CN111093874B - 线式焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于焊接过程的线式焊接系统(L)，包括至少一个变压器(2)，提供所需的能量，至少一个处理器(3)，在操作过程中控制温度、时间等所需的参数，阀组(8)，负责将气压转换为机械运动并控制其中的气压，气动控制箱(7)，包括调节压力的压力调节器，进行焊接操作的焊接单元(6)，驱动中心(14.1)包括所述焊接单元(6)并提供垂直线性运动，垂直线性运动系统(14)通过从所述驱动中心(14.1)获得的驱动力提供线性运动并包括运动传递部件(14.2)，水平线性运动系统(15)包括所述焊接单元(6)并包括臂型材(21)，倾斜集成到线路以及合适的连接拓扑。

Description

线式焊接系统

技术领域

本发明涉及一种线式焊接系统，该线式焊接系统被开发用于提供一种以上不具有连接的金属的电气和机械连接。

本发明特别涉及一种线式焊接系统，通过控制操作所需的温度、时间等参数，自动进行焊接工作，允许焊接材料在线路和连接拓扑上使用时以与线路和连接拓扑集成的方式移动，并允许定制线路和连接拓扑。

背景技术

借助于低熔点的填充材料使没有连接的两种金属连接起来，称为焊接。当今，在工业中有各种各样的焊接系统和实施例。现在，使用位于固定型材上的自动焊接系统。在这样的系统中，首先将待焊接的材料在所述固定型材上进行焊接，然后将焊接材料运送到具有相关连接拓扑的线路上，并定位在拓扑中的相关位置。在线路和焊接机之间需要不断移动减慢了该过程，因此造成了时间的浪费。另一方面，这种情况导致操作员失去劳动力。因此，这个过程的效率降低了。在位于移动机构上的线路系统中，操作员需要通过尝试在线路上集成的方式，将已焊接的材料定位到拓扑上的相关位置。因此，操作员需要在焊料经过线路前面时将其定位在连接拓扑上的相关位置。操作员去焊接机存放焊料，然后需要在到达线路后，将其放置在适当的位置。所有这些过程不仅增加了劳动力的使用，而且造成了时间和效率的损失。

在对现有技术的初步检索过程中，发现了编号为EP2091686B1的专利。在所述文献中提到的发明涉及无焊接连接系统领域，例如硬焊和软焊，特别是使用非银或低银填充金属的金属连接系统。然而，所述发明没有公开任何用于工业用途的焊接和相关线路中的布置的技术发展。

因此，由于上述缺点和现有解决方案的不足，有必要在相关技术中进行创新和发展。

发明内容

本发明涉及一种满足上述需求的线式焊接系统，消除了所有缺点，并提供了一些附加的优点。

本发明的主要目的是提供一种线式焊接系统，其中焊接过程所需参数是自动控制的。从而减少了焊接过程中和之后的困难，提供了更稳定的焊接。

本发明的另一个目的是公开一种线式焊接系统，便于将焊接后的焊料集成到线式连接拓扑中。所述线式焊接系统中提供的线性运动系统为连接拓扑提供了焊接单元的方便放置，从而节省了时间和劳动力。

在以下给出的附图并参考附图的详细描述中，将更好地理解本发明的结构和特性特征以及所有优点，因此，在评估时应考虑所述附图和详细说明。

附图说明

图1示出了本发明的线式焊接系统的优选实施例的总体图。

图2是臂型材和其上部件的侧视图。

图3是垂直线性运动系统的侧透视图。

图4是水平线性运动系统的侧透视图。

图5是位置改变单元的侧透视图。

附图标号

L.线式焊接系统

1.操作员界面

2.变压器

3.处理器

4.电气板

5.电力传输构件

6.焊接单元

7.气动控制箱

8.阀组

9.过滤吸收线

10.系统操作构件

11.支撑型材

12.电力传输构件支撑件

13.移动电力传输构件支撑件

14.垂直线性运动系统

14.1.驱动中心

14.2.运动传递部件

15.水平线性运动系统

16.运动壳体

17.运动引导件

18.台车

19.运动控制构件

20.载体型材

21.臂型材

22.减震器

23.摩擦减小部件

24.照明单元

25.位置改变单元

25.1.调节杆

26.系统停止构件

27.指示器

28.移动支撑件

29.电气开关

30.读取器

31.驱动器

32.压缩机

具体实施方式

在此详细描述中，描述了本发明的优选实施例，不形成任何限制效果，并且仅仅为了更好地理解本发明。

根据本发明公开的线式焊接系统L包括操作员界面1，自动控制焊接过程，其中，操作员输入焊接过程所需的参数，从而在操作员和所述线式焊接系统L之间提供相互作用。在本发明的优选实施例中，操作员界面1为触摸面板形式。

线式焊接系统L包括变压器2，以提供所需的能量。在本发明的优选实施例中，可调节的自耦变压器用作变压器2。

处理器3包括集成电路，通过电子执行某些逻辑和数学程序来控制焊接过程的温度、时间和所需参数。在本发明的优选实施例中，使用可编程逻辑检查器。

处理器3和驱动器31在一电气板4上。电气板4调节从变压器2供应的电力，并传输到相关部件。电力传输构件5用作向相关构件传输电力。电力传输构件5由至少一个电力传输构件支撑件12承载。

在线式焊接系统L中进行焊接的主要机构是焊接单元6。焊接单元6包括一个移动夹具和一个固定夹具，用于按压待焊接的材料。移动夹具能够移动。移动夹具活塞提供移动能力。从而，移动夹具通过接近和离开固定夹具，将待焊接的材料保持在固定位置，从而有利于焊接操作。焊接单元6上包括系统操作构件10。系统操作构件10是操作焊接单元6的部件，在本发明的优选实施例中，系统操作构件10可以是焊线臂和手动开关或机电过程触发器等开关。

在本发明的线式焊接系统L中，使用气动控制箱7将气压转换为机械运动。由气动控制箱7提供空气驱动的所有构件的操作，主要是压缩夹具系统，包括焊接单元6中的活动夹具和固定夹具。在本发明的优选实施例中，阀组8和压力调节器位于气动控制箱7中。阀组8根据来自处理器3的命令控制通过气动控制箱7提供的气压，并调节气体通过量。在本发明的优选实施例中，气动控制箱7包括两个阀，即冷却器阀和焊接阀。压力调节器防止来自网络的气压波动和不平衡，并以固定压力向系统供气。

焊接过程中使用的填充材料熔化产生的气体必须从环境中去除。为此目的，熔化产生的气体被过滤吸收线9吸收。

线式焊接系统L包括位于线式焊接系统L下方、长度可调的支撑型材11，以便为进行焊接操作的线路提供定制的焊接过程。

还设置有至少一个与承载电力传输构件5的电力传输构件支撑件12不同的移动电力传输构件支撑件13，用于将从所述变压器2供应的电力传输到相关部件。移动电力传输构件支撑件13进行传输，不受限制，以便向焊接单元6以及其它需要电力的元件提供电力传输。

进行焊接的焊接单元6的水平和垂直运动对于敏感和高质量的焊接操作很重要。因此，本发明的线式焊接系统L包括垂直线性运动系统14和水平线性运动系统15。如果需要，可以通过机械、机电和/或气动等方法对水平和垂直运动进行编程，以便其自动移动到所需位置。

垂直线性运动系统14位于焊接单元6下方，包括驱动中心14.1、运动传递部件14.2、运动壳体16、运动引导件17和台车18。根据进行焊接的线路的特点，所述垂直线性运动系统14可以采用不同形式，例如电子、机械、手动、电驱动等。垂直线性运动系统14包括呈滑动台车形式的台车18，在焊接单元6下方，以提供焊接单元6的运动。由于台车18的运动而提供了焊接单元6的运动。运动引导件17为路径形式，引导所述台车18的运动。垂直线性运动系统14实施例中的运动引导件17可以是轨道和/或油滑系统。为了促进所述台车18在运动引导件17上的运动，在运动引导件17表面上设有运动壳体16。所述运动壳体16减小运动过程中的摩擦，并以最小的损失进行运动。本发明可使用轴承、滑动、滚动构件、磁性的运动壳体16。通过设置在垂直线性运动系统14中的驱动中心14.1提供垂直线性运动所需的驱动力。本发明可使用AC和DC型发动机(伺服、步进、异步和类似的)气动驱动、磁力驱动、手动驱动发动机。从所述驱动中心14.1获得的驱动力由运动传递部件14.2转换为运动。在本发明的优选实施例中，主轴用作运动传递部件14.2。除了主轴，本发明还可以使用同步带齿条和/或手动系统。

允许在水平轴上运动的水平线性运动系统15包括运动壳体16、运动引导件17、臂型材21、减震器22和移动支撑件28。根据将要进行焊接的线路的条件，所述水平线性运动系统15可以是电子的和/或机械的。水平线性运动系统15还提供臂型材21的左右运动。水平线性运动系统15位于骨架形式的载体型材20上。在这种情况下，变压器2和电气板4也位于载体型材20上。水平线性运动系统15与垂直线性运动系统14一样，也包括运动壳体16和运动引导件17。在本发明中可以使用轴承、滑动、滚动构件，磁性的运动壳体16、导轨和/或润滑系统作为移动引导件17。所述水平线性移动系统15包括倾斜的臂型材21，其目的是为了更容易地集成到线路和连接拓扑中。所述臂型材21包括焊接单元6、驱动中心14.1、气动控制箱7、操作员界面1、过滤吸收管9、移动电力传递构件。水平线性运动系统15包括减震器22，以防止水平线性运动中可能发生的振动并使产生的震动最小化。

摩擦减小部件23是位于臂型材21下方的元件，以减小摩擦并提供简单的水平线性运动。本发明的优选实施例至少包括轮胎，作为摩擦减小部件23。

本发明还包括运动控制构件19，对提供运动的垂直线性运动系统14和水平线性运动系统15提供命令和控制。

本发明包括照明单元24，以便在将要进行焊接操作的位置提供照明。根据本发明的要求，可以在本发明中使用任何种类的光线，本发明的优选实施例包括LED。所述照明单元24位于焊接单元6的夹持部分中。

线式焊接系统L包括系统停止构件26，当线式焊接系统L需要紧急关闭时，系统停止构件26立即停止系统。

线式焊接系统L的运行状态由指示器27指示。在本发明的优选实施例中，指示器27安装在位于焊接单元6所在线路的型材上。所述指示器27包括双黄红信号灯，红色表示系统停止，黄色表示系统处于运行状态。

电气开关29是接通/断开供给线式焊接系统L电流的构件。

位置改变单元25用于根据需要使用所述焊接单元6。在本发明的优选实施例中，位置改变单元25为磁盘形式。焊接单元6安装在磁盘形式的位置改变单元25上，并与位置改变单元25一起移动。位置改变单元25的运动由调节杆25.1提供。位于优选磁盘形式的位置改变单元25上的调节杆25.1可以由一种以上的系统自动或手动控制。在本发明的优选实施例中，调节杆25.1是销。

读取器30用于读取在处理器3中编程的焊接控制因素，并根据产品输入的要求重新调用处理器3中的相关数据链。因此，自动焊接操作是可能的。数据链匹配过程可手动完成，也可借助智能数据识别系统(QR读取器、条形码、RFID等)完成。在本发明的优选实施例中，使用条形码读取器作为读取器30。

本发明包括AC或DC型发动机驱动器31，提供焊接单元6的运动，以便由处理器3控制所述驱动中心14.1。

通过本发明提供的压缩机32提供由阀组8和压力调节器调节的空气压缩控制、压缩空气产生、移动和固定夹紧运动。

本发明的线式焊接系统L的工作原理如下：

当转动电气开关29时，调节从电气板4获得的电流，并借助于电力传输构件5传输到相关构件。通过读取器30匹配处理器中的产品和相关数据库，并分配可由处理器3确定的焊接操作因素。估算焊接所需的参数，并通过变压器2上的自耦变压器调节系统进行调节。可由操作员确定的参数从操作员界面1确定和选择。

为了将焊料移动到线路上的放置点，设计了两种不同的线性运动系统。焊接单元6通过垂直线性运动系统14垂直移动，并通过水平线性运动系统15水平移动。在本发明的优选实施例中，为了到达操作员工作所在线路的相关部件，操作员借助位于运动控制构件19的臂型材21上的手柄移动水平线性运动系统15，并借助轴承移动位于线性台车18系统的焊接单元6上的臂型材21，该轴承是在轨道上的运动壳体16，该轨道是运动引导件17。在该动作过程中，摩擦减小构件23帮助水平线性运动系统15。减震器22可将运动过程中可能在轨道上发生的震动和振动降至最低。

DC发动机作为驱动中心14.1，由操纵杆和速度控制构件控制，它们是在垂直轴上提供运动的运动控制构件19，作为运动壳体在滑动系统上以所需速度上下移动，主轴则作为运动传递部件14.2。在将焊接单元移至操作员所需的坐标之后，可以借助位置改变单元25来改变焊接单元6的方向。调节螺钉在每个阶段将运动壳体保持在位置改变单元25上，并提供位置改变单元25在旋转轴上的运动。将焊接单元6放置到所需位置后，将要焊接的材料的尖端连接起来，并从臂中取出所需数量的焊接线，焊接线处于焊接单元6中，将连接好的端部放在焊接单元6的夹具系统中。按压焊接单元6中的系统操作构件10，打开气动控制箱7、阀组8和压缩机22，夹具系统开始工作，压缩待焊接的材料并从焊接单元6中的焊线臂上取下所需量的填充焊料，并进行焊接操作。通过阀组8构件之一的冷却阀和压缩机32，吹入冷空气以保护外屏蔽层，以防止外屏蔽层在焊接材料上熔化。过滤器吸收线在焊接过程后将系统中不需要的气体清除掉。然后，根据连接拓扑将焊接材料直接放置在所需位置。在迫切需要停止焊接操作的情况下，系统停止构件26被激活，线式焊接系统L关闭。

Claims (15)

1.一种用于焊接过程的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括：

·至少一个变压器(2)，提供所需的能量，

·至少一个处理器(3)，在操作过程中控制温度和时间，

·阀组(8)，将气压转换为机械运动并控制其中的所述气压，

·气动控制箱(7)，包括调节压力的压力调节器，

其特征在于，包括：

·进行焊接操作的焊接单元(6)，

·垂直线性运动系统(14)，所述焊接单元(6)位于其中，包括驱动中心(14.1)和运动传递部件(14.2)，所述驱动中心(14.1)为垂直线性运动提供所需的驱动力，所述运动传递部件(14.2)通过从驱动中心(14.1)获得的驱动力提供线性运动，

·水平线性运动系统(15)，包括臂型材(21)，所述焊接单元(6)位于所述臂型材上，所述臂型材是倾斜的，以集成到线路以及合适的连接拓扑；所述臂型材(21)上方连接运动壳体(16)，使操作员左右移动臂型材(21)，其中所述运动壳体(16)可移动地设置在运动引导件(17)上；所述臂型材(21)下方设有用于减小摩擦的摩擦减小部件(23)。

2.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括触摸面板形式的操作员界面(1)，在操作员和所述线式焊接系统(L)之间提供相互作用。

3.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，

·所述变压器(2)是自耦变压器型变压器，和/或

·所述处理器(3)是可编程逻辑检查器，

·阀组(8)包括至少一个冷却器阀和至少一个焊接阀。

4.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括运行所述焊接单元(6)的系统操作构件(10)，所述系统操作构件(10)是焊线臂和/或手动开关。

5.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括过滤吸收线(9)，吸收在焊接操作中由填充材料熔化产生的气体。

6.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括支撑型材(11)，允许根据线路的长度来调节长度，并承载所述线式焊接系统(L)的所有部件。

7.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，

·所述垂直线性运动系统(14)是机械的、手动的或电动的，和/或

·所述驱动中心(14.1)为气动或AC或DC型发动机形式，和/或

·所述运动传递部件(14.2)是同步带、蜗杆和螺母、或齿条。

8.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，所述水平线性运动系统(15)是电子的或机械的。

9.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，所述运动壳体(16)具有滚动构件或磁性壳体。

10.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括滑动台车形式的台车(18)，位于运动引导件(17)上以便提供线性运动；运动引导件(17)为轨道形式。

11.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括运动控制构件(19)，对所述垂直线性运动系统(14)和所述水平线性运动系统(15)提供控制。

12.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括减震器(22)，以使由所述水平线性运动系统(15)引起的振动最小化。

13.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，所述摩擦减小部件(23)为轮胎形式。

14.根据权利要求1所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括指示器(27)，指示所述线式焊接系统(L)的操作状态。

15.根据前述权利要求任一所述的线式焊接系统(L)，其特征在于，包括压缩机(32)，向所述线式焊接系统(L)提供所需的压力，并在压力调节器中调节空气的压缩。

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