專利名稱：半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于儲(chǔ)能式螺柱焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及單槍或多焊槍的連續(xù)焊接技術(shù)，特別涉及一種半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種板類部件在生產(chǎn)、制造中大量地采用到螺栓焊接，其中大部分都是以手動(dòng)焊接為主。而手持式焊槍或自動(dòng)焊槍都是一臺(tái)焊機(jī)對應(yīng)一支焊槍，手持式焊槍無保護(hù)、 無脫料裝置，手持式焊槍由操作者手持及簡杠桿操作，不但焊接速度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且焊接質(zhì)量(精確度、牢固性)較難保證。因?yàn)椴僮髡咴谑止げ僮鬟^程中，需要一個(gè)重復(fù)的輔助時(shí)間和操作過程，無法充分利用儲(chǔ)能式螺柱焊機(jī)的特性(即工作過程和焊接成形時(shí)間短的特點(diǎn))。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高手動(dòng)焊機(jī)的焊接精度和焊接速度，降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，本發(fā)明根據(jù)螺柱焊接機(jī)和焊槍的工作原理，提供了一種半自動(dòng)多槍連續(xù)工作的螺柱焊接控制系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，包括焊機(jī)主機(jī)、焊槍、焊接工作臺(tái)和焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱包括控制主回路和信號主回路，所述焊機(jī)主機(jī)的電流輸出端經(jīng)過控制主回路的分流板、電磁接觸器分別與多個(gè)焊槍連接；所述焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號經(jīng)過信號主回路的變壓器、時(shí)間繼電器、電子開關(guān)與電磁接觸器連接，用于控制多個(gè)焊槍輪流進(jìn)行焊接。上述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路通過分流板和電磁接觸器將焊機(jī)主機(jī)的單路電流輸出轉(zhuǎn)換為多路電流輸出。所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路轉(zhuǎn)換后的輸出電流共有八路，分別與八個(gè)焊槍連接。上述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的信號主回路將焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)的受控信號，用于控制焊槍進(jìn)行焊接。上述焊接工作臺(tái)包括氣缸、焊槍固定座和定位模板，所述焊槍固定在氣缸下部的焊槍固定座上，被焊接的板材放置在工作臺(tái)的定位模板上。所述焊槍固定座的周邊安裝有自動(dòng)脫料裝置和用于控制焊槍開關(guān)的行程開關(guān)。所述定位模板可根據(jù)不同板材的尺寸進(jìn)行更換。所述焊槍的下端部設(shè)有火花廢氣防護(hù)套。本發(fā)明的顯著特點(diǎn)在于，在提高焊接精度和降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，可以有效地減少焊接工作中的輔助時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了單焊機(jī)單槍焊接向單焊機(jī)多槍連續(xù)輪流焊的轉(zhuǎn)換。而且在雙人操作的過程中充分利用焊接中的焊接等待時(shí)間和裝釘時(shí)間之間的互相錯(cuò)開，在焊接過程中兩位操作者的配合消除了中間等待的時(shí)間，從而較大程度地提高了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明所述控制系統(tǒng)的主回路原理框圖；圖2為本發(fā)明所述電氣控制箱的布局圖；圖3為本發(fā)明所述控制系統(tǒng)的電氣接線圖；圖4為本發(fā)明所述多焊槍焊接工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明所述的多焊槍連續(xù)焊接，是指在不增加焊機(jī)數(shù)量和不修改焊機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下，通過對輸出端主回路(焊槍主回路)進(jìn)行改進(jìn)，由單機(jī)單焊槍轉(zhuǎn)換成單機(jī)多焊槍工作狀態(tài)。如圖1 圖4所示，本發(fā)明所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，包括焊機(jī)主機(jī)、焊槍、焊接工作臺(tái)和焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱包括控制主回路和信號主回路，所述焊機(jī)主機(jī)的電流輸出端經(jīng)過控制主回路的分流板、電磁接觸器分別與多個(gè)焊槍連接；所述焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號經(jīng)過信號主回路的變壓器、時(shí)間繼電器、電子開關(guān)與電磁接觸器連接，用于控制多個(gè)焊槍輪流進(jìn)行焊接。其中，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路通過分流板和電磁接觸器將焊機(jī)主機(jī)的單路電流輸出轉(zhuǎn)換為多路電流輸出。所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路轉(zhuǎn)換后的輸出電流共有八路，分別與八個(gè)焊槍連接。所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的信號主回路將焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)的受控信號，用于控制焊槍進(jìn)行焊接。本發(fā)明的工作原理如下接通AC220V電源(插頭D)，將電氣控制箱的主電源開關(guān) F拔到接通狀態(tài)，電源輸入到電氣控制箱內(nèi)的主變壓器E，經(jīng)過互鎖繼電器J、H，再經(jīng)時(shí)間繼電器Al A4、B1 B4，變壓器E輸出DC110V，至行程開關(guān)QS1、QS2，另一路DCllOV輸出經(jīng)時(shí)間繼電器A1、B1、C1 C6和電子開關(guān)Gl G8，最終到達(dá)電磁接觸器Ml M8。Al A4 和Cl C3組成一組信號控制回路，Bl B4和C4 C6組成另外一組信號控制回路，電子開關(guān)Gl G8的作用是用于斷開各焊槍的控制信號。時(shí)間繼電器的運(yùn)行時(shí)間根據(jù)連續(xù)焊接工作的時(shí)間，分別設(shè)定為第一組Al (0. 5秒)、A2 (1秒)、A3 (2秒)、A4 (3秒)，第二組Bl B4的焊接工作時(shí)間設(shè)定與第一組相同。螺柱焊機(jī)的電源接通后，焊機(jī)主回路的電源輸出端電路經(jīng)電氣箱內(nèi)的分流板L，分8路轉(zhuǎn)至8個(gè)電磁接觸器Ml M8 (8個(gè)接觸器處于斷開狀態(tài))。 電磁接觸器Ml M8的輔助觸頭常開兩端連接到的焊機(jī)焊接信號端，起到開關(guān)的作用。本發(fā)明所述控制系統(tǒng)的詳細(xì)電氣接線圖如圖3所示，其中，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的工作步驟如下一、第一組操作者踏下氣動(dòng)腳踏后，氣缸向下移動(dòng)壓下焊槍，下移的同時(shí)觸動(dòng)設(shè)在工作臺(tái)面的行程開關(guān)QSl，行程開關(guān)QSl接通變壓器E輸出電源DCllOV經(jīng)過繼電器J，吸合繼電器H，常開點(diǎn)接通變成閉合。從而接通第一組信號回路的電路電源Al A4。電氣控制箱信號回路的電路電源接通，接至?xí)r間繼電器Al A4的線圈(電氣控制箱信號回路的利用4個(gè)時(shí)間繼電器Al A4上的常閉觸點(diǎn)組成串聯(lián)電路)1、時(shí)間繼電器Al在電源接通后延時(shí)0. 5秒吸合，時(shí)間繼電器Al線圈吸合動(dòng)作后接通由變壓器E輸出的DCllOV電源，DCllOV電源經(jīng)電子開關(guān)Gl再到達(dá)電磁接觸器Ml的
4線圈(線圈吸合)，從而接通電磁接觸器Ml的主觸點(diǎn)和帶動(dòng)接通其輔助觸頭。即焊機(jī)主回路的電流輸出接通至焊槍1，焊機(jī)的焊接信號亦同時(shí)開啟。最終實(shí)現(xiàn)焊機(jī)主回路電流輸出經(jīng)分流板L、再經(jīng)過電磁接觸器Ml后到達(dá)焊槍1，焊槍1完成焊接。從時(shí)間繼電器Al電路接通到完成焊接，整個(gè)過程時(shí)間小于或等于0. 2秒2、時(shí)間繼電器A2在電源接通后延時(shí)1秒吸合，時(shí)間繼電器A2線圈吸合動(dòng)作后，時(shí)間繼電器A2中的原常閉點(diǎn)斷開，斷開了串聯(lián)在時(shí)間繼電器A2常閉點(diǎn)上的時(shí)間繼電器Al電氣控制箱信號回路的電路電源(電磁接觸器Ml也跟著斷開，其焊機(jī)主回路電流和焊接信號連接也斷開)。時(shí)間繼電器A2線圈的吸合也接通了時(shí)間繼電器Cl的線圈(Cl延時(shí)0.8秒后進(jìn)行吸合動(dòng)作)電源，接通了由變壓器E輸出的DCllOV電源，DCllOV電源經(jīng)時(shí)間繼電器 Cl再經(jīng)電子開關(guān)G2再到達(dá)電磁接觸器M2的線圈(線圈吸合)，從而接通電磁接觸器M2的主觸點(diǎn)和帶動(dòng)接通其輔助觸頭。即焊機(jī)主回路電流輸出接通至焊槍2，焊機(jī)的焊接信號亦同時(shí)開啟。最終實(shí)現(xiàn)焊機(jī)主回路電流輸出經(jīng)分流板L、再經(jīng)過電磁接觸器M2后到達(dá)焊槍2，焊槍2完成焊接。從A2電路接通到完成焊接，整個(gè)過程時(shí)間為0. 8秒。因?yàn)楹笝C(jī)完成一次焊接后需要0. 7秒時(shí)間進(jìn)行焊接前的充電(焊接電流和信號斷開后才可以開始充電)，因此必須增加時(shí)間繼電器Cl設(shè)定一個(gè)二次延時(shí)(0. 8秒)，以達(dá)到焊機(jī)的運(yùn)行原理要求。3、時(shí)間繼電器A3在電源接通后延時(shí)2秒吸合，時(shí)間繼電器A3線圈吸合動(dòng)作后，時(shí)間繼電器A3中的原常閉點(diǎn)斷開，斷開了串聯(lián)在時(shí)間繼電器A3常閉點(diǎn)上的時(shí)間繼電器A2電氣控制箱信號回路的電路電源(電磁接觸器M2也跟著斷開，其焊機(jī)主回路電流和焊接信號連接也斷開)。時(shí)間繼電器A3線圈的吸合也接通了時(shí)間繼電器C2的線圈(C2也是延時(shí)0.8 秒后才進(jìn)行吸合動(dòng)作)電源，接通了由變壓器E輸出的DCllOV電源，DCllOV電源經(jīng)時(shí)間繼電器C2再經(jīng)電子開關(guān)G3再到達(dá)電磁接觸器M3的線圈(線圈吸合)，從而接通電磁接觸器 M3的主觸點(diǎn)和帶動(dòng)接通其輔助觸頭。即焊機(jī)主回路電流輸出接通至焊槍3，焊機(jī)的焊接信號亦同時(shí)開啟。最終實(shí)現(xiàn)焊機(jī)主回路電流輸出經(jīng)分流板L、再經(jīng)過電磁接觸器M3后到達(dá)焊槍3，焊槍3完成焊接。從時(shí)間繼電器A3電路接通到完成焊接，整個(gè)過程時(shí)間也是0.8秒。 因?yàn)楹笝C(jī)完成第二次焊接后同樣需要0. 7秒時(shí)間進(jìn)行焊接前的充電(焊接電流和信號斷開后才可以開始充電)，因此必須增加時(shí)間繼電器C2設(shè)定一個(gè)二次延時(shí)，以達(dá)到焊機(jī)的運(yùn)行原理要求。4、時(shí)間繼電器A4在電源接通后延時(shí)2秒吸合，時(shí)間繼電器A4線圈吸合動(dòng)作后， 時(shí)間繼電器A4中的原常閉點(diǎn)斷開，斷開了串聯(lián)在時(shí)間繼電器A4常閉點(diǎn)上的時(shí)間繼電器A3 電氣控制箱信號回路的電路電源(電磁接觸器M3也跟著斷開，其焊機(jī)主回路電流和焊接信號連接也斷開)。時(shí)間繼電器A4線圈的吸合也接通了時(shí)間繼電器C3的線圈(C3也是延時(shí) 0. 8秒后才進(jìn)行吸合動(dòng)作)電源，接通了由變壓器E輸出的DCllOV電源，DCllOV電源經(jīng)時(shí)間繼電器C3再經(jīng)電子開關(guān)G4再到達(dá)電磁接觸器M4的線圈(線圈吸合)，從而接通電磁接觸器M4的主觸點(diǎn)和帶動(dòng)接通其輔助觸頭。即焊機(jī)主回路電流輸出接通至焊槍4，焊機(jī)的焊接信號亦同時(shí)開啟。最終實(shí)現(xiàn)焊機(jī)主回路電流輸出經(jīng)分流板L、再經(jīng)過電磁接觸器M4后到達(dá)焊槍4，焊槍4完成焊接。從A4電路接通到完成焊接，整個(gè)過程時(shí)間也是0.8秒。因?yàn)楹笝C(jī)完成第三次焊接后同樣需要0. 7秒時(shí)間進(jìn)行焊接前的充電(焊接電流和信號斷開后才可以開始充電，過程需時(shí)間大于0. 7秒)，因此必須增加時(shí)間繼電器C3設(shè)定一個(gè)二次延時(shí)，以達(dá)到焊機(jī)的運(yùn)行原理要求。二、第二組操作者在第一組操作者完成焊接松開腳踏提起第一組氣缸后，踏下氣動(dòng)腳踏后(如在第一組焊接期間踏下氣動(dòng)腳踏，因互鎖的原因是無法進(jìn)行工作的)，第二組氣缸向下移動(dòng)壓下焊槍，下移的同時(shí)觸動(dòng)設(shè)在工作臺(tái)面的行程開關(guān)QS2，行程開關(guān)QS2接通變壓器E輸出電源DCllOV經(jīng)過繼電器H，吸合繼電器J，常開點(diǎn)接通變成閉合。從而接通第二組信號回路的電路電源Bl B4。電氣控制箱信號回路的電路電源接通，接至?xí)r間繼電器Bl B4的線圈(電氣控制箱信號回路利用四個(gè)時(shí)間繼電器Bl B4上的常閉觸點(diǎn)組成串聯(lián)電路1、時(shí)間繼電器Bl在電路電源接通后延時(shí)0.5秒吸合，其運(yùn)行原理與第一組的時(shí)間繼電器Al相同。2、時(shí)間繼電器B2在電路電源接通后延時(shí)1秒吸合，其運(yùn)行原理與第一組的時(shí)間繼電器A2相同。3、時(shí)間繼電器B3在電路電源接通后延時(shí)2秒吸合，其運(yùn)行原理與第一組的時(shí)間繼電器A3相同。4、時(shí)間繼電器B4在電路電源接通后延時(shí)3秒吸合，其運(yùn)行原理與第一組的時(shí)間繼電器A4相同。本發(fā)明的電氣控制箱的原理是將原螺柱焊機(jī)的控制主回路單路焊槍輸出轉(zhuǎn)變成多路(8路)焊槍輸出，通過控制主回路上各接觸器Ml M8的通斷控制其8路焊槍的工作。而接觸器的通斷由信號主回路來控制，對不同數(shù)量和規(guī)格的螺柱焊接，操作者可以調(diào)整信號輸出端來進(jìn)行控制(詳見圖2、3)。利用焊機(jī)焊接時(shí)間和焊接間隔短的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)輪流在短時(shí)間內(nèi)接通各焊槍控制主回路，從而實(shí)現(xiàn)焊槍輪流焊接。本發(fā)明通過采用定位多槍連續(xù)(時(shí)序)焊接的方法，在保證焊接質(zhì)量的同時(shí)，可大幅提高工作效率。與傳統(tǒng)的手持式焊槍焊接方式的比較詳見附表1。焊接方式采用電梯召喚箱某一標(biāo)配規(guī)格面板進(jìn)行焊接對比(雙人操作) (焊接4顆M3*16的短釘螺柱和4顆M3U5的長釘螺柱)焊接時(shí)間手持式焊槍焊接流程長釘焊接 1、將面板放在工作臺(tái)上； 2、在面板上套上標(biāo)有焊接位置定位的開孔模板； 3、乎工將焊機(jī)接地端與焊接板材和焊接模板夾緊接通接地端(通過夾緊裝置將)； 4、乎持焊槍來裝上待焊接的螺柱； 5、將裝好螺柱的焊槍對準(zhǔn)焊接定位； 6、手工垂直壓下焊槍； 7、確認(rèn)壓下焊槍后，扳下焊接開關(guān)； 8、焊接進(jìn)行； 9、焊接完成后松開焊槍，并將焊槍拔出，再重復(fù)第4 9步來進(jìn)行后面三顆螺柱的焊接。完成所有同一規(guī)格的螺柱焊接后，松幵夾在面板上的夾緊裝裝置，將焊接好的面板和開孔模板拿開。(整個(gè)過程約25秒) 短釘揮接 移到另一工作臺(tái)以同樣的操作方式來進(jìn)行另一款螺柱的焊接。 (整個(gè)過程同樣約25秒)合計(jì) 50秒半自動(dòng)定位多槍焊接機(jī)焊接流程長釘焊接- 1、先雙手同時(shí)操作將4顆螺柱裝到焊槍的槍咀中(約5秒)； 2、取面板(3秒)； 3、將面板頂住模板定位左上角(約1秒)； 4、踏下氣動(dòng)腳踏(氣缸觸動(dòng)開關(guān))，4槍輪流焊接(約5秒)； 5、松幵氣動(dòng)腳踏開關(guān)； 6、將面板平移送給右側(cè)短釘工作臺(tái)(約1秒)。重新開始下一件的焊接工作。合計(jì) 30秒
權(quán)利要求
1.一種半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，包括焊機(jī)主機(jī)、焊槍、焊接工作臺(tái)和焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱，其特征在于，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱包括控制主回路和信號主回路， 所述焊機(jī)主機(jī)的電流輸出端經(jīng)過控制主回路的分流板、電磁接觸器分別與多個(gè)焊槍連接； 所述焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號經(jīng)過信號主回路的變壓器、時(shí)間繼電器、電子開關(guān)與電磁接觸器連接，用于控制多個(gè)焊槍輪流進(jìn)行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路通過分流板和電磁接觸器將焊機(jī)主機(jī)的單路電流輸出轉(zhuǎn)換為多路電流輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的控制主回路轉(zhuǎn)換后的輸出電流共有八路，分別與八個(gè)焊槍連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱的信號主回路將焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)的受控信號，用于控制焊槍進(jìn)行焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接工作臺(tái)包括氣缸、焊槍固定座和定位模板，所述焊槍固定在氣缸下部的焊槍固定座上，被焊接的板材放置在工作臺(tái)的定位模板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍固定座的周邊安裝有自動(dòng)脫料裝置和用于控制焊槍開關(guān)的行程開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模板可根據(jù)不同板材的尺寸進(jìn)行更換。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍的下端部設(shè)有火花廢氣防護(hù)套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半自動(dòng)多槍連續(xù)工作螺柱焊接控制系統(tǒng)，包括焊機(jī)主機(jī)、焊槍、焊接工作臺(tái)和焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱，所述焊槍轉(zhuǎn)換電氣控制箱包括控制主回路和信號主回路，所述焊機(jī)主機(jī)的電流輸出端經(jīng)過控制主回路的分流板、電磁接觸器分別與多個(gè)焊槍連接；所述焊機(jī)主機(jī)的接地儲(chǔ)電信號和焊槍焊接的開關(guān)信號經(jīng)過信號主回路的變壓器、時(shí)間繼電器、電子開關(guān)與電磁接觸器連接，用于控制多個(gè)焊槍輪流進(jìn)行焊接。本發(fā)明在降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，可以有效地減少焊接工作中的輔助時(shí)間，而且在雙人操作的過程中充分利用焊接中的焊接等待時(shí)間和裝釘時(shí)間之間的互相錯(cuò)開，在焊接過程中兩位操作者的配合消除了中間等待的時(shí)間，從而較大程度地提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B23K37/02GK102152040SQ20101054260
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者梅志斌, 邱偉光, 鐘立泰, 陳日安, 黃世勇 申請人:日立電梯(中國)有限公司