多工位联合焊接方法与流程

本发明涉及一种多工位联合焊接方法，属于焊接技术领域。

背景技术：

目前很多产品需要多工艺联合焊接，单一工位的焊接，不仅耗时更长，且焊接时需要多次转移工位，更换位置，固定，焊接的位置会有一定偏差，从而影响焊接质量，使得多工艺联合焊接时的效率和质量难以保证。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种多工位联合焊接方法，解决了现有技术存在的多工艺联合焊接时质量和效率较低等问题。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种多工位联合焊接方法，焊接设备包括焊枪工作台和用于固定工件的夹具，焊枪工作台设有多个焊枪，工件固定到夹具后工件可自转和角度的倾斜翻转，包括以下顺序步骤：1.1将工件固定在夹具上，然后根据工件确定多个焊枪的位置；1.2翻转工件至最佳倾斜角度，将各个焊枪对准工件的焊接处；1.3多个焊枪在工件进行自转的同时对工件进行焊接；1.4焊接完成后，控制焊枪远离工件，夹具复位然后取下工件完成焊接；对于上述步骤的设置，使得多种焊枪可以与夹具配合，控制工件翻转，调整工件焊接位置的最佳角度，对工件进行多工位的同时变位焊接，有效避免多个工位对同一工件焊接时的焊接位置产生偏差，保证了焊接位置确定时的高精度，同时减少了多工位焊接时所需的时间和精力，保证焊接时的高效和高质量。

作为优选，所述步骤1.1中的工件通过夹具固定，且工件可以自转和倾斜翻转；工件的水平旋转使得该设备可以实现自动焊接的工作，提高焊接效率和操作性，工件的前后翻转以便于对工件的焊接角度进行自动调整。

作为优选，所述步骤1.1中的焊枪固定在夹爪上，且焊枪通过各个支撑轴的连接可调整位置和角度；支撑轴的设置可以控制焊枪周向转动，以便于调整周向位置，对焊枪的伸长长度进行调整，以适应工件的位置和大小，同时可以对焊枪的上下位置进行调整，且可以转动焊枪，以达到可以任意调整焊枪位置的效果。

作为优选，所述步骤1.2中的工件固定在固定壳体上，固定壳体通过伺服电机的驱动带着工件翻转实现角度的调整；带动工件前后翻转以便于调整对工件的焊接角度，保证工件的焊接角度处于最佳位置，提高焊接质量。

作为优选，所述步骤1.3中的工件通过伺服电机的驱动自转，工件在旋转时，各个焊枪同时对工件焊接；在焊接工件时，转动工件，从而无需移动焊枪，便可以实现对工件的周向焊接，保证对工件的焊接完整性，且实现自动焊接，无需人工操作，有效避免人工操作时的危险性。

作为优选，所述步骤1.4中的焊枪通过双轴气缸的驱动实现与工件之间的远离和靠近；焊枪通过双轴气缸的驱动朝着工件往复移动，从而在焊接前后，可以对产品的装卸和脱模起到避让作用，避免工件固定后与焊枪产生触碰而导致工件和焊枪的位置产生偏移。

作为优选，所述步骤1.4中在工件固定前和工件焊接后都需要焊枪远离工件，且焊枪对准工件时的角度保持不动，以便于自动靠近工件，并对工件持续批量的焊接；焊枪可以自动靠近对准工件和远离工件，有效的实现了该设备焊接工件的自动化，有效增加了生产安全性和生产效率。

作为优选，所述夹具可根据工件的尺寸外观而更换，且可以对多种工件进行多工位焊接；上述夹具可以根据需要更换，有效扩大了该设备的适用范围，提高该设备的实用性。

因此，本发明具有多工艺联合焊接时高质量和高效率等特点。

附图说明

图1是本发明的立体结构图；

图2是图1的立体剖视图；

图3是图2中的a处的结构放大图；

图4是图1中的控制机构的立体结构图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种多工位联合焊接方法，焊接设备包括焊枪工作台和用于固定工件的夹具，焊枪工作台设有多个焊枪，工件固定到夹具后工件可自转和角度的倾斜翻转，包括以下顺序步骤：1.1将工件固定在夹具上，然后根据工件确定多个焊枪的位置；1.2翻转工件至最佳倾斜角度，将各个焊枪对准工件的焊接处；1.3多个焊枪在工件进行自转的同时对工件进行焊接；1.4焊接完成后，控制焊枪远离工件，夹具复位然后取下工件完成焊接，对于上述步骤的设置，使得多种焊枪可以与夹具配合，控制工件翻转，调整工件焊接位置的最佳角度，对工件进行多工位的同时变位焊接，有效避免多个工位对同一工件焊接时的焊接位置产生偏差，保证了焊接位置确定时的高精度，同时减少了多工位焊接时所需的时间和精力，保证焊接时的高效和高质量，步骤1.1中的工件通过夹具固定，且工件可以自转和倾斜翻转，工件的水平旋转使得该设备可以实现自动焊接的工作，提高焊接效率和操作性，工件的前后翻转以便于对工件的焊接角度进行自动调整，步骤1.1中的焊枪固定在夹爪上，且焊枪通过各个支撑轴的连接可调整位置和角度；支撑轴的设置可以控制焊枪周向转动，以便于调整周向位置，对焊枪的伸长长度进行调整，以适应工件的位置和大小，同时可以对焊枪的上下位置进行调整，且可以转动焊枪，以达到可以任意调整焊枪位置的效果，步骤1.2中的工件固定在固定壳体上，固定壳体通过伺服电机的驱动带着工件翻转实现角度的调整；带动工件前后翻转以便于调整对工件的焊接角度，保证工件的焊接角度处于最佳位置，提高焊接质量，步骤1.3中的工件通过伺服电机的驱动自转，工件在旋转时，各个焊枪同时对工件焊接；在焊接工件时，转动工件，从而无需移动焊枪，便可以实现对工件的周向焊接，保证对工件的焊接完整性，且实现自动焊接，无需人工操作，有效避免人工操作时的危险性，步骤1.4中的焊枪通过双轴气缸的驱动实现与工件之间的远离和靠近；焊枪通过双轴气缸的驱动朝着工件往复移动，从而在焊接前后，可以对产品的装卸和脱模起到避让作用，避免工件固定后与焊枪产生触碰而导致工件和焊枪的位置产生偏移，步骤1.5中在工件固定前和工件焊接后都需要焊枪远离工件，且焊枪对准工件时的角度保持不动，以便于自动靠近工件，并对工件持续批量的焊接；焊枪可以自动靠近对准工件和远离工件，有效的实现了该设备焊接工件的自动化，有效增加了生产安全性和生产效率，夹具可根据工件的尺寸外观而更换，且可以对多种工件进行多工位焊接；上述夹具可以根据需要更换，有效扩大了该设备的适用范围，提高该设备的实用性。

如图1-4所示，工件和焊枪均设置在底板1上方，底板1上设有固定架2，固定架2的上方设有多个用于夹紧焊枪的夹爪31，夹爪31通过位置调节机构3固定在固定架2上，底板1上方对应于固定架2的一侧设有用于固定工件的夹具4，夹具4可带动工件在焊接时前后翻转和水平旋转，通过上述多个夹爪的设置，可以对多种焊枪夹持，且与夹具配合，可控制工件翻转，调整工件焊接位置的最佳角度，对工件进行多工位的同时变位焊接，有效避免多个工位对同一工件焊接时的焊接位置产生偏差，保证了焊接位置确定时的高精度，同时减少了多工位焊接时所需的时间和精力，保证焊接时的高效和高质量。

在对工件焊接之前，先通过多个夹爪对各个焊枪进行夹持，然后通过位置调节机构对各个焊枪的位置进行调整，同时通过夹具将工件固定，焊枪调整固定后，各个焊枪开始工作，工件通过前后翻转调整焊接角度，通过水平旋转使得焊枪对工件的周身焊接一圈，从而完成焊接。

如图1-3所示，底板1的上方设有用于支撑辅助工件前后翻转且悬空设置的固定壳体51，固定壳体51的两侧分别设有用于支撑固定壳体51的支撑板52，固定壳体51的两侧壁与支撑板52之间分别通过连接轴组件连接，固定壳体51上靠近固定架2一侧的连接轴组件与设于固定架2内的伺服电机53的输出轴连接，通过上述固定壳体和连接轴组件的配合设置，使得上述固定壳体可以在支撑板上通过伺服电机的控制实现前后翻转，从而带动工件前后翻转，调整对工件的焊接角度，保证工件的焊接角度处于最佳位置，提高焊接质量；固定壳体51上设有空腔511，空腔511的顶部设有通孔512用于控制工件水平旋转的伺服电机53，伺服电机53的输出轴向上穿过通孔512突出于固定壳体51的顶面，伺服电机53的输出轴上套设有连接筒514，连接筒514的上端外壁上设有与夹具4连接的连接盘515，通过上述伺服电机和连接筒的设置，使得连接盘可以通过连接筒旋转带动工件水平旋转，以便于在焊接工件时，转动工件，从而无需移动焊枪，便可以实现对工件的周向焊接，保证对工件的焊接完整性，且实现自动焊接，无需人工操作，有效避免人工操作时的危险性；连接筒514内侧的上半部设有限位部516，伺服电机53的输出轴通过螺栓与限位部516锁紧固定，连接筒514的内壁上设有键槽517，伺服电机53的侧壁上设有与键槽517配合的平键518，连接筒514的外壁和通孔512的内壁之间设有间隙，上述键槽和平键的设置，可以增加扭矩，以保证伺服电机驱动工件转动时，连接筒可以随之转动，以保证伺服电机可以稳定的驱动工件转动。

在调整好各个焊枪的位置后，伺服电机启动，通过连接轴组件带动固定壳体前后翻转，固定壳体带动工件前后翻转，在焊接开始后，另一个伺服电机启动，通过连接筒带动连接盘转动，连接盘带动工件转动，焊枪在对工件焊接时，工件缓慢旋转。

如图2所示，连接轴组件包括穿设于固定壳体51两侧侧壁上的转轴71和套设于转轴71上的连接套72，固定壳体51上靠近伺服电机53一侧的转轴71的外端通过联轴器73与伺服电机53的输出轴连接，通过上述连接套的设置，以便于加强对转轴的固定力，避免转轴在固定壳体上轻易的松脱，而联轴器的设置，可以增加电机输出轴对转轴的动力传输效果，加强动力传递的稳定；连接套72的一端外缘处设有与固定壳体51的外壁抵接的第一环形外凸起721，转轴71的一端外缘处设有与固定壳体51的内壁固定的第二环形外凸起711，连接套72的外壁上设有与支撑板52连接的固定套74，上述第一环形外凸起和第二环形外凸起的设置，可以增加固定壳体与转轴之间的固定强度，且增加与壳体之间的固定面积，从而分散转轴转动时固定壳体对转轴的反作用力，降低扭矩，减少转轴的损耗，而固定套的设置，以便于支撑转轴和连接套在支撑板上转动，加强转轴和连接套在支撑板上转动时的稳定性；第一环形外凸起和第二环形外凸起均通过螺栓固定在固定壳体上，固定套通过螺栓固定在支撑板上，连接套可以在固定套的支撑下转动，且连接套可以在固定套内转动。

如图1-2所示，位置调节机构3包括一端与夹爪31连接的支撑轴32且支撑轴32可周向转动，支撑轴32的另一端设有第一连接块33，第一连接块33上对应于支撑轴32的一侧设有反向设有第二根支撑轴，第二根支撑轴可周向转动，第二根支撑轴的端部设有第二连接块35，第二连接块35上设有第三根竖向设置的支撑轴，第二连接块35可围绕第三根支撑轴的轴线转动，通过上述支撑轴的设置，使得焊枪可以进行周向转动，以便于调整周向位置，且可以通过第一连接块和第二连接块的设置，对焊枪到第二连接块之间的间距进行调整，使得焊枪适应工件的位置和大小，且可以对焊枪的上下位置进行调整，且可以转动焊枪，以达到可以任意调整焊枪位置的效果；上述第一根支撑轴的一端与夹爪连接，支撑轴的另一端与第一连接块连接，并通过螺栓紧固，第一连接块上还连接在第二根支撑轴的一端，第二根支撑轴的另一端固定在第二连接块上，第二连接块通过螺栓紧固在第三根支撑轴上。

如图1和4所示，固定架2的顶面上设有多个用于控制焊枪朝工件往复移动的控制机构，控制机构包括设于固定架2上的防护罩壳6和用于驱动焊枪移动的双轴气缸61，双轴气缸61设于防护罩壳6内，双轴气缸61的输出轴上设有可被双轴气缸61控制进行水平移动的移动座62，防护罩壳6的顶部设有用于供第三根支撑轴移动的条形槽63，通过上述双轴气缸和移动座的设置，以便于控制焊枪朝着工件往复移动，从而字啊焊接前后，可以对产品的装卸和脱模起到避让作用，避免工件固定后与焊枪产生触碰而导致工件的位置产生偏移，条形槽起到限位的作用，保证焊枪移动时的角度位置的稳定，以达到以此调整多次使用的效果；固定架2的顶面上设有用于辅助移动座62移动的滑轨64，移动座62的顶部与第三根支撑轴的底端连接，第三根支撑轴的外壁上设有与移动座62的上表面抵接的定位环361，定位环361的上方设有防护板362，防护板362位于条形槽63的下方，防护板362在移动时始终保持对条形槽63的封闭，通过上述连接套的设置，以便于加强对转轴的固定力，避免转轴在固定壳体上轻易的松脱，而联轴器的设置，可以增加电机输出轴对转轴的动力传输效果，加强动力传递的稳定。

在安装工件前，先启动双轴气缸，双轴气缸控制移动座在滑轨上移动，使得移动座带动支撑轴在条形槽内移动，支撑轴通过夹爪带动焊枪远离工件，将工件固定后，双轴气缸再次启动，控制焊枪朝着工件移动，靠近工件，方便焊接，在工件焊接完毕后，先启动双轴气缸控制焊枪远离工件，然后再取出工件。

如图1所示，夹具4包括固设于连接盘515顶面上的固定底板41，固定底板41上设有多个用于压紧工件的压紧销42，压紧销42通过螺栓固定在固定底板41上，每两个压紧销42之间设有固定在固定底板41上的定位块43，固定底板41上对应于各个压紧销42的内侧设有定位孔44，上述固定底板和压紧销的设置，以便于对工件的底部进行压紧，避免工件翻到或松脱，而定位块的设置，可以避免工件焊接时发生偏移，定位孔用于适应多种不同样式的工件，对部分工件进行定位；上述固定结构在本实施例中针对一种工件设置而成，本实施例适用于大部分圆管形工件，可根据不同的工件更换调整不同的夹具。