CN110814620A - 一种焊接工作站 - Google Patents

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杨耀辉
马旭健
宋美燕
刘智民
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Abstract

本发明涉及一种焊接工作站，包括焊接操作舱、PLC控制柜和通用信号箱，PLC控制柜和通用信号箱位于焊接操作舱外部，在焊接操作舱内设有焊接夹具、定位机构、焊枪、焊枪调整机构、焊枪升降机构、焊接开始开关和焊接完成开关，其中定位机构位于焊接操作舱下方中心位置用于对焊接夹具进行锁紧定位，焊枪调整机构和焊枪升降机构位于焊接操作舱上方，通用信号箱通过信号线与PLC控制柜连接，通用信号箱上设有气管接头并通过管线与焊接夹具连接。本发明的优点是通过对定位机构、专用电气信号箱和焊接信号的设计使专用设备通用化。最大限度的提高了设备的利用率，降低了更换夹具所需时间。

Description

一种焊接工作站
技术领域
本发明涉及车门加工领域，尤其涉及一种焊接工作站，此装置用于汽车零部件的焊接操作，尤其用于汽车侧面防撞杆的焊接。
背景技术
在汽车配件领域主要以焊接为主，焊接工作站主要为完成焊接工艺，焊接夹具完成固定各焊接件，保证焊接产品质量稳定性。
现有的焊接工作站在焊接过程中焊接工作站和焊接夹具为分体式,当焊接夹具需进行更换时,由于受到产品特性影响通用性较差,且更换时间较长,大大增加了设备占地面积、降低了生产效率。另外，现在使用工作站定位系统为两端定位，由于产品长度不同造成夹具也不同，不同产品夹具无法定位到其他焊接工作站中；原有电气信号箱信号由航空插头连接到焊接夹具中，更换夹具时需断开插头连接更换完成后再进行另一夹具的插头连接，由于信号差异链接后需对程序进行修改，兼容性较差；原焊接信号为电磁感应开关方式且为固定式，无法对焊道长度进行调整且当有焊渣等金属物落到电磁开关上后容易出现误动作，造成设备报警、焊接不良等问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，提高工作站的通用性，本发明提出了一种改进的焊接工作站，该焊接工作站的具体方案如下：
一种焊接工作站，包括焊接操作舱、PLC控制柜和通用信号箱，PLC控制柜和通用信号箱位于焊接操作舱外部，在焊接操作舱内设有焊接夹具、定位机构、焊枪、焊枪调整机构、焊枪升降机构、焊接开始开关和焊接完成开关，其中定位机构位于焊接操作舱下方中心位置用于对焊接夹具进行锁紧定位，焊枪调整机构和焊枪升降机构位于焊接操作舱上方，通用信号箱通过信号线与PLC控制柜连接，通用信号箱上设有气管接头并通过管线与焊接夹具连接。
进一步地，还包括焊接信号轨道、电机和变频控制器，焊枪设置在焊接信号轨道上，焊接开始开关和焊接完成开关设置在焊接信号轨道的左右两侧并且它们的位置可以在焊接信号轨道上调节，焊枪由电机驱动在焊接信号轨道上往复移动，当接收到焊接开始信号后由PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪继续正向移动，当焊枪移动到焊接完成开关位置停止焊接并由焊枪升降机构提升焊枪到上限位置时PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪反向移动至焊接开始开关停止。
进一步地，焊接开始开关和焊接完成开关是行程开关。
进一步地，所述焊接操作舱入口设有防护门帘。
进一步地，所述焊枪升降机构为气缸。
进一步地，所述焊枪调整机构为机械旋钮式，分为上下、前后两种调节，通过旋钮带动丝杠转动，丝杠带动旋钮平行移动实现焊枪上下、前后调节。
进一步地，所述焊枪、焊枪调整机构、焊枪升降机构、焊接开始开关和焊接完成开关均为两套，分别位于焊接操作舱上方两侧。
进一步地，所述定位机构为气缸控制，手动拨动气缸开关气缸杆深入到焊接夹具定位孔中固定焊接夹具防止夹具各方方向移动。
本发明对焊接工作站定位系统的设计，改变传统的夹具定位系统设计，将焊接工作站定位系统设置在中心线位置，此定位方式不受产品长度及夹具大小限制。对焊接工作站控制系统的设计，将可换夹具控制信号制作通用信号箱，固定在焊接工作站，信号箱外部留出相对应气路接口并进行编号，更换夹具只需将对应气路进行连接即可进行正常工作，节约夹具更换时间。对焊接工作站焊接信号的设计，由于受产品结构影响，焊接起点及焊接长度为可变量，焊接起弧信号和焊接完成信号自由可调，可调整范围按照焊接工作站尺寸最大化调整。
本发明的优点是通过对定位机构、专用电气信号箱和焊接信号的设计使专用设备通用化。最大限度的提高了设备的利用率，降低了更换夹具所需时间。
附图说明
图1是本发明焊接工作站透视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的焊接工作站的一个具体实施方式进行详细描述，以加工汽车侧面防撞杆为例，该焊接工作站包括焊接操作舱、PLC控制柜10和通用信号箱11，PLC控制柜10和通用信号箱11位于焊接操作舱外部，在焊接操作舱内设有焊接夹具2、定位机构6、焊枪1、焊枪调整机构7、焊枪升降机构、焊接开始开关5和焊接完成开关4。其中焊枪升降机构为焊枪升降气缸9，焊枪调整机构7为为机械旋钮式，分为上下、前后两种调节，通过旋钮带动丝杠转动，丝杠带动旋钮平行移动实现焊枪上下、前后调节。在焊接操作舱入口设有防护门帘3。
定位机构6位于焊接操作舱下方中心位置用于对焊接夹具2进行锁紧定位，定位机构6为气缸控制，手动拨动气缸开关气缸杆深入到焊接夹具定位孔中固定焊接夹具防止夹具各方方向移动，这种定位方式不受产品长度及夹具大小限制，使得每次定位都能保证夹具位于焊接操作舱的中心位置。
焊枪调整机构7和焊枪升降机构位于焊接操作舱上方，通用信号箱11通过信号线与PLC控制柜10连接，通用信号箱11上设有气管接头并通过管线与焊接夹具2连接。通过将可换夹具控制信号制作通用信号箱11，固定在焊接工作站，通用信号箱11外部留出相对应气路接口并进行编号，更换夹具只需将对应气路进行连接即可进行正常工作，节约夹具更换时间。
该焊接工作站还包括信号轨道、电机和变频控制器，焊枪1设置在焊接信号轨道上，焊接开始开关5和焊接完成开关4设置在焊接信号轨道的左右两侧并且它们的位置可以在焊接信号轨道上调节。焊枪由电机驱动在焊接信号轨道上往复移动，当接收到焊接开始信号后由PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪继续正向移动，当焊枪移动到焊接完成开关位置停止焊接并由焊枪升降机构提升焊枪到上限位置时PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪反向移动至焊接开始开关停止。焊接开始开关5和焊接完成开关4为行程开关。由于受产品结构影响，焊接起点及焊接长度为可变量，焊接起弧信号和焊接完成信号自由可调，可调整范围按照焊接工作站尺寸最大化调整
所述焊枪1、焊枪调整机构7、焊枪升降机构、焊接开始开关5和焊接完成开关4均为两套，分别位于焊接操作舱上方两侧。
本发明的焊接工作站的工作原理为：将焊接夹具2放置进焊接工作站后锁紧定位机构6并通过焊枪调整机构7对焊枪角度及高度进行调整，通过调整焊接还是开关5和焊接完成开关4调整焊接位置和焊接长度，调整完毕后，将产品放置于焊接夹具2上，按动启动按钮8焊接夹具2加紧产品同时防护门帘3落下焊枪升降气缸9带动焊枪下落进行焊接，当焊枪移动到焊接完成开关4时焊枪停止焊接焊枪升降气缸9带动焊枪抬起并移动到焊接开始开关后停止，同时防护门帘3抬起，焊接夹具2打开，完成整体流程操作。
以上只是对本发明的一个具体实施方式进行的描述，并不作为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员基于其对发明的理解而对以上实施方式所做的修改、变型和替换均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (8)

1.一种焊接工作站，包括焊接操作舱、PLC控制柜和通用信号箱，PLC控制柜和通用信号箱位于焊接操作舱外部，其特征在于：在焊接操作舱内设有焊接夹具、定位机构、焊枪、焊枪调整机构、焊枪升降机构、焊接开始开关和焊接完成开关，其中定位机构位于焊接操作舱下方中心位置用于对焊接夹具进行锁紧定位，焊枪调整机构和焊枪升降机构位于焊接操作舱上方，通用信号箱通过信号线与PLC控制柜连接，通用信号箱上设有气管接头并通过管线与焊接夹具连接。
2.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述焊接开始开关和焊接完成开关是行程开关。
3.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述焊接操作舱入口设有防护门帘。
4.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述焊枪升降机构为气缸。
5.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述焊枪调整机构为机械旋钮式，分为上下、前后两种调节，通过旋钮带动丝杠转动，丝杠带动旋钮平行移动实现焊枪上下、前后调节。
6.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述焊枪、焊枪调整机构、焊枪升降机构、焊接开始开关和焊接完成开关均为两套，分别位于焊接操作舱上方两侧。
7.根据权利要求1所述的焊接工作站，其中所述定位机构为气缸控制，手动拨动气缸开关气缸杆深入到焊接夹具定位孔中固定焊接夹具防止夹具各方方向移动。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的焊接工作站，其中还包括焊接信号轨道、电机和变频控制器，焊枪设置在焊接信号轨道上，焊接开始开关和焊接完成开关设置在焊接信号轨道的左右两侧并且它们的位置可以在焊接信号轨道上调节，焊枪由电机驱动在焊接信号轨道上往复移动，当接收到焊接开始信号后由PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪继续正向移动，当焊枪移动到焊接完成开关位置停止焊接并由焊枪升降机构提升焊枪到上限位置时PLC控制柜发送指令给变频控制器，变频控制器驱动电机带动焊枪反向移动至焊接开始开关停止。
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