CN108857121A - 自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中提供了一种自动焊接系统，包括：控制模块以及与控制模块电连接的感应模块、传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块；感应模块用于接收信号并反馈信号给控制模块，以使控制模块依据信号向传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块发送执行指令；传输模块用于依据执行指令传输待焊接物或者已焊接物到定位模块处或者搬运模块处；搬运模块用于依据执行指令将待焊接物传输模块上搬运至焊接模块处以使焊接模块能够对待焊接物进行焊接，或者将已焊接物搬运至传输模块上；定位模块用于依据执行指令将待焊接物和/或者已焊接物的位置调整到预设位置处。通过本发明使得铝模板的生产效率得到较大幅度的提升，同时焊接精度也较高。

Description

自动焊接系统

技术领域

本发明涉及焊接、自动控制、机器人、定位技术领域，具体而言，本发明涉及一种自动焊接系统。

背景技术

现有铝模板主要采用人工实现铝模板的焊接、搬运、装配等过程，而铝模板本身的质量较大，导致工人在搬运过程中的工作强度大且容易受伤，同时由于人工操作会受到环境和使用物品的影响，导致焊接的精度不够准确。常规人工焊接质量较差的铝模板不能够使用，使得其不能出厂，进而浪费了大量的材料，使得作业的经济成本较高。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是焊接人力成本高、焊接精度不够准确以及生产效率低的问题。

本发明实施例中提供了一种自动焊接系统，包括：控制模块以及与所述控制模块电连接的感应模块、传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块；

所述感应模块用于接收信号并反馈所述信号给控制模块，以使控制模块依据所述信号向所述传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块发送执行指令；

所述传输模块用于依据所述执行指令传输待焊接物或者已焊接物到定位模块处或者所述搬运模块处；

所述搬运模块用于依据所述执行指令将所述待焊接物所述传输模块上搬运至所述焊接模块处以使所述焊接模块能够对所述待焊接物进行焊接，或者将所述已焊接物搬运至所述传输模块上；

所述定位模块用于依据所述执行指令将所述待焊接物和/或者已焊接物的位置调整到预设位置处。

进一步地，在所述定位模块中还包括装夹单元，所述装夹单元与所述控制模块电连接，以使得所述装夹单元能根据所述控制模块发送的执行指令夹紧所述待焊接物或者将松开所述已焊接物。

进一步地，在所述搬运模块中还包括判断单元，所述判断单元与所述控制模块电连接，以使所述判断单元能根据所述控制模块的发送的执行指令判断预设安全区域是否有干扰物。

进一步地，所述搬运模块还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域无干扰物时，搬运所述已焊接物到所述预设安全区域。

进一步地，还包括报警装置，所述报警装置用于在所述已焊接物堆积高度达到预设高度时，向用户发出警报信息。

进一步地，所述传输模块还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域有干扰物时，输送所述干扰物到所述定位装置处。

优选地，所述感应模块包括光电传感器。

进一步地，所述搬运模块包括搬运机构以及位于所述搬运机构上的真空吸盘。

与现有技术相比，本命提供的实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中提供了一种自动焊接系统，可以代替工人实现自动焊接的过程，提高了流水线作业的生产效率，特别地，采用自动话焊接，相比人工焊接，从现有焊接时间的8分钟缩短到了1.2分钟，使得单个焊接的效率提高了8倍，进而大幅度的提高了生产线的作业效率。同时由于焊接半成品结构形状统一，通过对整个系统各个模块的设置定位，使得焊接的精度也大幅度的提高，降低了现有焊接技术中的人工错误。另外，在自动化焊接过程中，还实现了自动化的搬运与装配，相对现有的人工装配，进而大幅度的提高了生产效率，降低了人工成本，也能够降低员工在生产过程的劳动强度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种自动焊接系统的典型实施例的结构示意图；

图2为本发明一种自动焊接系统的典型实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供的一种自动焊接系统可以运用于流水生产线中，且主要用于铝模板的加工和焊接工艺中，实现对半成品的产品自动焊接，使得焊接时间降低，提高了焊接生产的效率，同时通过自动焊接系统使得焊接精度更高。在每一环节中均可以实现自动判断和/或进入工作状态，仅需在启动系统时，需要用户的触发操作来开启整个系统，进而大大的降低了人力成本。需要说明的是，本发明实施例中的待焊接物包括半成品，已焊接物包括成品。

本发明实施例中提供了一种自动焊接系统，如图1和图2所示，包括：控制模块7以及与所述控制模块电连接的感应模块6、传输模块1、定位模块5、搬运模块3、焊接模块2；所述感应模块6用于接收信号并反馈所述信号给控制模块，以使控制模块依据所述信号向所述传输模块1、定位模块5、搬运模块3、焊接模块2发送执行指令；所述传输模块1用于依据所述执行指令传输待焊接物或者已焊接物到定位模块5处或者所述搬运模块3处；所述搬运模块3用于依据所述执行指令将所述待焊接物所述传输模块1上搬运至所述焊接模块2处以使所述焊接模块2能够对所述待焊接物进行焊接，或者将所述已焊接物搬运至所述传输模块1上；所述定位模块5用于依据所述执行指令将所述待焊接物和/或者已焊接物的位置调整到预设位置处。控制模块发送总的执行指令，使得进而使得与其电连接的感应模块6、传输模块1、定位模块5、搬运模块3、焊接模块2能够按照产品在生产线上的状况执行相应的动作，在本发明的实施例中，控制模块包括但不限制与PLC控制器，控制模块还可以为计算机终端的PC以及属于移动终端的笔记本、平板、手机等)，同时还包括每一个模块中的接收信号并执行动作的控制器。本发明实施例中的感应模块6又称为端头感应器，主要采用光电感应器获取半成品或者成品在生产线上的位置，且在所述自动焊接系统中包括至少一个所述端头感应器，传输模块1用于传输成品和/或半成品，在实施例中为输送线，输送线包括来料输送线11、出料输送线12，两输送线均包括起始端和终端，端头感应器设置于来料输送线11的起始端和终端、出料输送线12的起始端和终端。定位模块5用于将半成品和/或成品推紧成形并且整齐放置，使得成品和/或半成品便于被搬运或者焊接，且该定位模块5在本发明的实施例中还包括定位装置等。在本发明的实施例中搬运模块3包括机器人，其他的实施方式中，所述搬运模块3包括搬运机构32以及位于所述搬运机构上的真空吸盘，其中搬运结构32为机器人上与真空吸盘连接的结构，真空吸盘由于吸取半成品和/或成品。机器人用于将来料输送线11上的半成品搬运到焊接模块2位置处，以便于定位模块5能够夹紧半成品并对其进行焊接。且所述机器人还能够在接收到信号将焊接后的成品搬走的信号时，机器人将焊接后的成品搬运至出料输送线12上，和/或对出料输送线12终端的成品进行码垛，以便于成品能够整齐的堆放，便于后续的搬运、统计和管理。焊接模块2用于焊接半成品，焊接模块2包括焊接台21以及焊接机器人22，焊接台21能够放置搬运机器人搬运的半成品，以便于焊接机器人能够对其进行焊接。进而在本发明的实施例中包括至少一台机器人，且只有一台机器人时，该机器人具有执行搬运、码垛以及焊接的模块。

具体的，在用户触发了整个系统启动的步骤之后，控制模块依次与感应模块6、传输模块1、定位模块5、搬运模块3、焊接模块2进行信息交互，以便于接收各模块反馈的信号，并根据该信号向接下来执行动作的模块发送执行指令，以便于后续模块能够依据发送的执行指令做出对应的动作，如当半成品来料方向有料进入时，端头感应器反馈信号给控制模块，控制模块向传输模块1发送执行指令以启动来料输送线11，把来料输送线11起始端的半成品输送到来料输送线11的终端位置。当来料输送线11终端位置的端头感应器接收到信号时，控制模块(PLC)发送执行指令以使得传输模块1和定给模块执行以下动作：传输模块1的来料输送线11接收执行指令以使得来料输送线11停止，且在停止后将信号反馈给控制模块7以告知控制模块7来料输送线已停止可执行下一步的动作，定位模块5的侧面定位装置接收执行指令以使得定位装置动作推紧半成品，且在完成后将信号反馈给控制模块以告知控制模块7定位装置已推紧半成品可执行下一步的动作，此时待搬运模块3的搬运机器人抓取上料。

进一步地，当半成品在来料输送线11上定位完成后，信号反馈给搬运模块3中搬运机器人的控制器，搬运机器人执行上料动作，把来料输送线11上的半成品通过真空吸盘方式抓取到焊接工作台上。进一步地，在所述定位模块5中还包括装夹单元，所述装夹单元与所述控制模块电连接，以使得所述装夹单元能根据所述控制模块7发送的执行指令夹紧所述待焊接物(半成品)或者将松开所述已焊接物(成品)。具体的，装夹单元装夹半成品且在装夹完成后，向焊接机器人的控制其发送执行焊接的指令并启动焊接机器人，机器人依据该执行指令执行焊接，焊接完成后焊接机器人返回到原点，焊接夹具夹紧装置自动松开，发送信号给搬运机器人执行出料动作。

在其中一种实施方式中，待搬运机器人上料完成返回到原点后，人工装夹半成品，装夹完成后启动焊接机器人，机器人执行焊接，焊接完成后焊接机器人返回到原点，焊接夹具夹紧装置自动松开，发送信号给搬运机器人执行出料动作。

进一步地，在所述搬运模块3中还包括判断单元，所述判断单元与所述控制模块7电连接，以使所述判断单元能根据所述控制模块的发送的执行指令判断预设安全区域4是否有干扰物。进一步地，所述搬运模块3还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域无干扰物时，搬运所述已焊接物到所述预设安全区域4。搬运机器人的控制器接收到出料信号后，抓取焊接工作台上的焊接成品，移至成品出料输送线12上方，等待判断单元的判断结果，判断单元根据光电感应器判定出料输送线12上的预设安全区域4无干拢物时，向搬运机器人的控制器发送信号，以使得搬运机器人执行出料放料动作。

进一步地，在其中一种实施方式中，所述传输模块1还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域有干扰物时，输送所述干扰物到所述定位装置处。具体的，当预设安全区域4被判定有出料成品时，启动传输模块1中的出料输送线12，将焊接成品输送至出料输送线12终端，末端的端头感应器接收到信号后，执行以下动作：出料输送线12停止，侧面定位装置动作推紧焊接成品，将信号传输给搬运模块3中码垛机器人31的控制器，控制器接收到信号后码垛机器人31执行搬运码垛，且码垛机器人为搬运模块3中的一个单元。码垛机器人31进行码垛的过程中包括两个过程，一个是从输送线上拿起工件回到原点，再从原点将工件码放到托盘上，在控制器中共有两种信息构成，包括抓取并做判断往左码还是往右码的信息和左码垛和右码垛信息，在左码垛和右码垛信息中还包括定点信息、数据计算信息和码垛轨迹信息。定点信息用于确定起始层每个工件的码放位置。数据信息基于定点文件通过数组和逻辑的方式确定每一层的码放位置和码垛过程中的逼进、安全退出位置。码垛轨迹信息这是基于数据文件调用每次码垛所需的轨迹位置参数完成码垛过程。进一步地，还包括报警装置，所述报警装置用于在所述已焊接物堆积高度达到预设高度时，向用户发出警报信息。优选地，预设高度为1.2米。在本发明的实施例中，优选地，铝模板在码垛时，宽度逻辑的计算是铝模板宽度+排放间隙(预设3mm)，高度逻辑的计算是铝模板的高度(固定值为80mm)。

结合前述的说明，本发明实施例提供的自动焊接系统，可以代替工人实现自动焊接的过程，提高了流水线作业的生产效率，特别地，采用自动话焊接，相比人工焊接，从现有焊接时间的8分钟缩短到了1.2分钟，使得单个焊接的效率提高了8倍，进而大幅度的提高了生产线的作业效率。同时由于焊接半成品结构形状统一，通过对整个系统各个模块的设置定位，使得焊接的精度也大幅度的提高，降低了现有焊接技术中的人工错误。另外，在自动化焊接过程中，还实现了自动化的搬运与装配，相对现有的人工装配，进而大幅度的提高了生产效率，降低了人工成本，也能够降低员工在生产过程的劳动强度。

本发明实施例中的自动焊接系统中来料输送线程序智能判断产品流入哪一个焊接工作站，做到焊接机器人不等待，提高生产效率。搬运机器人智能判断工作站A/B夹具的半成品进料和成品出料动作，做到动作不干涉，焊接不等待。其中，A、B夹具为焊接工作台上的任意一个夹具，其上装夹有半成品或者成品。控制模块7智能判断搬运机器人是否可执行放料，智能计算最优动作流程，提高生产效率。码垛机器人智能计算码垛的宽度和高度，完成一边码垛后，通过控制模块7的控制智能切换到另一边码垛，并启动外部报警装置，提醒工作人员更换栈板。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动焊接系统，其特征在于，包括：控制模块以及与所述控制模块电连接的感应模块、传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块；

所述感应模块用于接收信号并反馈所述信号给控制模块，以使控制模块依据所述信号向所述传输模块、定位模块、搬运模块、焊接模块发送执行指令；

所述传输模块用于依据所述执行指令传输待焊接物或者已焊接物到定位模块处或者所述搬运模块处；

所述搬运模块用于依据所述执行指令将所述待焊接物所述传输模块上搬运至所述焊接模块处以使所述焊接模块能够对所述待焊接物进行焊接，或者将所述已焊接物搬运至所述传输模块上；

所述定位模块用于依据所述执行指令将所述待焊接物和/或者已焊接物的位置调整到预设位置处。

2.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于，在所述定位模块中还包括装夹单元，所述装夹单元与所述控制模块电连接，以使得所述装夹单元能根据所述控制模块发送的执行指令夹紧所述待焊接物或者将松开所述已焊接物。

3.根据权利要求1所述的自动焊系统，其特征在于，在所述搬运模块中还包括判断单元，所述判断单元与所述控制模块电连接，以使所述判断单元能根据所述控制模块的发送的执行指令判断预设安全区域是否有干扰物。

4.根据权利要求3所述的自动焊接系统，其特征在于，所述搬运模块还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域无干扰物时，搬运所述已焊接物到所述预设安全区域。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的自动焊接系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置用于在所述已焊接物堆积高度达到预设高度时，向用户发出警报信息。

6.根据权利要求3所述的自动焊接系统，其特征在于，所述传输模块还用于依据所述判断模块判断出所述预设安全区域有干扰物时，输送所述干扰物到所述定位装置处。

7.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于，所述感应模块包括光电传感器。

8.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于，所述搬运模块包括搬运机构以及位于所述搬运机构上的真空吸盘。