CN115319352A - 自动焊装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自动焊装置及其控制方法，包括装置主体、第一送料机构、第二送料机构和推料机构，装置主体包括固定横梁和活动横梁，二者的顶部均设有相对应的挡料工位、压料工位和焊接工位；第一送料机构包括第一顶升气缸和第二顶升气缸，二者的顶部输出端分别连接有第一夹具和第二夹具。其中，挡料工位和压料工位之间的距离、压料工位和焊接工位之间的距离均等于第一夹具和第二夹具之间的距离。本发明提供的自动焊装置可不间断地依次完成对工件的上料操作、压料操作和焊接操作，期间不发生任何停顿，各个工序之间不需要任何等待时间，自动化程度高且可显著提高自动焊装置的焊接效率。

Description

自动焊装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动焊接装置技术领域，尤其涉及一种自动焊装置及其控制方法。

背景技术

自动焊装置，是一种将金属焊件夹持在夹头中,控制电流通过金属件的连接端,加热至塑性或熔化状态,在轴向压力作用下造成永久连接的焊接装置。在钣金件加工技术领域，经常需要在环形管状工件的内部焊接螺母等零件来和螺栓、螺钉或螺柱进行适配使用。

传统的加工方法一般为通过人工上料，用夹具夹紧固定环形管状工件后，再在环形管状工件的两端开口通过人工放入螺母等零件并压紧，最后在环形管状工件和螺母等部件之间的接触位置完成焊接操作。这种人工焊接的操作方式效率低下，且在工件数量较大的情况下，无法保证各个工序中的焊接质量和统一性，无法实现大规模生产。

因此，现有技术中亟需发明一种自动化程度高且焊接效率高的自动焊装置。

发明内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种自动焊装置及其控制方法，该自动焊装置及其控制方法具有结构设计简单合理、自动化程度高以及焊接效率高的特点。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种自动焊装置，其包括：

装置主体，所述装置主体包括机架、固定设置在所述机架上的固定横梁以及可沿Y轴方向移动设置在所述机架上的活动横梁，所述固定横梁和所述活动横梁均沿X轴方向延伸设置，二者的顶部均设有相对应的挡料工位、压料工位和焊接工位；

第一送料机构，所述第一送料机构包括安装板、第一顶升气缸和第二顶升气缸，所述第一顶升气缸和所述第二顶升气缸可沿X轴方向移动地设置在所述安装板的顶部，所述第一顶升气缸的顶部输出端连接有第一夹具，所述第二顶升气缸的顶部输出端连接有第二夹具；

第二送料机构和推料机构，所述第二送料机构包括振动盘和送料通道，所述推料机构包括出料板和推料气缸，所述出料板上设有出料通道，所述振动盘的出口、所述送料通道和所述出料通道依次连通，且所述出料通道的出口和所述压料工位相对应设置，所述推料气缸的输出端连接有推杆；

其中，所述挡料工位和所述压料工位之间的距离、所述压料工位和所述焊接工位之间的距离均等于所述第一夹具和所述第二夹具之间的距离。

在本发明的第一个实施例中，公开了一种装置主体上的挡料工位、压料工位和焊接工位的具体结构组成及其功能的技术方案。

其中，所述挡料工位设有挡料气缸，所述挡料气缸的底部输出端连接有挡板，所述挡料气缸用于驱动所述挡块在Z轴方向往复运动；所述压料工位设有压料气缸，所述压料气缸的底部输出端连接有压块，所述压料气缸用于驱动所述压块在Z轴方向往复运动；所述焊接工位设有焊接孔，所述焊接孔处设有金属传感器。

在本发明的第二个实施例中，公开了一种第一送料机构的具体结构组成及其功能的技术方案。

其中，所述第一顶升气缸和所述第二顶升气缸之间固定连接有连接板，所述安装板的顶部设有沿X轴方向延伸的送料滑轨，所述连接板的底部设有送料滑块，所述送料滑轨和所述送料滑块可滑动连接；所述安装板的底部设有送料气缸，所述送料气缸的输出端和所述送料滑块固定连接。

在本发明的第三个实施例中，公开了一种如何调节第一送料机构和活动横梁13在Y轴方向上具***置的技术方案。

其中，所述机架上设有沿Y轴方向延伸的调节滑轨、第一丝杆和第二丝杆，所述活动横梁和所述安装板的底部均设有调节滑块和螺母座，所述调节滑块和所述调节滑轨可滑动连接，所述螺母座和所述第一丝杆、所述第二丝杆螺纹连接。

在本发明的第四个实施例中，公开了一种焊接机构的具体结构组成和本发明的自动焊装置的整体结构组成的技术方案。

其中，该自动焊装置还包括焊接机构，所述焊接机构包括机体、第一焊接头、第二焊接头和焊接气缸，所述第一焊接头和所述焊接气缸固定设置所述机体上，所述焊接气缸的输出端和所述第二焊接头固定连接，用于驱动所述第二焊接头沿Z轴方向往复运动，所述第一焊接头、所述第二焊接头和所述焊接工位相对应设置。

进一步地，该自动焊装置还包括第一底座和第二底座，所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构的数量均为两组，所述第一底座的顶部固定设有一组所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构，所述第二底座的顶部可滑动地设有一组所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构。

基于同一种设计思路，本发明还提供了一种自动焊控制方法的实施例，该自动焊控制方法包括以下步骤：

S1.初始状态下，使第一夹具和压料工位相对应设置，第二夹具和挡料工位相对应设置，第一夹具和第二夹具上均放有第一工件，且第一工件的高度高于固定横梁和活动横梁；

S2.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向下运动，使第一夹具和第二夹具上的第一工件分别放置在压料工位和挡料工位；

S3.控制压料气缸和挡料气缸的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作，使挡块阻挡挡料工位上的第一工件；

S4.控制压料气缸和挡料气缸的输出端向上运动，使压块松开压料工位上的第一工件，使挡块放行第一工件；

S5.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向上运动，使第一夹具和第二夹具重新夹紧第一工件，并使第一工件的高度高于固定横梁和活动横梁；

S6.驱动第一夹具和第二夹具朝焊接工位的方向移动进行第一行程，直至第一夹具和焊接工位相对应设置，第二夹具和压料工位相对应设置；

S7.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向下运动，使第一夹具和第二夹具上的第一工件分别放置在焊接工位和压料工位；

S8.控制压料气缸的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作，控制焊接机构对焊接工位上的第一工件进行焊接操作；

S9.驱动第一夹具和第二夹具朝挡料工位的方向移动进行第二行程，直至第一夹具和压料工位相对应设置，第二夹具和挡料工位相对应设置。

进一步地，在步骤S3和步骤S8中，使压块压紧压料工位上的第一工件后，还包括以下步骤：

控制振动盘工作，使振动盘中的第二工件依次经过送料通道后进入出料通道；

控制推料气缸的输出端向前运动，以带动推杆向前运动，从而将出料通道中的第二工件推到压料工位上的第一工件的内部。

进一步地，在步骤S8中，控制焊接机构对焊接工位上的第一工件完成焊接操作具体为：

控制焊接气缸的输出端向下运动，使第一焊接头、第二焊接头和第一工件的端部相对应设置，以对第一工件和第二工件的焊接部位完成焊接操作。

进一步地，在步骤S3和步骤S8中，压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作的时间为t1，焊接机构对焊接工位上的第一工件进行焊接操作的时间为t2；

在步骤S6和步骤S9中，进行第一行程的时间为t3，进行第二行程的时间为t4；

则以上各参数的大小关系为：t3＝t4，t1≤t3+t4，t2≤t3+t4。

综上所述，本发明提供的自动焊装置及其控制方法相比于现有技术，至少具有以下技术效果：

第一送料机构中的第一夹具用于夹紧压料后的第一工件(环形管状工件)，并将该第一工件从压料工位输送至焊接工位，以对其完成焊接操作；第二夹具用于夹紧初始上料的第一工件(环形管状工件)，并将该第一工件从挡料工位输送至压料工位，以对其完成压料操作；以上两个输送操作同时进行，完成后第一夹具和第二夹具往回运动复位，故在两个夹具沿X 轴方向往复运动的过程中，可不间断地依次完成对第一工件的上料操作、压料操作和焊接操作，期间不发生任何停顿，各个工序之间不需要任何等待时间，自动化程度高且可显著提高自动焊装置的焊接效率。

附图说明

图1为本发明的自动焊装置的主视图；

图2为本发明的自动焊装置的结构示意图；

图3为本发明的装置主体和第一送料机构的结构示意图；

图4为本发明的固定横梁、活动横梁和第一送料机构的结构示意图；

图5为本发明的固定横梁和活动横梁的结构示意图；

图6为本发明的输送机构的结构示意图；

图7为本发明的第二送料机构和推料机构的结构示意图；

图8为图7所示的局部放大示意图K；

图9为本发明的焊接机构的结构示意图；

其中，附图标记含义如下：

1、装置主体；11、机架；12、固定横梁；121、挡料气缸；122、挡板；123、压料气缸；124、焊接孔；125、金属传感器；13、活动横梁；14、调节滑轨；15、第一丝杆；16、第二丝杆；2、第一送料机构；21、安装板； 22、第一顶升气缸；23、第二顶升气缸；24、第一夹具；25、第二夹具； 26、连接板；27、送料滑轨；28、送料滑块；29、送料气缸；3、第二送料机构；31、振动盘；32、送料通道；4、推料机构；41、出料板；42、出料通道；43、推料气缸；44、推杆；5、焊接机构；51、机体；52、第一焊接头；53、第二焊接头；54、焊接气缸；6、第一底座；7、第二底座；a、第一工件。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。

参见图1-图4所示，根据本发明的实施例，自动焊装置包括装置主体 1，所述装置主体1包括机架11、固定设置在所述机架11上的固定横梁12 以及可沿Y轴方向移动设置在所述机架上的活动横梁13，所述固定横梁12 和所述活动横梁13均沿X轴方向延伸设置，所述固定横梁12和所述活动横梁13的顶部均设有相对应的挡料工位、压料工位和焊接工位。其中，活动横梁13可沿Y轴方向移动，也即可相对于固定横梁12靠近或远离；挡料工位、压料工位和焊接工位沿X轴方向依次设置，三个工位的功能具体为：挡料工位为本发明的自动焊装置的上料位置，用于阻挡或放行第一工件a，完成第一工件a的上料工序；压料工位用于压紧或松开第一工件a, 从而使第一工件a的内管壁和第二工件(螺母等零件)贴紧，便于后续的焊接操作；焊接工位用于完成对第一工件a和第二工件接触部位的焊接操作，从而使二者形成一体结构。

参见图6所示，自动焊装置还包括第一送料机构2，所述第一送料机构 2包括安装板21、第一顶升气缸22和第二顶升气缸23，所述第一顶升气缸 22和所述第二顶升气缸23可沿X轴方向移动地设置在所述安装板21的顶部，所述第一顶升气缸22的顶部输出端连接有第一夹具24，所述第二顶升气缸23的顶部输出端连接有第二夹具25。其中，第一顶升气缸22用于驱动第一夹具24沿Z轴方向往复运动(也即竖直方向升降运动)，第二顶升气缸23用于驱动第二夹具25沿Z轴方向往复运动。具体地，当第一顶升气缸22驱动第一夹具24上升至第一工件a的高度高于固定横梁12和活动横梁13高度的位置时，第一夹具24可带动第一工件a沿X轴方向移动；当第一顶升气缸22驱动第一夹具24下降至第一工件a的高度低于固定横梁12和活动横梁13高度的位置时，第一工件a则放置在固定横梁12和活动横梁13的顶部。同理，第一顶升气缸22驱动第一夹具24上升或下降可对第一工件a起到相同的输送或卸料效果。

参见图7和图8所示，自动焊装置还包括第二送料机构3和推料机构4，所述第二送料机构3包括振动盘31和送料通道32，所述推料机构4包括出料板41和推料气缸43，所述出料板41上设有出料通道42，所述振动盘31 的出口、所述送料通道32和所述出料通道42依次连通，且所述出料通道 42的出口和装置主体1上的压料工位相对应设置，所述推料气缸43的输出端连接有推杆44。其中，出料通道42包括弧形段和直线段两个区域，弧形段和送料通道32的出口连通，直线段的出口和装置主体1的压料工位相对应，且推杆44设置在该直线段区域。具体地，振动盘31中的第二工件(螺母等零件)经过送料通道32、出料通道42的弧形段后进入出料通道42的直线段区域，此时推料气缸43驱动推杆44沿Y轴方向向前移动，将第二工件到压料工位，并将第二工件推入第一工件a的内部，以便后续完成压料操作。

在该实施例的技术方案中，所述挡料工位和所述压料工位之间的距离、所述压料工位和所述焊接工位之间的距离均等于所述第一夹具24和所述第二夹具25之间的距离。通过该结构设计方式，可确保本发明的自动焊装置实现以下两种状态：

第一状态，第一夹具24和压料工位的位置相对应时，第二夹具25刚好和挡料工位的位置相对应；

第二状态，第一夹具24和焊接工位的位置相对应时，第二夹具25刚好和压料工位的位置相对应。

因此，本发明的自动焊装置通过设置第一送料机构2，控制第一送料机构2的第一夹具24和第二夹具25在X轴方向上往复运动，即可实现对第一工件a的上料操作、压料操作和焊接操作，各个工序之间不发生任何停顿，无需任何等待时间，自动化程度高且可显著提高自动焊装置的焊接效率，对各个工件的焊接统一性高。

实施例1

在本发明的第一个实施例中，公开了一种装置主体1上的挡料工位、压料工位和焊接工位的具体结构组成及其功能的技术方案。

参见图4和图5所示，在该实施例的技术方案中，所述挡料工位设有挡料气缸121，所述挡料气缸121的底部输出端连接有挡板122，所述挡料气缸121用于驱动所述挡块122在Z轴方向往复运动。其中，当挡料气缸121驱动挡块122向下运动至最大行程时，挡块122可阻挡第一工件a，此时第一输送机构2无法沿X轴方向移动；当挡料气缸121驱动挡块122向上运动预设距离时，挡块122不再阻挡第一工件a，此时第一输送机构2可沿X轴方向移动，通过第二夹具25完成对该第一工件a的输送操作，将其输送至压料工位。

并且，所述压料工位设有压料气缸123，所述压料气缸的底部输出端连接有压块，所述压料气缸123用于驱动所述压块在Z轴方向往复运动。其中，当压料气缸123驱动压块向下运动至最大行程时，压块压紧在第一工件a上，使第一工件a的内管壁和第二工件(螺母等零件)紧贴，便于后续的焊接操作；当压料气缸123驱动压块向上运动预设距离后，压块不再压紧第一工件a，此时可通过第一夹具24完成对该第一工件a在X轴方向上的输送操作，将其输送至焊接工位。

此外，所述焊接工位设有焊接孔124，所述焊接孔124处设有金属传感器125。其中，当第一夹具24输送第一工件a靠近焊接孔124时，金属传感器125检测到第一工件a的接近，此时可操控焊接机构5完成对工件的焊接操作。

实施例2

在本发明的第二个实施例中，公开了一种第一送料机构2的具体结构组成及其功能的技术方案。

参见图6所示，在该实施例的技术方案中，所述第一顶升气缸22和所述第二顶升气缸23之间固定连接有连接板26，所述安装板21的顶部设有沿X轴方向延伸的送料滑轨27，所述连接板26的底部设有送料滑块28，所述送料滑轨27和所述送料滑块28可滑动连接。具体而言，连接板26用于连接第一顶升气缸22和第二顶升气缸23，这样的结构设计方式有以下两个技术效果：①、一方面可确保送料滑块28在沿X轴方向移动时，两个顶升气缸保持同步运动；②、另一方面可固定第一夹具24和第二夹具25之间的距离，确保第一夹具24和压料工位的位置相对应时，第二夹具25刚好和挡料工位的位置相对应，以及第一夹具24和焊接工位的位置相对应时，第二夹具25刚好和压料工位的位置相对应。

此外，所述安装板21的底部设有送料气缸29，所述送料气缸29的输出端和所述送料滑块28固定连接。其中，送料气缸29沿X轴方向延伸设置，从而确保其输出端带动送料滑块28在X轴方向往复运动。特别地，送料气缸29可优选采用无杆型气缸，节省安装空间。

实施例3

在本发明的第三个实施例中，公开了一种如何调节第一送料机构2和活动横梁13在Y轴方向上具***置的技术方案。

参见图3所示，在该实施例的技术方案中，所述机架11上设有沿Y轴方向延伸的调节滑轨14、第一丝杆15和第二丝杆16，所述活动横梁13和所述安装板21的底部均设有调节滑块和螺母座，所述调节滑块和所述调节滑轨14可滑动连接，所述螺母座和所述第一丝杆15、所述第二丝杆16螺纹连接。具体地，活动横梁13的底部设有第一调节滑块(图中未标记)，该第一调节滑块和调节滑轨14可滑动连接，从而为活动横梁13沿Y轴方向移动提供结构基础；并且，活动横梁13的底部还设有第一螺母座(图中未标记)，该第一螺母座和第一丝杆15螺纹连接，从而在通过伺服电机等机构驱动第一丝杆15转动时，即可带动第一螺母座上的活动横梁13沿Y 轴方向移动，实现其在Y轴方向的位置调整。

同理，安装板21的底部设有第二调节滑块(图中未标记)，该第二调节滑块和调节滑轨14可滑动连接，从而为第一送料机构2沿Y轴方向移动提供结构基础；并且，安装板21的底部还设有第二螺母座(图中未标记)，该第二螺母座和第二丝杆16螺纹连接，从而在通过伺服电机等机构驱动第二丝杆16转动时，即可带动第二螺母座上的第一送料机构2沿Y轴方向移动，实现其在Y轴方向的位置调整。其中，活动横梁13和安装板21均可直接在其底部安装调节滑块和螺母座，也可通过支架、支撑杆等部件间接设置调节滑块和螺母座。

更为具体来说，启动本发明的自动焊装置时，控制活动横梁13朝向固定横梁12的方向移动预设距离，使活动横梁13和固定横梁12之间的距离小于第一工件a的长度，确保第一工件a可沿Y轴方向放置在活动横梁13 和固定横梁12的顶部，以完成后续对多个第一工件a的上料操作、压料操作和焊接操作。此外，将第一工件a放置在活动横梁13和固定横梁12的顶部后，第一工件a的两端开口分别设置在活动横梁13和固定横梁12的顶部，此时可对第一工件a的两端开口同时进行压料操作和焊接操作，结构设计简单合理且操作简便，可显著提高焊机效率。

实施例4

在本发明的第四个实施例中，公开了一种焊接机构5的具体结构组成和本发明的自动焊装置的整体结构组成的技术方案。

参见图9所示，在该实施例的技术方案中，该自动焊装置还包括焊接机构5，该焊接机构5包括机体51、第一焊接头52、第二焊接头53和焊接气缸54，所述第一焊接头52和所述焊接气缸54固定设置所述机体51上，所述焊接气缸54的输出端和所述第二焊接头53固定连接，用于驱动所述第二焊接头53沿Z轴方向往复运动，所述第一焊接头52、所述第二焊接头53和所述焊接工位相对应设置。其中，第一焊接头52和第二焊接头53均为电极结构。具体来说，第一焊接头52和焊接孔125相对应设置，且位于焊接孔125的底部，当第一工件a(经过压料后，其两端开口位置设有第二工件)移动至焊接工位时，启动焊接机构5开始工作，此时控制焊接气缸 54的输出端向下运动，带动第二焊接头53下降预设距离，直至和第一工件a、第二工件的焊接部位接触，完成焊接工作。

参见图1和图2所示，在该实施例的一个优选方案中，该自动焊装置还包括第一底座6和第二底座7，所述第二送料机构3、所述推料机构4和所述焊接机构5的数量均为两组，所述第一底座6的顶部固定设有一组所述第二送料机构3、所述推料机构4和所述焊接机构5，所述第二底座7的顶部可滑动地设有一组所述第二送料机构3、所述推料机构4和所述焊接机构5。其中，第一底座6的顶部设置的第二送料机构3、推料机构4和焊接机构5位置固定，且由于固定横梁12的位置也不变，故推料机构4的出料通道42和固定横梁12上的压料工位位置始终相对应，以及焊接机构5的两个焊接头和固定横梁13上的焊接工位始终相对应。第二底座7的顶部设置的第二送料机构3、推料机构4和焊接机构5可沿Y轴方向滑动，且由于活动横梁13的位置也可在Y轴方向进行调整，故可通过滑动第二送料机构 3、推料机构4、焊接机构5和活动横梁13来保持推料机构4的出料通道 42和活动横梁13上的压料工位位置始终相对应，以及保持焊接机构5的两个焊接头和活动横梁13上的焊接工位始终相对应。

实施例5

基于同一种设计思路，本发明还提供了一种自动焊控制方法的实施例，该自动焊控制方法包括以下步骤：

S1.初始状态下，使第一夹具24和压料工位相对应设置，第二夹具25 和挡料工位相对应设置，第一夹具24和第二夹具25上均放有第一工件a，且第一工件a的高度高于固定横梁12和活动横梁13。其中，本发明的自动焊装置开始工作时，先驱动活动横梁13朝向固定横梁12方向移动预设距离，确保二者之间的距离小于第一工件a的长度，也即确保第一工件a可放置在二者的顶部。

S2.控制第一顶升气缸22和第二顶升气缸23的输出端向下运动，使第一夹具24和第二夹具25上的第一工件a分别放置在压料工位和挡料工位。其中，压料工位处的第一工件a的两端开口分别对应于固定横梁12和活动横梁13上的压块，挡料工位处的第一工件a的两端分别对应于固定横梁12 和活动横梁13上的挡块。

S3.控制压料气缸123和挡料气缸121的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件a进行压紧操作，使挡块122阻挡挡料工位上的第一工件a。其中，压块在压料气缸123的作用下压紧第一工件a的两端，使第一工件a的内管壁和第二工件(螺母等零件)紧贴，以便于后续的焊接操作；挡块122挡住挡料工位上的第一工件a后，可避免该位置的挡料工位上的第一工件a发生位置移动，而导致后续第二夹具25上升后无法再次夹紧该第一工件a。

S4.控制压料气缸123和挡料气缸121的输出端向上运动，使压块松开压料工位上的第一工件a，使挡块122放行第一工件a。此时，压料工位处已完成对第一工件a和第二工件之间的压紧操作，挡料工位处的挡块122 也不再阻挡第一工件a的移动。

S5.控制第一顶升气缸22和第二顶升气缸23的输出端向上运动，使第一夹具24和第二夹具25重新夹紧第一工件a，并使第一工件a的高度高于固定横梁12和活动横梁13。此时，由于第一工件a高于固定横梁12和活动横梁13的高度，且压块不再压紧第一工件a，以及挡块122不再阻挡第一工件a，故第一工件a可在第一夹具24和第二夹具25的带动下沿X轴方向后续工位移动。

S6.驱动第一夹具24和第二夹具25朝焊接工位的方向移动进行第一行程，直至第一夹具24和焊接工位相对应设置，第二夹具25和压料工位相对应设置。其中，第一行程为第一送料机构2向前推进的行程，在这过程中，第一夹具24将压料工位处完成压紧操作的第一工件a和第二工件输送至焊接工位，以便完成后续的焊接操作；第二夹具25将挡料工位(也即上料处)的第一工件a输送至压料工位，以便完成后续的第一工件a和第二工件之间的压紧操作。

S7.控制第一顶升气缸22和第二顶升气缸23的输出端向下运动，使第一夹具24和第二夹具25上的第一工件a分别放置在焊接工位和压料工位。

S8.控制压料气缸123的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件a进行压紧操作，控制焊接机构5对焊接工位上的第一工件a进行焊接操作。其中，对焊接工位上的第一工件a和第二工件完成焊接操作后，可将该成品从装置主体1拿下，或采用机械手将其从装置主体1拿下，使焊接工位为后续的工件焊接留出空位。

S9.驱动第一夹具24和第二夹具25朝挡料工位的方向移动进行第二行程，直至第一夹具24和压料工位相对应设置，第二夹具25和挡料工位相对应设置。其中，第二行程为第一送料机构2向后复位的行程，此时回到初始状态，压料工位处的第一夹具24用于夹紧并输送压紧后的第一工件a 和第二工件，挡料工位处的第二夹具24用于上料并输送初始未加工的第一工件a。

在该实施例的一个优选方案中，在步骤S3和步骤S8中，使压块压紧压料工位上的第一工件a后，还包括以下步骤：

控制振动盘31工作，使振动盘31中的第二工件依次经过送料通道32 后进入出料通道42。在这过程中，振动盘31震动工作将其顶部的第二工件 (螺母等零件)依次送出，经过送料通道32后进入出料通道42的弧形段区域和直线段区域。控制推料气缸43的输出端向前运动，以带动推杆44 向前运动，从而将出料通道42的直线段区域中的第二工件推到压料工位上的第一工件a的内部。此时，压块在压料气缸123的作用下压紧第一工件a 的两端，使第一工件a的内管壁和第二工件(螺母等零件)紧贴，以便于后续的焊接操作。

在该实施例的进一步方案中，在步骤S8中，控制焊接机构5对焊接工位上的第一工件a完成焊接操作具体为：

控制焊接气缸54的输出端向下运动，使第一焊接头52、第二焊接头 53和第一工件a的端部相对应设置，以对第一工件a和第二工件的焊接部位完成焊接操作。其中，第一焊接头52和第二焊接头53均为电极机构，通电后加热至塑性或熔化状态，从而将第一工件a和第二工件的焊接部位形成永久连接。

在该实施例的更进一步方案中，在步骤S3和步骤S8中，压块对压料工位上的第一工件a进行压紧操作的时间为t1，焊接机构5对焊接工位上的第一工件a进行焊接操作的时间为t2；在步骤S6和步骤S9中，进行第一行程的时间为t3，进行第二行程的时间为t4；则以上各参数的大小关系为：t3＝t4，t1≤t3+t4，t2≤t3+t4。具体来说，通过以上设计方式，可确保第一送料机构2在第一行程(向前推进)和第二行程(向后复位)的过程中，焊接工位和压料工位分别同步在完成焊接工作和压料工作，结合第一送料机构2中两个夹具的结构设计方式，可不间断地依次完成对第一工件的上料操作、压料操作和焊接操作，期间不发生任何停顿，各个工序之间不需要任何等待时间，可显著提高自动焊装置的焊接效率。

综上所述，本发明提供的自动焊装置中，其第一送料机构2中的第一夹具24用于夹紧压料后的第一工件a(环形管状工件)，并将该第一工件 a从压料工位输送至焊接工位，以对其完成焊接操作；第二夹具25用于夹紧初始上料的第一工件a(环形管状工件)，并将该第一工件a从挡料工位输送至压料工位，以对其完成压料操作。以上两个夹具的输送操作同时进行，完成后第一夹具24和第二夹具25往回运动复位，故在两个夹具沿X 轴方向往复运动的过程中，可不间断地依次完成对第一工件a的上料操作、压料操作和焊接操作，期间不发生任何停顿，各个工序之间不需要任何等待时间，自动化程度高且可显著提高自动焊装置的焊接效率。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动焊装置，其特征在于，包括：

装置主体，所述装置主体包括机架、固定设置在所述机架上的固定横梁以及可沿Y轴方向移动设置在所述机架上的活动横梁，所述固定横梁和所述活动横梁均沿X轴方向延伸设置，二者的顶部均设有相对应的挡料工位、压料工位和焊接工位；

第一送料机构，所述第一送料机构包括安装板、第一顶升气缸和第二顶升气缸，所述第一顶升气缸和所述第二顶升气缸可沿X轴方向移动地设置在所述安装板的顶部，所述第一顶升气缸的顶部输出端连接有第一夹具，所述第二顶升气缸的顶部输出端连接有第二夹具；

第二送料机构和推料机构，所述第二送料机构包括振动盘和送料通道，所述推料机构包括出料板和推料气缸，所述出料板上设有出料通道，所述振动盘的出口、所述送料通道和所述出料通道依次连通，且所述出料通道的出口和所述压料工位相对应设置，所述推料气缸的输出端连接有推杆；

其中，所述挡料工位和所述压料工位之间的距离、所述压料工位和所述焊接工位之间的距离均等于所述第一夹具和所述第二夹具之间的距离。

2.根据权利要求1所述的自动焊装置，其特征在于，所述挡料工位设有挡料气缸，所述挡料气缸的底部输出端连接有挡板，所述挡料气缸用于驱动所述挡块在Z轴方向往复运动；所述压料工位设有压料气缸，所述压料气缸的底部输出端连接有压块，所述压料气缸用于驱动所述压块在Z轴方向往复运动；所述焊接工位设有焊接孔，所述焊接孔处设有金属传感器。

3.根据权利要求1所述的自动焊装置，其特征在于，所述第一顶升气缸和所述第二顶升气缸之间固定连接有连接板，所述安装板的顶部设有沿X轴方向延伸的送料滑轨，所述连接板的底部设有送料滑块，所述送料滑轨和所述送料滑块可滑动连接；所述安装板的底部设有送料气缸，所述送料气缸的输出端和所述送料滑块固定连接。

4.根据权利要求1所述的自动焊装置，其特征在于，所述机架上设有沿Y轴方向延伸的调节滑轨、第一丝杆和第二丝杆，所述活动横梁和所述安装板的底部均设有调节滑块和螺母座，所述调节滑块和所述调节滑轨可滑动连接，所述螺母座和所述第一丝杆、所述第二丝杆螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的自动焊装置，其特征在于，该自动焊装置还包括焊接机构，所述焊接机构包括机体、第一焊接头、第二焊接头和焊接气缸，所述第一焊接头和所述焊接气缸固定设置所述机体上，所述焊接气缸的输出端和所述第二焊接头固定连接，用于驱动所述第二焊接头沿Z轴方向往复运动，所述第一焊接头、所述第二焊接头和所述焊接工位相对应设置。

6.根据权利要求5所述的自动焊装置，其特征在于，该自动焊装置还包括第一底座和第二底座，所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构的数量均为两组，所述第一底座的顶部固定设有一组所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构，所述第二底座的顶部可滑动地设有一组所述第二送料机构、所述推料机构和所述焊接机构。

7.一种自动焊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.初始状态下，使第一夹具和压料工位相对应设置，第二夹具和挡料工位相对应设置，第一夹具和第二夹具上均放有第一工件，且第一工件的高度高于固定横梁和活动横梁；

S2.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向下运动，使第一夹具和第二夹具上的第一工件分别放置在压料工位和挡料工位；

S3.控制压料气缸和挡料气缸的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作，使挡块阻挡挡料工位上的第一工件；

S4.控制压料气缸和挡料气缸的输出端向上运动，使压块松开压料工位上的第一工件，使挡块放行第一工件；

S5.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向上运动，使第一夹具和第二夹具重新夹紧第一工件，并使第一工件的高度高于固定横梁和活动横梁；

S6.驱动第一夹具和第二夹具朝焊接工位的方向移动进行第一行程，直至第一夹具和焊接工位相对应设置，第二夹具和压料工位相对应设置；

S7.控制第一顶升气缸和第二顶升气缸的输出端向下运动，使第一夹具和第二夹具上的第一工件分别放置在焊接工位和压料工位；

S8.控制压料气缸的输出端向下运动，使压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作，控制焊接机构对焊接工位上的第一工件进行焊接操作；

S9.驱动第一夹具和第二夹具朝挡料工位的方向移动进行第二行程，直至第一夹具和压料工位相对应设置，第二夹具和挡料工位相对应设置。

8.根据权利要求7所述的自动焊控制方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S8中，使压块压紧压料工位上的第一工件后，还包括以下步骤：

控制振动盘工作，使振动盘中的第二工件依次经过送料通道后进入出料通道；

控制推料气缸的输出端向前运动，以带动推杆向前运动，从而将出料通道中的第二工件推到压料工位上的第一工件的内部。

9.根据权利要求8所述的自动焊控制方法，其特征在于，在步骤S8中，控制焊接机构对焊接工位上的第一工件完成焊接操作具体为：

控制焊接气缸的输出端向下运动，使第一焊接头、第二焊接头和第一工件的端部相对应设置，以对第一工件和第二工件的焊接部位完成焊接操作。

10.根据权利要求9所述的自动焊控制方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S8中，压块对压料工位上的第一工件进行压紧操作的时间为t1，焊接机构对焊接工位上的第一工件进行焊接操作的时间为t2；

在步骤S6和步骤S9中，进行第一行程的时间为t3，进行第二行程的时间为t4；

则以上各参数的大小关系为：t3＝t4，t1≤t3+t4，t2≤t3+t4。

Images