CN109332935A - 一种安全的排气歧管自动焊接设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全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、焊接搬运检测机械手、法兰滑道、组合焊接工作台、抛光装置及安全防护装置；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，所述焊接搬运检测机械手的夹紧焊接装置具有焊接、搬运、检测功能，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启动抛光程序，所述安全防护装置包括安全防护门和滤光膜。本发明通过设置安全防护装置，有效的阻挡人员在设备工作时进入工作区域，造成机械伤害，隔离焊接飞溅，同时设有的滤光膜能够过滤焊接时产生的有害光线，方便人员进行观察点检设备。

Description

一种安全的排气歧管自动焊接设备及其工作方法

技术领域

本发明属于汽车零部件加工技术领域，涉及一种安全的排气歧管自动焊接设备及其工作方法。

背景技术

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；同时现有焊接设备在工作时人员可以随意进入到设备工作区域，容易造成生产安全事故发生，焊接时无法方便观察焊接部位情况。

因此，需要设计一种安全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以及进行气密性检测工作，并设有安全防护装置与控制系统连锁，安全防护装置具备有防夹功能，双重检测信号正常后才能进行下一步工作，焊接时能够观察焊接工作情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种安全的排气歧管自动焊接设备及其工作方法。本发明包括设备机架、单段焊接工作台、焊接搬运检测机械手、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；焊接搬运检测机械手头部设置有气动夹具，能够抓取焊件，夹具上设有可伸缩的焊枪，在夹取焊件时焊枪能够主动收回，不影响夹具夹取工作，同时在夹指上安装超声波收发一体检测探头，焊接完成后进行探伤检测，提高工作效率；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；安全防护装置在安全门上设定有行程开关和红外线光幕传感器同时对工作区域进行检测，同时接收到正常信号后才能进行下一步工作，并且安全门采用透明的树脂玻璃制成，中间贴有滤光膜，方便操作人员通过肉眼观察设备内部焊接状况及点检设备。

本发明的技术方案如下：

一种安全的排气歧管自动焊接设备，包括设备机架、单段焊接工作台、焊接搬运检测机械手、法兰滑道、组合焊接工作台、抛光装置及安全防护装置；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；所述焊接搬运检测机械手设在设备机架旁，所述焊接搬运检测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，所述焊接搬运检测机械手端部设有夹紧焊接装置；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；所述安全防护装置包括安全门、滑轨、开关电机及滤光膜，所述滑轨横向固定在设备机架顶端，所述安全门设有两组，所述安全门采用透明树脂玻璃材质，所述安全门顶部滑动连接在滑轨内，所述安全门顶部设有移动架，所述移动架底端固定在安全门上，顶端固定在滑轮组上，所述滑轮组连接到开关电机上，所述安全门闭合端设有伸缩检测架，所述伸缩检测架设在安全门内侧面，所述伸缩检测架上设有四组压缩弹簧，所述压缩弹簧后设有行程开关，所述安全门外侧面上设有两组红外光幕传感器，所述滤光膜粘贴在安全门中部位置，且高度与单段焊接工作台和组合焊接工作台位置一致；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；所述焊接搬运检测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；所述安全门采用透明树脂玻璃材质可以方便操作人员通过肉眼观察设备内部工作状况，并对设备进行点检工作，所述滤光膜能够吸收焊接时产生的有害光线，方便操作人员观察焊接过程，所述开关电机能自动带动安全门沿着滑轨左右滑动开关，所述行程开关能检测安全门闭合工作中有无夹到异物，防止出现夹伤事故发生，所述红外光幕传感器能发出光幕，检测是否有人员或异物在阻挡在安全门开关路径上。

进一步的，所述夹紧焊接装置包括气动夹指气缸、气动夹指、伸缩焊枪和超声波收发一体检测探头，所述气动夹指气缸端部设有两组气动夹指，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；所述伸缩焊枪设在气动夹指气缸侧面，所述伸缩焊枪穿过导套，所述导套固定在气动夹指气缸表面上，所述伸缩焊枪底部设有直线齿条，所述直线齿条与设在气动夹指气缸侧面的伸缩齿轮啮合；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，避免探头损坏；所述伸缩焊枪在伸缩齿轮的带动下可进行伸缩，气动夹指夹取搬运焊件时缩回，避免避免影响夹取工作，需要焊接工件时伸缩焊枪顶出到前端，方便工作方式的切换。

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磨粒添加进排气歧管内部后能够交替挤压，使磨粒在排气歧管内部反复运动对内表面进行抛光，使排气歧管内表面光滑；所述气管在完成抛光后通入压缩空气吹扫残留在排气歧管内的磨粒回到磨粒暂存箱，所述压力检测装置能够检测到排气歧管内部的抛光压力，方便进行调整挤压力大小，所述直线电机Ⅲ能够带动下挤压装置沿着滑杆左右移动，方便抛光时压紧对接口。

进一步的，所述组合模具与歧管形状对应呈弧形结构，所述组合模具包括底板、夹板和夹紧气缸Ⅲ，所述底板上下端设有两道凹槽，所述凹槽内左右各设有夹紧气缸Ⅲ，所述夹紧气缸Ⅲ固定连接到夹板上，所述夹板呈扇形设在底板上，所述夹板与底板滑动连接，所述夹板两组间形成夹道，所述夹道底端延长线汇交与一点；所述组合模具能够把各段的歧管组合到一起再与总管对接进行焊接，有效确保焊缝均匀性，所述凹槽为歧管放入位置，夹板能够固定夹紧歧管，确保歧管焊口压紧。

本发明的运行方法包括以下步骤：

1）焊接工作前，开关电机工作，带动滑轮组转动，通过移动架固定在滑轮组上的安全门沿着滑轨同时向中间闭合；如闭合过程中安全门上的伸缩检测架碰到异物，伸缩检测架压着压缩弹簧往回收缩顶在行程开关上，则开关电机停止工作，避免夹伤，同时如果闭合过程中安全门上的红外光幕传感器出现隔断，开关电机也停止工作，并与设备开关机信号进行连锁；当人员离开设备工作区域后，两边安全门闭合，四组行程开关同时检测到信号，红外光幕传感器无阻挡信号后，设备进入工作准备状态；

2）当焊接歧管头段法兰时，焊接搬运检测机械手端部的夹紧焊接装置上的气动夹指气缸动作，通过气动夹指夹住头段管道放到单段焊接工作台上的夹爪内，转轴上的夹紧气缸Ⅰ带动夹紧拉杆右移，活动爪同时跟着右移与固定爪配合夹住头段管道，直线电机Ⅰ带动单段焊接工作台整体左移，同时法兰滑道上的止动气缸缩回，法兰滑道内的歧管法兰滑到法兰滑道底端，夹紧气缸Ⅱ夹紧歧管法兰与单段焊接工作台上的头段管道对接，伸缩齿轮转动，带动伸缩焊枪伸出，焊接系统启动开始对头段管道与歧管法兰进行焊接，焊接固定部分后夹紧气缸Ⅱ松开歧管法兰，直线电机Ⅰ带动单段焊接工作台整体稍微右移使歧管法兰脱离法兰滑道，滚动伺服电机带动主动滚轮转动，主动滚轮通过摩擦带动头段管道和歧管法兰在夹爪内进行转动，焊接剩下的部分；

3）当焊接歧管弯段时，直线电机Ⅰ带动单段焊接工作台上的歧管头段法兰段右移，同时夹紧焊接装置上的伸缩齿轮转动，带动伸缩焊枪缩回，气动夹指气缸动作夹取歧管弯段管道放到另一组单段焊接工作台上的夹爪内并进行加紧，两组单段焊接工作台相向移动靠近，启动翻转伺服电机带动转轴转动调整，滚动伺服电机也同时启动调整，单段焊接工作台上夹紧的歧管头段法兰段和歧管弯段管道通过翻转、滚动使焊口对接，对接完成后焊接搬运检测机械手上的夹紧焊接装置的伸缩齿轮转动，带动伸缩焊枪伸出，焊接系统启动开始对歧管头段法兰段和歧管弯段管道进行焊接；

4）当焊接歧管组合段时，焊接搬运检测机械手上的夹紧焊接装置转换为抓取工作状态，把焊接完成的歧管弯段抓取放到右夹紧盘上的组合模具的夹道内，使歧管弯段在夹道底端组合对接在一起，夹紧气缸Ⅲ动作推动夹板夹紧歧管弯段，同时夹紧焊接装置抓取排气总管段插到左夹紧卡盘内，左夹紧卡盘上的气动夹爪动作夹紧排气总管段，同时直线电机Ⅱ带动压紧台右移, 升降电机转动升降丝杆调整使排气总管与歧管弯段同时组合对接在一起，焊接搬运检测机械手上的夹紧焊接装置转换为焊接工作状态，并开始对排气总管与歧管弯段进行焊接，焊接上部后气动夹爪松开，压紧台稍微左移，转动电机启动，转动轴带动右夹紧盘转动，固定在组合模具上的焊接工件同时转动，焊接排气总管与歧管弯段下部；

5）当抛光排气歧管时，焊接完成的排气总管与歧管弯段在转动电机的带动下180°下翻，直线电机Ⅲ带动下挤压装置右移使对接法兰与歧管法兰对接，同时上挤压装置在直线电机Ⅱ右移带动下使排气总管与活塞腔Ⅰ对接，对接完成后磨粒添加泵把储存在磨粒暂存箱中的磨粒沿着出口管道泵入上挤压装置上的活塞腔Ⅰ内，液压缸Ⅰ顶出活塞Ⅰ挤压磨粒进入到排气歧管中，使磨粒进入下挤压装置上的活塞腔Ⅱ内，液压缸Ⅱ交替顶出活塞Ⅱ使磨粒在排气歧管中往复运动进行抛光作业，液压缸Ⅰ和液压缸Ⅱ交替进行挤压工作，同时压力检测装置检测控制挤压力，最后气管通入压缩空气，把磨粒沿着磨粒回收软管顶回磨粒暂存箱，完成抛光作业；

6）当焊接催化器并检测焊缝时，完成抛光的排气歧管在转动电机和升降电机的带动下回到原位，焊接搬运检测机械手转换为抓取工作状态，抓取催化器放到左夹紧卡盘内并进行夹紧，焊口与完成抛光的排气歧管对接后焊接搬运检测机械手转换为焊接工作状态，并开始焊接，焊接完成后，焊接搬运检测机械手转换为检测工作状态，气动夹指上的超声波收发一体检测探头发出超声波探测焊缝，并通过信号线传送检测信号回到超声波检测控制模块进行检测分析，检测发现焊缝中存在气孔、裂缝、未焊透等缺陷时会报警并自动转换为焊接工作状态重新补焊。

与现有技术相比，本发明的优点：

1.本发明使用的机械手具备焊接、搬运、检测三种功能，根据不同的工序，能够自动转变工作状态，自动化程度、工作效率更高。

2.本发明能够根据排气歧管焊接工艺的不同分段进行焊接工作，逐段完成焊接后再放入组合模具中进行组合焊接，焊缝均匀性高，焊接质量稳定。

3.本发明在焊接时焊接工件能够在X轴和Z轴方向进行360°的翻转焊接不同的面，有效提高焊接质量。

4.本发明集成了抛光装置，组合焊接完成后能够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。

5.本发明焊接完成后通过超声波探测焊缝的焊接质量，当检测发现焊缝质量存在缺陷后能够自动补焊，有效的提高了生产效率。

6.本发明通过设置安全防护装置，防止设备工作时人员进入工作区域，发生安全事故，同时安全门具备有防夹伤功能，操作人员方便通过肉眼观察设备内部工作状况，不会造成眼部伤害。

附图说明

图1是排气歧管焊接设备整体示意图。

图2是单段焊接工作台示意图。

图3是夹紧、焊接、检测装置示意图。

图4是组合模具示意图。

图5是抛光装置示意图。

图6是安全防护装置示意图。

图中零部件名称及序号：

设备机架1、滑杆1.1、单段焊接工作台2、直线电机Ⅰ2.1、支撑杆Ⅰ2.2、支架2.3、转轴2.4、翻转伺服电机2.5、夹紧拉杆2.6、夹紧气缸Ⅰ2.7、夹爪2.8、活动爪2.81、固定爪2.82、从动滚轮2.83、主动滚轮2.84、滚动伺服电机2.85、焊接搬运检测机械手3、滑动导轨3.1、夹紧焊接装置3.2、气动夹指气缸3.21、气动夹指3.22、伸缩焊枪3.23、伸缩齿轮3.24、导套3.25、超声波收发一体检测探头3.26、信号线3.27、法兰滑道4、支撑架4.1、止动气缸4.2、夹紧气缸Ⅱ4.3、歧管法兰4.4、组合焊接工作台5、压紧台5.1、直线电机Ⅱ5.2、支撑杆Ⅱ5.3、左夹紧卡盘5.4、气动夹爪5.5、右夹紧盘5.6、组合模具5.7、底板5.71、夹板5.72、道5.73、凹槽5.74、夹紧气缸Ⅲ5.75、转动轴5.8、转动电机5.9、固定管5.10、排气总管5.11、横架5.12、升降丝杆5.13、升降电机5.14、抛光装置6、上挤压装置6.1、活塞腔Ⅰ6.11、活塞Ⅰ6.12、液压缸Ⅰ6.13、固定杆Ⅰ6.14、下挤压装置6.2、液压缸Ⅱ6.21、固定杆Ⅱ6.22、直线电机Ⅲ6.23、支撑立柱6.24、活塞Ⅱ6.25活塞腔Ⅱ6.26、压力检测装置6.27、对接法兰6.28、磨粒回收软管6.29、磨粒添加泵6.3、进口管道6.31、气管6.32、出口管道6.33、磨粒暂存箱6.4、安全防护装置7、安全门7.1、滑轨7.2、开关电机7.3、红外光幕传感器7.4、移动架7.5、伸缩检测架7.6、压缩弹簧7.7、行程开关7.8、滑轮组7.9、滤光膜7.10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：

1. 一种安全的排气歧管自动焊接设备，包括设备机架1、单段焊接工作台2、焊接搬运检测机械手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Ⅰ2.1，所述直线电机Ⅰ2.1套接在滑杆1.1上，所述直线电机Ⅰ2.1顶部固定设有四根支撑杆Ⅰ2.2，所述支撑杆Ⅰ2.2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Ⅰ2.7，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；所述焊接搬运检测机械手3设在设备机架1旁，所述焊接搬运检测机械手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，所述焊接搬运检测机械手3端部设有夹紧焊接装置3.2；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底端部设有夹紧气缸Ⅱ4.3，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Ⅱ5.2，所述直线电机Ⅱ5.2上设有四根支撑杆Ⅱ5.3，所述支撑杆Ⅱ5.3两端分别固定在直线电机Ⅱ5.2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；所述安装防护装置包括安全门7.1、滑轨7.2、开关电机7.3及滤光膜7.10，所述滑轨7.2横向固定在设备机架1顶端，所述安全门7.1设有两组，所述安全门7.1为透明树脂玻璃材质，所述安全门7.1顶部滑动连接在滑轨7.2内，所述安全门7.1顶部设有移动架7.5，所述移动架7.5底端固定在安全门7.1上，顶端固定在滑轮组7.9上，所述滑轮组7.9连接到开关电机7.3上，所述安全门7.1闭合端设有伸缩检测架7.6，所述伸缩检测架7.6设在安全门7.1内侧面，所述伸缩检测架7.6上设有四组压缩弹簧7.7，所述压缩弹簧7.7后设有行程开关7.8，所述安全门7.1外侧面上设有两组红外光幕传感器7.4，所述滤光膜7.10粘贴在安全门7.1中部位置，且高度与单段焊接工作台2和组合焊接工作台5位置一致。

所述夹紧焊接装置3.2包括气动夹指气缸3.21、气动夹指3.22、伸缩焊枪3.23和超声波收发一体检测探头3.26，所述气动夹指气缸3.21端部设有两组气动夹指3.22，所述气动夹指3.22上设有超声波收发一体检测探头3.26，所述超声波收发一体检测探头3.26通过信号线3.27连接到超声波检测控制模块；所述伸缩焊枪3.23设在气动夹指气缸3.21侧面，所述伸缩焊枪3.23穿过导套3.25，所述导套3.25固定在气动夹指气缸3.21表面上，所述伸缩焊枪3.23底部设有直线齿条3.27，所述直线齿条3.27与设在气动夹指气缸3.21侧面的伸缩齿轮3.24啮合。

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Ⅰ6.11、活塞Ⅰ6.12和液压缸Ⅰ6.13，所述活塞腔Ⅰ6.11呈“L”字嵌入压紧台5.1，所述活塞腔Ⅰ6.11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Ⅰ6.12设在活塞腔Ⅰ6.11内部，并连接到液压缸Ⅰ6.13，所述液压缸Ⅰ6.13通过固定杆Ⅰ6.14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Ⅱ6.26、直线电机Ⅲ6.23、支撑立柱6.24、活塞Ⅱ6.25和液压缸Ⅱ6.21，所述直线电机Ⅲ6.23设在横向滑杆1.1上，所述直线电机Ⅲ6.23上设有支撑立柱6.24，所述活塞腔Ⅱ6.26水平固定在支撑立柱6.24上，所述活塞腔Ⅱ6.26内设有活塞Ⅱ6.25，所述活塞Ⅱ6.25与液压缸Ⅱ6.21固定连接，所述液压缸Ⅱ6.21通过固定杆Ⅱ6.22水平固定在支撑立柱6.24上，所述活塞腔Ⅱ6.26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Ⅱ6.26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，所述磨粒添加泵6.3设有出口管道6.33和进口管道6.31，所述进口管道6.31连接到磨粒暂存箱6.4，所述出口管道6.33连接到活塞腔Ⅰ6.11，所述进口管道6.31上连接有气管6.32，所述气管6.32连接到空压系统。

所述组合模具5.7与歧管形状对应呈弧形结构，所述组合模具5.7包括底板5.71、夹板5.72和夹紧气缸Ⅲ5.75，所述底板5.71上下端设有两道凹槽5.74，所述凹槽5.74内左右各设有夹紧气缸Ⅲ5.75，所述夹紧气缸Ⅲ5.75固定连接到夹板5.72上，所述夹板5.72呈扇形设在底板5.71上，所述夹板5.72与底板5.71滑动连接，所述夹板5.72两组间形成夹道5.73，所述夹道5.73底端延长线汇交与一点。

本发明包括以下步骤：

焊接工作前，开关电机7.3工作，带动滑轮组7.9转动，通过移动架7.5固定在滑轮组7.9上的安全门7.1沿着滑轨7.2同时向中间闭合；如闭合过程中安全门7.1上的伸缩检测架7.6碰到异物，伸缩检测架7.6压着压缩弹簧7.7往回收缩顶在行程开关7.8上，则开关电机7.3停止工作，避免夹伤，同时如果闭合过程中安全门7.1上的红外光幕传感器7.4出现隔断，开关电机7.3也停止工作，并与设备开关机信号进行连锁；当人员离开设备工作区域后，两边安全门7.1闭合，四组行程开关7.8同时检测到信号，红外光幕传感器7.4无阻挡信号后，设备进入工作准备状态；当焊接歧管头段法兰时，焊接搬运检测机械手3端部的夹紧焊接装置3.2上的气动夹指气缸3.21动作，通过气动夹指3.22夹住头段管道放到单段焊接工作台2上的夹爪2.8内，转轴2.4上的夹紧气缸Ⅰ2.7带动夹紧拉杆2.6右移，活动爪2.81同时跟着右移与固定爪2.82配合夹住头段管道，直线电机Ⅰ2.1带动单段焊接工作台2整体左移，法兰滑道4内的歧管法兰4.4滑到法兰滑道4底端，夹紧气缸Ⅱ4.3夹紧歧管法兰4.4与单段焊接工作台2上的头段管道对接，伸缩齿轮3.24转动，带动伸缩焊枪3.23伸出，焊接系统启动开始对头段管道与歧管法兰4.4进行焊接，焊接固定部分后夹紧气缸Ⅱ4.3松开歧管法兰4.4，直线电机Ⅰ2.1带动单段焊接工作台2整体稍微右移使歧管法兰4.4脱离法兰滑道4，滚动伺服电机2.85带动主动滚轮2.84转动，主动滚轮2.84通过摩擦带动头段管道和歧管法兰4.4在夹爪2.8内进行转动，焊接剩下的部分；当焊接歧管弯段时，直线电机Ⅰ2.1带动单段焊接工作台2上的歧管头段法兰段右移，同时夹紧焊接装置3.2上的伸缩齿轮3.24转动，带动伸缩焊枪3.23缩回，气动夹指气缸3.21动作夹取歧管弯段管道放到另一组单段焊接工作台2上的夹爪2.8内并进行加紧，两组单段焊接工作台2相向移动靠近，启动翻转伺服电机2.5带动转轴2.4转动调整，滚动伺服电机2.85也同时启动调整，单段焊接工作台2上夹紧的歧管头段法兰段和歧管弯段管道通过翻转、滚动使焊口对接，对接完成后焊接搬运检测机械手3上的夹紧焊接装置3.2的伸缩齿轮3.24转动，带动伸缩焊枪3.23伸出，焊接系统启动开始对歧管头段法兰段和歧管弯段管道进行焊接；当焊接歧管组合段时，焊接搬运检测机械手3上的夹紧焊接装置3.2转换为抓取工作状态，把焊接完成的歧管弯段抓取放到右夹紧盘5.6上的组合模具5.7的夹道5.73内，使歧管弯段在夹道5.73底端组合对接在一起，夹紧气缸Ⅲ5.57动作推动夹板5.72夹紧歧管弯段，同时夹紧焊接装置3.2抓取排气总管5.11段插到左夹紧卡盘5.4内，左夹紧卡盘5.4上的气动夹爪5.5动作夹紧排气总管5.11段，同时直线电机Ⅱ5.2带动压紧台5.1右移, 升降电机5.14转动升降丝杆5.13调整使排气总管5.11与歧管弯段同时组合对接在一起，焊接搬运检测机械手3上的夹紧焊接装置3.2转换为焊接工作状态，并开始对排气总管5.11与歧管弯段进行焊接，焊接上部后气动夹爪5.5松开，压紧台5.1稍微左移，转动电机5.9启动，转动轴5.8带动右夹紧盘5.6转动，固定在组合模具5.7上的焊接工件同时转动，焊接排气总管5.11与歧管弯段下部；当抛光排气歧管时，焊接完成的排气总管5.11与歧管弯段在转动电机5.9的带动下180°下翻，直线电机Ⅲ6.23带动下挤压装置6.2右移使对接法兰6.28与歧管法兰4.4对接，同时上挤压装置6.1在直线电机Ⅱ5.2右移带动下使排气总管5.11与活塞腔Ⅰ6.11对接，对接完成后磨粒添加泵6.3把储存在磨粒暂存箱6.4中的磨粒沿着出口管道6.33泵入上挤压装置6.1上的活塞腔Ⅰ6.11内，液压缸Ⅰ6.13顶出活塞Ⅰ6.12挤压磨粒进入到排气歧管中，使磨粒进入下挤压装置6.2上的活塞腔Ⅱ6.26内，液压缸Ⅱ6.21交替挤压顶出活塞Ⅱ6.25使磨粒在排气歧管中往复运动进行抛光作业，液压缸Ⅰ6.13和液压缸Ⅱ6.21交替进行挤压工作，最后气管6.32通入压缩空气，把磨粒沿着磨粒回收软管6.29顶回磨粒暂存箱6.4，完成抛光作业；当焊接催化器并检测焊缝时，完成抛光的排气歧管在转动电机5.9和升降电机5.14的带动下回到原位，焊接搬运检测机械手3转换为抓取工作状态，抓取催化器放到左夹紧卡盘5.4内并进行夹紧，焊口与完成抛光的排气歧管对接后焊接搬运检测机械手3转换为焊接工作状态，并开始焊接，焊接完成后，焊接搬运检测机械手3转换为检测工作状态，气动夹指3.22上的超声波收发一体检测探头3.26发出超声波探测焊缝，并通过信号线3.27传送检测信号回到超声波检测控制模块进行检测分析，检测发现焊缝中存在气孔、裂缝、未焊透等缺陷时会报警并自动转换为焊接工作状态重新补焊。

实施例2：

本实施例2同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述法兰滑道4中下部设有止动气缸4.2，所述止动气缸4.2能够调整法兰下滑压力，避免法兰大量下滑压力过大，夹紧气缸Ⅱ无法完全夹紧，造成法兰掉落现象。

实施例3：

本实施例3同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述活塞腔Ⅰ6.11和活塞腔Ⅱ6.26上设有压力检测装置6.27，所述压力检测装置6.27能够检测研磨挤压的压力反馈到控制系统控制排气歧管内部的抛光压力，提高抛光质量。

实施例4：

本实施例4同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述法兰滑道4中下部设有止动气缸4.2，所述止动气缸4.2能够调整法兰下滑压力，避免法兰大量下滑，法兰滑道4端部压力过大，夹紧气缸Ⅱ无法完全夹紧，造成法兰掉落现象；所述活塞腔Ⅰ6.11和活塞腔Ⅱ6.26上设有压力检测装置6.27，所述压力检测装置6.27能够检测排气歧管内部研磨挤压的压力，并反馈到控制系统控制内部的抛光压力，提升抛光精确度，提高抛光质量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种安全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）、焊接搬运检测机械手（3）、法兰滑道（4）、组合焊接工作台（5）、抛光装置（6）及安全防护装置（7）；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）；所述焊接搬运检测机械手（3）设在设备机架（1）旁，所述焊接搬运检测机械手（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，所述焊接搬运检测机械手（3）端部设有夹紧焊接装置（3.2）；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；所述安全防护装置（7）包括安全门（7.1）、滑轨（7.2）、开关电机（7.3）及滤光膜（7.10），所述滑轨（7.2）横向固定在设备机架（1）顶端，所述安全门（7.1）设有两组，所述安全门（7.1）为透明树脂玻璃材质，所述安全门（7.1）顶部滑动连接在滑轨（7.2）内，所述安全门（7.1）顶部设有移动架（7.5），所述移动架（7.5）底端固定在安全门（7.1）上，顶端固定在滑轮组（7.9）上，所述滑轮组（7.9）连接到开关电机（7.3）上，所述安全门（7.1）闭合端设有伸缩检测架（7.6），所述伸缩检测架（7.6）设在安全门（7.1）内侧面，所述伸缩检测架（7.6）上设有四组压缩弹簧（7.7），所述压缩弹簧（7.7）后设有行程开关（7.8），所述安全门（7.1）外侧面上设有两组红外光幕传感器（7.4），所述滤光膜（7.10）粘贴在安全门（7.1）中部位置，且高度与单段焊接工作台（2）和组合焊接工作台（5）位置一致。

2.根据权利要求1所述的一种安全的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：所述夹紧焊接装置（3.2）包括气动夹指气缸（3.21）、气动夹指（3.22）、伸缩焊枪（3.23）和超声波收发一体检测探头（3.26），所述气动夹指气缸（3.21）端部设有两组气动夹指（3.22），所述气动夹指（3.22）上设有超声波收发一体检测探头（3.26），所述超声波收发一体检测探头（3.26）通过信号线（3.27）连接到超声波检测控制模块；所述伸缩焊枪（3.23）设在气动夹指气缸（3.21）侧面，所述伸缩焊枪（3.23）穿过导套（3.25），所述导套（3.25）固定在气动夹指气缸（3.21）表面上，所述伸缩焊枪（3.23）底部设有直线齿条（3.27），所述直线齿条（3.27）与设在气动夹指气缸（3.21）侧面的伸缩齿轮（3.24）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种安全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），所述磨粒添加泵（6.3）设有出口管道（6.33）和进口管道（6.31），所述进口管道（6.31）连接到磨粒暂存箱（6.4），所述出口管道（6.33）连接到活塞腔Ⅰ（6.11），所述进口管道（6.31）上连接有气管（6.32），所述气管（6.32）连接到空压系统。

4.根据权利要求1所述的一种安全的排气歧管自动焊接设备，其特征在于：所述组合模具（5.7）与歧管形状对应呈弧形结构，所述组合模具（5.7）包括底板（5.71）、夹板（5.72）和夹紧气缸Ⅲ（5.75），所述底板（5.71）上下端设有两道凹槽（5.74），所述凹槽（5.74）内左右各设有夹紧气缸Ⅲ（5.75），所述夹紧气缸Ⅲ（5.57）固定连接到夹板（5.72）上，所述夹板（5.72）呈扇形设在底板（5.71）上，所述夹板（5.72）与底板（5.71）滑动连接，所述夹板（5.72）两组间形成夹道（5.73），所述夹道（5.73）底端延长线汇交与一点。

5.根据权利要求1-4所述的一种安全的排气歧管自动焊接设备的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）焊接工作前，开关电机（7.3）工作，带动滑轮组（7.9）转动，通过移动架（7.5）固定在滑轮组（7.9）上的安全门（7.1）沿着滑轨（7.2）同时向中间闭合；如闭合过程中安全门（7.1）上的伸缩检测架（7.6）碰到异物，伸缩检测架（7.6）压着压缩弹簧（7.7）往回收缩顶在行程开关（7.8）上，则开关电机（7.3）停止工作，避免夹伤，同时如果闭合过程中安全门（7.1）上的红外光幕传感器（7.4）出现隔断，开关电机（7.3）也停止工作，并与设备开关机信号进行连锁；当人员离开设备工作区域后，两边安全门（7.1）闭合，四组行程开关（7.8）同时检测到信号，红外光幕传感器（7.4）无阻挡信号后，设备进入工作准备状态；

2）当焊接歧管头段法兰时，焊接搬运检测机械手（3）端部的夹紧焊接装置（3.2）上的气动夹指气缸（3.21）动作，通过气动夹指（3.22）夹住头段管道放到单段焊接工作台（2）上的夹爪（2.8）内，转轴（2.4）上的夹紧气缸Ⅰ（2.7）带动夹紧拉杆（2.6）右移，活动爪（2.81）同时跟着右移与固定爪（2.82）配合夹住头段管道，直线电机Ⅰ（2.1）带动单段焊接工作台（2）整体左移，同时法兰滑道（4）上的止动气缸（4.2）缩回，法兰滑道（4）内的歧管法兰（4.4）滑到法兰滑道（4）底端，夹紧气缸Ⅱ（4.3）夹紧歧管法兰（4.4）与单段焊接工作台（2）上的头段管道对接，伸缩齿轮（3.24）转动，带动伸缩焊枪（3.23）伸出，焊接系统启动开始对头段管道与歧管法兰（4.4）进行焊接，焊接固定部分后夹紧气缸Ⅱ（4.3）松开歧管法兰（4.4），直线电机Ⅰ（2.1）带动单段焊接工作台（2）整体稍微右移使歧管法兰（4.4）脱离法兰滑道（4），滚动伺服电机（2.85）带动主动滚轮（2.84）转动，主动滚轮（2.84）通过摩擦带动头段管道和歧管法兰（4.4）在夹爪（2.8）内进行转动，焊接剩下的部分；

3）当焊接歧管弯段时，直线电机Ⅰ（2.1）带动单段焊接工作台（2）上的歧管头段法兰段右移，同时夹紧焊接装置（3.2）上的伸缩齿轮（3.24）转动，带动伸缩焊枪（3.23）缩回，气动夹指气缸（3.21）动作夹取歧管弯段管道放到另一组单段焊接工作台（2）上的夹爪（2.8）内并进行加紧，两组单段焊接工作台（2）相向移动靠近，启动翻转伺服电机（2.5）带动转轴（2.4）转动调整，滚动伺服电机（2.85）也同时启动调整，单段焊接工作台（2）上夹紧的歧管头段法兰段和歧管弯段管道通过翻转、滚动使焊口对接，对接完成后焊接搬运检测机械手（3）上的夹紧焊接装置（3.2）的伸缩齿轮（3.24）转动，带动伸缩焊枪（3.23）伸出，焊接系统启动开始对歧管头段法兰段和歧管弯段管道进行焊接；

4）当焊接歧管组合段时，焊接搬运检测机械手（3）上的夹紧焊接装置（3.2）转换为抓取工作状态，把焊接完成的歧管弯段抓取放到右夹紧盘（5.6）上的组合模具（5.7）的夹道（5.73）内，使歧管弯段在夹道（5.73）底端组合对接在一起，夹紧气缸Ⅲ（5.75）动作推动夹板（5.72）夹紧歧管弯段，同时夹紧焊接装置（3.2）抓取排气总管（5.11）段插到左夹紧卡盘（5.4）内，左夹紧卡盘（5.4）上的气动夹爪（5.5）动作夹紧排气总管（5.11）段，同时直线电机Ⅱ（5.2）带动压紧台（5.1）右移, 升降电机（5.14）转动升降丝杆（5.13）调整使排气总管（5.11）与歧管弯段同时组合对接在一起，焊接搬运检测机械手（3）上的夹紧焊接装置（3.2）转换为焊接工作状态，并开始对排气总管（5.11）与歧管弯段进行焊接，焊接上部后气动夹爪（5.5）松开，压紧台（5.1）稍微左移，转动电机（5.9）启动，转动轴（5.8）带动右夹紧盘（5.6）转动，固定在组合模具（5.7）上的焊接工件同时转动，焊接排气总管（5.11）与歧管弯段下部；

5）当抛光排气歧管时，焊接完成的排气总管（5.11）与歧管弯段在转动电机（5.9）的带动下180°下翻，直线电机Ⅲ（6.23）带动下挤压装置（6.2）右移使对接法兰（6.28）与歧管法兰（4.4）对接，同时上挤压装置（6.1）在直线电机Ⅱ（5.2）右移带动下使排气总管（5.11）与活塞腔Ⅰ（6.11）对接，对接完成后磨粒添加泵（6.3）把储存在磨粒暂存箱（6.4）中的磨粒沿着出口管道（6.33）泵入上挤压装置（6.1）上的活塞腔Ⅰ（6.11）内，液压缸Ⅰ（6.13）顶出活塞Ⅰ（6.12）挤压磨粒进入到排气歧管中，使磨粒进入下挤压装置（6.2）上的活塞腔Ⅱ（6.26）内，液压缸Ⅱ（6.21）顶出活塞Ⅱ（6.25）使磨粒在排气歧管中往复运动进行抛光作业，液压缸Ⅰ（6.13）和液压缸Ⅱ（6.21）交替进行挤压工作，同时压力检测装置（6.27）检测控制挤压力，最后气管（6.32）通入压缩空气，把磨粒沿着磨粒回收软管（6.29）顶回磨粒暂存箱（6.4），完成抛光作业；

6）当焊接催化器并检测焊缝时，完成抛光的排气歧管在转动电机（5.9）和升降电机（5.14）的带动下回到原位，焊接搬运检测机械手（3）转换为抓取工作状态，抓取催化器放到左夹紧卡盘（5.4）内并进行夹紧，焊口与完成抛光的排气歧管对接后焊接搬运检测机械手（3）转换为焊接工作状态，并开始焊接，焊接完成后，焊接搬运检测机械手（3）转换为检测工作状态，气动夹指（3.22）上的超声波收发一体检测探头（3.26）发出超声波探测焊缝，并通过信号线（3.27）传送检测信号回到超声波检测控制模块进行检测分析，检测发现焊缝中存在气孔、裂缝、未焊透等缺陷时会报警并自动转换为焊接工作状态重新补焊。