CN114669848A - 一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线及焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线及焊接工艺，其中焊接生产线包括磁驱输送轨道、沿磁驱输送轨道延伸方向间隔布置的若干台链锯导板点焊机、沿磁驱输送轨道运行的AGV物料车；AGV物料车设有磁浮动子，磁浮动子上设有定位链锯导板的导板定位夹具；焊机组控制系统对应每台链锯导板点焊机各设置一个焊机控制模块，从而控制每个链锯导板点焊机在设定参数下进行焊接，AGV物料车组控制系统对应每个AGV物料车各设置一个AGV物料车控制模块，从而控制每个AGV物料车独立运行。本发明将导板精准快速的输送到焊接工位，并且采用多台点焊机联动合作，每台点焊机完成导板上单独一个焊点的焊接工艺。

Description

一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线及焊接工艺

【技术领域】

本发明属于链锯导板焊接技术领域。

【背景技术】

点焊导板(层叠式导板)的外板(或侧板)是由电流直接在焊件内及焊件间的接触点内流通时所产生的内部热来焊接的，热源既分布于焊件表面，又分布于焊件的内部，在有限的接触面积上(即所谓点)上进行焊接，形成牢固的焊点。目前一般采用凸点焊及单点焊的生产加工方式。

凸点焊：在导板焊接前先做预先处理(冲凸点)，然后在专用点焊设备上一次焊接。焊接效率快，但对冲凸点的大小，高度要求较高，易出大小不均匀的焊点。由于设备本身的定位通用性要求，对宽度较窄的导板无法实现凸点焊生产加工方式。

单点焊：通过夹具或数控编程移动导板实现对同一导板不同位置的焊接工艺。生产效率低，对需要专用工装夹具的通用性不强。

链锯导板由下外板、夹心板、上外板3种物料叠加焊接而成。由于存在很多焊点，现有技术是采用点焊装置同时进行焊接。参见申请人的在先专利，例如授权公告号为CN205733404U的发明专利，公开了一种链锯导板自动化点焊设备，包括送入导轨、返回导轨、错位点焊导杆、上料装置、点焊装置、下料装置，所述错位点焊导杆沿送入导轨、返回导轨循环往复滑动，所述上料装置将组成链锯导板的链锯导板片层叠放置于错位点焊导杆上，所述错位点焊导杆的第一端部和第二端部的顶部平面设有对链锯导板片两端部进行定位的定位销，所述点焊装置将链锯导板片焊接在一起组成链锯导板，所述下料装置将错位点焊导杆与点焊后的链锯导板分离。

由于点焊装置同时对多个焊点进行焊接，多个焊点的电流和功率是一致的，但是如果供电不够稳定，焊点质量难以保证。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，提高焊接效率和焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，包括磁驱输送轨道、沿磁驱输送轨道延伸方向间隔布置的若干台链锯导板点焊机、沿磁驱输送轨道运行的AGV物料车；

所述AGV物料车设有磁浮动子，所述磁浮动子上设有定位链锯导板的导板定位夹具；

所述磁驱输送轨道为环形，所述磁驱输送轨道的外侧间隔设置有下外板层叠存放平台、夹心板层叠存放平台和上外板层叠存放平台，并对应分别设置有下外板上料机械手、夹心板上料机械手、上外板上料机械手，分别用于将下外板、夹心板和上外板层叠放置于导板定位夹具上；

所述链锯导板点焊机包括机体、对应设于机体面向磁驱输送轨道侧面下方和下方的下电极和上电极、对应驱动下电极和上电极上下移动的下电极升降驱动器和上电极升降驱动器，每台链锯导板点焊机对应对链锯导板上的其中一个焊点进行焊接，且所述若干台链锯导板点焊机同时进行焊接；

还包括焊机组控制系统和AGV物料车组控制系统，所述焊机组控制系统对应每台链锯导板点焊机各设置一个焊机控制模块，从而控制每台链锯导板点焊机在设定参数下进行焊接，所述AGV物料车组控制系统对应每个AGV物料车各设置一个AGV物料车控制模块，从而控制每个AGV物料车独立运行。

优选的，所述链锯导板点焊机还包括垂直于磁驱输送轨道输送方向的位移滑轨以及驱动机体沿位移滑轨滑动的位移驱动器。

优选的，所述位移驱动器为位移驱动气缸。

优选的，所述下电极安装于下电极支架，所述下电极支架滑动设于下电极升降轨道上，所述下电极升降驱动器驱动下电极支架升降，所述上电极安装于上电极支架，所述上电极支架滑动设于上电极升降轨道上，所述上电极升降驱动器驱动上电极支架升降。

优选的，所述下电极升降驱动器为下电极升降驱动气缸，所述上电极升降驱动器为上电极升降驱动气缸。

优选的，所述导板定位夹具包括固定于磁浮动子的绝缘隔热板，所述绝缘隔热板上固定有定位支架，所述定位支架上设有对层叠导板进行定位的陶瓷定位销，所述绝缘隔热板上还设有用于防止层叠导板与陶瓷定位销脱离的防脱料挡片。

优选的，所述定位支架包括两个分体设置的定位支撑臂，所述定位支撑臂通过陶瓷定位销定位于绝缘隔热板。

优选的，所述定位支撑臂采用PEEK螺丝与绝缘隔热板固定。

优选的，所述陶瓷定位销采用氧化锆制成。

本发明还提供了一种链锯导板智能磁驱输送焊接工艺，通过所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线进行链锯导板的焊接，

在上料工位，下外板上料机械手、夹心板上料机械手、上外板上料机械手，分别将下外板、夹心板和上外板层叠放置于AGV物料车上的导板定位夹具上；

每个AGV物料车独立运行，每个AGV物料车承载链锯导板输送至其中一台链锯导板点焊机对应位置，每台链锯导板点焊机对应对链锯导板上的其中一个焊点进行焊接，若干台链锯导板点焊机同时进行焊接；

每焊接完一个焊点，AGV物料车承载链锯导板输送至磁驱输送轨道下游最近的一台链锯导板点焊机对应位置进行下一个焊点的焊接，依次进行，至链锯导板上焊点全部焊接完成。

本发明采用磁悬浮柔性环形输送线，结合多台专用焊机组成一个环形焊接生产线，整个导板焊接完成后又由机器人精准抓取到高频设备工位，冷却后自动输送到热处理回火炉设备，达到工艺要求时间后自动卸料到AGV物料小车，转入下一工序。

因此，具有如下有益效果：

本发明采用iTS无线缆磁悬浮控制技术实现AGV物料车在磁驱输送轨道上的高精度定位控制、高速高效多动子运动、在任意位置实现同步或异步高速移动，进行整合不同节拍的环节生产输送，形成一整套高产量的自动化生产线。由于每个AGV物料车进行单独精准控制，送料位置精准到±0.02mm，结合异步运行运行特点，将导板能够精准快速的输送到焊接工位。

本发明采用多台点焊机联动合作，每台点焊机完成导板上单独一个焊点的焊接工艺，解决对较小导板因焊接空间不足，参数无法调整等原因引起无法加工导板的问题。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对发明做进一步的说明：

图1为本发明一种链锯导板智能磁驱输送焊接、淬火、回火生产线示意图；

图2为本发明一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线的俯视图；

图3为示例的链锯导板焊点分布以及焊接顺序示意图；

图4为导板定位夹具的立体结构示意图；

图5为导板定位夹具的主视图；

图6为导板定位夹具的俯视图；

图7为链锯导板点焊机与磁驱输送部件输送路径上设置的AGV物料车的相对位置示意图；

图8为链锯导板点焊机的侧视图；

图9为链锯导板点焊机的主视图；

附图标记：

磁驱输送部件1；链锯导板100；AGV物料车11；磁浮动子111；绝缘隔热板112；陶瓷定位销113；定位支架114；防脱料挡片115；滑动板116；直线滑轨117；下料气缸118；磁驱输送轨道12；链锯导板点焊机2；机体20；下电极21；下电极升降驱动器211；上电极22；上电极升降驱动器221；位移驱动器23；位移滑轨231；高频淬火设备3，热处理回火炉设备4。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图9所示，一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，包括磁驱输送轨道12、沿磁驱输送轨道12延伸方向间隔布置的若干台链锯导板点焊机2、沿磁驱输送轨道12运行的AGV物料车11。

其中，磁驱输送轨道12与其上的AGV物料车11构成磁驱输送部件1。所述AGV物料车11设有磁浮动子111，所述磁浮动子111上设有定位链锯导板100的导板定位夹具。所述磁驱输送轨道的外侧间隔设置有下外板层叠存放平台、夹心板层叠存放平台和上外板层叠存放平台，并对应分别设置有下外板上料机械手、夹心板上料机械手、上外板上料机械手，分别用于将下外板、夹心板和上外板层叠放置于导板定位夹具上。可以理解的是，上料机械手可以采用六轴机器人。

如图2所示，本实施例中，所述磁驱输送轨道12为近似椭圆环形，若干台链锯导板点焊机可以在环形的宽度两侧面分布，可以均布也可以不等距分布。另外，下外板层叠存放平台、夹心板层叠存放平台和上外板层叠存放平台集中设置在环形的长度一侧。下外板、夹心板以及上外板层叠放置在导板定位夹具上后，AGV物料车11承载导板定位夹具可以按顺时针方向或者逆时针方向依次通过若干台链锯导板点焊机2。

如图3至图6所示，所述导板定位夹具包括固定于磁浮动子111的绝缘隔热板112，所述绝缘隔热板上固定有定位支架114，所述定位支架上设有对层叠导板进行定位的陶瓷定位销113，所述绝缘隔热板112上还设有用于防止层叠导板与陶瓷定位销脱离的防脱料挡片115。

导板通过陶瓷定位销113定位，下电极向上与导板接触时会有一定的冲击，因此设置了防脱料挡片115。所述防脱料挡片115并排设有两个，且固定于滑动板116上，所述绝缘隔热板112上设有直线滑轨117，所述滑动板116与直线滑轨117滑动配合，所述滑动板116由下料气缸118驱动。因此，在放置导板时，防脱料挡片115退回避开导板放置区域，放置完成后，再由下料气缸118驱动向前伸出靠近导板的侧面，而并非位于导板上方。

进一步的，所述定位支架114包括两个分体设置的定位支撑臂，所述定位支撑臂通过陶瓷定位销定位于绝缘隔热板112。所述定位支撑臂采用PEEK螺丝与绝缘隔热板固定。所述陶瓷定位销采用氧化锆制成。

磁浮动子负载导板定位夹具最不能忽视的是导磁问题。磁浮动子工作原理和直线电机一样，都是遵循电机学的一些基本电磁原理；电阻式焊机原理是将两个工件的接触面通电加热，局部熔化，形成熔核，断电后保持压力，熔核在压力下冷却凝固形成焊点，同时线圈感应产生强大的电磁场；这两种磁场会使工件导磁，工件导磁后与支架产生磁性，从而影响产品的平面度。因此，上述技术方案，采用PEEK螺丝和氧化锆定位销进行绝缘，同时与动子接触面使用绝缘隔热板来消除导磁问题。

为确保三层导板同轴位置精度，采用导板上定位孔和精密陶瓷定位销来定位，结合三台六轴机器人自动抓取物料，能够百分百确保在放置物料和输送物料时无差错。

如图7至图9所示，所述链锯导板点焊机2包括机体20、对应设于机体面向磁驱输送轨道侧面下方和下方的下电极21和上电极22、对应驱动下电极21和上电极22上下移动的下电极升降驱动器211和上电极升降驱动器221。每台链锯导板点焊机对应对链锯导板上的其中一个焊点进行焊接，且所述若干台链锯导板点焊机同时进行焊接。这样，AGV物料车承载导板定位夹具依次经过所有链锯导板点焊机2就完成了所有焊点的焊接。可以理解的是，如果焊点数量有变化，例如增加焊点，链锯导板点焊机2的数量对应可以增加。当然，也可以预先布置足够数量的链锯导板点焊机2，当焊点减少时，只要AGV物料车不经停减少焊点数量对应的链锯导板点焊机2即可，对应的链锯导板点焊机2也停止工作。

进一步的，所述链锯导板点焊机2还包括垂直于磁驱输送轨道输送方向的位移滑轨231以及驱动机体沿位移滑轨水平滑动的位移驱动器23。因为每台链锯导板点焊机2的结构相同，但对应的焊点位置不同，通过机体相对磁驱输送轨道12的位置变化，可以使每台链锯导板点焊机2上的下电极21和上电极22对准对应焊点。

具体到本实施例，所述位移驱动器为位移驱动气缸。所述下电极安装于下电极支架，所述下电极支架滑动设于下电极升降轨道上，所述下电极升降驱动器驱动下电极支架升降，所述上电极安装于上电极支架，所述上电极支架滑动设于上电极升降轨道上，所述上电极升降驱动器驱动上电极支架升降。所述下电极升降驱动器为下电极升降驱动气缸，所述上电极升降驱动器为上电极升降驱动气缸。

进一步的，所述焊接生产线还包括焊机组控制系统，所述焊机组控制系统对应每台链锯导板点焊机各设置一个焊机控制模块，从而控制每台链锯导板点焊机在设定参数下进行焊接，可以对每台链锯导板点焊机2进行单独控制。

进一步的，所述焊接生产线还包括AGV物料车组控制系统，所述AGV物料车组控制系统对应每个AGV物料车各设置一个AGV物料车控制模块，从而控制每个AGV物料车独立运行，使该AGV物料车承载导板定位夹具快速准确的移动到与链锯导板点焊机2对应的焊接位置。

如图3所示的链锯导板100，共具有15个焊点，其焊接顺序如图中所示。由于焊点的位置不同，焊接参数也会不同，例如靠近导板边缘的5、6、7、8焊点焊接电流和功率就相对较小。由于本发明可以控制每台链锯导板点焊机在设定参数下进行焊接，可以对每台链锯导板点焊机进行单独控制，因此具有很大的优势。

导板焊接完成后，还需要进行高频淬火、回火，因此还设置有高频淬火设备3、热处理回火炉设备4，设备之间通过机械手、传送带等式转移导板，这些均属于现有技术，在此不再赘述。

本发明采用智能柔性环形线与多台单点焊机结合，利用机械手将导板外板、夹心按一定的比例排布在智能柔性环形线的磁浮动子上，然后移动动子将导板准确的送到每一台点焊机指定位置，焊接完成后移动至下一点位，至导板全部焊接完成，再利用机械手将导板移动到待高频淬火区定位，机械手夹持高频，在通过传送带送去热处理回火炉设备回火后完成全部焊接工序。

磁驱输送部件采用iTS无线缆磁悬浮控制技术，支持全程高精度定位控制、高速高效多动子运动、在任意位置实现同步或异步高速移动，进行整合不同节拍的环节生产输送，形成一整套高产量的自动化生产线。

磁驱输送部件中每个AGV物料车进行单独精准控制，送料位置精准到±0.02mm，结合异步运行运行特点，将导板能够精准快速的输送到焊接工位，焊机通过控制系统能够迅速焊接完成当前工位的导板。

整个导板焊接完成后又由机器人精准抓取到高频设备工位，冷却后自动输送到热处理回火炉设备，达到工艺要求时间后自动卸料到AGV物料小车，转入下一工序。

本发明采用多台点焊机联动合作，每台点焊机完成导板上单独一个焊点的焊接工艺，解决对较小导板因焊接空间不足，参数无法调整等原因引起无法加工导板的问题。

综上，本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、相比于凸点焊：

1.1单点焊接，焊接可靠性强，焊接强度大；

1.2省去预先凸点冲压，减少因冲压异常导致焊接不良，不易出现虚焊现象；

1.3可根据导板需求对局部焊点参数做不同调整，提升导板品质；

1.4可实现对较窄导板因定位方式导致的无法实现凸点焊接导板的焊接工艺。

2、相比于单点焊：

1.5多台焊接设备联动，提升工作效率；

1.6多台焊接设备参数独立，省去因导板需求调整参数步骤。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，包括磁驱输送轨道、沿磁驱输送轨道延伸方向间隔布置的若干台链锯导板点焊机、沿磁驱输送轨道运行的AGV物料车；

所述AGV物料车设有磁浮动子，所述磁浮动子上设有定位链锯导板的导板定位夹具；

所述磁驱输送轨道为环形，所述磁驱输送轨道的外侧间隔设置有下外板层叠存放平台、夹心板层叠存放平台和上外板层叠存放平台，并对应分别设置有下外板上料机械手、夹心板上料机械手、上外板上料机械手，分别用于将下外板、夹心板和上外板层叠放置于导板定位夹具上；

所述链锯导板点焊机包括机体、对应设于机体面向磁驱输送轨道侧面下方和下方的下电极和上电极、对应驱动下电极和上电极上下移动的下电极升降驱动器和上电极升降驱动器，每台链锯导板点焊机对应对链锯导板上的其中一个焊点进行焊接，且所述若干台链锯导板点焊机同时进行焊接；

还包括焊机组控制系统和AGV物料车组控制系统，所述焊机组控制系统对应每台链锯导板点焊机各设置一个焊机控制模块，从而控制每台链锯导板点焊机在设定参数下进行焊接，所述AGV物料车组控制系统对应每个AGV物料车各设置一个AGV物料车控制模块，从而控制每个AGV物料车独立运行。

2.根据权利要求1所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述链锯导板点焊机还包括垂直于磁驱输送轨道输送方向的位移滑轨以及驱动机体沿位移滑轨滑动的位移驱动器。

3.根据权利要求2所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述位移驱动器为位移驱动气缸。

4.根据权利要求1所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述下电极安装于下电极支架，所述下电极支架滑动设于下电极升降轨道上，所述下电极升降驱动器驱动下电极支架升降，所述上电极安装于上电极支架，所述上电极支架滑动设于上电极升降轨道上，所述上电极升降驱动器驱动上电极支架升降。

5.根据权利要求4所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述下电极升降驱动器为下电极升降驱动气缸，所述上电极升降驱动器为上电极升降驱动气缸。

6.根据权利要求1所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述导板定位夹具包括固定于磁浮动子的绝缘隔热板，所述绝缘隔热板上固定有定位支架，所述定位支架上设有对层叠导板进行定位的陶瓷定位销，所述绝缘隔热板上还设有用于防止层叠导板与陶瓷定位销脱离的防脱料挡片。

7.根据权利要求6所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述定位支架包括两个分体设置的定位支撑臂，所述定位支撑臂通过陶瓷定位销定位于绝缘隔热板。

8.根据权利要求7所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述定位支撑臂采用PEEK螺丝与绝缘隔热板固定。

9.根据权利要求7所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线，其特征在于，所述陶瓷定位销采用氧化锆制成。

10.一种链锯导板智能磁驱输送焊接工艺，通过权利要求1至9中任意一项所述的一种链锯导板智能磁驱输送焊接生产线进行链锯导板的焊接，其特征在于，在上料工位，下外板上料机械手、夹心板上料机械手、上外板上料机械手，分别将下外板、夹心板和上外板层叠放置于AGV物料车上的导板定位夹具上；

每个AGV物料车独立运行，每个AGV物料车承载链锯导板输送至其中一台链锯导板点焊机对应位置，每台链锯导板点焊机对应对链锯导板上的其中一个焊点进行焊接，若干台链锯导板点焊机同时进行焊接；

每焊接完一个焊点，AGV物料车承载链锯导板输送至磁驱输送轨道下游最近的一台链锯导板点焊机对应位置进行下一个焊点的焊接，依次进行，至链锯导板上焊点全部焊接完成。

Images