CN205927831U - 一种箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统，属于焊接设备领域，具体包括机座、机架、装夹臂、X轴传动单元、Y轴传动单元以及传送单元；该机座用作安装载体；装夹臂设置于机架，用于对箱体的夹持和焊接打磨；X轴传动单元设置于机座和机架之间，用以调整装夹臂在X轴方向上的夹持尺寸；Y轴传动单元设置于机架，用以调整装夹臂在Y轴方向上的夹持尺寸；传送单元设置于机架；其具备焊接效率高、质量可靠、加工尺寸范围广的优点，通过本实用新型能够同步焊接多条焊缝，焊接箱体变形量小，焊缝自动打磨，还可以灵活调整夹持尺寸，从而避免重新开发夹具增加成本的问题，除此之外，该设备可满足与前道工序对接，可以形成自动化流水线。

Description

一种箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及一种箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统。

背景技术

焊机设备是一种对待焊接缝隙进行自动焊接的设备，现有此类产品焊接质量差，尤其在对箱体进行焊接时，存在以下问题：

单一焊缝焊接专机，变型量大箱体整体尺寸难以确保，操作人员劳动强度大，且无法与前道工序对接，不能形成自动化流水线作业；人工焊接时对人员焊接技术要求高，效率低下、生产成本高、焊接效率慢、不良率高，成型不一致，对于打磨要求高；机械手焊接对工装夹具要求高(特别针对TIG焊接工艺时)，而且焊接夹具是工件的专用夹具，如该产品停产时则夹具就不能使用，但电控箱行业是根据客户要求定制，品种多且量小，这就面临着需要开发一套新夹具导致成本增加的问题，且机械手价格高，箱体焊接工艺对机械手的工作范围有很大的限制。不能更好的发挥效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统，其具备焊接效率高、质量可靠、加工尺寸范围广、自动化程度高的优点，通过本实用新型的箱体柔性焊接打磨专机能够同步焊接多条焊缝，将箱体焊接成型后的变形量控制在较小范围内，焊接后的焊缝自动打磨，其还可以根据不同尺寸待加工箱体灵活调整夹持尺寸，从而避免重新开发夹具增加成本的问题，除此之外，该设备可满足与前道工序对接，可以形成自动化流水线。

为了解决现有技术中焊接设备焊接成型后箱体变形量大、生产效率低下、焊缝打磨要求高、劳动强度大、夹具利用率不高以及无法配合形成自动化流水线的技术问题，本实用新型公开的一种箱体柔性焊接打磨专机，包括机座、机架、装夹臂、X轴传动单元、Y轴传动单元以及传送单元；

该机座用作安装载体；

该装夹臂设置于机架，用以实现对箱体的夹持和焊接打磨功能；

该X轴传动单元设置于机座和机架之间，用以调整装夹臂在X轴方向上的夹持尺寸；

该Y轴传动单元设置于机架和装夹臂连接处，用以调整装夹臂在Y轴方向上的夹持尺寸；

该传送单元设置于机架，用以实现将箱体输入及输出的功能。

进一步的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，装夹臂包括夹具定位单元、夹紧单元和焊接打磨单元；

该夹具定位单元设置于装夹臂，用以调整夹具定位单元在Z轴方向上相对于箱体的位置；

该夹紧单元设置于装夹臂，用以实现对箱体上所形成焊接缝的两壁的定位夹紧功能；

该焊接打磨单元设置于装夹臂，用以实现对箱体的焊接和打磨功能。

进一步的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，夹紧单元开设水冷通道。

进一步的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，还包括升降单元，该升降单元设置于传送单元和机架之间，用以实现传送单元的升降功能。

进一步的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，还包括定位挡块，该定位挡块设置于机座，用以实现将箱体在传送方向上迅速定位的功能。

进一步的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，还包括焊渣收集器，该焊渣收集器设置于机架，用以收集焊接所产生的焊渣。

优选的，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，机架包括沿Y轴方向对称设置的左机架和右机架，在左机架和右机架上并沿Y轴方向对称设置有两对子装夹臂，各子装夹臂上均设置有夹具定位单元、夹紧单元和焊接打磨单元。

一种控制系统，涉及上述箱体柔性焊接打磨专机，其中，该控制系统包括程序输入模块、控制中心和执行模块，该执行模块包括X轴传动模块、Y轴传动模块、传送模块、升降模块、夹具定位模块、夹紧模块、焊接打磨模块；

该X轴传动模块和控制中心电连接，用以驱动X轴传动单元从而控制装夹臂在X轴方向上的夹持尺寸；

该Y轴传动模块和控制中心电连接，用以驱动Y轴传动单元从而控制装夹臂在Y轴方向上的夹持尺寸；

该传送模块和控制中心电连接，用以控制传送单元对箱体的输入和输出；

该升降模块和控制中心电连接，用以控制传送单元的升降；

该夹具定位模块和控制中心电连接，用以控制夹具定位单元在Z轴方向上相对于箱体的位置；

该夹紧模块和控制中心电连接，用以控制夹紧单元对箱体且与焊接缝相邻的侧壁夹紧固定；

该焊接打磨模块和控制中心电连接，用以控制焊接打磨单元对箱体进行焊接和打磨处理。

本实用新型箱体柔性焊接打磨专机及其控制系统与现有技术相比具有以下优点：(1)可根据客户要求定制产品，免去开发新夹具增加的成本，而且省去了开发周期，只要在程序输入模块设定箱体的长*宽*高就可以生产，大大节约生产成本；(2)产品切换快捷方便，不需要因换产品生产而浪费换模时间，从而提高设备利用率，降低人员劳动强度；(3)可以满足与前道工序对接，形成自动化流水线作业。(比如前道工序折弯完成后可通过传送线直接进入专机焊接或打磨。箱体各个角同时焊接或打磨，变形量小，生产效率高，且焊接或打磨时带有焊渣收集器，自动化程度高；(4)对于大箱体也可以通过传送单元进入设备进行焊接，(一般焊接机无法焊接)从而解决了大箱体必须由人工焊接的问题，焊接打磨质量稳定可靠；从根本解决操作人员劳动强度大和生产成本高的问题。

附图说明

图1为本实用新型箱体柔性焊接打磨专机主视结构示意图；

图2为本实用新型箱体柔性焊接打磨专机俯视结构示意图；

图3为本实用新型箱体柔性焊接打磨专机的轴侧图；

图4为本实用新型箱体柔性焊接打磨专机的控制系统框图。

其中，1、机座；2、机架；20、左机架；21、右机架；3、装夹臂；30、夹具定位单元；31、夹紧单元；32、焊接打磨单元；33、子装夹臂；4、X轴传动单元；40、X1轴传动单元；41、X2轴传动单元；5、Y轴传动单元；50、Y1轴传动单元；51、Y2轴传动单元；6、传送单元；7、升降单元；8、程序输入模块；9、控制中心；10、X轴传动模块；11、Y轴传动模块；12、传送模块；13、升降模块；14、夹具定位模块；15、夹紧模块；16、焊接打磨模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型技术方案作进一步详细说明：

如图1～3所示，本实用新型提供的一种箱体柔性焊接打磨专机，包括机座1、机架2、装夹臂3、X轴传动单元4、Y轴传动单元5以及传送单元6；

该机座1用作安装载体；

该装夹臂3设置于机架2，用以实现对箱体的夹持和焊接打磨功能；

该X轴传动单元4设置于机座1和机架2之间，用以调整装夹臂3在X轴方向上的夹持尺寸；

该Y轴传动单元5设置于机架2和装夹臂3连接处，用以调整装夹臂3在Y轴方向上的夹持尺寸；

该传送单元6设置于机架2，用以实现将箱体输入及输出的功能。

本实施例至少具备以下优点：(1)可根据客户要求定制产品，免去开发新夹具增加的成本，而且省去了开发周期，只要在程序输入模块设定箱体的长*宽*高就可以生产，大大节约生产成本；(2)产品切换快捷方便，不需要因换产品生产而浪费换模时间，从而提高设备利用率，降低人员劳动强度；(3)可以满足与前道工序对接，形成自动化流水线作业(比如前道工序折弯完成后可通过传送线直接进入专机焊接或打磨)，箱体各个角同时焊接或打磨，变形量小，生产效率高；(4)对于大箱体也可以通过传送单元6进入设备进行焊接(一般焊接机无法焊接)，从而解决了大箱体必须由人工焊接的问题，焊接打磨质量稳定可靠；从根本解决操作人员劳动强度大和生产成本高的问题。

作为进一步优化方案，如图3所示，本实施例中装夹臂3包括夹具定位单元30、夹紧单元31和焊接打磨单元32；

该夹具定位单元30设置于装夹臂3，用以调整夹具定位单元30在Z轴方向上相对于箱体的位置；

该夹紧单元31设置于装夹臂3，用以实现对箱体上所形成焊接缝的两壁的定位夹紧功能；其带来的好处在于：能够对焊接缝进行更为规整的焊接处理，焊接质量可靠。

该焊接打磨单元32设置于装夹臂3，用以实现对箱体的焊接和打磨功能。

优选的，本实用新型中夹紧单元31开设水冷通道，可以避免长时间焊接带来夹具定位单元30和夹紧单元31升温，为下一个焊接产品带更好的质量保证。

作为进一步优化方案，如图3所示，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，还包括升降单元7，该升降单元7设置于传送单元6和机架2之间，用以实现传送单元6的升降功能；其带来的好处在于：将箱体传送到位后使得传送单元6脱离与箱体的连接、从而为箱体的焊接打磨预留操作空间以及防止损伤传送单元6现象的发生。

同时，还包括定位挡块，该定位挡块设置于机座1，用以实现将箱体在传送方向上迅速定位的功能。

同时，还包括焊渣收集器，该焊渣收集器设置于机架2，用以收集焊接所产生的焊渣。

优选的，如图3所示，本实用新型提出的箱体柔性焊接打磨专机，其中，机架2包括沿Y轴方向对称设置的左机架20和右机架21，在左机架20和右机架21上并沿Y轴方向对称设置有两对子装夹臂33，各子装夹臂33上均设置有夹具定位单元30、夹紧单元31和焊接打磨单元32，确保箱体四个角同时焊接，受热均匀，变形量小。

本实施例中X轴传动单元4包括两平行设置的X1轴传动单元40和X2轴传动单元41，Y轴传动单元5分为Y1轴传动单元50和Y2轴传动单元51，夹具定位单元30均通过传动机构和各子装夹臂33连接，夹紧单元31固定连接于夹具定位单元30，且夹紧单元31跟随夹具定位单元30同步动作；焊接打磨单元32通过传动机构和各子装夹臂33连接。

其工作原理及过程为：

1、先将产品规格尺寸输入程序输入模块，X1轴传动单元40和X2轴传动单元41协调同时动作(本实施例中X1轴传动单元40和X2轴传动单元41为正反转丝杆驱动，Y1轴传动单元50和Y2轴传动单元51为齿轮齿条传动)，通过X1轴传动单元40与X2轴传动单元41驱动安装于左机架20的俩子装夹臂33和安装于右机架21的俩子装夹臂33、沿X轴方向分开达到箱体宽度设定尺寸；Y1轴传动单元50、Y2轴传动单元51同时动作沿Y轴方向分开达到箱体长度设定尺寸；夹具定位单元30和夹紧单元31上升到高度设定尺寸以上50mm处；焊接打磨单元32升到高度设定尺寸以上50mm处；

2、将箱体放置在传送单元6上，按启动按钮传送单元6运动将箱体输送到定位档块处停止，传送单元6下降到位后，四个夹具定位单元30同时向下运动到箱体底部，X1轴传动单元40和X2轴传动单元41、Y1轴传动单元50和Y2轴传动单元51同时动作到设定位置；夹具定位单元30的气动夹紧单元31动作，夹紧箱体四边且靠近焊缝处的侧壁；

3、焊渣收集器动作到位，焊接打磨单元32同时向下动作达到设定位置后开始焊接或打磨，直至焊接或打磨完成后焊接打磨单元32回归至设定点。

如图4所示，一种控制系统，涉及上述箱体柔性焊接打磨专机，其中，该控制系统包括程序输入模块8、控制中心9和执行模块，该执行模块包括X轴传动模块10、Y轴传动模块11、传送模块12、升降模块13、夹具定位模块14、夹紧模块15、焊接打磨模块16；

该X轴传动模块10和控制中心9电连接，用以驱动X轴传动单元4从而控制装夹臂3在X轴方向上的夹持尺寸；

该Y轴传动模块11和控制中心9电连接，用以驱动Y轴传动单元5从而控制装夹臂3在Y轴方向上的夹持尺寸；

该传送模块12和控制中心9电连接，用以控制传送单元6对箱体的输入和输出；

该升降模块13和控制中心9电连接，用以控制传送单元6的升降；

该夹具定位模块14和控制中心9电连接，用以控制夹具定位单元30在Z轴方向上相对于箱体的位置；

该夹紧模块15和控制中心9电连接，用以控制夹紧单元31对箱体且与焊接缝相邻的侧壁夹紧固定；

该焊接打磨模块16和控制中心9电连接，用以控制焊接打磨单元32对箱体进行焊接和打磨处理。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，包括机座(1)、机架(2)、装夹臂(3)、X轴传动单元(4)、Y轴传动单元(5)以及传送单元(6)；

所述机座(1)用作安装载体；

所述装夹臂(3)设置于机架(2)，用以实现对箱体的夹持和焊接打磨功能；

所述X轴传动单元(4)设置于机座(1)和机架(2)之间，用以调整装夹臂(3)在X轴方向上的夹持尺寸；

所述Y轴传动单元(5)设置于机架(2)和装夹臂(3)连接处，用以调整装夹臂(3)在Y轴方向上的夹持尺寸；

所述传送单元(6)设置于机架(2)，用以实现将箱体输入及输出的功能。

2.根据权利要求1所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，所述装夹臂(3)包括夹具定位单元(30)、夹紧单元(31)和焊接打磨单元(32)；

所述夹具定位单元(30)设置于装夹臂(3)，用以调整夹具定位单元(30)在Z轴方向上相对于箱体的位置；

所述夹紧单元(31)设置于装夹臂(3)，用以实现对箱体上所形成焊接缝的两壁的定位夹紧功能；

所述焊接打磨单元(32)设置于装夹臂(3)，用以实现对箱体的焊接和打磨功能。

3.根据权利要求2所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，所述夹紧单元(31)开设水冷通道。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，还包括升降单元(7)，所述升降单元(7)设置于传送单元(6)和机架(2)之间，用以实现传送单元(6)的升降功能。

5.根据权利要求4所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，还包括定位挡块，所述定位挡块设置于机座(1)，用以实现将箱体在传送方向上迅速定位的功能。

6.根据权利要求4所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，还包括焊渣收集器，所述焊渣收集器设置于机架(2)，用以收集焊接所产生的焊渣。

7.根据权利要求4所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，所述机架(2)包括沿Y轴方向对称设置的左机架(20)和右机架(21)，在所述左机架(20)和右机架(21)上并沿Y轴方向对称设置有两对子装夹臂(33)，且所述子装夹臂(33)上均设置有夹具定位单元(30)、夹紧单元(31)以及焊接打磨单元(32)。

8.一种控制系统，涉及权利要求1～7中任一项所述的箱体柔性焊接打磨专机，其特征在于，该控制系统包括：程序输入模块(8)、控制中心(9)和执行模块；

所述执行模块包括X轴传动模块(10)、Y轴传动模块(11)、传送模块(12)、升降模块(13)、夹具定位模块(14)、夹紧模块(15)以及焊接打磨模块(16)；

所述X轴传动模块(10)和控制中心(9)电连接，用以驱动X轴传动单元(4)从而控制装夹臂(3)在X轴方向上的夹持尺寸；

所述Y轴传动模块(11)和控制中心(9)电连接，用以驱动Y轴传动单元(5)从而控制装夹臂(3)在Y轴方向上的夹持尺寸；

所述传送模块(12)和控制中心(9)电连接，用以控制传送单元(6)对箱体的输入和输出；

所述升降模块(13)和控制中心(9)电连接，用以控制传送单元(6)的升降；

所述夹具定位模块(14)和控制中心(9)电连接，用以控制夹具定位单元(30)在Z轴方向上相对于箱体的位置；

所述夹紧模块(15)和控制中心(9)电连接，用以控制夹紧单元(31)对箱体且与焊接缝相邻的侧壁夹紧固定；以及

所述焊接打磨模块(16)和控制中心(9)电连接，用以控制焊接打磨单元(32)对箱体进行焊接和打磨处理。