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1、(10)申请公布号 CN 104014901 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 1 4 9 0 1 A (21)申请号 201410255707.7 (22)申请日 2014.06.10 B23K 9/028(2006.01) B23K 9/12(2006.01) B23K 9/28(2006.01) (71)申请人浙江名震机械制造有限公司 地址 317016 浙江省台州市临海市杜桥镇小 田 (72)发明人袁伟华 (54) 发明名称 多工位环缝自动焊机及其焊接方法 (57) 摘要 本发明公开了一种多工位环缝自动焊机，包 括设置有焊枪组的焊枪装置、设置有至少一。
2、组能 够固定工件并使工件旋转的工位组的多工位料 台，所述的焊枪组包括至少一个焊枪，所述工位组 包括至少一个加工工位，且焊枪组与工件的焊接 处对应配合。通过焊枪装置、多工位料台来实现了 全自动机械式的工件焊接工序，可以达到高效率 高精度的焊接。同时，在提高焊接精度时可以降低 工件的报废率，达到了减少材料的损耗，进而实现 了环保的效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104014901 A CN 104014901 A 1/2页 2 1.一种多。
3、工位环缝自动焊机,其特征在于：包括设置有焊枪组(502)的焊枪装置 (500)、设置有至少一组能够固定工件(8)并使工件(8)旋转的工位组(200)的多工位料台 (100)，所述的焊枪组(502)包括至少一个焊枪(501)，所述工位组(200)包括至少一个加工 工位(201)，且焊枪组(502)上的焊枪(501)与工件(8)的焊接处(83)对应配合。 2.根据权利要求1所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的焊枪装置(500)还 包括一焊枪座(503)和能使焊枪组(502)靠近或远离工件(8)焊接处(83)的焊枪动力装 置；所述的多工位料台(100)还包括上组件(101)、下组件(102)。
4、和带动上组件(101)、下组 件(102)旋转的第一电机(400)，所述的加工工位(201)包括设置在上组件(101)的顶料 杆(103)和设置在下组件(102)的顶料座(104)，所述的顶料杆(103)上设置有使顶料杆 (103)上下运动的压紧弹簧(105)，工件(8)通过顶料杆(103)和顶料座(104)固定，在多 工位料台(100)上设置有带动顶料座(104)旋转的旋转装置(300)。 3.根据权利要求2所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的旋转装置(300)设 置在多工位料台(100)靠近焊枪装置(500)的一侧并置于顶料座(104)的正下方，旋转装 置(300)包括与顶料座(1。
5、04)连接的顶块(304)、带动顶块(304)上升并使顶块(304)与顶 料座(104)接触连接的第二气缸(303)和带动顶块(304)旋转的第二电机(301)。 4.根据权利要求3所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的焊接座上设置有 活动架(508)，焊枪组(502)还包括一固定焊枪(501)的固定板(505)，焊枪组(502)通过 固定板(505)固定在活动架(508)上，所述的活动架(508)与焊接座通过导轨(509)活动 连接，在活动架(508)上设置有涡轮，所述的焊接座上设置有第三电机(507)，所述的第三 电机(507)通过蜗杆(5071)和活动架(508)上的涡轮连接。 5。
6、.根据权利要求3所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的焊枪组(502)还包 括一固定焊枪(501)的固定板(505)，所述的焊枪座(503)还固定有一与固定板(505)连接 的第一气缸(504)、与固定板(505)活动连接的导向板(506)。 6.根据权利要求2-5中任意一项所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的多 工位料台(100)设置有自动出料装置，且所述的自动出料装置包括置于上组件(101)的第 三气缸(800)，第三气缸(800)下面依次连接置于工件(8)后面的出料杆(801)和能使出料 杆(801)顶出工件(8)的斜拉杆。 7.根据权利要求6中任意一项所述的多工位环缝自动。
7、焊机，其特征在于，所述的多工 位料台(100)上设置有出料斗(600)，在出料斗(600)正下方设置有储料仓(700)。 8.根据权利要求1-5中任意一项所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的工 位组(200)为四组，且呈矩形排布。 9.根据权利要求1-5中任意一项所述的多工位环缝自动焊机，其特征在于，所述的工 位组(200)为六组，且呈正六边形排布。 10.一种适合上述多工位环缝自动焊机的环缝自动焊的焊接方法，其特征在于：包括 如下步骤： A.上料：欲进行焊接的工件(8)组合好后，先上推顶料杆(103)把工件(8)放置在顶料 座(104)与顶料杆(103)之间，再通过放开顶料杆(103。
8、)，通过压紧弹簧(105)使工件(8) 固定； B.走位：通过第一电机(400)带动多工位料台(100)旋转，并使未焊接的工件(8)旋 权 利 要 求 书CN 104014901 A 2/2页 3 转至焊枪组(502)前方； C.焊接：在第二电机(301)的带动下工件(8)会随着顶料座(104)进行旋转此时再通 过焊枪(501)对工件(8)进行焊接。 D.下料：工件(8)焊接后，通过下料装置中的下料气缸带动下料杆推出工件(8)。 权 利 要 求 书CN 104014901 A 1/4页 4 多工位环缝自动焊机及其焊接方法 技术领域 0001 本发明涉及一种多工位环缝自动焊机，尤其涉及一种通过多。
9、工位结合自动走位的 功能进行工件的批量焊接的设备及其方法。 背景技术 0002 自从自动焊接设备问世以来，其发展日新月异，人们根据焊接工件,的形状和 结构的不同创造出各式的自动焊接设备，环缝自动焊接设备便是其中一种。公开号为 202963752U的中国发明专利公开了一种油缸环缝全自动焊接机，它由床身架装置、主传动 装置、车头箱装置、电控操作盒、尾架装置、中心架装置、轨道梁行走装置、防辐射拉门焊枪 架跑车组成；床身架装置的一端设置有主传动装置，床身架装置的上端一侧设置有车头箱 装置，车头箱装置的上端设置有电控操作盒，床身架装置的上端另一侧设置有尾架装置，床 身架装置的上端中部设置有中心架装置，中。
10、心架装置的上端设置有轨道梁行走装置，防辐 射拉门的上端与轨道梁行走装置滑动连接，焊枪架跑车安装在轨道梁行走装置上。该自动 焊接机故障率低，焊接时精度高，但一次只能对单个环缝进行焊接，效率较低。 发明内容 0003 本发明的第一个目的是提供一种加工精度高、效率高的多工位环缝自动焊机。 0004 本发明的目的通过以下技术方案实现：一种多工位环缝自动焊机,包括设置有焊 枪组(502)的焊枪装置(500)、设置有至少一组能够固定工件(8)并使工件(8)旋转的工 位组(200)的多工位料台(100)，焊枪组(502)包括至少一个焊枪(501)，工位组(200)包 括至少一个加工工位(201)，且焊枪组(。
11、502)上的焊枪(501)与工件(8)的焊接处(83)对 应配合。其中，焊枪装置(500)还包括一焊枪座(503)和能使焊枪组(502)靠近或远离工 件(8)焊接处(83)的焊枪动力装置；多工位料台(100)还包括上组件(101)、下组件(102) 和带动上组件(101)、下组件(102)旋转的第一电机(400)，加工工位(201)包括设置在上 组件(101)的顶料杆(103)和设置在下组件(102)的顶料座(104)，顶料杆(103)上设置 有使顶料杆(103)上下运动的压紧弹簧(105)，工件(8)通过顶料杆(103)和顶料座(104) 固定，在多工位料台(100)上设置有带动顶料座(10。
12、4)旋转的旋转装置(300)。同时为了进 一步优化该技术，可以添设自动出料装置、出料头和储料仓(700)的技术内容，而且可以对 工位组(200)的组数进行设计，使其进行正多边形的形式进行排布，这样就可以实现了多 工件(8)自动化加工。 0005 本发明的第二个目的是提供一种适合上述的多工位环缝自动焊机的焊接方法： 0006 一种环缝自动焊的焊接方法，包括如下步骤： 0007 A.上料：欲进行焊接的工件(8)组合好后，先上推顶料杆(103)把工件(8)放置 在顶料座(104)与顶料杆(103)之间，再通过放开顶料杆(103)，通过压紧弹簧(105)使工 件(8)固定； 0008 B.走位：通过第。
13、一电机(400)带动多工位料台(100)旋转，并使未焊接的工件(8) 说 明 书CN 104014901 A 2/4页 5 旋转至焊枪组(502)前方； 0009 C.焊接：在第二电机(301)的带动下工件(8)会随着顶料座(104)进行旋转此时 再通过焊枪(501)对工件(8)进行焊接。 0010 D.下料：工件(8)焊接后，通过下料装置中的下料气缸带动下料杆推出工件(8)。 0011 本发明的有益效果有：1、通过焊枪装置(500)、多工位料台(100)来实现了全自动 机械式的工件(8)焊接工序，可以达到高效率高精度的焊接。同时，在提高焊接精度时可 以降低工件(8)的报废率，达到了减少材料的。
14、损耗，进而实现了环保的效果；同时，工位组 (200)正多边形的形式进行排布可以有效的提高设备对工件(8)的加工效率，减少人力成 本，进而达到了诸多经济效益。2、其焊接方法在多工位环缝自动焊机的基础上实现了多工 位高效率高精度的焊接方法。 附图说明 ： 0012 图1是本发明气缸式焊枪装置的整体结构示意图。 0013 图2是本发明电机式焊枪装置的整体结构示意图。 0014 图3是本发明多顶块式旋转装置的安装结构示意图。 0015 图4是本发明单顶块式旋转装置的安装结构示意图。 0016 图5是本发明导向板和第一气缸的连接示意图。 0017 图6是本发明固定板和导向板的结构示意图。 0018 图7。
15、是本发明中工件的示意图。 0019 图8是本发明四工位组的布局结构的示意图。 0020 图9是本发明六工位组的布局结构的示意图。 0021 图10是本发明弧形拉杆式出料装置的示意图。 0022 图11是本发明支杆式出料装置的示意图。 0023 图中标注注释：图中标注注释：100-多工位料台,101-上组件，102-下组件， 103-顶料杆，104-顶料座，105-压紧弹簧，200-工位组，201-加工工位，300-旋转装置， 301-第二电机，302-皮带，303-第二气缸，304-顶块，3041-梯形凸块，400-第一电机， 500-焊接装置，501-焊枪，502-焊枪组，503-焊枪座，5。
16、04-第一气缸，505-固定板，5051-导 向槽，506-导向板，5061-导向条，507-第三电机，5071-蜗杆，5072-蜗轮，508-活动架， 509-导轨，600-出料斗，700-储料仓，800-第三气缸，801-出料杆，802-弧形拉杆，803-支 杆，8-工件，81-柱杆，82-环片,83-焊接处。 具体实施方式 0024 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 0025 参考图7：欲进行加工的工件8由柱杆81和环片82组成，且环片82和柱杆81之 间通过在接触处焊接固定，以下对柱杆81与环片82的接。
17、触处定义为焊接处83。此技术方 案的目的就是能够进行全自动的对环片82和柱杆81进行焊接固定。 0026 参考图1和图2，一种多工位环缝自动焊机,包括设置有焊枪组502的焊枪装置 500、设置有至少一组能够固定工件8并使工件8旋转的工位组200的多工位料台100，所述 说 明 书CN 104014901 A 3/4页 6 的焊枪组502包括至少一个焊枪501，所述工位组200包括至少一个加工工位201，且焊枪 组502上的焊枪501与工件8的焊接处83对应配合。 0027 为了完善上述的技术方案，现对上述的结构进一步的设计： 0028 在参考图1和图2，焊枪装置500：包括焊枪座503和能使焊。
18、枪组502靠近或远离 工件8焊接处83的焊枪动力装置； 0029 其中，焊枪动力装置方式可以通过气缸或电机配合齿条齿轮或第三电机507配合 涡轮蜗杆5071等方式进行传动， 0030 此处列举1、第三电机507配合涡轮蜗杆5071传动方式：所述的焊接座上设置有 活动架508，焊枪组502还包括一固定焊枪501的固定板505，焊枪组502通过固定板505 固定在活动架508上，所述的活动架508与焊接座通过导轨509活动连接，在活动架508上 设置有涡轮，所述的焊接座上设置有第三电机507，所述的第三电机507通过蜗杆5071和活 动架508上的涡轮连接。在工作时，第三电机507通过涡轮和蜗杆5。
19、071通过活动架508来 使焊枪组502靠近或者远离工件8的焊接处83。2、气缸传动方式：所述的焊枪组502还包 括一固定焊枪501的固定板505，在结合参考图5和图6，所述的焊枪座503还固定有一与 固定板505连接的第一气缸504、与固定板505活动连接的导向板506。在导向板506上设 置有导向条5061，在固定板505上设置有导向槽5051。在工作中通过气缸通过导向条5061 和导向槽5051带动固定板505靠近或者远离工件8的焊接处83。 0031 参考图3和图4，多工位料台100：包括上组件101、上组件102和带动上组件101、 上组件102旋转的第一电机400，在工作中，可以通。
20、过轴固定上组件101和上组件102，再由 第一电机400配合减速机带动轴旋转进而实现统一带动上组件101和上组件102的旋转， 当然在实际修改中也可以通过多个电机分别带动上组件101和上组件102的旋转，只要保 证上组件101和上组件102的旋转角度的统一即可。所述的加工工位201包括设置在上组 件101的顶料杆103和设置在上组件102的顶料座104，所述的顶料杆103上设置有使顶料 杆103上下运动的压紧弹簧105，工件8通过顶料杆103和顶料座104固定，在多工位料台 100上设置有带动顶料座104旋转的旋转装置300。 0032 旋转装置300：设置在多工位料台100靠近焊枪装置500。
21、的一侧并置于顶料座104 的正下方，旋转装置300包括与顶料座104连接的顶块304、带动顶块304上升并使顶块304 与顶料座104接触连接的第二气缸303和带动顶块304旋转的第二电机301。当然在实施 中，此处顶块304可做成梯形凸块3041，并在顶料座104的底端端面上开设梯形槽，这样就 可以使顶块304和顶料座104充分接触，当然，这里的梯形凸块3041和梯形槽可以根据需 求设计成三角形、平行四边形等配合的形状。在设计中，考虑到一个工位组200由多个加工 工位201组200成，故此处旋转装置300中顶块304的数量也可以和一组工位组200中加 工工位201的数量一致，此时，设计成由第。
22、二电机301配合皮带302和皮带302轮进行联动 连接，当然也可以通过齿轮组进行联动连接。当然可以在顶料座104的底部直接通过齿轮 或者皮带302进直接的联动连接，这样其顶块304的数量只要一个就行啦。 0033 同时为了使其下料方便，所述的多工位料台100上设置有出料斗600，在出料斗 600正下方设置有储料仓700。同时在多工位料台100上设置有自动出料装置。自动出料 装置：包括置于上组件101的第三气缸800，第三气缸800下面依次连接置于工件8后面的 出料杆801和能使出料杆801顶出工件8的斜拉杆。这里的工件8后面指的是相对于出料 说 明 书CN 104014901 A 4/4页 7。
23、 斗600，使出料杆801推动工件8向出料斗600的位置。 0034 参考图10和图11，其中的斜拉杆的方式可以为弧形，以下就简称弧形拉杆802，其 气缸上设置一气缸拉杆，气缸拉杆和弧形拉杆802一端连接，而弧形拉杆802与出料杆801 的中间部位连接，且弧形拉杆802的中间可旋转的固定在多工位料台100上，这样就可以使 气缸上拉F5，由于弧形拉杆802中间部位是选装式的固定，这样就可以使出料杆801向工件 8方向F4和向上F2的运动。进而到达到出料的效果。当然可以以通过杠杆原理来设计斜 料杆，当斜料杆为一支杆803，通过中间部位固定，一端通过气缸施加一向下的推力F3，这 样同样可以达到使出料。
24、杆801向工件8方向F4和向上F2的运动，总结只要使出料杆801 向工件8方向运动并顶出工件8即可。 0035 参考图8和图9，工位组200：可以设计成四组，且呈正方形排布。这样在设备走位 中，就需要使第一电机400每工作一次就能够让多工位料台100旋转90度，这样就是一个 周期为四次。当然在实际中，也可以让工位组200设计成六组，且呈正六边形排布，这样在 设备走位中，就需要使第一电机400每工作一次就能够让多工位料台100旋转60度，这样 就是一个周期为六次。当然里面的加工工位数量根据设备的体积大小来决定。 0036 一种环缝自动焊的焊接方法，包括如下步骤： 0037 A.上料：欲进行焊接的。
25、工件8组合好后，先上推顶料杆103把工件8放置在顶料 座104与顶料杆103之间，再通过放开顶料杆103，通过压紧弹簧105使工件8固定； 0038 B.走位：通过第一电机400带动多工位料台100旋转，并使未焊接的工件8旋转 至焊枪组502前方； 0039 C.焊接：在第二电机301的带动下工件8会随着顶料座104进行旋转此时再通过 焊枪501对工件8进行焊接。 0040 D.下料：工件8焊接后，通过下料装置中的下料气缸带动下料杆推出工件8。 0041 在上述的工序中，焊枪501的位置可以进行预先进行定位好。 0042 以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 。
26、来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也 应视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 104014901 A 1/6页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104014901 A 2/6页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104014901 A 3/6页 10 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104014901 A 10 4/6页 11 图7 图8 说 明 书 附 图CN 104014901 A 11 5/6页 12 图9 图10 说 明 书 附 图CN 104014901 A 12 6/6页 13 图11 说 明 书 附 图CN 104014901 A 13 。