CN113828992B - 双轴头尾式自动焊接变位机及工件焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双轴头尾式自动焊接变位机，包括可绕第一轴旋转设置的翻转支架、用于放置工件的工作台、设置于所述翻转支架上且用于带动所述工作台绕第二轴进行旋转的回转变位装置以及设置于工作台上且用于夹紧工件的第一夹具和第二夹具，回转变位装置与工作台连接。本发明的双轴头尾式自动焊接变位机，能够对焊接工件上不同类型的焊缝实现高效率焊接，并且能够兼容不同尺寸的箱体。本发明还公开了一种工件焊接方法。

Description

双轴头尾式自动焊接变位机及工件焊接方法

技术领域

本发明属于焊接辅助设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种双轴头尾式自动焊接变位机及工件焊接方法。

背景技术

目前，箱体类零件的焊接广泛存在于生产制造业中，并且箱体类零件的焊接通常具有以下特点：尺寸大、人工更改位姿十分困难、焊缝较多且分布复杂、焊接的重复性工作较多、人工焊接效率低而且容易出现错焊、漏焊的情况。箱体类零件的焊接要想避免上述问题，通常会通过自动化焊接来实现，而箱体类自动化焊接通常会使用头尾式自动焊接变位机。传统的头尾式自动焊接变位机只具有一个翻转运动，难以实现焊缝复杂的箱体类零件的焊接，焊接质量较差，而且对不同尺寸的箱体焊接缺少兼容性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种工件焊接方法，目的是提高焊接质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：工件焊接方法，采用双轴头尾式自动焊接变位机，双轴头尾式自动焊接变位机包括可绕第一轴旋转设置的翻转支架、用于放置工件的工作台、设置于所述翻转支架上且用于带动所述工作台绕第二轴进行旋转的回转变位装置以及设置于工作台上且用于夹紧工件的第一夹具和第二夹具，回转变位装置与工作台连接，第一轴和第二轴相垂直；

所述工件焊接方法包括步骤：

S1、将箱体外框固定在双轴头尾式自动焊接变位机的工作台上，然后将箱体内挡板定位于箱体外框内部；

S2、箱体外框处于第一水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的底板进行焊接，然后对第一加强筋板与箱体外框进行焊接；

S3、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第二水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的第一侧板进行焊接；

S4、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第三水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接，第一侧板与第二侧板为相对布置，箱体内挡板位于第一侧板和第二侧板之间；

其中，所述工件为箱体类零件，该箱体类零件包括箱体外框以及与箱体外框连接的箱体内挡板、第一加强筋板和第二加强筋板，箱体外框为矩形框结构，箱体外框包括底板以及垂直设置于底板上的第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板，底板为矩形平板，第一侧板和第二侧板为相对布置，第一端板和第二端板为相对布置，第一端板和第二端板分别与底板的长度方向上的两端固定连接，第一侧板和第二侧板为相对布置，第一侧板和第二侧板分别与底板的宽度方向上的相对两端固定连接，第一侧板的长度方向上的两端分别与第一端板和第二端板的一端固定连接，第二侧板的长度方向上的两端分别与第一端板和第二端板的另一端固定连接；

在步骤S1中，将箱体外框放置在工作台的定位面上，此时工作台呈水平状态，工作台的长度方向和宽度方向均为水平方向，定位面为工作台的顶面，然后由第一夹具和第二夹具夹紧箱体外框，成对布置的两个第一夹具分别位于箱体外框的长度方向上的相对两端，成对布置的两个第一夹具分别与第一端板和第二端板相接触，成对布置的两个第二夹具分别位于箱体外框的宽度方向上的相对两端，成对布置的两个第二夹具分别与第一侧板和第二侧板相接触；

箱体外框固定后，将所有箱体内挡板放置在箱体外框的内腔体中，所有箱体内挡板位于第一侧板和第二侧板之间，所有箱体内挡板也位于第一端板和第二端板之间，此时箱体内挡板处于竖直状态，箱体内挡板与第一端板和第二端板相平行，箱体内挡板与第一侧板和第二侧板相垂直；然后使用定位支架对箱体内挡板进行定位，使箱体内挡板固定在箱体外框的内腔体中；

箱体内挡板设置多个，所有箱体内挡板为沿底板的长度方向依次布置，箱体内挡板、第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板位于底板的同一侧；

定位支架具有第一定位槽和第二定位槽，箱体内挡板为矩形平板，第一定位槽和第二定位槽用于让箱体内挡板***，第一定位槽和第二定位槽为矩形槽，第一定位槽的长度方向与第二定位槽的长度方向相垂直；第一定位槽和第二定位槽均设置两个，两个第一定位槽的长度方向相平行，两个第二定位槽处于同一直线上，定位支架同时对相邻的两个箱体内挡板进行定位；

定位支架上设置用于吸附箱体外框的磁铁，通过吸附的方式将定位支架固定在箱体外框内部；在步骤S1中，使用多个定位支架进行箱体内挡板的定位，箱体内挡板的顶部嵌入定位支架的一个第一定位槽或两个第二定位槽中，箱体内挡板的底面与底板贴合，定位支架竖直放置于箱体外框的内腔体中，磁铁吸附在箱体外框的底板上，使定位支架固定在箱体外框的内腔体中；

所述步骤S4包括：

S401、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度；

S402、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第二轴旋转180度；

S403、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度，使箱体外框处于第三水平姿态；

S404、对箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接；

在步骤S401中，翻转支架带动回转变位装置及其上的箱体外框沿第二方向进行旋转90度后，使箱体外框处于水平状态，第一方向和第二方向为相反的两个方向；

在步骤S402中，回转变位装置带动箱体外框绕第二轴旋转180度，然后对第二加强筋板与箱体外框的第二端板进行焊接；

在步骤S403中，翻转支架带动回转变位装置及其上的箱体外框沿第一方向进行旋转90度后，使箱体外框处于第三水平姿态，此时箱体外框的宽度方向与第二轴相平行，箱体内挡板和底板处于竖直状态，第二侧板位于箱体内挡板的下方，第一侧板位于箱体内挡板的上方；

在步骤S404中，对所有箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接，第一侧板和第二侧板呈水平状态，第二侧板与箱体内挡板连接处的焊缝为水平焊缝；

所述第一夹具通过第一螺栓与所述工作台连接，工作台上设置让第一螺栓穿过的第一安装孔，第一安装孔设置多个，第一夹具在工作台上的位置可调节，相对布置的两个第一夹具之间的距离可调节；

第一夹具设置多个，第一夹具为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第一夹具之间，成对布置的两个第一夹具对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台上；工作台具有与工件接触的定位面，该定位面为与第一轴相平行的平面，定位面与第二轴相垂直；

第一安装孔为在定位面上设置的圆孔，第一安装孔的轴线与第二轴相平行，成对布置的两个第一夹具分别位于工作台的长度方向上的相对两端，工作台的长度方向与第一轴相平行，工作台的长度方向上的两端均设置多个第一安装孔，所有第一安装孔呈多排进行布置，处于同一排的所有第一安装孔处于与工作台的长度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第一安装孔为沿工作台的长度方向依次布置且为等距分布，第一夹具通过多个第一螺栓安装在工作台上，各个第一螺栓分别***一个第一安装孔中；

所述第二夹具通过第二螺栓与所述工作台连接，工作台上设置让第二螺栓穿过的第二安装孔，第二安装孔设置多个，第二夹具在工作台上的位置可调节，相对布置的两个第二夹具之间的距离可调节；

第二夹具设置多个，第二夹具为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第二夹具之间，成对布置的两个第二夹具对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台上；成对布置的两个第二夹具分别位于工作台的宽度方向上的相对两端，工作台的宽度方向与第一轴和第二轴相垂直，工作台的宽度方向上的两端均设置多个第二安装孔，所有第二安装孔呈多排进行布置，处于同一排的所有第二安装孔处于与工作台的宽度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第二安装孔为沿工作台的宽度方向依次布置且为等距分布，第二夹具通过多个第二螺栓安装在工作台上，各个第二螺栓分别***一个第二安装孔中。

所述步骤S402中，对第二加强筋板与箱体外框进行焊接。

所述回转变位装置包括与所述翻转支架连接的电机座和设置于电机座上且用于带动所述工作台进行旋转的变位电机。

所述回转变位装置还包括与所述变位电机连接的一级旋转盘和与一级旋转盘连接的二级旋转盘，二级旋转盘与所述工作台连接。

所述回转变位装置还包括设置于所述变位电机上的电机后盖，所述一级旋转盘位于电机后盖和所述二级旋转盘之间，电机后盖上设置用于存储润滑介质的储油槽。

所述第一夹具设置两个，所述工作台的长度方向上的两端各设置一个第一夹具。

所述第二夹具设置四个，所述工作台的宽度方向上的两端各设置两个第二夹具。

所述第一夹具和所述第二夹具均为液压夹具。

本发明的工件焊接方法，能够对焊接工件上不同类型的焊缝实现高效率焊接，并且能够兼容不同尺寸的箱体类零件，可以提高箱体类零件的焊接效率和焊接质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的双轴头尾式自动焊接变位机的结构示意图；

图2是回转变位装置的分解示意图；

图3是本发明的双轴头尾式自动焊接变位机与工件的装配示意图；

图4是双轴头尾式自动焊接变位机与焊接机器人配合焊接的示意图；

图5是工件的结构示意图；

图6是定位支架的结构示意图；

图中标记为：

1、底座；2、头箱；3、尾箱；4、翻转驱动机构；5、翻转支架；6、翻转跟随机构；7、回转变位装置；701、电机座；702、变位电机；703、电机后盖；704、一级旋转盘；705、二级旋转盘；706、第一连接销；

8、工作台；801、第一安装孔；802、第二安装孔；803、第二连接销；

9、第一夹具；10、第二夹具；

11、第一侧板；12、第二侧板；13、底板；14、第一端板；15、第二端板；16、箱体内挡板；17、焊接机器人；18、第一加强筋板；19、第二加强筋板；20、第一定位槽；21、第二定位槽。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图5所示，本发明提供了一种双轴头尾式自动焊接变位机，包括底座1、头箱2、尾箱3、翻转驱动机构4、翻转跟随机构6、可绕第一轴旋转设置的翻转支架5、用于放置工件的工作台8、设置于所述翻转支架5上且用于带动工作台8绕第二轴进行旋转的回转变位装置7以及设置于工作台8上且用于夹紧工件的第一夹具9和第二夹具10，回转变位装置7与工作台8连接，第一轴和第二轴相垂直。

具体地说，如图1至图4所示，头箱2和尾箱3为竖直设置，头箱2和尾箱3与底座1固定连接，头箱2上设置翻转驱动机构4，尾箱3上设置翻转跟随机构6，翻转支架5位于翻转驱动机构4和翻转跟随机构6之间，翻转支架5与翻转驱动机构4和翻转跟随机构6连接，翻转驱动机构4用于提供使翻转支架5绕第一轴进行旋转的驱动力，翻转跟随机构6为可旋转的设置于尾箱3上，翻转支架5为水平设置，翻转支架5位于底座1的上方。回转变位装置7包括与翻转支架5连接的电机座701和设置于电机座701上且用于带动工作台8进行旋转的变位电机702，变位电机702用于提供使工作台8绕第二轴进行旋转的驱动力，第一轴与水平方向相平行，且翻转驱动机构4和翻转跟随机构6处于与第一轴相平行的同一直线上。电机座701与翻转支架5固定连接，变位电机702固定设置在电机座701上，变位电机702的轴线与第二轴相平行。工作台8可跟随翻转支架5做翻转运动，也可跟随回转变位装置7做回转运动。

如图1所示，翻转驱动机构4设置在头箱2中，翻转跟随机构6设置在尾箱3中；其中，翻转驱动机构4由无级变频调速伺服电机和一级旋转圆盘、二级旋转圆盘构成，但翻转驱动机构4中多了一个辅助电机固定的支撑圆盘；另外，尾箱3中的翻转跟随机构6与两个驱动机构的整体构成也相似，只是缺少了提供动力的无级变频调速伺服电机；整体上说，三个箱体中的运动机构十分相似，具有较好的替换与兼容性。

如图2所示，回转变位装置7还包括与变位电机702连接的一级旋转盘704和与一级旋转盘704连接的二级旋转盘705，二级旋转盘705与工作台8连接。一级旋转盘704与变位电机702的电机轴连接，一级旋转盘704与二级旋转盘705之间通过第一连接销706进行连接，一级旋转盘704和二级旋转盘705上设置让第一连接销706穿过的销孔，第一连接销706的轴线与第二轴相平行，第一连接销706为沉头圆柱销孔，通过设置多个第一连接销706使得一级旋转盘704和二级旋转盘705之间能够传递回转运动。一级旋转盘704和二级旋转盘705均为圆盘状结构，一级旋转盘704和二级旋转盘705与变位电机702的电机轴为同轴设置。二级旋转盘705与工作台8之间通过第二连接销803进行连接，二级旋转盘705和工作台8上设置让第二连接销803穿过的销孔，第二连接销803的轴线与第二轴相平行，第二连接销803为沉头圆柱销孔，通过设置多个第二连接销803使得二级旋转盘705和工作台8之间能够传递回转运动，二级旋转盘705位于工作台8和第一旋转盘之间。二级旋转盘705与工作台8之间通过沉头圆柱销连接，从而使回转运动传递到工作台8。

如图2所示，回转变位装置7还包括设置于变位电机702上的电机后盖703，一级旋转盘704位于电机后盖703和二级旋转盘705之间，电机后盖703上设置用于存储润滑介质的储油槽，润滑介质进入电机后盖703和一级旋转盘704之间，减小电机后盖703和一级旋转盘704之间的摩擦力。一级旋转盘704位于二级旋转盘705和电机后盖703之间，电机后盖703与变位电机702的壳体固定连接，电机后盖703为圆盘状结构，电机后盖703与一级旋转盘704为同轴设置，电机后盖703的直径大于一级旋转盘704的直径。变位电机702为无级变频调速电机，由于一级旋转盘704在向上传递动力的同时也承受上部其他旋转机构以及待焊接工件的压力，所以常规的直接旋转会使一级旋转盘704与电机后盖703之间产生较大摩擦力，使得传递动力损失且影响无级变频调速电机的动力传递精度，因此通过设置储油槽，使得旋转圆盘在旋转期间摩擦副被压力油膜隔开，减小了摩擦阻力，进而能够精确、高效的传递回转运动，保持了传动精度，延长了工作寿命。

如图1至图4所示，第一夹具9通过第一螺栓与工作台8连接，工作台8上设置让第一螺栓穿过的第一安装孔801，第一安装孔801设置多个，第一夹具9在工作台8上的位置可调节，相对布置的两个第一夹具9之间的距离可调节。第一夹具9设置多个，第一夹具9为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第一夹具9之间，成对布置的两个第一夹具9对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台8上。工作台8具有与工件接触的定位面，该定位面为与第一轴相平行的平面，定位面与第二轴相垂直。第一安装孔801为在定位面上设置的圆孔，第一安装孔801的轴线与第二轴相平行。成对布置的两个第一夹具9分别位于工作台8的长度方向上的相对两端，工作台8的长度方向与第一轴相平行，工作台8的长度方向上的两端均设置多个第一安装孔801，所有第一安装孔801呈多排进行布置，处于同一排的所有第一安装孔801处于与工作台8的长度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第一安装孔801为沿工作台8的长度方向依次布置且为等距分布，第一夹具9通过多个第一螺栓安装在工作台8上，各个第一螺栓分别***一个第一安装孔801中，采用螺栓连接，方便第一夹具9与工作台8之间的拆装，进而方便第一夹具9的位置的调节。第一夹具9在工作台8上具有多个安装位置，成对布置的两个第一夹具9之间的距离可调节，以适于不同长度尺寸的工件的夹紧固定，从而使得焊接变位机可以兼容不同尺寸的工件，提高通用性。

如图1至图4所示，第二夹具10通过第二螺栓与工作台8连接，工作台8上设置让第二螺栓穿过的第二安装孔802，第二安装孔802设置多个，第二安装孔802的轴线与第二轴相平行。第二夹具10在工作台8上的位置可调节，相对布置的两个第二夹具10之间的距离可调节。第二夹具10设置多个，第二夹具10为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第二夹具10之间，成对布置的两个第二夹具10对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台8上。成对布置的两个第二夹具10分别位于工作台8的宽度方向上的相对两端，工作台8的宽度方向与第一轴和第二轴相垂直，工作台8的宽度方向上的两端均设置多个第二安装孔802，所有第二安装孔802呈多排进行布置，处于同一排的所有第二安装孔802处于与工作台8的宽度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第二安装孔802为沿工作台8的宽度方向依次布置且为等距分布，第二夹具10通过多个第二螺栓安装在工作台8上，各个第二螺栓分别***一个第二安装孔802中，采用螺栓连接，方便第二夹具10与工作台8之间的拆装，进而方便第二夹具10的位置的调节。第二夹具10在工作台8上具有多个安装位置，成对布置的两个第二夹具10之间的距离可调节，以适于不同宽度尺寸的工件的夹紧固定，从而使得焊接变位机可以兼容不同尺寸的工件，提高通用性。

作为优选的，第一夹具9和第二夹具10均为液压夹具且为全自动化液压夹具。液压夹具得结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。液压夹具的两处油口在不同阶段具有不同的进出油特性，在夹紧的推程阶段，靠近液压推杆前端的油口为出油口，后油口为进油口，在卸荷的退程阶段则相反；其中夹紧和卸荷阶段均由相关的控制***完成，从而能更精确的控制液压推杆的夹紧行程和夹紧力，并且大大减少了安装定位的耗时，显著提高了焊接效率。

如图3和图4所示，在本实施例中，第一夹具9设置两个，第二夹具10设置四个，工作台8的长度方向上的两端各设置一个第一夹具9，工作台8的宽度方向上的两端各设置两个第二夹具10。

如图1至图4所示，电机座701位于翻转支架5的下方，电机座701是在翻转支架5的长度方向上的中间位置处与翻转支架5固定连接，翻转支架5的长度方向与工作台8的长度方向相平行，翻转支架5的宽度方向与工作台8的宽度方向相平行，工作台8为十字形结构，工作台8位于翻转支架5的上方。

本发明还提供了一种工件焊接方法，采用上述结构的双轴头尾式自动焊接变位机，且包括如下的步骤：

S1、将箱体外框固定在双轴头尾式自动焊接变位机的工作台8上，然后将箱体内挡板16定位于箱体外框内部；

S2、箱体外框处于第一水平姿态，然后对箱体内挡板16与箱体外框的底板13进行焊接，然后对第一加强筋板18与箱体外框进行焊接；

S3、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第二水平姿态，然后对箱体内挡板16与箱体外框的第一侧板11进行焊接；

S4、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第三水平姿态，然后对箱体内挡板16与箱体外框的第二侧板12进行焊接，第一侧板11与第二侧板12为相对布置，箱体内挡板16位于第一侧板11和第二侧板12之间。

如图5所示，工件为箱体类零件，该箱体类零件包括箱体外框以及与箱体外框连接的箱体内挡板16、第一加强筋板18和第二加强筋板19，箱体外框为矩形框结构，箱体外框包括底板13以及垂直设置于底板13上的第一侧板11、第二侧板12、第一端板14和第二端板15，底板13为矩形平板，第一侧板11和第二侧板12为相对布置，第一端板14和第二端板15为相对布置，第一端板14和第二端板15分别与底板13的长度方向上的两端固定连接，第一侧板11和第二侧板12为相对布置，第一侧板11和第二侧板12分别与底板13的宽度方向上的相对两端固定连接，第一侧板11的长度方向上的两端分别与第一端板14和第二端板15的一端固定连接，第二侧板12的长度方向上的两端分别与第一端板14和第二端板15的另一端固定连接。箱体内挡板16位于箱体外框的内腔体中，箱体内挡板16位于第一侧板11和第二侧板12之间，箱体内挡板16也位于第一端板14和第二端板15之间，箱体内挡板16与底板13相垂直，箱体内挡板16设置多个，所有箱体内挡板16为沿底板13的长度方向依次布置，箱体内挡板16、第一侧板11、第二侧板12、第一端板14和第二端板15位于底板13的同一侧。在制作箱体类零件过程中，箱体内挡板16需与第一侧板11、第二侧板12和底板13进行焊接，第一加强筋板18需与第一端板14进行焊接，第二加强筋板19需与第二端板15进行焊接，箱体内挡板16与第一侧板11、第二侧板12和底板13为焊接连接，第一加强筋板18与第一端板14为焊接连接，第二加强筋板19与第二端板15为焊接连接。

在上述步骤S1中，将箱体外框放置在工作台8的定位面上，此时工作台8呈水平状态，工作台8的长度方向和宽度方向均为水平方向，定位面为工作台8的顶面，然后由第一夹具9和第二夹具10夹紧箱体外框，成对布置的两个第一夹具9分别位于箱体外框的长度方向上的相对两端，成对布置的两个第一夹具9分别与第一端板14和第二端板15相接触，成对布置的两个第二夹具10分别位于箱体外框的宽度方向上的相对两端，成对布置的两个第二夹具10分别与第一侧板11和第二侧板12相接触。箱体外框固定后，将所有箱体内挡板16放置在箱体外框的内腔体中，所有箱体内挡板16位于第一侧板11和第二侧板12之间，所有箱体内挡板16也位于第一端板14和第二端板15之间，此时箱体内挡板16处于竖直状态，箱体内挡板16与第一端板14和第二端板15相平行，箱体内挡板16与第一侧板11和第二侧板12相垂直；然后使用定位支架对箱体内挡板16进行定位，使箱体内挡板16固定在箱体外框的内腔体中。

如图6所示，定位支架具有第一定位槽20和第二定位槽21，箱体内挡板16为矩形平板，第一定位槽20和第二定位槽21用于让箱体内挡板16***，第一定位槽20和第二定位槽21为矩形槽，第一定位槽20的长度方向与第二定位槽21的长度方向相垂直。第一定位槽20和第二定位槽21均设置两个，两个第一定位槽20的长度方向相平行，两个第二定位槽21处于同一直线上，定位支架可以同时对相邻的两个箱体内挡板16进行定位。定位支架上设置用于吸附箱体外框的磁铁，通过吸附的方式将定位支架固定在箱体外框内部，方便拆装。在上述步骤S1中，使用多个定位支架进行箱体内挡板16的定位，箱体内挡板16的顶部嵌入定位支架的一个第一定位槽20或两个第二定位槽21中，箱体内挡板16的底面与底板13贴合，定位支架竖直放置于箱体外框的内腔体中，磁铁吸附在箱体外框的底板13上，使定位支架固定在箱体外框的内腔体中。通过采用定位支架，定位操作方便简单，避免焊接过程中箱体内挡板位置移动，有助于提高焊接质量。

在上述步骤S2中，箱体外框处于第一水平姿态时，箱体外框的长度方向和宽度方向均为水平方向，底板13与工作台8的定位面贴合，然后由焊接机器人17对所有箱体内挡板16与箱体外框的底板13进行焊接，底板13与箱体内挡板16连接处的焊缝为水平焊缝，箱体内挡板16与底板13焊接完成后，再对第一加强筋板18与箱体外框的第一端板14进行焊接。

在上述步骤S3中，翻转支架5带动回转变位装置7及其上的箱体外框沿第一方向进行旋转90度后，使箱体外框处于第二水平姿态，此时箱体外框的宽度方向与第二轴相平行，箱体内挡板16和底板13处于竖直状态，第二侧板12位于箱体内挡板16的上方，第一侧板11位于箱体内挡板16的下方，然后对所有箱体内挡板16与箱体外框的第一侧板11进行焊接，第一侧板11和第二侧板12呈水平状态，第一侧板11与箱体内挡板16连接处的焊缝为水平焊缝。

上述步骤S4包括：

S401、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度；

S402、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第二轴旋转180度；

S403、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度，使箱体外框处于第三水平姿态；

S404、对箱体内挡板16与箱体外框的第二侧板12进行焊接。

在上述步骤S401中，翻转支架5带动回转变位装置7及其上的箱体外框沿第二方向进行旋转90度后，使箱体外框处于水平状态。第一方向和第二方向为相反的两个方向，如第一方向为逆时针方向，则第二方向为顺时针方向。

在上述步骤S402中，回转变位装置7带动箱体外框绕第二轴旋转180度，然后对第二加强筋板19与箱体外框的第二端板15进行焊接。

在上述步骤S403中，翻转支架5带动回转变位装置7及其上的箱体外框沿第一方向进行旋转90度后，使箱体外框处于第三水平姿态，此时箱体外框的宽度方向与第二轴相平行，箱体内挡板16和底板13处于竖直状态，第二侧板12位于箱体内挡板16的下方，第一侧板11位于箱体内挡板16的上方。

在上述步骤S404中，对所有箱体内挡板16与箱体外框的第二侧板12进行焊接，第一侧板11和第二侧板12呈水平状态，第二侧板12与箱体内挡板16连接处的焊缝为水平焊缝。

焊接完成后，取出所有定位支架，第一夹具和第二夹具松开，最后将工件从工作台上取下。

箱体内挡板16为矩形薄板，箱体类零件的焊缝均为直线型，在保证焊接时让焊缝处于水平姿态能够获得最佳的焊接质量，所以在焊接箱体内挡板16与底板13时，应该保证此时的焊缝保持水平姿态，并且在焊接箱体内挡板16与两个侧板时也让其保持水平。但是，当底板13焊缝处于水平时，两侧板均处于竖直状态，所以要想侧边在焊接时处于最佳焊接位置，必须在完成箱体内挡板16与底板13的焊接后翻转90度。需要注意的是，薄板状的两侧板虽然在箱体翻转90度后均处于水平状态，但是处于上方的侧板并不能够完成焊接，上方水平焊缝在焊接时融化的焊丝将会低落，不能够形成一个稳定的熔池，从而使得焊接质量大大降低，因此需要调节箱体外框的姿态。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.工件焊接方法，其特征在于，采用双轴头尾式自动焊接变位机，双轴头尾式自动焊接变位机包括可绕第一轴旋转设置的翻转支架、用于放置工件的工作台、设置于所述翻转支架上且用于带动所述工作台绕第二轴进行旋转的回转变位装置以及设置于工作台上且用于夹紧工件的第一夹具和第二夹具，回转变位装置与工作台连接，第一轴和第二轴相垂直；

所述工件焊接方法包括步骤：

S1、将箱体外框固定在双轴头尾式自动焊接变位机的工作台上，然后将箱体内挡板定位于箱体外框内部；

S2、箱体外框处于第一水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的底板进行焊接，然后对第一加强筋板与箱体外框进行焊接；

S3、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第二水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的第一侧板进行焊接；

S4、双轴头尾式自动焊接变位机将箱体外框进行旋转，使箱体外框处于第三水平姿态，然后对箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接，第一侧板与第二侧板为相对布置，箱体内挡板位于第一侧板和第二侧板之间；

其中，所述工件为箱体类零件，该箱体类零件包括箱体外框以及与箱体外框连接的箱体内挡板、第一加强筋板和第二加强筋板，箱体外框为矩形框结构，箱体外框包括底板以及垂直设置于底板上的第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板，底板为矩形平板，第一侧板和第二侧板为相对布置，第一端板和第二端板为相对布置，第一端板和第二端板分别与底板的长度方向上的两端固定连接，第一侧板和第二侧板为相对布置，第一侧板和第二侧板分别与底板的宽度方向上的相对两端固定连接，第一侧板的长度方向上的两端分别与第一端板和第二端板的一端固定连接，第二侧板的长度方向上的两端分别与第一端板和第二端板的另一端固定连接；

在步骤S1中，将箱体外框放置在工作台的定位面上，此时工作台呈水平状态，工作台的长度方向和宽度方向均为水平方向，定位面为工作台的顶面，然后由第一夹具和第二夹具夹紧箱体外框，成对布置的两个第一夹具分别位于箱体外框的长度方向上的相对两端，成对布置的两个第一夹具分别与第一端板和第二端板相接触，成对布置的两个第二夹具分别位于箱体外框的宽度方向上的相对两端，成对布置的两个第二夹具分别与第一侧板和第二侧板相接触；

箱体外框固定后，将所有箱体内挡板放置在箱体外框的内腔体中，所有箱体内挡板位于第一侧板和第二侧板之间，所有箱体内挡板也位于第一端板和第二端板之间，此时箱体内挡板处于竖直状态，箱体内挡板与第一端板和第二端板相平行，箱体内挡板与第一侧板和第二侧板相垂直；然后使用定位支架对箱体内挡板进行定位，使箱体内挡板固定在箱体外框的内腔体中；

箱体内挡板设置多个，所有箱体内挡板为沿底板的长度方向依次布置，箱体内挡板、第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板位于底板的同一侧；

定位支架具有第一定位槽和第二定位槽，箱体内挡板为矩形平板，第一定位槽和第二定位槽用于让箱体内挡板***，第一定位槽和第二定位槽为矩形槽，第一定位槽的长度方向与第二定位槽的长度方向相垂直；第一定位槽和第二定位槽均设置两个，两个第一定位槽的长度方向相平行，两个第二定位槽处于同一直线上，定位支架同时对相邻的两个箱体内挡板进行定位；

定位支架上设置用于吸附箱体外框的磁铁，通过吸附的方式将定位支架固定在箱体外框内部；在步骤S1中，使用多个定位支架进行箱体内挡板的定位，箱体内挡板的顶部嵌入定位支架的一个第一定位槽或两个第二定位槽中，箱体内挡板的底面与底板贴合，定位支架竖直放置于箱体外框的内腔体中，磁铁吸附在箱体外框的底板上，使定位支架固定在箱体外框的内腔体中；

所述步骤S4包括：

S401、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度；

S402、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第二轴旋转180度；

S403、双轴头尾式自动焊接变位机使箱体外框绕第一轴旋转90度，使箱体外框处于第三水平姿态；

S404、对箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接；

在步骤S401中，翻转支架带动回转变位装置及其上的箱体外框沿第二方向进行旋转90度后，使箱体外框处于水平状态，第一方向和第二方向为相反的两个方向；

在步骤S402中，回转变位装置带动箱体外框绕第二轴旋转180度，然后对第二加强筋板与箱体外框的第二端板进行焊接；

在步骤S403中，翻转支架带动回转变位装置及其上的箱体外框沿第一方向进行旋转90度后，使箱体外框处于第三水平姿态，此时箱体外框的宽度方向与第二轴相平行，箱体内挡板和底板处于竖直状态，第二侧板位于箱体内挡板的下方，第一侧板位于箱体内挡板的上方；

在步骤S404中，对所有箱体内挡板与箱体外框的第二侧板进行焊接，第一侧板和第二侧板呈水平状态，第二侧板与箱体内挡板连接处的焊缝为水平焊缝；

所述第一夹具通过第一螺栓与所述工作台连接，工作台上设置让第一螺栓穿过的第一安装孔，第一安装孔设置多个，第一夹具在工作台上的位置可调节，相对布置的两个第一夹具之间的距离可调节；

第一夹具设置多个，第一夹具为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第一夹具之间，成对布置的两个第一夹具对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台上；工作台具有与工件接触的定位面，该定位面为与第一轴相平行的平面，定位面与第二轴相垂直；

第一安装孔为在定位面上设置的圆孔，第一安装孔的轴线与第二轴相平行，成对布置的两个第一夹具分别位于工作台的长度方向上的相对两端，工作台的长度方向与第一轴相平行，工作台的长度方向上的两端均设置多个第一安装孔，所有第一安装孔呈多排进行布置，处于同一排的所有第一安装孔处于与工作台的长度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第一安装孔为沿工作台的长度方向依次布置且为等距分布，第一夹具通过多个第一螺栓安装在工作台上，各个第一螺栓分别***一个第一安装孔中；

所述第二夹具通过第二螺栓与所述工作台连接，工作台上设置让第二螺栓穿过的第二安装孔，第二安装孔设置多个，第二夹具在工作台上的位置可调节，相对布置的两个第二夹具之间的距离可调节；

第二夹具设置多个，第二夹具为两两成对布置，工件位于成对布置的两个第二夹具之间，成对布置的两个第二夹具对工件施加夹紧力，使工件固定在工作台上；成对布置的两个第二夹具分别位于工作台的宽度方向上的相对两端，工作台的宽度方向与第一轴和第二轴相垂直，工作台的宽度方向上的两端均设置多个第二安装孔，所有第二安装孔呈多排进行布置，处于同一排的所有第二安装孔处于与工作台的宽度方向相平行的同一直线上，处于同一排的所有第二安装孔为沿工作台的宽度方向依次布置且为等距分布，第二夹具通过多个第二螺栓安装在工作台上，各个第二螺栓分别***一个第二安装孔中。

2.根据权利要求1所述的工件焊接方法，其特征在于，所述步骤S402中，对第二加强筋板与箱体外框进行焊接。

3.根据权利要求1所述的工件焊接方法，其特征在于，所述回转变位装置包括与所述翻转支架连接的电机座和设置于电机座上且用于带动所述工作台进行旋转的变位电机。

4.根据权利要求3所述的工件焊接方法，其特征在于，所述回转变位装置还包括与所述变位电机连接的一级旋转盘和与一级旋转盘连接的二级旋转盘，二级旋转盘与所述工作台连接。

5.根据权利要求4所述的工件焊接方法，其特征在于，所述回转变位装置还包括设置于所述变位电机上的电机后盖，所述一级旋转盘位于电机后盖和所述二级旋转盘之间，电机后盖上设置用于存储润滑介质的储油槽。

6.根据权利要求1至5任一所述的工件焊接方法，其特征在于，所述第一夹具设置两个，所述工作台的长度方向上的两端各设置一个第一夹具。

7.根据权利要求1至5任一所述的工件焊接方法，其特征在于，所述第二夹具设置四个，所述工作台的宽度方向上的两端各设置两个第二夹具。

8.根据权利要求1至5任一所述的工件焊接方法，其特征在于，所述第一夹具和所述第二夹具均为液压夹具。

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