多工位环缝自动焊机及其焊接方法与流程

本发明涉及一种多工位环缝自动焊机，尤其涉及一种通过多工位结合自动走位的功能进行工件的批量焊接的设备及其方法。

背景技术：
自从自动焊接设备问世以来，其发展日新月异，人们根据焊接工件,的形状和结构的不同创造出各式的自动焊接设备，环缝自动焊接设备便是其中一种。公开号为202963752U的中国发明专利公开了一种油缸环缝全自动焊接机，它由床身架装置、主传动装置、车头箱装置、电控操作盒、尾架装置、中心架装置、轨道梁行走装置、防辐射拉门焊枪架跑车组成；床身架装置的一端设置有主传动装置，床身架装置的上端一侧设置有车头箱装置，车头箱装置的上端设置有电控操作盒，床身架装置的上端另一侧设置有尾架装置，床身架装置的上端中部设置有中心架装置，中心架装置的上端设置有轨道梁行走装置，防辐射拉门的上端与轨道梁行走装置滑动连接，焊枪架跑车安装在轨道梁行走装置上。该自动焊接机故障率低，焊接时精度高，但一次只能对单个环缝进行焊接，效率较低。

技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种加工精度高、效率高的多工位环缝自动焊机。本发明的目的通过以下技术方案实现：一种多工位环缝自动焊机,包括设置有焊枪组(502)的焊枪装置(500)、设置有至少一组能够固定工件(8)并使工件(8)旋转的工位组(200)的多工位料台(100)，焊枪组(502)包括至少一个焊枪(501)，工位组(200)包括至少一个加工工位(201)，且焊枪组(502)上的焊枪(501)与工件(8)的焊接处(83)对应配合。其中，焊枪装置(500)还包括一焊枪座(503)和能使焊枪组(502)靠近或远离工件(8)焊接处(83)的焊枪动力装置；多工位料台(100)还包括上组件(101)、下组件(102)和带动上组件(101)、下组件(102)旋转的第一电机(400)，加工工位(201)包括设置在上组件(101)的顶料杆(103)和设置在下组件(102)的顶料座(104)，顶料杆(103)上设置有使顶料杆(103)上下运动的压紧弹簧(105)，工件(8)通过顶料杆(103)和顶料座(104)固定，在多工位料台(100)上设置有带动顶料座(104)旋转的旋转装置(300)。同时为了进一步优化该技术，可以添设自动出料装置、出料头和储料仓(700)的技术内容，而且可以对工位组(200)的组数进行设计，使其进行正多边形的形式进行排布，这样就可以实现了多工件(8)自动化加工。本发明的第二个目的是提供一种适合上述的多工位环缝自动焊机的焊接方法：一种环缝自动焊的焊接方法，包括如下步骤：A.上料：欲进行焊接的工件(8)组合好后，先上推顶料杆(103)把工件(8)放置在顶料座(104)与顶料杆(103)之间，再通过放开顶料杆(103)，通过压紧弹簧(105)使工件(8)固定；B.走位：通过第一电机(400)带动多工位料台(100)旋转，并使未焊接的工件(8)旋转至焊枪组(502)前方；C.焊接：在第二电机(301)的带动下工件(8)会随着顶料座(104)进行旋转此时再通过焊枪(501)对工件(8)进行焊接。D.下料：工件(8)焊接后，通过下料装置中的下料气缸带动下料杆推出工件(8)。本发明的有益效果有：1、通过焊枪装置(500)、多工位料台(100)来实现了全自动机械式的工件(8)焊接工序，可以达到高效率高精度的焊接。同时，在提高焊接精度时可以降低工件(8)的报废率，达到了减少材料的损耗，进而实现了环保的效果；同时，工位组(200)正多边形的形式进行排布可以有效的提高设备对工件(8)的加工效率，减少人力成本，进而达到了诸多经济效益。2、其焊接方法在多工位环缝自动焊机的基础上实现了多工位高效率高精度的焊接方法。附图说明：图1是本发明气缸式焊枪装置的整体结构示意图。图2是本发明电机式焊枪装置的整体结构示意图。图3是本发明多顶块式旋转装置的安装结构示意图。图4是本发明单顶块式旋转装置的安装结构示意图。图5是本发明导向板和第一气缸的连接示意图。图6是本发明固定板和导向板的结构示意图。图7是本发明中工件的示意图。图8是本发明四工位组的布局结构的示意图。图9是本发明六工位组的布局结构的示意图。图10是本发明弧形拉杆式出料装置的示意图。图11是本发明支杆式出料装置的示意图。图中标注注释：图中标注注释：100-多工位料台,101-上组件，102-下组件，103-顶料杆，104-顶料座，105-压紧弹簧，200-工位组，201-加工工位，300-旋转装置，301-第二电机，302-皮带，303-第二气缸，304-顶块，3041-梯形凸块，400-第一电机，500-焊接装置，501-焊枪，502-焊枪组，503-焊枪座，504-第一气缸，505-固定板，5051-导向槽，506-导向板，5061-导向条，507-第三电机，5071-蜗杆，5072-蜗轮，508-活动架，509-导轨，600-出料斗，700-储料仓，800-第三气缸，801-出料杆，802-弧形拉杆，803-支杆，8-工件，81-柱杆，82-环片,83-焊接处。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。参考图7：欲进行加工的工件8由柱杆81和环片82组成，且环片82和柱杆81之间通过在接触处焊接固定，以下对柱杆81与环片82的接触处定义为焊接处83。此技术方案的目的就是能够进行全自动的对环片82和柱杆81进行焊接固定。参考图1和图2，一种多工位环缝自动焊机,包括设置有焊枪组502的焊枪装置500、设置有至少一组能够固定工件8并使工件8旋转的工位组200的多工位料台100，所述的焊枪组502包括至少一个焊枪501，所述工位组200包括至少一个加工工位201，且焊枪组502上的焊枪501与工件8的焊接处83对应配合。为了完善上述的技术方案，现对上述的结构进一步的设计：在参考图1和图2，焊枪装置500：包括焊枪座503和能使焊枪组502靠近或远离工件8焊接处83的焊枪动力装置；其中，焊枪动力装置方式可以通过气缸或电机配合齿条齿轮或第三电机507配合涡轮蜗杆5071等方式进行传动，此处列举1、第三电机507配合涡轮蜗杆5071传动方式：所述的焊接座上设置有活动架508，焊枪组502还包括一固定焊枪501的固定板505，焊枪组502通过固定板505固定在活动架508上，所述的活动架508与焊接座通过导轨509活动连接，在活动架508上设置有涡轮，所述的焊接座上设置有第三电机507，所述的第三电机507通过蜗杆5071和活动架508上的涡轮连接。在工作时，第三电机507通过涡轮和蜗杆5071通过活动架508来使焊枪组502靠近或者远离工件8的焊接处83。2、气缸传动方式：所述的焊枪组502还包括一固定焊枪501的固定板505，在结合参考图5和图6，所述的焊枪座503还固定有一与固定板505连接的第一气缸504、与固定板505活动连接的导向板506。在导向板506上设置有导向条5061，在固定板505上设置有导向槽5051。在工作中通过气缸通过导向条5061和导向槽5051带动固定板505靠近或者远离工件8的焊接处83。参考图3和图4，多工位料台100：包括上组件101、下组件102和带动上组件101、下组件102旋转的第一电机400，在工作中，可以通过轴固定上组件101和下组件102，再由第一电机400配合减速机带动轴旋转进而实现统一带动上组件101和下组件102的旋转，当然在实际修改中也可以通过多个电机分别带动上组件101和下组件102的旋转，只要保证上组件101和下组件102的旋转角度的统一即可。所述的加工工位201包括设置在上组件101的顶料杆103和设置在下组件102的顶料座104，所述的顶料杆103上设置有使顶料杆103上下运动的压紧弹簧105，工件8通过顶料杆103和顶料座104固定，在多工位料台100上设置有带动顶料座104旋转的旋转装置300。旋转装置300：设置在多工位料台100靠近焊枪装置500的一侧并置于顶料座104的正下方，旋转装置300包括与顶料座104连接的顶块304、带动顶块304上升并使顶块304与顶料座104接触连接的第二气缸303和带动顶块304旋转的第二电机301。当然在实施中，此处顶块304可做成梯形凸块3041，并在顶料座104的底端端面上开设梯形槽，这样就可以使顶块304和顶料座104充分接触，当然，这里的梯形凸块3041和梯形槽可以根据需求设计成三角形、平行四边形等配合的形状。在设计中，考虑到一个工位组200由多个加工工位201组200成，故此处旋转装置300中顶块304的数量也可以和一组工位组200中加工工位201的数量一致，此时，设计成由第二电机301配合皮带302和皮带302轮进行联动连接，当然也可以通过齿轮组进行联动连接。当然可以在顶料座104的底部直接通过齿轮或者皮带302进直接的联动连接，这样其顶块304的数量只要一个就行啦。同时为了使其下料方便，所述的多工位料台100上设置有出料斗600，在出料斗600正下方设置有储料仓700。同时在多工位料台100上设置有自动出料装置。自动出料装置：包括置于上组件101的第三气缸800，第三气缸800下面依次连接置于工件8后面的出料杆801和能使出料杆801顶出工件8的斜拉杆。这里的工件8后面指的是相对于出料斗600，使出料杆801推动工件8向出料斗600的位置。参考图10和图11，其中的斜拉杆的方式可以为弧形，以下就简称弧形拉杆802，其气缸上设置一气缸拉杆，气缸拉杆和弧形拉杆802一端连接，而弧形拉杆802与出料杆801的中间部位连接，且弧形拉杆802的中间可旋转的固定在多工位料台100上，这样就可以使气缸上拉F5，由于弧形拉杆802中间部位是选装式的固定，这样就可以使出料杆801向工件8方向F4和向上F2的运动。进而到达到出料的效果。当然可以以通过杠杆原理来设计斜料杆，当斜料杆为一支杆803，通过中间部位固定，一端通过气缸施加一向下的推力F3，这样同样可以达到使出料杆801向工件8方向F4和向上F2的运动，总结只要使出料杆801向工件8方向运动并顶出工件8即可。参考图8和图9，工位组200：可以设计成四组，且呈正方形排布。这样在设备走位中，就需要使第一电机400每工作一次就能够让多工位料台100旋转90度，这样就是一个周期为四次。当然在实际中，也可以让工位组200设计成六组，且呈正六边形排布，这样在设备走位中，就需要使第一电机400每工作一次就能够让多工位料台100旋转60度，这样就是一个周期为六次。当然里面的加工工位数量根据设备的体积大小来决定。一种环缝自动焊的焊接方法，包括如下步骤：A.上料：欲进行焊接的工件8组合好后，先上推顶料杆103把工件8放置在顶料座104与顶料杆103之间，再通过放开顶料杆103，通过压紧弹簧105使工件8固定；B.走位：通过第一电机400带动多工位料台100旋转，并使未焊接的工件8旋转至焊枪组502前方；C.焊接：在第二电机301的带动下工件8会随着顶料座104进行旋转此时再通过焊枪501对工件8进行焊接。D.下料：工件8焊接后，通过下料装置中的下料气缸带动下料杆推出工件8。在上述的工序中，焊枪501的位置可以进行预先进行定位好。以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。