數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備及其使用方法與流程

本發(fā)明涉及一種數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備及其使用方法。

背景技術(shù)：

由于傳統(tǒng)超聲波焊接裝備在生產(chǎn)作業(yè)和技術(shù)維護(hù)作業(yè)中存在以下問(wèn)題：1）生產(chǎn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)生產(chǎn)人員熟練程度和技術(shù)等級(jí)要求高；2）對(duì)操作人員技術(shù)等級(jí)要求高且嚴(yán)格、裝備生產(chǎn)通用性差；3）生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程繁瑣、調(diào)試時(shí)效性受人為因素影響較為嚴(yán)重；4）因調(diào)試技術(shù)要求高、作業(yè)人員熟練要求高及人員離職等因素導(dǎo)致裝備調(diào)試周期長(zhǎng)、生產(chǎn)管控難、生產(chǎn)混亂、裝備操作繁瑣、導(dǎo)致整線生產(chǎn)穩(wěn)定性難以控制；5）產(chǎn)品焊接精度和強(qiáng)度受外部因素氣壓、人員、零件設(shè)計(jì)精度、零件加工和組裝精度等影響較大，從而嚴(yán)重影響整機(jī)組裝精度和穩(wěn)定性進(jìn)而影響產(chǎn)品焊接精度和質(zhì)量；6）產(chǎn)品焊接功能單一，焊接過(guò)程可控性、數(shù)字化、智能化低，導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)數(shù)字智能化精益生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備及其使用方法，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且操作簡(jiǎn)單易操控。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備，包括機(jī)座，所述機(jī)座的臺(tái)面后側(cè)設(shè)置有立臂，所述立臂上設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降的超聲波焊接機(jī)構(gòu)，立臂的一側(cè)部豎向設(shè)置有與超聲波焊接機(jī)構(gòu)相連接的光學(xué)尺，立臂上的另一側(cè)部設(shè)置有超聲波焊接機(jī)構(gòu)的限位保護(hù)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座的臺(tái)面上且位于超聲波焊接機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有用于校正超聲波焊接機(jī)構(gòu)平面度的校正治具，機(jī)座上還設(shè)置有超聲波焊接機(jī)構(gòu)的控制箱。

進(jìn)一步地，所述超聲波焊接機(jī)構(gòu)包括一位于機(jī)座臺(tái)面上方的懸臂座，所述懸臂座上豎向設(shè)置有工作端穿過(guò)懸臂座的超聲波震子，所述超聲波震子的工作端上設(shè)置有焊頭，所述懸臂座上還設(shè)置有罩設(shè)在超聲波震子上的保護(hù)罩。

進(jìn)一步地，所述懸臂座的周部間隔設(shè)置有豎向穿過(guò)懸臂座的校正銷，所述機(jī)座的臺(tái)面上對(duì)應(yīng)設(shè)置有與校正銷相配合的校正孔。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于立臂前側(cè)的豎向滑槽，所述豎向滑槽內(nèi)設(shè)置有與其滑動(dòng)配合并與懸臂座后端固定連接的滑塊，所述滑塊上螺接有下端與軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接且上端穿過(guò)滑塊的豎向螺桿，所述立臂的上端設(shè)置有立式電機(jī)，所述立式電機(jī)的輸出端與豎向螺桿相連接以驅(qū)動(dòng)滑塊升降。

進(jìn)一步地，所述限位保護(hù)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于立臂另一側(cè)上部的上部限位開(kāi)關(guān)和下部的下部限位開(kāi)關(guān)，所述上部限位開(kāi)關(guān)為雙保險(xiǎn)限位開(kāi)關(guān)，所述超聲波焊接機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用于與上部限位開(kāi)關(guān)和下部限位開(kāi)關(guān)相配合的限位觸發(fā)桿。

進(jìn)一步地，所述機(jī)座的臺(tái)面上間隔設(shè)置有若干安裝孔，所述校正治具為精密研磨后的長(zhǎng)方體，校正治具豎向設(shè)置于機(jī)座臺(tái)面上。

進(jìn)一步地，所述控制箱上設(shè)置有人機(jī)操控界面和用于存儲(chǔ)產(chǎn)品焊接數(shù)據(jù)的工業(yè)電腦，所述控制箱還配置有掃碼槍。

進(jìn)一步地，所述機(jī)座的下部設(shè)置有具有剎車的萬(wàn)向腳輪。

上述數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備的使用方法，包括以下步驟：

1）將產(chǎn)品的焊接數(shù)據(jù)準(zhǔn)確儲(chǔ)存于工業(yè)電腦內(nèi)；

2）將校正治具安裝在機(jī)座的臺(tái)面上，用以校正超聲波震子平面度；

3）通過(guò)掃描槍對(duì)產(chǎn)品或者模具、工裝治具進(jìn)行自動(dòng)掃碼完成工業(yè)電腦內(nèi)產(chǎn)品程序的切換；

4）對(duì)焊接程序自動(dòng)切換調(diào)用；

5）當(dāng)焊接程序自動(dòng)切換調(diào)用完成后，啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)構(gòu)即可通過(guò)配合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、光學(xué)尺及限位保護(hù)機(jī)構(gòu)完成產(chǎn)品的精密準(zhǔn)確焊接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：該數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且操作簡(jiǎn)單易操控；具有精密光柵尺位置檢測(cè)，提高測(cè)量精度；具有精密驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使的超聲波焊接機(jī)構(gòu)，保證焊接精度；具有thk精密模組焊接平穩(wěn)穩(wěn)定移送，保證移送精度；具有工程電腦數(shù)字化存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)，智能化、數(shù)字化程度高；具有觸摸屏人機(jī)數(shù)字化顯示和切換品名；可掃碼自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品，便于產(chǎn)品更換，通用性強(qiáng)；當(dāng)焊接程序調(diào)用完成后可自動(dòng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)焊接生產(chǎn)，無(wú)需進(jìn)行漫長(zhǎng)的焊接技術(shù)參數(shù)調(diào)試和焊接位置驗(yàn)證，從而有效的提高焊接時(shí)效性、焊接效率、焊接品質(zhì)等；大大降低操作人員和技術(shù)維護(hù)人員的技術(shù)要求和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低焊接成本，更重要的是此套裝置使得焊接變得簡(jiǎn)單易控，整個(gè)焊接過(guò)程可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控以確保產(chǎn)品焊接品質(zhì)，真正意義上實(shí)現(xiàn)人、機(jī)無(wú)障礙交流和互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字智能化精益生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明的圖1的a區(qū)放大圖；

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明的拆除保護(hù)罩后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的圖4的b區(qū)放大圖；

圖中：10-機(jī)座11-臺(tái)面12-安裝與定位（孔）13-人機(jī)操控界面14-工業(yè)電腦15-萬(wàn)向腳輪16-校正孔20-校正治具30-立臂31-豎向滑槽32-滑塊33-豎向螺桿34-立式電機(jī)35-固定板40-超聲波焊接機(jī)構(gòu)41-懸臂座42-超聲波震子43-保護(hù)罩44-校正銷50-光學(xué)尺60-控制箱71-上部限位開(kāi)關(guān)72-下部限位開(kāi)關(guān)73-限位觸發(fā)桿。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下，但本發(fā)明并不限于此。

參考圖1至圖5

一種數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備，包括機(jī)座10，所述機(jī)座的臺(tái)面11后側(cè)設(shè)置有立臂30，所述立臂上設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降的超聲波焊接機(jī)構(gòu)40，立臂的一側(cè)部豎向設(shè)置有與超聲波焊接機(jī)構(gòu)相連接的光學(xué)尺50，以便監(jiān)測(cè)超聲波焊接機(jī)構(gòu)的焊接位置。立臂上的另一側(cè)部設(shè)置有超聲波焊接機(jī)構(gòu)的限位保護(hù)機(jī)構(gòu)，以便控制超聲波焊接機(jī)構(gòu)的上行和下行極限。所述機(jī)座的臺(tái)面上且位于超聲波焊接機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有用于安裝模具、工裝等的安裝與定位孔，以及用以校正校正超聲波焊接機(jī)構(gòu)平面度的校正治具20，機(jī)座上還設(shè)置有超聲波焊接機(jī)構(gòu)的控制箱60。

本實(shí)施例中，所述超聲波焊接機(jī)構(gòu)包括一位于機(jī)座臺(tái)面上方的懸臂座41，所述懸臂座上豎向設(shè)置有工作端穿過(guò)懸臂座的超聲波震子42，所述超聲波震子的工作端穿過(guò)設(shè)置于懸臂座上的通孔，超聲波震子的工作端上設(shè)置有焊頭，所述懸臂座上還設(shè)置有罩設(shè)在超聲波震子上的保護(hù)罩43，以便保護(hù)震子和操作人員。通過(guò)超聲波震子的震動(dòng)配合焊頭完成工件、產(chǎn)品的焊接。

本實(shí)施例中，所述懸臂座的周部間隔設(shè)置有豎向穿過(guò)懸臂座的校正銷44，所述機(jī)座的臺(tái)面上對(duì)應(yīng)設(shè)置有與校正銷相配合的校正孔16，從而便于校正超聲波震子。

本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于立臂前側(cè)的豎向滑槽31，所述豎向滑槽內(nèi)設(shè)置有與其滑動(dòng)配合并與懸臂座后端固定連接的滑塊32，豎向滑槽和滑塊配合形成精密導(dǎo)向模組，且該精密導(dǎo)向模組為thk精密導(dǎo)向模組。所述滑塊上螺接有下端與軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接且上端穿過(guò)滑塊的豎向螺桿33，固定于thk精密模組上端的固定板35上設(shè)置有立式電機(jī)34，豎向螺桿穿出滑塊的上端與立式電機(jī)的輸出端相連接以驅(qū)動(dòng)滑塊升降，以便為超聲波焊接機(jī)構(gòu)提供精密導(dǎo)向。所述立式電機(jī)由工業(yè)電腦控制。

本實(shí)施例中，所述限位保護(hù)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于立臂另一側(cè)上部的上部限位開(kāi)關(guān)71和下部的下部限位開(kāi)關(guān)72，所述上部限位開(kāi)關(guān)為雙保險(xiǎn)限位開(kāi)關(guān)，所述超聲波焊接機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用于與上部限位開(kāi)關(guān)和下部限位開(kāi)關(guān)相配合的限位觸發(fā)桿73，所述上部限位開(kāi)關(guān)和下部限位開(kāi)關(guān)上分別設(shè)置有用于限位觸發(fā)桿豎向穿過(guò)的槽口，從而通過(guò)監(jiān)控限位觸發(fā)桿的位置完成限定超聲波焊接機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)極限，所述上部限位開(kāi)關(guān)和下部限位開(kāi)關(guān)的輸出端分別與工業(yè)電腦相連接。

本實(shí)施例中，所述機(jī)座的臺(tái)面上間隔設(shè)置有若干安裝孔12，所述校正治具為精密研磨后的長(zhǎng)方體，校正治具豎向設(shè)置于機(jī)座臺(tái)面上，以便校正超聲波震子平面度。

本實(shí)施例中，所述控制箱上設(shè)置有人機(jī)操控界面13和用于存儲(chǔ)產(chǎn)品焊接數(shù)據(jù)的工業(yè)電腦14，以便通過(guò)人機(jī)操控界面數(shù)字化顯示和切換品名以完成操控超聲波焊接機(jī)構(gòu)，通過(guò)工業(yè)電腦顯示和監(jiān)控并存儲(chǔ)焊接點(diǎn)所有技術(shù)參數(shù)。所述控制箱還配置有掃碼槍，通過(guò)掃碼槍完成數(shù)據(jù)收集，并存入工業(yè)電腦中。所述機(jī)座下部設(shè)置有具有剎車的萬(wàn)向腳輪15，以便該焊接裝備移位。

該焊接裝備工作原理：通過(guò)精密伺服電機(jī)（立式電機(jī)）為動(dòng)力源配合thk精密導(dǎo)向模組實(shí)現(xiàn)焊接震子的焊接位移，焊接過(guò)程中由精密光學(xué)尺配合工業(yè)電腦及可觸摸的人機(jī)操控界面和控制箱實(shí)現(xiàn)焊接位置、焊接點(diǎn)等所有技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)收集、顯示和監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精密準(zhǔn)確焊接。當(dāng)需要更換品名時(shí)可直接通過(guò)掃碼槍對(duì)產(chǎn)品或者模具、工裝治具進(jìn)行自動(dòng)掃碼，完成品名切換，也可手動(dòng)通過(guò)人機(jī)來(lái)完成品名切換。

一種數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備的使用方法，包括以下步驟：

1）在焊接信息儲(chǔ)備階段可將產(chǎn)品的焊接數(shù)據(jù)準(zhǔn)確儲(chǔ)存于工業(yè)電腦內(nèi)；

2）將校正治具安裝在機(jī)座的臺(tái)面上，用以校正超聲波震子平面度；

3）通過(guò)掃描槍對(duì)產(chǎn)品或者模具、工裝治具進(jìn)行自動(dòng)掃碼完成工業(yè)電腦內(nèi)產(chǎn)品程序的切換；

4）對(duì)焊接程序進(jìn)行自動(dòng)切換調(diào)用；

5）當(dāng)焊接程序自動(dòng)切換調(diào)用完成后，啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)構(gòu)即可通過(guò)配合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、光學(xué)尺及限位保護(hù)機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)焊接生產(chǎn)。從而達(dá)到精密準(zhǔn)確焊接，可無(wú)需進(jìn)行漫長(zhǎng)的焊接技術(shù)參數(shù)調(diào)試和焊接位置驗(yàn)證，從而有效的提高焊接時(shí)效性、焊接效率、焊接品質(zhì)等，并且大大降低操作人員和技術(shù)維護(hù)人員的技術(shù)要求和勞動(dòng)強(qiáng)度，從而降低焊接成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出不同形式的數(shù)字化超聲波柔性智能焊接裝備并不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。