CN206717316U - 可变位的自动化定位电焊系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可变位的自动化定位电焊系统，在工作台的上表面还设置有一个支撑柱、伸臂，所述伸臂的一端与支撑柱固定、另一端与焊器喷头连接，所述焊器喷头安装在伸臂的底部且中心线与工作台的上表面垂直，在焊器喷头上套有一个环形安装板，所述环形安装板的下端安装有两个红外测距传感器，所述红外测距传感器关于焊器喷头的中心线对称；在工作台上端还设置有传送带，两个红外测距传感器到传送带上表面的距离相等；在伸臂下表面还设置有超声波检测探头，所述超声波检测探头的发射点与焊器喷头的喷射点在同一直线上，且超声波检测探头设置焊器喷头与传送带出口端之间；还包括控制器、驱动电机、声光报警模块，所述驱动电机与传送带连接。

Description

可变位的自动化定位电焊系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及可变位的自动化定位电焊系统。

背景技术

近年来，随着汽车车辆、航空航天、建筑、运输以及轻工家电业等的发展，相应的工业产品在其材料、结构以及应用领域上不断更新和发展，对产品的加工质量要求不断提高。作为这些工业产品制造中的一种广泛使用材料加工工艺——电焊也受到了很大的挑战。

以往传统的焊接方法多采用人工手动方法操作，在焊接工艺上不仅很难保证焊接的可靠性，同时还存在定位焊接速度慢、工件加工效率低的问题，影响了企业的发展。同时高强度、高危险的工作环境，也无法满足现代企业对高效率安全生产的要求。

现有技术中，通产采用手持式探伤仪对焊接部位进行探测，该种探测方式不仅效率过低，而且需要耗费大量的人力劳动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供可变位的自动化定位电焊系统，解决在流水线工件焊接生产中，采用人工定位焊接、检测的方式存在工作量大、效率低以及不能及时发现工件焊接质量的问题；实现一种可便捷对工件进行定位焊接、可实时对焊接工件进行检测，以此提高工件的生产效率的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

可变位的自动化定位电焊系统，包括工作台、焊器喷头，在工作台的上表面还设置有一个支撑柱、伸臂，所述伸臂的一端与支撑柱固定、另一端与焊器喷头连接，所述焊器喷头安装在伸臂的底部且中心线与工作台的上表面垂直，在焊器喷头上套有一个环形安装板，所述环形安装板的下端安装有两个红外测距传感器，所述红外测距传感器关于焊器喷头的中心线对称；在工作台上端还设置有传送带，两个红外测距传感器到传送带上表面的距离相等；在伸臂下表面还设置有超声波检测探头，所述超声波检测探头的发射点与焊器喷头的喷射点在同一直线上，且超声波检测探头设置焊器喷头与传送带出口端之间；还包括控制器、驱动电机、声光报警模块，所述驱动电机与传送带连接，其中：

红外测距传感器：探测红外测距传感器的发射孔到传送带上表面之间的垂直距离信息，并将垂直距离信息发送给控制器；

超声波检测探头：探测工件焊缝位置，并将探测信息传输给控制器；

控制器：接收两个红外测距传感器发送的垂直距离信息，当两个垂直距离信息相等时，发送停止指令到驱动电机；接收超声波探测头传输的探测信息，当探测信息超过预设值时，发送报警信息到声光报警模块；

驱动电机：接收控制器发送的停止指令，控制传送带停止；

声光报警模块：接收控制器发送的报警信息，响起报警声、亮起闪光灯。进一步的，本实用新型设计了一种适用于流水线进行焊接操作的焊接设备，该焊接设备适用于规格相同、焊接部件相同的工件，可对工件进行快速定位和进行实时焊接质量检测。

对工件进行焊接定位原理：将工件按一定间距依次摆放在传送带上，两个红外测距传感器与焊器喷头位于同一平面内，并且在无工件的情况下，所探测到的到传送带上表面的距离是相等的；但是当有工件靠近焊器喷头时，两个红外测距传感器所探测到的距离信息不一致，在控制器中预设有判断标准：首先根据传送带的速度和两个工件摆放的距离信息来设计空隙时间，该空隙时间为传送带开始启动时，工件到第一个红外测距传感器的时间；然后由控制器对接收的垂直距离信息进行判断，当接收的两个垂直距离信息不等时，判断为工件快要靠近焊器喷头，然后再接收到的垂直距离信息为相等时，说明工件正好位于两个红外测距传感器之间，处于较佳的焊接位置，就控制传送带的电机停止驱动，以此保持工件在该位置进行焊接。通过以上方式不仅减轻了人工焊接的工作量，还具有方便快捷的优点。本实用新型的焊机也可采用智能焊机，自动化对焊缝进行焊接。

对工件进行质量检测的原理：在焊器喷头与传送带出口端之间安装超声波检测探头，利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的特点来检测工件焊缝处缺陷。在控制器内设置有报警预设值，当探测信息超过预设值时，声光报警模块发出警报，操作工人可及时将该焊接不合格的工件从传送带中拿下。并且超声波检测探头的发射点与焊器喷头的喷射点在同一直线上，保证了检测的工件焊缝位置的准确性，这样随着传送带的运动，超声波检测探头可在工件焊接完成后立即对工件进行焊接质量检测，相比现有技术无需单独设立用于检测的传送带、减小了检测设备的占地面积，并且可实时发现检测问题，节省传送时间。另外，在此时的焊接处还未干透，若检测到焊缝存在质量问题，也可更方便的进行返工处理，有利于节约企业资源、提高经济效益。

还包括计数器和数据存储模块，所述计数器和数据存储模块分别与控制器连接，其中：

控制器：当发送停止指令到驱动电机时，同时发送焊接计数指令到计数器；当发送报警信息到声光报警模块时，同时发送报警计数指令到计数器；

计数器：接收控制器发送的焊接计数指令，记录焊接次数，并将焊接次数数据传输给数据存储模块；接收控制器发送的报警计数指令，记录报警次数，并将报警次数数据传输给数据存储模块；

数据存储模块：接收计数器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并存储。进一步的，本实用新型在系统中设置了计数器用于记录焊接的工件次数以及报警的工件次数，以此可便捷的统计焊接工件的残缺率，提高出厂的焊接工件的质量；也便于企业及时把控生产流程，及时发现问题，改进企业管理和流水线焊接技术。

优选的，还包括产品管理服务器、通信模块，所述产品管理服务器通过通信模块与控制器连接，其中：

产品管理服务器：发送数据读取指令到通信模块；接收通信模块发送的焊接次数数据、报警次数数据；

通信模块：接收产品管理服务器发送的数据读取指令；并将数据读取指令传输给控制器；接收控制器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给产品管理服务器；

控制器：接收通信模块传输的数据读取指令，并将数据读取指令传输给数据存储模块；接收数据存储模块发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给通信模块；

数据存储模块：接收控制器传输的数据读取指令，发送焊接次数数据、报警次数数据到控制器。进一步的，产品管理服务器可设立在企业的产品质量监督中心内。

还包括启闭控制开关，所述启闭控制开关与驱动电机连接。进一步的，当工件焊接完成后，通过人工操作启闭控制开关，控制传送带重新启动。

在工作台上还设置有玻璃挡板，所述玻璃挡板安装在传送带的侧边且位于启闭控制开关与焊器喷头之间。进一步的，当采用自动焊机进行焊接时，玻璃挡板阻挡工作人员在观察焊接情况时焊渣伤害到工作人员。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型可变位的自动化定位电焊系统，实现了可对工件进行快速定位和进行实时焊接质量检测，不仅减轻了人工焊接的工作量，减少了人力成本，还具有方便快捷、结构简单、安全可靠的优点；相比现有技术无需单独设立用于检测的传送带、减小了检测设备的占地面积，并且可实时发现检测问题，节省传送时间，有利于节约企业资源、提高经济效益，提高了工件的焊接生产效率，适用于大规模生产；

2、本实用新型可变位的自动化定位电焊系统，设置计数器用于记录焊接的工件次数以及报警的工件次数，以此可便捷的统计焊接工件的残缺率，提高出厂的焊接工件的质量；也便于企业及时把控生产流程，及时发现问题，改进企业管理和流水线焊接技术。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电子控制结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工作台，2-焊器喷头，3-环形安装板，4-红外测距传感器，5-传送带，6-驱动电机，7-支撑柱，8-伸臂，9-启闭控制开关，10-玻璃挡板，11-工件，12-超声波检测探头，13-声光报警模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1、2所示，本实用新型可变位的自动化定位电焊系统，包括工作台1、焊器喷头2，在工作台1的上表面还设置有一个支撑柱7、伸臂8，所述伸臂8的一端与支撑柱7固定、另一端与焊器喷头2连接，所述焊器喷头2安装在伸臂8的底部且中心线与工作台1的上表面垂直，在焊器喷头2上套有一个环形安装板3，所述环形安装板3的下端安装有两个红外测距传感器4，所述红外测距传感器4关于焊器喷头2的中心线对称；在工作台1上端还设置有传送带5，两个红外测距传感器4到传送带5上表面的距离相等；在伸臂8下表面还设置有超声波检测探头12，所述超声波检测探头12的发射点与焊器喷头2的喷射点在同一直线上，且超声波检测探头12设置焊器喷头2与传送带5出口端之间；还包括控制器、驱动电机6、声光报警模块13，所述驱动电机6与传送带5连接，其中：

红外测距传感器4：探测红外测距传感器4的发射孔到传送带5上表面之间的垂直距离信息，并将垂直距离信息发送给控制器；

超声波检测探头12：探测工件11焊缝位置，并将探测信息传输给控制器；

控制器：接收两个红外测距传感器4发送的垂直距离信息，当两个垂直距离信息相等时，发送停止指令到驱动电机6；接收超声波探测头传输的探测信息，当探测信息超过预设值时，发送报警信息到声光报警模块13；

驱动电机6：接收控制器发送的停止指令，控制传送带5停止；

声光报警模块13：接收控制器发送的报警信息，响起报警声、亮起闪光灯。

还包括计数器和数据存储模块，所述计数器和数据存储模块分别与控制器连接，其中：

控制器：当发送停止指令到驱动电机6时，同时发送焊接计数指令到计数器；当发送报警信息到声光报警模块13时，同时发送报警计数指令到计数器；

计数器：接收控制器发送的焊接计数指令，记录焊接次数，并将焊接次数数据传输给数据存储模块；接收控制器发送的报警计数指令，记录报警次数，并将报警次数数据传输给数据存储模块；

数据存储模块：接收计数器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并存储。

还包括产品管理服务器、通信模块，所述产品管理服务器通过通信模块与控制器连接，其中：

产品管理服务器：发送数据读取指令到通信模块；接收通信模块发送的焊接次数数据、报警次数数据；

通信模块：接收产品管理服务器发送的数据读取指令；并将数据读取指令传输给控制器；接收控制器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给产品管理服务器；

控制器：接收通信模块传输的数据读取指令，并将数据读取指令传输给数据存储模块；接收数据存储模块发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给通信模块；

数据存储模块：接收控制器传输的数据读取指令，发送焊接次数数据、报警次数数据到控制器。还包括启闭控制开关9，所述启闭控制开关9与驱动电机6连接。在工作台1上还设置有玻璃挡板10，所述玻璃挡板10安装在传送带5的侧边且位于启闭控制开关9与焊器喷头2之间。

本实用新型的工作过程阐述：工件11在传送过程中，其中一个红外测距传感器4发送到工件11上表面就会被反射回，所探测到的距离就会小于另一个红外测距传感器4的探测到的距离信息，这说明工件11快接近焊器喷头2的正下方了；当红外测距传感器4探测到的垂直距离信息相等时，说明工件11正好处于焊器喷头2的正下方，且焊缝位于焊器喷头2口的正下方，此时控制器就控制驱动电机6使传送带5停止，让工件11位于焊器喷头的正下方，以此实现对工件11焊缝便捷定位的功能。当工件11焊接完成后，人工操作启闭控制开关9使传送带5重新启动，然后超声波检测探头12自动对工件11焊缝处进行探测，并在控制器内形成脉冲波形，脉冲波形中脉冲超出预设值时，控制器发送报警信息到声光报警模块13，声光报警模块13响起报警声、亮起闪光灯，操作工人发现后，就从传送带上将该工件11取下进行再加工。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.可变位的自动化定位电焊系统，包括工作台(1)、焊器喷头(2)，其特征在于，在工作台(1)的上表面还设置有一个支撑柱(7)、伸臂(8)，所述伸臂(8)的一端与支撑柱(7)固定、另一端与焊器喷头(2)连接，所述焊器喷头(2)安装在伸臂(8)的底部且中心线与工作台(1)的上表面垂直，在焊器喷头(2)上套有一个环形安装板(3)，所述环形安装板(3)的下端安装有两个红外测距传感器(4)，所述红外测距传感器(4)关于焊器喷头(2)的中心线对称；在工作台(1)上端还设置有传送带(5)，两个红外测距传感器(4)到传送带(5)上表面的距离相等；在伸臂(8)下表面还设置有超声波检测探头(12)，所述超声波检测探头(12)的发射点与焊器喷头(2)的喷射点在同一直线上，且超声波检测探头(12)设置焊器喷头(2)与传送带(5)出口端之间；还包括控制器、驱动电机(6)、声光报警模块(13)，所述驱动电机(6)与传送带(5)连接，其中：

红外测距传感器(4)：探测红外测距传感器(4)的发射孔到传送带(5)上表面之间的垂直距离信息，并将垂直距离信息发送给控制器；

超声波检测探头(12)：探测工件焊缝位置，并将探测信息传输给控制器；

控制器：接收两个红外测距传感器(4)发送的垂直距离信息，当两个垂直距离信息相等时，发送停止指令到驱动电机(6)；接收超声波探测头传输的探测信息，当探测信息超过预设值时，发送报警信息到声光报警模块(13)；

驱动电机(6)：接收控制器发送的停止指令，控制传送带(5)停止；

声光报警模块(13)：接收控制器发送的报警信息，响起报警声、亮起闪光灯。

2.根据权利要求1所述的可变位的自动化定位电焊系统，其特征在于，还包括计数器和数据存储模块，所述计数器和数据存储模块分别与控制器连接，其中：

控制器：当发送停止指令到驱动电机(6)时，同时发送焊接计数指令到计数器；当发送报警信息到声光报警模块(13)时，同时发送报警计数指令到计数器；

计数器：接收控制器发送的焊接计数指令，记录焊接次数，并将焊接次数数据传输给数据存储模块；接收控制器发送的报警计数指令，记录报警次数，并将报警次数数据传输给数据存储模块；

数据存储模块：接收计数器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并存储。

3.根据权利要求2所述的可变位的自动化定位电焊系统，其特征在于，还包括产品管理服务器、通信模块，所述产品管理服务器通过通信模块与控制器连接，其中：

产品管理服务器：发送数据读取指令到通信模块；接收通信模块发送的焊接次数数据、报警次数数据；

通信模块：接收产品管理服务器发送的数据读取指令；并将数据读取指令传输给控制器；接收控制器发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给产品管理服务器；

控制器：接收通信模块传输的数据读取指令，并将数据读取指令传输给数据存储模块；接收数据存储模块发送的焊接次数数据、报警次数数据，并将焊接次数数据、报警次数数据传输给通信模块；

数据存储模块：接收控制器传输的数据读取指令，发送焊接次数数据、报警次数数据到控制器。

4.根据权利要求1所述的可变位的自动化定位电焊系统，其特征在于，还包括启闭控制开关(9)，所述启闭控制开关(9)与驱动电机(6)连接。

5.根据权利要求4所述的可变位的自动化定位电焊系统，其特征在于，在工作台(1)上还设置有玻璃挡板(10)，所述玻璃挡板(10)安装在传送带(5)的侧边且位于启闭控制开关(9)与焊器喷头(2)之间。