双枪自动焊接设备的制作方法

本发明属于焊接设备技术领域，特别是涉及一种适用于焊接led照明灯、液晶电视显示器、太阳能硅片或门窗等固定框的全自动焊接设备。

背景技术：

目前led照明灯、液晶电视显示器、太阳能硅片或门窗等设备所用的外部固定框多为铝框，铝框一般是采用人工焊接或自动焊接的方式加工而成。

人工焊接铝框时通常需要操作人员先将相邻铝条完成拼接，再手持焊枪焊接铝条的连接处，操作人员焊接过程中稍有不慎就会损伤铝条，因此，人工焊接框架的技术技能要求较高，一般需要技术熟练的老师傅对新上任的操作人员进行一段时间的培训才能上岗，漫长的培训时间不能满足企业对于应聘人员立即上岗的需求；而且人工焊接过程中容易产生一些有毒物质，如：乙醛、松香酸、硫化物、异氰酸盐、氮氧化物等，并在空气中飞扬，这些有毒物质容易通过呼吸道侵入人的肝、肺、心血管及血液中，焊接过程中还会产生α、β、γ三种射线，这些放射性物质会少量积蓄的体内，因此，人工焊接过程中产生的有毒物质和放射性物质可能会危害操作人员的身体健康，造成操作人员一些职业病的发生。上述情况通常导致企业该岗位的操作人员紧缺，企业的产能吃紧。与此同时，人工焊接操作繁琐，工作效率低，无法满足企业相关产品的批量发展趋势；人工焊接产生的误差也较大，会造成产品质量不稳定。

因此，本案发明人以及其他业者都有发明一些自动化焊接设备，一般是通过机械手或轨道控制焊枪的移动来实现铝框的多个点位的焊接，这种切换焊点的方式不仅使机械手或轨道的结构复杂，占据空间大，使设备的体积和成本居高不下，而且效率低；另外，铝框的焊接一般通过气保焊进行焊接固定，气保焊焊接虽然牢固，但是在光学片材装配面上用气保焊焊接会产生黑点，并且焊接处会产生高于装配面的凸点，影响铝框的外形美观度。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种双枪自动焊接设备，可以通过固定旋转平台的旋转来实现工件上不同焊点的切换焊接，较之现有技术，具有节省空间、降低成本、焊点切换高效稳定等优点；并且分别通过气保焊和氩弧焊对铝框的锁螺丝槽口和光学片材的装配面进行焊接，提高产品的焊接稳定性及外形美观度；另外，该自动焊接设备设计精巧，效率高，成本低，操作便捷，适合普通人员上岗操作，并且1人可操作多机，可提升实现产品批量化生产的效率及降低产品批量化生产的成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种双枪自动焊接设备，包括第一焊接机构、第二焊接机构、控制系统和至少一个用于固定工件且能够水平转动的固定旋转平台；所述固定旋转平台连接有驱动所述固定旋转平台水平转动的转动驱动机构，每一所述固定旋转平台对应有至少一个机械手；第一焊接机构、第二焊接机构、所述机械手以及所述转动驱动机构皆分别与所述控制系统电连接；

所述第一焊接机构包括第一焊机、第一焊枪和第一送丝机构，所述第二焊接机构包括第二焊机、第二焊枪和第二送丝机构，所述第一焊枪与所述第一送丝机构通过枪管连接，所述第二焊枪与所述第二送丝机构通过枪管连接，所述第一焊枪和所述第二焊枪分别固定于所述机械手上，第一焊机、第二焊机、所述第一送丝机构和所述第二送丝机构分别与所述控制系统电连接。

进一步地说，所述固定旋转平台包括导电载板和位于所述导电载板上的若干个用于夹持工件的夹持机构；

所述转动驱动机构包括驱动电机和凸轮分割器，所述凸轮分割器的输出端与所述导电载板固定连接，所述凸轮分割器的输入端与所述驱动电机电连接，所述驱动电机与所述控制系统电连接；

所述第一焊机的火线电连接所述第一焊枪，所述第一焊机的零线电连接有第一接地铜块，所述第二焊机的火线电连接所述第二焊枪，所述第二焊机的零线电连接有第二接地铜块，设有分别推动所述第一接地铜块和第二接地铜块与所述导电载板接触或脱离的第一推动机构和第二推动机构，所述第一推动机构和第二推动机构分别与所述控制系统电连接，所述第一推动机构和所述第二推动机构分别固定于所述凸轮分割器上。

本发明为解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，所述导电载板上分布有多个定位孔，所述夹持机构能够于所述定位孔处通过螺丝锁合于所述导电载板上。

进一步地说，所述第一焊枪连接有能够驱动所述第一焊枪转动的第一旋转机构，所述机械手与所述第一焊枪通过所述第一旋转机构连接，所述第一旋转机构与所述控制系统电连接。

进一步地说，所述第二焊枪连接有能够驱动所述第二焊枪转动的第二旋转机构，所述机械手与所述第二焊枪通过所述第二旋转机构连接，所述第二旋转机构与所述控制系统电连接。

进一步地说，所述凸轮分割器与所述导电载板之间设有绝缘转盘，所述绝缘转盘的上端与所述导电载板固定连接，所述绝缘转盘的中心与所述凸轮分割器的输出端连接。

进一步地说，所述第一推动机构和所述第二推动机构分别通过绝缘板与所述凸轮分割器固定连接。

进一步地说，所述夹持机构包括定位块和压板，所述压板连接有推动压板与所述定位块靠近或远离的第三推动机构，所述第三推动机构与所述手动控制阀电连接，所述手动控制阀通过进气管连接有气源。

进一步地说，所述第一焊枪为氩弧焊焊枪，所述第二焊枪为气保焊焊枪。

进一步地说，所述机械手为三轴机械手或六关节机器人。

本发明的有益效果至少具有以下几点：

1、本发明的固定旋转平台在转动驱动机构的驱动下可自动转动，实现工件上不同焊点的切换焊接，较现有的通过机械手或轨道控制焊枪的移动来实现工件上多个点位的焊接技术而言，本发明具有结构精简，设备占据空间小，设备制造成本低，焊点切换效率高且稳定的优点；

2、本发明采用的机械手可以使第一焊枪和第二焊枪实现前后、左右以及上下位置的移动，准确定位工件的焊接部位，还可以通过旋转机构使第一焊枪和第二焊枪实现0-360度转动，完成工件内侧的环缝焊接，保证工件上表面和内侧焊接的精度以及产品的稳定性；

3、本发明的机械手固定有第一焊枪和第二焊枪，第一焊枪可实现铝框的光学片材的装配面的焊接，第一焊枪为氩弧焊焊枪，可避免光学片材的装配面的焊接处产生黑点以及高于光学片材的装配面的凸点，影响铝框的外形美观度；第二焊枪可实现铝框的锁螺丝槽口的焊接，第二焊枪为气保焊焊枪，可保证铝框焊接的牢固性；

4、本发明的自动焊接设备适用于多个机种产品之间的切换生产，可根据生产需求设置若干个机械手或若干个固定旋转平台，大大提高焊接的效率，并可1人操作多机，提高生产效率，实现产品的批量化生产及降低产品批量化生产的成本；此外，本发明构造精简，操作便捷，对于普通人员无需漫长的培训时间即可上岗操作，便于推广使用。

附图说明

图1是本发明的工艺设备结构示意图；

图2是本发明固定旋转平台的结构示意图；

图3是图2的a部放大结构示意图；

图4是本发明导电载板与夹持机构结合的结构示意图；

图5是本发明导电载板的结构示意图；

图6是本发明机械手与焊枪结合的结构示意图；

附图中各部分标记如下：

固定旋转平台1、导电载板11、定位孔111、夹持机构12、定位块121、压板122、转动驱动机构2、驱动电机21、凸轮分割器22、机械手3、第一焊枪4、第一送丝机构5、第二焊枪6、第二送丝机构7、第一接地铜块8、第二接地铜块9、第一推动机构10、第二推动机构20、第一旋转机构13、第二旋转机构14、绝缘转盘15、绝缘板16、第三推动机构17、手动控制阀18和进气管19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种双枪自动焊接设备，如图1-图6所示，包括第一焊接机构、第二焊接机构、控制系统和至少一个用于固定工件且能够水平转动的固定旋转平台1；所述固定旋转平台连接有驱动所述固定旋转平台水平转动的转动驱动机构2，每一所述固定旋转平台对应有至少一个机械手3；第一焊接机构、第二焊接机构、所述机械手以及所述转动驱动机构皆分别与所述控制系统电连接；

所述第一焊接机构包括第一焊机、第一焊枪4和第一送丝机构5，所述第二焊接机构包括第二焊机、第二焊枪6和第二送丝机构7，所述第一焊枪与所述第一送丝机构通过枪管连接，所述第二焊枪与所述第二送丝机构通过枪管连接，所述第一焊枪和所述第二焊枪分别固定于所述机械手上，第一焊机、第二焊机、所述第一送丝机构和所述第二送丝机构分别与所述控制系统电连接。

本发明的机械手的数量为一个到多个，固定旋转平台的数量也可以根据生产需要设置一个到多个，凸轮分割器可以根据机械手的数量预设旋转角度，例如焊接一矩形铝框，且固定旋转平台对应设有一个机械手，当机械手完成其中任意一角的焊接工作后，凸轮分割器需在驱动电机的驱动下旋转90度，且旋转三次即可完成矩形铝框的焊接工作；又如焊接一六边形铝框，且固定旋转平台对应设有两个机械手时，机械手相邻分布(或对角分布)，当机械手完成其中两角的焊接工作后，凸轮分割器需在驱动电机的驱动下旋转120度(或60度)，旋转两次即可完成六边形铝框的焊接工作。本实施例中，设有一个固定旋转平台且对应设有一个机械手，当焊接一矩形铝框时，机械手需先完成任一一角的氩弧焊和气保焊焊接工作，然后凸轮分割器在驱动电机的驱动下旋转90度，机械手可继续完成另外三角的焊接工作。

所述固定旋转平台包括导电载板11和位于所述导电载板上的若干个用于夹持工件的夹持机构12；

所述转动驱动机构包括驱动电机21和凸轮分割器22，所述凸轮分割器的输出端与所述导电载板固定连接，所述凸轮分割器的输入端与所述驱动电机电连接，所述驱动电机与所述控制系统电连接；

所述第一焊机的火线电连接所述第一焊枪，所述第一焊机的零线电连接有第一接地铜块8，所述第二焊机的火线电连接所述第二焊枪，所述第二焊机的零线电连接有第二接地铜块9，设有分别推动所述第一接地铜块和第二接地铜块与所述导电载板接触或脱离的第一推动机构10和第二推动机构20，所述第一推动机构和第二推动机构分别与所述控制系统电连接，所述第一推动机构和所述第二推动机构分别固定于所述凸轮分割器上。本发明的第一推动机构第二推动机构较佳是采用气缸，还可以是伺服电机或dd直驱电机，但不限于此。

所述导电载板上分布有多个定位孔111，所述夹持机构能够于所述定位孔处通过螺丝锁合于所述导电载板上。本发明的导电载板的形状无限制，可以是矩形、圆形或多边形，但不限于此。本实施例中，导电载板为矩形，定位孔位于矩形的四个角。

所述第一焊枪连接有能够驱动所述第一焊枪转动的第一旋转机构13，所述机械手与所述第一焊枪通过所述第一旋转机构连接，所述第一旋转机构与所述控制系统电连接。

所述第二焊枪连接有能够驱动所述第二焊枪转动的第二旋转机构14，所述机械手与所述第二焊枪通过所述第二旋转机构连接，所述第二旋转机构与所述控制系统电连接。

本发明的第一旋转机构和第二旋转机构分别驱动第一焊枪和第二焊枪在竖直面上转动，可以是旋转气缸、步进电机或伺服电机，但不限于此。例如第一旋转机构和第二旋转机构为旋转气缸时，旋转气缸在电磁阀的驱动下旋转至预设角度，并通过旋转气缸上的角度感应器将旋转气缸旋转的角度信息信号传送给控制系统，控制系统确认旋转角度后启动与机械手连接的焊枪开始焊接工作。

所述凸轮分割器与所述导电载板之间设有绝缘转盘15，所述绝缘转盘15的上端与所述导电载板固定连接，所述绝缘转盘的中心与所述凸轮分割器的输出端连接。作为本实施例的改型和替换，所述绝缘转盘还可以固定于凸轮分割器的下方。

所述第一推动机构和所述第二推动机构分别通过绝缘板16与所述凸轮分割器固定连接。所述绝缘板还可以位于所述第一推动机构与第一接地铜块之间以及所述第二推动机构与第二接地铜块之间。

绝缘转盘和绝缘板的作用都是为了防止焊机焊接时防止漏电的安全绝缘板。

所述夹持机构包括定位块121和压板122，所述压板连接有推动压板与所述定位块靠近或远离的第三推动机构17，所述第三推动机构与所述手动控制阀18电连接，所述手动控制阀通过进气管19连接有气源。定位块的内侧为l型，用于工件的对角拼接以及工件定位，压板在推动机构的推动下靠近定位块以实现工件的压紧，避免在焊接过程中或导电载板旋转过程中发生工件位置偏移的现象，保证焊接的精度以及产品的稳定性。

所述第一焊枪为氩弧焊焊枪，所述第二焊枪为气保焊焊枪。

所述机械手为三轴机械手或六关节机器人。

所述全自动焊接设备的底部四周分别设有万向轮。便于该焊接设备根据使用场所的不同，灵活移动，减轻工作人员工作强度。

所述机械手是由x轴、y轴和z轴构成的三轴机械手，所述x轴水平固定于所述固定旋转平台上，所述z轴垂直于所述x轴且在电机的驱动下于所述x轴左右移动，所述y轴垂直于所述z轴且在电机的驱动下于所述z轴上下移动，所述y轴在电机的驱动下可前后移动，所述y轴的前两端固定有第一焊枪和第二焊枪。

本发明的工作原理如下：

操作员将工件放置固定旋转平台上，通过夹持机构压紧固定工件，工件装夹完成后，第一接地铜块在气缸的驱动下上移至与导电载板导通，机械手根据工件放置位置自行调整第一焊枪的左右、前后和上下的位置，使第一焊枪位于工件的连接处的上方，在完成工件光学片材的装配面的焊接工作后，第一接地铜块在气缸的驱动下下移至与导电载板分离，且第一焊枪回至初始位置；然后第二接地铜块在气缸的驱动下上移至与导电载板导通，机械手根据工件放置位置自行调整第二焊枪的左右、前后和上下的位置，使第二焊枪位于工件的连接处的上方，在完成工件锁螺丝槽口的焊接工作后，第二接地铜块在气缸的驱动下下移至与导电载板分离，且第二焊枪回至初始位置，待工件连接处焊接完成后，固定旋转平台在凸轮分割器及驱动电机的驱动下旋转至预设角度，按照上述方式完成其余连接处的焊接，全部焊接工作结束后，机械手回到初始位置，操作员取走产品。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。