一种连续焊接方法及工件自动对接的连续焊接装置与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种连续焊接方法及工件自动对接的连续焊接装置。


背景技术：

2.焊接主要是将两个工件结合在一起的一种加工技术，而现有的自动焊技术，主要是将其主要的焊接动作（引燃电弧、送进焊条）通过机器来自动完成，称为自动焊接。
3.而在流水线上自动焊接的技术应用尤其重要，但其多通过机械手夹持上料的方式将待焊接的工件焊接位点对接，或将工件装配到夹具上，以完成自动焊接的准备工作。这种上料的方式，是先上料，再焊接，焊接完成后再回到上料位置，很明显，其完成一次焊接的过程包含了等待上料过程，上料转移过程，装配夹具过程，以及在此之后的焊接过程。
4.因此，现有技术中的自动焊接技术在由于在焊接动作之前存在等待上料和装配的过程而导致完成一个焊接动作的周期较长，整个焊接工序的连续性差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种连续焊接方法及工件自动对接的连续焊接装置，以解决现有技术中焊接工艺的中紧促上料而导致的工件对接不准确的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：本发明提供了一种连续焊接方法，包括如下步骤：在持续转动的圆盘上等间距设置多个焊接位点，在圆盘的一侧对经过的每一个所述焊接位点依次同时上料待焊接的两个工件，并在圆盘转动方向的上料位置的上游侧设置焊接机器人；上料后，两个待焊接的工件在转动输送至所述焊接机器人的位置前，将两个待焊接的工件的焊接部位拼接；焊接位点转动至所述焊接机器人的位置时，圆盘停止转动；焊接对经过的拼接后的工件进行焊接，焊接完成后下料，下料后圆盘继续转动。
7.本发明还提供了一种工件自动对接的连续焊接装置，具备：转动圆盘，在所述转动圆盘上等间距设置多个焊接位点，所述转动圆盘能够间歇性的匀速转动和停止；焊接机器人，设置在所述转动圆盘的一侧，每一个所述焊接位点转动至正对所述焊接机器人的位置时，所述转动圆盘停止运动并在所述焊接机器人完成焊接后重新启动转动；自动对接组件，在每个所述焊接位点设置一所述自动对接组件，所述自动对接组件用于同时接收两个待焊接的工件，并对两个所述工件的焊接部位进行对接。
8.作为本发明的一种优选方案，所述自动对接组件包括两个通过驱动装置转动设置在所述转动圆盘上的夹持轨道，所述驱动装置通过底座固定设置在所述转动圆盘上并跟随
所述转动圆盘转动，所述底座安装在所述焊接位点上；所述夹持轨道相互平行并同时对两个所述待焊接的工件进行接收，当所述底座逐渐靠近所述焊接机器人时，所述驱动装置带动两个所述夹持轨道反向转动并带动两个所述待焊接的工件的焊接位置相互贴合。
9.作为本发明的一种优选方案，所述驱动装置包括分别通过传动轴转动安装在所述底座上的两个齿轮，两个所述齿轮分别与所述夹持轨道固定连接，两个所述齿轮之间啮合设置有齿轮板，所述齿轮板连接有驱动所述齿轮板前后移动的收缩泵，所述传动轴穿过所述底座的上表面转动设置在所述底座的内部，所述齿轮板带动两个所述夹持轨道转动。
10.作为本发明的一种优选方案，所述夹持轨道的内壁上通过弹簧连接有微压板，相邻的两个所述微压板之间相互贴合但不固定设置，当所述待焊接的工件从所述夹持轨道的端部被推入所述微压板之间时，所述微压板对所述待焊接的工件进行夹持固定。
11.作为本发明的一种优选方案，所述微压板为阶梯型板，且微压板靠近所述转动圆盘的圆心的端部与所述夹持轨道之间的距离最大，使得所述夹持轨道的内径从外到内依次减小。
12.作为本发明的一种优选方案，还包括上料机构与下料机构，所述上料机构与所述下料机构均设置在所述转动圆盘的周侧且均位于所述焊接位点的移动路径上，所述下料机构位于所述焊接机器人处，所述上料机构位于所述下料机构的下游。
13.作为本发明的一种优选方案，所述上料机构包括支架，所述支架的两端对称安装有载料板，两个所述载料板向所述支架的中心倾斜设置，两个所述载料板之间设置有两个并列的转动板，两个所述转动板均通过支撑杆转动设置在所述支架上，两个所述转动板的一端分别能够与所述夹持轨道靠接，两个所述转动板的另一端设置有泵体，所述泵体带动所述转动板的端部上下移动；所述转动板上设置有限位架以及垂直向下安装在所述限位架末端的限位杆，当所述转动板靠近所述泵体的一端向下移动时，所述限位杆能够穿过所述载料板的端部。
14.作为本发明的一种优选方案，所述转动板与所述夹持轨道之间设置有滑动平台，所述滑动平台上设置有推动板，所述推动板的下端通过条形口穿过所述滑动平台连接有伸缩泵，所述伸缩泵设置在所述支架上且端部与所述推动板转动连接，所述伸缩泵与所述支架通过滑动轮连接，所述滑动轮带动所述推动板在所述条形口上滑动。
15.作为本发明的一种优选方案，所述下料机构包括向下倾斜的滑道以及设置在所述滑道端部滑动的伸缩钩，所述滑道的端部贴合设置在所述转动圆盘的周侧，当所述焊接位点移动至所述滑道时，所述焊接机器人对两个所述待焊接的工件的贴合位置进行焊接，使其变为焊接完毕的工件，所述伸缩钩向上穿过所述焊接完毕的工件的连接处并带动所述焊接完毕的工件向所述滑道的底部滑动。
16.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：1、本发明首先通过转盘上料，能够在焊接的同时完成上料、工件对接等准备工作，在焊接的过程中能够有充分的时间完成上料动作与工件对接动作，解决了因紧促上料而导致的工件对接不准确的问题。
17.2、本发明通过转盘间歇性的转动，使得多个工件在转盘上能够同时进行上料、对接以及焊接过程，能够在动作完成后通过转动完成三个动作之间的转换，提高了焊接的连
续性；且设置有自动对接组件，能够使得工件在输送至焊机器人的过程中自动对接，使得对接流程与工件输送并行，减少等待时间；且发明能够同时对两个工件进行上料，有效节省上料的时间，进一步提高工作效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
19.图1为本发明提供工件自动对接的连续焊接装置的结构示意图；图2为本发明提供自动对接组件和驱动装置的结构示意图；图3为本发明提供夹持轨道的侧面结构示意图；图4为本发明提供上料机构的结构示意图；图5为本发明提供滑动平台的结构示意图；图6为本发明提供下料机构的结构示意图；；图7为本发明提供转动圆盘的结构示意图；图8为本发明提供焊接装置的结构示意图。
20.图中的标号分别表示如下：1-焊接机器人；2-转动圆盘；3-焊接位点；4-柱型工件；6-自动对接组件；7-上料机构；8-下料机构；9-驱动装置；11-微压板；12-弹簧；13-滑动平台；14-推动板；15-条形口；16-伸缩泵；17-滑动轮；18-转动驱动装置；101-第一伸缩杆；102-第二伸缩杆；103-焊接头；301-台面；302-转动齿轮；303-转动驱动齿轮；601-底座；602-夹持轨道；701-支架；702-载料板；703-转动板；704-支撑杆；705-泵体；706-限位架；707-限位杆；801-滑道；802-伸缩钩；901-传动轴；902-齿轮；903-齿轮板；904-收缩泵。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明提供了一种连续焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：在持续转动的圆盘上等间距设置多个焊接位点，在圆盘的一侧对经过的每一个所述焊接位点依次同时上料待焊接的两个工件，并在圆盘转动方向的上料位置的上游侧设置焊接机器人；上料后，两个待焊接的工件在转动输送至所述焊接机器人的位置前，将两个待焊
接的工件的焊接部位拼接；焊接位点转动至所述焊接机器人的位置时，圆盘停止转动；焊接机器人对经过的拼接后的工件进行焊接，焊接完成后下料，下料后圆盘继续转动。
23.发明首先通过转盘上料，能够在焊接的同时完成上料、工件对接等准备工作，在焊接的过程中能够有充分的时间完成上料动作与工件对接动作，以降低紧促上料而导致的工件对接不准确的问题。
24.具体的，通过将工件固定在位点上，通过位点的循环移动，实现上料、对接、焊接、下料再至上料的生产流程闭环，减少工件的上料、下料次数，不仅减少工件在工艺转换时的上料下料时间，还减少工件在移动过程中出现位置误差的几率。
25.在本发明中，上料可以是将两个工件分别上料，也可以是将两个工件同时进行上料，但是为了提高上料的效率，实现对工件的连续焊接，以下提供对此提供具体的工件同时上料并对接的具体方案。
26.在本实施例中，提供了一种圆盘结构，此圆盘结构上设置有多个焊接位点，焊接位点跟随着圆盘转动并在转动过程中依次经历经过上料、工件焊接点对接、焊接以及下料，并在下料完成后再次进行上料，完成工件的连续焊接。
27.此发明的关键点是，两个待焊接的工件实现同时上料固定，并在焊接动作之前完成对接点的对接，不需要等待，且在焊接完成后自动复位至上料位置，进行下一组工件的上料、对接以及焊接动作，节省焊接的时间，且能够在焊接时确定工件的对接角度与位置，进一步提高工件的焊接精度。
28.本发明的难点是提供一种方法，使得工件的上料、对接点对接以及焊接动作同时进行，在焊接前保证工件已经完成需要焊接的对接点的对接动作，并在焊接结束后自动移动至上料位置，进行循环上料，并实现工件的焊接点在焊接前的自动对接，普通的装置难以实现上述方法，为此，如图1至图8所示，本发明还提供了一种工件自动对接的连续焊接装置，其特征在于，具备：转动圆盘2，在所述转动圆盘2上等间距设置多个焊接位点3，所述转动圆盘2能够间歇性的匀速转动和停止。
29.焊接机器人1，设置在所述转动圆盘2的一侧，每一个所述焊接位点3转动至正对所述焊接机器人1的位置时，所述转动圆盘2停止运动并在所述焊接机器人1完成焊接后重新启动转动。
30.自动对接组件6，在每个所述焊接位点3设置一所述自动对接组件6，所述自动对接组件6用于同时接收两个待焊接的工件，并对两个所述工件的焊接部位进行对接。
31.具体的，此装置以圆周转动的方式，实现焊接位点的循环工作，且采用自动对接组件6来实现对工件的上料与对接，在本实施例中，每个焊接位点3上均设置有一个自动对接组件6，自动对接组件6的数目至少为两个，当其中一个自动对接组件6转动至焊接机器人1位置时，设此自动对接组件6为a对接组装件，转动圆盘2停止转动，焊接机器人1对a对接组装件上已经自动对接的待焊接的工件的焊接位置进行焊接，此时位于焊接机器人1下游的另一个焊接位点3正在上料，设此自动对接组件6为b对接组装件，b对接组装件同时将两个工件以平行的方式上料。
32.当焊接结束后，对位于a对接组装件的焊接后的工件进行下料，再次启动转动圆盘2，a对接组装件移动至下游，即b对接组装件的位置，此时b对接组装件上设置有两个夹持固定的工件，b对接组装件逐渐移动至a对接组装件处并在移动过程中调整两个待焊接的工件的角度，使其焊接点相互接触，实现特定角度的对接，当b对接组装件移动至焊接机器人1的位置后，转动圆盘2停止转动，焊接机器人1对b对接组装件上的工件进行焊接，此时a对接组装件完成上料。
33.本发明通过多个焊接位点与圆盘间歇性转动，实现了对待焊接工件的上料、组装，并同时对组装后的工件进行焊接，大大提高焊接时的效率。
34.自动对接动作的难点是同时对两个工件进行夹持，并在焊接前将两个工件的焊接点以特定的角度对接在一起，并在焊接时将保持两个待焊接工件的固定动作不变。为了实现上述动作，一般的装置动作繁复且自动化程度低，难以提高焊接的效率。
35.进一步地，为了解决自动对接的问题，所述自动对接组件6包括两个通过驱动装置9转动设置在所述转动圆盘2上的夹持轨道602，所述驱动装置9通过底座601固定设置在所述转动圆盘2上并跟随所述转动圆盘2转动，所述底座601安装在所述焊接位点3上；所述夹持轨道602相互平行并同时对两个所述待焊接的工件进行接收，当所述底座601逐渐靠近所述焊接机器人1时，所述驱动装置9带动两个所述夹持轨道602反向转动并带动两个所述待焊接的工件的焊接位置相互贴合。
36.在下料时，待焊接工件以一个水平进入的角度进料，在进料完成后，夹持轨道602分别对两侧的待焊接工件进行夹持，夹持结束后转动圆盘2转动，两个夹持轨道602在转动圆盘2转动的过程中在驱动装置9的驱动下对称旋转，将两个相互平行的待焊接工件的端部对接在一起，此时两个待焊接工件之间的角度，就是两个夹持轨道602的延长线的角度，且由于两个待焊接工件是对接，一端在力的作用下相互挤压，另一端均抵在夹持轨道602的底部，使得其角度不易改变，且对接端不容易出现缝隙，提高焊接效果。
37.夹持轨道602对待焊接工件进行全程夹持固定。
38.当两个待焊接工件的对接点对接完毕后，转动圆盘2带动此夹持轨道602进入位于距离焊接机器人1最近的焊接位点3上，焊接机器人1对对接点进行焊接，焊接完成后直接在此位点完成下料。
39.发明通过相互平行的夹持轨道，一对同时下料的两个待焊接工件同时进入至夹持轨道中，并同时被夹持，其上料与夹持效率高；且在向离焊接机器人最近的焊接位点移动的过程中，在驱动装置的驱动下，两个夹持轨道同时旋转并能够将两个待焊接工件的对接点对接在一起，实现两个待焊接工件的特定角度的自动对接，全程夹持固定直至焊接完成后下料，其动作简单，有效解决上述动作繁复的问题，提高焊接的效率。
40.工件的种类很多，形状多种多样，为了方便理解，本实施例采用柱型工件4进行示范说明，两个柱型工件4的端部设置有倾斜角，两个倾斜角以特定的角度贴合在一起即可实现焊接点的对接。
41.具体的实施例如下：柱型工件a进入到右侧的夹持轨道602中，柱型工件b进入到位于左侧的夹持轨道602中，柱型工件4其一端顶设在夹持轨道602端部，另一端穿过所述夹持轨道602并悬空设置，当夹持轨道602在固定壳体601上转动时，柱型工件a以及柱型工件b悬空的端部在转动的过程中逐渐靠近，并在最终顶靠在一起，此为焊接角，且焊接角悬空设置
在转动圆盘3的外圈，此时两个夹持轨道602之间夹角的角度与柱型工件a以及柱型工件b需要焊接的角度一致。
42.当自动对接组件6在靠近焊接机器人1时，两个夹持轨道602从相互平行的状态逐渐变为倾斜的状态，直至固定不变，当自动对接组件6逐渐远离焊接机器人1时，两个夹持轨道602从倾斜的状态逐渐变为相互平行的状态，并保持平行状态。
43.为了使得夹持轨道602实现上述动作，所述驱动装置9包括分别通过传动轴901转动安装在所述底座601上的两个齿轮902，两个所述齿轮902分别与所述夹持轨道602固定连接，两个所述齿轮902之间啮合设置有齿轮板903，所述齿轮板903连接有驱动所述齿轮板903前后移动的收缩泵904，所述传动轴901穿过所述底座601的上表面转动设置在所述底座601的内部，所述齿轮板903带动两个所述夹持轨道602转动。
44.两个夹持轨道602之间的角度可以根据齿轮板903的位移距离决定。
45.进一步地，为了适配多种直径的工件，所述夹持轨道602的内壁上通过弹簧12连接有微压板11，相邻的两个所述微压板11之间相互贴合但不固定设置，当所述待焊接的工件从所述夹持轨道602的端部被推入所述微压板11之间时，所述微压板11对所述待焊接的工件进行夹持固定。
46.工件从夹持轨道602的一侧进入，挤压微压板11并压缩弹簧12，使微压板11之间的距离增大，工件挤压设置在微压板11之间，弹簧12向内压缩形变，弹簧1212的弹力挤压工件，实现对工件的夹持，且能够适配多种直径的工件，工件的直径越大，夹持效果越好，但工件夹持部位的直径不得超过夹持轨道602的内径。
47.进一步地，为了提高微压板11的夹持效果，所述微压板11为阶梯型板，且微压板11靠近所述转动圆盘2的圆心的端部与所述夹持轨道602之间的距离最大，使得所述夹持轨道602的内径从外到内依次减小。
48.夹持轨道602内部的弹力远远大于端部的弹力，工件越往夹持轨道602的内部移动，其阻力越大，当移动到一定程度后，无法再向内部移动，从而实现对微压板11对工件的夹持。
49.在工业生产中，将两个金属材质的工件连接在一起，离不开焊接技术。传统采用工人焊接，两个工件的待焊接部位预先靠设在一起，工人手持电焊对工件进行焊接。在焊接过程中会出现剧烈的火花、喷射的杂质等，若采用人工焊接，则会影响工人的健康，且每次焊接完成后都需要对新的工件进行处理，费时费力，不利于产品的大量生产。
50.以上的圆盘能够在人工或机械的配合下完成向下料，但为了节约人力成本，提高工作人员的健康水平，现在此焊接系统上增加自动上下料装置，使其匹配整个系统。
51.本装置还包括上料机构7与下料机构8，所述上料机构7与所述下料机构8均设置在所述转动圆盘2的周侧且均位于所述焊接位点3的移动路径上，所述下料机构8位于所述焊接机器人1处，所述上料机构7位于所述下料机构8的下游。
52.进一步地，所述上料机构7包括支架701，所述支架701的两端对称安装有载料板702，两个所述载料板702向所述支架701的中心倾斜设置，两个所述载料板702之间设置有两个并列的转动板703，两个所述转动板703均通过支撑杆704转动设置在所述支架701上，两个所述转动板703的一端分别能够与所述夹持轨道602靠接，两个所述转动板703的另一端设置有泵体705，所述泵体705带动所述转动板703的端部上下移动；
所述转动板703上设置有限位架706以及垂直向下安装在所述限位架706末端的限位杆707，当所述转动板703靠近所述泵体705的一端向下移动时，所述限位杆707能够穿过所述载料板702的端部。
53.本实用设置有左右两个载料板702，图纸左侧的载料板702放置多个柱型工件a，设置在图纸右侧的载料板702放置多个柱型工件b，柱型工件a以及柱型工件b均在重力的作用下滑动到载料板702的底部，且第一个柱型工件a以及柱型工件b均与转动板703的侧边贴合。
54.当与左侧的载料板702连接的转动板703端部下降时，转动板703端部下降至载料板702最低端的下端，限位杆707带动柱型工件a从载料板702移动至转动板703上，移动过后转动板703端部上升柱型工件a在重力作用下移动至转动板703的另一端，也就是位于左侧的夹持轨道602上。另一个转动板703同理，柱型工件b在重力作用下移动至转动板703的另一端，也就是位于右侧的夹持轨道602上。
55.进一步地，为了将工件顺利推送到轨道上，所述转动板703与所述夹持轨道602之间设置有滑动平台13，所述滑动平台13上设置有推动板14，所述推动板14的下端通过条形口15穿过所述滑动平台13连接有伸缩泵16，所述伸缩泵16设置在所述支架701上且端部与所述推动板14转动连接，所述伸缩泵16与所述支架701通过滑动轮17连接，所述滑动轮17带动所述推动板14在所述条形口15上滑动。
56.在初始状态下，伸缩泵16设置在条形口15的顶端，伸缩泵16收缩，推动板14收缩设置在滑动平台13上，且不对工件的滑动进行干扰。当工件的一端滑动至微压板11的延伸处时，工件另一端滑动至条形口15上，由于微压板11具有一定的压力，工件的滑动可能会停止。为了推动工件的端部完全滑入轨道，伸缩泵16伸长，推动板14竖直设置在滑动平台13上，此时滑动轮17带动伸缩泵16滑动，推动板14在条形口15上滑动，并挤压工件，使得工件完全进入轨道。
57.在本实施例中，所述下料机构8包括向下倾斜的滑道801以及设置在所述滑道801端部滑动的伸缩钩802，所述滑道801的端部贴合设置在所述转动圆盘2的周侧，当所述焊接位点4移动至所述滑道801时，所述焊接机器人1对两个所述待焊接的工件的贴合位置进行焊接，使其变为焊接完毕的工件，所述伸缩钩802向上穿过所述焊接完毕的工件的连接处并带动所述焊接完毕的工件向所述滑道801的底部滑动。
58.伸缩钩802具有两个运动状态，有伸缩运动以及滑道运动，当焊接角焊接完毕后，伸缩钩802先从下端滑动至焊接角的下端，再伸长设置在焊接角的内角处，再次反向滑动，将焊接后的工件从微压板11上脱出。下料完成后伸缩钩802缩为初设状态，等待下一次下料。
59.在本实施例中，焊接机器人1包括设置在转动圆环3内环部位的第一伸缩杆101以及与第一伸缩杆101垂直连接的第二伸缩杆102，第二伸缩杆102与转动圆环3所在的平面平行，第二伸缩杆102端部设置有焊接头103，焊接头103能够伸长至虚拟焊接位点并在工件的待焊接部位上移动。
60.第一伸缩杆101以及第二伸缩杆102内均设置有可控制的泵体，第一伸缩杆101限定焊接头103的高度，第二伸缩杆102限定焊接头103距离工件的长度。
61.优选的，焊接头103与第二伸缩杆102之间设置有转动驱动装置18，转动驱动装置
18带动焊接头103转动。当焊接头103转动时，可以实现对工件连接处的上下部位多方向的焊接。
62.通过本实施例的连续焊接方法及工件自动对接的连续焊接装置，可以在焊接的过程中能够有充分的时间完成上料动作与工件对接动作，解决了因紧促上料而导致的工件对接不准确的问题；且多个工件在转盘上能够同时进行上料、对接以及焊接动作，能够在动作完成后通过转动完成三个动作之间的转换，提高了焊接的连续性；且设置有自动对接组件，能够使得工件在输送至焊机器人的过程中自动对接，使得对接流程与工件输送并行，减少等待时间；且发明能够同时对两个工件进行上料，有效节省上料的时间，进一步提高工作效率。
63.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。