一种手工焊接防漏焊系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及焊接设备改进技术。


背景技术：

2.焊接是汽车生产制作过程中常用的技术，特别是在车身件焊接过程中，焊接的质量直接关系到产品的质量。目前汽车手工线焊接在批量生产过程中，因为人员的操作失误及设备本身不具备防漏件等功能出现漏件和漏焊点的问题频频发生，给主机厂及各供应商带来无必要的经济损失。
3.当前手工焊接线的焊机及夹具均不具备生产过程中防漏件、漏焊点的提示和防漏功能，在没有一套可靠系统进行监控的情况下，只能通过抽检等方式查看，不仅效率低，而且需要额外付出大量人力成本，若出现漏件和漏焊点的问题则需过程返修二次开孔、焊接等对车身的防腐及车辆长期行驶使用后可能出现的异响等问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是实现一种对手工线焊接设备及夹具进行优化，避免出现漏焊问题的系统，节约成本减少客户抱怨，提升产品质量。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种手工焊接防漏焊系统，系统包括开关电源、主控制系统、分控制器和执行模块，所述开关电源输入端连接电网，输出端连接主控制系统电源端，所述主控制系统的信号端经分控制器连接执行模块，所述执行模块设有至少两个夹具以及与夹具数量相同的焊机，每套夹具与一个焊接配合使用。
6.所述主控制系统设有通信模块、plc和显示器，所述通信模块连接plc并与远端控制设备通信，所述plc显示端口连接显示器并由显示器显示参数信息，所述plc控制端口连接分控制器。
7.所述分控制器设有两组，一组为主机，一组为备用机，两组分控制器均通过数据线连接plc，每组所述分控制器均由焊机控制模块和夹具控制模块构成，所述焊机控制模块设有与每个焊接连接的插接端口，所述夹具控制模块设有与每个夹具连接的插接端口。
8.每个所述焊机和夹具通过数据线连接主机或备用机，每根所述数据的线端头均为与插接端口相配合的插头结构。
9.基于所述手工焊接防漏焊系统的控制方法：
10.1)系统工作，工作人员选择待焊接的工件；
11.2)系统匹配工作的焊机和夹具；
12.3)工作人员使用夹具和焊接对工件进行人工焊接，夹具夹持工件后，计算焊机焊接打点数，当焊接打点数达到该工件单次焊接设定次数后，夹具松开，完成一个工件的焊接工作。
13.所述3)中，当工件需要程序超过一段时，第二段焊接时，工作人员调整工具位置夹具再次夹持工件，计算焊机焊接打点数，当焊接打点数达到该工件第二段单次焊接设定次
数后，夹具松开，完成该工件第二段的焊接工作，以此类推。
14.所述3)中，焊机焊接打点数允许超过设定次数。
15.所述步骤2)中，匹配工作的焊机和夹具后，在显示器上提示进入工作模式的焊机和夹具编号。
16.plc的工作参数为可调整参数，远端控制设备通过输入设定的账户和密码能够进入参数修改模式。
17.plc统计焊接工件数据，并将数量上传。
18.本发明通过对手动夹具及焊钳的联动改造，大大降低了人工焊接的错漏装问题的发生概率。减少了因错漏装问题造成的经济损失，从而节省人力、物力，提高了生产效率，节约管理成本。
附图说明
19.下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
20.图1为手工焊接防漏焊系统原理图。
具体实施方式
21.下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
22.本发明主要通过增加plc和远程d网输入输出、电磁阀等模块将悬挂点焊设备及夹具互联，将每套夹具总成的装件数量和工艺焊点数量输入，通过计算电感、焊钳的通电焊接次数达到防漏的效果，系统信号传递简图如图1所示。
23.手工焊接防漏焊系统包括开关电源、主控制系统、分控制器和执行模块，开关电源输入端连接电网，输出端连接主控制系统电源端，主控制系统的信号端经分控制器连接执行模块，执行模块设有至少两个夹具以及与夹具数量相同的焊机，每套夹具与一个焊接配合使用。
24.主控制系统设有通信模块、plc和显示器，通信模块包括远程d网输入模块和远程d网输出模块，用于与远端控制设备通信，远端控制设备为控制室内的电脑，也可以采用专业的手持电脑配合使用，通信模块连接plc，从而实现远端对整个焊接系统的控制。
25.plc显示端口连接显示器并由显示器显示参数信息，显示器优选触摸屏，则可以通过触摸屏实现对系统的现场操作和参数信息提示，例如选择待加工的工件，再例如显示当前打点数据等等。plc控制端口连接分控制器，分控制器优选设置两组，一组为主机，一组为备用机，以避免分控制器故障而导致停工，两组分控制器均通过数据线连接plc，每组分控制器均由焊机控制模块和夹具控制模块构成，焊机控制模块设有与每个焊接连接的插接端口，夹具控制模块设有与每个夹具连接的插接端口。每个焊机和夹具通过数据线连接主机或备用机，每根所述数据的线端头均为与插接端口相配合的插头结构，采用接插结构，方便在主机故障时，快速的拔掉所有插头，再插入到备用机。
26.工作时，焊机将焊点数量信息传递给plc，夹具通过传感器将装件等信号传递给
plc，plc处理采集数据后，将执行结果发送给夹具侧电磁阀。触摸屏与plc连接，显示当前的信息处理过程和报警信息，还可以通过人机交互切换车型、复位报警信息等。控制系统需要220伏交流电供电，信息采集模块需要直流24伏供电。
27.各模块的功能及工作原理：
28.1、具有密码保护功能：为管控质量，工艺人员、生产管理者或其他有权限的人才能进行参数的设定和修改，密码可以任意设定和修改。
29.2、具备多种工件的设定功能：生产工件“1”时，触摸屏上选择夹具1，系统自动进入工件“1”的管控模式。生产工件“2”时，触摸屏上选择夹具2，系统自动进入“2”的管控模式。以此类推可以通过多个夹具管控很多种工件。
30.3、具备焊点计数功能：根据焊点设定数量计算当班工件完成数量、总工件数量。计数器的焊接信号采集全部在焊机控制器上，当变压器带电、焊机有焊接动作时计数一次，两个条件缺一不可，否则不计数。
31.4、具备焊点设定功能：焊点数量可分两段设定。第一段：根据单个工件的焊点数量设定焊机的打点数。当单个零件的焊点数量打点完成后夹具松开，第一段焊点设定数自动复位。第二段：焊点数量设定。由于有些零件的形状和夹具原因，一次不能打完所有的焊点，需要打开夹具进行补焊。第二段焊点数量为工件总点数减去第一段设定点数。当工件第二段的焊点数量打点完成后，系统提示。这时启动焊机无效，需复位后焊机才能工作。第一段和第二段完成后系统默认是一个工件。不需要第二段，则第二段参数设定为0或空白。
32.5、具备电极修磨功能报警：当焊机的打点数累计到电极修磨设定数量时提醒电极修磨。修磨完成后复位焊机，恢复正常。
33.6、夹具联动功能：夹具上增加电磁阀、传感器控制夹具某个气缸。此功能需与序号第2、3项功能匹配。一套计数器系统可管控多套夹具和多台焊机。焊机打点时没有按照工艺要求打点，单个工件打点数量不够时夹具不松开，提醒检查并处理(补打点)，打点完成后夹具方能打开。
34.7、具备补焊功能：系统默认可以超点，不允许少点，当工件有的打点位置不对或有其他需要补焊的情况时，具备补焊功能。
35.8、防错防漏功能：在夹具上安装传感器，通过夹具联动功能可以实现漏件、漏工序、相似件的防漏、防错。
36.9、同时还可以为生产管理软件提供基层的数据采集平台，方便产能计算和产量规划。
37.本发明以光电信息为基础，对焊机及焊接夹具进行串联，实现各工序及工序间的防错，系统由专人管控，进行参数的设定和优化，其余人员无权限随意对密码和参数进行设定，安全性高，系统的生产管理软件提供基层的数据采集平台，方便产能计算和产量规划；该系统能够在后续的生产过程中，有效避免因员工的操作失误导致的漏件及漏焊点的问题，减少了因此造成的经济损失，从而节省人力、物力，提高了生产效率。
38.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。