激光焊系统的自动焊接装置的制作方法

本发明涉及激光焊领域，具体而言涉及一种激光焊系统的自动焊接装置。

背景技术：

激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

激光焊发出的激光束强度高，局部温度高，一旦发生事故，造成的损伤很严重，另外，涉及到焊接工序的焊件较重，人工对位拼接耗时久，产能低下。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种激光焊系统的自动焊接装置，该自动焊接装置能够实现焊接过程的自动化，焊件在对中台上完成预对位后移送至工作台，在工作台上完成对位拼接，控制装置将对位好的焊件固定在工作台上后启动激光头，激光头被设置为沿激光头行走轴移动，在移动过程中根据程序设定发出激光束，完成焊接。

该自动焊接装置除了能够实现焊接过程的自动化提高产能之外，还可以降低事故发生率，保证人员和设备的安全。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明提出一种激光焊系统的自动焊接装置，该自动焊接装置用于将第一焊件和第二焊件焊接在一起，所述自动焊接装置包括用于预定位第一焊件的第一对中台、用于预定位第二焊件的第二对中台、用于将第一焊件和第二焊件对位拼接在一起并实施焊接的工作台、用于将第一焊件从第一对中台移至工作台的第一精定位抓手、用于将第二焊件从第二对中台移至工作台的第二精定位抓手、用于发出焊接光束的激光头，以及用于辅助第一精定位抓手、第二精定位抓手和激光头移动的钢构和用于控制第一精定位抓手、第二精定位抓手和激光头移动的控制装置；

所述钢构包括：

第一激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第一立柱、第二立柱，以及架设连接在第一立柱顶端与第二立柱顶端的第一横梁，其中，第一立柱与第二立柱之间存在间隙，且第一立柱与第二立柱在竖直方向上的高度相同，第一横梁与地面平行；

第二激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第三立柱、第四立柱，以及架设连接在第三立柱顶端与第四立柱顶端的第二横梁，其中，第三立柱与第四立柱之间存在间隙，且第三立柱、第四立柱在竖直方向上的高度相同，第二横梁与地面平行，第二横梁与第一横梁相互平行且离地高度相同；

激光头行走轴，其一端垂直地安装在所述第一横梁上，另一端垂直地安装在所述第二横梁上，该激光头行走轴与地面平行；

第一抓手行走轴立柱，其垂直地固定在地面上，位于激光头行走轴临近第一立柱的一侧；

第二抓手行走轴立柱，其垂直地固定在地面上，位于激光头行走轴临近第二立柱的一侧；

第一抓手行走轴，其平行于地面，一端垂直地固定在所述第一抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述激光头行走轴上；

第二抓手行走轴，其平行于地面，一端垂直地固定在所述第二抓手轴立柱上，另一端垂直地固定在所述激光头行走轴上；

所述激光头安装在所述激光头行走轴上，被设置为沿激光头行走轴移动；

所述工作台位于所述激光头行走轴正下方；

所述第一对中台位于所述工作台临近所述第一抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；

所述第二对中台位于所述工作台临近所述第二抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；

所述第一精定位抓手可移动地设置在所述第一抓手行走轴上；

所述第二精定位抓手可移动地设置在所述第二抓手行走轴上；

所述控制装置与所述第一精定位抓手连接，被设置为响应于工作台上焊件焊接完成，第一精定位抓手将第一焊件从所述第一对中台移送至所述工作台；

所述控制装置与所述第二精定位抓手连接，被设置为响应于工作台焊件完成，第二精定位抓手将第二焊件从所述第二对中台移送至所述工作台；

所述控制装置还与所述激光头连接，被设置为响应于第一焊件与第二焊件在工作台上完成对位，激光头沿激光头行走轴移动且在移动过程中完成对焊件的焊接。

进一步的实施例中，所述第一抓手行走轴的上表面设置有第一齿条；

所述第一精定位抓手包括：

第一支撑平台，其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板；

第一精定位抓手本体，其安装在第二连接板上；

第一齿轮，其固定设置在所述第一连接板上，且与所述第一齿条啮合；

第一电机，其固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接，该第一电机被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动，使得第一齿轮携带第一支撑平台沿第一齿条移动。

进一步的实施例中，所述第一精定位抓手本体包括：

第一悬臂，其安装在所述第二连接板上，与地面垂直；

第一抓手，其固定在所述第一悬臂底端，包括第一抓手框架、第一吸盘组以及第一气缸；

所述第一抓手框架与地面平行，固定连接在所述第一悬臂底端；

所述第一吸盘组，包括K个吸盘、K个支气管以及第一总气管，其中，该K个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述第一抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该K个支气管汇总连接到所述第一总气管上；

所述第一气缸，与所述第一总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述K个吸盘的吸附状态；

K为正整数。

进一步的实施例中，所述第二激光行走轴的上表面设置有第二齿条；

所述第二精定位抓手包括：

第二支撑平台，其包括与地面平行的第三连接板以及垂直地设置在第三连接板一端的第四连接板；

第二精定位抓手本体，其安装在第四连接板上；

第二齿轮，其固定设置在所述第三连接板上，且与所述第二齿条啮合；

第二电机，其固定设置在所述第三连接板上并与所述第二齿轮连接，该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第二齿轮转动，使得第二齿轮携带第二支撑平台沿第二齿条移动。

进一步的实施例中，所述第二精定位抓手本体包括：

第二悬臂，其安装在所述第四连接板上，与地面垂直；

第二抓手，其固定在所述第二悬臂底端，包括第二抓手框架、第二吸盘组、第二气缸；

所述第二抓手框架与地面平行，固定连接在所述第二悬臂底端；

所述第二吸盘组，包括L个吸盘、L个支气管以及第二总气管，其中，该L个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述第二抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该L个支气管汇总连接到所述第二总气管上；

所述第二气缸，与所述第二总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述L个吸盘的吸附状态；

L为正整数；

所述第二精定位抓手本体上还设置有固定压块，该固定压块包括：

第三气缸，其固定安装在第二抓手框架上；

固定压块框架，其安装在第二抓手框架上，与第三气缸连接，该固定压块框架被设置成在第三气缸的驱动下沿垂直于地面的方向运动；

L个压块，其固定在固定压块框架底端，该L个压块被设置成当固定压块框架降到最低时，其与第二焊件接触，并施加一个向下的压力在第二焊件上。

进一步的实施例中，所述L个压块与所述第二焊件的接触面采用弹性材料。

进一步的实施例中，所述激光头行走轴上设置有第三齿条；

所述激光头包括：

第三支撑平台，其包括与地面平行的第五连接板以及垂直地设置在第五连接板一端的第六连接板；

保护罩，其安装在第六连接板上，其朝向地面的一侧设置有开孔；

激光头本体，其安装在保护罩内，该激光头本体的光束发射端被设置成位于保护罩开孔的正上方，使发出的激光束穿过保护罩开孔照射在焊件上；

第三齿轮，其固定设置在所述第五连接板上，且与所述第三齿条啮合；

第三电机，其固定设置在所述第五连接板上并与所述第三齿轮连接，该第三电机被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第三齿轮转动，使得第三齿轮携带第三支撑平台沿第三齿条移动；

所述激光头本体与所述控制装置连接，被设置成根据控制装置的控制信号发射激光束。

进一步的实施例中，所述第一对中台与工作台相邻的侧边被定义为第一侧边，与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边，与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边，与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边；

所述第一对中台上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的一端位于第四侧边，另一端位于第一对中台内，第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构；第二凹槽与第一凹槽垂直，第二凹槽的一端位于第二侧边，另一端位于第一对中台内，第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构；

所述第一直线型驱动机构包括第一固定部和第一运动部，第一固定部位于第四侧边外侧，第一运动部上固定设置有第一推动板，第一推动板部分地凸出于所述第一对中台表面，且第一推动板被设置为在第一直线型驱动机构的驱动下沿第一凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向平行；

所述第二直线型驱动机构包括第二固定部和第二运动部，第二固定部位于第二侧边外侧，第二运动部上设置有第二推动板，第二推动板部分地凸出于所述第一对中台表面，且第二推动板被设置为在第二直线型驱动机构的驱动下沿第二凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向垂直且与地面平行；

所述第一对中台在第三侧边处设置有挡板，挡板凸出于第一对中台上表面；

所述第一对中台在第一侧边处设置有M个可升降的定位销，该M个定位销排列成一条直线，该直线方向与激光头的行进方向一致，定位销的底端固定在同一个连杆上，连杆位于第一对中台下方；

所述第一对中台下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸，该第二气缸与所述连杆连接，用于驱动连杆升降，从而使得所述M个定位销部分地凸出于第一对中台上表面或者完全降至第一对中台内；

所述M为正整数，且M大于等于2。

进一步的实施例中，所述工作台与所述第一对中台之间设置有第一缓冲台，所述工作台与所述第二对中台之间设置有第二缓冲台；

所述第一缓冲台和第二缓冲台上表面分布设置有若干个具有同样高度的万向滚轮；

所述万向滚轮的顶端与工作台上表面平齐。

进一步的实施例中，所述工作台被划分成第一半区和第二半区，第一半区与第二半区相接触的端面位于所述激光头发出的光束正下方；

所述第一半区在临近第二半区的一侧设置有N个可升降的定位杆，该N个定位杆排列成一条直线，该直线方向与激光头的行进方向一致，定位杆的底端固定在同一个连杆上，连杆位于工作台下方；

所述工作台下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第四气缸，该第四气缸与所述连杆连接，用于驱动连杆升降，从而使得所述N个定位杆部分地凸出于工作台上表面或者完全降至工作台内；

所述N为正整数，且N大于等于2；

所述第一半区和第二半区上各设置有一列电磁铁，两列电磁铁的排列方向均与激光头的行进方向一致，且两列电磁铁均临近定位杆；

所述电磁铁与所述控制装置连接，被设置成响应于第一焊件与第二焊件在工作台上完成对位拼接，通电启动，使第一焊件和第二焊件吸附在工作台上；

所述电磁铁还被设置为响应于焊接完成，断电关闭，消除施加在第一焊件和第二焊件上的吸附力。

进一步的实施例中，所述第一齿条上设置有第一传感器、第二传感器，其中第一传感器相比第二传感器距离所述第一对中台更近；

所述第一精定位抓手由第一对中台上方水平移动至工作台上方时，第一精定位抓手沿第一齿条的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、第一终点区，其中，第一传感器远离第二传感器的一侧被设定为第一正常传送区，第一传感器与第二传感器之间的区域被设定为第一减速区，第二传感器远离第一传感器的一侧被设定为第一终点区；

所述第一终点区位于所述第一半区临近第二半区一侧的正上方；

所述控制装置被设置为通过调整所述第一电机的转速来调整第一齿轮的移速，从而调整第一精定位抓手的移速；

所述第一传感器位于所述第一减速区临近第一正常传送区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于所述第一传感器探测到所述第一精定位抓手已到达第一减速区，降低所述第一电机的转速，从而降低第一精定位抓手的移动速度；

所述第二传感器位于所述第一减速区临近第一终点区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于第二传感器探测到所述第一精定位抓手准备进入第一终点区，3s后停止第一电机；

所述第一传感器、第二传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。

进一步的实施例中，所述第二齿条上设置有第三传感器、第四传感器，其中第三传感器相比第四传感器距离所述第二对中台更近；

所述第二精定位抓手由第二对中台上方水平移动至工作台上方时，第二精定位抓手沿第二齿条的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区、第二终点区，其中，第三传感器远离第四传感器的一侧被设定为第二正常传送区，第三传感器与第四传感器之间的区域被设定为第二减速区，第四传感器远离第三传感器的一侧被设定为第二终点区；

所述第二终点区位于所述第二半区临近第一半区的正上方；

所述控制装置被设置为通过调整所述第二电机的转速来调整第二齿轮的移速，从而调整第二精定位抓手的移速；

所述第三传感器位于所述第二减速区临近第二正常传送区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于所述第三传感器探测到所述第二精定位抓手已到达第二减速区，降低所述第二电机的转速，从而降低第二精定位抓手的移动速度；

所述第四传感器位于所述第二减速区临近第二终点区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于第四传感器探测到所述第二精定位抓手准备进入第二终点区，3s后停止第二电机，同时驱动所述第三气缸降下固定压块；

所述第三传感器、第四传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。

由以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

1、实现激光焊系统的自动焊接，提高产能。

2、降低事故发生率，保证人员和设备安全。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的自动焊接装置的结构示意图。

图2是本发明的钢构结构示意图以及到位停止传感器结构示意图。

图3是本发明的对中台结构示意图以及缓冲台结构示意图。

图4是本发明的工作台结构示意图。

图5是本发明的工作台下气缸位置结构示意图。

图6是本发明的第一精定位抓手的结构示意图。

图7是本发明的第二精定位抓手的结构示意图。

图8是本发明的激光头安装方式示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1，本发明提供一种激光焊系统的自动焊接装置，该自动焊接装置能够实现焊接过程的自动化，焊件在各自的对中台上完成预对位后移送至工作台，在工作台上完成对位拼接，控制装置将对位好的焊件固定在工作台上后启动激光头，激光头被设置为沿激光头行走轴移动，在移动过程中根据程序设定发出激光束，完成焊接。

该自动焊接装置的工作方法，简述如下：

第一焊件在第一对中台上完成预对位，第二焊件在第二对中台上完成预对位；

工作台上定位销升起；

第二精定位抓手移至第二焊件上方，抓取第二焊件，第一精定位抓手移至第一焊件上方，抓取第一焊件；

携带第二焊件的第二精定位抓手沿第二抓手行走轴平移至工作台正上方，第二焊件紧贴定位销后，固定压块降下，在第二焊件上施加压力，使第二焊件固定在工作台上；

携带第一焊件的第一精定位抓手沿第一抓手行走轴平移至工作台正上方，使第一焊件紧贴第二焊件；

工作台上的电磁铁通电启动，辅助第一焊件、第二焊件固定在工作台上；

激光头沿激光头行走轴移动，且根据设定程序发射激光束进行焊接。

下面从结构上简单描述该发明，结合图1、图2，首先在地面上设置钢构，钢构具有一条激光头行走轴和分布于激光头行走轴两侧的第一抓手行走轴、第二抓手行走轴，其中，激光头行走轴、第一抓手行走轴、第二抓手行走轴均与地面平行，第一抓手行走轴、第二抓手行走轴位于同一条直线上且均与激光头行走轴垂直。

激光头安装在激光头行走轴上，被设置成沿激光头行走轴移动，激光头被设置成由控制装置控制发出激光，因此它的行进路径就是焊缝的形成路径。

第一精定位抓手安装在第一抓手行走轴上，被设置成沿第一抓手行走轴移动；第二精定位抓手安装在第二抓手行走轴上，被设置成沿第二抓手行走轴移动。

工作台固定在激光头行走轴正下方，以激光头行走路径为轴，分为第一半区和第二半区。工作台临近第一抓手行走轴的一侧放置有第一对中台，工作台临近第二抓手行走轴的一侧放置有第二对中台，第一焊件以自动上件装置或者人工的方式从上件料箱移送至第一对中台，同样，第二焊件以自动上件装置或者人工的方式从上件料箱移送至第二对中台。焊接前，第一焊件和第二焊件先在各自所在的对中台上完成预对位，保证两个焊接的端面互相平行，且位于同一侧的端面顶点的连线与激光头行进路径垂直。

结合图3，预对位的方式如下：

我们在每个对中台上设置了两个互相垂直的凹槽，凹槽内埋设有行进方向均与地面平行的直线型驱动机构，例如气缸、直线电机，其中一个直线型驱动机构运动部的行进方向和激光头的行进方向一致，另一个直线型驱动机构运动部的行进方向与激光头的行进方向垂直，两个直线型驱动机构的固定部均位于对中台侧边，不影响焊件放置，两个直线型驱动机构的运动部上各自固定一个推动板，推动板的初始位置均位于对中台侧边，与推动板相对应的另外两个侧边设置有挡板或者定位销。推动板在各自直线型驱动机构的作用下移动，使被放置在对中台上的焊件也随之移动，直至焊件与两个挡板或者定位销完全贴紧，焊件完成预定位。为了保证预对位效果，第一对中台、第二对中台不与工作台接触或者平行的两条侧边被设置成平齐。

焊件完全预对位之后，下一步是将焊件移送至工作台上进行焊接前的对位拼接。由于工作台面积较小，为了不影响整个焊接过程的自动化流程，我们在对中台和工作台之间各加了一个缓冲台，如此，焊接的焊件，焊接端部分位于工作台上，其余部分位于缓冲台上，此时，对中台空出，下一个焊接的焊件移送至对中台预对位，准备下一轮生产。

焊件由对中台移送至工作台是由精定位抓手完成，如前所述，第一精定位抓手被设置成沿第一抓手行走轴移动，第二精定位抓手被设置成沿第二抓手行走轴移动，第一抓手行走轴、第二抓手行走轴垂直地设置在激光头行走轴两侧，且第一抓手行走轴与第二抓手行走轴位于同一条直线上，该直线与激光头行走轴垂直交叉。由于第一焊件、第二焊件已经分别在第一对中台、第二对中台上完成了预定位，接下来只需要通过两个精定位抓手将两个焊件分别平移至工作台上，让设计焊接在一起的两个端面正好拼接在激光头行进路径正下方，使激光头发出的激光束照射在端面上，完成焊接。

以下先介绍工作台和两个精定位抓手的结构：

结合图4、图5，如前所述，工作台分为两个半区，假定左侧的为第一半区，右侧为第二半区，在第一半区临近第二半区的侧边设置一排可升降的定位杆，该定位杆排列成一条直线，该直线方向与激光头的行进方向一直，定位杆的底端固定在同一个连杆上，连杆隐藏在工作台下方，连杆上还连接设置有一气缸，连杆被设置成在该气缸的驱动下升降，使固定在连杆上的定位杆部分地凸出于工作台上表面或者完全降至工作台内。

为了完全固定放置在工作台上的焊件，我们还在工作台上设置有两列电磁铁，电磁铁的排列方向均匀激光头的行进方向一致，这两列电磁铁分别位于前述定位销的两侧，临近定位销，焊件对位拼接完成前，电磁铁不工作，焊件对位拼接完成后，电磁铁通电启动，产生吸力，使焊件紧紧吸附在工作台上。

结合图6，第一精定位抓手的底端安装有若干吸盘，通过气缸调整吸盘的吸附状态以抓取或者松开第一焊件。另外，第一精定位抓手被设置为沿第一抓手行走轴移动，其固定安装在一支撑平台上，支撑平台上固定安装有第一齿轮和第一电机，而在第一抓手行走轴上设置有第一齿条，我们将第一齿轮啮合在第一齿条上，以这种方式使第一精定位抓手安装在第一齿条上。第一电机根据控制装置而运行以驱动第一齿轮转动时，由于第一齿条是固定不动的，因此第一齿轮携带第一精定位抓手沿第一齿条移动。

第二精定位抓手的结构以及移动方式类似于第一精定位抓手，但第二精定位抓手上还多设置了一个可升降的固定压块，该固定压块同样通过气缸驱动的方式实现升降，用来施加一个压力在第二焊件上，使第二焊件固定在工作台上，可以承受一定的侧向推力不发生位移。

应当理解，固定压块除了可以用升降的方式来实现施加力或者撤销力之外，还可以通过翻转的方式实现同样的目的。

以下简要说明两个焊件在工作台上对位拼接的过程：

将工作台上的定位杆升起至部分地凸出工作台上表面；

第二精定位抓手移至第二对中台上方，抓取第二焊件；

携带第二焊件的第二精定位抓手平移至工作台上方，使第二焊件将要焊接的端面与定位杆贴紧；

第二精定位抓手上的固定压块降下，施加一个压力在第二焊件上，使第二焊件固定在工作台上；

工作台上的定位杆降下至工作台内；

第一精定位抓手移至第一对中台上方，抓取第一焊件；

携带第一焊件的第一精定位抓手平移至工作台上方，使第一焊件将要焊接的端面与固定在工作台上的第二焊件贴紧；

电磁铁通电启动，将第一焊件、第二焊件吸附在工作台上，准备焊接。

通过以上过程，首先以升起的定位销作为基准，使第二焊件移至设定位置，通过设置在第二精定位抓手上的固定压块将第二焊件固定在设定位置，再以第二焊件为基准，将第一焊件移至设定位置，完成对位拼接，第一焊件、第二焊件需要焊接的端面固定在激光头行进路径上。

应当理解，工作台、缓冲台、对中台的高度应当相同，为了便于焊件移动，我们通常在对中台、缓冲台上分布设置若干万向滚轮，万向滚轮的作用除了承载焊件的重量之外，更重要的是协助焊件移动，万向滚轮的顶点高度应当一致，且和工作台上表面平齐。考虑到台面对焊件的划伤影响，我们还可以在对中台、缓冲台上铺设毛毡。

关于激光头和两个精定位抓手的到位停止，我们通过三组到位停止传感器实现，每组到位停止传感器包括两个传感器，分布在移动路径上，其中被探测物，即激光头、第一精定位抓手和第二精定位抓手，在移动路径上遇到的第一个传感器用来告知控制装置发出降速指令，在移动路径上遇到的第二个传感器用来告知控制装置发出停止指令，为了防止误操作，还可以设置第三个传感器，放置在第一个传感器之前，将控制装置设置为只有被探测物同时被第一个传感器和第三个传感器探测到，控制装置发出降速指令。该到位停止传感器组涉及的传感器可以使用位置传感器或者红外传感器中的任意一种。

为了使第二焊件紧贴定位杆，我们可以在第二精定位抓手被其对应的第二个传感器探测到之后，再向前移动若干秒，确保第二焊件已经紧贴在定位杆上。同样的，为了使第一焊件紧贴第二焊件，我们同样在第一精定位抓手被其对应的第二个传感器探测到之后，再向前移动若干秒，确保第一焊件紧贴在第二焊件上。这个时间可以根据实际需要设定。

激光头的移动以及激光束的发射则完全根据控制装置的控制信号来实现，考虑到焊缝的质量，激光头行走轴被设置成和工作台平行，使激光头与焊件的距离始终保持一致。实际应用中，调整焊接性能的方式有三种：

第一种，激光头型号，即使用不同激光能量或者光束大小的激光头；

第二种，激光头与工作台的距离，可以采用螺栓穿过腰型孔的方式将激光头固定在设定位置，以此来微调激光头的位置；

第三种，激光头的行进速度，直接通过控制装置调整。

下面结合附图所示并根据本发明的目的，示例性地描述前述自动上件装置的实现。

该自动焊接装置包括用于预定位第一焊件的第一对中台5、用于预定位第二焊件的第二对中台6、用于将第一焊件和第二焊件对位拼接在一起并实施焊接的工作台4、用于将第一焊件从第一对中台5移至工作台4的第一精定位抓手2、用于将第二焊件从第二对中台6移至工作台4的第二精定位抓手3、用于发出焊接光束的激光头10，以及用于辅助第一精定位抓手2、第二精定位抓手3和激光头10移动的钢构1和用于控制第一精定位抓手2、第二精定位抓手3和激光头10移动的控制装置9。

结合图2，钢构1包括第一激光头行走轴支撑架、第二激光头行走轴支撑架、激光头行走轴、第一抓手行走轴立柱、第二抓手行走轴立柱、第一抓手行走轴以及第二抓手行走轴，其中：

第一激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第一立柱101a、第二立柱101b，以及架设连接在第一立柱101a顶端与第二立柱101b顶端的第一横梁101c，其中，第一立柱101a与第二立柱101b之间存在间隙，且第一立柱101a与第二立柱101b在竖直方向上的高度相同，第一横梁101c与地面平行。

第二激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第三立柱102a、第四立柱102b，以及架设连接在第三立柱102a顶端与第四立柱102b顶端的第二横梁102c，其中，第三立柱102a与第四立柱102b之间存在间隙，且第三立柱102a、第四立柱102b在竖直方向上的高度相同，第二横梁102c与地面平行，第二横梁102c与第一横梁101c相互平行且离地高度相同。

激光头行走轴103，其一端垂直地安装在第一横梁101c上，另一端垂直地安装在第二横梁102c上，该激光头行走轴103与地面平行。

第一抓手行走轴立柱104，其垂直地固定在地面上，位于激光头行走轴103临近第一立柱101a的一侧。

第二抓手行走轴立柱105，其垂直地固定在地面上，位于激光头行走轴103临近第二立柱101b的一侧。

第一抓手行走轴106，其平行于地面，一端垂直地固定在第一抓手行走轴立柱104上，另一端垂直地固定在激光头行走轴103上。

第二抓手行走轴107，其平行于地面，一端垂直地固定在第二抓手轴立柱105上，另一端垂直地固定在激光头行走轴103上。

结合图1，激光头10安装在激光头行走轴103上，被设置为沿激光头行走轴103移动。

工作台4位于激光头行走轴103正下方。

第一对中台5位于工作台4临近第一抓手行走轴立柱104的一侧，与工作台4相邻放置。

第二对中台6位于工作台4临近第二抓手行走轴立柱105的一侧，与工作台4相邻放置.

第一精定位抓手2可移动地设置在第一抓手行走轴106上。

第二精定位抓手3可移动地设置在第二抓手行走轴107上。

控制装置9与第一精定位抓手2连接，被设置为响应于工作台4上焊件焊接完成，第一精定位抓手2将第一焊件从第一对中台5移送至工作台4。

控制装置9与第二精定位抓手3连接，被设置为响应于工作台4焊件完成，第二精定位抓手3将第二焊件从第二对中台5移送至工作台4。

控制装置9还与激光头10连接，被设置为响应于第一焊件与第二焊件在工作台4上完成对位，激光头10沿激光头行走轴103移动且在移动过程中完成对焊件的焊接。

结合图2，第一抓手行走轴103的上表面设置有第一齿条103a。

结合图6，第一精定位抓手2包括第一支撑平台201、第一精定位抓手本体、第一齿轮以及第一电机203，其中：

第一支撑平台201，其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板。

第一精定位抓手本体，其安装在第二连接板上。

第一齿轮，其固定设置在所述第一连接板上，且与所述第一齿条啮合。

第一电机203，其固定设置在第一连接板上并与第一齿轮连接，该第一电机203被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动，使得第一齿轮携带第一支撑平台201沿第一齿条移动，从而实现第一精定位抓手3沿第一抓手行走轴106的平移。

前述第一精定位抓手本体包括第一悬臂和第一抓手，其中：

第一悬臂202，其安装在第二连接板上，与地面垂直。

第一抓手，其固定在第一悬臂202底端，包括第一抓手框架206、第一吸盘组204以及第一气缸205。

第一抓手框架206与地面平行，固定连接在第一悬臂202底端。

第一吸盘组204，包括K个吸盘、K个支气管以及第一总气管，其中，该K个吸盘吸附面朝下，分布设置在第一抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该K个支气管汇总连接到所述第一总气管上。

第一气缸205，与第一总气管连接，与控制装置9连接，被设置为用于调整K个吸盘的吸附状态。

K为正整数。

如此，第一精定位抓手2抓取第一焊件时，第一气缸205将第一吸盘组204的吸附面接触第一焊件后调整为负压，第一焊件在外界大气压的压力下吸附在第一吸盘组204表面，第一焊件跟随第一精定位抓手2移动。

同样的，结合图7，第二激光行走轴107的上表面设置有第二齿条107a。

第二精定位抓手3包括第二支撑平台301、第二精定位抓手本体、第二齿轮以及第二电机303，其中：

第二支撑平台301，其包括与地面平行的第三连接板以及垂直地设置在第三连接板一端的第四连接板。

第二精定位抓手本体，其安装在第四连接板上。

第二齿轮，其固定设置在第三连接板上，且与第二齿条啮合。

第二电机303，其固定设置在第三连接板上并与第二齿轮连接，该第二电机303被设置成根据控制装置9的控制信号而运行以驱动第二齿轮转动，使得第二齿轮携带第二支撑平台301沿第二齿条107a移动。

第二精定位抓手本体包括第二悬臂和第二抓手，其中：

第二悬臂302，其安装在第四连接板上，与地面垂直。

第二抓手，其固定在第二悬臂302底端，包括第二抓手框架306、第二吸盘组304、第二气缸305。

第二抓手框架306与地面平行，固定连接在第二悬臂302底端。

第二吸盘组，包括L个吸盘、L个支气管以及第二总气管，其中，该L个吸盘吸附面朝下，分布设置在第二抓手框架306底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该L个支气管汇总连接到第二总气管上。

第二气缸305，与第二总气管连接，与控制装置9连接，被设置为用于调整L个吸盘的吸附状态。

L为正整数。

与第一精定位抓手2不同的是，第二精定位抓手3上还设置有固定压块，该固定压块包括第三气缸、固定压块框架以及L个压块，其中：

第三气缸(未标示)，其固定安装在第二抓手框架306上。

固定压块框架307，其安装在第二抓手框架306上，与第三气缸连接，该固定压块框架307被设置成在第三气缸的驱动下沿垂直于地面的方向运动。

L个压块308，其固定在固定压块框架307底端，该L个压块308被设置成当固定压块框架307降到最低时，其与第二焊件接触，并施加一个向下的压力在第二焊件上。

为了不划伤第二焊件表面，前述L个压块与第二焊件的接触面具有弹性。

至于激光头的行走方式，与第一精定位抓手、第二精定位抓手类似，同样是通过一组啮合在一起的齿轮齿条实现，具体结构如下：

激光头行走轴103上设置有第三齿条103a。

结合图8，激光头包括第三支撑平台1001、保护罩1002、激光头本体、第三齿轮以及第三电机，其中：

第三支撑平台1001，其包括与地面平行的第五连接板以及垂直地设置在第五连接板一端的第六连接板。

保护罩1002，其安装在第六连接板上，其朝向地面的一侧设置有开孔。

激光头本体，其安装在保护罩1002内，该激光头本体的光束发射端被设置成位于保护罩开孔的正上方，使发出的激光束穿过保护罩开孔照射在焊件上。

第三齿轮，其固定设置在第五连接板上，且与第三齿条103a啮合。

第三电机，其固定设置在第五连接板上并与第三齿轮连接，该第三电机被设置成根据控制装置9的控制信号而运行以驱动第三齿轮转动，使得第三齿轮携带第三支撑平台沿第三齿条103a移动。

激光头本体与控制装置9连接，被设置成根据控制装置9的控制信号发射激光束。

结合图1、图3，第一对中台5与工作台4相邻的侧边被定义为第一侧边，与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边，与激光头10起始位置临近的侧边被定义为第三侧边，与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边。

第一对中台5上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的一端位于第四侧边，另一端位于第一对中台内，第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构5d；第二凹槽与第一凹槽垂直，第二凹槽的一端位于第二侧边，另一端位于第一对中台内，第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构5a。

第一直线型驱动机构5d包括第一固定部和第一运动部，第一固定部位于第四侧边外侧，第一运动部上固定设置有第一推动板5e，第一推动板5e部分地凸出于第一对中台5表面，且第一推动板5e被设置为在第一直线型驱动机构5d的驱动下沿第一凹槽移动，移动方向与激光头10的行进方向平行。

第二直线型驱动机构5a包括第二固定部和第二运动部，第二固定部位于第二侧边外侧，第二运动部上设置有第二推动板5b，第二推动板5b部分地凸出于第一对中台5表面，且第二推动板5b被设置为在第二直线型驱动机构5a的驱动下沿第二凹槽移动，移动方向与激光头10的行进方向垂直且与地面平行。

第一对中台5在第三侧边处设置有挡板5f，挡板5f凸出于第一对中台5上表面。

第一对中台5在第一侧边处设置有M个可升降的定位销5c，该M个定位销5c排列成一条直线，该直线方向与激光头10的行进方向一致，定位销5c的底端固定在同一个连杆上，连杆位于第一对中台5下方。

第一对中台5下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸，该第二气缸与连杆连接，用于驱动连杆升降，从而使得M个定位销部分地凸出于第一对中台5上表面或者完全降至第一对中台5内。

M为正整数，且M大于等于2。

第二对中台6上设置有同样结构的预定位装置，在此不做赘述。

结合图1、图3，考虑到工作台4面积较小，无法放置下全部的焊件，我们在工作台4和第一对中台5之间设置第一缓冲台7，在工作台4与第二对中台6之间设置第二缓冲台8。

第一缓冲台7、第二缓冲台8、第一对中台5、第二对中台6上表面均分布设置有若干个具有同样高度的万向滚轮11。

万向滚轮11的顶端与工作台4上表面平齐。

结合图4、图5，工作台4被划分成第一半区4a和第二半区4b，第一半区4a与第二半区4b相接触的端面位于激光头10发出的光束正下方。

第一半区4a在临近第二半区4b的一侧设置有N个可升降的定位杆401，该N个定位杆401排列成一条直线，该直线方向与激光头10的行进方向一致，定位杆401的底端固定在同一个连杆上，连杆位于工作台4下方。

工作台4下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第四气缸402，该第四气缸402与连杆连接，用于驱动连杆升降，从而使得所述N个定位杆401部分地凸出于工作台4上表面或者完全降至工作台4内。

N为正整数，且N大于等于2。

第一半区4a和第二半区4b上各设置有一列电磁铁403，两列电磁铁403的排列方向均与激光头10的行进方向一致，且两列电磁铁403均临近定位销401。

电磁铁403与控制装置9连接，被设置成响应于第一焊件与第二焊件在工作台4上完成对位拼接，通电启动，使第一焊件和第二焊件吸附在工作台4上。

电磁铁403还被设置为响应于焊接完成，断电关闭，消除施加在第一焊件和第二焊件上的吸附力，不影响完成焊接的焊件离开工作台，装入下件料箱。

结合图2，如前所述，第一精定位抓手2与第二精定位抓手3的到位停止是通过两组到位停止传感器实现，具体如下：

对于第一精定位抓手2，我们在第一齿条106a上设置有第一传感器801、第二传感器802，其中第一传感器801相比第二传感器802距离第一对中台5更近。

第一精定位抓手2由第一对中台5上方水平移动至工作台4上方时，第一精定位抓手2沿第一齿条106a的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、第一终点区，其中，第一传感器801远离第二传感器802的一侧被设定为第一正常传送区，第一传感器801与第二传感器802之间的区域被设定为第一减速区，第二传感器802远离第一传感器801的一侧被设定为第一终点区。

第一终点区位于第一半区4a临近第二半区4b一侧的正上方。

控制装置9被设置为通过调整第一电机203的转速来调整第一齿轮的移速，从而调整第一精定位抓手2的移速。

第一传感器801位于第一减速区临近第一正常传送区的一端，与控制装置9连接，控制装置9响应于第一传感器801探测到第一精定位抓手2已到达第一减速区，降低第一电机203的转速，从而降低第一精定位抓手2的移动速度。

第二传感器802位于第一减速区临近第一终点区的一端，与控制装置9连接，控制装置9响应于第二传感器802探测到第一精定位抓手2准备进入第一终点区，3s后停止第一电机203。

第一传感器801、第二传感器802为位置传感器、红外传感器中的任意一种。

对于第二精定位抓手3，我们在第二齿条107a上设置有第三传感器803、第四传感器804，其中第三传感器803相比第四传感器804距离第二对中台6更近。

第二精定位抓手3由第二对中台6上方水平移动至工作台4上方时，第二精定位抓手3沿第二齿条107a的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区、第二终点区，其中，第三传感器803远离第四传感器804的一侧被设定为第二正常传送区，第三传感器803与第四传感器804之间的区域被设定为第二减速区，第四传感器804远离第三传感器803的一侧被设定为第二终点区。

第二终点区位于第二半区4b临近第一半区4a的正上方。

控制装置9被设置为通过调整第二电机303的转速来调整第二齿轮的移速，从而调整第二精定位抓手3的移速。

第三传感器803位于第二减速区临近第二正常传送区的一端，与控制装置9连接，控制装置9响应于第三传感器803探测到第二精定位抓手3已到达第二减速区，降低第二电机303的转速，从而降低第二精定位抓手3的移动速度。

第四传感器804位于第二减速区临近第二终点区的一端，与控制装置9连接，控制装置9响应于第四传感器804探测到第二精定位抓手3准备进入第二终点区，3s后停止第二电机303，同时驱动第三气缸305降下固定压块框架307，使压块308在第二焊件上表面施加一个向下的压力，将第二焊件固定在工作台4上。

第三传感器803、第四传感器804为位置传感器、红外传感器中的任意一种。

从而，本发明实现了焊接过程的自动化，焊件在对中台上完成预对位后移送至工作台，在工作台上完成对位拼接，控制装置将对位好的焊件固定在工作台上后启动激光头，激光头被设置为沿激光头行走轴移动，在移动过程中根据程序设定发出激光束，完成焊接。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。