[实用新型]手工焊接自动监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及手工焊接监控系统及方法。

背景技术

汽车零部件工件相对于造船、重工、管道等行业，其特点为：批量大、材料厚度薄、焊缝数量多、焊缝长度短、不适于无损探伤(NDT)、多与乘客安全相关(安全法规焊缝)、难于对不合格品返工或补焊。这些特点决定了此类焊接应重点放在过程控制，而非焊接完成后的探伤等检验。

目前在汽车行业上的此类重要焊缝(安全法规类)的焊接上，各厂家基本采用机器人焊接，但是带来的问题是技术难度高，设备投资成本居高不下，动辄上百万，尤其是小批量多品种时，更无法发挥机器人批量制造的优势。而当采用手工焊接方法时，焊接质量基本完全依靠工人的技术水平及临场发挥，对焊缝等没有自动判断，仅凭工人自检目测，从而使工件质量带有极大的随意性，难以保证批量制造的质量稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种手工焊接自动监控系统及监控方法，以克服手工焊接质量完全依靠工人水平而定的缺点。

本实用新型的手工焊接自动监控系统，其特征在于包括控制装置、手工焊接设备、夹具以及人机交互界面，夹具用于对零件进行定位夹紧，人机交互界面耦接至控制装置，控制装置包括：信号采集模块，耦接至焊接设备，以采集焊接设备焊接的通断电信号；焊缝计数模块，耦接信号采集模块，以根据该通断电信号对焊缝数量进行计数；焊接计时模块，耦接信号采集模块，以根据该通断电信号对焊接时间进行计时；焊接设备控制模块，耦接焊缝计数模块，以根据该焊缝数量控制焊接设备电源的通断；以及夹具锁定模块，耦接焊接设备计时模块，以根据该焊接时间控制夹具的锁止。

所述的手工焊接自动监控系统，其进一步的特点是控制器还包括工件统计模块。

本实用新型的方法利用所述的手工焊接自动监控系统，其特点是，包括如下步骤：

A.利用人机交互界面设定规定的焊缝数量、焊接节拍，使焊接设备解除锁定，此时焊接设备可以通电；

B.利用夹具锁定工件；

C.利用焊接设备对工件进行焊接，同时控制器的信号采集模块采集焊接设备焊接的通断电状态，焊缝计数模块根据通断电信号对焊缝数量进行计数，焊接计时模块根据该通断电信号对焊接时间进行计时；

D.通过人机交互界面指令控制器完成焊接；以及

E.利用控制器判断焊缝数量是否符合通过人机交互界面设定的焊缝数量参数，如果不符合，则输出警报到人机交互界面，同时，根据焊缝数量多少，少于规定值，提示将漏掉的焊缝再继续焊完；多于规定值时，报警并启动焊接设备控制模块锁定焊接设备，不允许继续焊接。

所述的监控方法，其进一步的特点是，还包括步骤F.当焊缝数量符合规定值时，利用控制器进一步判定焊接时间是否符合规定焊接节拍，如果不符合，则输出警报到人机交互界面，利用夹具锁定模块使夹具保持锁定状态，对于步骤E中焊缝数量和步骤F中焊接节拍引起的锁定，需要由人工凭钥匙解除，以有效控制不合格品的流转。

所述的监控方法，其进一步的特点是，还包括步骤E.在步骤F中焊接节拍符合规定后，利用控制器指令夹具锁定模块自动解除锁定夹具，夹具进入松开的激活步骤。

所述的监控方法，其进一步的特点是，在步骤A中还利用人机交互界面设定夹具的编号，并在步骤B中判断工位上的夹具是否与该编号一致。

所述的监控方法，其进一步的特点是，在步骤A中还利用人机交互界面设定工件的参数，并在步骤B中判断夹具上的工件是否与该参数一致。

本实用新型通过对焊缝数量、焊接计时等的控制实现了手工焊机过程的监控，保证了焊接质量，其成本与机器人自动焊接工作站投资成本相比有成十倍的差别，实现了在低成本解决方案下，较好地解决了对手工焊接的自动监控，防止手工焊接过程中，漏焊缝，多焊缝，焊接时间超时等不合格品的流转，提高了产品质量稳定性，具有较好的社会和经济效益。

附图说明

图1是手工焊接自动监控系统的方框图。

图2是控制装置的方框图。

图3是手工焊接自动监控系统运行流程图。

图4是焊接监控方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，手工焊接自动监控系统包括人机交互界面1，控制装置2，夹具3和手工焊接设备4。人机交互界面(HMI)例如包括(触摸)显示屏、控制按钮10、指示灯。手工焊接设备4例如包括手工焊机、焊枪、送丝机、线缆。夹具3包括但不限于电气柜、CPU、电源、I/O模块等。