一種機器人中頻電阻焊接控制櫃的製作方法
2023-10-26 08:42:52 1
一種機器人中頻電阻焊接控制櫃的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種機器人中頻電阻焊接控制櫃，控制櫃內部設有焊接控制器（1）、1000HZ感應線圈（2）、主電源斷路器（3）、1000HZ監測器（4）以及焊接控制器主電源次級端（5），在控制櫃櫃內設有接地銅牌（6）；在控制櫃正面櫃門上設有報警指示燈（7）、主電源斷路器旋轉手柄（8）、RS232通訊埠（10）、一字槽帶鑰匙門鎖（11）以及旋轉手柄門鎖（12），在控制櫃背面中間處設有線纜固定支架（15），控制櫃背面位於線纜固定支架（15）下方設有焊接控制器散熱蓋（17），控制櫃背面位於線纜固定支架（15）上方設有焊槍信號電纜插座（14）、線纜集成器、外部引入24VDC電源過線孔、安全迴路急停信號過線孔、備用鎖緊過線孔以及焊槍電源電纜鎖緊過線圈（18）。
【專利說明】一種機器人中頻電阻焊接控制櫃
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人中頻電阻焊接控制櫃。
【背景技術】
[0002]隨著我國加入WT0，我國經濟的發展和國際正在接軌，國內競爭和國際競爭的界限將越來越模糊，改造過去的生產方式和管理模式已迫在眉睫。在焊接領域也是如此，採用自動化焊接提高生產率和產品質量已是大勢所趨。在大型企業是這樣，對中小型企業也是如此。採用機器人進行焊接作業可以極大地提高生產效益和經濟效率；另一方面，機器人的移位速度快，可達3m/S，甚至更快。因此，一般而言，採用機器人焊接比同樣用人工焊接效率可提高2?4倍，焊接質量優良且穩定。點焊機器人的焊接裝備，需要採用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗後面，所以變壓器必須儘量小型化。
【發明內容】
[0003]本發明設計了一種機器人中頻電阻焊接控制櫃，其解決的技術問題現在市場上沒有一款專門與機器人焊接配合使用的中頻電阻焊接控制櫃。
[0004]為了解決上述存在的技術問題，本發明採用了以下方案:
一種機器人中頻電阻焊接控制櫃，其特徵在於:控制櫃內部設有焊接控制器(I)、1000HZ感應線圈(2)、主電源斷路器(3)以及1000HZ監測器(4)，焊接控制器(I)設有供焊槍焊接變壓器主電源使用的焊接控制器主電源次級端(5)，在控制櫃櫃內設有接地銅牌(6);在控制櫃正面櫃門上設有報警指示燈(7)、主電源斷路器旋轉手柄(8)、RS232通訊埠(10)、一字槽帶鑰匙門鎖(11)以及旋轉手柄門鎖(12)，主電源斷路器旋轉手柄(8)控制主電源斷路器(3);在控制櫃背面中間處設有線纜固定支架(15)，控制櫃背面位於線纜固定支架(15)下方設有焊接控制器散熱蓋(17)，控制櫃背面位於線纜固定支架(15)上方設有焊槍信號電纜插座(14)、線纜集成器(13)、外部引入24VDC電源過線孔(20)、安全迴路急停信號過線孔(19)、備用鎖緊過線孔(16)以及焊槍電源電纜鎖緊過線圈(18);在控制櫃頂面還連接吊環(9)。
[0005]進一步，主電源電纜通過主電源電纜鎖緊過線圈(11)進入控制櫃，將電纜外層護套剝開4分成L1、L2、L3以及PE四股導線，四股導線分別通過環形冷壓線鼻套上V型絕緣套管，將主電源電纜L1、L2、L3導線分別接到主斷路器上端端子上並壓緊後裝好絕緣端子罩；PE導線接到櫃內頂部接地銅牌(6)上。
[0006]進一步，焊槍電源電纜一端連接焊槍，焊槍電源電纜另一端通過焊槍電源電纜鎖緊過線圈(18)進入控制櫃，焊槍電源電纜將外層護套剝開U、V以及PE三股導線，三股導線通過針式冷壓線鼻壓緊並套上V型絕緣套管，將焊槍電源電纜Ul、Vl導線接到焊接控制器主電源次級端(5)端子-X4端的U1、V1上並壓緊，焊槍電源電纜PE線接到焊接控制器主電源次級端(5)端子-X4端的PE上並壓緊。
[0007]進一步，1000HZ監測器(4)包括電流監測器；電流互感器；電流監測器和電流互感器構成一漏電保護單元；中間繼電器，其在焊槍溫度發生變化時起控制通斷作用；χι端子，通過這個端子將控制器上的KSR、UIR信號連接到焊槍插座；XP端子，通過這個端子引出24VDC電源；Fl斷路器，其用於常規24V電源通斷控制、F2斷路器，其用於安全24V電源通斷控制；V2端子，繼電器發生動作及焊槍信號變化可以通過此端子傳送到外部以及Vl端子，從外部通過此端子接入24V電源。
[0008]該機器人中頻電阻焊接控制櫃具有以下有益效果:
本發明機器人焊接控制櫃，能很好的應用於機器人焊接，不僅能夠對焊接質量進行監控，還有著穩定焊接工藝性能和功能的可擴展性、多種通訊方式，能夠很好的應對各種電阻點焊機器人。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃的主視圖；
圖2:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃的內部結構示意圖；
圖3:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃的後視圖；
圖4:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃配套使用的點焊焊鉗結構示意圖；
圖5:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃配套使用的非焊接區域防護機構示意圖；
圖6:圖5的左視圖；
圖7:本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃中焊接控制器焊接控制器示意圖。
[0010]附圖標記說明:
I一焊接控制器；2— 1000HZ感應線圈；3—主電源斷路器；4一 1000HZ監測器；5—焊接控制器主電源次級端；6—接地銅牌；7—報警指示燈；8—主電源斷路器旋轉手柄；9一吊環；10 — RS232通訊埠 ；11 一一字槽帶鑰匙門鎖；12—旋轉手柄門鎖；13—線纜集成器；14一焊槍信號電纜插座；15—線纜固定支架；16—備用鎖緊過線孔；17—焊接控制器散熱蓋；18—焊槍電源電纜鎖緊過線圈；19一安全迴路急停信號過線孔；20—外部引入24VDC電源過線孔；
31一第二電極臂；32—電極帽；33—第一電極臂；34—焊接鉗臂；35—控制手柄；36—氣缸；37—焊鉗吊掛；38—限位阻擋塊；
41 一防護擋板；42—第一旋轉臂；43—連接軸；44一第二旋轉臂；45—傳動杆；46—氣缸；47—基座；48—推動軸。
【具體實施方式】
[0011]下面結合圖1至圖7，對本發明做進一步說明:
如圖1所示，一種機器人中頻電阻焊接控制櫃，控制櫃內部設有焊接控制器1U000HZ感應線圈2、主電源斷路器3以及1000HZ監測器4，焊接控制器I設有供焊槍焊接變壓器主電源使用的焊接控制器主電源次級端5，在控制櫃櫃內設有接地銅牌6 ;在控制櫃正面櫃門上設有報警指示燈7、主電源斷路器旋轉手柄8、RS232通訊埠 10、一字槽帶鑰匙門鎖11以及旋轉手柄門鎖12，主電源斷路器旋轉手柄8控制主電源斷路器3 ;在控制櫃背面中間處設有線纜固定支架15，控制櫃背面位於線纜固定支架15下方設有焊接控制器散熱蓋17，控制櫃背面位於線纜固定支架15上方設有焊槍信號電纜插座14、線纜集成器13、外部引入24VDC電源過線孔20、安全迴路急停信號過線孔19、備用鎖緊過線孔16以及焊槍電源電纜鎖緊過線圈18 ;在控制櫃頂面還連接吊環9。
[0012]主電源電纜通過主電源電纜鎖緊過線圈11進入控制櫃，將電纜外層護套剝開4分成L1、L2、L3以及PE四股導線，四股導線分別通過環形冷壓線鼻套上V型絕緣套管，將主電源電纜L1、L2、L3導線分別接到主斷路器上端端子上並壓緊後裝好絕緣端子罩；PE導線接到櫃內頂部接地銅牌6上。
[0013]焊槍電源電纜一端連接焊槍，焊槍電源電纜另一端通過焊槍電源電纜鎖緊過線圈10進入控制櫃，焊槍電源電纜將外層護套剝開U、V以及PE三股導線，三股導線通過針式冷壓線鼻壓緊並套上V型絕緣套管，將焊槍電源電纜Ul、Vl導線接到焊接控制器主電源次級端5端子-X4端的U1、V1上並壓緊，焊槍電源電纜PE線接到焊接控制器主電源次級端5端子-X4端的PE上並壓緊。
[0014]1000HZ監測器4包括電流監測器；電流互感器；電流監測器和電流互感器構成一漏電保護單元；中間繼電器，其在焊槍溫度發生變化時起控制通斷作用；χι端子，通過這個端子將控制器上的KSRdIR信號連接到焊槍插座；XP端子，通過這個端子引出24VDC電源；Fl斷路器，其用於常規24V電源通斷控制、F2斷路器，其用於安全24V電源通斷控制；V2端子，繼電器發生動作及焊槍信號變化可以通過此端子傳送到外部以及Vl端子，從外部通過此端子接入24V電源。
[0015]控制櫃技術參數說明:
控制器型號:PSI 63C0.777L1
電源要求:3P+PE (TN系統、TN系統)
輸入電壓: 400 V - 20% to 480 V +10% 50/60 Hz 輸出電壓: 500V±3% 1000Hz±3%
最大熱連續電流:110A 最大輸出電流:800A 空載功率:110W±10%
應用環境溫度:+5 V?+45 V
控制櫃漏電檢測範圍:O?2000Hz範圍內的O?300mA 焊接變壓器應用範圍:電阻焊、凸焊、混焊等等焊接控制櫃主要特點:
UUIR自適應功能，提供可視化的調節界面，焊接調試時，能根據組合的板材建立相應的恆功率樣本曲線；
2、焊槍電極管理程序，擁有電極計數功能，能夠實現電極修磨或者更換請求指示；
3、可擴展 Profibus、Ethernet、Interbus、Devicenet 4 種以上通訊方式。
[0016]如圖7所示，一種點焊焊鉗，點焊焊鉗與上述機器人中頻電阻焊接控制櫃連接的焊槍配合使用，其包括第二電極臂31、電極帽32、第一電極臂33、兩個焊接鉗臂34、控制手柄35、氣缸36以及焊鉗吊掛37。兩個焊接鉗臂34之間連接有氣缸36，控制手柄35用於控制氣缸36的開啟。兩個焊接鉗臂34共同的連接端設有第一電極臂33，電極帽32位於第一電極臂33上。第二電極臂31也連接在兩個焊接鉗臂34共同連接端上，夾具的限位阻擋塊38限制第二電極臂31移動的範圍和行程。
[0017]該點焊焊鉗的工作原理是:通過控制手柄35控制氣缸36工作時，氣缸36給兩個焊接鉗臂34壓力，兩個焊接鉗臂34在壓力的作用下給第一電極臂33張力，第二電極臂31在張力的作用下接觸夾具上限位阻擋塊38，限位阻擋塊38通過第二電極臂31對第一電極臂33產生反作用力，第一電極臂33上的電極帽32在第二電極臂31反作用力的作用下，使電極帽32擁有壓力，並與鈑金件進一步接觸並完成高質量的焊接。
[0018]如圖5和6所示，本發明還包括非焊接區域防護機構，該非焊接區域防護機構與本發明中焊槍配合使用。該非焊接區域防護機構包括多個防護擋板41、多個第一旋轉臂42、多個連接軸43、多個第二旋轉臂44、傳動杆45、氣缸46、基座47以及多個推動軸48。每個第一旋轉臂42和一第二旋轉臂44為一體件，防護擋板41安裝在第一旋轉臂42上用於阻擋和保護非焊接區域。第一旋轉臂42與第二旋轉臂44之間設有軸安裝孔，基座47垂直面的任意一連接軸43插入對應第一旋轉臂42與第二旋轉臂44之間的一軸安裝孔中。第二旋轉臂44上也設有軸安裝孔，傳動杆45上垂直並平行設有多個推動軸48，每個推動軸48插入對應的第二旋轉臂44的軸安裝孔中。傳動杆45在氣缸46作用下水平運動。
[0019]本發明中非焊接區域防護機構的工作原理如下:焊槍在焊接時，受到車身結構的影響，一些部位必然會出現焊偏、半點和虛焊影響到非焊接區域，主要原因是焊接過程中操作人員無法目視焊點的位置。
[0020]本發明非焊接區域防護機構氣缸46工作時，給傳動杆45水平方向的推力，傳動杆45帶動推動軸48也做水平方向的移動，第一旋轉臂42和第二旋轉臂44在推動軸48和連接軸43工作作用下繞著連接軸43進行旋轉。旋轉的過程中防護擋板41位於垂直的高度也相應發生變化，因而對於不同高度的非焊接區域，可以通過氣缸作用下，使得防護擋板41進行遮擋，這樣就可以大大減小出現焊偏、半點和虛焊情形，也很好的保護到非焊接區域。防護擋板41面積大小為可替換的以適應不同的面積的非焊接區域。由於多輛汽車相同部位進行同時焊接，所以可以使用多個防護擋板41。
[0021]如圖6所示，本發明機器人中頻電阻焊接控制櫃的中焊接控制器控制方法如下:通過對合格焊點的分析，建立好樣本曲線；在焊接過程中，每一毫秒都會對焊接的電流和電阻進行檢測並反饋，通過焊接控制器I的分析並與樣本曲線進行對比，自動對焊接電流和時間進行調整；根據能量守恆原則進行調整，當焊接時間延長被開啟，焊接控制器I調節功能確保實際被焊接焊點的能量大於或等於樣本焊點的能量；如果出現飛濺補償時，在發現飛濺後，金屬液體的損失將通過延長焊接時間來補償；如果出現擾動補償時，過程參數背離樣本，引起了擾動，能被發現並通過電流和時間的改變來補償，變化值取決於擾動的類型。
[0022]上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種機器人中頻電阻焊接控制櫃，其特徵在於:控制櫃內部設有焊接控制器(I)、100HZ感應線圈(2)、主電源斷路器(3)以及1000HZ監測器(4)，焊接控制器(I)設有供焊槍焊接變壓器主電源使用的焊接控制器主電源次級端(5)，在控制櫃櫃內設有接地銅牌(6);在控制櫃正面櫃門上設有報警指示燈(7)、主電源斷路器旋轉手柄(8)、RS232通訊埠(10)、一字槽帶鑰匙門鎖(11)以及旋轉手柄門鎖(12)，主電源斷路器旋轉手柄(8)控制主電源斷路器(3);在控制櫃背面中間處設有線纜固定支架(15)，控制櫃背面位於線纜固定支架(15)下方設有焊接控制器散熱蓋(17)，控制櫃背面位於線纜固定支架(15)上方設有焊槍信號電纜插座(14)、線纜集成器(13)、外部引入24VDC電源過線孔(20)、安全迴路急停信號過線孔(19)、備用鎖緊過線孔(16)以及焊槍電源電纜鎖緊過線圈(18);在控制櫃頂面還連接吊環(9)。
2.根據權利要求1所述機器人中頻電阻焊接控制櫃，其特徵在於:主電源電纜通過主電源電纜鎖緊過線圈(11)進入控制櫃，將電纜外層護套剝開4分成L1、L2、L3以及PE四股導線，四股導線分別通過環形冷壓線鼻套上V型絕緣套管，將主電源電纜L1、L2、L3導線分別接到主斷路器上端端子上並壓緊後裝好絕緣端子罩；PE導線接到櫃內頂部接地銅牌(6)上。
3.根據權利要求1所述機器人中頻電阻焊接控制櫃，其特徵在於:焊槍電源電纜一端連接焊槍，焊槍電源電纜另一端通過焊槍電源電纜鎖緊過線圈(18)進入控制櫃，焊槍電源電纜將外層護套剝開U、V以及PE三股導線，三股導線通過針式冷壓線鼻壓緊並套上V型絕緣套管，將焊槍電源電纜Ul、Vl導線接到焊接控制器主電源次級端(5)端子-X4端的U1、Vl上並壓緊，焊槍電源電纜PE線接到焊接控制器主電源次級端(5)端子-X4端的PE上並壓緊。
4.根據權利要求1所述機器人中頻電阻焊接控制櫃，其特徵在於:1000HZ監測器(4)包括電流監測器；電流互感器；電流監測器和電流互感器構成一漏電保護單元；中間繼電器，其在焊槍溫度發生變化時起控制通斷作用；X1端子，通過這個端子將控制器上的KSR恆流檢測信號、UIR自適應焊接信號信號連接到焊槍插座；XP端子，通過這個端子引出24VDC電源；Fl斷路器，其用於常規24V電源通斷控制、F2斷路器，其用於安全24V電源通斷控制；V2端子，繼電器發生動作及焊槍信號變化可以通過此端子傳送到外部以及Vl端子，從外部通過此端子接入24V電源。
【文檔編號】B23K11/24GK104191080SQ201410379115
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月4日 優先權日:2014年8月4日
【發明者】姜繼賢, 李琪 申請人:合肥國聲電子通信有限責任公司