CN111872542A - 一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法 - Google Patents

一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的属于金属机箱焊接技术领域，具体为一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法，包括底板，所述底板的本体上设置有传输带，所述底板的上表面左右两侧均设置有立板，两侧的所述立板分别位于传输带的两侧，两侧的所述立板相背的一侧壁均安装有夹持气缸，所述夹持气缸的伸缩端贯穿立板并延伸至两侧立板的内侧，通过Y轴伺服滑台、X轴伺服滑台、Z轴伺服滑台的配合作用，能够对焊接设备进行多自由度移动操作，使得焊接设备能够焊接的区域较大；通过光电开关、夹持气缸的配合作用，能够对金属机箱检测和夹持作用，从而保证了焊接过程中的稳定性；自动化的焊接方式，提高了工作效率，只需要人工配合上下货即可。

Description

一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法
技术领域
本发明涉及金属机箱焊接技术领域，具体为一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法。
背景技术
机箱一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。外壳用金属和塑料结合制成，硬度高，主要起保护机箱内部元件的作用。支架主要用于固定主板、电源和各种驱动器。
机箱的金属板之间通过螺钉、卡扣或者焊接的方式进行连接，对于焊接，现有的方式通常为焊接操作人员进行焊接，这样焊接效率较低，不能批量化生产，人工焊接焊接工艺质量不一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属机箱数控高效焊接机及焊接方法，以解决上述背景技术中提出的现有的方式通常为焊接操作人员进行焊接，这样焊接效率较低，不能批量化生产，人工焊接焊接工艺质量不一的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属机箱数控高效焊接机，包括底板，所述底板的本体上设置有传输带，所述底板的上表面左右两侧均设置有立板，两侧的所述立板分别位于传输带的两侧，两侧的所述立板相背的一侧壁均安装有夹持气缸，所述夹持气缸的伸缩端贯穿立板并延伸至两侧立板的内侧，所述夹持气缸的伸缩端上连接有夹持板，两侧所述立板的相视侧壁设置有光电开关，所述光电开关位于夹持气缸的前侧，两侧所述立板之间的上侧连接有三轴伺服机构，所述三轴伺服机构包括Y轴伺服滑台、X轴伺服滑台和Z轴伺服滑台，所述Y轴伺服滑台的两端连接在两侧立板之间的上侧，所述X轴伺服滑台连接在Y轴伺服滑台的滑动端下侧，所述X轴伺服滑台的前端连接在Z轴伺服滑台的滑动端后侧，所述Z轴伺服滑台的底端连接有检测模块，所述Z轴伺服滑台的侧壁下端连接有焊接设备，所述检测模块包括CCD和距离传感器，所述检测模块、光电开关的输出端与处理器连接，所述处理器的输出端与三轴伺服机构、传输带、夹持气缸和焊接设备连接。
优选的，所述夹持板为橡胶夹持板。
优选的，所述Z轴伺服滑台的外壁下侧设置有防护罩，所述焊接设备、检测模块位于防护罩内部。
优选的，所述防护罩呈上小下大的锥形状。
一种金属机箱数控高效焊接机的焊接方法，该金属机箱数控高效焊接机的焊接方法的具体焊接步骤如下：
待加工的金属机箱置于传输带上传输，当光电开关输出的光线被金属机箱遮挡时，光电开关向处理器输出光线被遮挡信号，处理器判断为金属机箱达到光电开关的位置；
处理器输出控制传输带停止控制，并控制两侧的夹持气缸向金属机箱夹持，使得夹持板夹持在金属机箱的外壁上，对金属机箱起到稳定的作用；
Y轴伺服滑台能够驱动焊接设备横向移动，X轴伺服滑台能够驱动焊接设备前后移动，Z轴伺服滑台能够驱动焊接设备上下移动，使得焊接设备能够在三维空间内移动，对于金属机箱的上表面进行焊接作用，结合检测模块的使用，CCD辅助焊接设备找准需要焊接的位置，距离传感器检测其与焊接处的距离，使得焊接设备与焊接位置调控保持合适的距离；
焊接结束后，处理器控制焊接设备结束工作，并对Y轴伺服滑台、X轴伺服滑台、Z轴伺服滑台复位，处理器控制夹持气缸的伸缩端收缩，使得夹持板脱离金属机箱，处理器控制传输带继续工作，直至下一个金属机箱达到光电开关的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过Y轴伺服滑台、X轴伺服滑台、Z轴伺服滑台的配合作用，能够对焊接设备进行多自由度移动操作，使得焊接设备能够焊接的区域较大；
2)通过光电开关、夹持气缸的配合作用，能够对金属机箱检测和夹持作用，从而保证了焊接过程中的稳定性；
3)自动化的焊接方式，提高了工作效率，只需要人工配合上下货即可。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1的右视结构示意图；
图3为本发明使用时夹持金属机箱的结构示意图；
图4为本发明的***逻辑框图。
图中：1底板、2传输带、3立板、4光电开关、5夹持气缸、6夹持板、7 Y轴伺服滑台、8X轴伺服滑台、9 Z轴伺服滑台、10检测模块、11焊接设备、12防护罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种金属机箱数控高效焊接机，包括底板1，所述底板1的本体上设置有传输带2，所述底板1的上表面左右两侧均设置有立板3，两侧的所述立板3分别位于传输带2的两侧，两侧的所述立板3相背的一侧壁均安装有夹持气缸5，所述夹持气缸5的伸缩端贯穿立板3并延伸至两侧立板3的内侧，所述夹持气缸5的伸缩端上连接有夹持板6，两侧所述立板3的相视侧壁设置有光电开关4，所述光电开关4位于夹持气缸5的前侧，两侧所述立板3之间的上侧连接有三轴伺服机构，所述三轴伺服机构包括Y轴伺服滑台7、X轴伺服滑台8和Z轴伺服滑台9，所述Y轴伺服滑台7的两端连接在两侧立板3之间的上侧，所述X轴伺服滑台8连接在Y轴伺服滑台7的滑动端下侧，所述X轴伺服滑台8的前端连接在Z轴伺服滑台9的滑动端后侧，所述Z轴伺服滑台9的底端连接有检测模块10，所述Z轴伺服滑台9的侧壁下端连接有焊接设备11，所述检测模块10包括CCD和距离传感器，所述检测模块10、光电开关4的输出端与处理器连接，所述处理器的输出端与三轴伺服机构、传输带2、夹持气缸5和焊接设备11连接。
焊接设备11为搅拌摩擦焊接设备；
搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。
CCD相机是在安全防范***中，图像的生成当前主要是来自CCD相机，CCD是电荷耦合器件的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化。
距离传感器又叫做位移传感器，是传感器的一种，用于感应其与某物体间的距离以完成预设的某种功能。
对CCD相机和距离传感器预先设定参数，CCD相机用于识别金属机箱需要焊接的位置，距离传感器用于测定距离传感器与金属机箱之间的距离，从而作为调整焊接设备11位置的依据，从而结合Y轴伺服滑台7、X轴伺服滑台8和Z轴伺服滑台9对焊接设备11横向、纵向、前后调整作用。
进一步地，所述夹持板6为橡胶夹持板，通过橡胶夹持板的设置，保证与金属机箱之间摩擦力的同时，对金属机箱不容易造成损坏。
进一步地，所述Z轴伺服滑台9的外壁下侧设置有防护罩12，所述焊接设备11、检测模块10位于防护罩12内部，通过防护罩12的设置，将焊接设备11、检测模块10罩在其中，在焊接过程中不会出现焊屑飞溅的情况，在检测模块10上包覆透明保护设备，不影响检测模块10的正常使用，且使得检测模块10得到保护。
进一步地，所述防护罩12呈上小下大的锥形状。
一种金属机箱数控高效焊接机的焊接方法，该金属机箱数控高效焊接机的焊接方法的具体焊接步骤如下：
待加工的金属机箱置于传输带2上传输，当光电开关4输出的光线被金属机箱遮挡时，光电开关4向处理器输出光线被遮挡信号，处理器判断为金属机箱达到光电开关4的位置，当待加工的金属机箱达到光电开关4位置时，光电开关4的光线发射器发出的光线被待加工的金属机箱遮挡住，从而光电开关4的光线接收器接收不到光线，此时处理器判断为待加工的金属机箱就位(现有技术，此处不做赘述)；
处理器输出控制传输带2停止控制，并控制两侧的夹持气缸5向金属机箱夹持，使得夹持板6夹持在金属机箱的外壁上，对金属机箱起到稳定的作用，处理器通过传输带2、夹持气缸5、Y轴伺服滑台7、X轴伺服滑台8、Z轴伺服滑台9和焊接设备11对应的继电开关对其进行控制；
Y轴伺服滑台7能够驱动焊接设备11横向移动，X轴伺服滑台8能够驱动焊接设备11前后移动，Z轴伺服滑台9能够驱动焊接设备11上下移动，使得焊接设备11能够在三维空间内移动，对于金属机箱的上表面进行焊接作用，结合检测模块10的使用，CCD辅助焊接设备11找准需要焊接的位置，距离传感器检测其与焊接处的距离，使得焊接设备11与焊接位置调控保持合适的距离；
焊接结束后，处理器控制焊接设备11结束工作，并对Y轴伺服滑台7、X轴伺服滑台8、Z轴伺服滑台9复位，处理器控制夹持气缸5的伸缩端收缩，使得夹持板6脱离金属机箱，处理器控制传输带2继续工作，直至下一个金属机箱达到光电开关4的位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种金属机箱数控高效焊接机，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的本体上设置有传输带(2)，所述底板(1)的上表面左右两侧均设置有立板(3)，两侧的所述立板(3)分别位于传输带(2)的两侧，两侧的所述立板(3)相背的一侧壁均安装有夹持气缸(5)，所述夹持气缸(5)的伸缩端贯穿立板(3)并延伸至两侧立板(3)的内侧，所述夹持气缸(5)的伸缩端上连接有夹持板(6)，两侧所述立板(3)的相视侧壁设置有光电开关(4)，所述光电开关(4)位于夹持气缸(5)的前侧，两侧所述立板(3)之间的上侧连接有三轴伺服机构，所述三轴伺服机构包括Y轴伺服滑台(7)、X轴伺服滑台(8)和Z轴伺服滑台(9)，所述Y轴伺服滑台(7)的两端连接在两侧立板(3)之间的上侧，所述X轴伺服滑台(8)连接在Y轴伺服滑台(7)的滑动端下侧，所述X轴伺服滑台(8)的前端连接在Z轴伺服滑台(9)的滑动端后侧，所述Z轴伺服滑台(9)的底端连接有检测模块(10)，所述Z轴伺服滑台(9)的侧壁下端连接有焊接设备(11)，所述检测模块(10)包括CCD和距离传感器，所述检测模块(10)、光电开关(4)的输出端与处理器连接，所述处理器的输出端与三轴伺服机构、传输带(2)、夹持气缸(5)和焊接设备(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种金属机箱数控高效焊接机，其特征在于：所述夹持板(6)为橡胶夹持板。
3.根据权利要求1所述的一种金属机箱数控高效焊接机，其特征在于：所述Z轴伺服滑台(9)的外壁下侧设置有防护罩(12)，所述焊接设备(11)、检测模块(10)位于防护罩(12)内部。
4.根据权利要求3所述的一种金属机箱数控高效焊接机，其特征在于：所述防护罩(12)呈上小下大的锥形状。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述金属机箱数控高效焊接机的焊接方法，其特征在于：该金属机箱数控高效焊接机的焊接方法的具体焊接步骤如下：
待加工的金属机箱置于传输带(2)上传输，当光电开关(4)输出的光线被金属机箱遮挡时，光电开关(4)向处理器输出光线被遮挡信号，处理器判断为金属机箱达到光电开关(4)的位置；
处理器输出控制传输带(2)停止控制，并控制两侧的夹持气缸(5)向金属机箱夹持，使得夹持板(6)夹持在金属机箱的外壁上，对金属机箱起到稳定的作用；
Y轴伺服滑台(7)能够驱动焊接设备(11)横向移动，X轴伺服滑台(8)能够驱动焊接设备(11)前后移动，Z轴伺服滑台(9)能够驱动焊接设备(11)上下移动，使得焊接设备(11)能够在三维空间内移动，对于金属机箱的上表面进行焊接作用，结合检测模块(10)的使用，CCD辅助焊接设备(11)找准需要焊接的位置，距离传感器检测其与焊接处的距离，使得焊接设备(11)与焊接位置调控保持合适的距离；
焊接结束后，处理器控制焊接设备(11)结束工作，并对Y轴伺服滑台(7)、X轴伺服滑台(8)、Z轴伺服滑台(9)复位，处理器控制夹持气缸(5)的伸缩端收缩，使得夹持板(6)脱离金属机箱，处理器控制传输带(2)继续工作，直至下一个金属机箱达到光电开关(4)的位置。
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