[發(fā)明專利]一種自動焊接裝置及焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310313409.4
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104339074B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李交友;牛毅峰;盧群英
• 申請（專利權(quán)）人: 上汽通用五菱汽車股份有限公司
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/36;B23K37/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248
• 代理人: 羅志強(qiáng),黃震

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接裝置與焊接方法領(lǐng)域，尤其涉及一種自動焊接裝置及焊接方法。

背景技術(shù)

汽車車身的焊接主要采用電阻點(diǎn)焊，按自動化程度可分為手工焊接和機(jī)器人焊接。微車地板的焊接點(diǎn)數(shù)量較大，焊槍較大較重，采用手工焊接，勞動強(qiáng)度大，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，手工打點(diǎn)穩(wěn)定性較差，焊點(diǎn)附近區(qū)域局部容易變形，造成地板總成與側(cè)圍總成的裝配面易離空，影響拼裝質(zhì)量；采用機(jī)器人焊接，雖然具有很好的柔性并符合人機(jī)工程要求，但其需要較大的空間來設(shè)置無人區(qū)域，以保證安全，整體設(shè)備投入成本高、維護(hù)費(fèi)用高。

目前已有的多點(diǎn)自動焊裝置，能進(jìn)行多點(diǎn)焊接,但只能單向簡單移動,無法在平面內(nèi)自由移動,使用范圍受到限制，無法滿足微車地板的焊接。一些傳統(tǒng)自動焊裝置，存在安裝空間較大，與夾具相距較遠(yuǎn)，且下電極磨損不易獲得補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)，極易使零件表面焊點(diǎn)扭曲，大大影響焊接質(zhì)量。現(xiàn)有氣缸驅(qū)動自動焊是通過一個(gè)自帶鎖緊的氣缸驅(qū)動的,它能將自動焊鉗鎖定在任何預(yù)定的位置上,需要對每個(gè)焊接位置進(jìn)行位置檢測，由氣動閥對氣缸位置進(jìn)行控制，氣缸需頻繁剎車，位置精度低，氣缸鎖使用壽命短每半年需更換或維護(hù)，增加維護(hù)成本并影響生產(chǎn)。

從以上技術(shù)背景分析可知，當(dāng)前沒有出現(xiàn)能對微車地板實(shí)現(xiàn)多車型、多點(diǎn)焊接的簡單機(jī)械裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：構(gòu)建一種三維的、多點(diǎn)焊接、成本低、維護(hù)費(fèi)用低、維護(hù)方便，可靠性高，速度快，結(jié)構(gòu)簡單的自動焊接裝置及焊接方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為構(gòu)建一種自動焊接裝置及焊接方法，包括機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)、焊接系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)，所述焊接系統(tǒng)安裝在所述機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，所述自動控制系統(tǒng)控制所述焊接系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述自動控制系統(tǒng)包括PLC控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、現(xiàn)場總線、分布式I/O、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)及顯示屏，所述PLC控制器連接所述工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與所述伺服驅(qū)動器連接，所述伺服驅(qū)動器與所述伺服電機(jī)連接，所述工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與所述顯示屏連接，所述PLC控制器通過現(xiàn)場總線與所述分布式I/O連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述焊接系統(tǒng)包括焊接控制器、變壓器、焊鉗、電氣自動控制系統(tǒng)，所述焊接控制器輸出觸發(fā)信號給所述電氣自動控制系統(tǒng)，所述變壓器位于所述電氣自動控制系統(tǒng)內(nèi)，所述電氣自動控制系統(tǒng)輸出控制信號控制所述焊鉗。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括第一直線移動單元和第二直線移動單元。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一直線移動單元包括X向伺服電機(jī)、X向驅(qū)動齒輪、X向齒條、X向線性導(dǎo)軌組件、 X向原點(diǎn)開關(guān)、X向第一限位開關(guān)、X向第二限位開關(guān)、X向支撐座、X向滑移座及焊槍，所述X向線性導(dǎo)軌組件安裝在底座上，X向滑移座固定在X向線性導(dǎo)軌組件上，X向伺服電機(jī)與X向滑移座連接，焊槍固定在第二直線移動單元的Y向滑移座上，隨Y向滑移座一起運(yùn)動， X向驅(qū)動齒輪裝配到X向伺服電機(jī)輸出軸上， X向驅(qū)動齒輪與X向齒條結(jié)合，X向線性導(dǎo)軌組件的齒條和X向原點(diǎn)開關(guān)、X向第一限位開關(guān)、 X向第二限位開關(guān)都裝在X向支撐座上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二直線移動單元包括Y向伺服電機(jī)、Y向驅(qū)動齒輪、Y向齒條、Y向線性導(dǎo)軌組件、Y向原點(diǎn)開關(guān)、Y向第一限位開關(guān)、Y向第二限位開關(guān)、Y向支撐座、Y向滑移座，所述Y向線性導(dǎo)軌組件安裝在Y向支撐座上，Y向滑移座固定在Y向線性導(dǎo)軌組件上，Y向伺服電機(jī)與Y向滑移座連接，Y向驅(qū)動齒輪裝配到Y(jié)向伺服電機(jī)輸出軸上，Y向驅(qū)動齒輪與Y向齒條結(jié)合，Y向驅(qū)動齒輪裝配到伺服電機(jī)輸出軸上，Y向線性導(dǎo)軌組件的齒條和Y向原點(diǎn)開關(guān)、Y向第一限位開關(guān)、Y向第二限位開關(guān)都裝在Y向支撐座上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述焊槍下方安裝有潤滑系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一直線移動單元和所述第二直線移動單元通過調(diào)節(jié)螺桿連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)節(jié)螺桿旁設(shè)有X向電纜拖鏈，所述第二直線移動單元的焊槍下設(shè)有Y向電纜拖鏈，所述X向電纜拖鏈一端固定在第一直線移動單元，另一端與第二直線移動單元連接，所述Y向電纜拖鏈一端固定在所述Y向支撐座的上部，另一端固定在所述Y向支撐座的下部。

一種使用自動焊接裝置的焊接方法，包括以下步驟：

A、 車體輸送到自動焊接裝置，所有定位單元夾具夾緊；

B、 自動控制系統(tǒng)向焊接系統(tǒng)發(fā)出控制信號；

C、 伺服驅(qū)動器控制伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械運(yùn)動移動到焊點(diǎn)位置；

D、 自動控制系統(tǒng)向焊接發(fā)出焊接信號，焊接系統(tǒng)進(jìn)行焊接工作；