专利名称：机器人焊接清枪控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气技术领域，涉及一种电控装置，特别涉及一种机器人焊接清枪控制装置，适用于机器人焊枪清理。
背景技术：
弧焊焊接过程中很多焊接飞溅物会粘在枪嘴中，使用清枪器的目的就是为了清理这些焊接飞溅物，防止其堵住枪嘴导致焊接出现气孔。现有的机器人焊接清枪控制装置包括P. C. B印刷电路板，P. C. B印刷电路板的单价在1200人民币左右，价格高。P. C. B印刷电路板安装在清枪器内部，由于清枪器处于机器人工作范围内，粉尘和焊接飞溅物较多，同时由于清枪器防护罩防护等级低，这就使得清枪器内部的P. C. B印刷电路板经常受到侵袭， 容易出现故障，清枪器运行稳定性差，经常出现控制失灵现象，电路板损坏频繁、使用寿命较短。
发明内容本实用新型公开一种机器人焊接清枪控制装置，以解决现有清枪器成本高、内部电路板损坏频繁、清枪器运行稳定性差，经常出现控制失灵等问题。本实用新型包括清枪绞刀原位检测开关和清枪夹紧器松开检测开关、清枪绞刀提升电磁阀、控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀；其特征在于还包括可编程序控制器PLC、第一继电器、第二继电器；清枪绞刀原位检测开关和清枪夹紧器松开检测开关分别接入可编程序控制器输入板；可编程序控制器同机器人之间通过现场总线进行通讯，避免使用电路板同机器人之间硬线连接；第一继电器线圈与第二继电器线圈分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接后接OV ；第一继电器常开触点一端接MV电源，第一继电器常开触点另一端与清枪绞刀提升电磁阀的电磁线圈连接后接OV ；第二继电器常开触点一端接MV电源，第二继电器常开触点另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀的电磁线圈连接后接OV ；可编程序控制器发出的控制信号由继电器转换为24V直流电压控制焊枪夹紧器和清枪绞刀气泵电磁阀，通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作。继电器保护可编程序控制器输出电路板，防止因外部电磁阀线短路烧毁输出电路板。本实用新型第一继电器、第二继电器安装在可编程序控制器电气控制柜中。本实用新型还包括第一端子板、第二端子板、电缆，第一端子板安装在可编程序控制器电气控制柜中；第二端子板安装在清枪器内部；电缆将可编程序控制器电气控制柜内部第一端子板和清枪器内部第二端子板连接起来；第一端子板包括两个24V端子、四个OV 端子、YOl端子、Y02端子；第一继电器线圈与第二继电器线圈一端分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接，第一继电器线圈与第二继电器线圈另一端分别与两个OV端子电连接；第一继电器常开触点一端与24V端子电连接，第一继电器常开触点另一端与清枪绞刀提升电磁阀的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；第二继电器常开触点一端与24V端子电连接，第二继电器常开触点另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；可编程序控制器发出的控制信号由继电器转换为24V直流电压来控制焊枪夹紧器和清枪绞刀气泵电磁阀，通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作。继电器保护可编程序控制器输出电路板，防止因外部电磁阀线短路烧毁输出电路板；第二端子板包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子、第六端子、第七端子、第八端子、第九端子、第十端子；清枪绞刀原位检测开关与第二端子板的第二端子、第三端子连接，清枪绞刀原位检测开关通过第二端子板的第二端子、第三端子接入可编程序控制器输入板；清枪绞刀原位检测开关OV端与第二端子板的第一端子连接，第二端子板的第一端子接OV ；清枪夹紧器松开检测开关与第二端子板的第五端子、第六端子连接，清枪夹紧器松开检测开关通过第二端子板的第五端子、第六端子接入可编程序控制器输入板；清枪夹紧器松开检测开关OV端与第二端子板的第四端子连接， 第二端子板的第四端子接OV ；清枪绞刀提升电磁阀与第二端子板的第七端子、第八端子连接；控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀与第二端子板的第九端子、第十端子连接。本实用新型第一继电器、第二继电器、第一端子板通过标准DIN卡轨安装在可编程序控制器电气控制柜中。可编程序控制器和机器人控制器的焊接清枪控制程序如下当机器人进入清枪循环时，机器人发出清枪指令给可编程序控制器，可编程序控制器先检测焊枪夹紧器松开信号和清枪绞刀原位信号是否有效；如果无效，查找原因；如果有效，可编程序控制器会给机器人发出移动焊枪至清枪器信号，机器人接到信号后会将焊枪移动到焊枪夹紧器的夹紧范围内，同时清枪器内径与清枪绞刀位置对正，这时候机器人会发出可清枪信号给可编程序控制器；可编程序控制器接到信号后先发出焊枪夹紧器夹紧/清枪绞刀气泵指令给继电器线圈并通过其常开触点将电压加在焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵电磁阀上，焊枪夹紧器随即将焊枪夹住同时清枪绞刀旋转；等待0. 5秒后，可编程序控制器检测焊枪夹紧器松开信号是否无效；如果有效，查找原因；如果无效，说明焊枪夹紧器已经夹紧焊枪，可编程序控制器接着发出清枪绞刀提升指令给继电器线圈并通过其常开触点将电压加在清枪绞刀提升电磁阀上，以此来带动清枪绞刀向上进入焊枪进行清枪；发出清枪绞刀提升指令后可编程序控制器会检测清枪绞刀原位信号是否失效；如果失效，说明清枪绞刀已经进入焊枪进行清枪；如果无效，持续时间大于5秒，查找原因；正常在清枪持续3秒后，可编程序控制器会先关闭清枪绞刀提升指令并检测清枪绞刀原位信号是否有效；如果有效，说明清枪绞刀已回到原位，可编程序控制器接着会关闭焊枪夹紧器夹紧/清枪绞刀气泵指令；之后可编程序控制器会检测焊枪夹紧器松开信号是否有效；如果无效， 持续时间大于5秒，查找原因；如果有效，说明焊枪夹紧器已经松开到位，可编程序控制器会发出清枪完成信号给机器人，机器人接到信号后会将焊枪移离清枪器，完成整个清枪循环。本实用新型优点是结构简单，容易连接；两个继电器和两个端子板造价只有几十元人民币，继电器价格低廉，使用寿命长，损坏后更换方便。使用可编程序控制器和机器人编程代替了 P. C. B印刷电路板的功能，通过软硬件结合来实现清枪功能，可编程序控制器是整个机器人生产线的核心控制部件，不必增加投入；节省P. C. B印刷电路板备件费用。可编程序控制器和机器人控制器内部指令丰富，编程灵活，可将控制程序编制的严密可靠； 可编程序控制器可直接同机器人通过现场总线进行通讯，避免使用电路板同机器人之间硬线连接，降低连接问题导致的故障率。可编程序控制器稳定性高，内部报警信息直观清晰， 故障易于查找；机器人控制柜和可编程序控制器电气控制柜不在机器人工作范围内，远离了恶劣的环境，同时机器人控制柜和可编程序控制器电气控制柜的防护等级远高于原清枪器防护罩防护等级，稳定可靠。使用继电器保护可编程序控制器输出电路板免受外部短路破坏，进一步提高了可靠性。
图1 :为本实用新型的端子连接图；图2 为本实用新型的电气输入连接原理图；图3 为本实用新型的电气输出连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的一个实施例如图1、图2、图3所示，本实用新型包括清枪器、可编程序控制器、第一继电器KA1、 第二继电器KA2、第一端子板XI、第二端子板X2、15芯电缆DL ；清枪器包括清枪绞刀原位检测开关SQl和清枪夹紧器松开检测开关SQ2、清枪绞刀提升的电磁阀YV1、控制焊枪夹紧器 /清枪绞刀气泵动作的电磁阀YV2 ；第一端子板Xl包括两个24V端子、四个OV端子、YOl端子、Y02端子；第二端子板X2包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子、第六端子、第七端子、第八端子、第九端子、第十端子。如图1、图3所示，第一端子板XI、第一继电器KAl、第二继电器KA2通过标准DIN 卡轨安装在可编程序控制器电气控制柜中，第一继电器KAl线圈与第二继电器KA2线圈一端分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接，第一继电器KAl线圈与第二继电器KA2 线圈另一端分别与两个OV端子电连接；第一继电器KAl常开触点一端与MV端子电连接， 第一继电器KAl常开触点另一端与清枪绞刀提升电磁阀YVl的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；第二继电器KA2常开触点一端与24V端子电连接，第二继电器KA2常开触点另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀YV2的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；可编程序控制器发出的控制信号由第一继电器KA1、第二继电器KA2转换为24V直流电压，控制焊枪夹紧器YV2和清枪绞刀气泵电磁阀YVl，通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器YV2、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作。第一继电器KA1、第二继电器KA2保护可编程序控制器输出电路板，防止因外部电磁阀线短路烧毁输出电路板。第二端子板X2安装在清枪器内部，清枪绞刀原位检测开关与第二端子板X2的第二端子、第三端子连接，清枪绞刀原位检测开关SQl通过第二端子板X2的第二端子、第三端子接入可编程序控制器输入板；清枪绞刀原位检测开关SQl的OV端与第二端子板X2的第一端子连接，第二端子板X2的第一端子接OV ；清枪夹紧器松开检测开关SQ2与第二端子板 X2的第五端子、第六端子连接，清枪夹紧器松开检测开关SQ2通过第二端子板X2的第五端子、第六端子接入可编程序控制器输入板；清枪夹紧器松开检测开关SQ2的OV端与第二端子板X2的第四端子连接，第二端子板X2的第四端子接0V;清枪绞刀提升电磁阀YVl与第二端子板X2的第七端子、第八端子连接；控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀YV2 与第二端子板X2的第九端子、第十端子串联连接。15芯电缆DL将可编程序控制器电气控制柜内部第一端子板Xl和清枪器内部第二端子板X2连接起来；继电器通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作。可编程序控制器和机器人控制器的焊接清枪控制程序如下当机器人进入清枪循环时，机器人发出清枪指令给可编程序控制器，可编程序控制器先检测焊枪夹紧器松开信号和清枪绞刀原位信号是否有效；如果无效，查找原因；如果有效，可编程序控制器会给机器人发出移动焊枪至清枪器信号，机器人接到信号后会将焊枪移动到焊枪夹紧器的夹紧范围内，同时清枪器内径与清枪绞刀位置对正，这时候机器人会发出可清枪信号给可编程序控制器；可编程序控制器接到信号后先发出焊枪夹紧器夹紧/清枪绞刀气泵指令给继电器线圈并通过其常开触点将电压加在焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵电磁阀上，焊枪夹紧器随即将焊枪夹住同时清枪绞刀旋转；等待0. 5秒后，可编程序控制器检测焊枪夹紧器松开信号是否无效；如果有效，查找原因；如果无效，说明焊枪夹紧器已经夹紧焊枪，可编程序控制器接着发出清枪绞刀提升指令给继电器线圈并通过其常开触点将电压加在清枪绞刀提升电磁阀上，以此来带动清枪绞刀向上进入焊枪进行清枪；发出清枪绞刀提升指令后可编程序控制器会检测清枪绞刀原位信号是否失效；如果失效，说明清枪绞刀已经进入焊枪进行清枪；如果无效，持续时间大于5秒，查找原因；正常在清枪持续3秒后，可编程序控制器会先关闭清枪绞刀提升指令并检测清枪绞刀原位信号是否有效；如果有效，说明清枪绞刀已回到原位，可编程序控制器接着会关闭焊枪夹紧器夹紧/清枪绞刀气泵指令；之后可编程序控制器会检测焊枪夹紧器松开信号是否有效；如果无效， 持续时间大于5秒，查找原因；如果有效，说明焊枪夹紧器已经松开到位，可编程序控制器会发出清枪完成信号给机器人，机器人接到信号后会将焊枪移离清枪器，完成整个清枪循环。本实用新型不限于上述连接结构，任何含有外置继电器并直接通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作的机器人焊接清枪控制装置也落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种机器人焊接清枪控制装置，包括清枪绞刀原位检测开关和清枪夹紧器松开检测开关、清枪绞刀提升电磁阀、控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀；其特征在于 还包括可编程序控制器PLC、第一继电器、第二继电器；清枪绞刀原位检测开关和清枪夹紧器松开检测开关分别接入可编程序控制器输入板；可编程序控制器同机器人之间通过现场总线进行通讯；第一继电器线圈与第二继电器线圈分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接后接0V;第一继电器常开触点一端接MV电源，另一端与清枪绞刀提升电磁阀的电磁线圈连接后接OV ；第二继电器常开触点一端接MV电源，另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀的电磁线圈连接后接0V;可编程序控制器发出的控制信号由继电器转换为24V直流电压控制焊枪夹紧器和清枪绞刀气泵电磁阀，通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作。
2.根据权利要求1所述的机器人焊接清枪控制装置，其特征在于还包括第一端子板、 第二端子板、电缆，第一端子板安装在可编程序控制器电气控制柜中；第二端子板安装在清枪器内部；电缆将可编程序控制器电气控制柜内部第一端子板和清枪器内部第二端子板连接起来；第一端子板包括两个24V端子、四个OV端子、YOl端子、Y02端子；第一继电器线圈与第二继电器线圈一端分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接，第一继电器线圈与第二继电器线圈另一端分别与两个OV端子电连接；第一继电器常开触点一端与MV端子电连接，第一继电器常开触点另一端与清枪绞刀提升电磁阀的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；第二继电器常开触点一端与24V端子电连接，第二继电器常开触点另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀的电磁线圈连接后，与OV端子电连接；可编程序控制器发出的控制信号由继电器转换为24V直流电压来控制焊枪夹紧器和清枪绞刀气泵电磁阀，通过可编程序控制器编程来控制焊枪夹紧器、清枪绞刀气泵和清枪绞刀动作；继电器保护可编程序控制器输出电路板，防止因外部电磁阀线短路烧毁输出电路板；第二端子板包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子、第六端子、第七端子、第乂、端子、 第九端子、第十端子；清枪绞刀原位检测开关与第二端子板的第二端子、第三端子连接，清枪绞刀原位检测开关通过第二端子板的第二端子、第三端子接入可编程序控制器输入板; 清枪绞刀原位检测开关OV端与第二端子板的第一端子连接，第二端子板的第一端子接0V; 清枪夹紧器松开检测开关与第二端子板的第五端子、第六端子连接，清枪夹紧器松开检测开关通过第二端子板的第五端子、第六端子接入可编程序控制器输入板；清枪夹紧器松开检测开关OV端与第二端子板的第四端子连接，第二端子板的第四端子接0V;清枪绞刀提升电磁阀与第二端子板的第七端子、第八端子连接；控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀与第二端子板的第九端子、第十端子连接。
3.根据权利要求1所述的机器人焊接清枪控制装置，其特征在于第一继电器、第二继电器、第一端子板通过标准DIN卡轨安装在可编程序控制器电气控制柜中。
专利摘要本实用新型公开一种焊机防漏焊电控装置，包括清枪绞刀原位检测开关和清枪夹紧器松开检测开关、清枪绞刀提升电磁阀、控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作电磁阀、可编程序控制器PLC、两个继电器；原位检测开关和松开检测开关分别接入可编程序控制器输入板；可编程序控制器同机器人总线通讯；两个继电器线圈分别与可编程序控制器输出板相应输出点连接后接OV；第一继电器常开触点一端接24V，另一端与清枪绞刀提升电磁阀电磁线圈连接后接OV；第二继电器常开触点一端接24V，另一端与控制焊枪夹紧器/清枪绞刀气泵动作的电磁阀电磁线圈连接后接OV；可编程序控制器发出控制信号由继电器转换为24V直流电压控制焊枪夹紧器和清枪绞刀气泵电磁阀。结构简单造价低。
文档编号B23K37/00GK201960279SQ201020607828
公开日2011年9月7日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者张旭 申请人:富奥汽车零部件股份有限公司, 长春塔奥金环汽车制品有限公司