯片，其主要作用就是对五个接近开关的感应信号进行预处理，产生相应的移动信号，方便后续焊接机的主控芯片使用。

使用时，五个接近开关选用感应距离为8mm的型号，由于焊接过程中，因为焊缝不是整齐的笔直直线，所以在焊枪头沿焊缝进行焊接时，距离前方和下方油箱壁的距离会发生变化，不会保持不变，因此焊接过程中处理模块根据第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关、第五接近开关的感应信号产生相应的移动信号，具体操作如下：

当第一接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向前方零件壁移动的前进移动信号，直至第一接近开关产生感应信号；

当第二接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离前方零件壁移动的后退移动信号，直至第二接近开关不再产生感应信号；

当第三接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向下方零件壁移动的下降移动信号，直至第三接近开关产生感应信号；

当第四接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离下方零件壁移动的上升移动信号，直至第四接近开关不再产生感应信号；

当第五接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头转动的转向移动信号；

后续的焊接机主控芯片可以根据上述移动信号控制焊枪头进行相应的移动，以此来保证焊枪头的焊接位置的准确性。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种焊枪头自动寻位装置，其特征在于，包括：固定部件、枪头固定部件、第一测距器、第二测距器、第三测距器和处理模块；所述固定部件设置在焊枪机机架上，所述枪头固定部件设置于所述固定部件上，焊枪头通过所述枪头固定部件枪头斜向下的可拆卸的固定在所述固定部件上；所述第一测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头前方零件壁距离发送距离信号，所述第二测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头下方零件壁距离发送距离信号，所述第三测距器设置于所述固定部件上，用于测量焊枪头的枪头与枪头左或右侧零件壁的距离发送距离信号；

所述第一测距器包括第一接近开关、第二接近开关；所述第二测距器包括第三接近开关、第四接近开关；所述第三测距器包括第五接近开关；所述第一接近开关与焊枪头在同一垂直平面内水平设置，尾端与所述固定部件连接，发射头与焊枪头的枪头齐平朝向零件壁，所述第二接近开关与焊枪头在同一垂直平面内水平设置，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁，所述第二接近开关与所述第一接近开关错位设置，所述第二接近开关距离前方零件壁的距离大于所述第一 接近开关距离前方零件壁的距离，所述第二接近开关的感应距离等于所述第一接近开关的感应距离；所述第三接近开关与焊枪头在同一垂直平面内竖直设置，与第一接近开关成90°夹角，尾端与所述固定部件连接，发射头与焊枪头的枪头齐平朝向零件壁，所述第四接近开关与焊枪头在同一垂直平面内竖直设置，与第二接近开关成90°夹角，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁，所述第四接近开关与所述第三接近开关错位设置，所述第四接近 开关距离下方零件壁的距离大于所述第三接近开关距离下方零件壁的距离，所述第四接近开关的感应距离等于所述第三接近开关的感应距离；所述第五接近开关与第一接近开关以及第三接近开关互为90°夹角设置，尾端与所述固定部件连接，发射头朝向零件壁；

所述第二接近开关与所述第一接近开关错开0.9mm至1.2mm；所述第四接近开关与所述第三接近开关错开0.9mm至1.2mm；

所述处理模块分别与第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关以及第五接近开关电连接，所述处理模块基于第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关以及第五接近开关的感应信号产生移动信号；

五个接近开关先接入处理模块PLC控制芯片上，对五个接近开关的感应信号进行预处理，产生相应的移动信号，方便后续焊接机的主控芯片使用。

2.一种如权利要求1所述的焊枪头自动寻位装置的工作方法，其特征在于，焊接过程中处理模块根据第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关、第五接近开关的感应信号产生相应的移动信号，具体操作如下：

当第一接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向前方零件壁移动的前进移动信号，直至第一接近开关产生感应信号；

当第二接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离前方零件壁移动的后退移动信号，直至第二接近开关不再产生感应信号；

当第三接近开关未有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头向下方零件壁移动的下降移动信号，直至第三接近开关产生感应信号；

当第四接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头远离下方零件壁移动的上升移动信号，直至第四接近开关不再产生感应信号；

当第五接近开关有感应信号时，处理模块产生驱动焊枪头转动的转向移动信号。