CN114101846A - 汽车排气消音器机器人焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车排气消音器机器人焊接设备，包括焊房、设置于焊房内的焊接机器人、焊接工装、设置于焊房内且用于控制焊接工装在第一工位与第二工位之间进行切换的三轴垂直翻转变位机和设置于三轴垂直翻转变位机上用于遮挡焊接机器人在第二工位处进行焊接工作时产生的弧光的遮挡装置，焊接工装设置两个且两个焊接工装分别位于遮挡装置的相对两侧。本发明的汽车排气消音器机器人焊接设备，通过设置三轴垂直翻转变位机实现工件在两个工位之间的切换，其中一个工位用于焊接的同时，另一个工位可以用于上下件，从而可以提高焊接工作效率。本发明还提供了一种汽车排气消音器机器人焊接方法。

Description

汽车排气消音器机器人焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明属于汽车零部件生产设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车排气消音器机器人焊接设备及焊接方法。

背景技术

汽车排气消音器主要是由消音器壳体、后端盖和端盖进气管组合件构成，在制作时，后端盖和端盖进气管组合件需分别与消音器壳体的长度方向上的两端进行焊接连接。现有用于汽车排气消音器焊接加工的焊接设备只设置一个工位，该工位既用于焊接，也有用于上下件。机器人在焊接时，操作人员不能进行上件和取件工作；操作人员在进行上件或取件工作时，机器人处于停机状态。这种加工方式比较耗费时间，导致工作效率较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车排气消音器机器人焊接设备，目的是提高焊接工作效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：汽车排气消音器机器人焊接设备，包括焊房、设置于焊房内的焊接机器人、焊接工装、设置于所述焊房内且用于控制焊接工装在第一工位与第二工位之间进行切换的三轴垂直翻转变位机和设置于三轴垂直翻转变位机上用于遮挡所述焊接机器人在第二工位处进行焊接工作时产生的弧光的遮挡装置，焊接工装设置两个且两个焊接工装分别位于遮挡装置的相对两侧。

所述三轴垂直翻转变位机和所述焊接机器人设置于同一底座上，底座位于所述焊房的内腔体中。

所述三轴垂直翻转变位机包括可旋转设置的主翻转支架、可旋转设置的第一翻转支架和第二翻转支架、设置于主翻转支架上且用于控制第一翻转支架进行旋转的第一驱动装置以及设置于主翻转支架上且用于控制第二翻转支架进行旋转的第二驱动装置，所述遮挡装置设置于主翻转支架上且遮挡装置位于第一翻转支架和第二翻转支架之间，第一翻转支架和第二翻转支架上各安装一个所述焊接工装。

所述主翻转支架包括两个相对布置的旋转臂和与两个旋转臂连接的横梁，横梁位于两个旋转臂之间，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置设置于旋转臂上，所述第一翻转支架和第二翻转支架分别位于横梁的相对两侧。

所述遮挡装置包括设置于所述横梁上的第一遮光板和第二遮光板，第一遮光板和第二遮光板设置于横梁的相对两侧。

所述焊接工装包括底板、设置于底板上且用于对消音器壳体提供支撑的支撑装置、可移动的设置于底板上且用于对后端盖施加压力的第一压紧装置、可移动的设置于底板上且用于对端盖进气管组合件施加压力的第二压紧装置、设置于底板上且用于对消音器壳体施加压力的第三压紧装置、设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件施加压力的第四压紧装置和设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件进行定位的第一定位装置。

所述支撑装置包括设置于所述底板上的支撑架和设置于支撑架上且用于与消音器壳体相接触的垫块，支撑架设置多个且支撑架为Y形结构。

所述第一压紧装置包括第一滑座和设置于第一滑座上且用于夹紧后端盖的第一夹具，所述第二压紧装置包括第二滑座和设置于第二滑座上且用于夹紧端盖进气管组合件的第二夹具，所述底板上设置用于控制第一滑座进行直线移动的第一滑移控制机构和用于控制第二滑座进行直线移动的第二滑移控制机构；所述第三压紧装置包括设置于所述底板上的第一夹紧器和设置于第一夹紧器上且用于与消音器壳体相接触的第一压块，所述第四压紧装置包括设置于第二滑座上的第二夹紧器和设置于第二夹紧器上且用于与端盖进气管组合件相接触的第二压块，第一夹紧器和第二夹紧器均为垂直式夹紧器。

所述第一定位装置包括设置于所述第二滑座上的第一定位座、第二定位座和第三定位座、设置于第一定位座上的第一定位销以及设置于第二定位座上的第二定位销。

本发明还提供了一种汽车排气消音器机器人焊接方法，采用所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，且包括步骤：

S1、在第一工位处的焊接工装上进行上件工作；

S2、三轴垂直翻转变位机进行翻转，将装有工件的焊接工装旋转至第二工位处；

S3、焊接机器人进行焊接工作，同时在第一工位处的焊接工装上再次进行上件工作；

S4、焊接完成后，三轴垂直翻转变位机再次进行翻转；

S5、在第一工位处进行取件工作，同时焊接机器人进行焊接工作。

本发明的汽车排气消音器机器人焊接设备，通过设置三轴垂直翻转变位机实现工件在两个工位之间的切换，其中一个工位用于焊接的同时，另一个工位可以用于上下件，从而可以提高焊接工作效率。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明汽车排气消音器机器人焊接设备的结构示意图；

图2是本发明汽车排气消音器机器人焊接设备的内部结构示意图；

图3是三轴垂直翻转变位机的结构示意图；

图4是焊接工装的结构示意图；

图5是焊接工装的使用状态示意图；

图6是焊接工装的另一使用状态示意图；

图7是汽车排气消音器的结构示意图；

图中标记为：

1、焊接机器人；2、底座；3、焊房；

4、三轴垂直翻转变位机；401、头箱；402、尾箱；403、第二遮光板；404、第一翻转支架；405、第二翻转支架；406、第一驱动装置；407、第二驱动装置；408、旋转臂；409、横梁；410、第一遮光板；

5、排烟系统；6、观察窗；

7、底板；8、支撑架；9、垫块；10、第一滑座；11、第一夹具；12、第一滑移控制机构；13、第二滑座；14、第二夹具；15、第二滑移控制机构；16、第一夹紧器；17、第一压块；18、第二夹紧器；19、第二压块；20、第一定位座；21、第二定位座；22、第三定位座；23、第一定位销；24、第二定位销；25、第四定位座；26、第三定位销；

27、消音器壳体；28、后端盖；29、端盖进气管组合件；30、安装支架；31、第一连接板；32、第二连接板；33、连接管；34、进气管本体；35、前端盖。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图3所示，本发明提供一种汽车排气消音器机器人焊接设备，包括焊房3、设置于焊房3内的焊接机器人1、焊接工装、设置于焊房3内且用于控制焊接工装在第一工位与第二工位之间进行切换的三轴垂直翻转变位机4和设置于三轴垂直翻转变位机4上用于遮挡焊接机器人1在第二工位处进行焊接工作时产生的弧光的遮挡装置，焊接工装设置两个且两个焊接工装分别位于遮挡装置的相对两侧。

具体地说，如图1和图2所示，焊接机器人1固定设置在焊房3的内腔体中，三轴垂直翻转变位机4也设置在焊房3的内腔体中，三轴垂直翻转变位机4上设置两个工位，两个工位分别为第一工位和第二工位，第一工位为上下件工位，第二工位为焊接工位。三轴垂直翻转变位机4上安装有焊接工装，在第一工位处，操作人员可以将汽车排气消音器的各个组成部件安放在焊接工装上，进行上件工作；在第一工位处，操作人员也可以将焊接完成的汽车排气消音器取下，进行取件工作。在第二工位处，由焊接机器人1对汽车排气消音器的各个组成部件之间进行焊接。在焊接过程中，排烟系统5的风机运转，焊接产生的烟尘经排烟系统5向焊房3外排出，排烟系统5设置在焊房3的顶部。

如图1至图3所示，三轴垂直翻转变位机4和焊接机器人1设置于同一底座2上，底座2位于焊房3的内腔体中。底座2固定设置，三轴垂直翻转变位机4安装在底座2的的一端，焊接机器人1安装在底座2的另一端。三轴垂直翻转变位机4和焊接机器人1安装在同一底座2上，三轴垂直翻转变位机4和焊接机器人1与底座2形成一体结构，稳定性好，焊接机器人1的原点位置可以保持不变，有助于提高焊接精度，进而可以提高产品焊接质量。

如图1至图3所示，三轴垂直翻转变位机4包括头箱401、尾箱402、可旋转设置的主翻转支架、可旋转设置的第一翻转支架404和第二翻转支架405、设置于主翻转支架上且用于控制第一翻转支架404进行旋转的第一驱动装置406以及设置于主翻转支架上且用于控制第二翻转支架405进行旋转的第二驱动装置407，遮挡装置设置于主翻转支架上且遮挡装置位于第一翻转支架404和第二翻转支架405之间，第一翻转支架404和第二翻转支架405上各安装一个焊接工装。头箱401上设置翻转驱动机构，尾箱402上设置翻转跟随机构，主翻转支架位于翻转驱动机构和翻转跟随机构之间，主翻转支架与翻转驱动机构和翻转跟随机构连接，翻转驱动机构用于提供使主翻转支架绕第一轴进行旋转的驱动力，翻转驱动机构主要包括电机，第一轴与第一方向相平行，翻转跟随机构为可旋转的设置于尾箱402上，主翻转支架为水平设置，主翻转支架位于底座2的上方。第一驱动装置406控制第一翻转支架404绕第二轴进行旋转，第二驱动装置407控制第二翻转支架405绕第三轴进行旋转，第二轴和第三轴与第一方向相平行，第一轴位于第二轴和第三轴之间。因此，主翻转支架可以带动第一翻转支架404和第二翻转支架405同步绕第一轴进行旋转，同时，第一翻转支架404和第二翻转支架405也可以相对于主翻转支架进行旋转，可以实现焊接时与焊接机器人1的协同工作。

如图2和图3所示，主翻转支架包括两个相对布置的旋转臂408和与两个旋转臂408连接的横梁409，横梁409位于两个旋转臂408之间，第一驱动装置406和第二驱动装置407设置于旋转臂408上，第一翻转支架404和第二翻转支架405分别位于横梁409的相对两侧。旋转臂408的长度方向与第一方向相垂直，两个旋转臂408的长度方向相平行。横梁409的长度方向与第一方向相平行，横梁409的长度方向上的两端是分别在两个旋转臂408的长度方向上的中间位置处与旋转臂408固定连接，主翻转支架呈工字型结构，翻转驱动机构是在其中一个旋转臂408的长度方向上的中间位置处与旋转臂408连接，翻转跟随机构是在另一个旋转臂408的长度方向上的中间位置处与旋转臂408连接。第一翻转支架404和第二翻转支架405为可旋转的设置在其中一个旋转臂408的长度方向上的两端，第一驱动装置406和第二驱动装置407设置在另一个旋转臂408的长度方向上的两端，第一驱动装置406与第一翻转支架404连接，第一驱动装置406用于提供使第一翻转支架404进行旋转的驱动力，第二驱动装置407与第二翻转支架405连接，第一驱动装置406用于提供使第二翻转支架405进行旋转的驱动力。第一驱动装置406和第二驱动装置407的结构基本相同，主要包括电机。第一翻转支架404和第二翻转支架405均为U型结构，第一翻转支架404上设置的焊接工装与第二轴之间具有一定的距离，第二翻转支架405上设置的焊接工装与第三轴之间具有一定的距离。

如图2和图3所示，遮挡装置包括设置于横梁409上的第一遮光板410和第二遮光板403，第一遮光板410和第二遮光板403设置于横梁409的相对两侧，第一遮光板410、第二遮光板403和横梁409均为矩形结构。第一遮光板410和第二遮光板403与横梁409固定连接，第一遮光板410和第二遮光板403的长度方向与第一方向相平行。第一遮光板410和第二遮光板403位于第一工位和第二工位之间，第一遮光板410和第二遮光板403为金属材质制成，优选采用防弧光板材制成。第一遮光板410和第二遮光板403是用于遮挡焊接过程中产生的弧光，降低第一工位处及焊房3外的弧光强度，从而可以减少对第一工位处进行上下件工作的操作人员造成的伤害。在进行焊接工作时，旋转臂408处于水平状态，此时旋转臂408的长度方向与第二方向相平行，第二方向为水平方向且第二方向与第一方向相垂直，此时横梁409、第一遮光板410和第二遮光板403呈竖直状态，第一遮光板410朝向横梁409的上方伸出，第二遮光板403朝向横梁409的下方伸出，第一遮光板410的下端与横梁409固定连接，第二遮光板403的上端与横梁409固定连接，焊接机器人1的焊枪位于第一遮光板410和第二遮光板403以及横梁409的内侧，从而第一遮光板410和第二遮光板403能够遮挡弧光，而且横梁409也能够对弧光起到一定遮挡效果。

如图1所示，焊房3的侧壁上设置观察窗6，观察窗6为采用透明材质制成，观察窗6与焊接机器人1处于与第一方向相平行的同一直线上，焊房3外部人员通过观察窗6可以观察焊接机器人1的焊接进度。焊房3的侧壁上还设置有可开闭的检修门，操作人员通过检修门处可以进出焊房3。

如图1所示，焊房3的一侧壁上设置有让操作人员通过的进出口，进出口处设置有安全光栅，安全光栅是用于在焊接机器人1进行焊接工作时检测进出口处是否有人员靠近，安全光栅与控制系统为电连接。当安全光栅检测到在焊接机器人1进行焊接工作时焊房3的进出口处有人员靠近，则控制系统控制焊接机器人1和三轴垂直翻转变位机4停机。

如图4至图7所示，汽车排气消音器主要是由消音器壳体27、后端盖28和端盖进气管组合件29构成，消音器壳体27为圆柱体，后端盖28和端盖进气管组合件29需分别与消音器壳体27的长度方向上的两端进行焊接连接，消音器壳体27的长度方向上的两端为圆形。端盖进气管组合件29主要是由前端盖35、进气管本体34、第一连接板31、第二连接板32和连接管33组成，进气管本体34为圆管，前端盖35和第一连接板31是分别在进气管本体34的长度方向上的两端与进气管本体34固定连接，第二连接板32位于前端盖35和第一连接板31之间，第二连接板32与进气管本体34固定连接且第二连接板32朝向进气管本体34的外侧伸出。连接管33也位于前端盖35和第一连接板31之间，连接管33与进气管本体34固定连接且连接管33朝向进气管本体34的外侧伸出，连接管33和第二连接板32分别朝向进气管本体34的相对两侧伸出。消音器壳体27的外圆面上还设置一个安装支架30，安装支架30与消音器壳体27固定连接成一体，而且安装支架30与后端盖28位于消音器壳体27的同一端。

如图4至图7所示，焊接工装包括底板7、设置于底板7上且用于对消音器壳体27提供支撑的支撑装置、可移动的设置于底板7上且用于对后端盖28施加压力的第一压紧装置、可移动的设置于底板7上且用于对端盖进气管组合件29施加压力的第二压紧装置、设置于底板7上且用于对消音器壳体27施加压力的第三压紧装置、设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件29施加压力的第四压紧装置和设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件29进行定位的第一定位装置。对于安装在第一翻转支架404上的焊接工装，该焊接工装的底板7与第一翻转支架404固定连接。对于安装在第二翻转支架405上的焊接工装，该焊接工装的底板7与第二翻转支架405固定连接。底板7的长度方向与第一方向相平行，支撑装置位于第一压紧装置和第二压紧装置之间，支撑装置包括设置于底板7上的支撑架8和设置于支撑架8上且用于与消音器壳体27相接触的垫块9，垫块9设置多个，支撑架8设置多个且支撑架8为Y形结构，支撑架8与底板7固定连接，所有支撑架8为沿底板7的长度方向依次布置。支撑架8具有让消音器壳体27嵌入的容置槽，消音器壳体27的轴线与第一方向相平行，垫块9设置在支撑架8的容置槽的相对两内壁面上，垫块9用于与消音器壳体27的外圆面相接触，支撑架8上至少具有两个垫块9与消音器壳体27的外圆面相接触，该两个垫块9处于与第一方向相垂直的同一直线上，从而可以对消音器壳体27提供稳定支撑，使消音器壳体27保持水平状态。

如图4所示，在本实施例中，支撑架8设置两个，各个支撑架8上均设置两个垫块9。

如图4至图7所示，第一压紧装置包括第一滑座10和设置于第一滑座10上且用于夹紧后端盖28的第一夹具11，底板7上设置用于控制第一滑座10进行直线移动的第一滑移控制机构12。第一滑座10的移动方向与第一方向相平行，底板7上设置用于对第一滑座10进行导向的滑轨，第一滑座10与第一滑移控制机构12连接。第一夹具11是用于将后端盖28夹紧固定在第一滑座10上，第一滑座10是用于对后端盖28进行定位，以使后端盖28与消音器壳体27保持同轴状态，第一滑座10具有让后端盖28的端部嵌入的定位孔，该定位孔为圆孔且该定位孔的轴线与第一方向相平行。第一夹具11设置多个且所有第一夹具11是以第一滑座10的定位孔的轴线为中心线沿周向分布，多个第一夹具11共同对后端盖28施加夹紧力，确保后端盖28在第一滑座10上固定可靠，不容易松动。将第一滑座10设置成可移动的结构，方便上下件。在进行上件时，由第一滑座10对后端盖28进行定位，第一滑移控制机构12控制第一滑座10朝向靠近消音器壳体27的位置处进行移动，以对后端盖28施加压力，使后端盖28与消音器壳体27的一端对接并保持贴合状态。在进行取件时，第一滑座10朝向远离消音器壳体27的位置处进行移动，第一滑座10与后端盖28分离，方便取件。

如图4至图7所示，第二压紧装置包括第二滑座13和设置于第如图滑座上且用于夹紧端盖进气管组合件29的第二夹具14，底板7上设置用于控制第二滑座13进行直线移动的第二滑移控制机构15。第二滑座13的移动方向与第一方向相平行，底板7上设置用于对第二滑座13进行导向的滑轨，第二滑座13与第二滑移控制机构15连接。第二夹具14是用于将端盖进气管组合件29夹紧固定在第二滑座13上，第二滑座13是用于对端盖进气管组合件29进行定位，以使端盖进气管组合件29与消音器壳体27保持同轴状态，第二滑座13具有让端盖进气管组合件29的第一连接板31的端部嵌入的定位孔，该定位孔为圆孔且该定位孔的轴线与第一方向相平行。第二夹具14设置多个且所有第二夹具14是以第二滑座13的定位孔的轴线为中心线沿周向分布，多个第二夹具14共同对第一连接板31施加夹紧力，确保端盖进气管组合件29在第二滑座13上固定可靠，不容易松动。将第二滑座13设置成可移动的结构，方便上下件。在进行上件时，由第二滑座13对端盖进气管组合件29进行定位，第二滑移控制机构15控制第二滑座13朝向靠近消音器壳体27的位置处进行移动，以对端盖进气管组合件29施加压力，使端盖进气管组合件29的前端盖35与消音器壳体27的另一端对接并保持贴合状态。在进行取件时，第二滑座13朝向远离消音器壳体27的位置处进行移动，第二滑座13与端盖进气管组合件29分离，方便取件。

如图4至图6所示，在本实施例中，第一滑移控制机构12主要包括气缸，气缸的活塞杆与第一滑座10连接，气缸的缸体与底板7固定连接。第二滑移控制机构15主要包括气缸，气缸的活塞杆与第二滑座13连接，气缸的缸体与底板7固定连接。第一夹具11为转角气缸，第二夹具14也为转角气缸，第一夹具11和第二夹具14均设置两个。

如图4至图7所示，第三压紧装置包括设置于底板7上的第一夹紧器16和设置于第一夹紧器16上且用于与消音器壳体27相接触的第一压块17，第一夹紧器16为垂直式夹紧器，操作方便，垂直式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第一压块17与第一夹紧器16的压紧端固定连接，第一压块17具有用于与消音器壳体27的外圆面相接触的接触面，该接触面为圆弧面，接触面的轴线与第一方向相平行，接触面的直径与消音器壳体27的外圆面的直径大小相同。在进行上件时，第三压紧装置是在消音器壳体27的长度方向上的中间位置处对消音器壳体27施加压紧力，以使消音器壳体27固定在支撑装置上，支撑装置位于消音器壳体27的下方，第一压块17是位于消音器壳体27的上方，结构简单，操作方便，固定牢靠，效率高。

如图4至图7所示，第二滑座13上设置有用于对端盖进气管组合件29提供支撑的托架，该托架具有用于与端盖进气管组合件29的前端盖35相接触的接触面，该接触面为圆弧面，且该接触面的轴线与第一方向相平行，托架和支撑装置处于与第一方向相平行的同一直线上。托架的设置，可以确保端盖进气管组合件29定位准确，提高稳定性，减少焊接时产生的变形，有助于提高焊接后的产品质量。第四压紧装置包括设置于第二滑座13上的第二夹紧器18和设置于第二夹紧器18上且用于与端盖进气管组合件29相接触的第二压块19。第二夹紧器18固定设置在第二滑座13上，第二夹紧器18为垂直式夹紧器，操作方便，垂直式夹紧器的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。第二压块19与第二夹紧器18的压紧端固定连接，第二压块19用于与端盖进气管组合件29的第二连接板32的外表面相接触。在进行上件时，端盖进气管组合件29呈水平状态放置，第四压紧装置是在端盖进气管组合件29的第二连接板32的上方对端盖进气管组合件29施加向下的压紧力，以使消音器壳体27固定在第二滑座13和托架上，托架位于前端盖35的下方，前端盖35的外圆面与托架的接触面贴合，进气管本体34是位于第二连接板32的下方。这种第四压紧装置结构简单，操作方便，固定牢靠，效率高。

如图4至图7所示，第一定位装置包括设置于第二滑座13上的第一定位座20、第二定位座21和第三定位座22、设置于第一定位座20上的第一定位销23以及设置于第二定位座21上的第二定位销24。第一定位销23是用于将第二连接板32定位于第一定位座20上，第一定位座20为固定设置在第一滑座10上，第一定位座20具有用于与第二连接板32相接触的第一定位面，第二连接板32具有第一定位销23插入的第一定位孔。第二定位销24为可移动的设置于第二定位座21上，第二定位销24是用于对前端盖35进行定位，第二定位座21为固定设置在第二滑座13上，前端盖35具有第二定位销24插入的第二定位孔。第三定位座22固定设置在第二滑座13上，第三定位座22是用于对连接管33进行定位，连接管33为圆管，连接管33的轴线与进气管本体34的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角，第三定位座22具有与连接管33的外圆面相接触的第二定位面，第二定位面为圆弧面，第二定位座21的轴线与第一方向之间具有夹角且该夹角为锐角。在进行上件时，第二连接板32的一端放置在第一定位座20上，将第一定位销23插入第二连接板32的第一定位孔中，实现第二连接板32的定位；推动第二定位销24，使第二定位销24插入前端盖35的第二定位孔中，实现前端盖35的定位，同时使连接管33的外圆面与第三定位座22的第二定位面相接触，实现连接管33的定位，最终实现了端盖进气管组合件29的准确定位。第一定位座20和第三定位座22位于进气管本体34的相对两侧，且第二定位座21和第三定位座22位于进气管本体34的同一侧。这种结构的第一定位装置结构简单，操作方便，可以实现端盖进气管组合件29的准确定位，有助于提高焊接后的产品质量。

如图4至图7所示，焊接工装还包括设置于底板7上且用于对消音器壳体27进行定位的第二定位装置，第二定位装置位于第一滑座10和支撑装置之间。第二定位装置包括第四定位座25和设置于第四定位座25上的第三定位销26，第四定位座25固定设置在底板7上。第三定位销26是用于将安装支架30定位于第四定位座25上，第四定位座25具有用于与安装支架30相接触的第三定位面，安装支架30具有第三定位销26插入的第三定位孔。在进行上件时，安装支架30的一端放置在第四定位座25上，将第三定位销26插入安装支架30的第三定位孔中，实现安装支架30的定位，进而也即实现消音器壳体27的定位。这种结构的第如图定位装置结构简单，操作方便，可以实现消音器壳体27的准确定位，有助于提高焊接后的产品质量。

本发明还提供了一种汽车排气消音器机器人焊接方法，采用上述结构的汽车排气消音器机器人焊接设备，且包括如下的步骤：

S1、在第一工位处的焊接工装上进行上件工作；

S2、三轴垂直翻转变位机4进行翻转，将装有工件的焊接工装旋转至第二工位处；

S3、焊接机器人1进行焊接工作，同时在第一工位处的焊接工装上再次进行上件工作；

S4、焊接完成后，三轴垂直翻转变位机4再次进行翻转；

S5、在第一工位处进行取件工作，同时焊接机器人1进行焊接工作。

在上述步骤S1中，操作人员将汽车排气消音器的各个组成部件安放在焊接工装上，此时旋转臂408处于水平状态，操作人员将工件安装在处于第一工位处的焊接工装上，工件包括消音器壳体27、后端盖28和端盖进气管组合件29，由焊接工装对消音器壳体27、后端盖28和端盖进气管组合件29进行定位和夹紧固定，使后端盖28和端盖进气管组合件29分别与消音器壳体27的长度方向上的两端贴合。

在上述步骤S1中，在进行上件时，将消音器壳体27放置在支撑装置上，使安装支架30的一端放置在第四定位座25上，将第三定位销26插入安装支架30的第三定位孔中，实现安装支架30的定位，然后操作第三压紧装置在消音器壳体27的长度方向上的中间位置处对消音器壳体27施加压紧力，使消音器壳体27固定在支撑装置上，实现消音器壳体27的准确定位和固定。

在上述步骤S1中，在进行上件时，由第一滑座10对后端盖28进行定位，第一滑移控制机构12控制第一滑座10朝向靠近消音器壳体27的位置处进行移动，以对后端盖28施加压力，使后端盖28与消音器壳体27的一端对接并保持贴合状态。由第二滑座13对端盖进气管组合件29进行定位，第二滑移控制机构15控制第二滑座13朝向靠近消音器壳体27的位置处进行移动，以对端盖进气管组合件29施加压力，使端盖进气管组合件29的前端盖35与消音器壳体27的另一端对接并保持贴合状态。

在上述步骤S1中，在进行上件时，端盖进气管组合件29呈水平状态放置，将第二连接板32的一端放置在第一定位座20上，将第一定位销23插入第二连接板32的第一定位孔中，实现第二连接板32的定位；推动第二定位销24，使第二定位销24插入前端盖35的第二定位孔中，实现前端盖35的定位，同时使连接管33的外圆面与第三定位座22的第二定位面相接触，实现连接管33的定位，最终实现了端盖进气管组合件29的准确定位；然后操作第四压紧装置在端盖进气管组合件29的第二连接板32的上方对端盖进气管组合件29施加向下的压紧力，以使消音器壳体27固定在第二滑座13和托架上。

在上述步骤S2中，上件工作完成后，三轴垂直翻转变位机4的主翻转支架翻转180度，使装有工件的焊接工装旋转至第二工位处，同时使原处于第二工位处的焊接工装旋转至第一工位处。

在上述步骤S3中，旋转臂408处于水平状态，焊接机器人1进行焊接工作，将后端盖28和端盖进气管组合件29与消音器壳体27焊接在一起。

在上述步骤S3中，焊接机器人1在进行焊接工作的同时，操作人员可以在处于第一工位处的焊接工装上再次进行上件工作，操作人员将下一个需要焊接的汽车排气消音器的各个组成部件安放在焊接工装上，具体上件操作过程与步骤S1相同。这样在焊接的同时可以进行上件，可以提高工作效率。

在上述步骤S4中，焊接工作完成后，制成汽车排气消音器，三轴垂直翻转变位机4的主翻转支架再次翻转180度，使处于第二工位处的焊接工装旋转至第一工位处，准备进行取件工作，同时使装有工件的焊接工装旋转至第二工位处，

在上述步骤S5中，旋转臂408处于水平状态，在第一工位处进行取件工作，操作人员将位于焊接工装上的汽车排气消音器取下，同时焊接机器人1再次进行焊接工作，进行下一个汽车排气消音器的焊接工作。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.汽车排气消音器机器人焊接设备，包括焊房和设置于焊房内的焊接机器人，其特征在于：还包括焊接工装、设置于所述焊房内且用于控制焊接工装在第一工位与第二工位之间进行切换的三轴垂直翻转变位机和设置于三轴垂直翻转变位机上用于遮挡所述焊接机器人在第二工位处进行焊接工作时产生的弧光的遮挡装置，焊接工装设置两个且两个焊接工装分别位于遮挡装置的相对两侧。

2.根据权利要求1所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述三轴垂直翻转变位机和所述焊接机器人设置于同一底座上，底座位于所述焊房的内腔体中。

3.根据权利要求1所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述三轴垂直翻转变位机包括可旋转设置的主翻转支架、可旋转设置的第一翻转支架和第二翻转支架、设置于主翻转支架上且用于控制第一翻转支架进行旋转的第一驱动装置以及设置于主翻转支架上且用于控制第二翻转支架进行旋转的第二驱动装置，所述遮挡装置设置于主翻转支架上且遮挡装置位于第一翻转支架和第二翻转支架之间，第一翻转支架和第二翻转支架上各安装一个所述焊接工装。

4.根据权利要求3所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述主翻转支架包括两个相对布置的旋转臂和与两个旋转臂连接的横梁，横梁位于两个旋转臂之间，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置设置于旋转臂上，所述第一翻转支架和第二翻转支架分别位于横梁的相对两侧。

5.根据权利要求4所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述遮挡装置包括设置于所述横梁上的第一遮光板和第二遮光板，第一遮光板和第二遮光板设置于横梁的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述焊接工装包括底板、设置于底板上且用于对消音器壳体提供支撑的支撑装置、可移动的设置于底板上且用于对后端盖施加压力的第一压紧装置、可移动的设置于底板上且用于对端盖进气管组合件施加压力的第二压紧装置、设置于底板上且用于对消音器壳体施加压力的第三压紧装置、设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件施加压力的第四压紧装置和设置于第二压紧装置上且用于对端盖进气管组合件进行定位的第一定位装置。

7.根据权利要求6所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述支撑装置包括设置于所述底板上的支撑架和设置于支撑架上且用于与消音器壳体相接触的垫块，支撑架设置多个且支撑架为Y形结构。

8.根据权利要求7所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述第一压紧装置包括第一滑座和设置于第一滑座上且用于夹紧后端盖的第一夹具，所述第二压紧装置包括第二滑座和设置于第二滑座上且用于夹紧端盖进气管组合件的第二夹具，所述底板上设置用于控制第一滑座进行直线移动的第一滑移控制机构和用于控制第二滑座进行直线移动的第二滑移控制机构；所述第三压紧装置包括设置于所述底板上的第一夹紧器和设置于第一夹紧器上且用于与消音器壳体相接触的第一压块，所述第四压紧装置包括设置于第二滑座上的第二夹紧器和设置于第二夹紧器上且用于与端盖进气管组合件相接触的第二压块，第一夹紧器和第二夹紧器均为垂直式夹紧器。

9.根据权利要求8所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，其特征在于：所述第一定位装置包括设置于所述第二滑座上的第一定位座、第二定位座和第三定位座、设置于第一定位座上的第一定位销以及设置于第二定位座上的第二定位销。

10.汽车排气消音器机器人焊接方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一所述的汽车排气消音器机器人焊接设备，且包括步骤：

S1、在第一工位处的焊接工装上进行上件工作；

S2、三轴垂直翻转变位机进行翻转，将装有工件的焊接工装旋转至第二工位处；

S3、焊接机器人进行焊接工作，同时在第一工位处的焊接工装上再次进行上件工作；

S4、焊接完成后，三轴垂直翻转变位机再次进行翻转；

S5、在第一工位处进行取件工作，同时焊接机器人进行焊接工作。

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