一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体为一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法。

背景技术

焊接设备实现焊接工艺所需要的装备。焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。

汽车零部件进行加工时需要经过多个加工步骤，比如焊接、打磨等，焊接时需要一般需要通过传送组件，将工件传送到焊接设备的下方，通过焊接设备依次对多个工件进行焊接，在焊接结束后还需要对焊缝进行检测，一般都是通过人工或者CCD相机进行检测。

但是有些工件需要对双面进行焊接，在将工件放置在传送带上，通过焊接设备对该工件的其中一面进行焊接后需要对检测，需要将工件分为合格产品和不合格产品，然后还需要再次将合格产品再次放置到传送带上，直至的合格产品的另一面再次通过焊接设备进行焊接，并再次检测，工序繁琐，因此我们提出了一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法，解决了对双面进行的焊接工件需要两次利用传送带对工件的传送焊接并检测的步骤较为繁琐的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备，包括加工台，所述加工台的上表面安装有支撑座，所述支撑座的顶部转动连接有工作平台，工作平台的上表面设置有多个工件定位机构，且多个工件定位机构分别设置有第一焊接机构、第一检测机构、翻转机构、第二焊接机构和第二检测机构，第一焊接机构、第一检测机构、翻转机构、第二焊接机构和第二检测机构用于工件的双面焊接与检测，且工作平台与支撑座之间设置有自动出料机构，自动出料机构用于焊接不合格的工件自动出料。

优选的，所述支撑座的内部开设有空腔，且空腔中安装有驱动电机，驱动电机的输出端安装有驱动轴，且驱动轴的顶端穿过支撑座的顶部向上延伸并与工作平台固定连接。

优选的，所述自动出料机构包括固定盘，固定盘固定套接在支撑座的外表面，且固定盘处于工作平台的下方，固定盘的上表面固定安装有第一密封套和第二密封套，第一密封套和第二密封套的顶部均与工作平台的下表面接触不挤压，且第一密封套和第二密封套之间形成出料间。

优选的，所述工作平台开设有多个上下贯通的连通口，且出料间通过多个连通口与外界相连通，多个连通口分别处于多个工件定位机构的下方，固定盘开设有上下贯通的出料口，加工台的是上表面放置有收集箱，且收集箱处于出料口的下方，工作平台的下表面对称安装有两个刮板。

优选的，所述工件定位机构包括两个定位气缸，两个定位气缸的输出端均传动连接有定位块，且定位块的上表面通过螺栓安装有夹持块，两个夹持块对称设置并处于对应的连通口的上方，两个所述夹持块的上表面均开设有弧形夹持槽，两个弧形夹持槽用于对放置的工件的定位。

优选的，所述第一焊接机构和第二焊接机构的结构相同，所述第一焊接机构包括焊接支撑架，焊接支撑架安装于加工台的上表面，焊接支撑架的顶部固定安装有焊接气缸，所述焊接气缸的输出端传动连接有安装套，安装套的内壁上固定插接有焊接器，且焊接器的底端设置有焊接头，焊接头处于对应的两个夹持块的上方。

优选的，所述第一检测机构和第二检测机构的结构相同，所述第一检测机构包括检测支架，检测支架安装于加工台的上表面，所述检测支架的顶部安装有连接条，连接条的端部安装有CCD检测相机，且CCD检测相机处于对应的两个夹持块的上方。

优选的，所述翻转机构包括翻转支撑架，所述翻转支撑架固定安装于加工台的上表面，翻转支撑架顶部的侧面固定安装有翻转竖向气缸，翻转竖向气缸的输出端安装有移动座，移动座的上表面固定安装有翻转横向气缸和限位座，翻转横向气缸的输出端安装有翻转电机，且翻转电机滑动连接在限位座的上表面，翻转电机的输出端安装有翻转轴，翻转轴的端部固定安装有夹持气缸。

优选的，所述夹持气缸的侧面传动连接有两个能够相向或者相背移动的移动块，且两个移动块的端部均安装有夹持爪，所述翻转支撑架的侧面开设有两个导向槽，两个导向槽的内壁上均滑动连接有导向条，两个导向条的顶端均固定安装在移动座的下表面。

一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备的使用方法，包括以下步骤：

S1、首先将非第一焊接机构、第一检测机构、翻转机构、第二焊接机构和第二检测机构的工位当做上料工位，将首先将工件放置在处于上料工位的工件定位机构中，工件放置在空置的两个夹持块的上方，并处于两个弧形夹持槽之间，此时通过两个定位气缸工作带动两个定位块相向移动，进而带动了两个夹持块相向移动，直至使得工件与两个弧形夹持槽的内壁相贴合，从而即可对工件的位置进行定位；

S2、此时支撑座的内部的驱动电机开始工作，通过驱动电机输出端的驱动轴带动工作平台进行转动，使得被夹持的工件转动到第一焊接机构的工位处，焊接气缸进行工作，使得安装套向下进行移动，从而可以通过焊接头405对固定的工件进行焊接工作，同时另一个工件定位机构转动到上料工位处，可以在上料工位对另一个工件进行上料；

S3、工作平台再次进行转动，将第一焊接机构工位处经过第一次焊接的工件转动到第一检测机构工位处，此时CCD检测相机对处于下方的工件进行拍照，拍照后将把光学影像转化为数字信号传递到外界，通过外界检测器件进行检测，若焊缝的检测为不合格，此时两个定位气缸工作带动两个定位块相反方向移动，进而带动了两个夹持块相背移动，使得不合格的工件向下掉落进入到连通口中，并通过连通口进入到第一密封套和第二密封套之间形成的出料间中，若焊缝的检测为合格，则继续进行下一道工序；

S4、驱动电机输出端的驱动轴带动工作平台进行转动，使得检测合格的工件转动到翻转机构的工位处，然后翻转横向气缸工作，带动翻转电机和夹持气缸向着工件移动，直至使得夹持气缸的两个夹持爪分别处于工件的上方和下方，此时夹持气缸工作，带动两个移动块相向移动，使得两个夹持爪对工件稳定的进行夹持，同时两个定位气缸工作带动两个夹持块反向移动不再挤压工件，然后翻转竖向气缸工作带动移动座向上移动，直至移动到合格的高度，此时翻转电机工作，带动夹持气缸和工件转动一百八十度，使得工件的另一面处于上方，然后带动工件向下移动并重新夹持固定在两个夹持块之间；

S5、翻转后的工件依次经过第二焊接机构的工位进行另一面的焊接与第二检测机构进行另一面焊缝的检测，操作重复S2步骤和S3步骤，使得检测不合格的工件同样可以进入到出料间中，而双面焊缝均检测合格的工件重新回到上料工位处，此时可以将合格产品取下，再次上料新的工件，使得多个工位同时工作，对不同的工件进行焊接、检测和翻转工序；

S6、进入到出料间中不合格的工件，在工作平台进行转动的过程中，被随着工作平台转动而转动的两个刮板推动，直至将不合格的工件推动到出料口中，并通过出料口掉落到下方的收集箱中进行收集，从而完成了自动出料的作用。

本发明公开了一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法，其具备的有益效果如下：

该汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法，工件依次经过第一焊接机构、第一检测机构、翻转机构、第二焊接机构和第二检测机构所处的工位，第一焊接机构、第一检测机构、翻转机构、第二焊接机构和第二检测机构可以对不同的工件同时进行焊接或检测或翻转工序，可以对工件的双面焊接与检测，同时减少了工序步骤，大大节省了加工时间。

该汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法，进入到出料间中不合格的工件，在工作平台进行转动的过程中，被随着工作平台转动而转动的两个刮板推动，直至将不合格的工件推动到出料口中，并通过出料口掉落到下方的收集箱中进行收集，从而完成了自动出料的作用，从而达到了自动出料的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图一；

图3为本发明剖视图二；

图4为本发明图2中的A部分放大示意图；

图5为本发明工件定位机构的结构示意图；

图6为本发明第一焊接机构的结构示意图；

图7为本发明翻转机构的结构示意图；

图8为本发明图7中的B部分放大示意图。

图中：1、加工台；101、支撑座；2、工作平台；201、驱动电机；202、固定盘；203、第一密封套；204、第二密封套；205、出料间；206、连通口；207、出料口；208、收集箱；209、刮板；3、工件定位机构；301、定位气缸；302、定位块；303、夹持块；304、弧形夹持槽；4、第一焊接机构；401、焊接支撑架；402、焊接气缸；403、安装套；404、焊接器；405、焊接头；5、第一检测机构；501、检测支架；502、连接条；503、CCD检测相机；6、翻转机构；601、翻转支撑架；602、翻转竖向气缸；603、移动座；604、翻转横向气缸；605、限位座；606、翻转电机；607、翻转轴；608、夹持气缸；609、移动块；610、夹持爪；611、导向槽；612、导向条；7、第二焊接机构；8、第二检测机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本申请实施例通过提供一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法，解决了对双面进行的焊接工件需要两次利用传送带对工件的传送焊接并检测的步骤较为繁琐的问题，第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8可以对不同的工件同时进行焊接或检测或翻转工序，可以对工件的双面焊接与检测，同时减少了工序步骤，大大节省了加工时间。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明实施例公开一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备及其方法。

根据附图1-8所示，包括加工台1，加工台1的上表面安装有支撑座101，支撑座101的顶部转动连接有工作平台2，工作平台2的上表面设置有多个工件定位机构3，且多个工件定位机构3分别设置有第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8，第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8用于工件的双面焊接与检测，且工作平台2与支撑座101之间设置有自动出料机构，自动出料机构用于焊接不合格的工件自动出料。

支撑座101的内部开设有空腔，且空腔中安装有驱动电机201，驱动电机201的输出端安装有驱动轴，且驱动轴的顶端穿过支撑座101的顶部向上延伸并与工作平台2固定连接。

自动出料机构包括固定盘202，固定盘202固定套接在支撑座101的外表面，且固定盘202处于工作平台2的下方，固定盘202的上表面固定安装有第一密封套203和第二密封套204，第一密封套203和第二密封套204的顶部均与工作平台2的下表面接触不挤压，且第一密封套203和第二密封套204之间形成出料间205。

工作平台2开设有多个上下贯通的连通口206，且出料间205通过多个连通口206与外界相连通，多个连通口206分别处于多个工件定位机构3的下方，固定盘202开设有上下贯通的出料口207，加工台1的是上表面放置有收集箱208，且收集箱208处于出料口207的下方，工作平台2的下表面对称安装有两个刮板209。

工件定位机构3包括两个定位气缸301，两个定位气缸301的输出端均传动连接有定位块302，且定位块302的上表面通过螺栓安装有夹持块303，两个夹持块303对称设置并处于对应的连通口206的上方，两个夹持块303的上表面均开设有弧形夹持槽304，两个弧形夹持槽304用于对放置的工件的定位。

第一焊接机构4和第二焊接机构7的结构相同，第一焊接机构4包括焊接支撑架401，焊接支撑架401安装于加工台1的上表面，焊接支撑架401的顶部固定安装有焊接气缸402，焊接气缸402的输出端传动连接有安装套403，安装套403的内壁上固定插接有焊接器404，且焊接器404的底端设置有焊接头405，焊接头405处于对应的两个夹持块303的上方。

第一检测机构5和第二检测机构8的结构相同，第一检测机构5包括检测支架501，检测支架501安装于加工台1的上表面，检测支架501的顶部安装有连接条502，连接条502的端部安装有CCD检测相机503，且CCD检测相机503处于对应的两个夹持块303的上方。

翻转机构6包括翻转支撑架601，翻转支撑架601固定安装于加工台1的上表面，翻转支撑架601顶部的侧面固定安装有翻转竖向气缸602，翻转竖向气缸602的输出端安装有移动座603，移动座603的上表面固定安装有翻转横向气缸604和限位座605，翻转横向气缸604的输出端安装有翻转电机606，且翻转电机606滑动连接在限位座605的上表面，翻转电机606的输出端安装有翻转轴607，翻转轴607的端部固定安装有夹持气缸608。

夹持气缸608的侧面传动连接有两个能够相向或者相背移动的移动块609，且两个移动块609的端部均安装有夹持爪610，翻转支撑架601的侧面开设有两个导向槽611，两个导向槽611的内壁上均滑动连接有导向条612，两个导向条612的顶端均固定安装在移动座603的下表面。

工件依次经过第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8所处的工位，第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8可以对不同的工件同时进行焊接或检测或翻转工序，可以对工件的双面焊接与检测，同时减少了工序步骤，大大节省了加工时间。

一种汽车零部件加工用的多工位焊接设备的使用方法，包括以下步骤：

S1、首先将非第一焊接机构4、第一检测机构5、翻转机构6、第二焊接机构7和第二检测机构8的工位当做上料工位，将首先将工件放置在处于上料工位的工件定位机构3中，工件放置在空置的两个夹持块303的上方，并处于两个弧形夹持槽304之间，此时通过两个定位气缸301工作带动两个定位块302相向移动，进而带动了两个夹持块303相向移动，直至使得工件与两个弧形夹持槽304的内壁相贴合，从而即可对工件的位置进行定位；

S2、此时支撑座101的内部的驱动电机201开始工作，通过驱动电机201输出端的驱动轴带动工作平台2进行转动，使得被夹持的工件转动到第一焊接机构4的工位处，焊接气缸402进行工作，使得安装套403向下进行移动，从而可以通过焊接头405对固定的工件进行焊接工作，同时另一个工件定位机构3转动到上料工位处，可以在上料工位对另一个工件进行上料；

S3、工作平台2再次进行转动，将第一焊接机构4工位处经过第一次焊接的工件转动到第一检测机构5工位处，此时CCD检测相机503对处于下方的工件进行拍照，拍照后将把光学影像转化为数字信号传递到外界，通过外界检测器件进行检测，若焊缝的检测为不合格，此时两个定位气缸301工作带动两个定位块302相反方向移动，进而带动了两个夹持块303相背移动，使得不合格的工件向下掉落进入到连通口206中，并通过连通口206进入到第一密封套203和第二密封套204之间形成的出料间205中，若焊缝的检测为合格，则继续进行下一道工序；

S4、驱动电机201输出端的驱动轴带动工作平台2进行转动，使得检测合格的工件转动到翻转机构6的工位处，然后翻转横向气缸604工作，带动翻转电机606和夹持气缸608向着工件移动，直至使得夹持气缸608的两个夹持爪610分别处于工件的上方和下方，此时夹持气缸608工作，带动两个移动块609相向移动，使得两个夹持爪610对工件稳定的进行夹持，同时两个定位气缸301工作带动两个夹持块303反向移动不再挤压工件，然后翻转竖向气缸602工作带动移动座603向上移动，直至移动到合格的高度，此时翻转电机606工作，带动夹持气缸608和工件转动一百八十度，使得工件的另一面处于上方，然后带动工件向下移动并重新夹持固定在两个夹持块303之间；

S5、翻转后的工件依次经过第二焊接机构7的工位进行另一面的焊接与第二检测机构8进行另一面焊缝的检测，操作重复S2步骤和S3步骤，使得检测不合格的工件同样可以进入到出料间205中，而双面焊缝均检测合格的工件重新回到上料工位处，此时可以将合格产品取下，再次上料新的工件，使得多个工位同时工作，对不同的工件进行焊接、检测和翻转工序；

S6、进入到出料间205中不合格的工件，在工作平台2进行转动的过程中，被随着工作平台2转动而转动的两个刮板209推动，直至将不合格的工件推动到出料口207中，并通过出料口207掉落到下方的收集箱208中进行收集，从而完成了自动出料的作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。