CN115446538A - 多工位焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接机器技术领域，具体为多工位焊接设备，包括机架，沿工件的移动方向，机架上依次设有至少两个焊接工位，机架上还设有用于运输工件的移栽机构；焊接工位包括装夹定位装置和焊接装置，装夹定位装置用于夹紧移栽机构移送的工件，焊接装置用于对夹紧后的工件进行焊接。通过设置至少两个焊接工位，并利用移栽机构来运输工件，使一个工件的焊接工作可分摊至不同焊接工位上，大大提高了焊接效率和工件流转效率，且焊接工位的结构设置较为简单，采用装夹定位装置夹紧工件、焊接装置焊接工件即可；省去了在同一焊接工位多次移动、装夹、调整工件的麻烦。

Description

多工位焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接机器技术领域，具体为多工位焊接设备。

背景技术

当现有的焊接设备需要对工件的多个位置进行焊接，一般是采用一个焊接工位即完成多个位置的焊接，因此焊接效率非常低下，且焊接工位的结构非常负责；而还有一些设有多个焊接工位的焊接设备，其加工时也是每个工位对应加工一个工件，单个工件的焊接效率也不高。

发明内容

本发明的目的在于提出多工位焊接设备，旨在解决现有技术中焊接效率低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出多工位焊接设备，包括机架，沿工件的移动方向，机架上依次设有至少两个焊接工位，机架上还设有用于运输工件的移栽机构；焊接工位包括装夹定位装置和焊接装置，装夹定位装置用于夹紧移栽机构移送的工件，焊接装置用于对夹紧后的工件进行焊接。

优选地，沿工件的移动方向，第一个焊接工位的前方设有上下料装置，和/或，最后一个焊接工位的后方设有上下料装置；上下料装置包括支撑架、X轴移动机构、Z轴移动机构和上下料夹具；支撑架架设在机架上，X轴移动机构安装在支撑架上，Z轴移动机构安装在X轴移动机构上、且可在X轴移动机构的作用下沿工件的移动方向移动，上下料夹具安装在Z轴移动机构上、且可在Z轴移动机构的作用下在竖直方向上移动。通过设置上下料装置，实现了工件上料和下料的自动化，提高了加工效率；且上下料装置与移栽机构、焊接工位紧密配合，使各个动作可同步进行，大大提高了加工效率。

优选地，移栽机构包括移送滑轨、移送组件和驱动装置，移送滑轨安装在机架上、且长度方向与工件的移动方向一致，移送组件可滑动地设置在移送滑轨上，驱动装置用于驱使移送组件在移送滑轨上滑动。移栽机构如此设置，可使移送组件在输送工件时能更好地按照设定路径移动，防止产生偏移。

优选地，移送组件包括移送板、升降装置、升降板和支撑定位板，移送板可滑动地设置在移送滑轨上，升降装置安装在移送板上，升降板与升降装置的输出端连接，支撑定位板设置在升降板上、用于支撑固定工件。移送组件结构如此设置，可方便将工件移送至装夹定位装置中，且能方便装夹定位装置对工件进行夹紧。

优选地，移送板上开设有通孔，通孔上安装有限位套筒；升降板上设置有限位柱，限位柱可上下滑动地插设在限位套筒内。设置限位套筒和限位柱，可限制升降板在上升和下降时的径向偏移，保证升降板、支撑定位板和工件稳定上升，防止工件偏移、掉落。

优选地，移栽机构包括多个移送组件，相邻两个移送组件之间通过连杆连接，相邻两个移送组件之间的距离等于相邻两个焊接工位之间的距离。多个移送组件可同步移动，且能精准移送至对应的焊接工位上，一次移动可输送多个工件，一次移动可完成所有焊接工位更换工件的动作，因此生产效率更高、同步性更好。

优选地，焊接工位还包括左焊接台和右焊接台，左焊接台和右焊接台均安装在机架上、且分别位于移栽机构的两侧；左焊接台和/或右焊接台上安装有焊接装置；装夹定位装置包括左夹具组件和右夹具组件，左夹具组件可滑动地安装在左焊接台上，右夹具组件可滑动地安装在右焊接台上，左夹具组件和右夹具组件可相互靠近或远离以夹紧或松开工件。方便装夹工件，且能灵活调整焊接装置的数量和位置，以适用于加工不同的工件，同时还能保持加工效率；而且左夹具组件和右夹具组件可作为定位基准和夹紧标准，使工件装夹的位置更精准，后续焊接更方便、快捷。

优选地，左夹具组件包括左滑轨、左滑板、左气缸和左夹紧件，左滑轨和左气缸均安装在左焊接台上，左滑板可滑动地设置在左滑轨上，左滑板与左气缸的输出端连接，左夹紧件安装在左滑板上。方便精准装夹工件，且能更好地适应不同长度的工件。

优选地，左夹具组件还包括左松紧气缸，左夹紧件为左松紧爪；左松紧气缸安装在左滑板上，左松紧爪与左松紧气缸的输出端连接；左松紧气缸的输出端伸展时，左松紧爪张开；左松紧气缸的输出端收缩时，左松紧爪收紧。设置左松紧气缸和左松紧爪，可使左松紧爪伸入并固定工件，特别适用于管状结构的工件，且装夹得更稳。

优选地，装夹定位装置还包括用于驱动工件旋转的旋转驱动组件。设置有旋转驱动组件来驱动工件转动，焊接装置则固定在左焊接台和右焊接台上即可，整体结构较为简单，且能方便焊接管状工件。

优选地，旋转驱动组件包括电机、主动轮、从动轮和传动带，电机安装在左滑板上，主动轮安装在电机的输出端，从动轮与左夹紧件连接，主动轮和从动轮通过传动带传动连接。旋转驱动组件结合设置到左夹具组件中，整体结构较为简单、合理，装夹定位装置不仅能对工件进行定位、夹紧，还能驱使工件转动，功能更加强大，可加工的工件范围更广。

优选地，右夹具组件包括右滑轨、右滑板、右气缸和右夹紧件，右滑轨和右气缸均安装在右焊接台上，右滑板可滑动地设置在右滑轨上，右滑板与右气缸的输出端连接，右夹紧件安装在右滑板上；右夹具组件还包括右松紧气缸，右夹紧件为右松紧爪；右松紧气缸安装在右滑板上，右松紧爪与右松紧气缸的输出端连接；右松紧气缸的输出端伸展时，右松紧爪张开；右松紧气缸的输出端收缩时，右松紧爪收紧。方便精准装夹工件，且能更好地适应不同长度的工件。

优选地，焊接装置包括Y轴无杆气缸、Z轴无杆气缸和焊接头，Z轴无杆气缸安装在Y轴无杆气缸的滑动座上，焊接头安装在Z轴无杆气缸的滑动座上。可灵活调整焊接头在Y轴和Z轴方向上的位置，方便对不同长度、不同宽度的工件进行焊接加工。

优选地，焊接装置还包括朝向转换件，朝向转换件包括固定盘、连接部和倾斜盘，连接部的一端与固定盘连接、另一端与倾斜盘连接，Z轴无杆气缸的滑动座与固定盘连接，焊接头安装在倾斜盘上，倾斜盘自上而下向连接部所在一侧倾斜延伸。朝向转换件的设置，使焊接头能调整朝向，满足更复杂的工件的焊接需求，实用性更高，适用范围更广。

本发明多工位焊接设备，至少具有以下有益效果：通过设置至少两个焊接工位，并利用移栽机构来运输工件，使一个工件的焊接工作可分摊至不同焊接工位上，大大提高了焊接效率和工件流转效率，且焊接工位的结构设置较为简单，采用装夹定位装置夹紧工件、焊接装置焊接工件即可；另一方面，由于多个焊接工位依次对工件进行焊接加工，且焊接工位结构较为简单，因此焊接工位的使用率会更高，省去了在同一焊接工位多次移动、装夹、调整工件的麻烦。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明多工位焊接设备的立体图；

图2为本发明多工位焊接设备的主视图；

图3为本发明移栽机构和上下料装置在机架上的局部结构示意图；

图4为本发明上下料装置的结构示意图；

图5为本发明上下料装置另一角度的结构示意图；

图6为本发明焊接工位的结构示意图；

图7为本发明左夹具组件的结构示意图；

图8为本发明左夹具组件另一角度的结构示意图；

图9为本发明右夹具组件的结构示意图；

图10为本发明焊接装置的结构示意图；

图11为本发明焊接装置另一实施例的结构示意图；

图12为本发明焊接装置另一实施例中朝向转换件的结构示意图；

图13为本发明移栽机构的结构示意图；

图14为本发明移送组件的结构示意图；

图15为本发明实施例所加工的工件的结构示意图；

图16为本发明实施例所加工的工件的爆炸结构示意图。

附图中：1-机架、2-焊接工位、

21-装夹定位装置、211-左夹具组件、2111-左滑轨、2112-左滑板、2113-左气缸、2114-左夹紧件、2115-左滑块、2116-左松紧气缸、

212-右夹具组件、2121-右滑轨、2122-右滑板、2123-右气缸、2124-右夹紧件、2125-右滑块、2126-右松紧气缸、

213-旋转驱动组件、2131-电机、2132-主动轮、2133-从动轮、2134-传动带、

22-焊接装置、221-Y轴无杆气缸、222-Z轴无杆气缸、223-焊接头、224-朝向转换件、2241-固定盘、2242-连接部、2243-倾斜盘、225-安装座、23-左焊接台、24-右焊接台、

3-移栽机构、31-移送滑轨、32-移送组件、321-移送板、322-升降装置、323-升降板、324-支撑定位板、325-限位套筒、326-限位柱、33-驱动装置、34-移送滑块、35-连杆、

4-上下料装置、41-支撑架、42-X轴移动机构、421-X轴滑轨、422-X轴滑块、423-X轴滑座、424-X轴滑台气缸、43-Z轴移动机构、431-Z轴滑台气缸、432-Z轴滑座、44-上下料夹具、441-气动夹爪、442-左夹板、443-右夹板、

5-上料储物架、6-下料储物架、10-工件、101-内管、102-外管、103-外盘、104-内盘。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1至图16所示，多工位焊接设备，包括机架1，沿工件10的移动方向，机架1上依次设有至少两个焊接工位2，机架1上还设有用于运输工件10的移栽机构3；焊接工位2包括装夹定位装置21和焊接装置22，装夹定位装置21用于夹紧移栽机构3移送的工件10，焊接装置22用于对夹紧后的工件10进行焊接。

多工位焊接设备用于对工件10进行焊接加工，如将两个装配好的零件焊接固定在一起，且通过至少两个焊接工位2依次对同一工件10进行焊接，以完成该工件10的全部焊接工作。工件10的移动方向即为工件10加工的顺序方向，沿工件10的移动方向，在机架1上依次设有至少两个焊接工位2，焊接工位2包括装夹定位装置21和焊接装置22，其中装夹定位装置21用于夹紧工件10，而焊接装置22则用于将装夹定位装置21夹住的工件10进行焊接；移栽机构3用于运输工件10，如将工件10从前一焊接工位2移送至后一焊接工位2。当需要对同一工件10的多个位置进行焊接时，不同的焊接工位2可负责焊接不同的位置；也可以是不同的焊接工位2依次对同一工位进行焊接，如前一工位焊接一半，然后移送至下一工位焊接另外一半。本技术方案通过设置至少两个焊接工位2，并利用移栽机构3来运输工件10，使一个工件10的焊接工作可分摊至不同焊接工位2上，大大提高了焊接效率和工件10流转效率，且焊接工位2的结构设置较为简单，采用装夹定位装置21夹紧工件10、焊接装置22焊接工件10即可；另一方面，由于多个焊接工位2依次对工件10进行焊接加工，且焊接工位2结构较为简单，因此焊接工位2的使用率会更高，省去了在同一焊接工位2多次移动、装夹、调整工件10的麻烦。

以加工芯管工字轮为例，如图15和图16所示，芯管工字轮包括内管101、外管102和两个外盘103，外管102内部中空、且两端具有径向方向延伸的内盘104，内管101置于外管102内部、且两者的两端对齐，外盘103套在内盘104和外管102的端部上；采用多工位焊接设备对芯管工字轮进行焊接时，需要将内管101两端与外管102两端的连接处进行焊接，需要将外盘103与内盘104的连接处进行焊接，还需要将外盘103与外管102的连接处进行焊接，其中外盘103和外管102连接处所需焊接的路径最长。采用多工位焊接设备对芯管工字轮进行焊接时，若多工位焊接设备设置有两个焊接工位2，则其一焊接工位2对内管101两端与外管102两端的连接处进行焊接，并对外盘103与内盘104的连接处进行焊接，另一焊接工位2则对外盘103与外管102的连接处进行焊接。当多工位焊接设备设置有三个工位、且三个焊接工位2都参与焊接工作时，可以是第一焊接工位2对内管101两端与外管102两端的连接处进行焊接，第二焊接工位2对外盘103与内盘104的连接处进行焊接，第三焊接工位2对外盘103与外管102的连接处进行焊接；也可以是第一焊接工位2对内管101两端与外管102两端的连接处进行焊接，并对外盘103与内盘104的连接处进行焊接，第二焊接工位2对外盘103与外管102的连接处焊接一半，第三焊接工位2对外盘103与外管102的连接处焊接剩余的一半。当多工位焊接设备设置有四个工位、且四个焊接工位2都参与焊接工作时，可以是第一焊接工位2对内管101两端与外管102两端的连接处进行焊接，第二焊接工位2对外盘103与内盘104的连接处进行焊接，第三焊接工位2对外盘103与外管102的连接处焊接一半，第四焊接工位2对外盘103与外管102的连接处焊接剩余的一半。当设有更多焊接工位2时，在保证加工效率的前提下，焊接工位2的安排可根据具体情况灵活设置；当然，即使多工位焊接设备设有多个焊接设备，也不意味着所有焊接工位2都参与焊接工位2，比如有些工件10可以仅采用一个焊接工位2或者两个焊接工位2即可完成高效的焊接工作。应当注意的是，多工位焊接设备不仅可用于加工芯管工字轮，还可加工其他工件10。

进一步地，如图1和图2所示，沿工件10的移动方向，第一个焊接工位2的前方设有上下料装置4，和/或，最后一个焊接工位2的后方设有上下料装置4；上下料装置4包括支撑架41、X轴移动机构42、Z轴移动机构43和上下料夹具44；支撑架41架设在机架1上，X轴移动机构42安装在支撑架41上，Z轴移动机构43安装在X轴移动机构42上、且可在X轴移动机构42的作用下沿工件10的移动方向移动，上下料夹具44安装在Z轴移动机构43上、且可在Z轴移动机构43的作用下在竖直方向上移动。

上下料装置4用于将待加工(具体指多工位焊接设备对工件10进行焊接，下同)的工件10上料至多工位焊接设备上，或者将加工完的工件10从多工位焊接设备上下料至下一工序。更优地，在第一个焊接工位2的前方设有一上下料装置4和上料储物架5，在最后一个焊接工位2的后方也设有一上下料装置4和下料储物架6；上料储物架5用于存放待加工的工件10，下料储物架6用于存放已加工的工件10；前面的上下料装置4用于将上料储物架5上的工件10上料至移栽机构3上，后面的上下料装置4则用于将移栽机构3上的已经加工完的工件10下料至下料储物架6上。通过设置上下料装置4，实现了工件10上料和下料的自动化，提高了加工效率；且上下料装置4与移栽机构3、焊接工位2紧密配合，使各个动作可同步进行，大大提高了加工效率。

具体地，如图4和图5所示，上下料装置4包括支撑架41、X轴移动机构42、Z轴移动机构43和上下料夹具44，上下料装置4设置在机架1上，且架设在移栽机构3的两侧；X轴移动机构42安装在支撑架41上，其用于驱使Z轴移动机构43和上下料夹具44在X轴方向(即工件10的移动方向)上移动；Z轴移动机构43安装在X轴移动机构42上，其用于驱使上下料夹具44在Z轴方向(即竖直方向)上移动；上下料夹具44安装在Z轴移动机构43上、用于夹紧或松开工件10。将工件10上料至移栽机构3的过程为：X轴移动机构42运行，驱使Z轴移动机构43和上下料夹具44移动至上料储物架5的正上方；然后Z轴移动机构43运行，带动上下料夹具44下降至工件10处，接着上下料夹具44夹紧工件10；Z轴移动机构43再次运行，带动上下料夹具44和工件10上升；X轴移动机构42再次运行，将上下料夹具44和工件10运输至移栽机构3的正上方；Z轴移动机构43运行，驱使上下料夹具44和工件10下降，当工件10放置在移栽机构3上时，上下料夹具44松开工件10，然后Z轴移动机构43驱使上下料夹具44上升，最终完成工件10的上料。

具体地，如图5所示，X轴移动机构42包括X轴滑轨421、X轴滑块422、X轴滑座423和X轴滑台气缸424，X轴滑轨421安装在支撑架41上、且长度方向与工件10的移动方向一致，X轴滑块422可滑动地设置在X轴滑轨421上，X轴滑座423与X轴滑块422连接，Z轴移动机构43安装在X轴滑座423上，X轴滑台气缸424安装在支撑架41上、且输出端与X轴滑座423连接。通过X轴滑台气缸424驱使X轴滑座423在X轴滑轨421上滑动。如图4所示，Z轴移动机构43包括Z轴滑台气缸431和Z轴滑座432，Z轴滑台气缸431安装在X轴滑座423上，Z轴滑座432与Z轴滑台气缸431的输出端连接，焊接头223安装在Z轴滑座432上。上下料夹具44包括气动夹爪441、左夹板442和右夹板443，气动夹爪441是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件10的执行装置，气动夹爪441具有两个相对的夹指，在两个夹指上分别安装左夹板442和右夹板443，气动夹爪441运行时则可驱使左夹板442和右夹板443相互靠近或远离以夹紧或松开工件10。设置左夹板442和右架板可更稳固定夹紧工件10，且左夹板442和右夹板443可设计为与工件10形状相匹配的形状(如工件10夹紧处为弧形，则左夹板442和右夹板443上可设置弧形的部位)，以方便夹紧工件10。

进一步地，如图3和图13所示，移栽机构3包括移送滑轨31、移送组件32和驱动装置33，移送滑轨31安装在机架1上、且长度方向与工件10的移动方向一致，移送组件32可滑动地设置在移送滑轨31上，驱动装置33用于驱使移送组件32在移送滑轨31上滑动。

在机架1上安装有两条平行的移送滑轨31，且长度方向与工件10的移动方向一致；在移送滑轨31上可滑动地设置在移送滑块34，移送滑块34安装在移送组件32上，因此移送组件32同样可在移送滑轨31上滑动；在机架1上还安装有驱动装置33，驱动装置33可以是气缸、油缸等驱动机构，其用于驱使移送组件32在移送滑轨31上移动。移栽机构3如此设置，可使移送组件32在输送工件10时能更好地按照设定路径移动，防止产生偏移。

进一步地，如图14所示，移送组件32包括移送板321、升降装置322、升降板323和支撑定位板324，移送板321可滑动地设置在移送滑轨31上，升降装置322安装在移送板321上，升降板323与升降装置322的输出端连接，支撑定位板324设置在升降板323上、用于支撑固定工件10。

移送板321同时架设在两条移送滑轨31上，即移送板321上至少安装有两个移送滑块34，每条移送滑轨31均对应至少一个移送滑块34；升降装置322安装在移送板321上，具体安装在移送板321的下端面上，且移送板321上开设有孔位，升降装置322的输出端穿过该孔位朝上，升降装置322用于驱使升降板323上升或下降，具体可以采用气缸作为升降装置322；升降板323位于移送板321的上方、且下端面与升降装置322的输出端连接，支撑定位板324设置在升降板323的上端面；支撑定位板324用于支撑固定工件10，其形状与工件10相适配，当工件10放置在支撑定位板324后，支撑定位板324可支撑住工件10、且限制工件10滑动。当升降装置322设置在移送板321的下端面时，由于升降装置322具有一定体积，因此机架1在两条移送滑轨31之间向下凹陷，以方便容纳升降装置322，避免升降装置322与机架1干涉。当移送组件32移动至装夹定位装置21的下方时，升降装置322的输出端伸展，驱使升降板323、支撑定位板324和工件10上升，当上升至一定高度时，升降装置322的输出端停止并保持该状态，装夹定位装置21夹紧工件10，接着升降装置322的输出端收缩，以此将工件10上料至装夹定位装置21中。移送组件32结构如此设置，可方便将工件10移送至装夹定位装置21中，且能方便装夹定位装置21对工件10进行夹紧；移栽机构3的设计，可使工件10在焊接工位2上进行焊接作业时，移送组件32可在移送滑轨31上滑动，以返回初始位置，方便移送组件32下一次装载工件10，因此加工效率更高。

进一步地，如图14所示，移送板321上开设有通孔，通孔上安装有限位套筒325；升降板323上设置有限位柱326，限位柱326可上下滑动地插设在限位套筒325内。

移送板321上开设有四个通孔，在每个通孔上均安装有限位套筒325，限位套筒325为内部中空、上下两端开口的筒状结构；升降板323的下端面设有向下延伸的四根限位柱326，四根限位柱326分别位于升降板323的四个角附近，一根限位柱326正对一个通孔，限位柱326可上下滑动地插设在限位套筒325内。设置限位套筒325和限位柱326，可限制升降板323在上升和下降时的径向偏移，保证升降板323、支撑定位板324和工件10稳定上升，防止工件10偏移、掉落。

进一步地，如图13所示，移栽机构3包括多个移送组件32，相邻两个移送组件32之间通过连杆35连接，相邻两个移送组件32之间的距离等于相邻两个焊接工位2之间的距离。

在移送滑轨31上可滑动地设置有多个移送组件32，移送组件32的数量与焊接工位2的数量一致，相邻两个移送组件32通过连杆35连接，因此所有移送组件32在移送滑轨31上滑动时是同步移送的。相邻两个移送组件32之间的距离等于相邻两个焊接工位2之间的距离，即当第一个移送组件32位于第一个焊接工位2处时，第二移送组件32位于第二焊接工位2处，第三移送组件32位于第三焊接工位2处，依次类推；如此设置，使多个移送组件32可同步移动，且能精准移送至对应的焊接工位2上，一次移动可输送多个工件10，一次移动可完成所有焊接工位2更换工件10的动作，因此生产效率更高、同步性更好。

在其他实施例中，可以省去连杆35，使每个移送组件32可单独移动，通过单独控制不仅可使多个移送组件32同步移动，而且还能根据不同焊接工位2的动作单独移送工件10，灵活性更高。

在其他实施例中，当在第一个焊接工位2前方设置上下料装置4、在最后一个焊接工位2后方设置上下料装置4时，移送组件32的数量等于焊接工位2的总数量加2，即每个上下料装置4均对应有一个移送组件32。

进一步地，如图6所示，焊接工位2还包括左焊接台23和右焊接台24，左焊接台23和右焊接台24均安装在机架1上、且分别位于移栽机构3的两侧；左焊接台23和/或右焊接台24上安装有焊接装置22；装夹定位装置21包括左夹具组件211和右夹具组件212，左夹具组件211可滑动地安装在左焊接台23上，右夹具组件212可滑动地安装在右焊接台24上，左夹具组件211和右夹具组件212可相互靠近或远离以夹紧或松开工件10。

机架1在移送滑轨31的两侧分别设有左焊接台23和右焊接台24，移送组件32移动至焊接工位2对应的位置上即为左焊接台23和右焊接台24之间；在左焊接台23上安装在左夹具组件211，且左夹具组件211可在左焊接台23上滑动，在右焊接台24上安装有右夹具组件212，且右夹具组件212可在右焊接台24上滑动；当装夹定位装置21需要夹紧工件10时，工件10在移送组件32的作用下上升至于左夹具组件211、右夹具组件212平齐，然后左夹具组件211和右夹具组件212相互靠近以夹紧工件10；当装夹定位装置21需要松开工件10时，支撑定位板324上升并拖住工件10，左夹具组件211和右夹具组件212相互远离以松开工件10，移送组件32下降。在左焊接台23上设有焊接装置22，或在右焊接台24上设有焊接装置22，或者是左焊接台23和右焊接台24都同时设有焊接装置22。本实施例中，多工位焊接设备用于焊接芯管工字轮，而该工件10的两端均需要焊接，因此在左焊接台23和右焊接台24上均设有焊接装置22，可实现对工件10两端同时焊接。当然，在其他实施例中，可以根据实际加工的工件10适应性调整焊接装置22的数量和位置。左夹具组件211和右夹具组件212均可滑动设置，因此在装夹工件10、焊接工件10过程中，以其中一个作为定位基准，另一个则可作为夹紧工件10的基准，即在装夹不同长度工件10时，左夹具组件211和右夹具组件212中的一个可作为定位基准，另一个则负责移动至夹紧工件10位置；当然，根据工件10的不同长度，也可调整定位基准，以方便工件10夹紧后进行焊接。焊接工位2如此设置，可方便装夹工件10，且能灵活调整焊接装置22的数量和位置，以适用于加工不同的工件10，同时还能保持加工效率；而且左夹具组件211和右夹具组件212可作为定位基准和夹紧标准，使工件10装夹的位置更精准，后续焊接更方便、快捷。

进一步地，如图7和图8所示，左夹具组件211包括左滑轨2111、左滑板2112、左气缸2113和左夹紧件2114，左滑轨2111和左气缸2113均安装在左焊接台23上，左滑板2112可滑动地设置在左滑轨2111上，左滑板2112与左气缸2113的输出端连接，左夹紧件2114安装在左滑板2112上。

左滑轨2111安装在左焊接台23上，且长度方向为靠近或远离右焊接台24的方向；左滑板2112可滑动地安装在左滑轨2111上，具体是在左滑板2112的下端面安装有左滑块2115，左滑块2115可滑动地安装在左滑轨2111上；左气缸2113安装在左焊接台23上、且输出端的伸展方向与左滑轨2111的长度方向一致，左气缸2113的输出轴与左滑板2112连接，左夹紧件2114安装在左滑板2112上；左气缸2113的输出端伸展时，左滑块2115在左滑轨2111上滑动，左夹紧件2114与左滑块2115同步运动并向右焊接台24一侧靠近。左夹具组件211结构如此设置，可方便精准装夹工件10，且能更好地适应不同长度的工件10。

进一步地，如图7和图8所示，左夹具组件211还包括左松紧气缸2116，左夹紧件2114为左松紧爪；左松紧气缸2116安装在左滑板2112上，左松紧爪与左松紧气缸2116的输出端连接；左松紧气缸2116的输出端伸展时，左松紧爪张开；左松紧气缸2116的输出端收缩时，左松紧爪收紧。

左夹紧件2114的具体形状结构可根据所需要装夹的工件10适应性设置，而在本实施例中，左夹紧件2114为可张开或收缩以改变其宽度的左松紧爪。在左滑板2112上安装有左松紧气缸2116，左松紧爪与左松紧气缸2116的输出端连接，而左松紧气缸2116的输出端的伸展方向与左滑板2112的移动方向一致，左松紧气缸2116用于控制左松紧爪张开或收紧。本实施例中，在装夹工件10时，左气缸2113的输出端伸展，驱使左松紧爪伸入内管101内，然后左松紧气缸2116的输出端伸展，左松紧爪张开并抵住内管101的内壁以此固定工件10；当需要松开工件10时，左松紧气缸2116的输出端收缩使左松紧爪收紧，接着左气缸2113的输出端收缩，使左松紧爪脱离工件10。设置左松紧气缸2116和左松紧爪，可使左松紧爪伸入并固定工件10，特别适用于管状结构的工件10，且装夹得更稳。

进一步地，如图7所示，装夹定位装置21还包括用于驱动工件10旋转的旋转驱动组件213。

旋转驱动工件10用于在夹紧工件10、焊接装置22对工件10进行焊接的时候，用于驱使工件10绕其中轴线转动。工件10在焊接时，通常并不只是焊接其中一个位置，有时需要焊接工件10一圈，如本实施例所提供的芯管工字轮；而现有的焊接机构，通常是工件10固定，焊接头223转动，本技术方案如果采用焊接装置22转动的方式，则会造成整体结构变得很复杂、且加工不便。因此，本实施例设置有旋转驱动组件213来驱动工件10转动，焊接装置22则固定在左焊接台23和右焊接台24上即可，整体结构较为简单，且能方便焊接管状工件10。

进一步地，如图7和图8所示，旋转驱动组件213包括电机2131、主动轮2132、从动轮2133和传动带2134，电机2131安装在左滑板2112上，主动轮2132安装在电机2131的输出端，从动轮2133与左夹紧件2114连接，主动轮2132和从动轮2133通过传动带2134传动连接。

具体地，旋转驱动组件213结合设置在左夹具组件211内，左滑板2112移动时，旋转驱动组件213同步移动。电机2131转动可带动主动轮2132转动，主动轮2132通过传动带2134可带动从动轮2133转动，左夹紧件2114又与从动轮2133同步转动，而左夹紧件2114保持夹紧工件10状态，因此工件10便随之转动。焊接装置22在焊接工件10时，通过控制电机2131启动即可实现对工件10一圈的焊接。旋转驱动组件213结合设置到左夹具组件211中，整体结构较为简单、合理，装夹定位装置21不仅能对工件10进行定位、夹紧，还能驱使工件10转动，功能更加强大，可加工的工件10范围更广。

进一步地，如图9所示，右夹具组件212包括右滑轨2121、右滑板2122、右气缸2123和右夹紧件2124，右滑轨2121和右气缸2123均安装在右焊接台24上，右滑板2122可滑动地设置在右滑轨2121上，右滑板2122与右气缸2123的输出端连接，右夹紧件2124安装在右滑板2122上；右夹具组件212还包括右松紧气缸2126，右夹紧件2124为右松紧爪；右松紧气缸2126安装在右滑板2122上，右松紧爪与右松紧气缸2126的输出端连接；右松紧气缸2126的输出端伸展时，右松紧爪张开；右松紧气缸2126的输出端收缩时，右松紧爪收紧。

右滑轨2121安装在右焊接台24上，且长度方向为靠近或远离右焊接台24的方向；右滑板2122可滑动地安装在右滑轨2121上，具体是在右滑板2122的下端面安装有右滑块2125，右滑块2125可滑动地安装在右滑轨2121上；右气缸2123安装在右焊接台24上、且输出端的伸展方向与右滑轨2121的长度方向一致，右气缸2123的输出轴与右滑板2122连接，右夹紧件2124安装在右滑板2122上；右气缸2123的输出端伸展时，右滑块2125在右滑轨2121上滑动，右夹紧件2124与右滑块2125同步运动并向左焊接台23一侧靠近。右夹具组件212结构如此设置，可方便精准装夹工件10，且能更好地适应不同长度的工件10。

右夹紧件2124的具体形状结构可根据所需要装夹的工件10适应性设置，而在本实施例中，右夹紧件2124为可张开或收缩以改变其宽度的右松紧爪，右松紧爪的结构与左松紧爪相同。在右滑板2122上安装有右松紧气缸2126，右松紧爪与右松紧气缸2126的输出端连接，而右松紧气缸2126的输出端的伸展方向与右滑板2122的移动方向一致，右松紧气缸2126用于控制右松紧爪张开或收紧。本实施例中，在装夹工件10时，右气缸2123的输出端伸展，驱使右松紧爪伸入内管101内，然后右松紧气缸2126的输出端伸展，右松紧爪张开并抵住内管101的内壁以此固定工件10；当需要松开工件10时，右松紧气缸2126的输出端收缩使右松紧爪收紧，接着右气缸2123的输出端收缩，使右松紧爪脱离工件10；应当注意的是，在装夹或松开工件10过程中，左夹具组件211和右夹具组件212同步动作。设置右松紧气缸2126和右松紧爪，可使右松紧爪伸入并固定工件10，特别适用于管状结构的工件10，且装夹得更稳。

进一步地，如图10所示，焊接装置22包括Y轴无杆气缸221、Z轴无杆气缸222和焊接头223，Z轴无杆气缸222安装在Y轴无杆气缸221的滑动座上，焊接头223安装在Z轴无杆气缸222的滑动座上。

以焊接装置22设置在左焊接台23上为例，Y轴无杆气缸221安装在左焊接台23上，且其滑动座的滑动方向为靠近或远离工件10的方向，Y轴无杆气缸221用于驱使焊接头223在Y轴方向上移动；在Y轴无杆气缸221的滑动座上安装有安装座225，Z轴无杆气缸222安装在安装座225上，Z轴无杆气缸222用于驱使焊接台在Z轴方向(即竖直方向)上移动；焊接头223安装在Z轴无杆气缸222的滑动座上，用于对工件10进行焊接。焊接装置22如此设置，可灵活调整焊接头223在Y轴和Z轴方向上的位置，方便对不同长度、不同宽度的工件10进行焊接加工。

进一步地，如图11所示，焊接装置22还包括朝向转换件224，朝向转换件224包括固定盘2241、连接部2242和倾斜盘2243，连接部2242的一端与固定盘2241连接、另一端与倾斜盘2243连接，Z轴无杆气缸222的滑动座与固定盘2241连接，焊接头223安装在倾斜盘2243上，倾斜盘2243自上而下向连接部2242所在一侧倾斜延伸。

朝向转换件224用于调整焊接头223的朝向，以使焊接头223能朝向工件10所需焊接的位置。应当注意的是，并非每个焊接工位2上的焊接装置22都包括朝向转换件224；当设有两个焊接工位2时，只有其中一个焊接工位2上的焊接装置22包括朝向转换件224(如图11所示)，如第一个焊接工位2上的焊接头223直接固定在Z轴无杆气缸222的滑动座上，而第二个焊接工位2上的焊接头223则通过朝向转换件224安装在Z轴无杆气缸222的滑动座上(如图10所示)。连接部2242位圆筒状结构，其一端平齐，一端的端面相对水平面倾斜，平齐的一端与固定盘2241连接，而固定盘2241与Z轴无杆气缸222的滑动座连接固定，倾斜的一端与倾斜盘2243连接，倾斜盘2243与固定盘2241同样为圆盘状结构，由于倾斜盘2243与连接部2242倾斜的一端连接，因此倾斜盘2243呈现出自上而下向连接部2242所在一侧倾斜延伸的状态；当然，在其他实施例中，可以是连接部2242两端均平齐，倾斜盘2243本身即为倾斜状态。本实施例中，包含朝向转换件224的焊接装置22(如图11所示)对应的焊接工位2，用于焊接外管102和外盘103之间的连接处；由于外管102和外盘103的连接处位于外盘103的内侧，而焊接装置22位于外盘103的外侧，因此焊接头223需延伸至外盘103内侧，且自上而下略微倾斜并朝向外管102与外盘103的连接处。朝向转换件224的设置，使焊接头223能调整朝向，满足更复杂的工件10的焊接需求，实用性更高，适用范围更广。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.多工位焊接设备，其特征在于，包括机架(1)，沿工件(10)的移动方向，所述机架(1)上依次设有至少两个焊接工位(2)，所述机架(1)上还设有用于运输工件(10)的移栽机构(3)；所述焊接工位(2)包括装夹定位装置(21)和焊接装置(22)，所述装夹定位装置(21)用于夹紧所述移栽机构(3)移送的工件(10)，所述焊接装置(22)用于对夹紧后的工件(10)进行焊接。

2.根据权利要求1所述的多工位焊接设备，其特征在于，沿工件(10)的移动方向，第一个所述焊接工位(2)的前方设有上下料装置(4)，和/或，最后一个所述焊接工位(2)的后方设有上下料装置(4)；

所述上下料装置(4)包括支撑架(41)、X轴移动机构(42)、Z轴移动机构(43)和上下料夹具(44)；所述支撑架(41)架设在所述机架(1)上，所述X轴移动机构(42)安装在所述支撑架(41)上，所述Z轴移动机构(43)安装在所述X轴移动机构(42)上、且可在所述X轴移动机构(42)的作用下沿工件(10)的移动方向移动，所述上下料夹具(44)安装在所述Z轴移动机构(43)上、且可在所述Z轴移动机构(43)的作用下在竖直方向上移动。

3.根据权利要求1所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述移栽机构(3)包括移送滑轨(31)、移送组件(32)和驱动装置(33)，所述移送滑轨(31)安装在所述机架(1)上、且长度方向与工件(10)的移动方向一致，所述移送组件(32)可滑动地设置在所述移送滑轨(31)上，所述驱动装置(33)用于驱使所述移送组件(32)在所述移送滑轨(31)上滑动。

4.根据权利要求3所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述移送组件(32)包括移送板(321)、升降装置(322)、升降板(323)和支撑定位板(324)，所述移送板(321)可滑动地设置在所述移送滑轨(31)上，所述升降装置(322)安装在移送板(321)上，所述升降板(323)与所述升降装置(322)的输出端连接，所述支撑定位板(324)设置在所述升降板(323)上、用于支撑固定工件(10)。

5.根据权利要求4所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述移送板(321)上开设有通孔，所述通孔上安装有限位套筒(325)；所述升降板(323)上设置有限位柱(326)，所述限位柱(326)可上下滑动地插设在所述限位套筒(325)内。

6.根据权利要求3所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述移栽机构(3)包括多个所述移送组件(32)，相邻两个所述移送组件(32)之间通过连杆(35)连接，相邻两个所述移送组件(32)之间的距离等于相邻两个所述焊接工位(2)之间的距离。

7.根据权利要求1所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述焊接工位(2)还包括左焊接台(23)和右焊接台(24)，所述左焊接台(23)和所述右焊接台(24)均安装在所述机架(1)上、且分别位于所述移栽机构(3)的两侧；所述左焊接台(23)和/或所述右焊接台(24)上安装有所述焊接装置(22)；所述装夹定位装置(21)包括左夹具组件(211)和右夹具组件(212)，所述左夹具组件(211)可滑动地安装在所述左焊接台(23)上，所述右夹具组件(212)可滑动地安装在所述右焊接台(24)上，所述左夹具组件(211)和所述右夹具组件(212)可相互靠近或远离以夹紧或松开工件(10)。

8.根据权利要求7所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述左夹具组件(211)包括左滑轨(2111)、左滑板(2112)、左气缸(2113)和左夹紧件(2114)，所述左滑轨(2111)和所述左气缸(2113)均安装在所述左焊接台(23)上，所述左滑板(2112)可滑动地设置在所述左滑轨(2111)上，所述左滑板(2112)与所述左气缸(2113)的输出端连接，所述左夹紧件(2114)安装在所述左滑板(2112)上。

9.根据权利要求8所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述左夹具组件(211)还包括左松紧气缸(2116)，所述左夹紧件(2114)为左松紧爪；所述左松紧气缸(2116)安装在所述左滑板(2112)上，所述左松紧爪与所述左松紧气缸(2116)的输出端连接；所述左松紧气缸(2116)的输出端伸展时，所述左松紧爪张开；所述左松紧气缸(2116)的输出端收缩时，所述左松紧爪收紧。

10.根据权利要求8所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述装夹定位装置(21)还包括用于驱动工件(10)旋转的旋转驱动组件(213)。

11.根据权利要求10所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述旋转驱动组件(213)包括电机(2131)、主动轮(2132)、从动轮(2133)和传动带(2134)，所述电机(2131)安装在所述左滑板(2112)上，所述主动轮(2132)安装在所述电机(2131)的输出端，所述从动轮(2133)与所述左夹紧件(2114)连接，所述主动轮(2132)和所述从动轮(2133)通过所述传动带(2134)传动连接。

12.根据权利要求7至9任意一项所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述右夹具组件(212)包括右滑轨(2121)、右滑板(2122)、右气缸(2123)和右夹紧件(2124)，所述右滑轨(2121)和所述右气缸(2123)均安装在所述右焊接台(24)上，所述右滑板(2122)可滑动地设置在所述右滑轨(2121)上，所述右滑板(2122)与所述右气缸(2123)的输出端连接，所述右夹紧件(2124)安装在所述右滑板(2122)上；

所述右夹具组件(212)还包括右松紧气缸(2126)，所述右夹紧件(2124)为右松紧爪；所述右松紧气缸(2126)安装在所述右滑板(2122)上，所述右松紧爪与所述右松紧气缸(2126)的输出端连接；所述右松紧气缸(2126)的输出端伸展时，所述右松紧爪张开；所述右松紧气缸(2126)的输出端收缩时，所述右松紧爪收紧。

13.根据权利要求1所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述焊接装置(22)包括Y轴无杆气缸(221)、Z轴无杆气缸(222)和焊接头(223)，所述Z轴无杆气缸(222)安装在所述Y轴无杆气缸(221)的滑动座上，所述焊接头(223)安装在所述Z轴无杆气缸(222)的滑动座上。

14.根据权利要求13所述的多工位焊接设备，其特征在于，所述焊接装置(22)还包括朝向转换件(224)，所述朝向转换件(224)包括固定盘(2241)、连接部(2242)和倾斜盘(2243)，所述连接部(2242)的一端与所述固定盘(2241)连接、另一端与所述倾斜盘(2243)连接，所述Z轴无杆气缸(222)的滑动座与所述固定盘(2241)连接，所述焊接头(223)安装在所述倾斜盘(2243)上，所述倾斜盘(2243)自上而下向所述连接部(2242)所在一侧倾斜延伸。

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