CN112475700B - 环缝自动焊设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了环缝自动焊设备及焊接方法，属于焊接设备领域。该环缝自动焊设备包括：与基座固定连接的转动装置和焊接装置，焊接装置位于转动装置的一侧，焊接装置包括与基座固定连接的焊接驱动组件，以及与焊接驱动组件固定连接的至少一个焊枪，焊枪之间间隔预定距离，焊枪至焊接位的距离相配合，焊接驱动组件带动焊枪在管件的一侧做往复运动，本发明通过使焊枪至焊接位的距离相配合，使焊接驱动组件能够控制焊枪对焊接位的焊接深度和时间，通过卡盘带动点焊后的管件和附件转动能够保证环峰焊接的圆度，解决了现有技术中存在环缝焊接圆度、焊接深度和焊接时间不稳定而导致的附件固定质量不稳定的问题。

Description

环缝自动焊设备及焊接方法

技术领域

本发明属于焊接设备领域，具体是环缝自动焊设备及焊接方法。

背景技术

现有手脚架的生产是人工焊接的方式进行管件与附件的固定，对管件的焊接需要焊接环缝，使用人工焊接的方式因工作人员技术水平的不同，存在环缝焊接圆度、焊接深度和焊接时间不稳定导致的附件固定质量不稳定的问题。

发明内容

发明目的：提供环缝自动焊设备及焊接方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：环缝自动焊设备包括：与基座固定连接的转动装置和焊接装置，所述焊接装置位于转动装置的一侧，所述转动装置包括与基座固定连接的头架组件，以及与头架组件转动连接的卡盘，所述卡盘与管件固定连接。

所述焊接装置包括与基座固定连接的焊接驱动组件，以及与焊接驱动组件固定连接的至少一个焊枪，所述焊枪之间间隔预定距离，所述焊枪至焊接位的距离相配合，所述焊接驱动组件带动焊枪在管件的一侧做往复运动。

管件和附件的相接处是焊接位，当焊枪对焊接位进行点焊使管件和附件固定连接后，所述卡盘带动管件和附件绕卡盘的中心轴旋转，所述焊枪对焊接位进行环缝焊接。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备还包括与基座固定连接的至少一个支撑装置，所述支撑装置位于管件远离转动装置一端的下方。

所述支撑装置包括与基座固定连接的顶升组件，以及与顶升组件转动连接的至少两个下滚轮。

当卡盘与管件固定连接时，所述顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合，通过支撑组件对管件远离转动装置的一端进行支撑能够解决管件远离卡盘的一端会出现弯曲，导致管件远离卡盘的一端绕卡盘的中心轴公转的问题，通过下滚轮与管件抵接配合能够避免管件表面受到较大的摩擦力导致管件表面损伤的问题，下滚轮表面还套接有环形橡胶，通过橡胶与管件抵接配合能够进一步的降低对管件表面的损伤。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备还包括与基座固定连接的上料装置，所述上料装置包括与基座固定连接的上料动力源，与上料动力源固定连接的定位平台，以及与定位平台固定连接的至少一个定位装置，所述定位装置之间间隔与附件间距相配合的预定距离，所述上料装置在焊接装置的一侧做往复运动。

当定位装置与附件固定连接，管件依次穿过附件后，所述上料装置将管件和附件送入焊接装置的下方。

当焊枪对焊接位完成点焊后，所述卡盘与管件固定连接，所述上料装置向远离焊接装置的一侧位移，通过定位装置对附件进行固定能够解决人工调整盘状附件的间距不稳定的问题，通过上料装置能够解决人工上料导致的上料效率低的问题，在焊枪对焊接位完成点焊后使卡盘与管件固定连接，上料装置向远离焊接装置的一侧位移，能够避免上料装置阻碍管件和附件的旋转。

在上料装置将管件和附件送入焊接装置的下方后，支撑装置的下滚轮与管件抵接配合能够避免管件的自然弯曲导致环缝焊接圆度不准确的问题。

本申请的上料装置与现有机械手上料装置相比具有程序简单，生产成本低适用于中小型企业生产的有益效果，而且本申请的模块化结构，在单个单元发生故障时能够进行快速的更换和维护。

本申请采用侧面上料的技术方案，利用了场地的宽度方向，与沿管件中心线方向上料的技术方案相比具有占地面积合理适合中小型企业的优势，极大地提高了场地的利用率降低了生产成本。

在进一步的实施例中，上料装置还包括与基座固定连接的挡料装置和推料装置，所述挡料装置位于转动装置的一侧，所述挡料装置的位置与定位平台的上料工位相配合，所述挡料装置靠近管件的端面至附件的距离小于转动装置靠近管件的端面至附件的距离，所述推料装置位于焊接装置远离转动装置的一端。

当定位装置与附件固定连接，管件从远离挡料装置的一端向挡料装置方向依次穿过附件时，所述管件靠近转动装置的一端与挡料装置抵接配合。

当上料装置将管件送入焊接装置的下方后，所述推料装置对管件施加推力使管件靠近卡盘的一端向卡盘方向位移预定距离，通过挡料装置能够在上料之前将管件靠近转动装置的一端限制在转动装置外，能够避免管件与卡盘发生碰撞，通过推料装置将管件向卡盘方向推送预定距离能够将管件送入卡盘中使卡盘对管件进行夹紧。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备还包括与基座固定连接的下料装置，所述下料装置包括与基座固定连接的卸料装置，以及至少一个下料导轨，所述卸料装置位于转动装置的一侧，所述下料导轨位于支撑装置的一侧，所述下料导轨的上表面与地面呈预定夹角，所述下料导轨的上表面远离焊接装置的一端的高度小于上表面靠近焊接装置的一端的高度。

当焊接装置对管件和附件完成环缝焊接后，所述卸料装置对靠近转动装置的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置的方向位移预定距离。

当管件离开卡盘后，所述支撑装置向下位移，使管件与下料导轨的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置的方向位移，通过卸料装置能够将管件从卡盘中推出，通过下料导轨的上表面与地面的夹角能够利用管件的重力将管件排出。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备包括至少一个定位装置，所述定位装置沿管件的延伸方向一字排列，所述定位装置包括与定位平台固定连接的定位块，与定位平台固定连接的夹紧动力源，以及与夹紧动力源固定连接移动块，所述移动块靠近定位块的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆。

当附件与插杆插接配合时，所述夹紧动力源带动附件和移动块向定位块方向位移，使移动块和定位块分别与附件的两侧抵接配合。

当焊接装置对焊接处进行点焊之后，所述夹紧动力源带动附件和移动块向远离定位块的方向位移，通过夹紧动力源带动移动块做往复运动能够实现自动化定位和上料。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备包括一个定位装置，所述定位装置包括与定位平台固定连接的至少一个定位块，与定位平台固定连接的一个夹紧动力源，与夹紧动力源固定连接的一个移动板，以及与移动板固定连接至少一个移动块，所述移动块靠近定位块的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆，所述定位块和移动块沿管件的延伸方向一字排列，所述定位块和移动块一一对应配合，通过夹紧动力源同时带动多个移动块能够进一步的降低生产成本。

在进一步的实施例中，所述支撑装置还包括与焊接驱动组件固定连接的至少一个弹性组件，以及与弹性组件的另一端转动连接的至少一个上滚轮。

当顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合时，所述焊接驱动组件带动上滚轮向顶升组件方向位移预定距离，使上滚轮与管件抵接配合，通过上滚轮和下滚轮的抵接配合能够对管件进行夹紧支撑，解决了管件在转动的过程中脱离偏移的问题。

基于环缝自动焊设备的焊接方法包括：S1. 附件在上料装置的上料工位与定位装置固定连接后，管件从远离挡料装置的一端向挡料装置方向依次穿过附件，使管件靠近转动装置的一端与挡料装置抵接配合。

S2. 上料装置将管件和附件送入焊接装置的下方进入焊接工位，然后推料装置对管件施加推力使管件靠近卡盘的一端向卡盘方向位移预定距离，然后卡盘向管件施加夹紧力。

S3. 当管件与卡盘同心配合时，支撑装置的顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合，焊接驱动组件带动上滚轮向顶升组件方向位移预定距离，使上滚轮与管件抵接配合，使下滚轮和上滚轮对管件远离转动装置的一端施加夹紧力。

S4. 管件远离转动装置得到固定后，焊接装置的焊枪对焊接位进行点焊，在点焊完成后定位装置与附件分离，通过上料动力源带动上料装置位移至上料工位，工作人员或上料机器人将待加工的附件和管件装配在上料装置上，使上料装置重复S1-S4的工作流程。

S5. 当上料装置位移至上料工位后，盘带动管件和附件绕卡盘的中心轴旋转，所述焊枪对焊接位进行环缝焊接。

S6. 当焊接装置对管件和附件完成环缝焊接后，下料装置的卸料装置对靠近转动装置的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置的方向位移预定距离，然后当管件离开卡盘后，所述支撑装置向下位移，使管件与下料导轨的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置的方向位移。

S7. 重复S1-S6的工作流程自动化焊接管件和附件。

在进一步的实施例中，所述卡盘带动管件和附件每转动第一预定角度就反方向转动第二预定角度，所述第二预定角度的值小于第一预定角度的值，通过卡盘的反方向转动能够对管件进行复焊，进一步的增强了焊接厚度和强度。

有益效果：本发明公开了环缝自动焊设备及焊接方法，通过使焊枪至焊接位的距离相配合，使焊接驱动组件能够控制焊枪对焊接位的焊接深度和时间，通过卡盘带动点焊后的管件和附件转动能够保证环峰焊接的圆度，解决了现有技术中因工作人员技术水平的不同，存在环缝焊接圆度、焊接深度和焊接时间不稳定而导致的附件固定质量不稳定的问题。

附图说明

图1是本发明的轴测示意图。

图2是本发明的剖视示意图。

图3是本发明的支撑装置局部放大示意图。

图4是本发明的另一实施例轴测示意图。

图1至图4所示附图标记为：基座1、转动装置2、焊接装置3、支撑装置4、上料装置5、下料装置6、头架组件21、卡盘22、头架推动装置23、焊接驱动组件31、焊枪32、顶升组件41、下滚轮42、弹性组件43、上滚轮44、上料动力源51、定位平台52、定位装置53、挡料装置54、推料装置55、定位块531、夹紧动力源532、移动块533、移动板534、卸料装置61、下料导轨62。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

现有手脚架的生产是人工焊接的方式进行管件与附件的固定，对管件的焊接需要焊接环缝，使用人工焊接的方式因工作人员技术水平的不同，存在环缝焊接圆度、焊接深度和焊接时间不稳定导致的附件固定质量不稳定的问题，为了解决上述问题，申请人研发了一种环缝自动焊设备及焊接方法。

该环缝自动焊设备包括：基座1、转动装置2、焊接装置3、支撑装置4、上料装置5、下料装置6、头架组件21、卡盘22、头架推动装置23、焊接驱动组件31、焊枪32、顶升组件41、下滚轮42、弹性组件43、上滚轮44、上料动力源51、定位平台52、定位装置53、挡料装置54、推料装置55、定位块531、夹紧动力源532、移动块533、移动板534、卸料装置61和下料导轨62。

其中，转动装置2和焊接装置3都与基座1固定连接，焊接装置3位于转动装置2的一侧。

转动装置2包括与基座1固定连接的头架组件21，以及与头架组件21转动连接的卡盘22，卡盘22与管件固定连接。

焊接装置3包括与基座1固定连接的焊接驱动组件31，以及与焊接驱动组件31固定连接的至少一个焊枪32，焊枪32之间间隔预定距离，焊枪32至焊接位的距离相配合，焊接驱动组件31带动焊枪32在管件的一侧做往复运动，焊枪32与焊接专机电连接，焊接专机主要由MIG/MAG焊接电源、焊枪32水冷系统、整机控制系统等组成。

头架组件21包括与基座1固定连接的壳体，收容于壳体内的电机，以及收容在壳体内的减速机，减速机的输入轴与电机的输出轴转动连接，卡盘22与减速机的输出轴固定连接，卡盘22还与焊接导电装置电连接，其中电机是变频电机，可在任意位置启动变频电机，并能随焊接直径变化，调整转速，实现焊接线速度不变。

焊接驱动组件31包括与基座1固定连接的至少一个动力源，以及与动力源固定连接的焊枪32支架，焊枪32与支架固定连接，焊枪32在焊枪32支架的一侧一字排列，在焊枪32支架的两端还可安装直线导轨机构或直线轴组件或线性滑轨等滑动组件辅助焊枪32支架的直线运动，动力源带动焊枪32支架和焊枪32做直线运动。

顶升组件41包括与基座1固定连接的动力源，以及与动力源固定连接的顶升支架，下滚轮42与顶升支架转动连接，在顶升支架的端部还可安装直线导轨机构或直线轴组件或线性滑轨等滑动组件辅助顶升支架的直线运动，动力源带动顶升支架和下滚轮42做直线运动。

其中，上述动力源、头架推动装置23、上料动力源51和夹紧动力源532都是滚珠丝杠机构或气缸或液压缸等直线运动机构，或是利用电机的旋转力将焊枪32支架、顶升支架、头架组件21的卡盘22、定位平台52、移动块533或移动板534输送至预定位置的驱动装置，其中直线运动机构的一侧还可安装直线导轨机构或直线轴组件或线性滑轨等滑动组件辅助直线运动机构的直线运动。

工作原理：管件和附件的相接处是焊接位，当焊枪32对焊接位进行点焊使管件和附件固定连接后，卡盘22带动管件和附件绕卡盘22的中心轴旋转，焊枪32对焊接位进行环缝焊接，通过使焊枪32至焊接位的距离相配合，使焊接驱动组件31能够控制焊枪32对焊接位的焊接深度和时间，通过卡盘22带动点焊后的管件和附件转动能够保证环峰焊接的圆度，解决了现有技术中因工作人员技术水平的不同，存在环缝焊接圆度、焊接深度和焊接时间不稳定而导致的附件固定质量不稳定的问题。

在进一步的实施例中，当管件过长时，管件远离卡盘22的一端会出现弯曲，导致管件远离卡盘22的一端绕卡盘22的中心轴公转的问题。

为了解决上述问题，环缝自动焊设备还包括与基座1固定连接的至少一个支撑装置4，支撑装置4位于管件远离转动装置2一端的下方。

支撑装置4包括与基座1固定连接的顶升组件41，以及与顶升组件41转动连接的至少两个下滚轮42。

当卡盘22与管件固定连接或当管件与卡盘22同心配合时，顶升组件41带动下滚轮42与管件抵接配合。

通过支撑组件对管件远离转动装置2的一端进行支撑能够解决管件远离卡盘22的一端会出现弯曲，导致管件远离卡盘22的一端绕卡盘22的中心轴公转的问题，通过下滚轮42与管件抵接配合能够避免管件表面受到较大的摩擦力导致管件表面损伤的问题，下滚轮42表面还套接有环形橡胶，通过橡胶与管件抵接配合能够进一步的降低对管件表面的损伤。

在进一步的实施例中，现有管件的上料采用的是沿卡盘22的中心轴方向向卡盘22方向输送管件，仅对工厂的长度方向进行了利用，仅适合大工厂的多条生产线进行生产，而中小型企业的工厂和场地长度及生产规模有限，若采用现有设备进行杆件生产不仅对场地的宽度方向造成了浪费，还需要额外的考虑场地长度才能进行生产，增加了中小型企业的生产负担，不利于中小型企业的生产发展。

为了解决上述问题，环缝自动焊设备还包括与基座1固定连接的上料装置5，上料装置5包括与基座1固定连接的上料动力源51，与上料动力源51固定连接的定位平台52，以及与定位平台52固定连接的至少一个定位装置53，定位装置53之间间隔与附件间距相配合的预定距离，上料装置5在焊接装置3的一侧做往复运动。

其中，定位平台52的底端还可固定安装滚珠丝杠机构或直线轴组件或线性滑轨等滑动组件辅助顶升支架的直线运动。

当定位装置53与附件固定连接，管件依次穿过附件后，上料装置5将管件和附件送入焊接装置3的下方。

当焊枪32对焊接位完成点焊后，卡盘22与管件固定连接，上料装置5向远离焊接装置3的一侧位移，其中管件和附件的相接处是焊接位。

通过定位装置53对附件进行固定能够解决人工调整盘状附件的间距不稳定的问题，通过上料装置5能够解决人工上料导致的上料效率低的问题，在焊枪32对焊接位完成点焊后使卡盘22与管件固定连接，上料装置5向远离焊接装置3的一侧位移，能够避免上料装置5阻碍管件和附件的旋转。

在上料装置5将管件和附件送入焊接装置3的下方后，支撑装置4的下滚轮42与管件抵接配合能够避免管件的自然弯曲导致环缝焊接圆度不准确的问题。

本申请的上料装置5与现有机械手上料装置5相比具有程序简单，生产成本低适用于中小型企业生产的有益效果，而且本申请的模块化结构，在单个单元发生故障时能够进行快速的更换和维护。

本申请采用侧面上料的技术方案，利用了场地的宽度方向，与沿管件中心线方向上料的技术方案相比具有占地面积合理适合中小型企业的优势，极大地提高了场地的利用率降低了生产成本。

在进一步的实施例中，上料装置5从侧面上料存在管件无法直接深入卡盘22中，容易与卡盘22发生碰撞。

为了解决上述问题，上料装置5还包括与基座1固定连接的挡料装置54，挡料装置54位于转动装置2的一侧，挡料装置54的位置与定位平台52的上料工位相配合，挡料装置54靠近管件的端面至附件的距离小于转动装置2靠近管件的端面至附件的距离。

头架组件21还包括与基座1固定连接的头架推动装置23，头架组件21壳体与头架推动装置23固定连接，头架推动装置23带动头架组件21壳体沿管件的延伸方向做往复直线运动，其中头架推动装置23是滚珠丝杠机构或气缸或液压缸等直线运动机构，或是利用电机的旋转力将焊枪32支架、顶升支架、头架组件21的卡盘22、定位平台52、移动块533或移动板534输送至预定位置的驱动装置。

通过本实施例还能够解决使用推料装置55和卸料装置61导致的生产成本高的问题，进一步的降低了生产成本。

在另一实施例中，上料装置5还包括与基座1固定连接的挡料装置54和推料装置55，挡料装置54位于转动装置2的一侧，挡料装置54的位置与定位平台52的上料工位相配合，挡料装置54靠近管件的端面至附件的距离小于转动装置2靠近管件的端面至附件的距离，推料装置55位于焊接装置3远离转动装置2的一端。

当定位装置53与附件固定连接，管件从远离挡料装置54的一端向挡料装置54方向依次穿过附件时，管件靠近转动装置2的一端与挡料装置54抵接配合。

当上料装置5将管件送入焊接装置3的下方后，推料装置55对管件施加推力使管件靠近卡盘22的一端向卡盘22方向位移预定距离。

通过挡料装置54能够在上料之前将管件靠近转动装置2的一端限制在转动装置2外，能够避免管件与卡盘22发生碰撞，通过推料装置55将管件向卡盘22方向推送预定距离能够将管件送入卡盘22中使卡盘22对管件进行夹紧，还能够避免头架组件21移动导致定位偏移过大存在的焊接精度低的问题。

在进一步的实施例中，管件伸入卡盘22中，即使卡盘22放松对管件的夹紧依旧无法将管件从卡盘22中取出。

为了解决上述问题，环缝自动焊设备还包括与基座1固定连接的下料装置6，下料装置6包括与基座1固定连接的卸料装置61，以及至少一个下料导轨62，卸料装置61位于转动装置2的一侧，下料导轨62位于支撑装置4的一侧，下料导轨62的上表面与地面呈预定夹角，下料导轨62的上表面远离焊接装置3的一端的高度小于上表面靠近焊接装置3的一端的高度。

当焊接装置3对管件和附件完成环缝焊接后，卸料装置61对靠近转动装置2的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置2的方向位移预定距离。

当管件离开卡盘22后，支撑装置4向下位移，使管件与下料导轨62的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置3的方向位移。

通过卸料装置61能够将管件从卡盘22中推出，通过下料导轨62的上表面与地面的夹角能够利用管件的重力将管件排出，能够进一步的降低生产成本。

在进一步的实施例中，环缝自动焊设备包括至少一个定位装置53，定位装置53沿管件的延伸方向一字排列，定位装置53包括与定位平台52固定连接的定位块531，与定位平台52固定连接的夹紧动力源532，以及与夹紧动力源532固定连接移动块533，移动块533靠近定位块531的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆。

当附件与插杆插接配合时，夹紧动力源532带动附件和移动块533向定位块531方向位移，使移动块533和定位块531分别与附件的两侧抵接配合。

当焊接装置3对焊接处进行点焊之后，夹紧动力源532带动附件和移动块533向远离定位块531的方向位移。

通过夹紧动力源532带动移动块533做往复运动能够实现自动化定位和上料，通过插杆能够保证将每个附件定位在相对位置。

在另一实施例中，环缝自动焊设备包括一个定位装置53，定位装置53包括与定位平台52固定连接的至少一个定位块531，与定位平台52固定连接的一个夹紧动力源532，与夹紧动力源532固定连接的一个移动板534，以及与移动板534固定连接至少一个移动块533，移动块533靠近定位块531的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆，定位块531和移动块533沿管件的延伸方向一字排列，定位块531和移动块533的数量一一对应配合。

通过夹紧动力源532同时带动多个移动块533能够进一步的降低生产成本。

在进一步的实施例中，仅通过两个下滚轮42对管件进行限位容易出现管件在转动的过程中脱离偏移的问题。

为了解决上述问题，支撑装置4还包括与焊接驱动组件31固定连接的至少一个弹性组件43，以及与弹性组件43的另一端转动连接的至少一个上滚轮44。

其中弹性组件43是气弹簧或弹簧等弹性施压组件。

当顶升组件41带动下滚轮42与管件抵接配合时，焊接驱动组件31带动上滚轮44向顶升组件41方向位移预定距离，使上滚轮44与管件抵接配合。

通过上滚轮44和下滚轮42的抵接配合能够对管件进行夹紧支撑，解决了管件在转动的过程中脱离偏移的问题。

在上述实施例中，挡料装置54、推料装置55和卸料装置61都由与基座1固定连接的固定支架，与固定支架固定连接的动力源，以及与动力源固定连接的推杆或推板组成，其中动力源是滚珠丝杠机构或气缸或液压缸等直线运动机构，或是利用电机的旋转力将焊枪32支架、顶升支架、定位平台52、移动块533或移动板534输送至预定位置的驱动装置。

其中在上料装置5将钢管运输到焊接工位之前挡料装置54的直线运动机构带动推杆或推板向远离钢管的方向位移，避免上料装置5将钢管从上料工位运输到焊接工位的过程中钢管与推杆或推板抵接造成位移，导致定位不精确的问题。

基于上述实施例的环缝自动焊设备的焊接方法包括：人工或机器人将盘状附件放置在定位装置53上，按启动按钮，定位装置53夹紧，人工或机器人将圆管穿入盘状附件中顶到位置，再按启动按钮，上料动力源51将组装好的工件拉至焊接工位，推料装置55将工件圆管顶入旋转机构压紧后支撑装置4上升，上料装置5松开盘状附件后回到上料工位，焊接装置3下降，焊接启动，点焊完成，焊接装置3上升，支撑装置4下降，卸料装置61将工件圆管推出卡盘22，支撑装置4的顶升组件41和下滚轮42下降，工件圆管与下料导轨62抵接配合退出焊接工位，然后焊接工位依次启弧自动焊接，装配工位继续装配，依次重复上述过程。

S1. 附件在上料装置5的上料工位与定位装置53固定连接后，管件从远离挡料装置54的一端向挡料装置54方向依次穿过附件，使管件靠近转动装置2的一端与挡料装置54抵接配合。

S2. 上料装置5将管件和附件送入焊接装置3的下方进入焊接工位，然后推料装置55对管件施加推力使管件靠近卡盘22的一端向卡盘22方向位移预定距离，然后卡盘22向管件施加夹紧力。

S3. 当管件与卡盘22同心配合时，支撑装置4的顶升组件41带动下滚轮42与管件抵接配合，焊接驱动组件31带动上滚轮44向顶升组件41方向位移预定距离，使上滚轮44与管件抵接配合，使下滚轮42和上滚轮44对管件远离转动装置2的一端施加夹紧力。

S4. 管件远离转动装置2得到固定后，焊接装置3的焊枪32对焊接位进行点焊，在点焊完成后定位装置53与附件分离，通过上料动力源51带动上料装置5位移至上料工位，工作人员或上料机器人将待加工的附件和管件装配在上料装置5上，使上料装置5重复S1-S4的工作流程。

S5. 当上料装置5位移至上料工位后，盘带动管件和附件绕卡盘22的中心轴旋转，焊枪32对焊接位进行环缝焊接。

S6. 当焊接装置3对管件和附件完成环缝焊接后，下料装置6的卸料装置61对靠近转动装置2的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置2的方向位移预定距离，然后当管件离开卡盘22后，支撑装置4向下位移，使管件与下料导轨62的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置3的方向位移。

S7. 重复S1-S6的工作流程自动化焊接管件和附件。

其中焊接工位是焊接装置3所在的位置，上料工位位于焊接工位的一侧，上料装置5在焊接工位和上料工位之间做往复运动。

在进一步的实施例中，现有环缝焊接的方法都是焊接装置3对匀速旋转的管件进行焊接，而熔池中包括熔质和杂质，熔质和杂质的比例不均匀，存在焊接强度低的问题。

为了解决上述问题，卡盘22带动管件和附件每转动第一预定角度就反方向转动第二预定角度，第二预定角度的值小于第一预定角度的值，在转动第一预定角度后反向转动第二预定角度之前，以及在转动第二预定角度后开始转动第一预定角度之前焊接装置3停止焊接，使焊接装置3仅在卡盘22开始转动第一预定角度和第二预定角度的预定时间内进行焊接，避免管件与附件接触位的焊接处过热出现畸变。

通过卡盘22的反方向转动能够对管件进行复焊，进一步的增强了焊接厚度和强度。

Claims (8)

1.环缝自动焊设备，其特征在于，包括：与基座固定连接的转动装置和焊接装置，所述焊接装置位于转动装置的一侧，所述转动装置包括与基座固定连接的头架组件，以及与头架组件转动连接的卡盘，所述卡盘与管件固定连接；

所述焊接装置包括与基座固定连接的焊接驱动组件，以及与焊接驱动组件固定连接的至少一个焊枪，所述焊枪之间间隔预定距离，所述焊枪至焊接位的距离相配合，使焊接驱动组件能够控制焊枪对焊接位的焊接深度和时间；所述焊接驱动组件带动焊枪在管件的一侧做往复运动；

管件和附件的相接处是焊接位，当焊枪对焊接位进行点焊使管件和附件固定连接后，所述卡盘带动管件和附件绕卡盘的中心轴旋转，所述焊枪对焊接位进行环缝焊接；

环缝自动焊设备还包括与基座固定连接的上料装置，所述上料装置包括与基座固定连接的上料动力源，与上料动力源固定连接的定位平台，以及与定位平台固定连接的至少一个定位装置，所述定位装置之间间隔与附件间距相配合的预定距离，所述上料装置在焊接装置的一侧做往复运动；

当定位装置与附件固定连接，管件依次穿过附件后，所述上料装置将管件和附件送入焊接装置的下方；

当焊枪对焊接位完成点焊后，所述卡盘与管件固定连接，所述上料装置向远离焊接装置的一侧位移；

环缝自动焊设备还包括至少一个定位装置，所述定位装置沿管件的延伸方向一字排列，所述定位装置包括与定位平台固定连接的定位块，与定位平台固定连接的夹紧动力源，以及与夹紧动力源固定连接的移动块，所述移动块靠近定位块的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆；

当附件与插杆插接配合时，所述夹紧动力源带动附件和移动块向定位块方向位移，使移动块和定位块分别与附件的两侧抵接配合；

当焊接装置对焊接处进行点焊之后，所述夹紧动力源带动附件和移动块向远离定位块的方向位移。

2.根据权利要求1所述环缝自动焊设备，其特征在于，还包括与基座固定连接的至少一个支撑装置，所述支撑装置位于管件远离转动装置一端的下方；

所述支撑装置包括与基座固定连接的顶升组件，以及与顶升组件转动连接的至少两个下滚轮，当管件与卡盘同心配合时，所述顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合。

3.根据权利要求1所述环缝自动焊设备，其特征在于，所述上料装置还包括与基座固定连接的挡料装置和推料装置，所述挡料装置位于转动装置的一侧，所述挡料装置的位置与定位平台的上料工位相配合，所述挡料装置靠近管件的端面至附件的距离小于转动装置靠近管件的端面至附件的距离，所述推料装置位于焊接装置远离转动装置的一端；

当定位装置与附件固定连接，管件从远离挡料装置的一端向挡料装置方向依次穿过附件时，所述管件靠近转动装置的一端与挡料装置抵接配合；

当上料装置将管件送入焊接装置的下方后，所述推料装置对管件施加推力使管件靠近卡盘的一端向卡盘方向位移预定距离。

4.根据权利要求2所述环缝自动焊设备，其特征在于，还包括与基座固定连接的下料装置，所述下料装置包括与基座固定连接的卸料装置，以及至少一个下料导轨，所述卸料装置位于转动装置的一侧，所述下料导轨位于支撑装置的一侧，所述下料导轨的上表面与地面呈预定夹角，所述下料导轨的上表面远离焊接装置的一端的高度小于上表面靠近焊接装置的一端的高度；

当焊接装置对管件和附件完成环缝焊接后，所述卸料装置对靠近转动装置的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置的方向位移预定距离；

当管件离开卡盘后，所述支撑装置向下位移，使管件与下料导轨的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置的方向位移。

5.根据权利要求1所述环缝自动焊设备，其特征在于，包括一个定位装置，所述定位装置包括与定位平台固定连接的至少一个定位块，与定位平台固定连接的一个夹紧动力源，与夹紧动力源固定连接的一个移动板，以及与移动板固定连接至少一个移动块，所述移动块靠近定位块的一侧设置有至少一个与附件插接配合的插杆，所述定位块和移动块的数量一一对应配合。

6.根据权利要求2所述环缝自动焊设备，其特征在于，所述支撑装置还包括与焊接驱动组件固定连接的至少一个弹性组件，以及与弹性组件的另一端转动连接的至少一个上滚轮；

当顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合时，所述焊接驱动组件带动上滚轮向顶升组件方向位移预定距离，使上滚轮与管件抵接配合。

7.基于权利要求1-6任一项所述环缝自动焊设备的焊接方法，其特征在于，包括：S1.附件在上料装置的上料工位与定位装置固定连接后，管件从远离挡料装置的一端向挡料装置方向依次穿过附件，使管件靠近转动装置的一端与挡料装置抵接配合；

S2. 上料装置将管件和附件送入焊接装置的下方进入焊接工位，然后推料装置对管件施加推力使管件靠近卡盘的一端向卡盘方向位移预定距离，然后卡盘向管件施加夹紧力；

S3. 当管件与卡盘同心配合时，支撑装置的顶升组件带动下滚轮与管件抵接配合，焊接驱动组件带动上滚轮向顶升组件方向位移预定距离，使上滚轮与管件抵接配合，使下滚轮和上滚轮对管件远离转动装置的一端施加夹紧力；

S4. 管件远离转动装置得到固定后，焊接装置的焊枪对焊接位进行点焊，在点焊完成后定位装置与附件分离，通过上料动力源带动上料装置位移至上料工位，工作人员或上料机器人将待加工的附件和管件装配在上料装置上，使上料装置重复S1-S4的工作流程；

S5. 当上料装置位移至上料工位后，卡盘带动管件和附件绕卡盘的中心轴旋转，所述焊枪对焊接位进行环缝焊接；

S6. 当焊接装置对管件和附件完成环缝焊接后，下料装置的卸料装置对靠近转动装置的附件施加推力，使管件和附件向远离转动装置的方向位移预定距离，然后当管件离开卡盘后，所述支撑装置向下位移，使管件与下料导轨的下表面抵接配合，管件受重力向远离焊接装置的方向位移；

S7. 重复S1-S6的工作流程自动化焊接管件和附件。

8.根据权利要求7所述环缝自动焊设备的焊接方法，其特征在于，所述卡盘带动管件和附件每转动第一预定角度就反方向转动第二预定角度，所述第二预定角度的值小于第一预定角度的值。

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