一种自动焊接装置及焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及焊接装置与焊接方法领域，尤其涉及一种自动焊接装置及焊接方法，包括机械运动机构、焊接系统、自动控制系统，所述焊接系统安装在所述机械运动机构上，所述自动控制系统控制所述焊接系统。本发明专利技术可以用在车身近似平面的场合均可应用，本装置结构简单，成本低，维护方便，可靠性高，速度快，重复定位性能精度高，安装空间小，焊点质量稳定，焊接缺陷少，降低劳动强度，减少操作人员数量。

【技术实现步骤摘要】
一种自动焊接装置及焊接方法
本专利技术涉及焊接装置与焊接方法领域，尤其涉及一种自动焊接装置及焊接方法。
技术介绍
汽车车身的焊接主要采用电阻点焊，按自动化程度可分为手工焊接和机器人焊接。微车地板的焊接点数量较大，焊枪较大较重，采用手工焊接，劳动强度大，焊接质量不稳定，手工打点稳定性较差，焊点附近区域局部容易变形，造成地板总成与侧围总成的装配面易离空，影响拼装质量；采用机器人焊接，虽然具有很好的柔性并符合人机工程要求，但其需要较大的空间来设置无人区域，以保证安全，整体设备投入成本高、维护费用高。目前已有的多点自动焊装置，能进行多点焊接,但只能单向简单移动,无法在平面内自由移动,使用范围受到限制，无法满足微车地板的焊接。一些传统自动焊装置，存在安装空间较大，与夹具相距较远，且下电极磨损不易获得补偿的缺点，极易使零件表面焊点扭曲，大大影响焊接质量。现有气缸驱动自动焊是通过一个自带锁紧的气缸驱动的,它能将自动焊钳锁定在任何预定的位置上,需要对每个焊接位置进行位置检测，由气动阀对气缸位置进行控制，气缸需频繁刹车，位置精度低，气缸锁使用寿命短每半年需更换或维护，增加维护成本并影响生产。从以上技术背景分析可知，当前没有出现能对微车地板实现多车型、多点焊接的简单机械装置。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：构建一种三维的、多点焊接、成本低、维护费用低、维护方便，可靠性高，速度快，结构简单的自动焊接装置及焊接方法。本专利技术采取的技术方案为构建一种自动焊接装置及焊接方法，包括机械运动机构、焊接系统、自动控制系统，所述焊接系统安装在所述机械运动机构上，所述自动控制系统控制所述焊接系统。作为本专利技术的进一步改进，所述自动控制系统包括PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机、现场总线、分布式I/O、工业以太网交换机及显示屏，所述PLC控制器连接所述工业以太网交换机，所述工业以太网交换机与所述伺服驱动器连接，所述伺服驱动器与所述伺服电机连接，所述工业以太网交换机与所述显示屏连接，所述PLC控制器通过现场总线与所述分布式I/O连接。作为本专利技术的进一步改进，所述焊接系统包括焊接控制器、变压器、焊钳、电气自动控制系统，所述焊接控制器输出触发信号给所述电气自动控制系统，所述变压器位于所述电气自动控制系统内，所述电气自动控制系统输出控制信号控制所述焊钳。作为本专利技术的进一步改进，所述机械运动机构包括第一直线移动单元和第二直线移动单元。作为本专利技术的进一步改进，所述第一直线移动单元包括X向伺服电机、X向驱动齿轮、X向齿条、X向线性导轨组件、X向原点开关、X向第一限位开关、X向第二限位开关、X向支撑座、X向滑移座及焊枪，所述X向线性导轨组件安装在底座上，X向滑移座固定在X向线性导轨组件上，X向伺服电机与X向滑移座连接，焊枪固定在第二直线移动单元的Y向滑移座上，随Y向滑移座一起运动，X向驱动齿轮装配到X向伺服电机输出轴上，X向驱动齿轮与X向齿条结合，X向线性导轨组件的齿条和X向原点开关、X向第一限位开关、X向第二限位开关都装在X向支撑座上。作为本专利技术的进一步改进，所述第二直线移动单元包括Y向伺服电机、Y向驱动齿轮、Y向齿条、Y向线性导轨组件、Y向原点开关、Y向第一限位开关、Y向第二限位开关、Y向支撑座、Y向滑移座，所述Y向线性导轨组件安装在Y向支撑座上，Y向滑移座固定在Y向线性导轨组件上，Y向伺服电机与Y向滑移座连接，Y向驱动齿轮装配到Y向伺服电机输出轴上，Y向驱动齿轮与Y向齿条结合，Y向驱动齿轮装配到伺服电机输出轴上，Y向线性导轨组件的齿条和Y向原点开关、Y向第一限位开关、Y向第二限位开关都装在Y向支撑座上。作为本专利技术的进一步改进，所述焊枪下方安装有润滑系统。作为本专利技术的进一步改进，所述第一直线移动单元和所述第二直线移动单元通过调节螺杆连接。作为本专利技术的进一步改进，所述调节螺杆旁设有X向电缆拖链，所述第二直线移动单元的焊枪下设有Y向电缆拖链，所述X向电缆拖链一端固定在第一直线移动单元，另一端与第二直线移动单元连接，所述Y向电缆拖链一端固定在所述Y向支撑座的上部，另一端固定在所述Y向支撑座的下部。一种使用自动焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：A、车体输送到自动焊接装置，所有定位单元夹具夹紧；B、自动控制系统向焊接系统发出控制信号；C、伺服驱动器控制伺服电机驱动机械运动移动到焊点位置；D、自动控制系统向焊接发出焊接信号，焊接系统进行焊接工作；E、焊接完成，焊接系统反馈焊接信号到自动控制系统；F、自动控制系统再使伺服电机走到下一焊接点位焊接，直至焊接完成所有设定焊点，伺服电机返回原点位；G、焊接系统触发原点开关，给自动控制系统反馈原点信号；H、所有定位单元夹具打开，车体往前输送；I、输送小车回位，自动控制系统复位。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以用在车身近似平面的场合均可应用，本装置结构简单，成本低，维护方便，可靠性高，速度快，重复定位性能精度高，安装空间小，焊点质量稳定，焊接缺陷少，降低劳动强度，减少操作人员数量。该自动焊接的装置在车身近似平面的场合均可应用，结构简单，总体成本比气缸驱动自动焊或机器人焊接成本更低，维护方便，可靠性高，速度快，重复定位精度高，安装空间小，适合多种车型的切换应用，满足多车型的焊接要求，实现功能方面的增加，重复定位性能提高，焊点质量稳定，焊接缺陷少。该机构采用模块化、系统化、集成设计，结构紧凑，对焊接设备要求低，使用普通的焊机/焊枪可以实现不同车身位置的焊接，该装置可以快速组合满足气动或伺服电机驱动安装要求，所有易损管线都采用拖链进行保护，提高寿命，降低运行成本。该机构的使用可以降低劳动强度，减少操作人员数量。一台自动焊接装置的焊接点数在相同的时间内比人工操作焊接点数多约20%，完全可以取代一个工人焊接操作量。附图说明图1是本专利技术自动焊接装置结构示意图；图2是本专利技术自动焊接装置初始状态图；图3是本专利技术自动焊接装置自动焊原理图；图4是本专利技术自动焊接装置控制原理图；图5是本专利技术自动焊接装置布置图；图6是本专利技术自动焊接装置主视图；图7是本专利技术自动焊接装置俯视图；图8是本专利技术自动焊接装置右视图；图9是本专利技术自动焊焊接方法的流程图；1、X向支撑座；2、X向滑移座；3、调节螺杆；4、X向开关拨动块；5、X向线性导轨组件；6、X向伺服电机；7、X向齿条；8、X向原点开关；9、X向第一限位开关；10、X向第二限位开关；11、Y向支撑座；12、Y向齿条；13、Y向伺服电机；14、焊枪；15、Y向滑移座；16、Y向线性导轨组件；17、X向电缆拖链；18、润滑系统；19、Y向原点开关；20、Y向第一限位开关；21、Y向第二限位开关；22、Y向驱动齿轮；23、X向驱动齿轮；24、Y向电缆拖链；100、第一直线移动单元；200、第二直线移动单元；201、焊接控制器；202、电气自动控制系统；203、变压器；204、焊钳；300、PLC控制器；301、分布式I/O；302、显示屏；303、工业以太网交换机；304、伺服驱动器；305、伺服电机。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1、图2所示，本专利技术包括机械运动机构、焊接系统、自动控制系统，所述焊接系统安装在所述机械运动机构上，所述自动控制系统控制所述焊接系统。如图4所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动焊接装置，其特征在于：包括机械运动机构、焊接系统、自动控制系统，所述焊接系统安装在所述机械运动机构上，所述自动控制系统控制所述焊接系统。

【技术特征摘要】
1.一种自动焊接装置，包括机械运动机构、焊接系统、自动控制系统，所述焊接系统安装在所述机械运动机构上，所述自动控制系统控制所述焊接系统，所述机械运动机构包括第一直线移动单元和第二直线移动单元，其特征在于：所述第一直线移动单元包括X向伺服电机、X向驱动齿轮、X向齿条、X向线性导轨组件、X向原点开关、X向第一限位开关、X向第二限位开关、X向支撑座、X向滑移座及焊枪，所述X向线性导轨组件安装在X向支撑座上，X向滑移座固定在X向线性导轨组件上，X向伺服电机与X向滑移座连接，焊枪固定在第二直线移动单元的Y向滑移座上，随Y向滑移座一起运动，X向驱动齿轮装配到X向伺服电机输出轴上，X向驱动齿轮与X向齿条结合，X向线性导轨组件的齿条和X向原点开关、X向第一限位开关、X向第二限位开关都装在X向支撑座上；所述第二直线移动单元包括Y向伺服电机、Y向驱动齿轮、Y向齿条、Y向线性导轨组件、Y向原点开关、Y向第一限位开关、Y向第二限位开关、Y向支撑座、Y向滑移座，所述Y向线性导轨组件安装在Y向支撑座上，Y向滑移座固定在Y向线性导轨组件上，Y向伺服电机与Y向滑移座连接，Y向驱动齿轮装配到Y向伺服电机输出轴上，Y向驱动齿轮与Y向齿条结合，Y向驱动齿轮装配到伺服电机输出轴上，Y向线性导轨组件的齿条和Y向原点开关、Y向第一限位开关、Y向第二限位开关都装在Y向支撑座上；所述自动控制系统包括PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机、现场总线、分布式I/O、工业以太网交换机及显示屏，所述PLC控制器连接所述工业以太网交换机，所述工业以太网交换机与所述伺服驱动器连接，所述伺服驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李交友，牛毅峰，卢群英，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45