专利名称：一种自动焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接装置，特别涉及自动焊接装置。
背景技术：
几乎所有的金属在热加工过程中，会产生热变形。热变形的形式与被加工材料、加工方法、温度场分布等等因素相关。金属焊接作为热加工中的一种，也存在着普遍又明显的热变形。此种热变形常常会影响焊接效果，导致焊接后尺寸的变化，严重时会导致超差，甚至是材料的断裂。目前，通常采用自动焊接装置对金属进行焊接。而为了减小或避免热变形对焊接的影响，大多采用强制机械约束和辅助冷却的方法，该方法虽然对于热膨胀系数较小、自身强度较高的金属，以及焊接范围较小的工件来讲有明显效果，但工件在强制约束变形的同时，会产生较大的热应力，要求工件本身有足够强度，可抵御这种约束应力，而对于热膨胀系数较大、焊缝范围大、自身强度却较低的金属来说，上述方法抵抗热变形的效果非常有限，有时会因约束热应力过大导致工件损坏，比如铜、铝及其合金，由于它们的热膨胀系数较大，热态和冷态尺寸相差很大，强度又偏低，产生的约束热应力完全可以使母材屈服甚至断裂。
发明内容
为了有效解决和适应较大热膨胀系数金属之焊接热变形问题，本发明实施例提供了一种自动焊接装置，它包括模仿金属热变形的随动装置，使得所述自动焊接装能够适用于金属焊接中的热变形量与适应在该变形存在的情况下的正常焊接。所述技术方案如下一种自动焊接装置，所述装置包括机架、位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装、焊接机构和数控系统，其中，所述机架上安装着所述行走机构、所述自适应工装、所述位置传感器、所述数控系统以及被焊接的主零件和附零件，所述主零件的一端固定在所述机架上，所述主零件的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；所述位移传感器安装在主零件的自由端，并与所述主零件的自由端相接触，所述位移传感器用于检测所述主零件的变形量；所述行走机构安装在所述机架上，所述行走机构用于按照焊接走向运动；所述夹持机构安装在所述行走机构上，所述夹持机构用于夹持或松开被焊零件；所述位置传感器安装在所述夹持机构上，所述位置传感器用于检测被焊零件的姿态与位置；所述自适应工装安装在所述机架上，所述自适应工装包括弹性体和变形伺服机构，其中，所述弹性体延所述主零件方向设置，并且所述弹性体的弹性变形曲线与所述主零件的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件的一端与所述弹性体相连，所述附零件的另一端与所述主零件相连，通过所述变形伺服机构的运动带动所述弹性体和所述附零件，实现与所述主零件焊接过程中的同步移动；所述焊接机构安装在所述行走机构上，所述焊接机构用于焊接被焊零件；所述数控系统与所述位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装及焊接机构相连，并控制它们的动作。具体地，作为优选，所述弹性体为弹簧，所述弹簧的的一端固定在主零件的固定端，所述弹簧的另一端与所述变形伺服机构相连。具体地，作为优选，所述弹性体为弹簧组，所述弹簧组是由多段不同弹性系数的弹簧串联而成的。具体地，所述弹性体包括多组，多组弹性体平行布置。进一步地，所述位置传感器为激光对射传感器或者光线传感器，所述激光对射传感器包括激光发射器和激光接收器，所述位置传感器与所述行走机构和所述夹持机构一起组成了一个定位装置，通过所述定位位置实现被焊零件的精确定位。本发明实施例还提供了另一种自动焊接装置，所述装置包括机架、位移传感器、行走机构、自适应工装、焊接机构和数控系统，其中，所述机架上安装着所述行走机构、自适应工装、位置传感器、数控系统以及被焊接的主零件和附零件，所述主零件的一端固定在所述机架上，所述主零件的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；所述位移传感器安装在主零件的自由端，并与所述主零件的自由端相接触，所述位移传感器用于检测所述主零件的变形量；所述行走机构安装在所述机架上，所述行走机构用于按照焊接走向运动；所述自适应工装安装在所述机架上，所述自适应工装包括弹性体和变形伺服机构，所述弹性体的一端固定在主零件的固定端，所述弹性体的另一端与所述变形伺服机构相连，其中，所述弹性体延所述主零件方向设置，并且所述弹性体的弹性变形曲线与所述主零件的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件的一端与所述弹性体相连，所述附零件的另一端与所述主零件相连，通过所述变形伺服机构的运动带动所述弹性体和所述附零件实现与所述主零件焊接过程中的同步移动；所述焊接机构安装在所述行走机构上，所述焊接机构用于焊接；所述数控系统与所述位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装及焊接机构相连，并控制它们的动作。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本发明实施例所述自动焊接装置通过所述自适应工装同步模仿主零件的焊接热变形，自适应工装中的弹性体在同步变形时，拖动了附零件向变形方向移动，使被焊零件在保持准确的姿态下焊接， 因此有效克服了热变形对焊接效果的不利影响，提高了焊接定位精度；可摆脱人工操作，实现自动化焊接，提高生产效率，降低生产成本，低碳环保。本发明特别适合细长型金属零件的焊接，尤其是有色金属零件。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的一实施例所述自动焊接装置的主视图；图2是图1的左视图；图3是图2中M的局部的放大图；图4是本发明的实施例所述自动焊接装置的原理图；图fe是本发明的实施例所述主零件和附零件冷态组对示意图；图恥是本发明的实施例所述主零件和附零件受热变形影响的示意图；图6是本发明的实施例所述主零件热变形量检测原理与采用自适应工装校正变形姿态的示意图；图7是本发明的实施例采用行走机构上的机械装置进一步校正工件姿态的示意图；图8是本发明另一实施例结构示意图；图9是本发明实施例所述变形伺服机构的结构示意图。图中1主零件，2附零件，3主零件定位装置，A焊接点，B弹性体固定点，C主零件固定端，D弹性体活动端，E主热变形方向，F随动点，G支撑点，H行走方向，I约束点，J受热后位置，K热变形量逐渐增加，L位置差，N受热前位置；10 机架；20位移传感器；30行走机构，31直线导轨，32滚珠丝杠，33伺服电机，34滑板；40夹持机构；50位置传感器，50a激光发射器，50b激光接收器；60自适应工装，61弹性体，62变形伺服机构，62A拖动架，62B拖动机构；70焊接机构，71喷嘴，72阻火器，73电磁阀，74管路适配器，75送丝机构，76焊丝。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本发明的设计原理如下一般情况下，零件之间在冷态时被组对(预装)起来，当多个零件被组对在一个主零件上时，需要逐个焊接，在焊接过程中，主零件温度会逐渐升高，热变形也随之逐渐发展， 热变形的发展会使组对位置偏移，焊接位置也必然随之偏移，当这个变化量超过焊接允许误差时，将导致焊接失效或被焊零件位置超差。比如在一个长条形主零件上，要求延长度方向，安规定的位置，焊接多个被焊零件，焊接前被焊零件是在冷态时组对在主零件上的，组对好后开始陆续或同时焊接；焊接时长条形主零件因受热产生轴向变形，而且变形会越来越大，且是动态的，先焊的零件定位可能不超差，但后面主零件变形加大，将使被焊零件位置逐渐超差。如果采用强制约束，产生的热应力又会使长条形主零件变形损坏。实际操作中，在不能采用强制约束的方法避免热变形的情况下，往往靠人工随焊随调被焊零件的组对位置，来避免被焊零件的位置超差问题，由此存在操作复杂、效率低下，焊后还要重新校正的问题。本发明正是基于上述不足而考虑的，当金属不能满足强制约束条件时，不在主要热变形方向上施加约束，而是在次要热变形方向施加适度的约束，使主热变形方向E处于自由状态下焊接，以适应较大热膨胀系数金属之焊接热变形。本发明所述装置正是基于此原理而设计的，所述装置可以随时、自动校正这种超差，实现焊接自动化。如图1-3所示，本发明所述的一种自动焊接装置，所述装置包括机架10、位移传感器20、行走机构30、夹持机构40、位置传感器50、自适应工装60、焊接机构和数控系统，其中，机架10、位移传感器20、行走机构30、夹持机构40、位置传感器50、焊接机构和数控系统均为现有技术；所述机架10上安装着所述行走机构30、所述自适应工装60、所述位置传感器50、 所述数控系统以及被焊接的主零件1和附零件2，所述主零件1的一端固定在所述机架10 上，所述主零件1的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态，其中，主零件1是指在焊接中热变形最大的零件，本实施例中，主零件1是长条形状的，主零件1的一端通过主零件1定位装置固定在机架10的一端，主零件1的另一端则处于轴向自由状态，焊接中的主热变形方向E将沿着这一方向发展；所述位移传感器20安装在主零件1的自由端，并与所述主零件1的自由端相接触，所述位移传感器20用于检测所述主零件1的变形量，本实施例中(参见图6所示)，位移传感器20可时刻检测每一个焊接点的变形坐标，并将数据保存在“坐标-变形量”数据库里，然后指引行走机构30行驶至对应位置，使附零件2随时保证垂直精度时进行焊接，具体地，位移传感器20可以是一只滑动电位器；所述行走机构30安装在所述机架10上，所述行走机构30用于按照焊接走向运动，具体地，行走机构30是根据工件焊接走向设计的机械运动装置，本实施例中，所述行走装置包括直线导轨31、滚珠丝杠32与伺服电机，整体构成一个标准的数控单元；所述夹持机构40安装在所述行走机构30上，所述夹持机构40用于夹持或松开被焊零件，具体的，本例中，行走机构30上装有一个滑板34，滑板34与直线导轨31和滚珠丝杠32构成直线运动副，夹持机构40和焊接机构等安装在该滑板34上，受数控系统控制与运动，其中，夹持机构40包括辅助传感器支架、仿形夹具和机械手组，仿形夹具可夹持附零件2且安装在机械手上，机械手可采用气缸驱动，机械手上也可以安装辅助传感器，辅助传感器包括位置传感器50和温度传感器，辅助传感器的作用是既可以用于监测附零件2在热变形下的预装位置误差，也可以监测焊接点A温度，当然，本领域技术人员可知，辅助传感器也可以独立安装在滑板34上，辅助传感器使行走机构30可根据位置误差调整附零件2 位置，当符合精度要求时，夹持机构40夹紧附零件2，使其在被校正的姿态与位置处进行焊接，并根据温度误差调整焊接时间，使焊接质量更稳定；所述位置传感器50安装在所述夹持机构40上，所述位置传感器50用于检测被焊零件的姿态与位置；所述自适应工装60安装在所述机架10上，所述自适应工装60包括弹性体61和变形伺服机构62，其中，所述弹性体61延所述主零件1方向设置，并且所述弹性体61的弹性变形曲线与所述主零件1的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件2的一端与所述弹性体61相连，所述附零件2的另一端与所述主零件1相连，通过所述变形伺服机构62的运动带动所述弹性体61和所述附零件2，实现与所述主零件1焊接过程中的同步移动；在弹性体61的中间部分可以摆放或定位附零件2，当主零件1发生热变形时，弹性体61将随主零件1同步变形，由于弹性体61的变形是沿热变形方向分布的，因此可拖动其上的附零件2与主零件1同步移动，使附零件2的焊接位置与姿态得到一定程度上的纠正， 这个纠正过程是靠弹性体61的自动变形实现的，而弹性体61是安装在一个特定的工装上的，因此称为自适应工装；所述焊接机构安装在所述行走机构30上，所述焊接机构用于焊接被焊零件，具体地，焊接装置包括焊枪以及焊接附机具，焊枪可以采用火焰喷嘴，焊接辅机具可以是焊丝送丝机构、燃气电磁阀、阻火器、管路适配器等单元的组合装置，火焰喷嘴的位置处于焊接点 A附近，且可使火焰指向该点，同样，送丝机可将焊丝送达焊接点A ；燃气电磁阀、阻火器、管路适配器等可控制火焰的燃烧状态；所述数控系统与所述位移传感器20、行走机构30、夹持机构40、位置传感器50、自适应工装60及焊接机构相连，并控制它们的动作，具体地地，数控系统采用PLC及功能模块组成，包括以下基本硬件CPU、存储器、 I/O接口、模拟-数字量转换模块、伺服电机、人机界面等，再编写一个程序即可实现自动化操作。如图4所示，本发明所述装置的工作原理如下主零件1与多个附零件2组成被焊工件，主零件1的一端由主零件定位装置3固定在机架10上，另一端自由放置在机架10上，使主零件1受热时可延此端自由膨胀；附零件 2的下端被定位或组对在主零件1上的指定坐标点，并随主零件1的热变形而发生偏离；自适应工装60的一端由主零件定位装置3固定在机架10上，与主零件1约束在同一坐标点上，另一端与主零件1的自由端相连接，自适应工装60是一个可延热变形方向伸缩的弹性装置，并且具有与主零件1热变形相同的特性曲线，因此当主零件1的自由端发生移动时， 自适应工装60及其上面的坐标点也将与主零件1上各坐标点的同步移动，并且可以保证一定的精度；当位移传感器20的检测头也安装在主零件1的自由端时，总变形量会被同时、精确地检出，并存入数据库，数控系统会根据特性曲线回归计算各分支管所处的坐标点；附零件2的上端附着在自适应工装60上，可随着弹性装置改变坐标位置，使附零件2保持垂直， 从而保证了附零件2与主零件1的组对(预装)精度；喷嘴7、附零件2的夹持机构40和位置传感器50等被安装在行走机构30上，行走机构30可以从原点开始焊接，延热变形方向逐个完成附零件2与主零件1之间的焊接，行走机构30是按数控系统修正坐标点以后的模式运动的，当运动到焊接坐标点时，夹持机构40会自动夹持住附零件2，由于位置传感器 50可以安装在夹持机构40上，且与夹持机构40之间有精密的位置关系，可以进一步精确检测附零件2垂直度误差，如果合格，数控系统进入下一步操作，如果超差，系统会驱动行走机构30带动夹持机构40做出更加精密的运动，直到位置传感器50检测精度合适时停止运动，由于在焊接中其他方向的变形量很小，并被合理约束，因此本发明的这种装置，可以实现自动适应热变形，随时保持被焊零件处于正确位置与姿态下焊接的目的。故此，相比现有技术，本发明实施例所述自动焊接装置通过所述自适应工装60同步模仿主零件1的焊接热变形，自适应工装60中的弹性体61在同步变形时，拖动了附零件 2向变形方向移动，使被焊零件在保持准确的姿态下焊接，因此有效克服了热变形对焊接效果的不利影响，提高了焊接定位精度；可摆脱人工操作，实现自动化焊接，提高生产效率，降低生产成本，低碳环保。本发明特别适合细长型金属零件的焊接，尤其是有色金属零件。具体地，如图fe所示，主零件1与附零件2在冷态组对情况，附零件2下端插入主零件1中一定深度，附零件2上端放置在自适应工装60上，且与主零件1保持垂直，自适应工装60左端连在主零件1的自由端，与其同步变形。如图恥所示，热变形过程是伴随在焊接全过程中的，热变形量是逐渐增加的，从原点侧起焊，在初始焊接时，第一个附零件2受热，后面的温度还不高，这时的热变形是最小的，随着陆续焊接，工件整体温度会越来越高，最后一个是最大的，另外，由于焊接过程加热的不均勻性，使主零件1上不同坐标段的变形量也不相同，这就显示出整个过程中热变形是非线性的。从图恥中可以看到，如果自适应工装60没有随动变形的功能，那么附零件 2的姿态会因受热而倾斜，越靠左的倾斜越严重。自适应工装60就是按照这样的特征设计的，自适应工装60上的弹性体61是模仿热变形的关键，由于沿热变形方向坐标的变形量，与该坐标之间存在非线性关系，一般弹性体61的弹性系数往往是线性的，因此需要设计一个物理属性与“坐标-热变形” 一致数学关系的弹性体61。具体地，作为优选，如图4所示，所述弹性体61为弹簧，所述弹簧的的一端固定在主零件1的固定端，所述弹簧的另一端与所述变形伺服机构62相连，该结构中拉动量是按照“坐标-变形量”数据库里的记忆值控制的，这种方法更精确。本实施例中，采用线性弹簧作为弹性体61，但弹性体61的变形是靠变形伺服机构 62驱动的，并不是被主零件1驱动下的同步变形；它的变形只是针对当前焊接点A坐标的， 即变形伺服机构62只保证附零件2在当前焊接点A位置时，驱动弹簧变形，使弹簧拖动当前附零件2到达热变形后的新位置；使其在焊接时总是处于垂直状态的。当然，本领域技术人员可知，所述弹性体61可以是弹簧组，弹簧组的两端可以分别与主零件的两端连接，所述弹簧组是由多段不同弹性系数的弹簧串联而成的，弹簧组来近似模拟主零件的实际变形，可得到近似的“坐标-变形”关系，这样可以取消变形伺服机构62。当然，本领域技术人员可知，所述弹性体61还可以包括多组，多组弹性体61平行布置。具体地，本例中，变形伺服机构62是一个由导轨、丝杠加伺服电机组成的直线运动机构，它可以拉动弹簧的一端，使其根据系统所需的变形量产生受控变形。当然本领域技术人员可知，如图9所示，所述变形伺服机构62包括拖动机构和拖动架62A，拖动机构12的一端连接自适应工装60上，可将其强制拉长，拖动架13固定在机架10上，拖动机构12可以按照位移传感器20的实测值，准确拉动弹性体61到达新的位置， 同样起到了同步模仿热变形的效果。进一步地，如图7所示，所述位置传感器50为激光对射传感器或者光线传感器，所述激光对射传感器包括激光发射器和激光接收器，所述位置传感器50与所述行走机构30和所述夹持机构40 —起组成了一个定位装置，通过所述定位位置实现被焊零件的精确定位。具体地，如图7所示，图中显示附零件2的姿态虽然已经被自适应工装60矫正到新位置差的程度，如果认为仍不够准确，可以利用对位置传感器50矫正，如图7a所示，位置传感器50为激光对射传感器，包括激光发射器50a和带狭缝的激光接收器50b，激光发射器50a发射出激光束，该激光束被分零件2刚好遮挡住的瞬间，激光接收器的信号消失；利用这个方法，使行走机构30带动夹持机构40先略向后移动，使带狭缝的激光接收器50b收到激光信号，然后再向左移动，直至带狭缝的激光接收器lib上的信号消失为止；由于激光对射传感器精度很高，一般可达到0. Imm,可以满足大多数焊接要求，从而达到精确矫正的效果。如图8所示，本发明实施例还提供了另一种自动焊接装置，专门针对附零件2密集排布的情形，这时附零件2之间间距过小时，仍采用逐个焊接的方式，会使行走机构30上的很多装置方式干涉，在这种情况下，可去掉图1中实施例的夹持机构40和位置传感器50，仅依靠自适应工装60进行自适应矫正，采用多点同时焊接的方法；这种方法精度稍低，但可满足较低定位精度的焊接场合。具体地，如图8所示，所述装置包括机架10、位移传感器20、行走机构30、自适应工装60、焊接机构和数控系统，其中，所述机架10上安装着所述行走机构30、自适应工装60、位置传感器50、数控系统以及被焊接的主零件ι和附零件2，所述主零件1的一端固定在所述机架10上，所述主零件 1的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；所述位移传感器20安装在主零件1的自由端，并与所述主零件1的自由端相接触，所述位移传感器20用于检测所述主零件1的变形量；所述行走机构30安装在所述机架10上，所述行走机构30用于按照焊接走向运动；所述自适应工装60安装在所述机架10上，所述自适应工装60包括弹性体61和变形伺服机构62，所述弹性体61的一端固定在主零件1的固定端，所述弹性体61的另一端与所述变形伺服机构62相连，其中，所述弹性体61延所述主零件1方向设置，并且所述弹性体61的弹性变形曲线与所述主零件1的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件2的一端与所述弹性体61相连，所述附零件2的另一端与所述主零件1相连，通过所述变形伺服机构62的运动带动所述弹性体61和所述附零件2实现与所述主零件1焊接过程中的同步移动；所述焊接机构安装在所述行走机构30上，所述焊接机构用于焊接；所述数控系统与所述位移传感器20、行走机构30、夹持机构40、位置传感器50、自适应工装60及焊接机构相连，并控制它们的动作。此外，在换热设备生产中，经常遇到这样的情况在一根较粗、较长的主铜管上，焊接上多个较细、较短的分支铜管，而对于铜材的焊接，往往采用火焰钎焊工艺，这种工艺的特征是热输入量大，焊接速度慢，热影响区很大，使被焊零件热膨胀加大。目前在实际焊接中，热变形量已远远超差，使分支铜管明显偏离正确的焊接姿态，纠偏是必须的，否则得不到合格产品。故此，本发明所述装置还特别适合铜管的钎焊。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种自动焊接装置，其特征在于，所述装置包括机架、位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装、焊接机构和数控系统，其中，所述机架上安装着所述行走机构、所述自适应工装、所述位置传感器、所述数控系统以及被焊接的主零件和附零件，所述主零件的一端固定在所述机架上，所述主零件的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；所述位移传感器安装在主零件的自由端，并与所述主零件的自由端相接触，所述位移传感器用于检测所述主零件的变形量；所述行走机构安装在所述机架上，所述行走机构用于按照焊接走向运动； 所述夹持机构安装在所述行走机构上，所述夹持机构用于夹持或松开被焊零件； 所述位置传感器安装在所述夹持机构上，所述位置传感器用于检测被焊零件的姿态与位置；所述自适应工装安装在所述机架上，所述自适应工装包括弹性体和变形伺服机构，其中，所述弹性体延所述主零件方向设置，并且所述弹性体的弹性变形曲线与所述主零件的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件的一端与所述弹性体相连，所述附零件的另一端与所述主零件相连，通过所述变形伺服机构的运动带动所述弹性体和所述附零件，实现与所述主零件焊接过程中的同步移动；所述焊接机构安装在所述行走机构上，所述焊接机构用于焊接被焊零件； 所述数控系统与所述位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装及焊接机构相连，并控制它们的动作。
2.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述弹性体为弹簧，所述弹簧的的一端固定在主零件的固定端，所述弹簧的另一端与所述变形伺服机构相连。
3.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述弹性体为弹簧组，所述弹簧组是由多段不同弹性系数的弹簧串联而成的。
4.根据权利要求1或2所述的自动焊接装置，其特征在于，所述弹性体包括多组，多组弹性体平行布置。
5.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述位置传感器为激光对射传感器或者光线传感器，所述激光对射传感器包括激光发射器和激光接收器，所述位置传感器与所述行走机构和所述夹持机构一起组成了一个定位装置，通过所述定位位置实现被焊零件的精确定位。
6.一种自动焊接装置，其特征在于，所述装置包括机架、位移传感器、行走机构、自适应工装、焊接机构和数控系统，其中，所述机架上安装着所述行走机构、自适应工装、位置传感器、数控系统以及被焊接的主零件和附零件，所述主零件的一端固定在所述机架上，所述主零件的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；所述位移传感器安装在主零件的自由端，并与所述主零件的自由端相接触，所述位移传感器用于检测所述主零件的变形量；所述行走机构安装在所述机架上，所述行走机构用于按照焊接走向运动； 所述自适应工装安装在所述机架上，所述自适应工装包括弹性体和变形伺服机构，所述弹性体的一端固定在主零件的固定端，所述弹性体的另一端与所述变形伺服机构相连，其中，所述弹性体延所述主零件方向设置，并且所述弹性体的弹性变形曲线与所述主零件的实际热变形特性曲线相一致，所述附零件的一端与所述弹性体相连，所述附零件的另一端与所述主零件相连，通过所述变形伺服机构的运动带动所述弹性体和所述附零件实现与所述主零件焊接过程中的同步移动；所述焊接机构安装在所述行走机构上，所述焊接机构用于焊接； 所述数控系统与所述位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装及焊接机构相连，并控制它们的动作。
全文摘要
本发明公开了一种自动焊接装置，属于金属加工领域。所述装置包括机架、位移传感器、行走机构、夹持机构、位置传感器、自适应工装、焊接机构和数控系统，其中，机架上安装着各个机构及主零件和附零件，主零件的一端固定在机架上，主零件的另一端沿在焊接热变形方向设置并且处于自由状态；自适应工装包括弹性体和变形伺服机构，其中，弹性体延所述主零件方向设置，并且弹性体的弹性变形曲线与主零件的实际热变形特性曲线相一致；数控系统与各个机构相连，并控制它们的动作。本发明能够有效克服了热变形对焊接效果的不利影响，提高了焊接定位精度；可摆脱人工操作，实现自动化焊接，提高生产效率，降低生产成本，低碳环保。
文档编号B23K37/04GK102489911SQ20111040579
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者于有军, 任艳超, 张旭, 王明灯 申请人:张旭