CN103273181A - 两轴多点自动点焊装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两轴多点自动点焊装置及使用方法，设有点焊机、旋转工件台、工件胎模、机座和变压器，点焊机为两轴点焊机，上点焊臂上方设有一个X轴直线模组和一个Y轴直线模组，上点焊臂安装在Y轴直线模组的横向滑块上，Y轴直线模组通过两轴连接板与X轴直线模组的纵向滑块固定在一起；下点焊臂的下电极座上设有多个下电极，还设有可编程控制器与驱动电机进行控制连接。使用方法：(1)制作工件胎模；(2)制作上电极；(3)制作下电极；(4)制作焊点坐标信息，并输入数字编程控制器中的数控***；(5)设定控制器对旋转工件台的控制状态；(6)开机运行。本发明适用于多点焊接作业，结构完善，自动化程度高，省工省力，节能高效。

Description

两轴多点自动点焊装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种点焊设备技术，特别是一种能自动控制点焊操作运行，连续完成一个平面内多点焊接的快速点焊装置及使用方法。

背景技术

多点焊接加工为劳动密集型产业，此类产品生产中劳动强度大、生产效率低。目前多采用单点焊接或多点焊接等作业方式。单点焊接设备一般为人工作业，劳动强度大，作业时间长而且焊接质量不稳定，往往需要配置多套同类设备和操作人员；现用多点焊接设备采用多套固定点焊电极组，则结构庞大，设备成本高，对产品适应性差，调整困难，需要电流、电压大，耗电多，而且只能满足焊件形状规则，焊点较少的焊接作业。因此，需要对现有点焊设备进行改进，提出一种结构更完善，性能更好的点焊设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种两轴多点自动点焊装置及使用方法，该装置和方法能够能灵活快速地完成多点焊接，对各种焊接产品适应性强，而且能自动控制焊机和工件运作，实现高效、高质、低能耗、低配员的效果。

本发明实现上述目的的技术方案是：

两轴多点自动点焊装置，该装置设有点焊机、旋转工件台、工件胎模、机座和变压器，所述点焊机设有上点焊臂和下点焊臂，所述上点焊臂设有自上至下依序连接的上气缸、上电极座、上电极；所述下点焊臂设有自下至上依序连接的下气缸、下电极座、下电极；所述旋转工件台设有电机、减速机、传动轴、凸轮分割器组成的驱动部件和圆盘形台面，在该圆盘形台面上设有数个工件胎模，旋转工作台设置在上、下点焊臂的中间；其特征是：所述点焊机为两轴点焊机，即在上点焊臂上方设有一个X轴直线模组和一个Y轴直线模组，所述X轴直线模组设有：纵向移动驱动电机、纵向移动驱动丝杠和纵向滑块及纵向滑轨，所述纵向移动驱动电机与纵向移动驱动丝杠联接，所述纵向移动驱动丝杠与纵向滑块组成纵向螺纹传动机构，所述纵向滑块两侧分别与纵向滑轨配装，上点焊臂安装在该纵向滑块上；所述Y轴直线模组设有：两轴连接板、横向移动驱动电机、横向移动驱动丝杠和横向滑块及横向滑轨，所述横向移动驱动电机与横向移动驱动丝杠联接，所述横向移动驱动丝杠与横向滑块组成横向螺纹传动机构，所述横向滑块两侧分别与横向滑轨配装，上点焊臂安装在该横向滑块上，所述Y轴直线模组通过两轴连接板与所述X轴直线模组的纵向滑块固定在一起；所述下点焊臂的下电极座上设有多个下电极，该下电极个数和相互位置与所述工件的焊点组相一致；另外设有可编程控制器，该可编程控制器与所述纵、横向移动驱动电机进行控制连接。

本发明进一步完善和实施的补充方案是：

所述可编程控制器还与所述旋转工件台的电机进行开关控制连接；

所述点焊机的电源电路设有过电压和过电流保护器；

在所述旋转工件台的放置工件胎模处的上方设有光电传感器，该光电传感器与所述控制器为传递工件台上有无工件的信号进行信号连接；当控制器收到传感器传来的工件台上无工件的信号时，发出点焊机驱动电机停止运行的控制信号，以确保点焊机运行安全。

本发明的上述两轴自动点焊装置的使用方法的特征是包括以下步骤：

(1)根据工件结构和点焊的要求制作工件胎模：选用绝缘的材料做底板，根据工件的数量和形状制作沟槽，在沟槽底部设置固定料件的固定磁头，依焊点的位置将焊点分组，数个相邻焊点或单个不相邻焊点各为一组，每组焊点对应的底板处制作点焊透孔；

(2)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔直径制作上电极：取导电性能好耐高温的金属制作上电极，该电极为单点形式；

(3)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔制作下电极：取导电性能好耐高温的金属制作下电极，该下电极的数量和位置与工件上焊点组一致即与所述透孔相一致；

(4)根据工件胎模的透孔位置即焊接位置，制作焊点坐标信息，将焊点坐标信息输入数字编程控制器中的数控***，使可编程控制器具有控制两轴驱动电机驱动上点焊臂在各个焊点依次移动，并完成各焊点的焊接动作的功能；

(5)设定控制器对旋转工件台的控制状态，使工件台旋转动作与点焊机的运行速度和节凑相匹配；

(6)开机运行，设置操作人员往工作台上放置料件和取下焊好后的工件。

本发明点焊装置在运行时，先由操作人员把工件的焊点位置坐标信息录入到控制器中，再将各个工件的料件放入工件胎模的沟槽中，所有焊点都分别暴在所述若干个透孔处，点焊机的下点焊臂在气缸杆的驱动下向工件运动，它的下电极在工件胎模的透孔处从工件料件的下侧与料件接触，此时上电极按照输入的焊点坐标移动至第一个焊点，并在上气缸杆的驱动下向工件运动，然后上下电极模在工件胎模的透孔处从工件料件的第一组焊点上下侧与料件接触，并通电迅速完成焊点焊接。完成第一组焊接后，上电极模在上气缸杆的驱动下向上离开工件，并移动至下一焊接处进行焊接，依次完成此工件上所有焊点的焊接。然后，工件台移动，接着进行第二个工件的所有焊点的分组焊接；点焊机和工件台由控制器数字编程控制，使得焊接工序效率非常高。

本发明通过一个可在水平面内移动的上点焊臂，实现沿工件胎模水平横向、水平纵向的运动，可以完成行程范围内任意位置的焊接作业；通过旋转工件台使工件自动运行至焊接位置，使焊接过程自动化，无人化。通过工件胎模固定工件料件，使焊接产品质量优良并统一。本发明具有操作简单、安全可靠的特点，在充分保证工件焊接质量前提下，不仅可显著降低操作者劳动强度，而且降低了设备成本投入。与现有技术相比，本发明的装置和方法所需电压低、电流小，对不同产品适应性强，调试简单，可在多个工位同时进行工件安装及焊接作业，并实现工件在工位间自动快速移动与焊接，具有精简人员、操作简单易控、节能环保、效率成倍提高诸多优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明的两轴驱动部件结构示意图。

本发的形状不受此附图的限制，仅外形的改变也属于本发明专利的保护范围之中。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明：实施例：参见附图，两轴多点自动点焊装置，该装置设有点焊机、旋转工件台7、工件胎模11、机座1和变压器，所述点焊机设有上点焊臂和下点焊臂，所述上点焊臂设有自上至下依序连接的上气缸4、上电极座5、上电极6；所述下点焊臂设有自下至上依序连接的下气缸10、下电极座9、下电极8；所述旋转工件台设有电机、减速机、传动轴、凸轮分割器组成的驱动部件和圆盘形台面，在该圆盘形台面上设有数个工件胎模12，旋转工作台设置在上、下点焊臂的中间；其特征是：所述点焊机为两轴点焊机，即在上点焊臂上方设有一个X轴直线模组2和一个Y轴直线模组3，所述X轴直线模组设有：纵向移动驱动电机21、纵向移动驱动丝杠22和纵向滑块及纵向滑轨，所述纵向移动驱动电机与纵向移动驱动丝杠联接，所述纵向移动驱动丝杠与纵向滑块组成纵向螺纹传动机构，所述纵向滑块两侧分别与纵向滑轨配装；所述Y轴直线模组设有：两轴连接板23、横向移动驱动电机31、横向移动驱动丝杠32和横向滑块及横向滑轨，所述横向移动驱动电机与横向移动驱动丝杠联接，所述横向移动驱动丝杠与横向滑块组成横向螺纹传动机构，所述横向滑块两侧分别与横向滑轨配装，上点焊臂安装在该横向滑块上，所述Y轴直线模组通过两轴连接板与所述X轴直线模组的纵向滑块固定在一起；下点焊臂的下电极座上设有多个下电极，该电极个数和相互位置与所述工件的焊点组数相一致；本实施例为加工一个自行车后衣架而设置，该后衣架有8个焊点，分成相邻的4组，设置有4个下电极；另外设有可编程控制器，该可编程控制器与所述纵、横向移动驱动电机进行控制连接。所述可编程控制器还与所述旋转工件台的电机进行开关控制连接；所述点焊机的电源电路设有过电压和过电流保护器；在所述旋转工件台的放置工件胎模处的上方设有光电传感器，该光电传感器与所述控制器为传递工件台上有无工件的信号进行信号连接。

该实施例中的两轴多点自动点焊装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)根据工件结构和点焊的要求制作工件胎模：选用绝缘的材料做底板，根据工件的数量和形状制作沟槽，在沟槽底部设置固定料件的固定磁头，依焊点的位置将焊点分组，数个相邻焊点或单个不相邻焊点各为一组，每组焊点对应的底板处制作点焊透孔；本实施例中每个工件胎模上的沟槽与自行车后衣架的横杆和纵杆的数量和位置相对应，设有四个矩形透孔，四个透孔将工件自行车后衣架的八个焊点覆盖。

(2)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔直径制作上电极：取导电性能好耐高温的金属制作上电极，该电极为单点形式；使用铬锆铜柱制作上电极模，上电极模为单个圆柱形，直径小于透孔短边长度，安装于上电极座上；

(3)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔制作下电极：取导电性能好耐高温的金属制作下电极，该下电极的数量和位置与工件焊点组一致即与所述透孔相一致；使用铬锆铜制作下电极，为小于透孔大小的四个电极，分别安装在于透孔位置相对应的下电极座上；将工件胎模固定安置在工件台上，将上、下电极模分别固定在上、下点焊臂的电极座上，并调整工件胎模、上下电极模的相互位置；

(4)根据工件胎模的透孔位置即焊接位置，制作焊点坐标信息，将焊点坐标信息输入数字编程控制器中的数控***，使可编程控制器具有控制两轴驱动电机驱动上点焊臂在各个焊点依次移动，并完成各焊点的焊接动作的功能；

(5)设定控制器对旋转工件台的控制状态，使工件台旋转动作与点焊机的运行速度和节凑相匹配；

(6)开机运行，设置操作人员往工作台上放置料件和取下焊好后的工件。

经试用，本发明的点焊装置和方法大大减少了用工量，降低了对车间电流的需求，提高了焊接的质量和效率。该自行车架加工5千只，对比效果如下：

用原多点焊接装置：

电压380伏，瞬间电流300安，耗电500度，工人4个，工时20小时；

用本实施例的点焊装置：

电压380伏，瞬间电流100安，耗电360度，人工1个，工时13小时；

由上面数据可见，本实施例的点焊装置及使用方法与现有点焊装置相比具有明显的优势。

Claims (5)

1.一种两轴多点自动点焊装置，该装置设有点焊机、旋转工件台(7)、工件胎模(11)、机座(1)和变压器，所述点焊机设有上点焊臂和下点焊臂，所述上点焊臂设有自上至下依序连接的上气缸(4)、上电极座(5)、上电极(6)；所述下点焊臂设有自下至上依序连接的下气缸(10)、下电极座(9)、下电极(8)；所述旋转工件台设有电机、减速机、传动轴、凸轮分割器组成的驱动部件和圆盘形台面，在该圆盘形台面上设有数个工件胎模(12)，旋转工作台设置在上、下点焊臂的中间；其特征是：所述点焊机为两轴点焊机，即在上点焊臂上方设有一个X轴直线模组(2)和一个Y轴直线模组(3)，所述X轴直线模组设有：纵向移动驱动电机(21)、纵向移动驱动丝杠(22)和纵向滑块及纵向滑轨，所述纵向移动驱动电机与纵向移动驱动丝杠联接，所述纵向移动驱动丝杠与纵向滑块组成纵向螺纹传动机构，所述纵向滑块两侧分别与纵向滑轨配装；所述Y轴直线模组设有：两轴连接板(23)、横向移动驱动电机(31)、横向移动驱动丝杠(32)和横向滑块及横向滑轨，所述横向移动驱动电机与横向移动驱动丝杠联接，所述横向移动驱动丝杠与横向滑块组成横向螺纹传动机构，所述横向滑块两侧分别与横向滑轨配装，上点焊臂安装在该横向滑块上，所述Y轴直线模组通过两轴连接板与所述X轴直线模组的纵向滑块固定在一起；所述下点焊臂的下电极座上设有多个下电极，该电极个数和相互位置与所述工件的焊点组相一致；另外设有可编程控制器，该可编程控制器与所述纵、横向移动驱动电机进行控制连接。 

2.根据权利要求1所述的两轴多点自动点焊装置，其特征是：所述可编程控制器还与所述旋转工件台的电机进行开关控制连接。 

3.根据权利要求1所述的两轴多点自动点焊装置，其特征是：所述点焊机的电源电路设有过电压和过电流保护器。 

4.根据权利要求1所述的两轴多点自动点焊装置，其特征是：在所述旋转工件台的放置工件胎模处的上方设有光电传感器，该光电传感器与所 述控制器进行信号连接。 

5.根据权利要求1、2、3、4中之一所述的两轴多点自动点焊装置的使用方法，其特征是包括以下步骤： 

(1)根据工件结构和点焊的要求制作工件胎模：选用绝缘的材料做底板，根据工件的数量和形状制作沟槽，在沟槽底部设置固定料件的固定磁头，依焊点的位置将焊点分组，数个相邻焊点或单个不相邻焊点各为一组，每组焊点对应的底板处制作点焊透孔； 

(2)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔直径制作上电极：取导电性能好耐高温的金属制作上电极，该电极为单点形式； 

(3)根据第(1)步制作的工件胎模的透孔制作下电极：取导电性能好耐高温的金属制作下电极，该下电极的数量和位置与工件焊点组一致即与所述透孔相一致； 

(4)根据工件胎模的透孔位置即焊接位置，制作焊点坐标信息，将焊点坐标信息输入数字编程控制器中的数控***，使可编程控制器具有控制两轴驱动电机驱动上点焊臂在各个焊点依次移动，并完成各焊点的焊接动作的功能； 

(5)设定控制器对旋转工件台的控制状态，使工件台旋转动作与点焊机的运行速度和节凑相匹配； 

(6)开机运行，设置操作人员往工作台上放置料件和取下焊好后的工件。 

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