CN110170779A - 一种焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车焊接技术领域，公开了一种焊接系统，包括夹具装置和焊接机器人，夹具装置包括第一焊接电极组、多个焊枪和多个夹紧装置，焊接机器人包括至少一对通电电极，通过多个夹紧装置夹紧待焊接工件，并将焊枪的电极夹紧在待焊接工件的预设焊接位置，再通过焊接机器人的通电电极对第一焊接铜板通电，从而使与第一焊接铜板对应连接的焊枪的电极进行通电焊接，避免了现有技术中通过人工手持焊枪并对准工件上的焊点位置来焊接工件导致焊接效率低，从而提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车焊接技术领域，特别是涉及一种焊接系统。
背景技术
在汽车生产过程中，汽车的很多零部件以焊接的形式进行连接。目前，在汽车焊接工艺中，通常采用人工手持焊枪并对准工件上的焊点位置来直接焊接工件，但是这种人工操作焊枪的方式导致焊接效率低。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种焊接系统，其能够提高焊接效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种焊接系统，包括夹具装置和焊接机器人；
所述夹具装置包括第一焊接电极组、多个焊枪和多个夹紧装置，所述第一焊接电极组包括多对第一焊接铜板，每个所述焊枪均包括一对电极，所述焊枪的电极与所述第一焊接铜板对应连接；所述夹紧装置用于夹紧待焊接工件，所述焊枪的电极用于夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上；
所述焊接机器人包括至少一对通电电极，所述通电电极用于夹紧与所述焊枪对应连接的所述第一焊接铜板，从而使与所述第一焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行通电焊接。
作为优选方案，所述夹具装置还包括第一控制装置，所述第一控制装置用于控制所述夹紧装置夹紧待焊接工件，所述第一控制装置还用于控制所述焊枪移动，以使所述焊枪的电极夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上。
作为优选方案，所述焊接机器人还包括第二控制装置；所述第一控制装置和所述第二控制装置通信连接，以控制所述通电电极夹紧与所述焊枪对应连接的所述第一焊接铜板，从而使与所述第一焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行通电焊接。
作为优选方案，所述第一焊接铜板依次水平排列设置，所述焊接机器人还包括直线移动机构，所述至少一对通电电极设于所述直线移动机构上，所述第二控制装置与所述直线移动机构电连接，以控制所述直线移动机构带动所述至少一对通电电极移动，从而使所述通电电极与对应的所述第一焊接铜板相对设置。
作为优选方案，所述夹具装置还包括第二焊接电极组，所述第二焊接电极组包括多对第二焊接铜板，所述焊枪的电极与所述第二焊接铜板对应连接，所述第二焊接铜板用于手动通电，以使与所述第二焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行异常情况下的通电焊接。
作为优选方案，所述夹具装置还包括切换装置，所述第一控制装置与所述切换装置电连接，所述切换装置包括直线驱动机构和摆动驱动机构，所述焊枪分别连接在所述直线驱动机构和所述摆动驱动机构上，藉由所述第一控制装置控制所述直线驱动机构驱动所述焊枪直线移动以及所述第一控制装置控制所述摆动驱动机构驱动所述焊枪摆动，以切换所述焊枪的焊接位置。
作为优选方案，所述直线驱动机构包括第一气缸，所述第一气缸上设有活塞杆，所述第一气缸的活塞杆与所述焊枪连接，藉由所述第一控制装置控制所述第一气缸的活塞杆伸出或缩回，以带动所述焊枪移动。
作为优选方案，所述摆动驱动机构包括第二气缸，所述第二气缸上设有活塞杆，所述第二气缸的活塞杆与所述焊枪铰接，藉由所述第一控制装置控制所述第二气缸的活塞杆的伸出或缩回，以带动所述焊枪摆动。
作为优选方案，所述焊接系统还包括夹紧到位检测装置，所述夹紧到位检测装置用于检测所述夹紧装置的夹紧到位状态，所述第一控制装置与所述夹紧到位检测装置电连接。
作为优选方案，所述焊接系统还包括焊枪打开到位检测装置，所述焊枪打开到位检测装置用于检测所述焊枪的打开到位状态，所述第一控制装置与所述焊枪打开到位检测装置电连接。
本发明实施例提供一种焊接系统，包括夹具装置和焊接机器人，夹具装置包括第一焊接电极组、多个焊枪和多个夹紧装置，焊接机器人包括至少一对通电电极，通过多个夹紧装置夹紧待焊接工件，并将焊枪的电极夹紧在待焊接工件的预设焊接位置，再通过焊接机器人的通电电极对第一焊接铜板通电，从而使与第一焊接铜板对应连接的焊枪的电极进行通电焊接，避免了现有技术中通过人工手持焊枪并对准工件上的焊点位置来焊接工件导致焊接效率低，从而提高了焊接效率。
附图说明
图1是本发明实施例中的夹具装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的夹具装置的另一个角度的结构示意图；
图3是本发明实施例中的焊接机器人的结构示意图；
图4是本发明实施例中的焊接机器人的焊枪与直线移动机构的装配示意图；
图5是本发明实施例中的焊枪与切换装置的装配示意图；
图6是本发明实施例中的焊枪与切换装置的另一个角度的装配示意图；
图7是本发明实施例中的夹紧装置的结构示意图；
其中，1、机架；2、人机操作界面；3、光电管保护装置；
100、夹具装置；12、夹具装置的焊枪；121、夹具装置的焊枪的电极；13、夹紧装置；131、支柱；132、固定块；133、压紧块；134、驱动结构；14、第一焊接铜板；15、第一气缸；151、第一气缸的活塞杆；16、第二气缸；161、第二气缸的活塞杆；17、第二焊接铜板；
200、焊接机器人；22、焊接机器人的焊枪；221、通电电极；23、直线移动机构；231、电机；232、滑轨；24、操作盘；25、变压器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的说明中，上、下、左、右、前和后等方位以及顶部和底部的描述都是针对图2进行限定的，当夹具装置的放置方式发生改变时，其相应的方位以及顶部和底部的描述也将根据放置方式的改变而改变，本发明在此不做赘述。
结合图1至图3所示，本发明优选实施例的一种焊接系统，包括夹具装置100 和焊接机器人200；
所述夹具装置100包括第一焊接电极组、多个焊枪12和多个夹紧装置13，所述第一焊接电极组包括多对第一焊接铜板14，每个所述焊枪12均包括一对电极，所述焊枪12的电极与所述第一焊接铜板14对应连接；所述夹紧装置13用于夹紧待焊接工件，所述焊枪12的电极121用于夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上；其中，所述焊枪12的电极121与所述第一焊接铜板14对应连接即多个焊枪12上的电极121与多对所述第一焊接铜板14一一对应连接；
所述焊接机器人200包括至少一对通电电极221，所述通电电极221用于夹紧与所述焊枪12对应连接的所述第一焊接铜板14，从而使与所述第一焊接铜板 14对应连接的所述焊枪12的电极121进行通电焊接。
在本发明实施例中，通过多个夹紧装置13夹紧待焊接工件，并将焊枪12的电极121夹紧在待焊接工件的预设焊接位置，再通过焊接机器人200的通电电极 221对第一焊接铜板14通电，从而使与第一焊接铜板14对应连接的焊枪12的电极121进行通电焊接，避免了现有技术中通过人工手持焊枪并对准工件上的焊点位置来焊接工件导致焊接效率低，因此减少了员工操作手工焊枪移动工时，提高了焊接效率，同时降低了人工成本。此外，对于一些作业姿势难度高、不易进出枪的个别焊点，通过本发明实施例的焊接系统进行焊接，可降低员工的作业难度。
在本发明实施例中，为了提高所述焊接系统的自动化程度，本实施例中的所述夹具装置100还包括第一控制装置，所述第一控制装置用于控制所述夹紧装置 13夹紧待焊接工件，所述第一控制装置还用于控制所述焊枪12移动，以使所述焊枪12的电极121夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上；
所述焊接机器人200还包括第二控制装置；所述第一控制装置和所述第二控制装置通信连接，以控制所述通电电极221夹紧与所述焊枪12对应连接的所述第一焊接铜板14，从而使与所述第一焊接铜板14对应连接的所述焊枪12的电极 121进行通电焊接。优选地，所述第一控制装置和所述第二控制装置通过网络模块连接，以现场总线来通信连接，另外，所述第一控制装置和所述第二控制装置可采用航空插头进行连接。
在本发明实施例中，所述焊枪12优选为间接焊枪。所述第一焊接铜板14与所述焊枪12的电极121可以通过电缆来实现电气连接。另外，可通过在所述焊接机器人200上设置焊枪22，则所述焊接机器人200的通电电极221为所述焊接机器人200上的焊枪22的电极，此外，可通过变压器25来为所述焊接机器人200 的焊枪通电，当然，还可以采用其他方式来设置所述焊接机器人200的通电电极 221，在此不做更多的赘述。此外，还可以在所述焊接机器人200上设置操作盘 24，以便于对所述焊接机器人200进行操作。
结合图1和图3所示，所述第一焊接铜板14依次水平排列设置，所述焊接机器人200还包括直线移动机构23，所述至少一对通电电极221设于所述直线移动机构23上，所述第二控制装置与所述直线移动机构23电连接，以控制所述直线移动机构23带动所述至少一对通电电极221移动，从而使所述通电电极221 与对应的所述第一焊接铜板14相对设置。具体地，所述直线移动机构23包括电机231和滑轨232，所述电机231驱动所述焊接机器人200上的焊枪22在所述滑轨232上做直线往复运动，以使得所述焊接机器人200的焊枪22的通电电极221 做直线运动，因此，在切换焊接位置时，只需通过所述焊接机器人200的焊枪22 做直线运动即可，所述焊接机器人200的焊枪移动轨迹十分简单，大大削减了焊接过程中的无效工时，降低了焊接作业难度和人工劳动强度。
在具体实施中，当所述焊接机器人200发生焊接异常时，可中断焊接机器人 200的焊接操作，且在消除异常原因后消除报警并继续完成焊接。当无法继续完成全部焊点的焊接时，可进行单独补焊，比如，当由于待焊接工件上存在油或异物等导致某些焊点位置焊接不良，则可以通过员工单独补焊，使焊接机器人200 的通电电极221对该焊点位置对应的第一焊接铜板14通电，从而使与该第一焊接铜板14对应连接的焊枪12对该焊点位置重新进行通电焊接。
结合图1和图2所示，为了提高焊接异常情况下的对应能力，本实施例中的所述夹具装置100还包括第二焊接电极组，所述第二焊接电极组包括多对第二焊接铜板17，多个所述焊枪12上的电极121与多对所述第二焊接铜板17一一对应连接，所述第二焊接铜板17用于手动通电，以使与所述第二焊接铜板17对应连接的所述焊枪12的电极121进行异常情况下的通电焊接。另外，所述第二焊接铜板17与所述焊枪12的电极121可以通过电缆来实现电气连接。
在本发明实施例中，通过设置所述第二焊接电极组，当所述焊接机器人200 故障时，员工可通过手持悬挂点焊枪对所述第二焊接铜板17进行通电，使得与所述第二焊接铜板17对应连接的所述焊枪12的电极121进行异常情况下的通电焊接。在具体实施中，还可设置LED指示灯来引导员工进行人工焊接，即在每一所述第二焊接铜板17的旁边均设置一个LED指示灯，当需要哪一个焊枪12 需要通电焊接时，则与该焊枪12对应连接的第二焊接铜板17的旁边的LED指示灯亮，从而引导员工对亮起的LED指示灯处的第二焊接铜板17进行通电焊接。
结合图1至图3所示，当所述焊接机器人200故障时，为了不影响焊接工作，本实施例中的所述焊接系统还包括机架1，多个所述焊枪12和多个所述夹紧装置 13安装在所述机架1的前方，所述第一焊接电极组安装在所述机架1的后方，多个所述第二焊接铜板17设于所述机架1的左右两侧。所述焊接系统还包括人机操作界面2，所述人机操作界面2与所述第一控制装置电连接，所述人机操作界面2安装在所述机架1的后方。所述焊接机器人200位于所述第一焊接电极组的同一侧，即所述焊接机器人200位于所述机架1的后方，当所述焊接机器人200 故障时，维修工人在所述机架1的后方对所述焊接机器人200进行维修，而进行焊接工作的员工可在所述机架1的左右两侧对所述第二电极组通电焊接操作，从而可以继续焊接工作。在本发明实施例中，所述夹具装置100的焊枪12的数量优选为10个，所述焊接机器人200的焊枪22的数量优选为1个，所述第一焊接铜板14的数量优选为10个，所述第二焊接铜板17的数量优选为10个，其中5 个所述第二焊接铜板17设于所述机架1的左侧，另外5个所述第二焊接铜板17 设于所述机架1的右侧，因此可以安排2个员工分别操作所述机架1的左侧和右侧的第二焊接铜板17，当然，所述夹具装置100的焊枪12的数量、所述焊接机器人200的焊枪22的数量、所述第一焊接铜板14的数量和所述第二焊接铜板17 的数量可根据实际使用要求进行设置为其他数量，在此不做更多的赘述。
在本发明实施例中，所述夹具装置100还包括切换装置，所述第一控制装置与所述切换装置电连接，所述切换装置包括直线驱动机构和摆动驱动机构，所述焊枪分别连接在所述直线驱动机构和所述摆动驱动机构上，藉由所述第一控制装置控制所述直线驱动机构驱动所述焊枪12直线移动以及所述第一控制装置控制所述摆动驱动机构驱动所述焊枪12摆动，以切换所述焊枪12的焊接位置。通过设置所述切换装置，以将所述焊枪12切换到不同的焊接位置，从而便于所述焊枪12在切换位置后对所述待焊接工件不同焊点的焊接，充分利用了所述焊枪12，因此可以有效减少所述焊枪12的数量，有利于所述焊接系统小型化设计，同时降低了生产成本。
结合图5和图6所示，优选地，所述直线驱动机构包括第一气缸15，所述第一气缸15上设有活塞杆151，所述第一气缸15的活塞杆151与所述焊枪12连接，藉由所述第一控制装置控制所述第一气缸15的活塞杆151伸出或缩回，以带动所述焊枪12移动；所述摆动驱动机构包括16第二气缸，所述16第二气缸上设有活塞杆161，所述第二气缸16的活塞杆161与所述焊枪12铰接，藉由所述第一控制装置控制所述第二气缸16的活塞杆161的伸出或缩回，以带动所述焊枪 12摆动。通过所述第一气缸15的活塞杆151伸出或缩回，以带动所述焊枪12移动，所述第二气缸16的活塞杆161的伸出或缩回，以带动所述焊枪12摆动，从而使得所述焊枪12能够比较灵活地切换到不同的焊接位置，从而便于所述焊枪12在切换位置后对所述待焊接工件不同焊点的焊接。
请参阅图7所示，所述夹紧装置13包括支柱131、固定块132、压紧块133 和驱动结构134，所述固定块132连接在所述支柱131上，所述驱动结构134安装在所述支柱131上，所述压紧块133连接在所述驱动结构134的输出端上，当所述夹紧装置13夹紧待焊接工件时，可通过所述驱动结构134驱动所述压紧块 133将所述待焊接工件压紧在所述固定块132上，当所述夹紧装置13打开时，可通过所述驱动结构134驱动所述压紧块133朝远离所述固定块132的方向移动即可。当然，所述夹紧装置13还可采用现有技术中的其他夹紧方式，只需满足能够牢靠地夹紧所述待焊接工件即可，在此不做更多的赘述。
在本发明实施例中，所述焊接系统还包括夹紧到位检测装置(图中未示出)，所述夹紧到位检测装置用于检测所述夹紧装置13的夹紧到位状态，所述第一控制装置与所述夹紧到位检测装置电连接。所述焊接系统还包括焊枪打开到位检测装置(图中未示出)，所述焊枪打开到位检测装置用于检测所述焊枪的打开到位状态，所述第一控制装置与所述焊枪打开到位检测装置电连接。在具体实施中，可通过检测开关来检测所述夹紧装置13的夹紧到位状态以及所述焊枪打开到位状态，每一所述夹紧到位检测装置对应一个所述夹紧装置13，每一所述焊枪打开到位检测对应一个所述焊枪。
请参阅图2所示，本实施例中的所述焊接系统还包括光电管保护装置3，所述光电管保护装置3安装在所述机架1的底部。通过设置现有技术中的所述光电管保护装置3，以提高员工的作业安全。
综上，本发明实施例提供一种焊接系统，包括夹具装置100和焊接机器人 200，夹具装置100包括第一焊接电极组、多个焊枪和多个夹紧装置13，焊接机器人200包括至少一对通电电极221，第一控制装置和第二控制装置通信连接，通过多个夹紧装置13夹紧待焊接工件，并将焊枪12的电极121夹紧在待焊接工件的预设焊接位置，再通过焊接机器人200的通电电极221对第一焊接铜板14 通电，从而使与第一焊接铜板14对应连接的焊枪12的电极121进行通电焊接，避免了现有技术中通过人工手持焊枪并对准工件上的焊点位置来焊接工件导致焊接效率低，从而提高了焊接效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种焊接系统，其特征在于，包括夹具装置和焊接机器人；
所述夹具装置包括第一焊接电极组、多个焊枪和多个夹紧装置，所述第一焊接电极组包括多对第一焊接铜板，每个所述焊枪均包括一对电极，所述焊枪的电极与所述第一焊接铜板对应连接；所述夹紧装置用于夹紧待焊接工件，所述焊枪的电极用于夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上；
所述焊接机器人包括至少一对通电电极，所述通电电极用于夹紧与所述焊枪对应连接的所述第一焊接铜板，从而使与所述第一焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行通电焊接。
2.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于，所述夹具装置还包括第一控制装置，所述第一控制装置用于控制所述夹紧装置夹紧待焊接工件，所述第一控制装置还用于控制所述焊枪移动，以使所述焊枪的电极夹紧在待焊接工件的预设焊接位置上。
3.如权利要求2所述的焊接系统，其特征在于，所述焊接机器人还包括第二控制装置；所述第一控制装置和所述第二控制装置通信连接，以控制所述通电电极夹紧与所述焊枪对应连接的所述第一焊接铜板，从而使与所述第一焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行通电焊接。
4.如权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，所述第一焊接铜板依次水平排列设置，所述焊接机器人还包括直线移动机构，所述至少一对通电电极设于所述直线移动机构上，所述第二控制装置与所述直线移动机构电连接，以控制所述直线移动机构带动所述至少一对通电电极移动，从而使所述通电电极与对应的所述第一焊接铜板相对设置。
5.如权利要求1-4任一项所述的焊接系统，其特征在于，所述夹具装置还包括第二焊接电极组，所述第二焊接电极组包括多对第二焊接铜板，所述焊枪的电极与所述第二焊接铜板对应连接，所述第二焊接铜板用于手动通电，以使与所述第二焊接铜板对应连接的所述焊枪的电极进行异常情况下的通电焊接。
6.如权利要求2-4任一项所述的焊接系统，其特征在于，所述夹具装置还包括切换装置，所述第一控制装置与所述切换装置电连接，所述切换装置包括直线驱动机构和摆动驱动机构，所述焊枪分别连接在所述直线驱动机构和所述摆动驱动机构上，藉由所述第一控制装置控制所述直线驱动机构驱动所述焊枪直线移动以及所述第一控制装置控制所述摆动驱动机构驱动所述焊枪摆动，以切换所述焊枪的焊接位置。
7.如权利要求6所述的焊接系统，其特征在于，所述直线驱动机构包括第一气缸，所述第一气缸上设有活塞杆，所述第一气缸的活塞杆与所述焊枪连接，藉由所述第一控制装置控制所述第一气缸的活塞杆伸出或缩回，以带动所述焊枪移动。
8.如权利要求6所述的焊接系统，其特征在于，所述摆动驱动机构包括第二气缸，所述第二气缸上设有活塞杆，所述第二气缸的活塞杆与所述焊枪铰接，藉由所述第一控制装置控制所述第二气缸的活塞杆的伸出或缩回，以带动所述焊枪摆动。
9.如权利要求2-4任一项所述的焊接系统，其特征在于，所述焊接系统还包括夹紧到位检测装置，所述夹紧到位检测装置用于检测所述夹紧装置的夹紧到位状态，所述第一控制装置与所述夹紧到位检测装置电连接。
10.如权利要求2-4任一项所述的焊接系统，其特征在于，所述焊接系统还包括焊枪打开到位检测装置，所述焊枪打开到位检测装置用于检测所述焊枪的打开到位状态，所述第一控制装置与所述焊枪打开到位检测装置电连接。
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- 2019-06-25 CN CN201910559660.6A patent/CN110170779A/zh active Pending
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