一种新型的排气歧管自动焊接设备及其工作方法技术

本发明专利技术提供了一种新型的排气歧管自动焊接设备及其工作方法，包括设备机架、单段焊接工作台、多功能机械手、法兰滑道、组合焊接工作台及抛光装置；所述单段焊接工作台可以左右移动、翻转对接焊缝，设置的夹爪在焊接时能够转动焊件，所述组合焊接工作台能够把各段歧管组合对接在一起，焊接排气总管后可自动进行抛光；所述多功能机械手上设有自动夹紧结构，所述自动夹紧机构能自动更换夹紧工作头。本发明专利技术先分段进行焊接再进行整体焊接，焊接后进行抛光，设备可通过自动更换工作头实现焊接、搬运、检测、去除应力功能，非常合适对排气歧管进行焊接工作。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的排气歧管自动焊接设备及其工作方法
本专利技术属于汽车零部件加工
，涉及一种新型的排气歧管自动焊接设备及其工作方法。
技术介绍
排气歧管是汽车制造中重要组成零件，目前在对排气歧管的焊接工艺中主要采用手工焊接为主，而现有的手工焊接无法一次性完成焊缝的焊接，焊接时焊缝均匀性较差，导致焊接质量不稳定；同时焊接时需要反复将排气歧管固定在夹具中调整对接焊缝，严重的影响生产效率，增大人工成本高；且焊接完成后排气歧管内表面焊缝存在焊渣、毛刺等杂物，会加大排气阻力，排气出现紊乱现象，影响发动机正常工作；焊接后无法及时检测焊缝气密性，若出现气密性不良，需要重新返工，费时费力，同时焊接时产生的焊接应力无法清除，影响焊接质量。因此，需要设计一种新型的排气歧管自动焊接设备，能够根据各段的外观形状不同进行自动焊接工作，然后自动搬运到工装组合模具中对接并焊接在一起，焊接完成后能够自动抛光管道内表面、进行气密性检测工作以及焊接时能够去除焊接应力。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种新型的排气歧管自动焊接设备及其工作方法。本专利技术包括设备机架、单段焊接工作台、多功能机械手、法兰滑道、组合焊接工作台及抛光装置；单段焊接工作台可在设备机架上左右进行移动与自动下滑法兰对接，并且通过在转轴上设置夹爪可使焊件绕Y轴旋转360°，通过在夹爪上设置滚轮可使焊件绕X轴旋转360°，使焊缝对接更加紧密，方便对焊件不同角度焊缝进行焊接，提高焊接质量；多功能机械手能够自动更换并锁紧不同的工作头，完成焊接、搬运、检测、去除应力功能，有效提高了工作效率及焊接质量；通过在组合焊接工作台上设置组合模具，能够把各段歧管组合对接在一起然后再同时进行焊接，有效提高了焊缝均匀性，确保焊接质量；同时还集成了抛光装置，在组合焊接完成后能够利用磨粒流体自动对排气歧管内表面焊缝存在焊渣、毛刺等杂物通过抛光去除，减小排气阻力，提高产品质量。本专利技术的技术方案如下：一种新型的排气歧管自动焊接设备，包括设备机架、单段焊接工作台、多功能机械手、法兰滑道、组合焊接工作台及抛光装置；所述设备机架设有四组，每两组间通过上下两根横向滑杆固定连接，所述单段焊接工作台设有两组，所述单段焊接工作台底部设有直线电机Ⅰ，所述直线电机Ⅰ套接在滑杆上，所述直线电机Ⅰ顶部固定设有四根支撑杆Ⅰ，所述支撑杆Ⅰ顶部固定在两组支架上，所述支架中部设有转轴，所述转轴穿过支架，所述转轴端部连接有翻转伺服电机，所述转轴上滑动套接有夹紧拉杆，所述夹紧拉杆端部连接有夹紧气缸Ⅰ，所述转轴上设有夹爪，所述夹爪分为活动爪和固定爪，所述活动爪固定在夹紧拉杆上，所述固定爪固定在转轴上，所述夹爪上部设有多组从动滚轮，所述夹爪底部设有主动滚轮，所述主动滚轮连接有滚动伺服电机；所述多功能机械手设在设备机架旁，所述多功能机械手底部设有滑动导轨，所述滑动导轨上套接有机械手底座，所述机械手底座中部设有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆端部连接到滑动伺服电机上，所述多功能机械手3端部设有自动夹紧机构，所述自动夹紧机构包括轴套、拉杆和推动液压缸，所述轴套左端固定在多功能机械手端部，所述拉杆设在轴套中部位置，所述拉杆右端设有弹性卡爪，所述拉杆左侧套有蝶形弹簧，所述拉杆左端面固定有推动液压缸，所述推动液压缸设在轴套内，所述拉杆内设有喷气孔，所述轴套右端设为锥形套，所述锥形套与焊接去应力工作头、搬运检测工作头接口对应；所述法兰滑道设在设备机架左侧，所述法兰滑道一端固定连接在支撑架上，一端固定连接在设备机架上，并呈45度倾斜布置，所述法兰滑道中下部设有止动气缸，所述法兰滑道底端部设有夹紧气缸Ⅱ，所述法兰滑道为中空凹型结构；所述法兰滑道底端水平高度与夹爪相一致；所述组合焊接工作台包括压紧台、左夹紧卡盘和右夹紧盘，所述压紧台底部设有直线电机Ⅱ，所述直线电机Ⅱ上设有四根支撑杆Ⅱ，所述支撑杆Ⅱ两端分别固定在直线电机Ⅱ和压紧台上，所述左夹紧卡盘设在压紧台右侧，所述左夹紧卡盘通过中空固定管与压紧台连接，所述左夹紧卡盘上设有气动夹爪，所述右夹紧盘设在设备机架左侧，所述右夹紧盘前端设有组合模具，所述右夹紧盘后端固定连接有转动轴，所述转动轴穿过横架，并连接到转动电机上，所述横架两端与设备机架套接，所述横架垂直方向固定设有升降丝杆，所述升降丝杆顶端连接有升降电机，所述抛光装置设在设备机架右侧；所述单段焊接工作台可以通过直线电机Ⅰ带动沿着滑杆左右移动，方便对接焊缝，所转轴在翻转伺服电机的带动进行360度旋转，转轴上的夹爪携带焊件也可同时进行旋转；夹爪上设置有多组从动滚轮和主动滚轮可在夹紧焊件焊接时带动焊件在夹爪内进行360度旋转，提高焊接质量；所述多功能机械手可以在滑动导轨上滑动，方便夹取焊接，所述法兰滑道呈45度倾斜可以是法兰能够利用自身重力下滑，方便对接焊口，所述止动气缸能够避免法兰大量下滑压力过大，夹紧气缸Ⅱ夹紧力不够，法兰掉落；所述压紧台可通过直线电机Ⅱ带动沿着滑杆左右移动，方便夹紧排气总管与各段歧管对接焊口，所述转动轴能够带动组合起来的排气总管旋转360°进行焊接，提高焊接质量；所述升降丝杆可以带动组合模具进行升降，切换工作模式。进一步的，所述焊接去应力工作头包括锤击头、焊枪和气动马达，所述气动马达左端连接有锥柄Ⅰ，所述焊枪固定在气动马达右端，所述锥柄Ⅰ上设有拉钉，所述锤击头连接到气动马达上，所述拉钉Ⅰ与弹性卡爪相对应，所述锥柄Ⅰ与锥形套相对应，所述锤击头能够在气动马达的带动下摆动，锤击焊缝，所述锥柄Ⅰ能够套进锥形套内部，所述弹性卡爪能够卡紧拉钉Ⅰ。进一步的，所述所述搬运检测工作头包括气动夹指气缸、气动夹指和收发一体检测探头，所述气动夹指设有两组，所述气动夹指铰接在气动夹指气缸右端，所述气动夹指上设有超声波收发一体检测探头，所述超声波收发一体检测探头通过信号线连接到超声波检测控制模块，所述动夹指气缸左端固定在锥柄Ⅱ上，所述锥柄Ⅱ上设有拉钉Ⅱ，所述拉钉Ⅱ与弹性卡爪相对应，所述锥柄Ⅱ与锥形套相对应；所述超声波收发一体检测探头安装在气动夹指上的通孔，气动夹指夹取焊件时其不受力，锥柄Ⅱ能够套进锥形套内部，所述弹性卡爪能够卡紧拉钉Ⅱ。进一步的，所述抛光装置包括上挤压装置、下挤压装置、磨粒添加泵和磨粒暂存箱，所述上挤压装置设在压紧台上，所述上挤压装置包括活塞腔Ⅰ、活塞Ⅰ和液压缸Ⅰ，所述活塞腔Ⅰ呈“L”字嵌入压紧台，所述活塞腔Ⅰ底部出口穿过中空转轴与左夹紧卡盘，并与排气总管端对接，所述活塞Ⅰ设在活塞腔Ⅰ内部，并连接到液压缸Ⅰ，所述液压缸Ⅰ通过固定杆Ⅰ垂直固定在压紧台上；所述下挤压装置包括活塞腔Ⅱ、直线电机Ⅲ、支撑立柱、活塞Ⅱ和液压缸Ⅱ，所述直线电机Ⅲ设在横向滑杆上，所述直线电机Ⅲ上设有支撑立柱，所述活塞腔Ⅱ水平固定在支撑立柱上，所述活塞腔Ⅱ内设有活塞Ⅱ，所述活塞Ⅱ与液压缸Ⅱ固定连接，所述液压缸Ⅱ通过固定杆Ⅱ水平固定在支撑立柱上，所述活塞腔Ⅱ端面出口设有对接法兰，所述对接法兰与歧管法兰相对应；所述活塞腔Ⅰ和活塞腔Ⅱ上均设有压力检测装置，所述活塞腔Ⅱ上设有磨粒回收软管，所述磨粒回收软管连接到磨粒暂存箱，所述磨粒添加泵设有出口管道和进口管道，所述进口管道连接到磨粒暂存箱，所述出口管道连接到活塞腔Ⅰ，所述进口管道上连接有气管，所述气管连接到空压系统；所述上挤压装置和下挤压装置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：包括设备机架（1）、单段焊接工作台（2）、多功能机械手（3）、法兰滑道（4）、组合焊接工作台（5）及抛光装置（6）；所述设备机架（1）设有四组，每两组间通过上下两根横向滑杆（1.1）固定连接，所述单段焊接工作台（2）设有两组，所述单段焊接工作台（2）底部设有直线电机Ⅰ（2.1），所述直线电机Ⅰ（2.1）套接在滑杆（1.1）上，所述直线电机Ⅰ（2.1）顶部固定设有四根支撑杆Ⅰ（2.2），所述支撑杆Ⅰ（2.2）顶部固定在两组支架（2.3）上，所述支架（2.3）中部设有转轴（2.4），所述转轴（2.4）穿过支架（2.3），所述转轴（2.4）端部连接有翻转伺服电机（2.5），所述转轴（2.4）上滑动套接有夹紧拉杆（2.6），所述夹紧拉杆（2.6）端部连接有夹紧气缸Ⅰ（2.7），所述转轴（2.4）上设有夹爪（2.8），所述夹爪（2.8）分为活动爪（2.81）和固定爪（2.82），所述活动爪（2.81）固定在夹紧拉杆（2.6）上，所述固定爪（2.82）固定在转轴（2.4）上，所述夹爪（2.8）上部设有多组从动滚轮（2.83），所述夹爪（2.8）底部设有主动滚轮（2.84），所述主动滚轮（2.84）连接有滚动伺服电机（2.85）；所述多功能机械手（3）设在设备机架（1）旁，所述多功能机械手（3）底部设有滑动导轨（3.1），所述滑动导轨（3.1）上套接有机械手底座（3.4），所述机械手底座（3.4）中部设有滚珠丝杆（3.3），所述滚珠丝杆（3.3）端部连接到滑动伺服电机（3.5）上，所述多功能机械手（3）端部设有自动夹紧机构（3.2），所述自动夹紧机构（3.2）包括轴套（3.21）、拉杆（3.22）和推动液压缸（3.26），所述轴套（3.21）左端固定在多功能机械手（3）端部，所述拉杆（3.22）设在轴套（3.21）中部位置，所述拉杆（3.22）右端设有弹性卡爪（3.23），所述拉杆（3.22）左侧套有蝶形弹簧（3.25），所述拉杆（3.22）左端面固定有推动液压缸（3.26），所述推动液压缸（3.26）设在轴套（3.21）内，所述拉杆（3.22）内设有喷气孔（3.24），所述轴套（3.21）右端设为锥形套（3.27），所述锥形套（3.27）与焊接去应力工作头（3.6）、搬运检测工作头（3.7）接口对应；所述法兰滑道（4）设在设备机架（1）左侧，所述法兰滑道（4）一端 固定连接在支撑架（4.1）上，一端固定连接在设备机架（1）上，并呈45度倾斜布置，所述法兰滑道（4）中下部设有止动气缸（4.2），所述法兰滑道（4）底端部设有夹紧气缸Ⅱ（4.3），所述法兰滑道（4）为中空凹型结构；所述法兰滑道（4）底端水平高度与夹爪（2.8）相一致；所述组合焊接工作台（5）包括压紧台（5.1）、左夹紧卡盘（5.4）和右夹紧盘（5.6），所述压紧台（5.1）底部设有直线电机Ⅱ（5.2），所述直线电机Ⅱ（5.2）上设有四根支撑杆Ⅱ（5.3），所述支撑杆Ⅱ（5.3）两端分别固定在直线电机Ⅱ（5.2）和压紧台（5.1）上，所述左夹紧卡盘（5.4）设在压紧台（5.1）右侧，所述左夹紧卡盘（5.4）通过中空固定管（5.10）与压紧台（5.1）连接，所述左夹紧卡盘（5.4）上设有气动夹爪（5.5），所述右夹紧盘（5.6）设在设备机架（1）左侧，所述右夹紧盘（5.6）前端设有组合模具（5.7），所述右夹紧盘（5.6）后端固定连接有转动轴（5.8），所述转动轴（5.8）穿过横架（5.12），并连接到转动电机（5.9）上，所述横架（5.12）两端与设备机架（1）套接，所述横架（5.12）垂直方向固定设有升降丝杆（5.13），所述升降丝杆（5.13）顶端连接有升降电机（5.14），所述抛光装置（6）设在设备机架（1）右侧。...

【技术特征摘要】
1.一种新型的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：包括设备机架（1）、单段焊接工作台（2）、多功能机械手（3）、法兰滑道（4）、组合焊接工作台（5）及抛光装置（6）；所述设备机架（1）设有四组，每两组间通过上下两根横向滑杆（1.1）固定连接，所述单段焊接工作台（2）设有两组，所述单段焊接工作台（2）底部设有直线电机Ⅰ（2.1），所述直线电机Ⅰ（2.1）套接在滑杆（1.1）上，所述直线电机Ⅰ（2.1）顶部固定设有四根支撑杆Ⅰ（2.2），所述支撑杆Ⅰ（2.2）顶部固定在两组支架（2.3）上，所述支架（2.3）中部设有转轴（2.4），所述转轴（2.4）穿过支架（2.3），所述转轴（2.4）端部连接有翻转伺服电机（2.5），所述转轴（2.4）上滑动套接有夹紧拉杆（2.6），所述夹紧拉杆（2.6）端部连接有夹紧气缸Ⅰ（2.7），所述转轴（2.4）上设有夹爪（2.8），所述夹爪（2.8）分为活动爪（2.81）和固定爪（2.82），所述活动爪（2.81）固定在夹紧拉杆（2.6）上，所述固定爪（2.82）固定在转轴（2.4）上，所述夹爪（2.8）上部设有多组从动滚轮（2.83），所述夹爪（2.8）底部设有主动滚轮（2.84），所述主动滚轮（2.84）连接有滚动伺服电机（2.85）；所述多功能机械手（3）设在设备机架（1）旁，所述多功能机械手（3）底部设有滑动导轨（3.1），所述滑动导轨（3.1）上套接有机械手底座（3.4），所述机械手底座（3.4）中部设有滚珠丝杆（3.3），所述滚珠丝杆（3.3）端部连接到滑动伺服电机（3.5）上，所述多功能机械手（3）端部设有自动夹紧机构（3.2），所述自动夹紧机构（3.2）包括轴套（3.21）、拉杆（3.22）和推动液压缸（3.26），所述轴套（3.21）左端固定在多功能机械手（3）端部，所述拉杆（3.22）设在轴套（3.21）中部位置，所述拉杆（3.22）右端设有弹性卡爪（3.23），所述拉杆（3.22）左侧套有蝶形弹簧（3.25），所述拉杆（3.22）左端面固定有推动液压缸（3.26），所述推动液压缸（3.26）设在轴套（3.21）内，所述拉杆（3.22）内设有喷气孔（3.24），所述轴套（3.21）右端设为锥形套（3.27），所述锥形套（3.27）与焊接去应力工作头（3.6）、搬运检测工作头（3.7）接口对应；所述法兰滑道（4）设在设备机架（1）左侧，所述法兰滑道（4）一端固定连接在支撑架（4.1）上，一端固定连接在设备机架（1）上，并呈45度倾斜布置，所述法兰滑道（4）中下部设有止动气缸（4.2），所述法兰滑道（4）底端部设有夹紧气缸Ⅱ（4.3），所述法兰滑道（4）为中空凹型结构；所述法兰滑道（4）底端水平高度与夹爪（2.8）相一致；所述组合焊接工作台（5）包括压紧台（5.1）、左夹紧卡盘（5.4）和右夹紧盘（5.6），所述压紧台（5.1）底部设有直线电机Ⅱ（5.2），所述直线电机Ⅱ（5.2）上设有四根支撑杆Ⅱ（5.3），所述支撑杆Ⅱ（5.3）两端分别固定在直线电机Ⅱ（5.2）和压紧台（5.1）上，所述左夹紧卡盘（5.4）设在压紧台（5.1）右侧，所述左夹紧卡盘（5.4）通过中空固定管（5.10）与压紧台（5.1）连接，所述左夹紧卡盘（5.4）上设有气动夹爪（5.5），所述右夹紧盘（5.6）设在设备机架（1）左侧，所述右夹紧盘（5.6）前端设有组合模具（5.7），所述右夹紧盘（5.6）后端固定连接有转动轴（5.8），所述转动轴（5.8）穿过横架（5.12），并连接到转动电机（5.9）上，所述横架（5.12）两端与设备机架（1）套接，所述横架（5.12）垂直方向固定设有升降丝杆（5.13），所述升降丝杆（5.13）顶端连接有升降电机（5.14），所述抛光装置（6）设在设备机架（1）右侧。2.根据权利要求1所述的一种新型的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：所述焊接去应力工作头（3.6）包括锤击头（3.61）、焊枪（3.62）和气动马达（3.63），所述气动马达（3.63）左端连接有锥柄Ⅰ（3.64），所述焊枪（3.62）固定在气动马达（3.63）右端，所述锥柄Ⅰ（3.64）上设有拉钉Ⅰ（3.65），所述锤击头（3.61）连接到气动马达（3.63）上，所述拉钉Ⅰ（3.65）与弹性卡爪（3.23）相对应，所述锥柄Ⅰ（3.64）与锥形套（3.27）相对应。3.根据利要求1所述的一种新型的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：所述搬运检测工作头（3.7）包括气动夹指气缸（3.71）、气动夹指（3.72）和收发一体检测探头（3.73），所述气动夹指（3.72）设有两组，所述气动夹指（3.72）铰接在气动夹指气缸（3.71）右端，所述气动夹指（3.72）上设有超声波收发一体检测探头（3.73），所述超声波收发一体检测探头（3.73）通过信号线（3.74）连接到超声波检测控制模块，所述动夹指气缸（3.71）左端固定在锥柄Ⅱ（3.75）上，所述锥柄Ⅱ（3.75）上设有拉钉Ⅱ（3.76），所述拉钉Ⅱ（3.76）与弹性卡爪（3.23）相对应，所述锥柄Ⅱ（3.75）与锥形套（3.27）相对应。4.根据权利要求1所述的一种新型的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：所述抛光装置（6）包括上挤压装置（6.1）、下挤压装置（6.2）、磨粒添加泵（6.3）和磨粒暂存箱（6.4），所述上挤压装置（6.1）设在压紧台（5.1）上，所述上挤压装置（6.1）包括活塞腔Ⅰ（6.11）、活塞Ⅰ（6.12）和液压缸Ⅰ（6.13），所述活塞腔Ⅰ（6.11）呈“L”字嵌入压紧台（5.1），所述活塞腔Ⅰ（6.11）底部出口穿过中空转轴（5.10）与左夹紧卡盘（5.4），并与排气总管（5.11）端对接，所述活塞Ⅰ（6.12）设在活塞腔Ⅰ（6.11）内部，并连接到液压缸Ⅰ（6.13），所述液压缸Ⅰ（6.13）通过固定杆Ⅰ（6.14）垂直固定在压紧台（5.1）上；所述下挤压装置（6.2）包括活塞腔Ⅱ（6.26）、直线电机Ⅲ（6.23）、支撑立柱（6.24）、活塞Ⅱ（6.25）和液压缸Ⅱ（6.21），所述直线电机Ⅲ（6.23）设在横向滑杆（1.1）上，所述直线电机Ⅲ（6.23）上设有支撑立柱（6.24），所述活塞腔Ⅱ（6.26）水平固定在支撑立柱（6.24）上，所述活塞腔Ⅱ（6.26）内设有活塞Ⅱ（6.25），所述活塞Ⅱ（6.25）与液压缸Ⅱ（6.21）固定连接，所述液压缸Ⅱ（6.21）通过固定杆Ⅱ（6.22）水平固定在支撑立柱（6.24）上，所述活塞腔Ⅱ（6.26）端面出口设有对接法兰（6.28），所述对接法兰（6.28）与歧管法兰（4.4）相对应；所述活塞腔Ⅰ（6.11）和活塞腔Ⅱ（6.26）上均设有压力检测装置（6.27），所述活塞腔Ⅱ（6.26）上设有磨粒回收软管（6.29），所述磨粒回收软管（6.29）连接到磨粒暂存箱（6.4），...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春洪，
申请(专利权)人：李春洪，
类型：发明
国别省市：广西,45