一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，用于焊接的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的待焊缝包括上下两条相同的圆角矩形闭环待焊缝和一条竖直待焊缝，所述箱型壳体由上盖、中间层、下盖组合点焊而成的；上盖与中间层接合形成上待焊缝、中间层与下盖接合而成下待焊缝，中间层闭合形成的一条连接上、下待焊缝并与之相垂直的竖直待焊缝；其中，上、下待焊缝均为形状、长度相同且相互平行的圆角矩形闭环待焊缝，上盖和下盖中至少一个的外表面具有矩形的盖开口，盖开口边缘具有折向箱型壳体内部的折边，其特征在于所述装置包括焊枪夹持架、组合导轨、组合导轨滑座、滑座驱动机构、工件装卡平台、工件夹具组、工件抬升机构、安装座。
1.一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，用于焊接的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的待焊缝包括上下两条相同的圆角矩形闭环待焊缝和一条竖直待焊缝，所述箱型壳体由上盖、中间层、下盖组合点焊而成的；上盖与中间层接合形成上待焊缝、中间层与下盖接合而成下待焊缝，中间层闭合形成的一条连接上、下待焊缝并与之相垂直的竖直待焊缝；其中，上、下待焊缝均为形状、长度相同且相互平行的圆角矩形闭环待焊缝，上盖和下盖中至少一个的外表面具有矩形的盖开口，盖开口边缘具有折向箱型壳体内部的折边，其特征在于所述装置包括焊枪夹持架、组合导轨、组合导轨滑座、滑座驱动机构、工件装卡平台、工件夹具组、工件抬升机构、安装座，所述安装座包括支撑底座与环形平台，支撑底座将环形平台支撑起一定高度；
所述工件夹具组安装在工件装卡平台上，用于将箱型壳体固定在工件装卡平台上表面；
所述工件装卡平台安装在抬升机构顶部，用于通过工件夹具组装卡箱型壳体；
所述抬升机构安装在环形平台开口与支撑底座形成的空间中，其底部与支撑底座相连，顶部可以从环形平台开口伸出用于支撑工件装卡平台做竖直升降运动；
所述组合导轨安装在环形平台上，所述组合导轨滑座安装在组合导轨上并可在滑座驱动机构的驱动下沿着组合导轨在环形平台上表面滑行；
所述焊枪夹持架安装在组合导轨滑座上，所述焊枪夹持架用于安装作为焊缝跟踪装置的激光笔及焊枪；
所述工件夹具组包括定位销钉、卡爪机构；所述定位销钉安装在工件装卡平台上表面，定位销钉共两组，每组至少两个，通过伸入盖开口且每组定位销钉紧贴盖开口的一条折边对盖开口的相邻折边进行定位；所述卡爪机构用于对盖开口的另外两条相邻折边进行锁紧，包括卡爪组件及楔块锁紧组件，所述卡爪组件包括卡爪、卡爪固定座、卡爪支撑钉，所述楔块锁紧组件包括楔形块组、楔块滑座、楔块锁紧丝杠组件；
所述卡爪固定座安装在工件装卡平台底面，卡爪固定座上安装有卡爪支撑钉，所述卡爪支撑钉与工件装卡平台底面平行，所述卡爪通过卡爪支撑钉与卡爪固定座连接；所述卡爪采用条形板制成并贯穿工件装卡平台，从工件装卡平台上表面到下表面依次包括爪头、连接折板与爪尾，爪头位于工件装卡平台上表面，爪头向上方凸起，爪头端部内侧可以勾住并贴合盖开口折边；爪尾位于工件装卡平台下表面下方，爪尾端面为向下的斜面；连接折板为贯穿工件装卡平台的L型板，其弯折形成的棱边位于工件装卡平台下表面，所述棱边内侧还有与连接折板相切并连接为一体的连接筒，所述连接筒用于套接在卡爪支撑钉上；
所述楔形块组包括楔形块、锁紧块、楔块销钉；所述楔形块的楔面向上与卡爪的爪尾端部的向下的斜面相配合，所述楔形块侧面具有平行于工件装卡平台下表面且与楔面运动方向垂直的安装通孔；所述楔形块滑座固定于工件装卡平台下表面，楔形块滑座上具有与楔形块运动方向平行的滑槽，采用楔块销钉穿过楔形块滑座上的滑槽及楔形块的安装通孔及锁紧块上的安装孔将楔形块与锁紧块固定连接并使其可以相对楔形块滑座滑动；所述锁紧块上具有和楔形块运动方向平行的螺纹通孔；
所述楔块锁紧丝杠组件包括丝杠支撑块、锁紧丝杠；丝杠支撑块安装在工件装卡平台下 表面，所述锁紧丝杠两端均光滑无螺纹，通过将锁紧丝杠两端的光滑部分伸入丝杠支撑块上的吊装孔将其吊装在工件装卡平台下表面，锁紧丝杠中部有螺纹的部分旋入所述锁紧块的螺纹通孔内，锁紧丝杠伸向工件装卡平台外部的一端装有手柄，当旋转手柄时可以带动锁紧丝杠旋转并使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，并通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾纵向移动，进而带动卡爪的爪头压紧或松开盖开口折边；
所述卡爪机构有至少两组，分别用于未采用定位销钉定位的两条相邻的盖开口折边。
2.如权利要求1所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述卡爪机构中爪头为向上方凸起的半圆形，连接折板弯折角度为90°，且卡爪采用条形金属板整体弯折而成；连接筒为圆筒，采用焊接方式与连接折板连接为一体。
3.如权利要求1所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述装置包括焊枪和激光笔，所述焊枪和激光笔通过三维微调装置安装在焊枪夹持架上，焊枪和激光笔的安装位置可以进行前后、左右、上下位置的微调。
4.如权利要求1所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是组合导轨围绕箱型壳体布置且组合导轨中心线也围成圆角矩形，组合导轨中心线围成的圆角矩形与下待焊缝形成的圆角矩形在组合导轨中心线平面上投影形成的圆角矩形同心等距；
所述组合导轨滑块座与所述焊枪运动机构沿着与所述组合导轨平行的运动部件相连接，该运动部件能带着所述组合导轨滑块座在所述组合导轨上运动，使其带着所述焊枪进行焊接。
5.如权利要求1～4任一所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述滑座驱动机构是同步带传动机构，包括设置在环形平台上位于组合导轨内侧的接近四个圆角处的四个同步带轮，同步带轮的轮轴与环形平台垂直，采用同步带将四个同步带轮连接起来，至少一个同步带轮为采用电机驱动的主动同步带轮，同步带外侧与组合导轨滑座固定连接用于驱动组合导轨滑座沿组合导轨滑行。
6.如权利要求1～4任一所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述滑座驱动机构是齿轮齿条传动机构，所述齿条布置在环形平台上并与组合导轨平行，齿轮与齿条咬合，组合导轨滑座与齿轮轴驱动连接，通过驱动齿轮沿齿条运动，带动组合物导轨滑座沿组合导轨滑行。
7.如权利要求1所述的圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是以组装的焊枪、激光笔、焊枪夹持架、组合导轨滑座为一组焊枪机构，所述的装置包括焊枪机构组数为2组或4组。
8.如权利要求1所述的圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体为ZW-20真空断路器壳体。
9.一种采用权利要求1-5任一所述的圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置对箱型壳体进行焊接时的方法，包括以下步骤
使箱型壳体的具有开盖开口的上盖或下盖朝下放置工件装卡平台上，使盖开口的两条相邻折边分别紧贴两组定位销钉；然后使两组卡爪机构的爪头分别勾住另外两条相邻折边， 旋转锁紧丝杠的手柄使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾端部上升，在通过连接折板及连接筒作用下带动爪头下压，使卡爪压紧盖开口的内侧边，完成对箱型壳体的定位夹紧；
通过三维微调装置微调焊枪与激光笔的位置，使激光笔的光点与位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，此时焊枪的起弧点与该交点重合；
在滑座驱动机构带动下组合导轨滑座沿组合导轨运动，安装在组合导轨滑座上的焊枪夹持架夹持焊枪从位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点开始焊接位于下方的圆角矩形闭环待焊缝，焊接完成焊枪的枪尖回到下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点，紧接着由抬升机构匀速抬升，使所述焊枪从下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点沿垂直待焊缝竖直往上焊接到位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点后停止，重新微调焊枪位置使其与位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，再次启动滑座驱动机构，完成位于上方的圆角矩形闭环待焊缝的焊接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征是所述具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体为ZW-20真空断路器壳体。
一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种带有直线与圆弧形或者两者组合待焊缝的自动焊接装置。
背景技术
[0002] 户外真空断路器具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器的壳体为横截面为圆角矩形的长方体型箱体，以目前应用最为广泛ZW20型真空断路器为例，其壳体分为上中下三层，需要将底面、端盖以及中间开口的一层紧密焊接在一起，共有两条圆角矩形环状待焊缝和一条直线待焊缝，焊接质量要求很高，一般采用将将待焊缝点焊连接后再全部焊接的方法。现有技术中，点焊之后的环焊缝焊接工序中只能采用人工焊接，焊接效率低，焊接质量不稳定。虽然采用专门的焊接机器人可以实现环焊缝的自动焊接，但成本过于昂贵，无法应用于生产真空断路器的中小规模企业。CN201110461685.6的中国专利公开了一种油气分离器壳体环缝焊接专机，但用该装置进行焊接时，它只能焊接竖直放置的环状焊缝，无法焊接真空断路器的圆角矩形焊缝。所以提供一种低成本的真空断路器壳体的自动焊接平台成为现有技术中需要解决的问题。
发明内容
[0003] 针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置。该装置采用简单可靠的结构，即可完成对圆角矩形环焊缝的箱型，尤其ZW20型真空断路器壳体的高质量自动焊接。
[0004] 本发明提供了一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，用于焊接的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的待焊缝包括上下两条相同的圆角矩形闭环待焊缝和一条竖直待焊缝，所述箱型壳体由上盖、中间层、下盖组合点焊而成的；上盖与中间层接合形成上待焊缝、中间层与下盖接合而成下待焊缝，中间层闭合形成的一条连接上、下待焊缝并与之相垂直的竖直待焊缝；其中，上、下待焊缝均为形状、长度相同且相互平行的圆角矩形闭环待焊缝，上盖和下盖中至少一个的外表面具有矩形的盖开口，盖开口边缘具有折向箱型壳体内部的折边，其特征在于所述装置包括焊枪夹持架、组合导轨、组合导轨滑座、滑座驱动机构、工件装卡平台、工件夹具组、工件抬升机构、安装座，
[0005] 所述安装座包括支撑底座与环形平台，支撑底座将环形平台支撑起一定高度；
[0006] 所述工件夹具组安装在工件装卡平台上，用于将箱型壳体固定在工件装卡平台上表面；
[0007] 所述工件装卡平台安装在抬升机构顶部，用于通过工件夹具组装卡箱型壳体；
[0008] 所述抬升机构安装在环形平台开口与支撑底座形成的空间中，其底部与支撑底座相连，顶部可以从环形平台开口伸出用于支撑工件装卡平台做竖直升降运动；
[0009] 所述组合导轨安装在环形平台上，所述组合导轨滑座安装在组合导轨上并可在滑座驱动机构的驱动下沿着组合导轨在环形平台上表面滑行；
[0010] 所述焊枪夹持架安装在组合导轨滑座上，所述焊枪夹持架用于安装作为焊缝跟踪装置的激光笔及焊枪。
[0011] 所述工件夹具组包括定位销钉、卡爪机构；所述定位销钉安装在工件装卡平台上表面，定位销钉共两组，每组至少两个，通过伸入盖开口且每组定位销钉紧贴盖开口的一条折边对盖开口的相邻折边进行定位；所述卡爪机构用于对盖开口的另外两条相邻折边进行锁紧，包括卡爪组件及楔块锁紧组件，所述卡爪组件包括卡爪、卡爪固定座、卡爪支撑钉，所述楔块锁紧组件包括楔形块组、楔块滑座、楔块锁紧丝杠组件；
[0012] 所述卡爪固定座安装在工件装卡平台底面，卡爪固定座上安装有卡爪支撑钉，所述卡爪支撑钉与工件装卡平台底面平行，所述卡爪通过卡爪支撑钉与卡爪固定座连接；所述卡爪采用条形板制成并贯穿工件装卡平台，从工件装卡平台上表面到下表面依次包括爪头、连接折板与爪尾，爪头位于工件装卡平台上表面，爪头向上方凸起，爪头端部内侧可以勾住并贴合盖开口折边；爪尾位于工件装卡平台下表面下方，爪尾端面为向下的斜面；连接折板为贯穿工件装卡平台的L型板，其弯折形成的棱边位于工件装卡平台下表面，所述棱边内侧还有与连接折板相切并连接为一体的连接筒，所述连接筒用于套接在卡爪支撑钉上，[0013] 所述楔形块组包括楔形块、锁紧块、楔块销钉；所述楔形块的楔面向上与卡爪的爪尾端部的向下的斜面相配合，所述楔形块侧面具有平行于工件装卡平台下表面且与楔面运动方向垂直的安装通孔；所述楔形块滑座固定于工件装卡平台下表面，楔形块滑座上具有与楔形块运动方向平行的滑槽，采用楔块销钉穿过楔形块滑座上的滑槽及楔形块的安装通孔及锁紧块上的安装孔将楔形块与锁紧块固定连接并使其可以相对楔形块滑座滑动；所述锁紧块上具有和楔形块运动方向平行的螺纹通孔。
[0014] 所述楔块锁紧丝杠组件包括丝杠支撑块、锁紧丝杠；丝杠支撑块安装在工件装卡平台下表面，所述锁紧丝杠两端均光滑无螺纹，通过将锁紧丝杠两端的光滑部分伸入丝杠支撑块上的吊装孔将其吊装在工件装卡平台下表面，锁紧丝杠中部有螺纹的部分旋入所述锁紧块的螺纹通孔内，锁紧丝杠伸向工件装卡平台外部的一端装有手柄，当旋转手柄时可以带动锁紧丝杠旋转并使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，并通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾纵向移动，进而带动卡爪的爪头压紧或松开盖开口折边。
[0015] 所述卡爪机构有至少两组，分别用于未采用定位销钉定位的两条相邻的盖开口折边。
[0016] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述卡爪机构中爪头为向上方凸起的半圆形，连接折板弯折角度为90°，且卡爪采用条形金属板整体弯折而成；连接筒为圆筒，采用焊接方式与连接折板连接为一体。
[0017] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述装置包括焊枪和激光笔，所述焊枪和激光笔通过三维微调装置安装在焊枪夹持架上，焊枪和激光笔的安装位置可以进行前后、左右、上下位置的微调。
[0018] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是组合导轨围绕箱型壳体布置且组合导轨中心线也围成圆角矩形，组合导轨中心线围成的圆角矩形与下待焊缝形成的圆角矩形在组合导轨中心线平面上投影形成的圆角矩形同心等距；所述组合导轨滑块座与所述焊枪运动机构沿着与所述组合导轨平行的运动部件相连接，该运动部件能带着所述组合导轨滑块座在所述组合导轨上运动，使其带着所述焊枪进行焊接。
[0019] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述滑座驱动机构是同步带传动机构，包括设置在环形平台上位于组合导轨内侧的接近四个圆角处的四个同步带轮，同步带轮的轮轴与环形平台垂直，采用同步带将四个同步带轮连接起来，至少一个同步带轮为采用电机驱动的主动同步带轮，同步带外侧与组合导轨滑座固定连接用于驱动组合导轨滑座沿组合导轨滑行。
[0020] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是所述滑座驱动机构是齿轮齿条传动机构，齿条布置在环形平台上并与组合导轨平行，齿轮与齿条咬合，组合导轨滑座与齿轮轴驱动连接，通过驱动齿轮沿齿条运动，带动组合物导轨滑座沿组合导轨滑行。
[0021] 所述的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体为ZW-20真空断路器壳体。
[0022] 本发明还提供一种采用所述的圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置对箱型壳体进行焊接时的方法，包括以下步骤
[0023] 1)箱型壳体的定位夹紧
[0024] 使箱型壳体的具有开盖开口的上盖或下盖朝下放置工件装卡平台上，使盖开口的两条相邻折边分别紧贴两组定位销钉；然后使两组卡爪机构的爪头分别勾住住另外两条相邻折边，旋转锁紧丝杠的手柄使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾端部上升，在通过连接折板及连接筒作用下带动爪头下压，使卡爪压紧盖开口的内侧边，完成对箱型壳体的定位夹紧；
[0025] 2)焊枪位置微调
[0026] 通过三维微调装置微调焊枪与激光笔的位置，使激光笔的光点与位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，此时焊枪的起弧点与该交点重合；
[0027] 3)焊接
[0028] 在滑座驱动机构带动下组合导轨滑座沿组合导轨运动，安装在组合导轨滑座上的焊枪夹持架夹持焊枪从位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点开始焊接位于下方的圆角矩形闭环待焊缝。焊接完成焊枪的枪尖回到下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点，紧接着由抬升机构匀速抬升，使所述焊枪从下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点沿垂直待焊缝竖直往上焊接到位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点后停止，重新微调焊枪位置使其与位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，再次启动滑座驱动机构，完成位于上方的圆角矩形闭环待焊缝的焊接。
[0029] 所述的方法，其特征是具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体为ZW-20真空断路器壳体。
[0030] 所述的圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，其特征是以组装的焊枪、激光笔、焊枪夹持架、组合导轨滑座为一组焊枪机构，所述的装置包括焊枪机构组数为2组或4组，优选4组。
[0031] 本发明提供的自动焊接装置可以实现对ZW20真空断路器壳体为代表的具有圆角矩形环待焊缝的箱型壳体进行自动焊接，通过在箱型壳体周围布置组合轨道，可以完成对圆角矩形环待焊缝的焊接，在安装座的环形平台内部安装抬升机构，可以完成对箱型壳体上不同位置的环待焊缝的焊接，此外为了保障箱型壳体在抬升及焊接过程中的可靠定位，本发明装置中还包括新设计的工件夹具组，所属工件夹具组通过定位销钉与卡爪机构组合可以实现对箱型壳体的定位夹紧，确保在抬升和焊接过程中，箱型壳体与工件装卡平台不发生相对移动。本发明提供的装置，通过优化各部件的结构与布局，在较为简单结构基础上实现了对具有圆角矩形环待焊缝的箱型壳体进行自动焊接，解决了此类箱型壳体进行自动焊接成本过高的问题。
附图说明
[0032] 图1是本发明实施例提供的自动焊接装置的主视结构示意图；
[0033] 图2是本发明实施例提供的自动焊接装置的俯视结构示意图图；
[0034] 图3是本发明实施例提供的自动焊接装置的箱体定位夹紧结构示意图；
[0035] 图4是本发明实施例提供的自动焊接装置的卡爪机构的外部结构侧视示意图；
[0036] 图5是本发明实施例提供的自动焊接装置的卡爪机构的内部简化结构示意图；
[0037] 图6是本发明实施例提供的自动焊接装置的卡爪机构外部结构与布局示意图；
[0038] 图中
[0039] 1.焊枪，2.抬升机构，3.工件装卡平台，4.工件夹具组，41.定位销钉、42.卡爪机构、421.卡爪、4211.爪头、4212、连接折板、4213、爪尾、4214、连接筒、422.卡爪固定座、423.卡爪支撑钉、424.楔形块组、4241.楔形块、4242.锁紧块、4243.楔块销钉、425.楔块滑座、426.楔块锁紧丝杠组件、4261.丝杠支撑块、4262.锁紧丝杠，
[0040] 5.焊枪夹持架，6.激光笔，7.组合导轨，8.组合导轨滑块座，9.滑座驱动机构，10.安装座，101.支撑底座，102.环形平台，11.箱型壳体，111.上盖，112.中间层，113.下盖，1111.盖开口，1112.折边。
具体实施方式
[0041] 下面结合实施例及附图详细叙述本发明。
[0042] 实施例
[0043] 本实施例提供一种具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，所述装置的结构示意图分别如图1～6所示，所述装置用于焊接的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体11其待焊缝包括上下两条相同的圆角矩形闭环待焊缝和一条竖直待焊缝，所述箱型壳体11由上盖111、中间层112、下盖113组合点焊而成的；上盖与中间层接合形成上待焊缝、中间层与下盖接合而成下待焊缝，中间层闭合形成的一条连接上、下待焊缝并与之相垂直的竖直待焊缝；其中，上、下待焊缝均为形状、长度相同且相互平行的圆角矩形闭环待焊缝，上盖和下盖中至少一个的外表面具有矩形的盖开口1111，盖开口边缘具有折向箱型壳体内部的折边1112；
[0044] 本实施例中，箱型壳体11为为ZW20-12型真空断路器壳体，，上、下待焊缝为长451.5mm，宽434mm，转角半径27.5mm的圆角矩形；竖直待焊缝长421mm，盖开口为方形，位于上盖。
[0045] 本发明提供的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置，包括焊枪夹持架5、组合导轨7、组合导轨滑座8、滑座驱动机构9、工件装卡平台3、工件夹具组4、工件抬升机构2、安装座10，
[0046] 安装座包括支撑底座101与环形平台102，支撑底座将环形平台支撑起一定高度；
[0047] 工件夹具组安装在工件装卡平台上，用于将箱型壳体固定在工件装卡平台上表面；
[0048] 工件装卡平台安装在抬升机构顶部，用于通过工件夹具组装卡箱型壳体；
[0049] 抬升机构安装在环形平台开口与支撑底座形成的空间中，其底部与支撑底座相连，顶部可以从环形平台开口伸出用于支撑工件装卡平台3做竖直升降运动；
[0050] 组合导轨、滑座驱动机构均安装在所述环形平台上，所述组合导轨滑座安装在组合导轨上并可在滑座驱动机构的驱动下沿着组合导轨在环形平台上表面滑行；
[0051] 焊枪夹持架安装在组合导轨滑座8上，所述焊枪夹持架用于安装作为焊缝跟踪装置的激光笔6及焊枪1。所述焊枪和激光笔通过三维微调装置安装在焊枪夹持架上，焊枪和激光笔的安装位置可以进行前后、左右、上下位置的微调。
[0052] 所述组合导轨围绕箱型壳体布置且组合导轨中心线也围成圆角矩形，组合导轨中心线围成的圆角矩形与下待焊缝形成的圆角矩形在组合导轨中心线平面上投影形成的圆角矩形同心等距；所述组合导轨滑块座与所述焊枪运动机构沿着与所述组合导轨平行的运动部件相连接，该运动部件能带着所述组合导轨滑块座在所述组合导轨上运动，使其带着所述焊枪进行焊接。
[0053] 本实施例中
[0054] 所述滑座驱动机构是同步带传动机构，包括设置在环形平台上位于组合导轨内侧的接近四个圆角处的四个同步带轮，同步带轮的轮轴与环形平台垂直，采用同步带将四个同步带轮连接起来，至少一个同步带轮为采用电机驱动的主动同步带轮，同步带外侧与组合导轨滑座固定连接用于驱动组合导轨滑座沿组合导轨滑行(如图2所示)。
[0055] 所述自动焊接装置的主视结构示意图与俯视结构示意图分别如图1～图2所示。
[0056] 所述滑座驱动机构还可以是齿轮齿条传动机构，所述齿条布置在环形平台上并与组合导轨平行，齿轮与齿条咬合，组合导轨滑座与齿轮轴驱动连接，通过驱动齿轮沿齿条运动，带动组合物导轨滑座沿组合导轨滑行。
[0057] 通过工具夹具组将箱型壳体装卡在工件装卡平台上表面时，所述箱型壳体的具有盖开口上盖或下盖(本实施例中为上盖)与工件装卡平台上表面接触，且箱型壳体的圆角矩形闭环待焊缝与工件装卡平台上表面平行。
[0058] 箱体定位夹紧结构示意图如图3所示
[0059] 所述工件夹具组包括定位销钉41、卡爪机构42；所述定位销钉安装在工件装卡平台3上表面，定位销钉共两组，每组至少两个，通过伸入盖开口且每组定位销钉紧贴盖开口的一条折边对盖开口的相邻折边进行定位；所述卡爪机构42用于对盖开口的另外两条相邻折边进行锁紧，包括卡爪组件及楔块锁紧组件，所述卡爪组件包括卡爪421、卡爪固定座422、卡爪支撑钉423，所述楔块锁紧组件包括楔形块组424、楔块滑座425、楔块锁紧丝杠组件426；
[0060] 所述卡爪固定座安装在工件装卡平台底面，卡爪固定座上安装有卡爪支撑钉，所述卡爪支撑钉与工件装卡平台底面平行，所述卡爪通过卡爪支撑钉与卡爪固定座连接；所述卡爪采用条形板制成并贯穿工件装卡平台，从工件装卡平台上表面到下表面依次包括爪头4211、连接折板4212与爪尾4213，爪头位于工件装卡平台上表面，爪头向上方凸起，爪头端部内侧可以勾住并贴合盖开口折边；爪尾位于工件装卡平台下表面下方，爪尾端面为向下的斜面；连接折板为贯穿工件装卡平台的L型板，其弯折形成的棱边位于工件装卡平台下表面，所述棱边内侧还有与连接折板相切并连接为一体的连接筒4214，所述连接筒用于套接在卡爪支撑钉上，
[0061] 本实施例中爪头为向上方凸起的半圆形，连接折板弯折角度为90施，且卡爪采用条形金属板整体弯折而成；连接筒为圆筒，采用焊接方式与连接折板连接为一体。
[0062] 所述楔形块组424包括楔形块4241、锁紧块4242、楔块销钉4243；所述楔形块4241的楔面向上与卡爪的爪尾端部的向下的斜面相配合，所述楔形块侧面具有平行于工件装卡平台下表面且与楔面运动方向垂直的安装通孔；所述楔形块滑座425固定于工件装卡平台下表面，楔形块滑座上具有与楔形块运动方向平行的滑槽，采用楔块销钉穿过楔形块滑座上的滑槽及楔形块的安装通孔及锁紧块上的安装孔将楔形块与锁紧块固定连接并使其可以相对楔形块滑座滑动；所述锁紧块上具有和楔形块运动方向平行的螺纹通孔。
[0063] 所述楔块锁紧丝杠组件426包括丝杠支撑块4261、锁紧丝杠4262；丝杠支撑块安装在工件装卡平台下表面，所述锁紧丝杠两端均光滑无螺纹，通过将锁紧丝杠两端的光滑部分伸入丝杠支撑块上的吊装孔将其吊装在工件装卡平台下表面，锁紧丝杠中部有螺纹的部分旋入所述锁紧块的螺纹通孔内，锁紧丝杠伸向工件装卡平台外部的一端装有手柄，当旋转手柄时可以带动锁紧丝杠旋转并使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，并通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾纵向移动，进而带动卡爪的爪头压紧或松开盖开口折边。
[0064] 所述卡爪机构有至少两组，分别用于未采用定位销钉定位的两条相邻的盖开口折边。
[0065] 所述卡爪机构的结构与布局分别如图4～6所示。
[0066] 采用本发明提供的具有圆角矩形环焊缝的箱型壳体的自动焊接装置对箱型壳体进行焊接时的方法包括以下步骤
[0067] 1)箱型壳体的定位夹紧
[0068] 使箱型壳体的具有开盖开口的上盖或下盖(本实施例中为上盖)朝下放置工件装卡平台上，使盖开口的两条相邻折边分别紧贴两组定位销钉；然后使两组卡爪机构的爪头分别勾住住另外两条相邻折边，旋转锁紧丝杠的手柄使锁紧块带动楔形块沿锁紧丝杠轴向平移，通过楔形块的楔面与卡爪的爪尾端面配合推动爪尾端部上升，在通过连接折板及连接筒作用下带动爪头下压，使卡爪压紧盖开口的内侧边，完成对箱型壳体的定位夹紧；
[0069] 2)焊枪位置微调
[0070] 通过三维微调装置微调焊枪与激光笔的位置，使激光笔的光点与位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，此时焊枪的起弧点与该交点重合；
[0071] 3)焊接
[0072] 在滑座驱动机构带动下组合导轨滑座沿组合导轨运动，安装在组合导轨滑座上的焊枪夹持架5夹持焊枪从位于下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点开始焊接位于下方的圆角矩形闭环待焊缝。焊接完成焊枪的枪尖回到下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点，紧接着由抬升机构匀速抬升，使所述焊枪从下方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点沿垂直待焊缝竖直往上焊接到位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点后停止，重新微调焊枪位置使其与位于上方的圆角矩形闭环待焊缝与竖直待焊缝的交点重合，再次启动滑座驱动机构，完成位于上方的圆角矩形闭环待焊缝的焊接。
