CN209503200U - 螺栓焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺栓焊接系统以解决现有技术中的螺栓焊接系统成本高的技术问题。本实用新型的待焊接零部件被工装夹具装夹定位在台座的支撑台面上。通过控制三个滑块在三个方向上的移动量可任意调节焊枪位置使之与待焊接零部件位置对应，从而可进行后续焊接工作。既满足了螺栓焊接系统的基本需要，又省去了其他不必要的结构，节省了成本。由于Y轴导轨及立柱的移动均会直接带动焊枪移动，故将Y轴导轨架设在两根X轴导轨之上不仅能保证对Y轴导轨的稳定支撑，还能保证Y轴导轨平移时的水平度。X轴导轨只作为滑枕而不会前后移动的形式，使本实用新型时Y轴导轨会在框架范围内移动，安全性能较高。

Description

螺栓焊接系统

技术领域

本实用新型涉及自动焊接设备领域，具体涉及一种螺栓焊接系统。

背景技术

现今广泛使用的螺栓焊接系统具有技术含量高、适用行业范围广等优点，但其同时也具有构成复杂的缺陷。现有技术中的螺栓焊接系统包括机械本体及控制柜、自动焊枪及焊接电源、自动夹具和安全辅助装置，投入成本高，占地面积大，通常一整套螺栓焊接系统的投入成本为85万左右，还仅仅是基础配置。实际上在常规的焊接操作过程中，螺栓焊接系统通常仅用于待焊接零部件的移动和定位，螺栓焊接系统的大量基础功能并没有被利用到，因而存在功能浪费而使得初期购买的成本大大增加了，并且一套螺栓焊接系统占地面积约为24m²，会造成厂房面积利用率大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种螺栓焊接系统以解决现有技术中的螺栓焊接系统成本高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的螺栓焊接系统采用以下技术方案：

螺栓焊接系统，包括台座，台座上安装有可移动的焊枪，台座的支撑台面上设置有用于装夹待焊零部件的工装夹具，台座的两侧支撑设置有X轴导轨，X轴导轨高出所述工装夹具设置，两X轴导轨上架设有Y轴导轨，Y轴导轨的两端固定有用于沿X轴导轨导向移动的X轴滑块，Y轴导轨上安装有至少两根沿Z轴延伸的竖向导轨，竖向导轨包括立柱，立柱后方安装有用于沿Y轴导轨导向移动的Y轴滑块，立柱前方安装有可沿立柱上下往复运动的Z轴滑块，焊枪安装在所述Z轴滑块上。

台座的支撑台面上一字均布有多个用于装夹待焊零部件的工装夹具，至少两根竖向导轨的立柱固定在一起，且相邻两根立柱之间的距离等于相邻两个工装夹具之间的距离。

竖向导轨有两根，分别为Z轴导轨与U轴导轨，台座的支撑台面上设置有三个工装夹具，三个工装夹具等间距地一字排开。

X轴导轨、Y轴导轨、竖向导轨的两侧均对称设置有导槽，相对应的X轴滑块、Y轴滑块、Z轴滑块的两侧对称设置有可伸入所述导槽中以与之导向配合的导向块。

所述台座的两侧支撑设置有支架，两个所述的X轴导轨各安装在其中一个支架上。

所述台座的四角处设置有高度可调节的支脚，通过调节支脚的高度使台座水平。

台座上还安装有控制器，工装夹具上安装有用于检测工装夹具上待焊接零部件的接近传感器，工装夹具包括执行部件及用于控制执行部件运动的电磁阀，接近传感器和电磁阀均与所述控制器电控制连接。

所述执行部件上还设置有用于检测待焊接零部件被夹紧状态的磁性开关，焊枪包括可为其供电的焊接电源，磁性开关和焊接电源均与所述控制器电控制连接。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型的待焊接零部件被工装夹具装夹定位在台座的支撑台面上。Z轴滑块沿Z轴移动调节焊枪的Z轴高度、Y轴滑块沿Y轴移动调节焊枪的Y轴高度、X轴滑块沿X轴移动调节焊枪的X轴高度，通过控制三个滑块在三个方向上的移动量可任意调节焊枪位置使之与待焊接零部件位置对应，从而可进行后续焊接工作。既满足了螺栓焊接系统的基本需要，又省去了其他不必要的结构，节省了成本。由于Y轴导轨及立柱的移动均会直接带动焊枪移动，故将Y轴导轨架设在两根X轴导轨之上不仅能保证对Y轴导轨的稳定支撑，还能保证Y轴导轨平移时的水平度。X轴导轨只作为滑枕而不会前后移动的形式，使本实用新型时Y轴导轨会在框架范围内移动，安全性能较高。

X轴导轨、Y轴导轨、竖向导轨的两侧均对称设置有导槽，相对应的X轴滑块、Y轴滑块、Z轴滑块的两侧对称设置有可伸入所述导槽中以与之导向配合的导向块，能进一步地保证X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨的行走精度，保证焊接精度。

更进一步地，相邻两个立柱之间的距离为一固定值且等于相邻两个工装夹具之间的距离，所以至少两把焊枪可以同时焊接不同待焊零部件，有利于提高焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型的螺栓焊接系统的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的竖向导轨上安装焊枪后的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的螺栓焊接系统的实施例：

本实用新型的螺栓焊接系统的具体结构如图1和图2所示，包括台座1、支架2、焊枪9和工装夹具3，台座1下端四角处设置有可调高度的支脚4，通过调节支脚4的高度使台座1水平。支架2支撑设置在台座1的两侧，工装夹具3安装在台座1的支撑台面上，支架2的高度大于工装夹具3的高度而将焊枪9固定在工装夹具3上方。

支架2有两组，分别支撑在台座1的两侧，两组支架2的结构对称，每组支架2的上方均安装有一根沿X轴方向延伸的X轴导轨5，支架2的延伸方向与X轴导轨5的方向一致。两根X轴导轨5上架设有一根沿Y轴方向延伸的Y轴导轨6，Y轴导轨6的两端设置有可沿相应的X轴导轨5导向移动的X轴滑块61。为保证Y轴导轨6行走精度，X轴导轨5的两侧对称设置有导槽，X轴滑块61的两侧对称设置有可伸入所述导槽中的导向块。

Y轴导轨6上设置有Z轴导轨7和U轴导轨8，Z轴导轨7和U轴导轨8均沿Z轴方向延伸，故均可称为竖向导轨。Z轴导轨7和U轴导轨8结构相同，以下仅以Z轴导轨7为例对其结构进行介绍。Z轴导轨7包括沿Z轴延伸的Z轴立柱71、设置在Z轴立柱71前侧面上的Z轴滑块73，Z轴滑块73可沿Z轴立柱71上下往复滑动，焊枪9安装在Z轴滑块73的前侧面上。Z轴立柱71的下端还设置有可沿Y轴导轨6导向移动的Y轴滑块72。为保证Z轴导轨7行走精度，Y轴导轨6及Z轴导轨7的两侧均对称设置有导槽，Y轴滑块72和Z轴滑块73的两侧均对称设置有可伸入相应导槽中的导向块。U轴导轨8结构与之相同，也包括U轴立柱81、Y轴滑块和U轴滑块83，U轴滑块83的前侧面上也安装有一把焊枪9。

台座1的支撑台面上安装有多个工装夹具3，每个工装夹具3均夹持有一个待焊接零部件。本实用新型中Z轴导轨7和U轴导轨8上的焊枪9即可同时沿Z轴移动进行焊接操作，也可以分别运动独立进行焊接操作。

本实施例中，Z轴立柱71和U轴立柱81固定在一起，故Z轴导轨7和U轴导轨8之间的距离为一固定值。同时该值等于相邻两个工装夹具3之间的距离，所以两把焊枪9可以同时焊接不同待焊零部件。尤其是需要在一个待焊零部件上焊接两个不同尺寸的螺栓时，两个焊枪9可以分别焊接一个尺寸螺栓。在先焊枪9在第一待焊零部件上焊接其中一个螺栓之后，随U轴导轨8移动至下一工位焊接第二零部件时，在后焊枪9即可向下运动在第一待焊零部件上焊接另一个螺栓，能够减少控制Z轴导轨7与U轴导轨8运动的时间。

本实施例中，为实现自动焊接功能，工装夹具3上设置有三个接近传感器，台座1为包括两层式结构，工装夹具安装在台座1上层的支撑台面上，台座1下层的支撑台面上安装有气控单元10，台座1的一侧面上安装有控制器11。工装夹具3上的接近传感器检测到待焊接零部件时焊接功能被启动，控制器11向电磁阀输出夹紧信号，驱动工装夹具3的执行部件运动以夹紧待焊接零部件。执行部件上设置有用于检测是否夹紧到位并向控制器11反馈夹紧状态信号的磁性开关。控制器11接收到表示夹紧的夹紧状态信号后，发送控制信号驱动各导轨进行空间路径定位。移动到预设“焊接位置”后，控制器向焊接电源发送“焊接命令”，焊接电源根据接收到的命令向焊枪供电或是断电以驱动焊枪植钉。当X轴导轨5、Y轴导轨6、Z轴导轨7、U轴导轨8完成焊接并回到原始位置后，控制器11接收到焊接完成信号而控制执行部件松开待焊接零部件。

本实施例中，执行部件为由气控单元10供给气流的气缸。

控制器通过焊接电源控制焊枪自动焊接或是停止属于现有技术，本申请中不再详述。在其他实施例中，为实现自动焊接功能而设置的控制器11以及各种传感器还可以省去；自动夹紧工件、自动启动焊枪中的任一步骤也可以由手动实现。

在其他实施例中，当需要在零部件上焊接更多种类的螺栓或是为进一步加快焊接速度时，竖向导轨的数量也可以更多，与之相应的工装夹具的数量也可以适应性地增加；台座四角处的支脚还可以省去；支架还可以省去，而是将台座设计成两侧具有凸出部的结构以使X轴导轨高出工装夹具；X轴滑块、Y轴滑块、Z轴滑块还可以是其他的结构形式，只要使导轨上的相应导槽形状与之吻合使之能沿导槽的延伸方向导向滑动即可，但导槽若是设置于相应导轨的中部，则相应滑块在沿导槽滑动时易因滑块与导槽的加工误差而出现晃动，造成滑块滑动直线度低，从而影响焊接精度；Z轴立柱与U轴立柱还可以相互独立，但此时Z轴导轨与U轴导轨沿Y轴的运动需要分别进行控制，在控制两者运动时还要避免两者相互干涉，这会给控制系统的设计造成极大的困难。

Claims (8)

1.螺栓焊接系统，包括台座，台座上安装有可移动的焊枪，其特征在于:台座的支撑台面上设置有用于装夹待焊零部件的工装夹具，台座的两侧支撑设置有X轴导轨，X轴导轨高出所述工装夹具设置，两X轴导轨上架设有Y轴导轨，Y轴导轨的两端固定有用于沿X轴导轨导向移动的X轴滑块，Y轴导轨上安装有至少两根沿Z轴延伸的竖向导轨，竖向导轨包括立柱，立柱后方安装有用于沿Y轴导轨导向移动的Y轴滑块，立柱前方安装有可沿立柱上下往复运动的Z轴滑块，焊枪安装在所述Z轴滑块上。

2.根据权利要求1所述的螺栓焊接系统，其特征在于：台座的支撑台面上一字均布有多个用于装夹待焊零部件的工装夹具，至少两根竖向导轨的立柱固定在一起，且相邻两根立柱之间的距离等于相邻两个工装夹具之间的距离。

3.根据权利要求1所述的螺栓焊接系统，其特征在于：竖向导轨有两根，分别为Z轴导轨与U轴导轨，台座的支撑台面上设置有三个工装夹具，三个工装夹具等间距地一字排开。

4.根据权利要求1所述的螺栓焊接系统，其特征在于：X轴导轨、Y轴导轨、竖向导轨的两侧均对称设置有导槽，相对应的X轴滑块、Y轴滑块、Z轴滑块的两侧对称设置有可伸入所述导槽中以与之导向配合的导向块。

5.根据权利要求1所述的螺栓焊接系统，其特征在于：所述台座的两侧支撑设置有支架，两个所述的X轴导轨各安装在其中一个支架上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的螺栓焊接系统，其特征在于：所述台座的四角处设置有高度可调节的支脚，通过调节支脚的高度使台座水平。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的螺栓焊接系统，其特征在于：台座上还安装有控制器，工装夹具上安装有用于检测工装夹具上待焊接零部件的接近传感器，工装夹具包括执行部件及用于控制执行部件运动的电磁阀，接近传感器和电磁阀均与所述控制器电控制连接。

8.根据权利要求7所述的螺栓焊接系统，其特征在于：所述执行部件上还设置有用于检测待焊接零部件被夹紧状态的磁性开关，焊枪包括可为其供电的焊接电源，磁性开关和焊接电源均与所述控制器电控制连接。