伺服加壓點(diǎn)焊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種伺服加壓點(diǎn)焊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在點(diǎn)焊技術(shù)領(lǐng)域，影響焊接質(zhì)量的因素主要有三個(gè):焊接電流、焊接時(shí)間、焊接壓力，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，新材料和新工藝不斷被應(yīng)用，對(duì)焊接電流和焊接壓力控制越來(lái)越要求嚴(yán)格，從工頻50Hz控制器發(fā)展到中頻控制器，從控制精度上提高了很多，也保證了焊接質(zhì)量。在焊接壓力控制方面，目前手工焊接系統(tǒng)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)伺服在線自動(dòng)壓力控制，廣泛應(yīng)用的伺服機(jī)器人焊接系統(tǒng)可以做到用伺服驅(qū)動(dòng)來(lái)控制焊接壓力，但是存在以下一些缺點(diǎn):第一、焊接壓力的控制是由機(jī)器人控制器來(lái)進(jìn)行的，如果想實(shí)現(xiàn)伺服加壓必須采用具有外部軸控制的伺服機(jī)器人和外部軸電機(jī)，因此增加了伺服加壓的成本;第二、焊接電流和焊接時(shí)間都是由焊接控制器來(lái)進(jìn)行控制的，而焊接壓力由機(jī)器人控制，三者無(wú)法做到在工藝時(shí)序上同步控制，目前為了保證焊接穩(wěn)定，只能是從焊接開(kāi)始到焊接結(jié)束都是保持恒定的焊接壓力；第三、從焊接工藝上來(lái)講，焊接壓力無(wú)法隨焊接過(guò)程進(jìn)行變化，在焊接過(guò)程中壓力也隨時(shí)變化無(wú)法實(shí)現(xiàn)，對(duì)于一些特殊焊接工藝的材料無(wú)法進(jìn)行高質(zhì)量的焊接。
[0003]隨著焊接工藝的發(fā)展變化，越來(lái)越多的新材料需要采用復(fù)雜特殊的焊接工藝來(lái)進(jìn)行有效焊接，傳統(tǒng)的焊接控制器無(wú)法同時(shí)控制三個(gè)焊接參數(shù)，本發(fā)明就是在傳統(tǒng)焊接控制器基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制焊接壓力的功能，并擺脫目前對(duì)機(jī)器人伺服控制的依賴，可擴(kuò)大伺服焊接的使用范圍，實(shí)現(xiàn)了手工焊鉗和自動(dòng)焊鉗的伺服壓力控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種伺服加壓點(diǎn)焊系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種伺服加壓點(diǎn)焊系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接控制器、焊鉗和連接電纜，所述焊接控制器通過(guò)連接電纜與焊鉗相連，所述焊接控制器包括焊接主控板、焊接驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)控制板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、編程/顯示界面和外部I/O總線通訊模塊，所述焊鉗包括變壓器、電極臂、伺服電機(jī)和焊鉗本體支架，所述連接電纜包括焊接電源線、焊機(jī)控制線、電機(jī)信號(hào)/電源線。
[0006]進(jìn)一步，所述焊接控制器可進(jìn)行工頻或者中頻焊接方式。
[0007]進(jìn)一步，所述焊接主控板以單片機(jī)為核心進(jìn)行程序控制，所述焊接主控板采用總線形式與周邊模塊部件進(jìn)行通訊，單片機(jī)控制板內(nèi)部集成有CPU、10通訊芯片、電源控制電路、總線控制電路。
[0008]進(jìn)一步，所述焊接驅(qū)動(dòng)板主要由功率電阻電容器件組成，將所述焊接主控板控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成可以控制焊接電源功率器件的動(dòng)力控制信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步，所述電機(jī)控制板主要由總線模塊電路、輸入輸出電路組成，所述焊接主控板通過(guò)總線將焊接過(guò)程中的壓力曲線信號(hào)傳送給電機(jī)控制板，由電機(jī)控制板轉(zhuǎn)化成可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的信號(hào)，進(jìn)行電機(jī)動(dòng)作控制。
[0010]進(jìn)一步，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括控制電路、功率控制回路、編碼器反饋電路，可對(duì)電機(jī)速度、位置和扭矩進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并將控制結(jié)果反饋給電機(jī)控制板，以達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
[0011]進(jìn)一步，所述外部I/O總線通訊模塊包括端子電路、接線端子排和總線控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的信號(hào)通訊，可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制接口或者總線控制接口。
[0012]進(jìn)一步，所述編程/顯示界面由觸摸屏和操作按鈕組成，所述觸摸屏與焊接主控板進(jìn)行總線通訊。
[0013]進(jìn)一步，所述焊接電源線由多股電纜線制成，用于連接所述焊接驅(qū)動(dòng)板上的功率器件和所述焊鉗上的變壓器。
[0014]進(jìn)一步，所述焊機(jī)控制線、電機(jī)信號(hào)/電源線主要由多芯電纜線組成，所述電機(jī)信號(hào)/電源線用于連接所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，可將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)和控制信號(hào)輸送給伺服電機(jī)。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016](I)本發(fā)明采用先進(jìn)的伺服加壓控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)間、焊接電流等工藝參數(shù)同步控制，提尚焊接質(zhì)量；
[0017](2)本發(fā)明取消了傳統(tǒng)焊機(jī)上的氣缸，利用電機(jī)作為焊接加壓裝置，省去了復(fù)雜的氣動(dòng)元件及控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了焊機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，安裝方便；
[0018](3)本發(fā)明所采用的伺服加壓既可以應(yīng)用在機(jī)器人焊鉗產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，也可以安裝在手動(dòng)焊鉗上，實(shí)現(xiàn)手工焊接的伺服控制，提高應(yīng)用范圍；
[0019](4)本發(fā)明具備完整的電阻焊控制器功能，實(shí)現(xiàn)初級(jí)或者次級(jí)電流反饋的恒流控制，并且具備完整的外部通訊接口，可以和外部PLC控制器或者機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行通訊；同時(shí)具備完整的伺服加壓控制功能，具有位置、速度、力矩控制，實(shí)現(xiàn)各種焊接工藝；
[0020](5)本發(fā)明通過(guò)對(duì)焊接過(guò)程中的實(shí)時(shí)壓力控制，相比傳統(tǒng)的氣動(dòng)系統(tǒng)壓力控制，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的控制，提高焊接過(guò)程中的工藝控制精度，提高焊接質(zhì)量；
[0021](6)本發(fā)明有利于實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)機(jī)器人焊鉗的工藝升級(jí)，應(yīng)用此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)伺服加壓焊接的功能，不需要機(jī)器人具備外部軸控制的功能，目前市場(chǎng)上在用的氣動(dòng)機(jī)器人焊鉗均可以升級(jí)成伺服加壓焊接，延長(zhǎng)生產(chǎn)線生命力。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0023]圖2為配備了伺服加壓系統(tǒng)的手工焊鉗結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為配備了伺服加壓系統(tǒng)的自動(dòng)焊鉗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中:
[0026]1、焊接控制器 2、焊鉗3、連接電纜 4、焊接主控板
[0027]5、焊接驅(qū)動(dòng)板 6、電機(jī)控制板 7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 8、外部I/O總線通訊模塊
[0028]9、編程/顯示界面 10、伺服電機(jī) 11、變壓器 12、電極臂
[0029]13、焊鉗機(jī)體14、工件15、操作手柄 16、焊鉗吊掛裝置
[0030]17、焊鉗安裝接口板18、焊鉗保護(hù)殼19、焊接電源線20、電機(jī)信號(hào)/電源線[0031 ] 21、焊機(jī)控制線
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做出簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0033]如圖1所示，一種伺服加壓點(diǎn)焊系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接控制器1、焊鉗2和連接電纜3，所述焊接控制器I通過(guò)連接電纜3與焊鉗2相連，所述焊接控制器I包括焊接主控板4、焊接驅(qū)動(dòng)板5、電機(jī)控制板6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7、外部I/O總線通訊模塊8和編程/顯示界面9，所述焊鉗2包括伺服電機(jī)10、變壓器11、電極臂12和焊鉗本體13，所述連接電纜3包括焊接電源線19、電機(jī)信號(hào)/電源線20、焊機(jī)控制線21。
[0034]焊機(jī)主控板4以單片機(jī)為核心進(jìn)行程序控制，通過(guò)內(nèi)置程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)點(diǎn)焊過(guò)程的工藝控制，