[實用新型]手工焊接自動監控系統

無效

• 申請號: 201020681513.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN201906911U
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 程興瀟;徐乃佩;趙曉琴;孫立德
• 申請（專利權）人: 佛吉亞(上海)管理有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/10;G05B19/048
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

技術領域

本實用新型涉及手工焊接監控系統及方法。

背景技術

汽車零部件工件相對于造船、重工、管道等行業，其特點為：批量大、材料厚度薄、焊縫數量多、焊縫長度短、不適于無損探傷(NDT)、多與乘客安全相關(安全法規焊縫)、難于對不合格品返工或補焊。這些特點決定了此類焊接應重點放在過程控制，而非焊接完成后的探傷等檢驗。

目前在汽車行業上的此類重要焊縫(安全法規類)的焊接上，各廠家基本采用機器人焊接，但是帶來的問題是技術難度高，設備投資成本居高不下，動輒上百萬，尤其是小批量多品種時，更無法發揮機器人批量制造的優勢。而當采用手工焊接方法時，焊接質量基本完全依靠工人的技術水平及臨場發揮，對焊縫等沒有自動判斷，僅憑工人自檢目測，從而使工件質量帶有極大的隨意性，難以保證批量制造的質量穩定性。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種手工焊接自動監控系統及監控方法，以克服手工焊接質量完全依靠工人水平而定的缺點。

本實用新型的手工焊接自動監控系統，其特征在于包括控制裝置、手工焊接設備、夾具以及人機交互界面，夾具用于對零件進行定位夾緊，人機交互界面耦接至控制裝置，控制裝置包括：信號采集模塊，耦接至焊接設備，以采集焊接設備焊接的通斷電信號；焊縫計數模塊，耦接信號采集模塊，以根據該通斷電信號對焊縫數量進行計數；焊接計時模塊，耦接信號采集模塊，以根據該通斷電信號對焊接時間進行計時；焊接設備控制模塊，耦接焊縫計數模塊，以根據該焊縫數量控制焊接設備電源的通斷；以及夾具鎖定模塊，耦接焊接設備計時模塊，以根據該焊接時間控制夾具的鎖止。

所述的手工焊接自動監控系統，其進一步的特點是控制器還包括工件統計模塊。

本實用新型的方法利用所述的手工焊接自動監控系統，其特點是，包括如下步驟：

A.利用人機交互界面設定規定的焊縫數量、焊接節拍，使焊接設備解除鎖定，此時焊接設備可以通電；

B.利用夾具鎖定工件；

C.利用焊接設備對工件進行焊接，同時控制器的信號采集模塊采集焊接設備焊接的通斷電狀態，焊縫計數模塊根據通斷電信號對焊縫數量進行計數，焊接計時模塊根據該通斷電信號對焊接時間進行計時；

D.通過人機交互界面指令控制器完成焊接；以及

E.利用控制器判斷焊縫數量是否符合通過人機交互界面設定的焊縫數量參數，如果不符合，則輸出警報到人機交互界面，同時，根據焊縫數量多少，少于規定值，提示將漏掉的焊縫再繼續焊完；多于規定值時，報警并啟動焊接設備控制模塊鎖定焊接設備，不允許繼續焊接。

所述的監控方法，其進一步的特點是，還包括步驟F.當焊縫數量符合規定值時，利用控制器進一步判定焊接時間是否符合規定焊接節拍，如果不符合，則輸出警報到人機交互界面，利用夾具鎖定模塊使夾具保持鎖定狀態，對于步驟E中焊縫數量和步驟F中焊接節拍引起的鎖定，需要由人工憑鑰匙解除，以有效控制不合格品的流轉。

所述的監控方法，其進一步的特點是，還包括步驟E.在步驟F中焊接節拍符合規定后，利用控制器指令夾具鎖定模塊自動解除鎖定夾具，夾具進入松開的激活步驟。

所述的監控方法，其進一步的特點是，在步驟A中還利用人機交互界面設定夾具的編號，并在步驟B中判斷工位上的夾具是否與該編號一致。

所述的監控方法，其進一步的特點是，在步驟A中還利用人機交互界面設定工件的參數，并在步驟B中判斷夾具上的工件是否與該參數一致。

本實用新型通過對焊縫數量、焊接計時等的控制實現了手工焊機過程的監控，保證了焊接質量，其成本與機器人自動焊接工作站投資成本相比有成十倍的差別，實現了在低成本解決方案下，較好地解決了對手工焊接的自動監控，防止手工焊接過程中，漏焊縫，多焊縫，焊接時間超時等不合格品的流轉，提高了產品質量穩定性，具有較好的社會和經濟效益。

附圖說明

圖1是手工焊接自動監控系統的方框圖。

圖2是控制裝置的方框圖。

圖3是手工焊接自動監控系統運行流程圖。

圖4是焊接監控方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，手工焊接自動監控系統包括人機交互界面1，控制裝置2，夾具3和手工焊接設備4。人機交互界面(HMI)例如包括(觸摸)顯示屏、控制按鈕10、指示燈。手工焊接設備4例如包括手工焊機、焊槍、送絲機、線纜。夾具3包括但不限于電氣柜、CPU、電源、I/O模塊等。