CN110181162A - 一种双零铝箔接头随动焊接装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种双零铝箔接头随动焊接装置，包括机械装置、气动装置、控制装置；机械装置中提供焊接压力的气缸，采用活塞上有通孔的随动气缸；气动装置中采用可调式减压稳压阀与储能器配合的方式，使焊接过程的焊接压力保持稳定；机械装置中设置了伺服电机，使焊接速度可调，扩大了焊接参数的可调整范围；控制装置的工控机中设置了焊接参数数据库，存储有经实验确定的焊接参数；双零铝箔接头随动焊接装置在使用时，操作人员根据需焊接的双零铝箔的材质、厚度，直接从焊接参数数据库调用相应的焊接参数进行焊接作业，解决了以往双零铝箔焊接中经常出现的焊接轮压烂铝箔、焊接不牢的问题，极大提高了双零铝箔的产品质量，为企业带来显著经济效益。

Description

一种双零铝箔接头随动焊接装置及使用方法

技术领域

本发明涉及双零铝箔立式高速分切机的焊接装置技术领域，具体涉及一种双零铝箔接头随动焊接装置。

背景技术

在双零铝箔轧制生产行业中，双零铝箔接头的焊接是铝箔分切中很重要的一道工序，焊接质量的好坏直接影响到双零铝箔成品的品质和价格，因此对企业效益的影响非常大；但因双零铝箔的厚度非常薄，仅为0.0055~0.007毫米，因此对焊接过程的焊接压力、焊接速度、超声波功率各参数配合设置范围、及各参数在焊接过程中的稳定性要求非常高；同时现有的双零铝箔分切过程中使用的焊接装置缺少焊接参数数据库，在焊接时必须要有经验的操作人员对焊接各参数进行调整，才能顺利进行焊接，因此操作难度较大；另外现有的焊接装置对焊接速度无法调整，而且焊接过程中压力稳定性较差，因此经常出现焊接轮压烂铝箔、焊接不牢的问题，造成客户投诉、质量信誉降低，严重影响企业产品销售和效益，因此急需解决双零铝箔接头焊接装置操作困难、焊接过程中焊接轮压烂铝箔、焊接不牢的问题。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种双零铝箔接头随动焊接装置；包括机械装置、气动装置、控制装置；其中机械装置中提供焊接压力的气缸，采用活塞上设置通孔的随动气缸；其中气动装置中采用可调式减压稳压阀与储能器配合的方式，双重稳定气动装置的输出压力，使焊接过程的焊接压力参数保持稳定；所述机械装置中设置有伺服电机，使焊接速度可调，扩大了焊接参数的可调整范围，更容易找到最佳焊接匹配参数；所述控制装置的工控机中设置了焊接参数数据库模块，可将不同材料、不同厚度的双零铝箔的最佳焊接匹配参数进行存储，使焊接装置的操作难度降低；本发明的双零铝箔接头随动焊接装置，解决了以往双零铝箔分切时接头焊接经常出现的焊接轮压烂铝箔、焊接不牢的问题，极大提高了双零铝箔的产品质量，为企业带来显著经济效益。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种双零铝箔接头随动焊接装置，包括机械装置、气动装置、控制装置；

所述机械装置包括Y向工作台、X向工作台组合、焊接工作台组合，焊接辊；所述Y向工作台相对焊接辊可前后方向运动；所述X向工作台组合包括X向工作台，X向工作台固定设置在Y向工作台上部；所述X向工作台上设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠一端固定连接伺服电机的输出轴，伺服电机通过电极支架与X向工作台固定连接；所述焊接工作台组合包括焊接工作台、随动气缸、超声波焊接机、超声波谐振杆、焊接轮；所述焊接工作台上固定设置有丝杠螺母，丝杠螺母设置在滚珠丝杠上；所述随动气缸固定设置在焊接工作台上部，随动气缸前端伸出有气缸杆；所述超声波焊接机与随动气缸的气缸杆固定连接；超声波焊接机上设置有超声波谐振杆，超声波谐振杆上转动设置有焊接轮；

所述气动装置包括气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A、泄压阀；所述气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A通过气路顺序连接；所述单向阀A通过气路与随动气缸连接；所述单向阀A与随动气缸的连接气路上以旁路方式连接泄压阀；

所述控制装置包括工控机、气动控制器、伺服电机控制器；所述工控机与气动控制器、伺服电机控制器电性连接；所述气动控制器与开关阀、工作阀A、泄压阀电性连接；所述伺服电机控制器与伺服电机电性连接。

优选的，所述随动气缸包括气缸体、后端盖、前端盖、活塞、气缸杆；所述后端盖、前端盖固定设置在气缸体的两端；所述活塞活动设置在气缸体的腔体中，气缸杆与活塞固定连接，活塞将气缸体的腔体分成气缸体后腔、气缸体前腔；所述活塞上设置有若干活塞通孔，气缸体后腔、气缸体前腔通过活塞通孔连通；由于活塞在气缸体后腔、气缸体前腔中的面积不同，在相同气压作用下，活塞两端产生压力差，活塞在压力差作用下，推动气缸杆，使焊接轮在焊接过程中始终保持焊接压力；同时，即使焊接工作台运动方向与焊接辊轴线存在夹角偏差，使焊接轮在焊接过程中存在与焊接辊垂直方向的运动时，活塞会在气缸体中随着焊接轮运动，气缸体中的气体可在气缸体后腔、气缸体前腔之间流动，同时保持活塞两端的压力差不变；避免了使用普通气缸时，当焊接轮在焊接过程中存在与焊接辊垂直方向的运动时，所导致的焊接压力的变化。

优选的，所述焊接工作台上固定设置有导轨，所述超声波焊接机上固定设置有滑块，超声波焊接机与焊接工作台通过滑块、导轨活动连接，保证超声波焊接机与焊接工作台有较好的连接刚性，确保焊接过程中焊接轮工作的稳定性。

优选的，所述X向工作台固定设置有导柱，所述焊接工作台固定设置有滑套，焊接工作台的滑套活动设置在X向工作台的导柱上。

优选的，所述超声波焊接机上还固定设置有位移传感器；所述控制装置还包括位移数据采集器，工控机与位移数据采集器电性连接，位移数据采集器与位移传感器电性连接；位移传感器用于检测焊接轮Y向工作位置，同时还用于检测双零铝箔焊接开始位置。

优选的，所述气动装置还包括压力传感器，所述压力传感器连接在单向阀A与随动气缸的连接气路上；所述控制装置还包括压力数据采集器，工控机与压力数据采集器电性连接，压力数据采集器与压力传感器电性连接；压力传感器用于检测气动装置供给随动气缸工作气体的压力。

优选的，气动装置还包括储能器，所述储能器连接在单向阀A与随动气缸的连接气路上；储能器用于进一步稳定气动装置供给随动气缸工作气体的压力。

优选的，所述气动装置在工作阀A、单向阀A两端还设置有并联气路，并联气路上顺序设置连接有工作阀B、稳压阀B、单向阀B；工作阀A用于气动装置气体工作压力的切换。

优选的，所述稳压阀A、稳压阀B为可调式减压稳压阀；稳压阀A、稳压阀B在提供高精度稳压同时，还可进行气体工作压力的调整；工作时，稳压阀B的设定压力小于稳压阀A的设定压力；稳压阀B的设定压力用于自动焊接前焊接轮位置的初始化；稳压阀A的设定压力用于提供焊接时的焊接压力。

优选的，所述控制装置的工控机中设置有焊接参数数据库模块；可将已经调试好的双零铝箔焊接参数存储在焊接参数数据库模块中，对没有调机经验的作业人员，可直接调用存储在焊接参数数据库模块中的焊接参数进行焊接，降低了双零铝箔接头随动焊接装置的操作难度。

所述双零铝箔接头随动焊接装置的使用方法，具体阐述如下：

S1、焊接装置初始化：所述双零铝箔接头随动焊接装置在使用时，操作人员对控制装置上电；启动控制装置工控机；启动焊接控制程序；焊接程序启动后，自动对双零铝箔接头随动焊接装置进行初始化操作：Y向工作台退回原位；焊接工作台组合移动到X向工作台的最左端；气动装置的开关阀、工作阀A、工作阀B、泄压阀处于常位；焊接控制程序检测位移传感器、压力传感器、超声波焊接机工作状态；初始化完成后，焊接控制程序进入待机状态；

S2、焊接参数调用：操作人员操作工控机焊接控制程序，进入焊接参数数据库，根据需焊接的双零铝箔的材质、厚度，调用对应的焊接参数，进入焊接准备界面；

S3、气动装置初始工作压力建立：在焊接准备界面，操作人员在焊接控制程序的提示下，打开气动装置的开关阀；在打开气动装置开关阀的操作中，焊接控制程序会对气动装置的开关阀、泄压阀同时进行上电操作，工作阀A、工作阀B仍保持常位状态；因开关阀、工作阀A为常闭阀，工作阀B、泄压阀为常开阀，进行打开气动装置开关阀的操作后，气动装置建立起初始工作压力，初始工作压力由稳压阀B的设定值确定；因气动装置中设置有储能器，初始工作压力建立为渐变的过程；在气动装置初始工作压力建立过程中，随动气缸的活塞缓慢向前运动，带动焊接轮运动至最前端的位置；

S4、初始工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测初始工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的初始工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀B的设定压力进行调整，直到检测到的初始工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；

S5、焊接工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力经确认后，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置建立起焊接工作压力，焊接工作压力由稳压阀A的设定值确定；正常情况下，稳压阀A设定值大于稳压阀B的设定值；因气动装置中设置有储能器，焊接工作压力建立也为渐变的过程；气动装置焊接工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测焊接工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀A的设定压力进行调整，直到检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；操作人员确认后，焊接控制程序再次自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A断电、工作阀B上电，同时泄压阀断电一定时间后重新上电，气动装置重新恢复至初始工作压力状态；此时焊接控制程序自动进入自动焊接前准备界面；

S6、自动焊接前准备：焊接控制程序进入自动焊接前准备界面后，提示操作人员进行自动焊接前准备作业：操作人员使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在焊接辊的表面，将下卷轴双零铝箔粘贴在焊接辊表面；使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在粘贴在焊接辊上的下卷轴双零铝箔表面，将上卷轴双零铝箔粘贴在下卷轴双零铝箔的表面；操作人员检查上卷轴双零铝箔、下卷轴双零铝箔的粘贴状况，确保上卷轴双零铝箔、下卷轴双零铝箔的边沿对齐，搭接处平整；

S7、焊接宽度输入、自动焊接参数确认：自动焊接开始前，操作人员在自动焊接前准备界面中输入需焊接双零铝箔的焊接宽度，并最终确认所有焊接参数；所有焊接参数确认无误后，操作人员点击确认，进入自动焊接界面；

S8、自动焊接过程：进入自动焊接界面，操作人员点击焊接开始按钮，双零铝箔接头随动焊接装置开始自动焊接过程：

S801、Y向工作台1进给：Y向工作台进给分快速进给和慢速进给两个阶段：当焊接轮距焊接辊较远时，Y向工作台快速进给；当焊接轮接近焊接辊时，Y向工作台自动切换至慢速进给，防止Y向工作台进给速度过高，焊接轮与焊接辊发生碰撞，导致焊接轮与焊接辊表面产生撞伤；Y向工作台最终进给位置，由位移传感器输出值确定；在慢速进给过程中，工控机高频率采集位移传感器的输出值，当位移传感器的输出值达到设定值时，Y向工作台停止进给；

S802、气动装置工作压力切换：Y向工作台进给到位后，延时若干秒，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置由初始工作压力切换至焊接工作压力；

S803、超声波焊接机启动：工控机通过压力传感器检测到气动装置的焊接工作压力建立并稳定后，控制伺服电机按设定转速转动；伺服电机转动通过滚珠丝杠与丝杆螺母啮合，带动焊接工作台按设定速度做X向运动，焊接工作台带动焊接轮在焊接辊表面滚动；当焊接轮运动到粘贴在焊接辊表面的上卷轴双零铝箔、下卷轴双零铝箔时，位移传感器会输出突变值，当工控机检测到位移传感器输出的突变值时，焊接控制程序控制超声波焊接机启动工作，开始进行焊接作业；

S804、超声波焊接机关闭：焊接控制程序自动记录超声波焊接机开始工作时焊接工作台的位置，并根据在自动焊接前准备界面中输入的需焊接双零铝箔的焊接宽度，计算出超声波焊接机停止工作时焊接工作台的位置；当焊接工作台运动到计算出的位置时，焊接控制程序控制关闭超声波焊接机工作；

S805、Y向工作台1退出：当超声波焊接机关闭后，焊接工作台继续运动设定的距离；焊接控制程序控制伺服电机停止转动；Y向工作台1快速退回原位，双零铝箔焊接结束；

S9、焊接质量检查及焊接后处理：双零铝箔焊接结束后，操作人员检查焊缝质量；经检查确认焊接质量后，操作人员用手从焊接后的双零铝箔边沿开始，撕掉焊接部位搭接头，焊接工作结束。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种双零铝箔接头随动焊接装置；包括机械装置、气动装置、控制装置；其中机械装置中提供焊接压力的气缸，采用活塞上设置通孔的随动气缸；其中气动装置中采用可调式减压稳压阀与储能器配合的方式，双重稳定气动装置的气源输出压力，使焊接过程的焊接压力参数保持稳定；所述机械装置中设置了伺服电机，使焊接速度可调，扩大了焊接参数的可调整范围，更容易找到最佳焊接匹配参数；所述控制装置的工控机中设置了焊接参数数据库模块，可将不同材料、不同厚度的双零铝箔的最佳焊接参数进行存储，使焊接装置的操作难度降低；本发明的双零铝箔接头随动焊接装置，解决了以往双零铝箔分切时接头焊接经常出现的焊接轮压烂铝箔、焊接不牢的问题，极大提高了双零铝箔的产品质量，为企业带来显著经济效益。

附图说明

图1为双零铝箔接头随动焊接装置工作状态示意图；

图2为X向工作台组合示意图；

图3为焊接工作台组合示意图；

图4为随动气缸剖面示意图；

图5为气动装置原理示意图；

图6为控制装置电性连接示意图。

图中：1、Y向工作台；2、X向工作台组合；201、X向工作台；202、滚珠丝杠；203、伺服电机；3、焊接工作台组合；301、焊接工作台；302、随动气缸；3021、气缸体；30211、气缸体后腔；30212、气缸体前腔；3022、后端盖；3023、前端盖；3024、活塞；3025、气缸杆；30241、活塞通孔；303、超声波焊接机；304、超声波谐振杆；305、焊接轮；306、位移传感器；4、焊接辊；5、上卷轴双零铝箔；6、下卷轴双零铝箔。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

一种双零铝箔接头随动焊接装置，包括机械装置、气动装置、控制装置；

所述机械装置包括Y向工作台1、X向工作台组合2、焊接工作台组合3，焊接辊4；所述Y向工作台1相对焊接辊4可前后方向运动；所述X向工作台组合2包括X向工作台201，X向工作台201固定设置在Y向工作台1上部；所述X向工作台201上设置有滚珠丝杠202，滚珠丝杠202一端固定连接伺服电机203的输出轴，伺服电机203通过连接支架与X向工作台201固定连接；所述焊接工作台组合3包括焊接工作台301、随动气缸302、超声波焊接机303、超声波谐振杆304、焊接轮305；所述焊接工作台301上固定设置有丝杠螺母，丝杠螺母设置在滚珠丝杠202上；所述随动气缸302固定设置在焊接工作台301上部，随动气缸302前端伸出有气缸杆3025；所述随动气缸302包括气缸体3021、后端盖3022、前端盖3023、活塞3024、气缸杆3025；所述后端盖3022、前端盖3023固定设置在气缸体3021的两端；所述活塞3024活动设置在气缸体3021的腔体中，活塞3024与气缸杆3025固定连接，活塞3024将气缸体3021的腔体分成气缸体后腔30211、气缸体前腔30212；所述活塞3024上设置有若干活塞通孔30241，气缸体后腔30211、气缸体前腔30212通过活塞通孔30241连通；所述超声波焊接机303与随动气缸302的气缸杆3025固定连接；超声波焊接机303上设置有超声波谐振杆304，超声波谐振杆304上转动设置有焊接轮305；所述焊接工作台301上固定设置有导轨，所述超声波焊接机303上固定设置有滑块，超声波焊接机303与焊接工作台301通过滑块、导轨活动连接；所述X向工作台201固定设置有导柱，所述焊接工作台301固定设置有滑套，焊接工作台301的滑套活动设置在X向工作台201的导柱上；所述超声波焊接机303上还固定设置有位移传感器306；

所述气动装置包括气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A、工作阀B、稳压阀B、单向阀B、泄压阀、储能器、压力传感器；所述气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A通过气路顺序连接；所述单向阀A通过气路与随动气缸302连接；所述气动装置在工作阀A、单向阀A两端设置有并联气路，并联气路上顺序设置连接工作阀B、稳压阀B、单向阀B；所述泄压阀、储能器以旁路方式连接在单向阀A与随动气缸302的连接气路上；所述压力传感器连接在单向阀A与随动气缸302的连接气路上；所述稳压阀A、稳压阀B为可调式减压稳压阀；

所述控制装置包括工控机、气动控制器、伺服电机控制器、压力数据采集器、位移数据采集器；所述工控机与气动控制器、伺服电机控制器、压力数据采集器、位移数据采集器、超声波焊接机电性连接；所述气动控制器与开关阀、工作阀A、工作阀B、泄压阀电性连接；所述伺服电机控制器与伺服电机203电性连接；所述压力数据采集器与压力传感器电性连接；所述位移数据采集器与位移传感器电性连接；所述控制装置的工控机中设置有焊接参数数据库模块。

使用双零铝箔接头随动焊接装置焊接双零铝箔时，其使用方法具体阐述如下：

S1、焊接装置初始化：所述双零铝箔接头随动焊接装置在使用时，操作人员对控制装置上电；启动控制装置工控机；启动焊接控制程序；焊接程序启动后，自动对双零铝箔接头随动焊接装置进行初始化操作：Y向工作台1退回原位；焊接工作台组合3移动到X向工作台201的最左端；气动装置的开关阀、工作阀A、工作阀B、泄压阀处于常位；焊接控制程序检测位移传感器306、压力传感器、超声波焊接机工作状态；初始化完成后，焊接控制程序进入待机状态；

S2、焊接参数调用：操作人员操作工控机焊接控制程序，进入焊接参数数据库，根据需焊接的双零铝箔的材质、厚度，调用对应的焊接参数，进入焊接准备界面；

S3、气动装置初始工作压力建立：在焊接准备界面，操作人员在焊接控制程序的提示下，打开气动装置的开关阀；在打开气动装置开关阀的操作中，焊接控制程序会对气动装置的开关阀、泄压阀同时进行上电操作，工作阀A、工作阀B仍保持常位状态；因开关阀、工作阀A为常闭阀，工作阀B、泄压阀为常开阀，进行打开气动装置开关阀的操作后，气动装置建立起初始工作压力，初始工作压力由稳压阀B的设定值确定；因气动装置中设置有储能器，初始工作压力建立为渐变的过程；在气动装置初始工作压力建立过程中，随动气缸302的活塞3024缓慢向前运动，带动焊接轮305运动至最前端的位置；

S4、初始工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测初始工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的初始工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀B的设定压力进行调整，直到检测到的初始工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；

S5、焊接工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力经确认后，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置建立起焊接工作压力，焊接工作压力由稳压阀A的设定值确定；正常情况下，稳压阀A设定值大于稳压阀B的设定值；因气动装置中设置有储能器，焊接工作压力建立也为渐变的过程；气动装置焊接工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测焊接工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀A的设定压力进行调整，直到检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；操作人员确认后，焊接控制程序再次自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A断电、工作阀B上电，同时泄压阀断电一定时间后重新上电，气动装置重新恢复至初始工作压力状态；此时焊接控制程序自动进入自动焊接前准备界面；

S6、自动焊接前准备：焊接控制程序进入自动焊接前准备界面后，提示操作人员进行自动焊接前准备作业：操作人员使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在焊接辊4的表面，将下卷轴双零铝箔6粘贴在焊接辊4表面；使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在粘贴在焊接辊4上的下卷轴双零铝箔6表面，将上卷轴双零铝箔5粘贴在下卷轴双零铝箔6的表面；操作人员检查上卷轴双零铝箔5、下卷轴双零铝箔6的粘贴状况，确保上卷轴双零铝箔5、下卷轴双零铝箔6的边沿对齐，搭接处平整；

S7、焊接宽度输入、自动焊接参数确认：自动焊接开始前，操作人员在自动焊接前准备界面中输入需焊接双零铝箔的焊接宽度，并最终确认所有焊接参数；所有焊接参数确认无误后，操作人员点击确认，进入自动焊接界面；

S8、自动焊接过程：进入自动焊接界面，操作人员点击焊接开始按钮，双零铝箔接头随动焊接装置开始自动焊接过程：

S801、Y向工作台1进给：Y向工作台1进给分快速进给和慢速进给两个阶段：当焊接轮305距焊接辊4较远时，Y向工作台1快速进给；当焊接轮305接近焊接辊4时，Y向工作台1自动切换至慢速进给，防止Y向工作台1进给速度过高，焊接轮305与焊接辊4发生碰撞，导致焊接轮305与焊接辊4表面产生撞伤；Y向工作台1最终进给位置，由位移传感器306输出值确定；在慢速进给过程中，工控机高频率采集位移传感器306的输出值，当位移传感器306的输出值达到设定值时，Y向工作台1停止进给；

S802、气动装置工作压力切换：Y向工作台1进给到位后，延时若干秒，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置由初始工作压力切换至焊接工作压力；

S803、超声波焊接机303启动：工控机通过压力传感器检测到气动装置的焊接工作压力建立并稳定后，控制伺服电机按设定转速转动；伺服电机转动通过滚珠丝杠202与丝杆螺母啮合，带动焊接工作台301按设定速度做X向运动，焊接工作台301带动焊接轮305在焊接辊4表面滚动；当焊接轮305运动到粘贴在焊接辊4表面的上卷轴双零铝箔5、下卷轴双零铝箔6时，位移传感器306会输出突变值，当工控机检测到位移传感器306输出的突变值时，焊接控制程序控制超声波焊接机303启动工作，开始进行焊接作业；

S804、超声波焊接机303关闭：焊接控制程序自动记录超声波焊接机303开始工作时焊接工作台301的位置，并根据在自动焊接前准备界面中输入的需焊接双零铝箔的焊接宽度，计算出超声波焊接机303停止工作时焊接工作台301的位置；当焊接工作台301运动到计算出的位置时，焊接控制程序控制关闭超声波焊接机303工作；

S805、Y向工作台1退出：当超声波焊接机303关闭后，焊接工作台301继续运动设定的距离；焊接控制程序控制伺服电机停止转动；Y向工作台1快速退回原位，双零铝箔焊接结束；

S9、焊接质量检查及焊接后处理：双零铝箔焊接结束后，操作人员检查焊缝质量；经检查确认焊接质量后，操作人员用手从焊接后的双零铝箔边沿开始，撕掉焊接部位搭接头，焊接工作结束。

双零铝箔接头随动焊接装置中，焊接参数数据库中存储的焊接参数，是由有经验的操作人员通过实验获得，并存储在焊接参数数据库中。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：包括机械装置、气动装置、控制装置；

所述机械装置包括Y向工作台（1）、X向工作台组合（2）、焊接工作台组合（3），焊接辊（4）；所述Y向工作台（1）相对焊接辊（4）可前后方向运动；所述X向工作台组合（2）包括X向工作台（201），X向工作台（201）固定设置在Y向工作台（1）上部；所述X向工作台（201）上设置有滚珠丝杠（202），滚珠丝杠（202）一端连接伺服电机（203）的输出轴，所述伺服电机（203）通过电极支架与X向工作台（201）固定连接；所述焊接工作台组合（3）包括焊接工作台（301）、随动气缸（302）、超声波焊接机（303）、超声波谐振杆（304）、焊接轮（305）；所述焊接工作台（301）上固定设置有丝杠螺母，丝杠螺母设置在滚珠丝杠（202）上；所述随动气缸（302）固定设置在焊接工作台（301）上部，随动气缸（302）前端伸出有气缸杆（3025）；所述超声波焊接机（303）与随动气缸（302）的气缸杆（3025）固定连接；超声波焊接机（303）上设置有超声波谐振杆（304），超声波谐振杆（304）上转动设置有焊接轮（305）；

所述气动装置包括气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A、泄压阀；所述气源、空气滤清器、开关阀、工作阀A、稳压阀A、单向阀A通过气路顺序连接；所述单向阀A通过气路与随动气缸（302）连接；所述单向阀A与随动气缸（302）的连接气路上以旁路方式连接泄压阀；

所述控制装置包括工控机、气动控制器、伺服电机控制器；所述工控机与气动控制器、伺服电机控制器电性连接；所述气动控制器与开关阀、工作阀A、泄压阀电性连接；所述伺服电机控制器与伺服电机（203）电性连接。

2.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述随动气缸（302）包括气缸体（3021）、后端盖（3022）、前端盖（3023）、活塞（3024）、气缸杆（3025）；所述后端盖（3022）、前端盖（3023）固定设置在气缸体（3021）的两端；所述活塞（3024）活动设置在气缸体（3021）的腔体中，气缸杆（3025）与活塞（3024）固定连接，活塞（3024）将气缸体（3021）的腔体分成气缸体后腔（30211）、气缸体前腔（30212）；所述活塞（3024）上设置有若干活塞通孔（30241），气缸体后腔（30211）、气缸体前腔（30212）通过活塞通孔（30241）连通。

3.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述焊接工作台（301）上固定设置有导轨，所述超声波焊接机（303）上固定设置有滑块，超声波焊接机（303）与焊接工作台（301）通过滑块、导轨活动连接。

4.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述X向工作台（201）固定设置有导柱，所述焊接工作台（301）固定设置有滑套，焊接工作台（301）的滑套活动设置在X向工作台（201）的导柱上。

5.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述超声波焊接机（303）上还固定设置有位移传感器（306）；所述控制装置还包括位移数据采集器，工控机与位移数据采集器电性连接，位移数据采集器与位移传感器（306）电性连接。

6.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述气动装置还包括压力传感器，所述压力传感器连接在单向阀A与随动气缸（302）的连接气路上；所述控制装置还包括压力数据采集器，工控机与压力数据采集器电性连接，压力数据采集器与压力传感器电性连接。

7.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：气动装置还包括储能器，所述储能器连接在单向阀A与随动气缸（302）的连接气路上。

8.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述气动装置在工作阀A、单向阀A两端还设置有并联气路，并联气路上顺序设置连接有工作阀B、稳压阀B、单向阀B；所述稳压阀A、稳压阀B为可调式减压稳压阀；工作时，稳压阀B的调整压力小于稳压阀A的调整压力。

9.根据权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置，其特征是：所述控制装置的工控机中设置有焊接参数数据库模块。

10.一种权利要求1所述双零铝箔接头随动焊接装置的使用方法，具体说明如下：

S1、焊接装置初始化：所述双零铝箔接头随动焊接装置在使用时，操作人员对控制装置上电；启动控制装置工控机；启动焊接控制程序；焊接程序启动后，自动对双零铝箔接头随动焊接装置进行初始化操作：Y向工作台1退回原位；焊接工作台组合（3）移动到X向工作台（201）的最左端；气动装置的开关阀、工作阀A、工作阀B、泄压阀处于常位；焊接控制程序检测位移传感器（306）、压力传感器、超声波焊接机工作状态；初始化完成后，焊接控制程序进入待机状态；

S2、焊接参数调用：操作人员操作工控机焊接控制程序，进入焊接参数数据库，根据需焊接的双零铝箔的材质、厚度，调用对应的焊接参数，进入焊接准备界面；

S3、气动装置初始工作压力建立：在焊接准备界面，操作人员在焊接控制程序的提示下，打开气动装置的开关阀；在打开气动装置开关阀的操作中，焊接控制程序会对气动装置的开关阀、泄压阀同时进行上电操作，工作阀A、工作阀B仍保持常位状态；因开关阀、工作阀A为常闭阀，工作阀B、泄压阀为常开阀，进行打开气动装置开关阀的操作后，气动装置建立起初始工作压力，初始工作压力由稳压阀B的设定值确定；因气动装置中设置有储能器，初始工作压力建立为渐变的过程；在气动装置初始工作压力建立过程中，随动气缸（302）的活塞（3024）缓慢向前运动，带动焊接轮（305）运动至最前端的位置；

S4、初始工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测初始工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的初始工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀B的设定压力进行调整，直到检测到的初始工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；

S5、焊接工作压力调整和确认：气动装置初始工作压力经确认后，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置建立起焊接工作压力，焊接工作压力由稳压阀A的设定值确定；正常情况下，稳压阀A设定值大于稳压阀B的设定值；因气动装置中设置有储能器，焊接工作压力建立也为渐变的过程；气动装置焊接工作压力建立并稳定后，焊接控制程序通过压力传感器采集气动装置压力，检测焊接工作压力是否与调用的焊接参数一致；如果检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数不一致，焊接控制程序提示操作人员对稳压阀A的设定压力进行调整，直到检测到的焊接工作压力与调用的焊接参数一致，焊接控制程序提示操作人员进行确认；操作人员确认后，焊接控制程序再次自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A断电、工作阀B上电，同时泄压阀断电一定时间后重新上电，气动装置重新恢复至初始工作压力状态；此时焊接控制程序自动进入自动焊接前准备界面；

S6、自动焊接前准备：焊接控制程序进入自动焊接前准备界面后，提示操作人员进行自动焊接前准备作业：操作人员使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在焊接辊（4）的表面，将下卷轴双零铝箔（6）粘贴在焊接辊（4）表面；使用雾化喷壶将无水乙醇或乙酸乙酯喷洒在粘贴在焊接辊（4）上的下卷轴双零铝箔（6）表面，将上卷轴双零铝箔（5）粘贴在下卷轴双零铝箔（6）的表面；操作人员检查上卷轴双零铝箔（5）、下卷轴双零铝箔（6）的粘贴状况，确保上卷轴双零铝箔（5）、下卷轴双零铝箔（6）的边沿对齐，搭接处平整；

S7、焊接宽度输入、自动焊接参数确认：自动焊接开始前，操作人员在自动焊接前准备界面中输入需焊接双零铝箔的焊接宽度，并最终确认所有焊接参数；所有焊接参数确认无误后，操作人员点击确认，进入自动焊接界面；

S8、自动焊接过程：进入自动焊接界面，操作人员点击焊接开始按钮，双零铝箔接头随动焊接装置开始自动焊接过程：

S801、Y向工作台（1）进给：Y向工作台（1）进给分快速进给和慢速进给两个阶段：当焊接轮（305）距焊接辊（4）较远时，Y向工作台（1）快速进给；当焊接轮（305）接近焊接辊（4）时，Y向工作台（1）自动切换至慢速进给，防止Y向工作台（1）进给速度过高，焊接轮（305）与焊接辊（4）发生碰撞，导致焊接轮（305）与焊接辊（4）表面产生撞伤；Y向工作台（1）最终进给位置，由位移传感器（306）输出值确定；在慢速进给过程中，工控机高频率采集位移传感器（306）的输出值，当位移传感器（306）的输出值达到设定值时，Y向工作台（1）停止进给；

S802、气动装置工作压力切换：Y向工作台（1）进给到位后，延时若干秒，焊接控制程序自动对工作阀A、工作阀B进行同步切换，工作阀A上电、工作阀B断电，气动装置由初始工作压力切换至焊接工作压力；

S803、超声波焊接机（303）启动：工控机通过压力传感器检测到气动装置的焊接工作压力建立并稳定后，控制伺服电机按设定转速转动；伺服电机转动通过滚珠丝杠（202）与丝杆螺母啮合，带动焊接工作台（301）按设定速度做X向运动，焊接工作台（301）带动焊接轮（305）在焊接辊（4）表面滚动；当焊接轮（305）运动到粘贴在焊接辊（4）表面的上卷轴双零铝箔（5）、下卷轴双零铝箔（6）时，位移传感器（306）会输出突变值，当工控机检测到位移传感器（306）输出的突变值时，焊接控制程序控制超声波焊接机（303）启动工作，开始进行焊接作业；

S804、超声波焊接机（303）关闭：焊接控制程序自动记录超声波焊接机（303）开始工作时焊接工作台（301）的位置，并根据在自动焊接前准备界面中输入的需焊接双零铝箔的焊接宽度，计算出超声波焊接机（303）停止工作时焊接工作台（301）的位置；当焊接工作台（301）运动到计算出的位置时，焊接控制程序控制关闭超声波焊接机（303）工作；

S805、Y向工作台（1）退出：当超声波焊接机（303）关闭后，焊接工作台（301）继续运动设定的距离；焊接控制程序控制伺服电机停止转动；Y向工作台（1）快速退回原位，双零铝箔焊接结束；

S9、焊接质量检查及焊接后处理：双零铝箔焊接结束后，操作人员检查焊缝质量；经检查确认焊接质量后，操作人员用手从焊接后的双零铝箔边沿开始，撕掉焊接部位搭接头，焊接工作结束。