本技术涉及金属板材角焊技术的领域,尤其是涉及一种自动化板材角焊装置及控制系统。
背景技术:
1、角焊对于金属板材加工行业、金属制造行业是一种基础且关键的连接技术,将两块金属板材以相垂直的角度连接在一起,形成稳定、可靠的整体结构,角焊的应用已经渗入到各行各业,起到重要作用。
2、金属板材的角焊是在两金属件的边缘交接处形成焊缝实现连接,多由焊接人员手动进行焊接操作。现如今已有自动化角焊设备,极大地提高了金属板材焊接件的产出效率。具体地,技术人员预先设置焊机的焊接参数,包括焊接电流、电压、速度等。角焊过程中,自动化焊机在焊接台上固定焊接板材,焊枪进给完成焊接。
3、但,现有的大多数自动化角焊设备仅能进行两块金属板料的焊接,且,仅能进行两块板料的直角焊接。针对上述中的相关技术,发明人认为可从自动化焊接设备的结构组成层面出发,对现有的自动化角焊设备进行改进,增加金属板料的焊接数量、焊接角度,提高自动化焊接设备的灵活性。
4、申请内容
5、为了加强自动化焊接设备的灵活性,本发明提供一种自动化板材角焊装置及控制系统。
6、一方面,本发明提供的一种自动化板材角焊装置采用如下的技术方案:
7、一种自动化板材角焊装置及控制系统,包括机壳,所述机壳中心部分上设置有焊接台,所述机壳对应所述焊接台上方设置有多个焊枪,还包括:
8、底架板,平行设置两块,两所述底架板相背侧边缘铰接于所述焊接台表面,相向侧边缘为自由侧,所述焊接台于两所述底架板下方设置有驱动组件,以驱动所述底架板转动;
9、第一固定组件,水平设置、于所述焊接台两相对侧上方对称设置两个,两所述第一固定组件靠近所述底架板的一端部倾斜设置;两所述第一固定组件倾斜设置的部分角度变化;
10、第二固定组件,竖直设置于所述焊接台上方;
11、侧边支撑组件,设置于所述焊接台对应两所述底架板的相背侧,用于支撑所述底架板。
12、通过采用上述技术方案,机壳为角焊装置的壳体结构,机壳内部开设有用于焊接工作进行的仓室,焊接台设置在仓室中;焊接台是金属板材焊接过程的主要承载结构,焊接台上的第一固定组件、第二固定组件、侧边支撑组件为焊接前金属板材的主要固定件,焊枪对齐金属板材之间的焊缝,在焊接时焊枪朝向焊缝进给,完成焊接;
13、具体地,第一固定组件水平设置,用于固定底架板上倾斜放置的金属板材。底架板的初始状态应贴合焊接台表面,在焊接工作开始前,两底架板应围绕两相背侧边缘转动至倾斜状态,两底架板之间的夹角为预设的两金属板材的焊接角,焊接人员应该提前将金属板材的板面置于两底架板的倾斜板面上,倾斜状态的两金属板材顶侧边缘相贴合形成焊缝,第一固定组件运作,其端部的角度变化组件改变角度,使其贴合底架板板面上的金属板材,施力、固定,使金属板材抵紧于底架板板面完成固定;
14、上述过程中,金属板材的固定依靠第一固定组件,底架板倾斜状态的固定依靠侧边支撑组件,侧边支撑组件与底架板的连接方式为水平铰接,以支持底架板竖直面内转动,侧边支撑组件还需具备滑移效果,在板面尺寸固定的底架板转动过程中侧边支撑组件同步沿焊接台水平滑移,至预设位置处后固定于预设位置以固定底架板;
15、由此,在侧边支撑组件的支撑下,通过改变底架板的倾斜角度,将两底架板同步转动至两底架板板面之间的角度为预设角度,技术人员将金属板材置于两底架板上后,两金属板材的夹角为底架板板面之间的夹角;
16、除传统的两板焊接外,上述方案在也可实现三板焊接,三板焊接的过程中,其中两板分别倾斜置于底架板上,两金属板材呈预设夹角,将第三块金属板材竖直设置,底侧边缘抵接两金属板材的焊缝,第三块金属板材依靠设置于焊接台上方的第二固定组件固定,保持稳定的竖直状态,第三块金属板材的底侧边缘抵接两金属板材;
17、需要注意的是,三板焊接的过程中,将竖直设置的第三块板作为基准板,无论三板之间的角度,上述方案中第三块金属板材保持竖直,改变两底架板的角度以改变其余两金属板材的夹角;
18、上述方案中,两底架板与水平面之间的夹角可不相同。
19、可选的,所述第一固定组件包括:
20、第一滑块,竖向滑移连接于所述机壳内壁,所述第一滑块上成型有水平设置的第一固定杆;
21、第一固定板,铰接于所述第一固定杆背离所述第一滑块的一端,其铰接轴平行于所述底架板一侧的铰接轴。
22、通过采用上述技术方案,第一固定组件具备滑移、伸缩、角度改变的作用,用于固定倾斜底架板上呈预设角度放置的金属板材,第一固定组件的固定端需要按照底架板的倾斜角度改变自身角度,使其平行于底架板的板面;第一固定组件还需通过竖向滑移改变自身高度,以对应不同倾斜角度下的底架板高度;
23、具体地,水平设置的第一固定杆为第一固定组件的主体架构,第一固定杆的长度方向垂直于底架板的长度方向,即垂直于底架板上金属板材的放置方向,第一固定杆靠近机壳内壁的一端固接滑块,滑块沿机壳内壁竖向滑移,第一固定杆靠近底架板的一端铰接的第一固定板能够在竖直面内自由转动;
24、由此,初始状态下,重力作用使得第一固定板的板面水平,第一固定杆的杆体长度为预设长度,使第一固定板的板面延伸至倾斜底架板上方,而后第一滑块沿机壳内壁竖直向下滑移,使第一固定板下移并抵接底架板,第一滑块保持下移,与第一固定杆铰接的底架板板面逐渐贴合倾斜的底架板上固定的金属板材;
25、另,上述方案中还可存在另一种第一固定板的固定方式,第一固定杆对应第一固定板设置卡接结构,使第一固定板在自由状态下由于卡接结构的限制,无法变成水平状态,而是倾斜状态,由此,第一固定板进给后,其板面直接抵接底架板上的金属板材;
26、无论上述何种抵接方式,在金属板材与第一固定板抵接后,两第一固定杆施加水平方向的相向力使金属板材持续抵紧底架板,完成固定。
27、可选的,所述第二固定组件包括:
28、第二滑块,于所述底架板上方同一高度部分设置两个,两所述第二滑块水平滑移连接于所述机壳内壁;
29、第二固定杆,长度方向平行于所述底架板的长度方向,所述第二固定杆的杆体上分布多个第二固定板,所述第二固定板板面竖直,两所述第二固定杆上的所述第二固定板设置于所述第二固定杆的相向侧。
30、通过采用上述技术方案,第二固定组件适用于上述方案中三板焊接的情况,除两底架板上的金属板材外,技术人员将一块竖直设置的金属板材底侧边缘置于两底架板上的金属板材焊缝上,截面组成一三角结构,第二固定组件用于固定竖直设置的一金属板材;
31、具体地,两第二滑块的高度高于底架板的高度,第二滑块相向、背向滑移,带动第二固定杆保持水平改变杆体所在位置,两第二固定杆相向设置有多块第二固定板,且第二固定板沿第二固定杆的长度方向即沿底架板的长度方向分布,在两第二滑块相向滑移时,两第二固定板相向抵紧技术人员置放的第三块金属板材。
32、可选的,所述侧边支撑组件包括:
33、侧边板,长度方向平行于所述底架板的长度方向,所述侧边板靠近所述底架板的一侧边缘与所述底架板铰接;
34、侧边滑块,滑移连接于所述焊接台,对应每块所述侧边板两端设置,与所述底架板背离所述底架板的一侧边缘两端铰接设置。
35、通过采用上述技术方案,侧边支撑组件设置在两底架板的相背侧支撑两底架板,两底架板的相背侧分别与侧边板铰接,使两底架板的板面围绕铰接侧自由转动,改变板面倾斜角度,两侧边板在底架板转动的同时同步转动,从水平角度转变为倾斜状态,同时两侧边板相背侧两端的侧边滑块在侧边板转动时相向滑移,在结构上支持侧边板、底架板板面尺寸固定时二者的转动;而,实际应用时,需要在焊接台上设置固定侧边滑块的固定组件;
36、综上,上述方案中侧边板设置的意义在于支持底架板转动时高度的改变需求,在焊接过程开始前,对于板面尺寸宽于底架板尺寸的金属板材,仅靠底架板的倾斜无法有效支撑金属板材的焊接,因此需要抬高底架板高度。
37、可选的,两所述底架板相向侧边缘之间设置有间隙。
38、通过采用上述技术方案,水平状态下的两底架板的相向侧边缘之间设置间隙,在转动后,两底架板顶侧边缘之间的间隙增大,在技术人员将两金属板材的顶端形成焊缝时提供拼合焊缝、焊接所需的空间,提高焊接的可操作性;
39、反之,两底架板之间紧密贴合,将增加两底架板相向侧边缘的磨损程度,降低底架板的使用寿命。
40、可选的,所述焊接台台面于两所述底架板的间隙下方穿设有渣槽。
41、通过采用上述技术方案,金属板材焊接前由于打磨、挤压等工序,其表面粘附有金属渣,金属板材焊缝下方的两底架板之间的间隙、渣槽处于一竖直面内,在上述两金属板材的顶端相抵接形成焊缝时,渣槽提供焊缝掉落处焊接台的通道,提高焊接质量。
42、另一方面,本发明提供的一种自动化板材角焊装置的控制系统采用如下的技术方案:
43、一种自动化板材角焊装置的控制系统,其特征在于:包括中心处理模块、前端控制模块、数据采集模块、显示模块;
44、所述数据采集模块采集所述第一固定组件、所述第二固定组件、所述侧边支撑组件的运作信息,包括焊枪电压、电流与气枪的气压、气流速;所述数据采集模块连接所述中心处理模块,将角焊装置的运作信息发送至所述中心处理模块中;
45、所述中心处理模块内部存储有指令文件、数据文件,所述中心处理模块接收所述数据采集模块的数据信息,带入相关数据文件计算数据结果,运行相关指令文件生成相应指令信号;所述中心处理模块将数据结果发送至所述显示模块,将指令信号发送至所述前端控制模块;
46、所述前端控制模块接收所述中心处理模块的指令信号,具体执行,控制所述第一固定组件、所述第二固定组件、所述侧边支撑组件运行;
47、所述显示模块连接所述中心处理模块,显示所述中心处理模块的数据结果、指令信号。
48、可选的,还包括数据写入模块、无线模块;
49、所述数据写入模块连接所述中心处理模块,提供角焊装置运行数据、运行状态调整通道;技术人员通过数据写入模块输入指令,覆盖所述中心处理模块的原有指令,所述前端控制模块优先执行所述数据写入模块的写入指令;
50、所述无线模块连接所述数据写入模块、所述中心处理模块,用于所述数据写入模块、所述中心处理模块数据、指令的远程传输。
51、通过采用上述技术方案,中心处理模块、前端控制模块、数据采集模块、显示模块、无线模块与数据写入模块共同组成自动化角焊装置的控制系统;
52、其中,中心处理模块具有数据计算、指令发送的功能,为本控制系统中的中控模组,数据采集模块主要用于自动化角焊设备中各主动组件的运行状态、信息采集,将采集到的数据信息发送至中心处理模块中,中心处理模块处理、分析、计算,根据装置内各组件的运行状态形成指令信号,并发送至前端控制模块中,前端控制模块具体执行中心处理模块的生成指令,控制装置内部的主动件如焊枪、焊接电路、气枪等运作;
53、由此,数据采集模块、中心处理模块、前端控制模块共同组成一控制反馈系统,实现数据采集、指令生成、控制运作的反馈回路;
54、前端控制模块的执行指令除中心处理模块生成外,还可由数据写入模块写入,上述方案中数据写入模块的指令优先级高于中心处理模块的指令,前端控制模块优先执行数据写入模块的指令;上述指令写入的过程中,无线模块支持数据写入模块的远程写入;
55、上述金属板材的焊接过程中,显示模块显示中心处理模块的数据计算结果与指令生成结果、前端控制模块的控制运行状态,使技术人员即时了解自动化角焊设备的运行状况。
56、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
57、1. 通过底架板和驱动组件的设计,实现了板材在焊接过程中的精准转动,显著提高了角焊作业的精度和效率,满足多种角度需求下的金属板材焊接,不局限于直角焊接;
58、2. 第一固定组件的倾斜设置及其角度变化,使不同规格的板材能够被更准确地固定,增强了装置的适应性和灵活性;第二固定组件的设置能够在竖直方向上稳固板材,确保焊接过程中板材的位置更加稳定,进一步提升焊接质量;
59、3、数据采集模块实时采集焊枪电压、电流及气枪气压、气流速信息,中心处理模块依据收集到的信息自动优化焊接参数,显著提升焊接精度与效率;数据写入模块可以远程更新中心处理模块中的指令,使前端控制模块优先执行新的指令,增强了系统的灵活性与响应速度。
技术实现思路
1.一种自动化板材角焊装置,包括机壳(1),所述机壳(1)中心部分上设置有焊接台(2),所述机壳(1)对应所述焊接台(2)上方设置有多个焊枪(12),其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置,其特征在于,所述第一固定组件(21)包括:
3.根据权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置,其特征在于,所述第二固定组件(22)包括:
4.根据权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置,其特征在于,所述侧边支撑组件包括:
5.根据权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置,其特征在于:两所述底架板(3)相向侧边缘之间设置有间隙。
6.根据权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置及控制系统,其特征在于:所述焊接台(2)台面于两所述底架板(3)的间隙下方穿设有渣槽(24)。
7.一种应用于权利要求1所述的一种自动化板材角焊装置的控制系统,其特征在于:包括中心处理模块(5)、前端控制模块(6)、数据采集模块(81)、显示模块(7);
8.根据权利要求7所述的一种自动化板材角焊装置的控制系统,其特征在于:还包括数据写入模块(82)、无线模块(8);