CN111360454A - 一种用于钢制柜的自动化焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于钢制柜的自动化焊接设备，该钢制柜包括底板、两块侧板以及前板和后板，该设备包括输送辊道、设置在输送辊道前端的到位感应单元、设置在输送辊道两侧用于夹紧钢制柜的可移动的夹具以及用于焊接的焊枪单元，所述设备还包括与到位感应单元连接用于控制输送辊道、夹具和焊枪单元移动的控制器。与现有技术相比，本发明通过输送辊道来使得钢制柜移动，然后通过控制器来控制钢制柜的移动位置、夹紧以及焊接，自动化程度高，人力劳动强度小；且通过接触开关以及位置传感器的设置，使得钢制柜的定位更加精确，确保焊接质量。

Description

一种用于钢制柜的自动化焊接设备
技术领域
本发明涉及家具生产技术领域，具体涉及一种用于钢制柜的自动化焊接设备。
背景技术
钢制柜，是由铁皮板经过裁剪、折弯、焊接等加工后制备得到的柜子，由于其轻质、高强度等优良性能，在存放文件等作用上，具有很好的优势。在钢制柜的制造过程中，将板材焊接组装是最后一道工序。现有的焊接通常采用人工操作，工作量大，且焊接质量参差不齐。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效、人力劳动强度小的用于钢制柜的自动化焊接设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于钢制柜的自动化焊接设备，该钢制柜包括底板、两块侧板以及前板和后板，该设备包括输送辊道、设置在输送辊道前端的到位感应单元、设置在输送辊道两侧用于夹紧钢制柜的可移动的夹具以及用于焊接的焊枪单元，所述设备还包括与到位感应单元连接用于控制输送辊道、夹具和焊枪单元移动的控制器。本发明通过输送辊道来使得钢制柜移动，然后通过控制器来控制钢制柜的移动位置、夹紧以及焊接，自动化程度高，人力劳动强度小。
所述的输送辊道包括多根并列且平行布置的圆辊以及设置在圆辊两端用于支撑圆辊的支撑架，所述圆辊的一端与支撑架通过轴承连接，圆辊的另一端设有齿轮，并通过一根链条将所有圆辊的齿轮与第一电机的主轴连接，所述第一电机与控制器连接。第一电机驱动链条移动，从而带动多根圆辊旋转，最终使得放置在圆辊上的钢制柜移动。
所述的到位感应单元为竖直设置的可伸缩的挡块，所述挡块的后端面设有接触开关，所述接触开关与控制器连接，所述挡块的下方设有第一伸缩电机，所述第一伸缩电机与控制器连接。当输送辊道带动钢制柜向前移动时，控制器控制第一伸缩电机伸长，使其高于输送辊道的水平面，当钢制柜运动至与挡块碰撞时，一方面使得接触开关收到挤压，发出信号给控制器，控制器控制输送辊道停止运动；另一方面，钢制柜在挡块的作用下停止前进，保证钢制柜的前端位置是固定的。当焊接完成后，控制器控制第一伸缩电机收缩，挡块下降，钢制柜在输送辊道的带动下继续向前移动。
所述的夹具共有两对，分别用于夹持钢制柜的前端后后端，每对夹具包括两块竖直设置的夹板以及用于推动夹板在垂直于输送辊道的方向上运动的第二伸缩电机，所述夹板位于两块侧板的外侧。当输送辊道停止运动后，控制器控制四块夹板分别向钢制柜的两块侧板靠近，从而夹紧钢制柜，使其保持固定。
所述夹板上设有位置传感器，所述位置传感器与控制器连接。由于夹板夹紧钢制柜时，钢制柜侧板的位置就已经确定了，在夹板上设置位置传感器，从而可以将钢制柜侧板的具体位置发给控制器，从而使得控制器可以控制焊枪单元快速定位并开始焊接，该设置可以使得本设备应用于不同大小的钢制柜。
所述的焊枪单元包括两把相对设置的焊枪、与两把焊枪固定的焊枪臂、以及用于驱动焊枪臂在三轴方向上移动的机械臂，所述三轴方向为相互垂直的X轴、Y轴和Z轴，所述机械臂和焊枪均与控制器连接。
所述的焊枪臂包括两条顶部相交并可绕着交点旋转的连接臂以及驱动连接臂绕着交点旋转的第二电机，所述连接臂的底端固定焊枪，所述第二电机与控制器连接。当机械臂将焊接壁及两把焊枪移动至钢制柜待焊接板面的上方时，控制器控制第二电机旋转，使得连接臂下方向外旋转，即焊枪臂打开，然后机械臂下降，使得钢制柜待焊接板面位于两把焊枪之间，然后第二电机反向旋转，使得焊枪臂关闭，直至两把焊枪与钢制柜待焊接板面的两侧抵接，焊接开始。
优选的，所述的控制器为PLC控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)通过输送辊道来使得钢制柜移动，然后通过控制器来控制钢制柜的移动位置、夹紧以及焊接，自动化程度高，人力劳动强度小；
(2)通过接触开关以及位置传感器的设置，使得钢制柜的定位更加精确，确保焊接质量。
附图说明
图1为本发明输送辊道及夹具的结构示意图；
图2为本发明焊枪单元的结构示意图。
其中，1为钢制柜，2为输送辊道，3为圆辊，4为支撑架，5为链条，6为第一电机，7为第一伸缩电机，8为挡块，9为接触开关，10为夹板，11为第二伸缩电机，12为位置传感器，13为焊枪单元，14为连接臂，15为焊枪，16为第二电机，17为机械臂。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种用于钢制柜的自动化焊接设备，该钢制柜1包括底板、两块侧板以及前板和后板，该设备的结构如图1所示，包括输送辊道2、设置在输送辊道2前端的到位感应单元、设置在输送辊道2两侧用于夹紧钢制柜1的可移动的夹具以及用于焊接的焊枪单元，其中：
输送辊道2包括多根并列且平行布置的圆辊3以及设置在圆辊3两端用于支撑圆辊3的支撑架4，圆辊3的一端与支撑架4通过轴承连接，圆辊3的另一端设有齿轮，并通过一根链条5将所有圆辊3的齿轮与第一电机6的主轴连接，第一电机6与PLC控制器连接。第一电机6驱动链条5移动，从而带动多根圆辊3旋转，最终使得放置在圆辊3上的钢制柜1移动。
到位感应单元为竖直设置的可伸缩的挡块8，挡块8的后端面设有接触开关9，接触开关9与PLC控制器连接，挡块8的下方设有第一伸缩电机7，第一伸缩电机7与PLC控制器连接。当输送辊道2带动钢制柜1向前移动时，PLC控制器控制第一伸缩电机7伸长，使其高于输送辊道2的水平面，当钢制柜1运动至与挡块8碰撞时，一方面使得接触开关9收到挤压，发出信号给PLC控制器，PLC控制器控制输送辊道2停止运动；另一方面，钢制柜1在挡块8的作用下停止前进，保证钢制柜1的前端位置是固定的。当焊接完成后，PLC控制器控制第一伸缩电机7收缩，挡块8下降，钢制柜1在输送辊道2的带动下继续向前移动。
夹具共有两对，分别用于夹持钢制柜1的前端后后端，每对夹具包括两块竖直设置的夹板10以及用于推动夹板10在垂直于输送辊道2的方向上运动的第二伸缩电机11，夹板10位于两块侧板的外侧。当输送辊道2停止运动后，PLC控制器控制四块夹板10分别向钢制柜1的两块侧板靠近，从而夹紧钢制柜1，使其保持固定。夹板10上设有位置传感器12，位置传感器12与PLC控制器连接。
焊枪单元13的结构如图2所示，包括两把相对设置的焊枪15、与两把焊枪15固定的焊枪臂、以及用于驱动焊枪臂在三轴方向上移动的机械臂17，三轴方向为相互垂直的X轴、Y轴和Z轴，机械臂17和焊枪15均与PLC控制器连接。
焊枪臂包括两条顶部相交并可绕着交点旋转的连接臂14以及驱动连接臂14绕着交点旋转的第二电机16，连接臂14的底端固定焊枪15，第二电机16与PLC控制器连接。当机械臂17将焊接壁及两把焊枪15移动至钢制柜1待焊接板面的上方时，PLC控制器控制第二电机16旋转，使得连接臂14下方向外旋转，即焊枪臂打开，然后机械臂17下降，使得钢制柜1待焊接板面位于两把焊枪15之间，然后第二电机16反向旋转，使得焊枪臂关闭，直至两把焊枪15与钢制柜1待焊接板面的两侧抵接，焊接开始。
本设备的工作过程如下：
操作工人在输送辊道2的后端将钢制柜1的各块板拼接，然后开启设备，使得输送辊道2带动钢制柜1向前移动，直至钢制柜1的前端接触挡块8，此时接触开关9给出信号至PLC控制器，PLC控制器一方面控制输送辊道2停止运行，另一方面控制第二伸缩电机11伸长，将夹板10推向钢制柜1，直至四块夹板10将钢制柜1夹紧固定。此时，夹板10上的位置传感器12给出信号至PLC控制器，将钢制柜1的具体定位信息发送至PLC控制器，PLC控制器控制机械臂17移动至待焊接板面的上方，然后控制第二电机16打开连接臂14，使得两把焊枪15之间的距离变大，机械臂17下降，使得两把焊枪15分布在待焊接板面两侧，然后第二电机16闭合连接臂14，使得两把焊枪15之间的距离变小并与待焊接板面两侧接触，焊接开始。当焊接完成后，PLC控制器控制机械臂17将焊枪单元13移除，挡块8下降，输送辊道2继续前进，将焊接好的钢制柜运输到后续工序。

Claims (8)

1.一种用于钢制柜的自动化焊接设备，该钢制柜包括底板、两块侧板以及前板和后板，其特征在于，该设备包括输送辊道、设置在输送辊道前端的到位感应单元、设置在输送辊道两侧用于夹紧钢制柜的可移动的夹具以及用于焊接的焊枪单元，所述设备还包括与到位感应单元连接用于控制输送辊道、夹具和焊枪单元移动的控制器。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的输送辊道包括多根并列且平行布置的圆辊以及设置在圆辊两端用于支撑圆辊的支撑架，所述圆辊的一端与支撑架通过轴承连接，圆辊的另一端设有齿轮，并通过一根链条将所有圆辊的齿轮与第一电机的主轴连接，所述第一电机与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的到位感应单元为竖直设置的可伸缩的挡块，所述挡块的后端面设有接触开关，所述接触开关与控制器连接，所述挡块的下方设有第一伸缩电机，所述第一伸缩电机与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的夹具共有两对，分别用于夹持钢制柜的前端后后端，每对夹具包括两块竖直设置的夹板以及用于推动夹板在垂直于输送辊道的方向上运动的第二伸缩电机，所述夹板位于两块侧板的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述夹板上设有位置传感器，所述位置传感器与控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的焊枪单元包括两把相对设置的焊枪、与两把焊枪固定的焊枪臂、以及用于驱动焊枪臂在三轴方向上移动的机械臂，所述三轴方向为相互垂直的X轴、Y轴和Z轴，所述机械臂和焊枪均与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的焊枪臂包括两条顶部相交并可绕着交点旋转的连接臂以及驱动连接臂绕着交点旋转的第二电机，所述连接臂的底端固定焊枪，所述第二电机与控制器连接。
8.根据权利要求1～7任一所述的一种用于钢制柜的自动化焊接设备，其特征在于，所述的控制器为PLC控制器。
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