CN208467511U - 自动对位激光圆焊工作台 - Google Patents
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Abstract
一种自动对位激光圆焊工作台，适用于对两个带焊接工件结合处的环缝进行焊接，包括：一工作台面以及安装在工作台面上的PLC控制装置、驱动待焊接工件旋转的旋转机构、驱动待焊接工件上、下往复运动的浮升机构、抱紧整形机构、激光焊接装置，待焊接件放置在浮升机构上，在PLC控制装置的指令下启动下压装置待测工件在竖直方向压紧，然后启动整形抱紧装置将环缝对齐，再启动激光焊接装置和旋转机构，激光焊接头随着桶底和桶身的旋转对环缝的焊接。抱紧整形机构接收PLC控制装置下发的复位命令，抱紧整形机构松开，取出焊接完成的圆桶。在各个部件的配合下完全制动化操作，工作人员只是需要做取放动作，一人可操作多台机，大大的提高了机器使用率和生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动对位激光圆焊工作台。
背景技术
现有技术的圆焊工作台进行焊接时耗时长，特别是在对桶底和桶身形成的环缝焊接时，需要多人操作配合，焊接过程中各个流程步骤需要人工单独操作，不但效率低而且容易出错，为解决上述问题，本申请通过潜心研究，改进现有圆焊工作台的缺陷，研制一种新型的圆焊工作台，该圆焊工作台通过与PLC控制装置的配合操作，完全制动化操作，工作人员只是需要做取放动作，一人可操作多台机，大大的提高了机器使用率和生产效率。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于解决现有焊接过程耗时多且需要较多的人员操作问题。
本实用新型提供一种自动对位激光圆焊工作台，适用于对两个待焊接工件结合处的环缝进行焊接，其特征在于，包括：
一工作台面；
一PLC控制装置，安装于所述工作台面上，所述PLC控制装置内加载有控制焊接流程操作指令信息的控制程序；
一驱动所述待焊接工件旋转的旋转机构，安装于所述工作台面上，所述旋转机构与PLC控制装置电性连接且接收所述PLC控制装置的指令以控制所述旋转机构的动作；
一驱动所述待焊接工件上、下往复运动的浮升机构，安装在所述旋转机构上，且与所述PLC控制装置电性连接并根据接收的所述PLC控制装置下发的指令信息控制所述浮升机构的运作，所述浮升机构设有一放置所述待焊接工件的支撑台；
一抱紧整形机构，安装在所述浮升机构上方且与所述PLC控制装置电性连接，所述抱紧整形机构包括4个相对设置的圆弧构件、驱动所述圆弧构件移动的驱动装置，4个所述圆弧构件围合形成一放置所述待焊接工件的容置空间，所述驱动装置接收所述PLC控制装置的指令信息控制所述圆弧构件抱紧或松开所述待焊接工件；
一下压装置，位于所述抱紧整形机构上方且与所述PLC控制装置电性连接，所述下压装置接收所述PLC控制装置下发的指令信息并在所述指令信息的控制下沿着与工作台面垂直的方向上、下移动压紧所述待焊接工件；
一激光焊接装置，设有两激光焊接头和与两个所述激光焊接头分别连接的位置调节器，所述两激光焊接头对称安装在所述待焊接工件的两侧，所述位置调节器接收PLC控制装置的控制信号并调节所述激光焊接头的位置以使正对待焊接工件的环缝处。
于一实施例中，所述工作台面上还设有用以对所述工作台降温的风扇箱。
于一实施例中，所述工作台面上还设有一龙门架，所述下压装置安装在所述龙门架的横梁上，所述龙门架下方自下而上设有所述旋转机构、所述浮升机构、所述抱紧整形机构。
于一实施例中，所述下压装置包括一压板和与所述压板连接的液压气缸，所述液压气缸固定在所述龙门架的横梁上且所述液压气缸的伸缩杆穿过所述横梁与所述压板连接。
于一实施例中，所述PLC控制装置为一数显控制器。
于一实施例中，所述激光焊接头上设有CCD影像定位***。
于一实施例中，所述数显控制器固定在所述工作台面上，所述数显控制器与所述CCD影像定位***电性连接，以接收并显示所述CCD影像定位***获取的激光焊接头的位置信息。
于一实施例中，两所述位置调节器分别连接在所述风扇箱上。
于一实施例中，所述工作台面还设有一监控器，所述监控器与所述激光焊接装置连接并接受所述激光焊接装置传输的图像信息。
于一实施例中，所述激光焊接头通过一脉冲信号控制。
通过本实用新型前述所揭，相较于现有技术具有以下特点：本申请通过PLC控制装置与旋转机构、浮升机构、抱紧整形机构、下压装置、激光焊接装置的配合，完全制动化操作，工作平台节约了焊接过程所需工时，工作人员只是需要做取放动作，一人可操作多台机，大大的提高了机器使用率和生产效率。
附图说明
图1，本实用新型自动对位激光圆焊工作台的轴侧结构示意图。
图2，本实用新型自动对位激光圆焊工作台的另一轴侧结构示意图。
图3，本实用新型自动对位激光圆焊工作台的正视图。
图4，本实用新型自动对位激光圆焊工作台的右视图。
其中附图标记为：
工作台面10
龙门架101
横梁1011
两支撑柱1012
安装孔1013
散热风扇102
PLC控制装置20
旋转机构30
浮升机构40
抱紧整形机构50
圆弧构件501
下压装置60
压板601
液压气缸602
激光焊接装置70
激光焊接头701
位置调节器702
CCD影像定位***703
监控器80
防护板90
具体实施方式
本实用新型详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种自动对位激光圆焊工作台，适用于对两个带焊接工件结合处的环缝进行焊接，包含一工作台面10、PLC控制装置20、驱动所述待焊接工件旋转的旋转机构30、驱动所述待焊接工件上、下往复运动的浮升机构40、用以对待焊接工件抱紧的抱紧整形机构50、下压装置60以及激光焊接装置70。其中，PLC控制装置20，安装于所述工作台面10上，所述PLC控制装置20内加载有控制焊接流程操作指令信息的控制程序。
工作台面10，在工作台面10上安装一龙门架101和一散热风扇102，散热风扇102用以为整个圆焊工作台降温用，龙门架101和散热风扇102分别对应安装在工作台面10的两端。
龙门架101设有一横梁1011和两支撑柱1012，两支撑柱1012固定在工作台面10上且分别与横梁1011的两端连接，在横梁1011上设有安装孔1013。
在龙门架101下方自下而上依次设置驱动所述待焊接工件旋转的旋转机构30、驱动所述待焊接工件上、下往复运动的浮升机构40、抱紧整形机构50以及下压装置60，本实用新型中所述待焊接工件为一桶身和桶底，桶身和桶底的材质为不锈钢，适用于饮水机领域中的不锈钢冷胆、内胆底之间的焊接，以下将以对桶身和桶底连接形成的环缝进行焊接为例描述。
在本实施例中旋转机构30为一旋转转盘，安装于所述工作台面10上，所述旋转机构30与PLC控制装置20电性连接且接收所述PLC控制装置20的指令以控制所述旋转机构30的动作；浮升机构40安装在该旋转转盘上，浮升机构40具有一放置待焊接件的支撑台(未标出)，焊接开始时，先待焊接件桶身竖直放置于支撑台上，再将桶底叠放在桶身上，当浮升机构40接收PLC控制装置20下发的指令信息时，浮升机构40驱动所述待焊接工件沿着Z轴方向上、下往复运动，定义沿着与工作台面10垂直的方向为Z轴方向；在竖直方向(Z轴方向上)调节待焊接工件桶底和桶身所处的位置，使其位于某一特定高度利于激光焊接装置焊接操作。激光焊接装置70，设有至少一激光焊接头701和与每一所述激光焊接头701连接的位置调节器702，在本实用新型中，激光焊接装置70设有两个激光焊接头701，所述两激光焊接头701对称安装在所述待焊接工件桶底和桶身的两侧，所述位置调节器702接收PLC控制装置20的控制信号并调节所述激光焊接头701的位置以使正对待焊接工件的环缝处。
其中下压装置60安装在所述龙门架101上，且下压装置60与所述PLC控制装置20电性连接，所述下压装置60接收所述PLC控制装置20下发的指令信息并在所述指令信息的控制下沿着与工作台面10垂直的方向上、下移动压紧所述待焊接工件，所述下压装置60包括一压板601和与所述压板601连接的液压气缸，所述液压气缸的伸缩杆穿过龙门架101的横梁1011上的安装孔1013向下延伸并与所述压板601连接。所述液压气缸驱动伸缩杆将压板601压制在待焊接工件上，将待焊接工件压紧，使得两待焊接工件桶底和桶身在竖直方向(Z轴方向)上紧密结合，更详细之，桶底的端口与桶身的端口紧密贴合。
在本实施例中抱紧整形机构50安装在所述浮升机构40上方且与所述PLC控制装置20电性连接，用以将桶底和桶身形成的环缝对齐，所述抱紧整形机构50包括4个相对设置的圆弧构件501、驱动所述圆弧构件501移动的驱动装置，4个所述圆弧构件501围合形成一圆桶状的容置空间，四个圆弧构件围合抱紧时，桶底和桶身被夹紧在该容置空间中，4个所述圆弧构件501将桶底和桶身形成的焊缝端口对齐，所述驱动装置接收所述PLC控制装置20的指令信息控制所述圆弧构件501抱紧或松开所述待焊接工件；值得一提的是该容置空间正对下压装置60的压板601，也即是下压装置的压板正好位于待焊接件桶底和桶身上方，下压装置和抱紧整形机构配合将焊缝端口对齐，便于后续的焊接操作。
焊接时，先将桶身放置在支撑台，桶身是竖直放置在支撑台上，在桶身上方放置桶底，和桶底形成的环缝，待焊接件在旋转机构30的驱动下旋转，激光焊接头701随着待焊接件的旋转完成环缝的焊接，本申请中设置两个激光焊接头701并且设置在两待焊接件的相对位置，故激光焊接头701完成1/2圆焊接。
值得一提的是在旋转转盘或者浮升机构40或者抱紧整形机构50或者激光焊接头701的周围均设有多个氩气保护气出气口，只要确保焊接时在环缝周围充满氩气保护气即可，该氩气保护气出气口外接气管，通过该外接气管往待焊工作区通入氩气等保护气。在龙门架101上还安装一防护板90，防护板90连接在龙门架的两支撑柱之间且位于该龙门架的下方，将旋转转盘、浮升机构40、抱紧整形机构50与外界隔离，用以放置焊接过程产生的废物洒落或溅出。
在本实施例中，该位置调节器702可固定在散热风扇102，两激光焊接头701分别位于桶身和桶底的两侧，在焊接时，位置调节器702控制两激光焊接头701对准该环缝，在激光焊接头701上还设有CCD影像定位***703，CCD的英文全称:Charge-coupled Device，中文全称:电荷耦合元件，CCD影像定位***703用以采集激光焊接头701的位置信息或图像信息，本实施例中，由于设有两个激光焊接头701，每一激光焊接头701可对环缝进行半圆(1/2圆焊接)焊接，通常用于焊接较大体积的焊接件或者较大的环缝，采用两个激光焊接头701提高焊接效率。而且采用两个焊接头相对焊接，很好的平衡了焊接时产生的应力，从而可以保持激光焊接头701两端的焊缝一致，解决了传统的单头激光旋转焊接容易产生焊接时应力不均匀，而导致两端焊缝大小不一致的问题。
在本实施例中，所述PLC控制装置20为一数显控制器，所述数显控制器固定在所述工作台面10上，所述数显控制器与所述CCD影像定位***703电性连接，以接收并显示所述CCD影像定位***703获取的激光焊接头701的位置信息。所述工作台面10还设有一监控器80，所述监控器80与所述激光焊接装置70连接并接受所述激光焊接装置70传输的图像信息。所述激光焊接头701通过一脉冲信号控制。该CCD影像定位***703与该激光焊接头同步运动并检测确定待焊接环缝的位置，将该环缝的位置信息回传至PLC控制装置20，PLC控制装置20内设有激光焊接头701运动的理论路径，将该焊缝的实际位置信息与该焊接头运动的理论路径进行比较，根据比较结果PLC控制装置20下发激光焊指令控制执行机构即位置调节器，修正焊接头的位置，达到焊缝轨迹自动跟踪的目的。
特举一具体实施例说明利用本实用新型的自动对位激光圆焊工作台100的操作流程：
步骤1，先将不锈钢桶身放置在浮升装置的支撑台上，然后将桶底叠放在桶身上。
步骤2，启动下压装置，将桶底和桶身在Z轴方向紧密压紧。
步骤3，启动抱紧整形机构，将桶底和桶身抱紧，使得桶底和桶身连接形成的环缝端口对齐。
步骤4，往环缝周围充氩气保护气。
步骤5，启动激光焊接装置、旋转机构，激光焊接头随着桶底和桶身的旋转对环缝的焊接。
步骤6，抱紧整形机构、下压装置接收PLC控制装置下发的复位命令，抱紧整形机构松开，下压装置复位。
步骤7，取出焊接完成的圆桶。
Claims (10)
1.一种自动对位激光圆焊工作台，适用于对两个待焊接工件结合处的环缝进行焊接，其特征在于，包括：
一工作台面；
一PLC控制装置，安装于所述工作台面上，所述PLC控制装置内加载有控制焊接流程操作指令信息的控制程序；
一驱动所述待焊接工件旋转的旋转机构，安装于所述工作台面上，所述旋转机构与PLC控制装置电性连接且接收所述PLC控制装置的指令以控制所述旋转机构的动作；
一驱动所述待焊接工件上下往复运动的浮升机构，安装在所述旋转机构上，且与所述PLC控制装置电性连接并根据接收的所述PLC控制装置下发的指令信息控制所述浮升机构的运作，所述浮升机构设有一放置所述待焊接工件的支撑台；
一抱紧整形机构，安装在所述浮升机构上方且与所述PLC控制装置电性连接，所述抱紧整形机构包括四个相对设置的圆弧构件、驱动所述圆弧构件移动的驱动装置，四个所述圆弧构件围合形成一放置所述待焊接工件的容置空间，所述驱动装置接收所述PLC控制装置的指令信息控制所述圆弧构件抱紧或松开所述待焊接工件；
一下压装置，位于所述抱紧整形机构上方且与所述PLC控制装置电性连接，所述下压装置接收所述PLC控制装置下发的指令信息并在所述指令信息的控制下沿着与工作台面垂直的方向上下移动压紧所述待焊接工件；
一激光焊接装置，设有两激光焊接头和与两个所述激光焊接头分别连接的位置调节器，所述两激光焊接头对称安装在所述待焊接工件的两侧，所述位置调节器接收PLC控制装置的控制信号并调节所述激光焊接头的位置以使所述激光焊接头正对待焊接工件的环缝处。
2.如权利要求1所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述工作台面上还设有用以对所述工作台降温的风扇箱。
3.如权利要求1所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述工作台面上还设有一龙门架，所述下压装置安装在所述龙门架的横梁上，所述龙门架下方自下而上设有所述旋转机构、所述浮升机构、所述抱紧整形机构。
4.如权利要求3所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述下压装置包括一压板和与所述压板连接的液压气缸，所述液压气缸固定在所述龙门架的横梁上且所述液压气缸的伸缩杆穿过所述横梁与所述压板连接。
5.如权利要求1所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述PLC控制装置为一数显控制器。
6.如权利要求4所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述激光焊接头上设有CCD影像定位***。
7.如权利要求6所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述数显控制器固定在所述工作台面上，所述数显控制器与所述CCD影像定位***电性连接，以接收并显示所述CCD影像定位***获取的激光焊接头的位置信息。
8.如权利要求2所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，两所述位置调节器分别连接在所述风扇箱上。
9.如权利要求7所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述工作台面还设有一监控器，所述监控器与所述CCD影像定位***连接并接受所述CCD影像定位***传输的图像信息。
10.如权利要求1所述的自动对位激光圆焊工作台，其特征在于，所述激光焊接头通过一脉冲信号控制。
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