CN109807533A - 一种可翻转焊接设备及自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可翻转焊接设备及自动焊接系统，所述可翻转焊接设备包括机架、工作台、翻转装置、翻转驱动装置和PLC控制系统，其中，所述工作台的两端通过所述翻转装置与所述机架可转动连接，所述翻转驱动装置与所述翻转装置传动连接，所述PLC控制系统的输出端与所述翻转驱动装置的输入端电连接。本发明提供的可翻转焊接设备利用翻转装置和PLC控制实现工作台的360度自动翻转，可完成治具的一次性焊接，保证焊接质量，提高焊接效率，节约人工；配合焊接机器人组成焊接系统，进一步提高焊接效率，减少人工操作，提高焊接质量。

Description

一种可翻转焊接设备及自动焊接系统

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种可翻转焊接设备及自动焊接系统。

背景技术

随着中国制造2025与广东制造2025的提出，实现焊接产品制造的自动化和智能化已成必然趋势。目前多面焊接的结构焊接件大多使用手动焊接，装夹复杂，操作繁琐，人工劳动强度大，焊接差异、变形等较大，无法实现统一焊接、一次性焊接，焊接效率低，而且焊接后的焊点外观质量差，严重影响产品整体外观，无法满足客户的需求。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的焊接设备及自动焊接系统。具体地，本发明提供能够实现多角度自动翻转的焊接设备及自动焊接系统。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种可翻转焊接设备，所述可翻转焊接设备包括机架、工作台、翻转装置、翻转驱动装置和PLC控制系统，其中，所述工作台的两端通过所述翻转装置与所述机架可转动连接，所述翻转驱动装置与所述翻转装置传动连接，所述PLC控制系统的输出端与所述翻转驱动装置的输入端电连接。

其中，所述翻转装置包括转动组件和定位组件，所述工作台的两端通过所述转动组件与所述机架可转动连接，所述定位组件固定在所述机架上，与所述工作台的一端传动连接。

其中，所述定位组件包括角度分度盘、磁感应气缸，其中，所述角度分度盘固定在所述机架上，位于所述工作台的一端，所述磁感应气缸的输出端与所述角度分度盘连接，所述磁感应气缸的输入端与所述PLC控制系统的输出端电连接。

其中，所述转动组件包括轴承和轴承座，所述轴承通过所述轴承座固定在所述机架上，所述工作台的端部与所述轴承固定连接。

其中，所述工作台包括翻转支架、治具固定板和固定在所述翻转支架上的横向调节板和纵向调节板，所述横向调节板和所述纵向调节板相互垂直设置，所述治具固定板通过固定在所述横向调节板和所述纵向调节板上的不同位置来调整治具的安装位置。

其中，所述翻转驱动装置包括伺服电机和减速机，所述伺服电机的输入端与所述PLC控制系统的输出端电连接，所述伺服电机的输出端与所述减速机的输入端传动连接，所述减速机的输出端与所述工作台的一端传动连接。

其中，所述减速机为蜗轮蜗杆减速机。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种自动焊接系统，所述自动焊接系统包括至少一套如上所述的可翻转焊接设备，还包括与所述可翻转焊接设备相邻设置的焊接机器人，所述焊接机器人用于对固定在所述可翻转焊接设备上的治具进行焊接，所述焊接机器人与所述PLC控制系统电连接。

其中，所述自动焊接系统包括两套所述可翻转焊接设备，两套所述可翻转焊接设备呈预定夹角设置，且所述焊接机器人位于两套所述可翻转焊接设备的夹角中心线上。

本发明提供的可翻转焊接设备利用翻转装置和PLC控制实现工作台的360度自动翻转，可完成治具的一次性焊接，保证焊接质量，提高焊接效率，节约人工；配合焊接机器人组成焊接系统，进一步提高焊接效率，减少人工操作，提高焊接质量。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明的可翻转焊接设备的结构示意图；

图2示例性地示出了本发明的自动焊接系统的结构示意图。

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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明通过将工作台与机架可转动连接，通过PLC控制系统进行自动控制，实现治具焊接过程中的360度翻转，并利用定位组件进行定位锁定，从而实现治具的一次性焊接，保证焊接质量；同时结合焊接机器人，构成自动焊接系统，大大节约人工，降低人工劳动强度，提高焊接效率，保证焊接质量，提高产品外观品质。

下面结合附图，对根据本发明所提供的可翻转焊接设备及自动焊接系统进行详细说明。

图1示出了本发明的可翻转焊接设备的一种具体实施例的结构示意图，参照图1所示，该可翻转焊接设备100包括机架1、工作台2、翻转装置3、翻转驱动装置4和PLC控制系统5。其中，待焊接的治具固定在工作台2上，机架1作为焊接设备的基台，工作台2的两端通过翻转装置3与机架1可转动连接，实现工作台2的360度自由转动；翻转驱动装置4与翻转装置3传动连接，PLC控制系统5的输出端与翻转驱动装置4的输入端电连接，通过PLC控制系统5控制翻转驱动装置4的启停，从而实现翻转装置3带动工作台2转动预定角度，便于焊接操作。

具体地，翻转装置3包括转动组件31和定位组件32，转动组件31用于确保工作台2的翻转顺畅，定位组件32则用于实现工作台2翻转到一定角度位置后的定位，确保焊接稳定、顺畅完成。工作台2的两端通过转动组件31与机架1可转动连接，定位组件32固定在机架1上，与工作台2的一端传动连接。

在本实施例中，定位组件32包括角度分度盘321、磁感应气缸322，其中，角度分度盘321固定在机架1上，位于工作台2的一端，用于观察、确定工作台2所在位置的角度；磁感应气缸322的输出端与角度分度盘321连接，磁感应气缸322的输入端与PLC控制系统5的输出端电连接。

磁感应气缸322的原理是将磁性开关安装在气缸的缸筒外侧，其气缸可以使用各种型号的气缸，但缸筒必须是导磁性弱、隔磁性强的材料。在非磁性体的活塞上安装一个永久性磁铁(橡胶磁铁)的磁环，随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而互相吸引，触点闭合；当磁环移离开关后，簧片失磁，触点断开。触点闭合或断开时发出电信号或使电信号消失，控制相应电磁阀完成切换动作。

在本发明中，磁性感应气缸322的使用中，当磁感应传感器感应到翻转平台到指定角度后，把信号传输给磁性开关，气缸做出伸出动作，固定翻转平台；当一道工序的焊接完成后，信号传输至磁性开关，气缸缩回，进行下一个角度的调整。

转动组件31包括轴承311和轴承座312，轴承311通过轴承座312固定在机架1上，工作台2的端部与轴承311固定连接，工作台2在轴承311的作用下实现360度自由转动。

为了进一步扩大设备的使用范围、满足多种焊接需求，在本发明的可翻转焊接设备中，工作台2可以适用于多种不同的治具安装。工作台2包括翻转支架21、治具固定板22和固定在翻转支架21上的横向调节板23和纵向调节板24，横向调节板23和纵向调节板24相互垂直设置，治具固定板22通过固定在横向调节板23和纵向调节板24上的不同位置来调整治具的安装位置。在使用时，治具安装在治具固定板22上，可以通过调整治具固定板22在横向调节板23和纵向调节板24上的不同位置，满足不同大小、规格、形状的治具的安装，适应于多种不同治具的焊接固定。

具体地，为了便于焊接操作和治具固定调整，翻转支架21采用镂空设计，并使用可调动的加强筋，以保证翻转支架21的支撑强度。

在本实施例中，翻转驱动装置4包括伺服电机41和减速机42，伺服电机41的输入端与PLC控制系统5的输出端电连接，伺服电机41的输出端与减速机42的输入端传动连接，减速机42的输出端与工作台2的一端传动连接。通过PLC控制系统5控制伺服电机41的启停，利用减速机42为伺服电机41减速，实现工作台2的缓慢转动，便于工作台2转动角度的精确控制。在一个典型的实施例中，减速机42可以选择设置为蜗轮蜗杆减速机。

另外，本发明还提供了一种自动焊接系统，图2示出了该焊接系统的一种具体实施例的结构示意图，参照图2所示，该自动焊接系统包括至少一套如上所述的可翻转焊接设备100，可以依次固定多个治具进行顺次焊接，提高焊接效率；还包括与可翻转焊接设备100相邻设置的焊接机器人200，用以PLC控制系统5进行控制，完成治具的自动焊接，节约人工，降低劳动强度，提高焊接效率，保证焊接质量。其中，焊接机器人200用于对固定在可翻转焊接设备100上的治具进行焊接，焊接机器人200与PLC控制系统5电连接，由PLC控制系统5向焊接机器人200发送焊接信息，包括治具的位置、规格、焊接点的位置、尺寸、焊接要求等信息。

在图2所示的实施例中，该自动焊接系统包括两套可翻转焊接设备100，两套可翻转焊接设备100呈预定夹角设置，且焊接机器人200位于两套可翻转焊接设备100的夹角中心线上。示例性地，两套可翻转焊接设备100可以相互垂直设置，焊接机器人200位于两套可翻转焊接设备100的中心线的交点位置处，保证焊接机器人200到两套焊接设备100的距离相同，简化焊接程序，便于控制，同时减少员工的走动距离。

采用一台焊接机器人200相对两套可翻转设备100的配置，可以保证焊接机器人200连续无间隙作业，提高设备的使用率，实现生产效率最大化。

最后需要指出的是，在相邻两套可翻转焊接设备100之间，使用隔光布进行阻隔，避免员工在进行治具拆装、更换时被焊接时的弧光射伤眼睛。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述可翻转焊接设备(100)包括机架(1)、工作台(2)、翻转装置(3)、翻转驱动装置(4)和PLC控制系统(5)，其中，所述工作台(2)的两端通过所述翻转装置(3)与所述机架(1)可转动连接，所述翻转驱动装置(4)与所述翻转装置(3)传动连接，所述PLC控制系统(5)的输出端与所述翻转驱动装置(4)的输入端电连接。

2.如权利要求1所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述翻转装置(3)包括转动组件(31)和定位组件(32)，所述工作台(2)的两端通过所述转动组件(31)与所述机架(1)可转动连接，所述定位组件(32)固定在所述机架(1)上，与所述工作台(2)的一端传动连接。

3.如权利要求2所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述定位组件(32)包括角度分度盘(321)、磁感应气缸(322)，其中，所述角度分度盘(321)固定在所述机架(1)上，位于所述工作台(2)的一端，所述磁感应气缸(322)的输出端与所述角度分度盘(321)连接，所述磁感应气缸(322)的输入端与所述PLC控制系统(5)的输出端电连接。

4.如权利要求2所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述转动组件(31)包括轴承(311)和轴承座(312)，所述轴承(311)通过所述轴承座(312)固定在所述机架(1)上，所述工作台(2)的端部与所述轴承(311)固定连接。

5.如权利要求1所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述工作台(2)包括翻转支架(21)、治具固定板(22)和固定在所述翻转支架(21)上的横向调节板(23)和纵向调节板(24)，所述横向调节板(23)和所述纵向调节板(24)相互垂直设置，所述治具固定板(22)通过固定在所述横向调节板(23)和所述纵向调节板(24)上的不同位置来调整治具的安装位置。

6.如权利要求1所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述翻转驱动装置(4)包括伺服电机(41)和减速机(42)，所述伺服电机(41)的输入端与所述PLC控制系统(5)的输出端电连接，所述伺服电机(41)的输出端与所述减速机(42)的输入端传动连接，所述减速机(42)的输出端与所述工作台(2)的一端传动连接。

7.如权利要求6所述的可翻转焊接设备(100)，其特征在于，所述减速机(42)为蜗轮蜗杆减速机。

8.一种自动焊接系统，其特征在于，所述自动焊接系统包括至少一套如权利要求1～7所述的可翻转焊接设备(100)，还包括与所述可翻转焊接设备(100)相邻设置的焊接机器人(200)，所述焊接机器人(200)用于对固定在所述可翻转焊接设备(100)上的治具进行焊接，所述焊接机器人(200)与所述PLC控制系统(5)电连接。

9.如权利要求8所述的自动焊接系统，其特征在于，所述自动焊接系统包括两套所述可翻转焊接设备(100)，两套所述可翻转焊接设备(100)呈预定夹角设置，且所述焊接机器人(200)位于两套所述可翻转焊接设备(100)的夹角中心线上。