CN109530900A - 一种自动焊接专机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动焊接专机，包括设置有光电安全保护装置的外围保护罩、受所述外围保护罩防护的多工位自动焊接机构，所述外围保护罩上设置有电路连接的PLC控制柜、触摸屏和启动按钮盒，所述的多工位自动焊接机构包括支撑底座、固定在所述支撑底座上且与所述PLC控制柜电路连接的工件夹具机构、按预定的相对位置及姿态设置在所述支撑底座上的若干电阻焊机构，所述PLC控制柜通过焊接控制器与各电阻焊机构电路连接。本发明由传统的手工焊接升级为自动焊接，由单点焊接变为多点焊接，还增加了零部件固定装置。解决了传统手工焊接位置定位不准确，不良率高、生产节拍长，效率低等问题。

Description

一种自动焊接专机

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，尤其涉及一种用于汽车零部件螺柱焊接领域的自动焊接专机。

背景技术

目前，汽车零部件螺柱焊接主要是由人工操作凸焊机作业方式，主要过程包括：1、先将螺柱投入到安装螺柱位置；2、再把零部件移动到需要焊接的位置；3、按下启动按钮，加压气缸加压动作进行焊接作业；重复步骤1至3进行作业，直到整个零件焊接完成。

上述焊接过程存在如下缺点：1、安全性能差，焊接区域无安全隔离光栅，长时间作业，人员难免精神疲劳，存在被夹伤的可能；2、生产效率低，焊接作业主要由人工完成，期间无法提前进行下一个工程作业；3、不良品率高，零件无夹具固定，焊接位置容易偏移，导致焊接不良。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种自动焊接专机，该自动焊接专机采用夹具固定零件，PLC自动控制气动元气件与焊接控制器进行焊接作业，焊接区域与安全区域有安全隔离光栅，有效提高了设备的安全性、生产效率及降低了不良品率。

本发明提供的技术方案如下：

一种自动焊接专机，包括设置有光电安全保护装置的外围保护罩、受所述外围保护罩防护的多工位自动焊接机构，所述外围保护罩上设置有电路连接的PLC控制柜、触摸屏和启动按钮盒，所述的多工位自动焊接机构包括支撑底座、固定在所述支撑底座上且与所述PLC控制柜电路连接的工件夹具机构、按预定的相对位置及姿态设置在所述支撑底座上的若干电阻焊机构，所述PLC控制柜通过焊接控制器与各电阻焊机构电路连接。

进一步地，所述的电阻焊机构包括固定在所述支撑底座上的焊枪直线移动机构、通过螺栓固定在所述焊枪直线移动机构上的焊枪组件。

进一步地，所述的焊枪直线移动机构包括直线运动副、与所述直线运动副驱动连接的气压缸或液压缸。

进一步地，所述的焊枪组件包括后端固定在所述直线运动副运动部件上的“匚”形焊枪支架，所述焊枪支架前端开口处上下相对地设置有上电极和下电极，其中，所述下电极固定在所述焊枪支架上，所述上电极与垂直设置在所述焊枪支架上的气压缸或液压缸驱动连接。

进一步地，所述上电极和下电极上均设置有电极帽。

进一步地，所述的工件夹具机构包括固定在所述支撑底座的若干工作夹具、若干与所述工作夹具驱动连接的气压缸或液压缸。

进一步地，所述气压缸或液压缸通过电磁阀岛接入气压系统或液压系统。

进一步地，所述的触摸屏用于设置及显示相应的焊接参数及工件夹具机构的动作参数。

进一步地，所述的外围保护罩包括框架式矩形围栏、所述光电安全保护装置设置在所述框架式围栏正面，所述围栏其余三边设置有护板。

进一步地，所述光电安全保护装置采用安全隔离光栅，所述安全隔离光栅通过电路与所述PLC控制柜电路连接。

先比现有技术，本发明提供的自动焊接专机具有如下有益效果：

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

１、采用夹具固定零部件，有效防止零部件偏移，提高零部件焊接精度、稳定性。

２、使用PLC控制多把焊枪进行自动焊接作业，人工在此期间可同时进行其他工作，有效提高生产效率。

3、提高安全性能，工作区域与安全区域之间安装有安全隔离光栅，若焊接作业过程中进入工作区域时，焊接作业立即停止，保证员工安全。

附图说明

图1为本发明实施例的自动焊接专机的外围保护罩结构示意图。

图2为本发明实施例的自动焊接专机的多工位自动焊接机构示意图。

图3为本发明实施例的自动焊接专机气动加压焊枪结构示意图。

图4为本发明实施例的上电极(带电极帽)放大示意图。

1- PLC控制柜、2-触摸屏、3-启动按钮盒、4-围栏、5-安全隔离光栅、6-第一气动夹紧气缸、7-第二气动夹紧气缸、8-第一焊枪加压气缸、9-第二焊枪加压气缸、10-第三焊枪加压气缸、11-第四焊枪加压气缸、12-第五焊枪加压气缸、13-第一焊枪移动气缸、14-第二焊枪移动气缸、15-第三焊枪移动气缸、16-第四焊枪移动气缸、17-第五焊枪移动气缸、18-第三气动夹紧气缸、19-第四气动夹紧气缸、20-气缸电磁阀岛、21-工作夹具、22-上电极帽；23-下电极帽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

如图1和图2所示，一种自动焊接专机，包括设置有安全隔离光栅5的外围保护罩、受所述外围保护罩防护的多工位自动焊接机构，所述外围保护罩上设置有电路连接的PLC控制柜1、触摸屏2和启动按钮盒3，所述的多工位自动焊接机构包括支撑底座、固定在所述支撑底座上且与所述PLC控制柜1电路连接的工件夹具机构、按预定的相对位置及姿态设置在所述支撑底座上的五套电阻焊机构，所述PLC控制柜1通过焊接控制器与各电阻焊机构电路连接。

如图1所示，所述的外围保护罩包括框架式矩形围栏4、所述安全隔离光栅5设置在所述框架式围栏4正面并通过电路与所述PLC控制柜1电路连接，所述围栏4其余三边设置有护板，若焊接作业过程中人员进入工作区域时，焊接作业立即停止，有效保证员工人身安全。

如图2至图4所示，本实施例中，每套所述的电阻焊机构均包括有固定在所述支撑底座上的焊枪直线移动机构、通过螺栓固定在所述焊枪直线移动机构上的焊枪组件。所述焊枪组件包括后端固定在所述直线运动副运动部件上的“匚”形焊枪支架，所述焊枪支架前端开口处上下相对地设置有上电极和下电极，所述上电极和下电极上均设置有电极帽。其中，所述下电极固定在所述焊枪支架上，所述上电极与垂直设置在所述焊枪支架上的气压缸驱动连接。本实施例中共有五个焊枪组件，五个焊枪组件的焊枪支架上共设置有五个与所述上电极驱动连接的气压缸：第一焊枪加压气缸8、第二焊枪加压气缸9、第三焊枪加压气缸10、第四焊枪加压气缸11、第五焊枪加压气缸12，各个焊枪加压气缸动作时带动对应的上电极上下移动从而在焊接过程压紧工件。

所述的焊枪直线移动机构包括直线运动副、与所述直线运动副驱动连接的气压缸，本实施例中共包括有五套直线运动副，分别连接五套直线运动副的气压缸包括：第一焊枪移动气缸13、第二焊枪移动气缸14、第三焊枪移动气缸15、第四焊枪移动气缸16、第五焊枪移动气缸17，各个焊枪移动气缸动作时可带动直线运动副中的移动部件直线往复移动，继而带动焊枪支架及下电极上下移动实现与工件的接触和脱离。

本实施例中，所述的工件夹具机构包括固定在所述支撑底座的四个工作夹具、四个与所述工作夹具驱动连接的气压缸，四个气压缸包括：第一气动夹紧气缸6、第二气动夹紧气缸7、第三气动夹紧气缸18、第四气动夹紧气缸19，气动夹紧气缸动作时，可驱动各个工作夹具将工件牢牢固定，有效防止零部件偏移，提高零部件焊接精度、稳定性。

上述实施例中，所有的气压缸均通过电磁阀岛21接入气压系统，所述电磁阀岛21受所述PLC控制柜1控制实现相应的动作，从而减少体积、简化结构，提高控制部分的集成度，便于后续的安装和维护。

本实施例中，所述的触摸屏2用于设置及显示相应的焊接参数及工件夹具机构的动作参数，所述焊接参数包括电流、通电时间、加压力等，动作参数包括夹紧时间等，实现对焊接作业的可视化操作。

上述实施例的工作流程如下：

1、先将螺柱依次投入各个上电极帽22；

2、再将零部件放入工作夹具21中，放置完毕后退出安全隔离光栅5外，然后按启动按钮盒3上面的启动按钮，设备进入工作状态，第一气动夹紧气缸6、第二气动夹紧气缸7、第三气动夹紧气缸18、第四气动夹紧气缸19动作使工作夹具21夹紧完成后，各焊枪移动气缸带动下电极帽23上升，使下电极贴合零部件下部，此时各焊枪加压气缸动作，带动上电极帽22加压，使上电极帽22贴合零部件上面；

3、当上、下电极贴合到位后，PLC将焊接指令发送至焊接控制器进行焊接作业，焊接完成后，各焊枪移动气缸下降，各焊枪加压气缸上升，焊接工作完成。

本实施例主要是由PLC控制柜1、焊机控制器、气动装置、上下电极组成，通过PLC控制焊枪加压气缸，带动上下电极贴合零件表面，然后启动焊机控制器已设置好参数的焊接程序，同时对多个工件实施焊接，达到焊接效果，提高焊接效率和精度的同时，保证员工的人身安全，解决了传统手工焊接位置定位不准确，不良率高、生产节拍长，效率低等问题。

在本发明另一个可行的实施例中，各个气压缸均替换为液压缸，所有液压缸均通过电磁阀岛21接入液压系统。本实施例的作业过程及工作原理与前述实施例相似，在此不再赘述。

除上述实施例以外，本发明还可有其他实施方式，凡是采用等同替换或者等效变换形成的技术方案均在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动焊接专机，其特征在于，包括设置有光电安全保护装置的外围保护罩、受所述外围保护罩防护的多工位自动焊接机构，所述外围保护罩上设置有电路连接的PLC控制柜、触摸屏和启动按钮盒，所述的多工位自动焊接机构包括支撑底座、固定在所述支撑底座上且与所述PLC控制柜电路连接的工件夹具机构、按预定的相对位置及姿态设置在所述支撑底座上的若干电阻焊机构，所述PLC控制柜通过焊接控制器与各电阻焊机构电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的电阻焊机构包括固定在所述支撑底座上的焊枪直线移动机构、通过螺栓固定在所述焊枪直线移动机构上的焊枪组件。

3.根据权利要求2所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的焊枪直线移动机构包括直线运动副、与所述直线运动副驱动连接的气压缸或液压缸。

4.根据权利要求2所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的焊枪组件包括后端固定在所述直线运动副运动部件上的“匚”形焊枪支架，所述焊枪支架前端开口处上下相对地设置有上电极和下电极，其中，所述下电极固定在所述焊枪支架上，所述上电极与垂直设置在所述焊枪支架上的气压缸或液压缸驱动连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述上电极和下电极上均设置有电极帽。

6.根据权利要求1所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的工件夹具机构包括固定在所述支撑底座的若干工作夹具、若干与所述工作夹具驱动连接的气压缸或液压缸。

7.根据权利要求3、4或6中任一项所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述气压缸或液压缸通过电磁阀岛接入气压系统或液压系统。

8.根据权利要求1所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的触摸屏2用于设置及显示相应的焊接参数及工件夹具机构的动作参数。

9.根据权利要求1所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述的外围保护罩包括框架式矩形围栏、所述光电安全保护装置设置在所述框架式围栏正面，所述围栏其余三边设置有护板。

10.根据权利要求9所述的一种自动焊接专机，其特征在于，所述光电安全保护装置采用安全隔离光栅，所述安全隔离光栅通过电路与所述PLC控制柜电路连接。