一種具有防連車功能的凸焊機(jī)及凸焊機(jī)防連車控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車電阻焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有防連車功能的凸焊機(jī)及凸焊機(jī)防連車控制方法。該凸焊機(jī)包括凸焊機(jī)本體和防連車裝置，以及PLC控制器，防連車裝置包括傳感器支架和上電極位置檢測(cè)擋塊，傳感器支架上部和下部分別設(shè)有上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器，上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器均與PLC控制器連接。本發(fā)明的凸焊機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能靈敏、安裝便捷的特點(diǎn)。本發(fā)明的控制方法能有效防止連車事故發(fā)生、保護(hù)操作人員安全，并且操作方便。
【專利說明】
一種具有防連車功能的凸焊機(jī)及凸焊機(jī)防連車控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車電阻焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有防連車功能的凸焊機(jī)及凸焊機(jī)防連車控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]凸焊機(jī)是目前汽車行業(yè)普遍使用的焊接設(shè)備之一，通常用于焊接螺栓、螺母等，通過使工件焊接面上預(yù)制的凸點(diǎn)或特定形狀與另一工件焊接面相接觸，進(jìn)行加壓并通電加熱，將預(yù)制的凸點(diǎn)或特定形狀壓潰后使接觸點(diǎn)形成焊點(diǎn)的電阻焊。其工作原理為:氣缸等加壓機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上電極桿下行，將被焊工件壓緊于上電極和下電極之間后，通以焊接電流，在被焊工件上形成熔核，隨后上電極桿回程，即完成焊接。
[0003]由于現(xiàn)有凸焊機(jī)未針對(duì)連車現(xiàn)象提出有效的安全保護(hù)措施，使得生產(chǎn)時(shí)存在以下安全隱患:
[0004]1、通過啟動(dòng)按鈕控制凸焊機(jī)的上電極桿下行時(shí)，如果啟動(dòng)按鈕因劣化而粘連，則會(huì)出現(xiàn)連車現(xiàn)象，操作人員極易發(fā)生傷手事故。
[0005]2、因誤操作而再次按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，會(huì)使尚未回到原位的上電極桿又立刻下行，極易對(duì)正在放置焊接螺栓、螺母的操作人員造成傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決以上問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有防連車功能的凸焊機(jī)，該凸焊機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能靈敏、安裝便捷的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能有效防止連車事故發(fā)生、保護(hù)操作人員安全、操作方便的凸焊機(jī)防連車控制方法。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種具有防連車功能的凸焊機(jī)，包括凸焊機(jī)本體，所述凸焊機(jī)本體包括上下運(yùn)動(dòng)的上電極桿、與上電極桿上端固定連接的上平臺(tái)、下電極桿和啟動(dòng)按鈕，其特征在于:還包括防連車裝置和與啟動(dòng)按鈕連接的PLC控制器，所述防連車裝置包括安裝在凸焊機(jī)本體上部的傳感器支架和安裝在上平臺(tái)側(cè)面的上電極位置檢測(cè)擋塊，所述傳感器支架上部和下部分別設(shè)有與上電極桿工作原位和焊接位置相對(duì)應(yīng)的上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器，所述上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器均與PLC控制器連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器與上電極位置檢測(cè)擋塊之間的最短檢測(cè)距離均< 6mm。
[0010]作為優(yōu)選，所述上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器均采用電感型接近式開關(guān)。
[0011]凸焊機(jī)防連車控制方法，包括以下步驟:
[0012]a、啟動(dòng)時(shí)，按下凸焊機(jī)的啟動(dòng)按鈕，上電極桿帶動(dòng)上電極位置檢測(cè)擋塊同步運(yùn)動(dòng)，通過上電極原位傳感器對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊的位置信息亦即上電極桿的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿的位置信息傳遞到PLC控制器中，PLC控制器對(duì)上電極桿是否在工作原位和啟動(dòng)按鈕的啟動(dòng)信號(hào)是否變化進(jìn)行判斷，當(dāng)上電極桿在工作原位，且啟動(dòng)按鈕的啟動(dòng)信號(hào)有變化時(shí)，則上電極桿進(jìn)行下行動(dòng)作；當(dāng)上電極桿不在工作原位，或啟動(dòng)按鈕的啟動(dòng)信號(hào)無變化時(shí)，則上電極桿無動(dòng)作；
[0013]b、啟動(dòng)后，上電極位置檢測(cè)擋塊隨上電極桿同步下行至工件焊接位置，通過上電極焊位傳感器對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊的位置信息亦即上電極桿的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿的位置信息傳遞到PLC控制器中，PLC控制器對(duì)上電極桿的移動(dòng)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母已放置到位時(shí)，上電極桿的下行距離正確，則可執(zhí)行下一步動(dòng)作，進(jìn)行通電焊接;當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母未能完全放置到位時(shí)，上電極桿的下行距離不正確，不能執(zhí)行下一步動(dòng)作，凸焊機(jī)報(bào)警停機(jī)；
[0014]c、焊接完成后，上電極桿逐漸上行至工作原位。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟a中，PLC控制器對(duì)啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)采用下降沿脈沖啟動(dòng)，啟動(dòng)按鈕的常態(tài)信號(hào)為“O”，啟動(dòng)按鈕被按下后信號(hào)為“I”，松開后信號(hào)為“O”，信號(hào)由“I”變?yōu)椤癘”時(shí)，啟動(dòng)條件滿足才能執(zhí)行下一步；當(dāng)檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)為?！癐”或?！癘”時(shí)，則無動(dòng)作。
[0016]作為優(yōu)選，所述步驟a中，當(dāng)上電極桿在工作原位時(shí)，上電極原位傳感器的信號(hào)為“I” ；當(dāng)上電極桿不在工作原位時(shí)，上電極原位傳感器的信號(hào)為“O”。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟b中，當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母已放置到位時(shí)，上電極桿的下行距離正確，上電極焊位傳感器的檢測(cè)信號(hào)為“I”；當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母未能完全放置到位時(shí)，上電極桿的下行距離不正確，上電極焊位傳感器的檢測(cè)信號(hào)為“O”。
[0018]本發(fā)明取得的有益效果是:本發(fā)明在凸焊機(jī)本體上設(shè)置防連車裝置，通過防連車裝置中的上電極原位傳感器和上電極焊位傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)上電極桿位置信息的跟蹤檢測(cè)，并通過PLC控制器對(duì)采集的信息進(jìn)行處理，從而可有效防止連車事故的發(fā)生;亦即通過對(duì)凸焊機(jī)的電氣控制進(jìn)行安全保護(hù)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，增加凸焊機(jī)的防重復(fù)、防連車安全保護(hù)功能，從而提高凸焊機(jī)的安全性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的凸焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為凸焊機(jī)的防連車裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的控制方法的原理圖暨控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1-2所示，本發(fā)明的一種具有防連車功能的凸焊機(jī)，包括凸焊機(jī)本體、防連車裝置和PLC控制器10，所述凸焊機(jī)本體包括上下運(yùn)動(dòng)的上電極桿3、與上電極桿3上端固定連接的上平臺(tái)2、下電極桿4和啟動(dòng)按鈕5，所述上電極桿3上端安裝在上平臺(tái)2的下部，能隨上平臺(tái)2—起上下運(yùn)動(dòng);所述防連車裝置包括傳感器支架6、上電極原位傳感器7、上電極焊位傳感器9和上電極位置檢測(cè)擋塊8，所述傳感器支架6安裝在凸焊機(jī)本體的上部，所述上電極位置檢測(cè)擋塊8固定安裝在上平臺(tái)2的側(cè)面，上電極位置檢測(cè)擋塊8通過上平臺(tái)2與上電極桿3—起上下運(yùn)動(dòng)，所述上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9均通過螺栓分別安裝在傳感器支架6的上部和下部，當(dāng)上電極桿3處于工作原位時(shí)，上電極原位傳感器7與上電極位置檢測(cè)擋塊8位置對(duì)應(yīng)；當(dāng)上電極桿3向下運(yùn)動(dòng)至焊接位時(shí)，上電極焊位傳感器9與上電極位置檢測(cè)擋塊8位置對(duì)應(yīng);通過調(diào)整螺栓可以調(diào)節(jié)上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9的位置，為了保證檢測(cè)的靈敏性，應(yīng)將上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9與上電極位置檢測(cè)擋塊8之間的最短檢測(cè)距離控制在<6mm的范圍。進(jìn)一步的，為了方便安裝和調(diào)整，可將上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9均設(shè)置為上下位置和左右位置可調(diào)整的結(jié)構(gòu)；所述啟動(dòng)按鈕5、上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9均與PLC控制器10連接，通過PLC控制器1進(jìn)行智能化控制，提高凸焊機(jī)整體的安全性和可靠性。本實(shí)施例中，上電極原位傳感器7和上電極焊位傳感器9均采用電感型接近式開關(guān)。
[0024]當(dāng)凸焊機(jī)在待機(jī)狀態(tài)且上電極桿3處于工作原位時(shí)，可調(diào)整上電極原位傳感器7的位置，使上電極原位傳感器7與上電極位置檢測(cè)擋塊8的感應(yīng)距離<6mm，上電極原位傳感器7尾部指示燈亮起，上電極原位傳感器7將原位信號(hào)發(fā)送給PLC控制器10。
[0025]在下電極桿4的定位銷上放置工件及焊接螺栓或螺母，按下啟動(dòng)按鈕5，當(dāng)上電極桿3下行至工件的焊接位置時(shí)，可調(diào)整上電極焊位傳感器9的位置，使上電極焊位傳感器9與上電極位置檢測(cè)擋塊8的感應(yīng)距離<6mm，上電極焊位傳感器9尾部指示燈亮起，上電極焊位傳感器9將焊位信號(hào)發(fā)送給PLC控制器10。
[0026]結(jié)合圖3，凸焊機(jī)防連車控制方法，包括以下步驟:
[0027]a、啟動(dòng)時(shí)，按下凸焊機(jī)的啟動(dòng)按鈕5，上電極桿3帶動(dòng)上電極位置檢測(cè)擋塊8同步運(yùn)動(dòng)，通過上電極原位傳感器7對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊8的位置信息亦即上電極桿3的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿3的位置信息傳遞到PLC控制器10中，PLC控制器10對(duì)上電極桿3是否在工作原位和啟動(dòng)按鈕5的啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)上電極桿3在工作原位(上電極原位傳感器7的信號(hào)為“I”)且啟動(dòng)按鈕5啟動(dòng)信號(hào)正常(啟動(dòng)按鈕5被按下后啟動(dòng)信號(hào)為“I”，松開后啟動(dòng)信號(hào)為“O”，啟動(dòng)按鈕5的啟動(dòng)信號(hào)由“I”變?yōu)椤癘”)時(shí)，則進(jìn)行下一步，上電極桿3下行；當(dāng)上電極桿3不在工作原位(上電極原位傳感器7的信號(hào)為“O”)或啟動(dòng)按鈕5的啟動(dòng)信號(hào)異常(啟動(dòng)按鈕5被按下后，啟動(dòng)信號(hào)為常“I”或?！癘”)時(shí)，則無動(dòng)作，上電極桿3不運(yùn)動(dòng);這樣就能有效避免在完成一次焊接后，由于上電極桿3還未正?；氐皆粫r(shí)的誤操作，將啟動(dòng)按鈕5再次按下后而產(chǎn)生的誤動(dòng)作。
[0028]b、啟動(dòng)后，上電極位置檢測(cè)擋塊8隨上電極桿3同步下行至工件焊接位置，上電極焊位傳感器9對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊8的位置信息亦即上電極桿3的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿3的位置信息傳遞到PLC控制器10，PLC控制器10對(duì)上電極桿3的移動(dòng)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母已放置到位(上電極焊位傳感器9檢測(cè)信號(hào)為“I”)時(shí)，上電極桿3的下行距離正確，則可執(zhí)行下一步，進(jìn)行通電焊接；當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母未能完全放置到位時(shí)，上電極桿3的下行距離不正確(上電極焊位傳感器9檢測(cè)信號(hào)為“O”)，不能執(zhí)行下一步動(dòng)作，凸焊機(jī)報(bào)警停機(jī)；
[0029]c、焊接完成后，上電極桿3逐漸上行至工作原位。
[0030]PLC控制器10對(duì)啟動(dòng)按鈕5啟動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)采用下降沿脈沖啟動(dòng)。啟動(dòng)按鈕5的常態(tài)信號(hào)為“O”，被按下后啟動(dòng)信號(hào)為“I”，松開后啟動(dòng)信號(hào)為“O”。安全程序?qū)?dòng)按鈕5進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕5后松開的一瞬間，啟動(dòng)信號(hào)由T變?yōu)椤癘”時(shí)，啟動(dòng)條件滿足才能執(zhí)行下一步；當(dāng)檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)為?！癐”或?！癘”時(shí)，則表示觸點(diǎn)已粘連或損壞，凸焊機(jī)不能動(dòng)作。此時(shí)，可對(duì)啟動(dòng)按鈕5的劣化狀態(tài)進(jìn)行可靠性檢測(cè)，從而有效杜絕因觸點(diǎn)故障而導(dǎo)致的連車事故。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有防連車功能的凸焊機(jī)，包括凸焊機(jī)本體，所述凸焊機(jī)本體包括上下運(yùn)動(dòng)的上電極桿(3)、與上電極桿(3)上端固定連接的上平臺(tái)上(2)、下電極桿(4)和啟動(dòng)按鈕(5)，其特征在于:還包括防連車裝置和與啟動(dòng)按鈕(5)連接的PLC控制器(10)，所述防連車裝置包括安裝在凸焊機(jī)本體上部的傳感器支架(6)和安裝在上平臺(tái)(2)側(cè)面的上電極位置檢測(cè)擋塊(8)，所述傳感器支架(6)上部和下部分別設(shè)有與上電極桿(3)工作原位和焊接位置相對(duì)應(yīng)的上電極原位傳感器(7)和上電極焊位傳感器(9)，所述上電極原位傳感器(7)和上電極焊位傳感器(9)均與PLC控制器(1)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防連車功能的凸焊機(jī)，其特征在于:所述上電極原位傳感器(7)和上電極焊位傳感器(9)與上電極位置檢測(cè)擋塊(8)之間的最短檢測(cè)距離均<6mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有防連車功能的凸焊機(jī)，其特征在于:所述上電極原位傳感器(7)和上電極焊位傳感器(9)均采用電感型接近式開關(guān)。4.一種凸焊機(jī)防連車控制方法，包括以下步驟: a、啟動(dòng)時(shí)，按下凸焊機(jī)的啟動(dòng)按鈕(5)，上電極桿(3)帶動(dòng)上電極位置檢測(cè)擋塊(8)同步運(yùn)動(dòng)，通過上電極原位傳感器(7)對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊(8)的位置信息亦即上電極桿(3)的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿(3)的位置信息傳遞到PLC控制器(10)中，PLC控制器(10)對(duì)上電極桿(3)是否在工作原位和啟動(dòng)按鈕(5)的啟動(dòng)信號(hào)是否變化進(jìn)行判斷，當(dāng)上電極桿(3)在工作原位，且啟動(dòng)按鈕(5)的啟動(dòng)信號(hào)有變化時(shí)，則上電極桿(3)進(jìn)行下行動(dòng)作；當(dāng)上電極桿(3)不在工作原位，或啟動(dòng)按鈕(5)的啟動(dòng)信號(hào)無變化時(shí)，則上電極桿(3)無動(dòng)作； b、啟動(dòng)后，上電極位置檢測(cè)擋塊(8)隨上電極桿(3)同步下行至工件焊接位置，通過上電極焊位傳感器(9)對(duì)上電極位置檢測(cè)擋塊(8)的位置信息亦即上電極桿(3)的位置信息進(jìn)行檢測(cè)，并將上電極桿(3)的位置信息傳遞到PLC控制器(10)中，PLC控制器(10)對(duì)上電極桿(3)的移動(dòng)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母已放置到位時(shí)，上電極桿(3)的下行距離正確，則可執(zhí)行下一步動(dòng)作，進(jìn)行通電焊接;當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母未能完全放置到位時(shí)，上電極桿(3)的下行距離不正確，不能執(zhí)行下一步動(dòng)作，凸焊機(jī)報(bào)警停機(jī)； c、焊接完成后，上電極桿(3)逐漸上行至工作原位。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸焊機(jī)防連車控制方法，其特征在于:所述步驟a中，PLC控制器(10)對(duì)啟動(dòng)按鈕(5)啟動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)應(yīng)用下降沿脈沖啟動(dòng)，啟動(dòng)按鈕(5)的常態(tài)信號(hào)為“O”，啟動(dòng)按鈕(5)被按下后信號(hào)為T，松開后信號(hào)為“O”，信號(hào)由“I”變?yōu)椤癘”時(shí)，啟動(dòng)條件滿足才能執(zhí)行下一步;當(dāng)檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)為?！癐”或常“O”時(shí)，則無動(dòng)作。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸焊機(jī)防連車控制方法，其特征在于:所述步驟a中，當(dāng)上電極桿(3)在工作原位時(shí)，上電極原位傳感器(7)的信號(hào)為“I”；當(dāng)上電極桿(3)不在工作原位時(shí)，上電極原位傳感器(7)的信號(hào)為“O”。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸焊機(jī)防連車控制方法，其特征在于:所述步驟b中，當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母已放置到位時(shí)，上電極桿(3)的下行距離正確，上電極焊位傳感器(9)的檢測(cè)信號(hào)為“I”；當(dāng)工件與焊接螺栓或螺母未能完全放置到位時(shí)，上電極桿(3)的下行距離不正確，上電極焊位傳感器(9)的檢測(cè)信號(hào)為“O”。
【文檔編號(hào)】B23K11/36GK106001889SQ201610548733
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】魏龍, 李雄偉, 李明江
【申請(qǐng)人】東風(fēng)模具沖壓技術(shù)有限公司