CN205271205U - 一机双屏控制的双头自动焊机 - Google Patents
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Abstract
一机双屏控制的双头自动焊机，包括一台PLC，该PLC分别与左控制盒(7)、左侧焊接主电源(14)、左焊机的各执行机构、右控制盒(21)、右侧焊接主电源(13)右左焊机的各执行机构信号连接，左侧焊接主电源(14)还与左焊机的各执行机构电连接，右侧焊接主电源(13)还与又焊机的各执行机构电连接，左控制盒(7)还与左触摸屏(8)信号连接，右控制盒(21)还与右触摸屏(22)信号连接。本实用新型在单台设备上同时完成两个不同工序的产品焊接，或两种相同或不同产品的焊接。减少了工序间的周转、改进了工艺流程、改善了工艺方法。从而实现焊机的可操作性、焊接的效率的提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接设备技术领域。
背景技术
目前在市场上常见的环形自动焊机，通常采用一台PLC和一台触摸屏进行配合，对单台焊机(单头焊机)进行单件产品的环形焊接。如单件产品进行环形焊接时的单枪焊机构成是这样的：采用一套旋转机头，旋转机头采用伺服电机或步进电机或变频电机进行驱动，旋转机构有水平安装也有采用一定倾斜角度进行安装的方式，但都只能完成一条环缝焊接，对于产品设计要求外筒进行一条以上的环形焊缝的焊接，只能转下一工序在另外设备上进行。综上所述，减振器在现有的设备情况下存在焊接效率低、产品的工序间的周转增多，可操作性较差问题。因此从焊接的工艺方法及工作流程、焊机的可操作性、焊接的效率需进行新的探索。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：减振器在现有使用的环形自动焊机存在焊接效率低、产品的工序间的周转增多，可操作性较差问题
为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一机双屏控制的双头自动焊机，包括一台PLC，该PLC分别与左控制盒(7)、左侧焊接主电源(14)、左焊机的各执行机构、右控制盒(21)、右侧焊接主电源(13)右左焊机的各执行机构信号连接，左侧焊接主电源(14)还与左焊机的各执行机构电连接，右侧焊接主电源(13)还与又焊机的各执行机构电连接，左控制盒(7)还与左触摸屏(8)信号连接，右控制盒(21)还与右触摸屏(22)信号连接。
左控制盒(7)设置有左焊机自动/手动选择按钮(B1)、左焊机循环启动按钮(B2)、左焊机循环停止按钮(B3)、左焊机故障或回系统原位按钮(B4)、左焊机故障报警按钮(B5)和左焊机紧急停止按钮(B6)，右控制盒(21)设置有右焊机自动/手动选择按钮、(B7)右焊机循环启动按钮(B8)、右焊机循环停止按钮(B9)、右焊机故障或回系统原位按钮(B10)、右焊机故障报警按钮(B11)和右焊机紧急停止按钮(12)。
本实用新型还包括机架，机架的左右两部分分别安装有两台结构相同的左焊机和右焊机；
其中，左焊机的各执行机构包括左焊枪送丝机构(1)、左焊枪调节结构和左旋转机头；左焊枪送丝机构(1)固定在机架左上方，左侧焊枪调节结构包括左焊枪上下调节手柄(3)、左焊枪上下调节气缸(4)、左焊枪左右调节手柄(5)、左焊枪定位压紧块(6)，左焊枪上下调节气缸(4)的缸体与机架固定连接，左焊枪上下调节气缸(4)的活塞杆与左焊枪上下调节手柄(3)和左焊枪左右调节手柄(5)组成的左焊枪位置微调机构固定连接，左焊枪位置微调机构下方安装有左焊枪定位压紧块(6)，左焊枪定位压紧块(6)中压紧有右焊枪固定套(29)，右焊枪固定套(29)内方安装有左焊枪(30)，左旋转机头安装在左焊枪(30)下方的机架上，左旋转机头包括左旋转结构主体(11)，左旋转结构主体(11)上安装有用于固定进行焊接的产品零件(9)的左旋转卡盘(10)，左侧焊接主电源(14)安装在机架的左下方；
右焊机的各执行机构包括右焊枪送丝机构(16)、右焊枪调节结构和右旋转机头；右焊枪送丝机构(16)固定在机架右上方，右焊枪调节结构包括右焊枪上下调节手柄(17)、右焊枪左右调节手柄(18)、焊枪上下调节气缸(19)、右焊枪定位压紧块(20)，焊枪上下调节气缸(19)的缸体与机架固定连接，焊枪上下调节气缸(19)的活塞杆与右焊枪上下调节手柄(17)和右焊枪左右调节手柄(18)组成的右焊枪位置微调机构固定连接，右焊枪位置微调机构下方安装有右焊枪定位压紧块(20)，右焊枪定位压紧块(20)中压紧有右焊枪固定套(29)，右焊枪固定套(29)内方安装有右焊枪(31)，右旋转机头安装在右焊枪(31)下方的机架上，右旋转机头包括右旋转结构主体(25)，右旋转结构主体(25)上安装有用于固定进行焊接的产品零件(9)的右旋转卡盘(26)，右侧焊接主电源(13)安装在机架的左下方。
本实用型的有益效果是：机器采用双工位开放式构造，电气控制系统采用一机双屏(即一个PLC控制系统和两台触摸屏通讯方式)的控制方案。由于PLC的高速运行和采用不断循环的顺序扫描工作方式，对外部设备的输出可以看成是并行工作的，因此在PLC中设计所需的控制程序，从而实现两台焊机既可同时工作也可独立工作。焊接电压、电流参数、旋转夹具转速、搭接时间等均可通过各自触摸屏进行和PLC通讯独立设置、调节，并可进行当前相关参数的显示。因此，在一台机器上可实现两个旋转机构(双头)环形焊接，既可焊接相同的产品，也可焊接不同的产品，使一台机器实现了两台单枪自动环形焊机的功能。从而实现在单台设备上同时完成两个不同工序的产品焊接，或两种相同或不同产品的焊接。减少了工序间的周转、改进了工艺流程、改善了工艺方法。从而实现焊机的可操作性、焊接的效率的提高。
附图说明
图1为本实用新型的控制系统原理框图；
图2为本实用新型的机械部分结构示意图；
图3为左控制盒7和右控制盒21结构示意图。
其中：
左焊枪送丝机构(1)左焊枪上下调节手柄(3)左焊枪上下调节气缸(4)
左焊枪左右调节手柄(5)左焊枪定位压紧块(6)左控制盒(7)
左触摸屏(8)进行焊接的产品零件(9)左旋转卡盘(10)
左旋转结构主体(11)右侧焊接主电源(13)左侧焊接主电源(14)
右焊枪送丝机构(16)右焊枪上下调节手柄(17)右焊枪左右调节手柄(18)
右焊枪上下调节气缸(19)右焊枪定位压紧块(20)右控制盒(21)
右触摸屏(22)右机头的旋转结构主体(25)右旋转卡盘(26)
左焊枪固定套(28)右焊枪固定套(29)左焊枪(30)
右焊枪(31)
焊机自动/手动选择按钮(B1)左焊机循环启动按钮(B2)左焊机循环停止按钮(B3)
左焊机故障或回系统原位按钮(B4)左焊机故障报警按钮(B5)
左焊机紧急停止按钮(B6)右焊机自动/手动选择按钮
(B7)右焊机循环启动按钮(B8)右焊机循环停止按钮(B9)
右焊机故障或回系统原位按钮(B10)右焊机故障报警按钮(B11)
右焊机紧急停止按钮(12)。
具体实施方式
如图1所述，该机双屏控制的双头自动焊机，包括一台PLC，该PLC分别与左控制盒7、左侧焊接主电源14、左焊机的各执行机构、右控制盒21、右侧焊接主电源13右左焊机的各执行机构信号连接，左侧焊接主电源14还与左焊机的各执行机构电连接，右侧焊接主电源13还与又焊机的各执行机构电连接，左控制盒7还与左触摸屏(8)信号连接，右控制盒21还与右触摸屏22信号连接。
如图2所述，该机双屏控制的双头自动焊机，还包括机架，机架的左右两部分分别安装有两台结构相同的左焊机和右焊机；
其中，左焊机的各执行机构包括左焊枪送丝机构1、左焊枪调节结构和左旋转机头；左焊枪送丝机构1固定在机架左上方，左侧焊枪调节结构包括左焊枪上下调节手柄3、左焊枪上下调节气缸4、左焊枪左右调节手柄5、左焊枪定位压紧块6，左焊枪上下调节气缸4的缸体与机架固定连接，左焊枪上下调节气缸4的活塞杆与左焊枪上下调节手柄3和左焊枪左右调节手柄5组成的左焊枪位置微调机构固定连接，左焊枪位置微调机构下方安装有左焊枪定位压紧块6，左焊枪定位压紧块6中压紧有右焊枪固定套29，右焊枪固定套29内方安装有左焊枪30，左旋转机头安装在左焊枪30下方的机架上，左旋转机头包括左旋转结构主体11，左旋转结构主体11上安装有用于固定进行焊接的产品零件9的左旋转卡盘10，左侧焊接主电源14安装在机架的左下方；
右焊机的各执行机构包括右焊枪送丝机构16、右焊枪调节结构和右旋转机头；右焊枪送丝机构16固定在机架右上方，右焊枪调节结构包括右焊枪上下调节手柄17、右焊枪左右调节手柄18、焊枪上下调节气缸19、右焊枪定位压紧块20，焊枪上下调节气缸19的缸体与机架固定连接，焊枪上下调节气缸19的活塞杆与右焊枪上下调节手柄17和右焊枪左右调节手柄18组成的右焊枪位置微调机构固定连接，右焊枪位置微调机构下方安装有右焊枪定位压紧块20，右焊枪定位压紧块20中压紧有右焊枪固定套29，右焊枪固定套29内方安装有右焊枪31，右旋转机头安装在右焊枪31下方的机架上，右旋转机头包括右旋转结构主体25，右旋转结构主体25上安装有用于固定进行焊接的产品零件9的右旋转卡盘26，右侧焊接主电源13安装在机架的左下方。
各部件的作用如下：
左焊枪送丝机构1：提供左焊枪30送丝及控制送丝速度调节。
左焊枪上下调节手柄3：在焊接前进行左焊枪31的位置高低调节，调好后进行锁死。
左焊枪上下调节气缸4：需和手柄调节配合，在左焊枪上下调节气缸4的上下位置安装有控制开关。
左焊枪左右调节手柄5：需要和进行焊接的零件9长度进行左右调节，调好后进行锁死。
左焊枪定位压紧块6：固定压紧焊枪。
左控制盒7：安装有左触摸屏8及相关控制按钮，其内还安装相关连接线等，设计尺寸为：500*400*160*2。
左触摸屏8(HMI):采用台达产品，通过编制图形控制软件，操作者(或管理员)可以按所属操作权限在触摸屏上进行人机对话，可以设置和修改其相关的焊接工艺参数或其他参数，通过和PLC通讯从而进行相关的控制任务。通过相关的程序设计可以实现工艺参数的显示及监控。
进行焊接的产品零件9。
左旋转卡盘10：进行零件或者是工装的固定。
左旋转结构主体11：为一个多边形的腔体，其内安装有电机和减速机构、导电连接机构、位置信号传感器等。
右侧焊接主电源13：根据产品及工艺参数选择合适大小电源，保证产品的焊接质量。
左侧焊接主电源14：根据产品及工艺参数选择合适大小电源，保证产品的焊接质量。
右焊枪送丝机构16：提供右焊枪31送丝及控制送丝速度调节。。
右焊枪上下调节手柄17：在焊接前进行右焊枪31的位置高低调节，调好后进行锁死。
右焊枪左右调节手柄18：需要和进行焊接的零件9长度进行左右调节，调好后进行锁死。
右焊枪上下调节气缸19：需和手柄调节配合，在右焊枪上下调节气缸19的上下位置安装有控制开关。
右焊枪定位压紧块20：固定压紧焊枪。
右控制盒21：安装有右触摸屏22及相关控制按钮，其内还安装相关连接线等，设计尺寸为：500*400*160*2。
右触摸屏22(HMI):采用台达产品，通过编制图形控制软件，操作者(或管理员)可以按所属操作权限在触摸屏上进行人机对话，可以设置和修改其相关的焊接工艺参数或其他参数，通过和PLC通讯从而进行相关的控制任务。通过相关的程序设计可以实现工艺参数的显示及监控。
右旋转结构主体25：为一个多边形的腔体，其内安装有电机和减速机构、导电连接机构、位置信号传感器等。
右旋转卡盘26：进行零件或者是工装的固定。
左焊枪固定套28：对焊枪进行固定，左焊枪固定套和左焊枪定位压紧块6相连接。
右焊枪固定套29：对焊枪进行固定，右焊枪固定套和左焊枪定位压紧块20相连接。
左焊枪30：根据产品及工艺参数选择合适的焊枪。
右焊枪31：根据产品及工艺参数选择合适的焊枪。
如图3所述，左控制盒7和右控制盒21完全相同，设计说明如下：左控制盒(7)设置有左焊机自动/手动选择按钮(B1)、左焊机循环启动按钮(B2)、左焊机循环停止按钮(B3)、左焊机故障或回系统原位按钮(B4)、左焊机故障报警按钮(B5)和左焊机紧急停止按钮(B6)，右控制盒(21)设置有右焊机自动/手动选择按钮、(B7)右焊机循环启动按钮(B8)、右焊机循环停止按钮(B9)、右焊机故障或回系统原位按钮(B10)、右焊机故障报警按钮(B11)和右焊机紧急停止按钮(12)。
左焊机自动/手动选择按钮B1：当设备需要调整焊枪的高度、不同产品零件长度变化时或设备故障时需要在手动选择位置进行调整，调整好后将此旋钮转到自动位置，设备在按下循环启动后，自动完成焊接过程。
左焊机循环启动按钮B2：当系统在工作原位时，按下此按钮设备自动运行一次焊接过程。
左焊机循环停止按钮B3：当系统在工作工作结束时按下次按钮机器停止。
左焊机故障或回系统原位按钮B4：当设备故障和手动调整后，系统不在原位时，按下该按钮自动运行到原位。
左焊机故障报警按钮B5：在机器自动运行的任何时候发生PLC故障、焊接电源故障及特定传感器器件故障时发出故障报警，同时在触摸屏提示。
左焊机紧急停止按钮B6：当设备发生故障时按下该按钮，整机的安全保护元件动作，切断主电源。
右焊机自动/手动选择按钮B7：当设备需要调整焊枪的高度、不同产品零件长度变化时或设备故障时需要在手动选择位置进行调整，调整好后将此旋钮转到自动位置，设备在按下循环启动后，自动完成焊接过程。
右焊机循环启动按钮B8：当系统在原位时，按下此按钮设备自动运行一次焊接过程。
右焊机循环停止按钮B9：当系统在工作工作结束时按下次按钮机器停止。
右焊机故障或回系统原位按钮B10：当设备故障和手动调整后，系统不在原位时，按下该按钮自动运行到原位。
右焊机故障报警按钮B11：在机器自动运行的任何时候发生PLC故障、焊接电源故障及特定传感器器件故障时发出故障报警，同时在触摸屏提示。
右焊机紧急停止按钮B12：当设备发生故障时按下该按钮，整机的安全保护元件动作，切断主电源。
使用说明：
合上整机的总电源开关，看到此时触摸屏上电(左、右触摸屏控制盒均同时上电)，以左侧触摸屏、左控制盒操作为例(右侧操作完全相同)，输入操作者密码后系统进入默认主页即自动画面，操作者操作机器时通常的画面。还可进入手动画面，提供给操作者调整设备时使用。还有工艺参数调整画面，可以通过此画面调节焊接参数。
在“手动”工作方式下调整好机器，设置好参数后，将手动/自动选择开关旋到“自动”位置，在自动页面中可以看到原点、自动两个指示灯亮，焊枪接通(黑色钮)转到接通(接通为白色灯)，此时如焊接否/是(红色钮)不接通(不亮)，按下的控制盒上左侧②循环启动(或右侧⑧循环启动)按钮，机器不焊接，无焊接电流，处于模拟运行模式；将焊接否/是(红色钮)接通(亮)，机器进行自动焊接运行，完成一次焊接过程。其中机头旋转速度、搭接时间等参数按需要进行调节至符合工艺要求。
技术效果：
1、在控制系统的支持下，实现一机双屏控制，两个带触摸屏的控制盒可以同时实现左、右焊机焊接相同或不同产品的功能，使一台机器实现了两台单枪自动环形焊机的功能。提高了焊接的效率。在本机上实现工序的流通，减少工序间的周转、满足现场焊接工序需要。效率提升为单枪自动焊机效率的一倍。
2、左、右两台焊机采用了独立的触摸屏中文界面控制，焊接电压、电流参数、旋转夹具转速、搭接时间等均可独立设置，可进行当前参数监控显示，可视性、自动化程度大大增强，满足工艺使用性能要求。
3、焊接过程中具有机器故障报警，一旦发现机器PLC控制系统、操作者操作错误或焊接电源故障均立即声光报警并在触摸屏上进行提示。
4、具有当前报警记录表、历史报警记录表，可显示达1000条以上，方便维修人员及操作者查询功能。
5、系统操作实现权限控制，只有当权限等级达到才能对工艺参数进行设置和更改。
6、具有手动调整(即各焊枪结构、旋转结构均可进行操作)、具有系统元件检查功能。
综上所述，机器采用双工位开放式构造，电气控制系统采用一机双屏(即一个PLC控制系统和两台触摸屏通讯方式)的控制方案。由于PLC的高速运行和采用不断循环的顺序扫描工作方式，对外部设备的输出可以看成是并行工作的，因此在PLC中设计所需的控制程序，从而实现两台焊机既可同时工作也可独立工作。焊接电压、电流参数、旋转夹具转速、搭接时间等均可通过各自触摸屏进行和PLC通讯独立设置、调节，并可进行当前相关参数的显示。因此，在一台机器上可实现两个旋转机构(双头)环形焊接，既可焊接相同的产品，也可焊接不同的产品，使一台机器实现了两台单枪自动环形焊机的功能。从而实现在单台设备上同时完成两个不同工序的产品焊接，或两种相同或不同产品的焊接。减少了工序间的周转、改进了工艺流程、改善了工艺方法。从而实现焊机的可操作性、焊接的效率的提高。
Claims (3)
1.一机双屏控制的双头自动焊机，特征在于：包括一台PLC，该PLC分别与左控制盒(7)、左侧焊接主电源(14)、左焊机的各执行机构、右控制盒(21)、右侧焊接主电源(13)右左焊机的各执行机构信号连接，左侧焊接主电源(14)还与左焊机的各执行机构电连接，右侧焊接主电源(13)还与又焊机的各执行机构电连接，左控制盒(7)还与左触摸屏(8)信号连接，右控制盒(21)还与右触摸屏(22)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一机双屏控制的双头自动焊机，特征在于：左控制盒(7)设置有左焊机自动/手动选择按钮(B1)、左焊机循环启动按钮(B2)、左焊机循环停止按钮(B3)、左焊机故障或回系统原位按钮(B4)、左焊机故障报警按钮(B5)和左焊机紧急停止按钮(B6)，右控制盒(21)设置有右焊机自动/手动选择按钮、(B7)右焊机循环启动按钮(B8)、右焊机循环停止按钮(B9)、右焊机故障或回系统原位按钮(B10)、右焊机故障报警按钮(B11)和右焊机紧急停止按钮(12)。
3.根据权利要求1或2所述的一机双屏控制的双头自动焊机，特征在于：还包括机架，机架的左右两部分分别安装有两台结构相同的左焊机和右焊机；
其中，左焊机的各执行机构包括左焊枪送丝机构(1)、左焊枪调节结构和左旋转机头；左焊枪送丝机构(1)固定在机架左上方，左侧焊枪调节结构包括左焊枪上下调节手柄(3)、左焊枪上下调节气缸(4)、左焊枪左右调节手柄(5)、左焊枪定位压紧块(6)，左焊枪上下调节气缸(4)的缸体与机架固定连接，左焊枪上下调节气缸(4)的活塞杆与左焊枪上下调节手柄(3)和左焊枪左右调节手柄(5)组成的左焊枪位置微调机构固定连接，左焊枪位置微调机构下方安装有左焊枪定位压紧块(6)，左焊枪定位压紧块(6)中压紧有右焊枪固定套(29)，右焊枪固定套(29)内方安装有左焊枪(30)，左旋转机头安装在左焊枪(30)下方的机架上，左旋转机头包括左旋转结构主体(11)，左旋转结构主体(11)上安装有用于固定进行焊接的产品零件(9)的左旋转卡盘(10)，左侧焊接主电源(14)安装在机架的左下方；
右焊机的各执行机构包括右焊枪送丝机构(16)、右焊枪调节结构和右旋转机头；右焊枪送丝机构(16)固定在机架右上方，右焊枪调节结构包括右焊枪上下调节手柄(17)、右焊枪左右调节手柄(18)、焊枪上下调节气缸(19)、右焊枪定位压紧块(20)，焊枪上下调节气缸(19)的缸体与机架固定连接，焊枪上下调节气缸(19)的活塞杆与右焊枪上下调节手柄(17)和右焊枪左右调节手柄(18)组成的右焊枪位置微调机构固定连接，右焊枪位置微调机构下方安装有右焊枪定位压紧块(20)，右焊枪定位压紧块(20)中压紧有右焊枪固定套(29)，右焊枪固定套(29)内方安装有右焊枪(31)，右旋转机头安装在右焊枪(31)下方的机架上，右旋转机头包括右旋转结构主体(25)，右旋转结构主体(25)上安装有用于固定进行焊接的产品零件(9)的右旋转卡盘(26)，右侧焊接主电源(13)安装在机架的左下方。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160601 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |