[发明专利]一种多工位自动化焊接设备及方法

权利要求书

1.一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：包括设备机台(3)以及在设备机台(3)上安装的工作机构，工作机构包括安装在设备机台(3)上表面左右两侧的两个竖直的机架(7)，两个机架(7)上安装有均为水平且能够上下自由滑动的上压板装配体(6)和下压板装配体(10)，上压板装配体(6)和下压板装配体(10)上配合设置有若干个竖直的工件夹紧装置，每个工件夹紧装置均能够沿其本身的轴线旋转，工件夹紧装置的轴线位于同一竖直面上；机架(7)上安装有能够左右滑动的y轴直线运动系统(4)，y轴直线运动系统(4)连接焊枪(205)，在y轴直线运动系统(4)滑动使焊枪(205)到达任意一个工件(14)的焊接位置时，y轴直线运动系统(4)停止运动且焊枪(205)起弧，工件夹紧装置同步开始旋转；

每个工件夹紧装置均包括上下配对且同轴设置的上轴(301)和下轴(306)，上轴(301)的下端和下轴(306)的上端相对且之间留有空隙，上轴(301)均通过轴承(305)安装在上压板装配体(6)上，下轴(306)均通过轴承(305)安装在下压板装配体(10)上；

设备机台(3)上安装有能够前后滑动的x轴直线运动系统(9)，x轴直线运动系统(9)上活动安装有工装盘(8)，工装盘(8)上排列设置有若干个用于放置工件(14)的台阶孔；x轴直线运动系统(9)和工装盘(8)均位于上轴(301)和下轴(306)之间的空隙内，下轴(306)能够穿过x轴直线运动系统(9)和工装盘(8)与工件(14)同轴相接。

2.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：台阶孔的排数和列数均不小于1，且列数与工件夹紧装置的个数相等；台阶孔的台阶为两级，其下侧孔直径为R1，上侧的孔直径为R2，下轴(306)的直径为R0，工件(14)下端的直径为R3，R0≤R1＜R3≤R2。

3.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：每个上轴(301)的下端均设置盲孔，该盲孔外均套设有用于和下轴(306)配合夹紧工件(14)的弹簧套筒(304)，弹簧套筒(304)内放置有弹簧(303)，弹簧(303)的上端嵌套在上轴(301)的盲孔中；弹簧套筒(304)的下端设置有用于防止弹簧(303)掉落的凸环，同时在夹紧工件(14)时，工件(14)的上部进入弹簧套筒(304)中并与凸环相接，且弹簧套筒(304)压紧弹簧(303)。

4.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：y轴直线运动系统(4)通过焊枪夹具连接焊枪(205)，焊枪夹具包括与y轴直线运动系统(4)相连的水平固定座(206)，以及在固定座(206)左右两端各自竖直连接的导向块(201)，导向块(201)能够在固定座(206)上前后滑动，导向块(201)和固定座(206)之间设置有用于调节导向块(201)位置的前后调节装置；导向块(201)相对的内侧面上连接有用于夹持焊枪(205)的焊枪夹紧装置，焊枪夹紧装置能够沿导向块(201)侧面上下滑动，且焊枪夹紧装置上设置有上下调节装置。

5.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：两个机架(7)上分别安装有一个导柱(12)，上压板装配体(6)和下压板装配体(10)分别通过导套(13)安装在导柱(12)上。

6.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：机架(7)上装有两个用于带动上压板装配体(6)上下滑动的上气缸(5)，以及两个用于带动下压板装配体(10)上下滑动的下气缸(11)。

7.根据权利要求1所述的一种多工位自动化焊接设备，其特征在于：工作机构的外部套设有与设备机台(3)相接的设备罩(1)，设备机台(3)上端安装工作台面(2)，且工作台面(2)位于设备罩(1)外。

8.一种基于权利要求1所述的多工位自动化焊接设备进行的多工位自动化焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)先将工件(14)分别放置在工装盘(8)的若干个台阶孔内，将工装盘(8)放置在x轴直线运动系统(9)上；

(2)上压板装配体(6)向下运动，使上轴(301)压在对应的工件(14)上端，下压板装配体(10)向上运动，使下轴(306)同时将工件(14)和上轴(301)顶起，直到工件(14)到达设定位置处；

(3)y轴直线运动系统(4)启动，带动焊枪夹具，将焊枪(205)移动到第一个工件(14)的焊接位置，第一对上轴(301)和下轴(306)带动工件(14)同步开始旋转，焊枪(205)同步起弧开始焊接，待焊接完成后，焊枪(205)移动到下一个工件(14)的焊接位置起弧焊接，直至焊完第一排的工件(14)；

(4)上压板装配体(6)和下压板装配体(10)同时下降，使焊接完成的第一排工件(14)回到工装盘(8)初始位置；松开第一排工件(14)，x轴直线运动系统(9)启动，带动工装盘(8)运动，直至第二排工件(14)处于待夹紧的位置，重复焊接第一排工件(14)的动作，完成第二排的焊接，直至所有工件(14)全部焊接完成；

(5)上压板装配体(6)和下压板装配体(10)复位，取下全部焊接完成的工件(14)。