两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备

摘要

本发明公开了两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，包括固定底座、车身运输导轨、弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置、转运传送板、中转运升降支撑机构、雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置、多关节全方位焊接机械臂、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置、形状还原组件、捕捉气泵、捕捉吸风罩、捕捉抽气弹性伸缩软管和捕捉送气管。本发明属于汽车车身焊接技术领域，具体是提供了一种实现对工作人员和汽车车身的全无损焊接加工，同一车身运输导轨对多种类型汽车车身稳固夹持的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备。

权利要求

1.两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：包括固定底座、车身运输导轨、弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置、转运传送板、中转运升降支撑机构、雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置、多关节全方位焊接机械臂、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置、形状还原组件、捕捉气泵、捕捉吸风罩、捕捉抽气弹性伸缩软管和捕捉送气管，所述车身运输导轨下壁等间距均匀排列设有支撑柱，所述固定底座设于车身运输导轨中部下方，所述雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置对称设于固定底座两侧，弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置和转运传送板设于车身运输导轨上，车身运输导轨设于弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的两侧，所述多关节全方位焊接机械臂设于固定底座上，多关节全方位焊接机械臂对称设于车身运输导轨和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的两侧，所述中转运升降支撑机构设于车身运输导轨和多关节全方位焊接机械臂之间的固定底座上，中转运升降支撑机构对称设于车身运输导轨和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的两侧，所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置设于多关节全方位焊接机械臂上，所述形状还原组件设于车身运输导轨末端，所述捕捉气泵设于固定底座侧壁上，所述捕捉吸风罩设于多关节全方位焊接机械臂上，所述捕捉抽气弹性伸缩软管连通设于捕捉气泵的输入端和捕捉吸风罩之间，所述捕捉送气管连通设于捕捉气泵输出端和雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置之间；所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置包括焊接机构、中心微调机构、两相二氧化碳存储箱、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构和两相二氧化碳输送组件，所述焊接机构设于多关节全方位焊接机械臂上，所述中心微调机构设于多关节全方位焊接机械臂上，所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构设于中心微调机构上，所述两相二氧化碳存储箱设于多关节全方位焊接机械臂上，所述两相二氧化碳输送组件设于两相二氧化碳存储箱和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构之间；所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构包括重力自调型喷洒固定体、铰接座、预加热电热丝、弹性橡胶隔断层、内不均匀式局部气相喷头和外不均匀式局部液相雾化喷头，所述铰接座铰接设于中心微调机构一端，所述重力自调型喷洒固定体设于铰接座底壁，所述重力自调型喷洒固定体从内到外依次包括中心避空腔、气相喷洒腔和液相喷洒腔，所述弹性橡胶隔断层设于中心避空腔和气相喷洒腔之间，所述预加热电热丝设于气相喷洒腔远离弹性橡胶隔断层的一侧侧壁上，所述内不均匀式局部气相喷头等间距均匀排列设于气相喷洒腔底壁，内不均匀式局部气相喷头与气相喷洒腔连通，所述外不均匀式局部液相雾化喷头等间距均匀排列设于液相喷洒腔底壁，外不均匀式局部液相雾化喷头与液相喷洒腔连通设置，外不均匀式局部液相雾化喷头设于内不均匀式局部气相喷头外侧。

2.根据权利要求1所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述车身运输导轨内转动设有运输丝杠，所述车身运输导轨侧壁设有运输双向电机，运输双向电机与运输丝杠同轴连接，所述弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置两侧对称设有螺纹滑块，所述螺纹滑块滑动设于运输丝杠上，螺纹滑块与运输丝杠螺纹连接，所述转运传送板设于运输丝杠上，转运传送板与运输丝杠螺纹连接，所述弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置包括真空吸附固定体、弹性形变预先反推组件、曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件、真空吸盘、真空泵和真空管，所述真空吸附固定体固接设于螺纹滑块之间，所述真空吸附固定体为中空腔体设置，所述弹性形变预先反推组件等间距均匀排列设于真空吸附固定体上壁，所述曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件设于弹性形变预先反推组件上方，所述曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件包括组装拼接式真空吸附固定块和曲面化形状记忆合金连接件，所述组装拼接式真空吸附固定块固接设于弹性形变预先反推组件上，每组弹性形变预先反推组件上设有一组组装拼接式真空吸附固定块，所述曲面化形状记忆合金连接件设于相邻两组组装拼接式真空吸附固定块之间，曲面化形状记忆合金连接件横截面呈U形设置，所述真空吸盘内嵌设于组装拼接式真空吸附固定块内，所述真空泵设于真空吸附固定体的侧壁上，真空泵的抽气端与真空吸附固定体连通，所述真空管贯穿弹性形变预先反推组件连通设于真空吸盘下端和真空吸附固定体之间。

3.根据权利要求2所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述弹性形变预先反推组件包括固定套管、预先反推滑动套管和预先反推弹簧，所述固定套管固接设于真空吸附固定体上，所述预先反推滑动套管滑动套接设于固定套管外侧，所述预先反推弹簧套设于固定套管外侧，预先反推弹簧设于预先反推滑动套管和真空吸附固定体上壁之间，所述组装拼接式真空吸附固定块设于预先反推滑动套管上端，所述真空管设于固定套管和预先反推滑动套管内，真空管连通设于真空吸盘下端和真空吸附固定体之间；所述形状还原组件包括还原支撑柱、电加热板和形状还原罩，所述还原支撑柱对称设于车身运输导轨末端两侧，所述形状还原罩设于还原支撑柱上，电加热板设于形状还原罩底壁上。

4.根据权利要求3所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述多关节全方位焊接机械臂包括支撑侧板、调节丝杠、辅助滑杆、调节电机、调节固定底座、转向电机、转向支撑柱、转向支撑卡盘、转向转盘和多关节机械臂，所述支撑侧板对称设于固定底座的两侧，所述调节丝杠转动设于支撑侧板之间，辅助滑杆设于支撑侧板之间，调节丝杠、辅助滑杆和车身运输导轨平行设置，调节固定底座滑动设于调节丝杠和辅助滑杆上，所述调节固定底座上设有滑动螺孔和辅助滑动通孔，调节丝杠设于滑动螺孔内，辅助滑杆设于辅助滑动通孔内，调节丝杠与滑动螺孔螺纹连接，所述调节电机设于支撑侧板侧壁上，调节电机的输出轴与调节丝杠同轴固接，所述转向支撑柱设于调节固定底座上，所述转向支撑卡盘设于转向支撑柱上，转向转盘转动设于转向支撑卡盘内，多关节机械臂设于转向转盘上，转向电机固接设于调节固定底座上，转向电机的输出轴贯穿转向支撑卡盘与转向转盘同轴连接，多关节机械臂包括第一关节铰接座、第一关节臂、第一关节驱动电机、第二关节铰接座、第二关节铰接电机、第二关节臂、第三关节铰接座、第三关节铰接电机、第三关节臂和焊接调向电机，所述第一关节铰接座设于转向转盘上，所述第一关节臂下端铰接设于第一关节铰接座上，第一关节驱动电机固接设于第一关节铰接座上，第一关节臂和第一关节铰接座的铰接处与第一关节驱动电机的输出轴连接，所述第二关节铰接座设于第一关节臂上端，所述第二关节铰接电机设于第二关节铰接座上，第二关节臂一端铰接设于第二关节铰接座上，第二关节臂和第二关节铰接座的铰接处与第二关节铰接电机的输出轴相连，第三关节铰接座设于第二关节臂远离第二关节铰接座的一端，所述第三关节铰接电机设于第三关节铰接座上，第三关节臂铰接设于第三关节铰接座上，第三关节铰接电机的输出轴贯穿第三关节铰接座与第三关节臂和第三关节铰接座的铰接处相连，焊接调向电机设于第三关节臂远离第三关节铰接座的一端，焊接机构转动设于第三关节臂上，焊接调向电机输出轴与焊接机构连接。

5.根据权利要求4所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述中心微调机构包括微调固定杆、微调驱动固定体、微调电机、微调齿轮、微调滑杆、限位板和微调齿条，所述微调固定杆设于第三关节臂远离第三关节铰接座的一端，所述微调驱动固定体设于微调固定杆上，微调驱动固定体为中空腔体设置，所述微调驱动固定体上设有贯穿微调驱动固定体相对两侧侧壁的微调滑动通孔，所述微调滑杆滑动贯穿设于微调滑动通孔内，所述铰接座铰接设于微调滑杆的一端，微调滑杆通过微调滑动通孔滑动贯穿微调驱动固定体，所述微调齿轮转动设于微调驱动固定体内，所述微调齿条设于微调滑杆靠近微调齿轮的一侧侧壁上，微调齿轮与微调齿条啮合连接，所述微调电机设于微调驱动固定体侧壁上，微调电机的输出轴贯穿微调驱动固定体侧壁与微调齿轮同轴连接，所述限位板设于微调滑杆远离两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构的一端，限位板和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构分别设于微调驱动固定体的两侧；所述两相二氧化碳存储箱包括气相二氧化碳存储腔和液相二氧化碳存储腔，所述两相二氧化碳输送组件包括气相二氧化碳输送泵、液相二氧化碳输送泵、气相抽气管、气相送气弹性伸缩软管、液相保温抽液管和液相保温弹性伸缩输送管，所述气相二氧化碳输送泵和液相二氧化碳输送泵分别设于两相二氧化碳存储箱侧壁上，所述气相抽气管连通设于气相二氧化碳输送泵的输入端和气相二氧化碳存储腔之间，所述气相送气弹性伸缩软管连通设于气相二氧化碳输送泵的输出端和气相喷洒腔之间，所述液相保温抽液管连通设于液相二氧化碳输送泵输入端和液相二氧化碳存储腔之间，所述液相保温弹性伸缩输送管连通设于液相二氧化碳输送泵的输出端和液相喷洒腔之间。

6.根据权利要求5所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：液相喷洒腔侧壁上包裹设有保温层，所述液相二氧化碳存储腔采用液体二氧化碳储罐，所述液相二氧化碳存储腔和气相二氧化碳存储腔上分别连通设有进料管，所述进料管上分别设有控制阀。

7.根据权利要求6所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述中转运升降支撑机构包括升降电推杆和转运支撑板，所述升降电推杆设于固定底座上方，升降电推杆对称设于车身运输导轨的两侧，所述转运支撑板设于升降电推杆上端，所述焊接机构包括焊接转轴、焊接固定座、焊接夹持电机、变压器、电极一、电极二、电极帽、主动焊接不完全齿轮、从动焊接不完全齿轮、主动联动杆、从动联动杆、主动焊钳、从动焊钳、主动推拉杆和从动推拉杆，所述焊接转轴转动设于第三关节臂远离第三关节铰接座的一端，所述焊接调向电机的输出轴与焊接转轴相连，所述焊接固定座固接设于焊接转轴上，所述主动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿轮分别转动设于焊接固定座上，主动焊接不完全齿轮与从动焊接不完全齿轮对称设置，主动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿轮侧壁上分别设有轮齿，主动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿轮啮合，所述主动推拉杆设于主动焊接不完全齿轮上，从动推拉杆设于从动焊接不完全齿轮上，所述主动焊钳铰接设于主动推拉杆上，从动焊钳铰接设于从动推拉杆上，主动联动杆的两端分别铰接设于焊接固定座前端和主动焊钳中部，从动联动杆的两端分别铰接设于焊接固定座前端和从动焊钳中部，主动联动杆和从动联动杆对称设置，所述焊接固定座底壁设有驱动固定座，所述焊接夹持电机和变压器设于驱动固定座上，焊接夹持电机的输出轴与主动焊接不完全齿轮同轴连接，所述电极一和电极二分别设于主动焊钳和从动焊钳上，变压器分别与电极一和电极二电性连接，电极帽分别设于电极一和电极二上。

8.根据权利要求7所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置包括雾化喷淋固定体、捕捉喷头、捕捉雾化喷头、排气管、喷淋泵和喷淋抽液管，所述雾化喷淋固定体设于固定底座的一侧，所述雾化喷淋固定体为中空腔体设置，所述雾化喷淋固定体包括储水回收腔和喷淋腔，喷淋腔设于储水回收腔上方，储水回收腔内设有碱液，所述捕捉送气管远离捕捉气泵的一端与储水回收腔一侧侧壁相连通，所述捕捉喷头和捕捉雾化喷头等间距均匀排列设于储水回收腔内上壁且分别与喷淋腔连通，捕捉雾化喷头等间距均匀排列设于储水回收腔靠近捕捉送气管的一侧，捕捉喷头等间距均匀排列设于储水回收腔远离捕捉送气管的一侧，所述喷淋泵设于雾化喷淋固定体外侧壁上，所述喷淋抽液管的一端与喷淋泵的输入端连通，喷淋抽液管的另一端贯穿储水回收腔侧壁设于储水回收腔内，喷淋泵的输出端与喷淋腔连通，所述排气管连通设于储水回收腔远离捕捉送气管的一侧侧壁上。

9.根据权利要求8所述的两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，其特征在于：所述真空吸盘表面覆盖设有阻燃橡胶层；所述车身运输导轨横截面呈L形设置；所述转运传送板和螺纹滑块底壁分别设有导向轮，所述排气管呈L形设置，所述排气管内设有干燥滤网，所述排气管内设有干燥剂包，干燥剂包设于干燥滤网上，所述储水回收腔侧壁分别连通设有排液管和进液管，所述排液管和进液管上分别设有排液阀和进液阀。

说明书

两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备

技术领域

[0001] 本发明属于汽车车身焊接技术领域，具体是指两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备。

背景技术

[0002] 汽车车身构件主要由冲压和焊接工艺性良好的冷轧钢板冲压件经装配、焊接制成，其焊接多采用流水作业的生产方式，机械化、自动化程度高，大量采用专用设备及工装
夹具，焊接工作越来越多的由自动焊机、焊接机器人来完成，现有的汽车车身焊接装置，由
于车身运输导轨属于固定结构，无法对不同车身进行固定运输，一条生产线往往仅能对一
种汽车车型进行传送焊接加工，难以适应不同类型的汽车车身的焊接加工，对车身运输焊
接时，需对车身进行夹持，特别是焊接组装时，需对车身进行固定夹持，但现有的夹持装置
在固定夹持车身时，会对车身产生阻挡，影响车身的全焊接，如何实现对车身既要夹持稳固
保证组装焊接的稳固性，同时又不能对车身进行夹持避免影响车身全焊接是当前亟需解决
的矛盾性技术难题，在焊接过程中，需要足够的热能和机械能以达到金属焊接的目的，然后
焊接过程中会出现大量的焊接火花和大量粉尘，极易对车身以及工作者造成伤害，危险性
高，现有技术难以实现人和车身的全无损焊接。

发明内容

[0003] 为解决上述现有难题，本发明提供了一种针对现有焊接装置易飞溅火花、危险性高的问题，创造性的将局部质量原理、物理参数变化原理和相变原理相结合引入到汽车车
身焊接技术领域中，将均匀的二氧化碳转换为不均匀喷洒设置的气液两相二氧化碳并通过
气液两相的二氧化碳对焊接产生的火花进行防护降温和抑制隔绝，将传统气相二氧化碳与
液相二氧化碳结合并根据液相二氧化碳窒息作用和相变时吸收大量的热的特性对焊接时
产生的火花进行降温抑制，通过预设内层高温气相二氧化碳阻断外层液相二氧化碳气化时
对焊接部位的影响，保证焊接温度，解决了现有技术难以解决的焊接温度既要高保证焊接
部位的质量同时又不能高避免焊接产生的火花迸溅烫伤人体和车身，以及既要焊接将车身
焊接固定，同时又不能让迸溅的火花焊接在车身或迸溅在人体上的矛盾性技术难题，真正
意义上实现了对工作人员和对汽车车身的全无损焊接加工，设置雾化喷淋式二氧化碳捕捉
装置，实现对二氧化碳的捕捉，针对不规则镂空凸起设置的车身以及同一车身运输导轨难
以对不同类型车身进行固定的技术偏见，通过预先反作用原理、曲面化原理和动态特性原
理相结合将曲面设置的曲面化形状记忆合金连接件与真空吸附技术引入到汽车车身焊接
固定夹持技术领域中，解决了现有技术中难以解决的既要对车身夹持又不能对车身夹持
（夹持易影响焊接）的技术难题，预先设置与车身重力作用相反的弹性形变预先反推组件，
配合间隔相连组合的组装拼接式的真空吸盘与曲面化设置的曲面化形状记忆合金连接件，
实现了同一车身运输导轨对多种类型汽车车身的完美匹配和稳固固定夹持技术效果的两
相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备。

[0004] 本发明采取的技术方案如下：本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，包括固定底座、车身运输导轨、弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空
吸附夹持装置、转运传送板、中转运升降支撑机构、雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置、多关节
全方位焊接机械臂、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置、形状还原组
件、捕捉气泵、捕捉吸风罩、捕捉抽气弹性伸缩软管和捕捉送气管，所述车身运输导轨下壁
等间距均匀排列设有支撑柱，支撑柱对车身运输导轨进行固定支撑，所述固定底座设于车
身运输导轨中部下方，所述雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置对称设于固定底座两侧，弹性预
先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置和转运传送板设于车身运输导轨上，车
身运输导轨设于弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的两侧，所述多
关节全方位焊接机械臂设于固定底座上，多关节全方位焊接机械臂对称设于车身运输导轨
和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的两侧，所述中转运升降支撑
机构设于车身运输导轨和多关节全方位焊接机械臂之间的固定底座上，中转运升降支撑机
构对称设于车身运输导轨和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的
两侧，所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置设于多关节全方位焊接
机械臂上，多关节全方位焊接机械臂可进行多角度转动调节从而带动两相不均匀式气液混
合全无损重力自调型阻断焊接装置进行多角度全方位调节，从而便于调节焊接角度，实现
对汽车车身的全焊接，所述形状还原组件设于车身运输导轨末端，形状还原组件便于对弹
性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置进行还原，方便装置循环使用；所
述捕捉气泵设于固定底座侧壁上，所述捕捉吸风罩设于多关节全方位焊接机械臂上，所述
捕捉抽气弹性伸缩软管连通设于捕捉气泵的输入端和捕捉吸风罩之间，所述捕捉送气管连
通设于捕捉气泵输出端和雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置之间，捕捉气泵通过捕捉抽气弹性
伸缩软管和捕捉吸风罩将焊接部位混合二氧化碳的气体收集抽气并通过捕捉送气管送入
雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置进行处理，实现对二氧化碳的捕捉。

[0005] 其中，所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置包括焊接机构、中心微调机构、两相二氧化碳存储箱、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷
洒机构和两相二氧化碳输送组件，所述焊接机构设于多关节全方位焊接机械臂上，所述中
心微调机构设于多关节全方位焊接机械臂上，所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调
型阻断喷洒机构设于中心微调机构上，中心微调机构带动两相不均匀式气液混合全无损重
力自调型阻断喷洒机构调节喷洒中心从而使得喷洒中心对准焊接处，所述两相二氧化碳存
储箱设于多关节全方位焊接机械臂上，所述两相二氧化碳输送组件设于两相二氧化碳存储
箱和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构之间，两相二氧化碳输送组件
便于将两相二氧化碳存储箱内存储的两相二氧化碳分别输送至两相不均匀式气液混合全
无损重力自调型阻断喷洒机构内；所述两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒
机构包括重力自调型喷洒固定体、铰接座、预加热电热丝、弹性橡胶隔断层、内不均匀式局
部气相喷头和外不均匀式局部液相雾化喷头，所述铰接座铰接设于中心微调机构的一端，
所述重力自调型喷洒固定体设于铰接座底壁，重力自调型喷洒固定体通过铰接座在重力作
用下始终保持竖直向下状态，从而便于对准焊接部位，所述重力自调型喷洒固定体从内到
外依次包括中心避空腔、气相喷洒腔和液相喷洒腔，所述弹性橡胶隔断层设于中心避空腔
和气相喷洒腔之间，中心避空腔和气相喷洒腔之间通过弹性橡胶隔断层分隔，所述预加热
电热丝设于气相喷洒腔远离弹性橡胶隔断层的一侧侧壁上，预加热电热丝对气相喷洒腔内
的气体二氧化碳加热，所述内不均匀式局部气相喷头等间距均匀排列设于气相喷洒腔底
壁，内不均匀式局部气相喷头与气相喷洒腔连通，气相喷洒腔内经预加热电热丝加热后的
热气体二氧化碳通过内不均匀式局部气相喷头喷出形成热气体二氧化碳隔断层，热气体二
氧化碳隔断层可以有效保证汽车车身焊接处的焊接温度，保证焊接质量，同时焊接产生的
火花在遇到热气体二氧化碳隔断层时，一部分小火花在热气体二氧化碳隔断层的窒息作用
下熄灭，一部分大火花则穿过热气体二氧化碳隔断层，所述外不均匀式局部液相雾化喷头
等间距均匀排列设于液相喷洒腔底壁，外不均匀式局部液相雾化喷头与液相喷洒腔连通设
置，外不均匀式局部液相雾化喷头设于内不均匀式局部气相喷头外侧，外不均匀式局部液
相雾化喷头将液相喷洒腔内的液态二氧化碳以喷雾的形式喷出从而在热气体二氧化碳隔
断层外侧形成雾化液相二氧化碳隔断层，液态二氧化碳喷出后气化，吸收大量的热，从而雾
化液相二氧化碳隔断层在窒息作用和液态二氧化碳相变时吸收大量的热的作用下将残余
的大火花通过窒息和降温进行抑制，外层液态二氧化碳吸热后降温形成干冰微粒，热气体
二氧化碳隔断层一方面隔绝雾化液相二氧化碳隔断层气化吸热降温对内部焊接处的温度
影响，另一方面，热气体二氧化碳隔断层为雾化液相二氧化碳隔断层气化提供热量，从而便
于补充雾化液相二氧化碳气化吸收的热量，干冰微粒气化吸收大量的热，使周围空气的温
度降低，空气中水蒸气发生液化反应，放出热量，形成小液滴从而形成雾气，从而在雾化液
相二氧化碳隔断层外侧形成雾气层，使得雾化液相二氧化碳隔断层呈气液固三相混合状
态，对残余大火花通过降温和窒息进行全抑制，从而实现对焊接火花的全抑制，实现对汽车
车身和工作人员的全无损。

[0006] 进一步地，所述中心微调机构包括微调固定杆、微调驱动固定体、微调电机、微调齿轮、微调滑杆、限位板和微调齿条，所述微调固定杆设于多关节全方位焊接机械臂上，所
述微调驱动固定体设于微调固定杆上，微调驱动固定体为中空腔体设置，所述微调驱动固
定体上设有贯穿微调驱动固定体相对两侧侧壁的微调滑动通孔，所述微调滑杆滑动贯穿设
于微调滑动通孔内，微调滑杆通过微调滑动通孔滑动贯穿微调驱动固定体，所述微调齿轮
转动设于微调驱动固定体内，所述微调齿条设于微调滑杆靠近微调齿轮的一侧侧壁上，微
调齿轮与微调齿条啮合连接，所述微调电机设于微调驱动固定体侧壁上，微调电机的输出
轴贯穿微调驱动固定体侧壁与微调齿轮同轴连接，所述两相不均匀式气液混合全无损重力
自调型阻断喷洒机构设于微调滑杆的一端，微调电机带动微调齿轮转动，微调齿轮通过微
调齿条带动微调滑杆沿微调滑动通孔滑动调节两相不均匀式气液混合全无损重力自调型
阻断喷洒机构的位置，所述限位板设于微调滑杆远离两相不均匀式气液混合全无损重力自
调型阻断喷洒机构的一端，限位板和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机
构分别设于微调驱动固定体的两侧，限位板对微调滑杆的滑动进行限位，避免微调滑杆滑
动过度脱离微调驱动固定体；所述两相二氧化碳存储箱包括气相二氧化碳存储腔和液相二
氧化碳存储腔，气相二氧化碳存储腔存储气相二氧化碳，液相二氧化碳存储腔存储液态二
氧化碳，所述两相二氧化碳输送组件包括气相二氧化碳输送泵、液相二氧化碳输送泵、气相
抽气管、气相送气弹性伸缩软管、液相保温抽液管和液相保温弹性伸缩输送管，所述气相二
氧化碳输送泵和液相二氧化碳输送泵分别设于两相二氧化碳存储箱侧壁上，所述气相抽气
管连通设于气相二氧化碳输送泵的输入端和气相二氧化碳存储腔之间，所述气相送气弹性
伸缩软管连通设于气相二氧化碳输送泵的输出端和气相喷洒腔之间，所述液相保温抽液管
连通设于液相二氧化碳输送泵和液相二氧化碳存储腔之间，所述液相保温弹性伸缩输送管
连通设于液相二氧化碳输送泵的输出端和液相喷洒腔之间，液相二氧化碳输送泵通过液相
保温抽液管从液相二氧化碳存储腔内抽取液态二氧化碳并通过液相保温弹性伸缩输送管
送入液相喷洒腔内，气相二氧化碳输送泵通过气相抽气管从气相二氧化碳存储腔内抽取气
态二氧化碳并通过气相送气弹性伸缩软管送入气相喷洒腔内。

[0007] 为了避免气相喷洒腔内的加热温度对液相喷洒腔内液态二氧化碳传热，液相喷洒腔侧壁上包裹设有保温层，保温层对液相喷洒腔内的液态二氧化碳进行保温，保证使用安
全，所述液相二氧化碳存储腔采用液体二氧化碳储罐，所述液相二氧化碳存储腔和气相二
氧化碳存储腔上分别连通设有进料管，所述进料管上分别设有控制阀，控制阀控制进料管
的导通和关闭，进料管和控制阀便于分别向气相二氧化碳存储腔和液相二氧化碳存储腔内
存储气相二氧化碳和液相二氧化碳。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述车身运输导轨内转动设有运输丝杠，所述车身运输导轨侧壁设有运输双向电机，运输双向电机与运输丝杠同轴连接，所述弹性预先反推型
曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置两侧对称设有螺纹滑块，所述螺纹滑块滑动设于
运输丝杠上，螺纹滑块与运输丝杠螺纹连接，所述转运传送板设于运输丝杠上，转运传送板
与运输丝杠螺纹连接，通过运输双向电机带动螺纹滑块和转运传送板沿运输丝杠滑动，通
过控制运输双向电机转动方向控制螺纹滑块和转运传送板滑动方向从而带动弹性预先反
推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置移动，转运传送板和弹性预先反推型曲面化
记忆合金组装式真空吸附夹持装置同步运动，便于对汽车车身进行传动，所述弹性预先反
推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置包括真空吸附固定体、弹性形变预先反推组
件、曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件、真空吸盘、真空泵和真空管，所述真空吸
附固定体固接设于螺纹滑块之间，所述真空吸附固定体为中空腔体设置，所述弹性形变预
先反推组件等间距均匀排列设于真空吸附固定体上壁，所述曲面化记忆合金组装拼接式真
空吸附固定件设于弹性形变预先反推组件上方，所述曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附
固定件包括组装拼接式真空吸附固定块和曲面化形状记忆合金连接件，所述组装拼接式真
空吸附固定块固接设于弹性形变预先反推组件上，每组弹性形变预先反推组件上设有一组
组装拼接式真空吸附固定块，所述曲面化形状记忆合金连接件设于相邻两组组装拼接式真
空吸附固定块之间，曲面化形状记忆合金连接件横截面呈U形设置，所述真空吸盘内嵌设于
组装拼接式真空吸附固定块内，所述真空泵设于真空吸附固定体的侧壁上，真空泵的抽气
端与真空吸附固定体连通，所述真空管贯穿弹性形变预先反推组件连通设于真空吸盘下端
和真空吸附固定体之间，真空泵抽气从而在真空吸附固定体内形成负压，真空吸附固定体
通过真空管抽气从而在真空吸盘处形成负压便于真空吸附固定汽车车身，汽车车身下压
时，弹性形变预先反推组件对汽车车身下压重力产生一个向上的反推弹性作用力从而带动
曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件形变贴合不规则镂空凸起设置的车身， 通过
预先反作用原理、曲面化原理和动态特性原理相结合将曲面设置的曲面化形状记忆合金连
接件与真空吸附技术引入到汽车车身焊接固定夹持技术领域中，解决了现有技术中难以解
决的既要对车身夹持又不能对车身夹持（夹持易影响焊接）的技术难题，预先设置与车身重
力作用相反的弹性形变预先反推组件，配合间隔相连组合的组装拼接式的真空吸盘与曲面
化设置的曲面化形状记忆合金连接件，实现了同一车身运输导轨对多种类型汽车车身的完
美匹配和稳固固定夹持技术效果。

[0009] 进一步地，所述弹性形变预先反推组件包括固定套管、预先反推滑动套管和预先反推弹簧，所述固定套管固接设于真空吸附固定体上，所述预先反推滑动套管滑动套接设
于固定套管外侧，所述预先反推弹簧套设于固定套管外侧，预先反推弹簧设于预先反推滑
动套管和真空吸附固定体上壁之间，所述组装拼接式真空吸附固定块设于预先反推滑动套
管上端，所述真空管设于固定套管和预先反推滑动套管内，真空管连通设于真空吸盘下端
和真空吸附固定体之间；汽车车身下放时自身重力压动预先反推滑动套管沿固定套管下
滑，预先反推弹簧对预先反推滑动套管存在向上的反推作用力，从而使得每组弹性形变预
先反推组件上方的组装拼接式真空吸附固定块移动贴合不规则镂空凸起设置的车身，贴合
汽车车身高低错位的组装拼接式真空吸附固定块带动曲面化形状记忆合金连接件形变拉
伸，从而使得相邻两组组装拼接式真空吸附固定块间距随汽车车身的凹凸变化，便于曲面
化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件形变自适应完美匹配贴合不规则镂空凸起设置的
车身，此时真空吸盘与汽车车身紧密接触，通过真空泵在真空吸盘处形成负压对汽车车身
进行紧固固定，解决了现有技术中难以解决的既要对车身夹持又不能对车身夹持（夹持易
影响焊接）的技术难题，实现了同一车身运输导轨对多种类型汽车车身的完美匹配和稳固
固定夹持技术效果。

[0010] 优选地，所述多关节全方位焊接机械臂包括支撑侧板、调节丝杠、辅助滑杆、调节电机、调节固定底座、转向电机、转向支撑柱、转向支撑卡盘、转向转盘和多关节机械臂，所
述支撑侧板对称设于固定底座的两侧，所述调节丝杠转动设于支撑侧板之间，辅助滑杆设
于支撑侧板之间，调节丝杠、辅助滑杆和车身运输导轨平行设置，调节固定底座滑动设于调
节丝杠和辅助滑杆上，所述调节固定底座上设有滑动螺孔和辅助滑动通孔，调节丝杠设于
滑动螺孔内，辅助滑杆设于辅助滑动通孔内，调节丝杠与滑动螺孔螺纹连接，调节固定底座
通过滑动螺孔和辅助滑动通孔滑动设于调节丝杠和辅助滑杆上，所述调节电机设于支撑侧
板侧壁上，调节电机的输出轴与调节丝杠同轴固接，调节电机转动带动调节丝杠转动，调节
丝杠转动带动调节固定底座沿调节丝杠滑动，辅助滑杆和辅助滑动通孔对调节固定底座进
行限位并辅助调节固定底座滑动，所述转向支撑柱设于调节固定底座上，所述转向支撑卡
盘设于转向支撑柱上，转向转盘转动设于转向支撑卡盘内，多关节机械臂设于转向转盘上，
转向电机固接设于调节固定底座上，转向电机的输出轴贯穿转向支撑卡盘与转向转盘同轴
连接，转向电机转动带动转向转盘转动，转向转盘带动多关节机械臂转动调整方向角度；多
关节机械臂包括第一关节铰接座、第一关节臂、第一关节驱动电机、第二关节铰接座、第二
关节铰接电机、第二关节臂、第三关节铰接座、第三关节铰接电机、第三关节臂和焊接调向
电机，所述第一关节铰接座设于转向转盘上，所述第一关节臂下端铰接设于第一关节铰接
座上，第一关节驱动电机固接设于第一关节铰接座上，第一关节臂和第一关节铰接座的铰
接处与第一关节驱动电机的输出轴连接，第一关节驱动电机带动第一关节臂转动调节第一
关节臂的角度，所述第二关节铰接座设于第一关节臂上端，所述第二关节铰接电机设于第
二关节铰接座上，第二关节臂一端铰接设于第二关节铰接座上，第二关节臂和第二关节铰
接座的铰接处与第二关节铰接电机的输出轴相连，当第一关节臂调节到位后保持相对静止
状态，第二关节铰接电机转动带动第二关节臂转动调整角度，第三关节铰接座设于第二关
节臂远离第二关节铰接座的一端，所述第三关节铰接电机设于第三关节铰接座上，第三关
节臂铰接设于第三关节铰接座上，第三关节铰接电机的输出轴贯穿第三关节铰接座与第三
关节臂和第三关节铰接座的铰接处相连，当第二关节臂调整到位后，第二关节臂保持静止
不动，第三关节铰接电机转动时带动第三关节臂转动调整角度，焊接调向电机设于第三关
节臂远离第三关节铰接座的一端，焊接机构转动设于第三关节臂上，焊接调向电机输出轴
与焊接机构连接，焊接调向电机转动带动焊接机构转动调节焊接角度，方便对焊接机构进
行多角度全方位调节，实现对汽车车身的全焊接，所述微调固定杆设于第三关节臂远离第
三关节铰接座的一端，当焊接调向电机带动焊接机构转动调节焊接角度时，中心微调机构
和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构固定在第三关节臂上不动，从而
保持两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构始终位于焊接机构上方。

[0011] 其中，所述中转运升降支撑机构包括升降电推杆和转运支撑板，所述升降电推杆设于固定底座上方，升降电推杆对称设于车身运输导轨的两侧，所述转运支撑板设于升降
电推杆上端，升降电推杆和转运支撑板便于将汽车车身从转运传送板上抬起从而便于将车
身放置在弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置上，所述焊接机构包括
焊接转轴、焊接固定座、焊接夹持电机、变压器、电极一、电极二、电极帽、主动焊接不完全齿
轮、从动焊接不完全齿轮、主动联动杆、从动联动杆、主动焊钳、从动焊钳、主动推拉杆和从
动推拉杆，所述焊接转轴转动设于第三关节臂远离第三关节铰接座的一端，所述焊接调向
电机的输出轴与焊接转轴相连，焊接调向电机带动焊接转轴转动从而调节焊接机构焊接角
度，所述焊接固定座固接设于焊接转轴上，所述主动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿
轮分别转动设于焊接固定座上，主动焊接不完全齿轮与从动焊接不完全齿轮对称设置，主
动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿轮侧壁上分别设有轮齿，主动焊接不完全齿轮和从
动焊接不完全齿轮啮合，所述主动推拉杆设于主动焊接不完全齿轮上，从动推拉杆设于从
动焊接不完全齿轮上，所述主动焊钳铰接设于主动推拉杆上，从动焊钳铰接设于从动推拉
杆上，主动联动杆的两端分别铰接设于焊接固定座前端和主动焊钳中部，从动联动杆的两
端分别铰接设于焊接固定座前端和从动焊钳中部，主动联动杆和从动联动杆对称设置，所
述焊接固定座底壁设有驱动固定座，所述焊接夹持电机和变压器设于驱动固定座上，焊接
夹持电机的输出轴与主动焊接不完全齿轮同轴连接，所述电极一和电极二分别设于主动焊
钳和从动焊钳上，变压器分别与电极一和电极二电性连接，电极帽分别设于电极一和电极
二上，焊接夹持电机带动主动焊接不完全齿轮转动，主动焊接不完全齿轮带动从动焊接不
完全齿轮转动，主动焊接不完全齿轮和从动焊接不完全齿轮分别带动主动推拉杆和从动推
拉杆相向转动靠近或相背运动远离，主动推拉杆和从动推拉杆分别带动主动焊钳和从动焊
钳相向转动靠近或相背运动远离，主动联动杆拉动主动焊钳绕主动焊钳与主动推拉杆铰接
处转动，从动联动杆拉动从动焊钳绕从动焊钳与从动推拉杆铰接处转动，从而实现主动焊
钳与从动焊钳的靠近或远离，主动焊钳和从动焊钳靠近带动电极一和电极二靠近并对车身
工件进行夹持，电极一的电极帽与电极二上的电极帽接触后，两个电极帽焊接在一起，从而
实现对汽车车身的焊接。

[0012] 进一步地，所述形状还原组件包括还原支撑柱、电加热板和形状还原罩，所述还原支撑柱对称设于车身运输导轨末端两侧，所述形状还原罩设于还原支撑柱上，电加热板设
于形状还原罩底壁上，当运输丝杠带动曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件移动至
形状还原罩内时，开启电加热板，电加热板对曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件
进行加热，曲面化形状记忆合金连接件受热形变恢复从而曲面化记忆合金组装拼接式真空
吸附固定件恢复平整，便于下次对其他类型车身再次进行真空吸附固定；所述雾化喷淋式
二氧化碳捕捉装置包括雾化喷淋固定体、捕捉喷头、捕捉雾化喷头、排气管、喷淋泵和喷淋
抽液管，所述雾化喷淋固定体设于固定底座的一侧，所述雾化喷淋固定体为中空腔体设置，
所述雾化喷淋固定体包括储水回收腔和喷淋腔，喷淋腔设于储水回收腔上方，储水回收腔
内设有碱液，所述捕捉送气管远离捕捉气泵的一端与储水回收腔一侧侧壁相连通，所述捕
捉喷头和捕捉雾化喷头等间距均匀排列设于储水回收腔内上壁且分别与喷淋腔连通，捕捉
雾化喷头等间距均匀排列设于储水回收腔靠近捕捉送气管的一侧，捕捉喷头等间距均匀排
列设于储水回收腔远离捕捉送气管的一侧，所述喷淋泵设于雾化喷淋固定体外侧壁上，所
述喷淋抽液管的一端与喷淋泵的输入端连通，喷淋抽液管的另一端贯穿储水回收腔侧壁设
于储水回收腔内，喷淋泵的输出端与喷淋腔连通，所述排气管连通设于储水回收腔远离捕
捉送气管的一侧侧壁上，喷淋泵通过喷淋抽液管将储水回收腔内的碱液送入喷淋腔内并分
别通过捕捉雾化喷头和捕捉喷头喷出，捕捉雾化喷头将碱液以雾气的形式喷出在储水雾化
腔内形成雾化捕捉区，捕捉喷头将碱液以水滴的形式喷洒在储水回收腔内形成水滴捕捉
区，捕捉送气管收集的含二氧化碳的气体依次经过雾化捕捉区和水滴捕捉区并与储水回收
腔内的碱液发生充分反应，碱液将气体中的二氧化碳吸收，残余的气体则通过排气管排出。

[0013] 为了避免高温烫伤真空吸盘，所述真空吸盘表面覆盖设有阻燃橡胶层；所述车身运输导轨横截面呈L形设置；所述转运传送板和螺纹滑块底壁分别设有导向轮，导向轮对转
运传送板和螺纹滑块起到支撑和辅助滑动作用，所述排气管呈L形设置，所述排气管内设有
干燥滤网，所述排气管内设有干燥剂包，干燥剂包设于干燥滤网上，干燥剂包内的干燥剂对
排出气体中的水汽进行吸收干燥，所述储水回收腔侧壁分别连通设有排液管和进液管，所
述排液管和进液管上分别设有排液阀和进液阀，排液管便于排出储水回收腔内的废碱液，
进液管便于向储水回收腔内加入新碱液。

[0014] 采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备设计合理，针对现有焊接装置易产生火花、危险性高的问题，创
造性的将局部质量原理、物理参数变化原理和相变原理相结合引入到汽车车身焊接技术领
域中，将均匀的二氧化碳转换为不均匀喷洒设置的气液两相二氧化碳并通过气液两相的二
氧化碳对焊接产生的火花进行防护降温和抑制隔绝，将传统气相二氧化碳与液相二氧化碳
结合并根据液相二氧化碳窒息作用和相变时吸收大量的热的特性对焊接时产生的火花进
行降温抑制，通过预设内层高温气相二氧化碳阻断外层液相二氧化碳气化时对焊接部位的
影响，保证焊接温度，解决了现有技术难以解决的焊接温度既要高保证焊接部位的质量同
时又不能高避免焊接产生的火花迸溅烫伤人体和车身，以及既要焊接将车身焊接固定，同
时又不能让迸溅的火花焊接在车身或迸溅在人体上的矛盾性技术难题，真正意义上实现了
对工作人员和对汽车车身的全无损焊接加工，设置雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置，实现对
二氧化碳的捕捉，针对不规则镂空凸起设置的车身以及同一车身运输导轨难以对不同类型
车身进行固定的技术偏见，通过预先反作用原理、曲面化原理和动态特性原理相结合将曲
面设置的曲面化形状记忆合金连接件与真空吸附技术引入到汽车车身焊接固定夹持技术
领域中，解决了现有技术中难以解决的既要对车身夹持又不能对车身夹持（夹持易影响焊
接）的技术难题，预先设置与车身重力作用相反的弹性形变预先反推组件，配合间隔相连组
合的组装拼接式的真空吸盘与曲面化设置的曲面化形状记忆合金连接件，实现了同一车身
运输导轨对多种类型汽车车身的完美匹配和稳固固定夹持技术效果。

附图说明

[0015] 图1为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备结构示意图；

[0016] 图2为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的剖视图；

[0017] 图3为图2的A部分局部放大图；

[0018] 图4为图1的A‑A剖视图；

[0019] 图5为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的多关节全方位焊接机械臂和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置主视图；

[0020] 图6为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的多关节全方位焊接机械臂和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置的侧视图；

[0021] 图7为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的多关节全方位焊接机械臂和焊接机构的结构示意图；

[0022] 图8为图7的B部分局部放大图；

[0023] 图9为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的中心微调机构结构示意图；

[0024] 图10为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构的透视图；

[0025] 图11为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构的仰视图；

[0026] 图12为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的结构示意图；

[0027] 图13为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置的透视图；

[0028] 图14为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置的透视图；

[0029] 图15为本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备的形状还原组件的结构示意图。

[0030] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、固定底座，2、车身运输
导轨，3、弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置，4、转运传送板，5、中转
运升降支撑机构，6、雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置，7、多关节全方位焊接机械臂，8、两相不
均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置，9、形状还原组件，10、捕捉气泵，11、捕捉
吸风罩，12、捕捉抽气弹性伸缩软管，13、捕捉送气管，14、支撑柱，15、支撑侧板，16、调节丝
杠，17、辅助滑杆，18、调节电机，19、调节固定底座，20、转向电机，21、转向支撑柱，22、转向
支撑卡盘，23、转向转盘，24、多关节机械臂，25、滑动螺孔，26、辅助滑动通孔，27、第一关节
铰接座，28、第一关节臂，29、第一关节驱动电机，30、第二关节铰接座，31、第二关节铰接电
机，32、第二关节臂，33、第三关节铰接座，34、第三关节铰接电机，35、第三关节臂，36、焊接
调向电机，37、焊接机构，38、中心微调机构，39、两相二氧化碳存储箱，40、两相不均匀式气
液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构，41、两相二氧化碳输送组件，42、微调固定杆，43、
微调驱动固定体，44、微调电机，45、微调齿轮，46、微调滑杆，47、限位板，48、微调齿条，49、
微调滑动通孔，50、气相二氧化碳存储腔，51、液相二氧化碳存储腔，52、进料管，53、控制阀，
54、气相二氧化碳输送泵，55、液相二氧化碳输送泵，56、气相抽气管，57、气相送气弹性伸缩
软管，58、液相保温抽液管，59、液相保温弹性伸缩输送管，60、重力自调型喷洒固定体，61、
铰接座，62、预加热电热丝，63、弹性橡胶隔断层，64、内不均匀式局部气相喷头，65、外不均
匀式局部液相雾化喷头，66、中心避空腔，67、气相喷洒腔，68、液相喷洒腔，69、保温层，70、
焊接转轴，71、焊接固定座，72、焊接夹持电机，73、变压器，74、电极一，75、电极二，76、电极
帽，77、主动焊接不完全齿轮，78、从动焊接不完全齿轮，79、主动推拉杆，80、从动推拉杆，
81、主动焊钳，82、从动焊钳，83、主动联动杆，84、从动联动杆，85、驱动固定座，86、运输丝
杠，87、运输双向电机，88、螺纹滑块，89、导向轮，90、真空吸附固定体，91、弹性形变预先反
推组件，92、曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件，93、真空吸盘，94、真空泵，95、真
空管，96、组装拼接式真空吸附固定块，97、曲面化形状记忆合金连接件，98、固定套管，99、
预先反推滑动套管，100、预先反推弹簧，101、还原支撑柱，102、电加热板，103、形状还原罩，
104、升降电推杆，105、转运支撑板，106、雾化喷淋固定体，107、捕捉喷头，108、捕捉雾化喷
头，109、排气管，110、喷淋泵，111、喷淋抽液管，112、储水回收腔，113、喷淋腔，114、干燥滤
网，115、干燥剂包，116、排液管，117、进液管，118、排液阀，119、进液阀。

具体实施方式

[0031] 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做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。

[0032] 如图1、图2和图4所示，本发明两相不均匀式预先反作用曲面化全无损汽车车身焊接设备，包括固定底座1、车身运输导轨2、弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附
夹持装置3、转运传送板4、中转运升降支撑机构5、雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6、多关节
全方位焊接机械臂7、两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置8、形状还原
组件9、捕捉气泵10、捕捉吸风罩11、捕捉抽气弹性伸缩软管12和捕捉送气管13，车身运输导
轨2下壁等间距均匀排列设有支撑柱14，支撑柱14对车身运输导轨2进行固定支撑，固定底
座1设于车身运输导轨2中部下方，雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6对称设于固定底座1两
侧，弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3和转运传送板4设于车身运
输导轨2上，车身运输导轨2设于弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置
3的两侧，多关节全方位焊接机械臂7设于固定底座1上，多关节全方位焊接机械臂7对称设
于车身运输导轨2和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3的两侧，中
转运升降支撑机构5设于车身运输导轨2和多关节全方位焊接机械臂7之间，中转运升降支
撑机构5对称设于车身运输导轨2和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持
装置3的两侧，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置8设于多关节全方位
焊接机械臂7上，形状还原组件9设于车身运输导轨2末端，形状还原组件9对弹性预先反推
型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3进行还原，方便装置循环使用；捕捉气泵10设
于固定底座1侧壁上，捕捉吸风罩11设于多关节全方位焊接机械臂7上，捕捉抽气弹性伸缩
软管12连通设于捕捉气泵10的输入端和捕捉吸风罩11之间，捕捉送气管13连通设于捕捉气
泵10输出端和雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6之间，捕捉气泵10通过捕捉抽气弹性伸缩软
管12和捕捉吸风罩11将焊接部位混合二氧化碳的气体收集抽气并通过捕捉送气管13送入
雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6进行处理，实现对二氧化碳的捕捉。

[0033] 如图1、图5、图6和图7所示，多关节全方位焊接机械臂7包括支撑侧板15、调节丝杠16、辅助滑杆17、调节电机18、调节固定底座19、转向电机20、转向支撑柱21、转向支撑卡盘
22、转向转盘23和多关节机械臂24，支撑侧板15对称设于固定底座1的两侧，调节丝杠16转
动设于支撑侧板15之间，辅助滑杆17设于支撑侧板15之间，调节丝杠16、辅助滑杆17和车身
运输导轨2平行设置，调节固定底座19滑动设于调节丝杠16和辅助滑杆17上，调节固定底座
19上设有滑动螺孔25和辅助滑动通孔26，调节丝杠16设于滑动螺孔25内，辅助滑杆17设于
辅助滑动通孔26内，调节丝杠16与滑动螺孔25螺纹连接，调节固定底座19通过滑动螺孔25
和辅助滑动通孔26滑动设于调节丝杠16和辅助滑杆17上，调节电机18设于支撑侧板15侧壁
上，调节电机18的输出轴与调节丝杠16同轴固接，调节电机18带动调节固定底座19沿调节
丝杠16滑动，辅助滑杆17和辅助滑动通孔26对调节固定底座19进行限位并辅助调节固定底
座19滑动，转向支撑柱21设于调节固定底座19上，转向支撑卡盘22设于转向支撑柱21上，转
向转盘23转动设于转向支撑卡盘22内，多关节机械臂24设于转向转盘23上，转向电机20固
接设于调节固定底座19上，转向电机20的输出轴贯穿转向支撑卡盘22与转向转盘23同轴连
接，转向电机20转动带动转向转盘23转动从而带动多关节机械臂24转动调整方向角度；多
关节机械臂24包括第一关节铰接座27、第一关节臂28、第一关节驱动电机29、第二关节铰接
座30、第二关节铰接电机31、第二关节臂32、第三关节铰接座33、第三关节铰接电机34、第三
关节臂35和焊接调向电机36，第一关节铰接座27设于转向转盘23上，第一关节臂28下端铰
接设于第一关节铰接座27上，第一关节驱动电机29固接设于第一关节铰接座27上，第一关
节臂28和第一关节铰接座27的铰接处与第一关节驱动电机29的输出轴连接，第一关节驱动
电机29带动第一关节臂28转动调节第一关节臂28的角度，第二关节铰接座30设于第一关节
臂28上端，第二关节臂32一端铰接设于第二关节铰接座30上，第二关节铰接电机31设于第
二关节铰接座30上，第二关节臂32和第二关节铰接座30的铰接处与第二关节铰接电机31的
输出轴相连，当第一关节臂28调节到位后保持相对静止状态，第二关节铰接电机31转动带
动第二关节铰接座30转动从而带动第二关节臂32转动调整角度，第三关节铰接座33设于第
二关节臂32远离第二关节铰接座30的一端，第三关节铰接电机34设于第三关节铰接座33
上，第三关节臂35铰接设于第三关节铰接座33上，第三关节铰接电机34的输出轴贯穿第三
关节铰接座33与第三关节臂35和第三关节铰接座33的铰接处相连，当第二关节臂32调整到
位后，第二关节臂32保持静止不动，第三关节铰接电机34转动时带动第三关节臂35转动调
整角度，焊接调向电机36设于第三关节臂35远离第三关节铰接座33的一端。

[0034] 如图1、图5和图6所示，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置8包括焊接机构37、中心微调机构38、两相二氧化碳存储箱39、两相不均匀式气液混合全无损
重力自调型阻断喷洒机构40和两相二氧化碳输送组件41，焊接机构37转动设于第三关节臂
35上，焊接调向电机36输出轴与焊接机构37连接，焊接调向电机36转动带动焊接机构37转
动调节焊接角度，方便对焊接机构37进行多角度全方位调节，实现对汽车车身的全焊接，中
心微调机构38设于第三关节臂35上，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机
构40设于中心微调机构38上，中心微调机构38带动两相不均匀式气液混合全无损重力自调
型阻断喷洒机构40调节喷洒中心从而使得喷洒中心对准焊接处，两相二氧化碳存储箱39设
于调节固定底座19上，两相二氧化碳输送组件41设于两相二氧化碳存储箱39和两相不均匀
式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40之间，两相二氧化碳输送组件41将两相二氧
化碳存储箱39内存储的两相二氧化碳分别输送至两相不均匀式气液混合全无损重力自调
型阻断喷洒机构40内；中心微调机构38包括微调固定杆42、微调驱动固定体43、微调电机
44、微调齿轮45、微调滑杆46、限位板47和微调齿条48，微调固定杆42设于第三关节臂35远
离第三关节铰接座33的一端，当焊接调向电机36带动焊接机构37转动调节焊接角度时，中
心微调机构38和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40固定在第三关
节臂35上不动，从而保持两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40始终位
于焊接机构37上方，微调驱动固定体43设于微调固定杆42上，微调驱动固定体43为中空腔
体设置，微调驱动固定体43上设有贯穿微调驱动固定体43相对两侧侧壁的微调滑动通孔
49，微调滑杆46滑动贯穿设于微调滑动通孔49内，微调滑杆46通过微调滑动通孔49滑动贯
穿微调驱动固定体43，微调齿轮45转动设于微调驱动固定体43内，微调齿条48设于微调滑
杆46靠近微调齿轮45的一侧侧壁上，微调齿轮45与微调齿条48啮合连接，微调电机44设于
微调驱动固定体43侧壁上，微调电机44的输出轴贯穿微调驱动固定体43侧壁与微调齿轮45
同轴连接，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40设于微调滑杆46的一
端，微调电机44带动微调齿轮45转动，微调齿轮45通过微调齿条48带动微调滑杆46沿微调
滑动通孔49滑动调节两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40的位置，限
位板47设于微调滑杆46远离两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40的
一端，限位板47和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40分别设于微调
驱动固定体43的两侧，限位板47对微调滑杆46的滑动进行限位，避免微调滑杆46滑动过度
脱离微调驱动固定体43。

[0035] 如图5和图6所示，两相二氧化碳存储箱39包括气相二氧化碳存储腔50和液相二氧化碳存储腔51，气相二氧化碳存储腔50存储气相二氧化碳，液相二氧化碳存储腔51存储液
态二氧化碳，液相二氧化碳存储腔51采用液体二氧化碳储罐，液相二氧化碳存储腔51和气
相二氧化碳存储腔50上分别连通设有进料管52，进料管52上分别设有控制阀53，控制阀53
控制进料管52的导通和关闭，进料管52和控制阀53便于分别向气相二氧化碳存储腔50和液
相二氧化碳存储腔51内存储气相二氧化碳和液相二氧化碳，两相二氧化碳输送组件41包括
气相二氧化碳输送泵54、液相二氧化碳输送泵55、气相抽气管56、气相送气弹性伸缩软管
57、液相保温抽液管58和液相保温弹性伸缩输送管59，气相二氧化碳输送泵54和液相二氧
化碳输送泵55分别设于两相二氧化碳存储箱39侧壁上，气相抽气管56连通设于气相二氧化
碳输送泵54的输入端和气相二氧化碳存储腔50之间，气相送气弹性伸缩软管57连通设于气
相二氧化碳输送泵54的输出端和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构
40之间，液相保温抽液管58连通设于液相二氧化碳输送泵55的输入端和液相二氧化碳存储
腔51之间，液相保温弹性伸缩输送管59连通设于液相二氧化碳输送泵55的输出端和两相不
均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40之间，液相二氧化碳输送泵55通过液相
保温抽液管58从液相二氧化碳存储腔51内抽取液态二氧化碳并通过液相保温弹性伸缩输
送管59送入两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40内，气相二氧化碳输
送泵54通过气相抽气管56从气相二氧化碳存储腔50内抽取气体二氧化碳并通过气相送气
弹性伸缩软管57送入两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40内。

[0036] 如图9、图10和图11所示，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40包括重力自调型喷洒固定体60、铰接座61、预加热电热丝62、弹性橡胶隔断层63、内不均
匀式局部气相喷头64和外不均匀式局部液相雾化喷头65，铰接座61铰接设于微调滑杆46一
端，重力自调型喷洒固定体60设于铰接座61底壁，重力自调型喷洒固定体60通过铰接座61
在重力作用下始终保持竖直向下状态，从而便于对准焊接部位，重力自调型喷洒固定体60
从内到外依次包括中心避空腔66、气相喷洒腔67和液相喷洒腔68，弹性橡胶隔断层63设于
中心避空腔66和气相喷洒腔67之间，中心避空腔66和气相喷洒腔67之间通过弹性橡胶隔断
层63分隔，液相喷洒腔68侧壁上包裹设有保温层69，保温层69对液相喷洒腔68内的液态二
氧化碳进行保温，避免气相喷洒腔67内的加热温度对液相喷洒腔68内液态二氧化碳传热，
保证使用安全，预加热电热丝62设于气相喷洒腔67远离弹性橡胶隔断层63的一侧侧壁上，
预加热电热丝62对气相喷洒腔67内的气体二氧化碳加热，内不均匀式局部气相喷头64等间
距均匀排列设于气相喷洒腔67底壁，内不均匀式局部气相喷头64与气相喷洒腔67连通，气
相喷洒腔67内经预加热电热丝62加热后的热气体二氧化碳通过内不均匀式局部气相喷头
64喷出形成热气体二氧化碳隔断层，热气体二氧化碳隔断层可以有效保证汽车车身焊接处
的焊接温度，保证焊接质量，同时焊接产生的火花在遇到热气体二氧化碳隔断层时，一部分
小火花在热气体二氧化碳隔断层的窒息作用下熄灭，一部分大火花则穿过热气体二氧化碳
隔断层，外不均匀式局部液相雾化喷头65等间距均匀排列设于液相喷洒腔68底壁，外不均
匀式局部液相雾化喷头65与液相喷洒腔68连通设置，外不均匀式局部液相雾化喷头65设于
内不均匀式局部气相喷头64外侧，外不均匀式局部液相雾化喷头65将液相喷洒腔68内的液
态二氧化碳以喷雾的形式喷出从而在热气体二氧化碳隔断层外侧形成雾化液相二氧化碳
隔断层，液态二氧化碳喷出后气化，吸收大量的热，从而雾化液相二氧化碳隔断层在窒息作
用和液态二氧化碳相变时吸收大量的热的作用下将残余的大火花通过窒息和降温进行抑
制，外层液态二氧化碳吸热后降温形成干冰微粒，热气体二氧化碳隔断层一方面隔断雾化
液相二氧化碳隔断层气化吸热降温对内部焊接处的温度影响，另一方面，热气体二氧化碳
隔断层为雾化液相二氧化碳隔断层气化提供热量，从而便于补充雾化液相二氧化碳气化吸
收的热量，干冰微粒气化吸收大量的热，使周围空气的温度降低，空气中水蒸气发生液化反
应，放出热量，形成小液滴从而形成雾气，从而在雾化液相二氧化碳隔断层外侧形成雾气
层，使得雾化液相二氧化碳隔断层呈气液固三相混合状态，对残余大火花通过降温和窒息
进行全抑制，从而实现对焊接火花的全抑制，实现对汽车车身和工作人员的全无损。

[0037] 如图8所示，焊接机构37包括焊接转轴70、焊接固定座71、焊接夹持电机72、变压器73、电极一74、电极二75、电极帽76、主动焊接不完全齿轮77、从动焊接不完全齿轮78、主动
联动杆83、从动联动杆84、主动焊钳81、从动焊钳82、主动推拉杆79和从动推拉杆80，焊接转
轴70转动设于第三关节臂35远离第三关节铰接座33的一端，焊接调向电机36的输出轴与焊
接转轴70相连，焊接调向电机36带动焊接转轴70转动从而调节焊接机构37焊接角度，焊接
固定座71固接设于焊接转轴70上，主动焊接不完全齿轮77和从动焊接不完全齿轮78分别转
动设于焊接固定座71上，主动焊接不完全齿轮77与从动焊接不完全齿轮78对称设置，主动
焊接不完全齿轮77和从动焊接不完全齿轮78侧壁上分别设有轮齿，主动焊接不完全齿轮77
和从动焊接不完全齿轮78啮合，主动推拉杆79设于主动焊接不完全齿轮77上，从动推拉杆
80设于从动焊接不完全齿轮78上，主动焊钳81铰接设于主动推拉杆79上，从动焊钳82铰接
设于从动推拉杆80上，主动联动杆83的两端分别铰接设于焊接固定座71前端和主动焊钳81
中部，从动联动杆84的两端分别铰接设于焊接固定座71前端和从动焊钳82中部，主动联动
杆83和从动联动杆84对称设置，焊接固定座71底壁设有驱动固定座85，焊接夹持电机72和
变压器73设于驱动固定座85上，焊接夹持电机72的输出轴与主动焊接不完全齿轮77同轴连
接，电极一74和电极二75分别设于主动焊钳81和从动焊钳82上，变压器73分别与电极一74
和电极二75电性连接，电极帽76分别设于电极一74和电极二75上，焊接夹持电机72带动主
动焊接不完全齿轮77转动，主动焊接不完全齿轮77带动从动焊接不完全齿轮78转动，主动
焊接不完全齿轮77和从动焊接不完全齿轮78分别带动主动推拉杆79和从动推拉杆80相向
转动靠近或相背运动远离，主动推拉杆79和从动推拉杆80分别带动主动焊钳81和从动焊钳
82相向转动靠近或相背运动远离，主动联动杆83拉动主动焊钳81绕主动焊钳81与主动推拉
杆79铰接处转动，从动联动杆84拉动从动焊钳82绕从动焊钳82与从动推拉杆80铰接处转
动，从而实现主动焊钳81与从动焊钳82的靠近或远离，主动焊钳81和从动焊钳82靠近带动
电极一74和电极二75靠近并对车身工件进行夹持，电极一74的电极帽76与电极二75上的电
极帽76接触后，两个电极帽76焊接在一起，从而实现对汽车车身的焊接。

[0038] 如图2、图4、图12和图13所示，车身运输导轨2横截面呈L形设置，车身运输导轨2内转动设有运输丝杠86，车身运输导轨2侧壁设有运输双向电机87，运输双向电机87与运输丝
杠86同轴连接，弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3两侧对称设有
螺纹滑块88，螺纹滑块88滑动设于运输丝杠86上，螺纹滑块88与运输丝杠86螺纹连接，转运
传送板4设于运输丝杠86上，转运传送板4与运输丝杠86螺纹连接，通过运输双向电机87带
动螺纹滑块88和转运传送板4沿运输丝杠86滑动，通过控制运输双向电机87转动方向控制
螺纹滑块88和转运传送板4滑动方向从而带动弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空
吸附夹持装置3移动，转运传送板4和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持
装置3同步运动，便于对汽车车身进行传动，转运传送板4和螺纹滑块88底壁分别设有导向
轮89，导向轮89对转运传送板4和螺纹滑块88起到支撑和辅助滑动作用，弹性预先反推型曲
面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3包括真空吸附固定体90、弹性形变预先反推组件
91、曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件92、真空吸盘93、真空泵94和真空管95，真
空吸附固定体90固接设于螺纹滑块88之间，真空吸附固定体90为中空腔体设置，弹性形变
预先反推组件91等间距均匀排列设于真空吸附固定体90上壁，曲面化记忆合金组装拼接式
真空吸附固定件92设于弹性形变预先反推组件91上方，曲面化记忆合金组装拼接式真空吸
附固定件92包括组装拼接式真空吸附固定块96和曲面化形状记忆合金连接件97，组装拼接
式真空吸附固定块96固接设于弹性形变预先反推组件91上，每组弹性形变预先反推组件91
上设有一组组装拼接式真空吸附固定块96，曲面化形状记忆合金连接件97设于相邻两组组
装拼接式真空吸附固定块96之间，曲面化形状记忆合金连接件97横截面呈U形设置，真空吸
盘93内嵌设于组装拼接式真空吸附固定块96内，真空吸盘93表面覆盖设有阻燃橡胶层，避
免高温烫伤真空吸盘93；弹性形变预先反推组件91包括固定套管98、预先反推滑动套管99
和预先反推弹簧100，固定套管98固接设于真空吸附固定体90上，预先反推滑动套管99滑动
套接设于固定套管98外侧，预先反推弹簧100套设于固定套管98外侧，预先反推弹簧100设
于预先反推滑动套管99和真空吸附固定体90上壁之间，组装拼接式真空吸附固定块96设于
预先反推滑动套管99上端，真空泵94设于真空吸附固定体90的侧壁上，真空泵94的抽气端
与真空吸附固定体90连通，真空管95设于固定套管98和预先反推滑动套管99内，真空管95
连通设于真空吸盘93下端和真空吸附固定体90之间，真空泵94抽气从而在真空吸附固定体
90内形成负压，真空吸附固定体90通过真空管95抽气从而在真空吸盘93处形成负压便于真
空吸附固定汽车车身，通过预先反作用原理、曲面化原理和动态特性原理相结合将曲面设
置的曲面化形状记忆合金连接件97与真空吸附技术引入到汽车车身焊接固定夹持技术领
域中，解决了现有技术中难以解决的既要对车身夹持又不能对车身夹持（夹持易影响焊接）
的技术难题，预先设置与车身重力作用相反的弹性形变预先反推组件91，配合间隔相连组
合的组装拼接式的真空吸盘93与曲面化设置的曲面化形状记忆合金连接件97，实现了同一
车身运输导轨2对多种类型汽车车身的完美匹配和稳固固定夹持的技术效果。

[0039] 如图3和图15所示，形状还原组件9包括还原支撑柱101、电加热板102和形状还原罩103，还原支撑柱101对称设于车身运输导轨2末端两侧，形状还原罩103设于还原支撑柱
101上，电加热板102设于形状还原罩103底壁上，当运输丝杠86带动曲面化记忆合金组装拼
接式真空吸附固定件92移动至形状还原罩103内时，开启电加热板102，电加热板102对曲面
化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件92进行加热，曲面化形状记忆合金连接件97受热形
变恢复从而曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件92恢复平整，便于下次对其他类型
车身再次进行真空吸附固定；中转运升降支撑机构5包括升降电推杆104和转运支撑板105，
升降电推杆104设于固定底座1上方，升降电推杆104对称设于车身运输导轨2的两侧，转运
支撑板105设于升降电推杆104上端，升降电推杆104和转运支撑板105便于将汽车车身从转
运传送板4上抬起从而便于将车身放置在弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附
夹持装置3上。

[0040] 如图14所示，雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6包括雾化喷淋固定体106、捕捉喷头107、捕捉雾化喷头108、排气管109、喷淋泵110和喷淋抽液管111，雾化喷淋固定体106为中
空腔体设置，雾化喷淋固定体106包括储水回收腔112和喷淋腔113，喷淋腔113设于储水回
收腔112上方，储水回收腔112内设有碱液，捕捉送气管13远离捕捉气泵10的一端与储水回
收腔112一侧侧壁相连通，捕捉喷头107和捕捉雾化喷头108等间距均匀排列设于储水回收
腔112内上壁且分别与喷淋腔113连通，捕捉雾化喷头108等间距均匀排列设于储水回收腔
112靠近捕捉送气管13的一侧，捕捉喷头107等间距均匀排列设于储水回收腔112远离捕捉
送气管13的一侧，喷淋泵110设于雾化喷淋固定体106外侧壁上，喷淋抽液管111的一端与喷
淋泵110的输入端连通，喷淋抽液管111的另一端贯穿储水回收腔112侧壁设于储水回收腔
112内，喷淋泵110的输出端与喷淋腔113连通，排气管109连通设于储水回收腔112远离捕捉
送气管13的一侧侧壁上；排气管109呈L形设置，排气管109内设有干燥滤网114，排气管109
内设有干燥剂包115，干燥剂包115设于干燥滤网114上，干燥剂包115内的干燥剂对排出气
体中的水汽进行吸收干燥，储水回收腔112侧壁分别连通设有排液管116和进液管117，排液
管116和进液管117上分别设有排液阀118和进液阀119，排液管116便于排出储水回收腔112
内的废碱液，进液管117便于向储水回收腔112内加入新碱液。

[0041] 具体使用时，首先将汽车车身放置在转运传送板4上，控制运输双向电机87正转带动螺纹滑块88和转运传送板4滑动沿运输丝杠86向形状还原组件9方向滑动靠近从而带动
弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3移动，转运传送板4和弹性预先
反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3同步运动，对汽车车身进行传动，初始状
态时转运支撑板105到地面的高度小于转运传送板4到地面的高度，当转运传送板4传送至
中转运升降支撑机构5正上方时控制运输双向电机87停止转动，然后控制升降电推杆104伸
长，升降电推杆104带动转运支撑板105上升，转运支撑板105上升将汽车车身从转运传送板
4上抬起从而使得汽车车身脱离转运传送板4，控制运输双向电机87反转带动螺纹滑块88和
转运传送板4沿运输丝杠86反向滑动远离形状还原组件9复位，螺纹滑块88带动弹性预先反
推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3移动远离形状还原组件9，当弹性预先反推
型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3移动至汽车车身正下方时，此时转运传送板4
和弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3复位，控制运输双向电机87
停止转动，控制升降电推杆104收缩，升降电推杆104带动转运支撑板105下移从而带动汽车
车身下移并下压在弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3上，汽车车
身下放时自身重力压动预先反推滑动套管99沿固定套管98下滑，预先反推弹簧100对预先
反推滑动套管99存在向上的反推作用力，从而使得每组弹性形变预先反推组件91上方的组
装拼接式真空吸附固定块96移动贴合不规则镂空凸起设置的车身，贴合汽车车身高低错位
的组装拼接式真空吸附固定块96带动曲面化形状记忆合金连接件97形变拉伸，从而使得相
邻两组组装拼接式真空吸附固定块96间距随汽车车身的凹凸变化，便于曲面化记忆合金组
装拼接式真空吸附固定件92形变自适应完美匹配贴合不规则镂空凸起设置的车身，此时真
空吸盘93与汽车车身紧密接触，启动真空泵94，真空泵94抽气从而在真空吸附固定体90内
形成负压，真空吸附固定体90通过真空管95抽气从而在真空吸盘93处形成负压，通过真空
泵94在真空吸盘93处形成负压对汽车车身进行紧固固定，通过预先反作用原理、曲面化原
理和动态特性原理相结合将曲面设置的形状记忆合金与真空吸附技术引入到汽车车身焊
接固定夹持技术领域中，解决了现有技术中难以解决的既要对车身夹持又不能对车身夹持
（夹持易影响焊接）的技术难题，预先设置与车身重力作用相反的弹性形变预先反推组件
91，配合间隔相连组合的组装拼接式的真空吸盘93与曲面化设置的曲面化形状记忆合金连
接件97，实现了同一车身运输导轨2对多种类型汽车车身的完美匹配和稳固固定夹持技术
效果，汽车车身固定夹持后对汽车车身进行焊接，根据汽车车身待焊接部位，启动调节电机
18，调节电机18转动带动调节丝杠16转动，调节丝杠16转动带动调节固定底座19沿调节丝
杠16和辅助滑杆17滑动从而带动多关节全方位焊接机械臂7和两相不均匀式气液混合全无
损重力自调型阻断焊接装置8移动，辅助滑杆17和辅助滑动通孔26对调节固定底座19进行
限位并辅助调节固定底座19滑动，通过控制调节电机18的转向控制调节固定底座19的滑动
方向，当调节固定底座19带动多关节全方位焊接机械臂7和两相不均匀式气液混合全无损
重力自调型阻断焊接装置8移动至与车身待焊接部位初步对准时，控制调节电机18停止转
动，启动转向电机20，转向电机20转动带动转向转盘23转动，转向转盘23带动多关节机械臂
24和两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置8转动调整方向角度；方向角
度调整完毕后，通过控制第一关节驱动电机29、第二关节铰接电机31和第三关节铰接电机
34转动分别带动第一关节臂28、第二关节臂32、第三关节臂35转动调整角度从而使得多关
节机械臂24带动焊接机构37靠近车身待焊接部位，控制焊接调向电机36转动带动焊接机构
37转动调节焊接角度使得主动焊钳81和从动焊钳82对准车身待焊接处，焊接机构37随焊接
调向电机36转动时，两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40保持不动，
两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40保持在焊接机构37上方，控制第
一关节驱动电机29、第二关节铰接电机31和第三关节铰接电机34从而控制多关节机械臂24
带动主动焊钳81和从动焊钳82移动至车身待焊接处两侧，主动焊钳81和从动焊钳82调整到
位后控制第一关节驱动电机29、第二关节铰接电机31和第三关节铰接电机34停止转动，此
时两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40设于车身待焊接处上方，启动
微调电机44，微调电机44带动微调齿轮45转动，微调齿轮45通过微调齿条48带动微调滑杆
46沿微调滑动通孔49滑动调节两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40
的位置，通过控制微调电机44转动方向控制微调滑杆46的滑动方向，当两相不均匀式气液
混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40微调移动至汽车车身待焊接部位正上方时控制微
调电机44停止转动，此时车身待焊接部位设于重力自调型喷洒固定体60中心处下方，重力
自调型喷洒固定体60通过铰接座61在重力作用下始终保持竖直向下状态，从而便于对准焊
接部位；然后控制焊接夹持电机72、预加热电热丝62、气相二氧化碳输送泵54和液相二氧化
碳输送泵55工作，焊接夹持电机72正转带动主动焊接不完全齿轮77转动，主动焊接不完全
齿轮77带动从动焊接不完全齿轮78转动，主动焊接不完全齿轮77和从动焊接不完全齿轮78
分别带动主动推拉杆79和从动推拉杆80相向转动靠近，主动推拉杆79和从动推拉杆80分别
带动主动焊钳81和从动焊钳82相向转动靠近，主动联动杆83拉动主动焊钳81绕主动焊钳81
与主动推拉杆79铰接处转动，从动联动杆84拉动从动焊钳82绕从动焊钳82与从动推拉杆80
铰接处转动，从而实现主动焊钳81与从动焊钳82的靠近，主动焊钳81和从动焊钳82靠近带
动电极一74和电极二75靠近并对车身工件进行夹持，电极一74的电极帽76与电极二75上的
电极帽76接触后，两个电极帽76焊接在一起，从而实现对汽车车身待焊接处的焊接，同时液
相二氧化碳输送泵55通过液相保温抽液管58从液相二氧化碳存储腔51内抽取液态二氧化
碳并通过液相保温弹性伸缩输送管59送入液相喷洒腔68内，气相二氧化碳输送泵54通过气
相抽气管56从气相二氧化碳存储腔50内抽取气体二氧化碳并通过气相送气弹性伸缩软管
57送入气相喷洒腔67内，预加热电热丝62对气相喷洒腔67内的气体二氧化碳加热，气体二
氧化碳加热后膨胀，弹性橡胶隔断层63形变适应受热膨胀的气体二氧化碳，加热后的热气
体二氧化碳通过内不均匀式局部气相喷头64喷出形成热气体二氧化碳隔断层，热气体二氧
化碳隔断层可以有效保证汽车车身焊接处的焊接温度，保证焊接质量，同时焊接产生的火
花在遇到热气体二氧化碳隔断层时，一部分小火花在热气体二氧化碳隔断层的窒息作用下
熄灭，一部分大火花则穿过热气体二氧化碳隔断层，外不均匀式局部液相雾化喷头65将液
相喷洒腔68内的液态二氧化碳以喷雾的形式喷出从而在热气体二氧化碳隔断层外侧形成
雾化液相二氧化碳隔断层，液态二氧化碳喷出后气化，吸收大量的热，从而雾化液相二氧化
碳隔断层在窒息作用和液态二氧化碳相变时吸收大量的热的作用下将残余的大火花通过
降温和窒息进行抑制，外层液态二氧化碳吸热后降温形成干冰微粒，热气体二氧化碳隔断
层一方面隔断雾化液相二氧化碳隔断层气化吸热降温对内部焊接处的温度影响，另一方
面，热气体二氧化碳隔断层为雾化液相二氧化碳隔断层气化提供热量，从而便于补充雾化
液相二氧化碳气化吸收的热量，干冰微粒气化吸收大量的热，使周围空气的温度降低，空气
中水蒸气发生液化反应，放出热量，形成小液滴从而形成雾气，从而在雾化液相二氧化碳隔
断层外侧形成雾气层，使得雾化液相二氧化碳隔断层呈气液固三相混合状态，对残余大火
花通过降温和窒息进行全抑制，从而实现对焊接火花的全抑制，实现对汽车车身和工作人
员的全无损焊接，该点焊接完毕后，控制预加热电热丝62、气相二氧化碳输送泵54和液相二
氧化碳输送泵55停止工作并控制焊接夹持电机72反转，焊接夹持电机72反转带动主动焊钳
81和从动焊钳82相背运动分离，从而电极一74的电极帽76与电极二75上的电极帽76分离，
操控多关节全方位焊接机械臂7移动带动焊接机构37移动至下一车身待焊接部位，通过中
心微调机构38微调两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构40使其对准待
焊接部位后，再次控制焊接夹持电机72、预加热电热丝62、气相二氧化碳输送泵54和液相二
氧化碳输送泵55工作进行下一车身待焊接部位的焊接，重复上述操作直至完成对汽车车身
的全部待焊点的焊接，焊接过程中，保持喷淋泵110和捕捉气泵10持续工作，捕捉气泵10通
过捕捉抽气弹性伸缩软管12和捕捉吸风罩11将焊接部位混合二氧化碳的气体收集抽气并
通过捕捉送气管13送入储水回收腔112内进行处理，捕捉吸风罩11随调节固定底座19移动
而移动，从而捕捉吸风罩11始终与两相不均匀式气液混合全无损重力自调型阻断喷洒机构
40保持一致，喷淋泵110通过喷淋抽液管111将储水回收腔112内的碱液送入喷淋腔113内并
分别通过捕捉雾化喷头108和捕捉喷头107喷出，捕捉雾化喷头108将碱液以雾气的形式喷
出在储水雾化腔内形成雾化捕捉区，捕捉喷头107将碱液以水滴的形式喷洒在储水回收腔
112内形成水滴捕捉区，捕捉送气管13收集的含二氧化碳的气体依次经过雾化捕捉区和水
滴捕捉区并与储水回收腔112内的碱液发生充分反应，碱液将气体中的二氧化碳吸收，残余
的气体则通过排气管109排出，干燥剂包115对排出的气体进行除湿干燥，保证排出气体的
干燥，通过喷淋泵110和雾化喷淋式二氧化碳捕捉装置6持续工作对焊接工作空间内的二氧
化碳进行捕捉回收，有效降低焊接工作空间中二氧化碳含量，保证空气中二氧化碳含量处
于正常水平，当储水回收腔112内的碱液吸收饱和时，打开排液阀118，将储水回收腔112内
的废碱液排出，然后关闭排液阀118并打开进液阀119，将新碱液通过进液管117注入储水回
收腔112内，汽车车身全部焊接完毕后，控制多关节全方位焊接机械臂7带动两相不均匀式
气液混合全无损重力自调型阻断焊接装置8远离汽车车身，然后将下一需焊接汽车车身放
置在转运传送板4上，控制运输双向电机87正转带动螺纹滑块88和转运传送板4滑动沿运输
丝杠86向形状还原组件9方向滑动靠近从而带动弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真
空吸附夹持装置3向形状还原组件9方向滑动，弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空
吸附夹持装置3带动焊接好的汽车车身移动靠近形状还原组件9，转运传送板4带动下一待
焊接汽车车身移动靠近中转运升降支撑机构5，当转运传送板4传送至中转运升降支撑机构
5正上方时控制运输双向电机87停止转动，然后控制升降电推杆104伸长，升降电推杆104带
动转运支撑板105上升，转运支撑板105上升将待焊接汽车车身从转运传送板4上抬起从而
使得待焊接汽车车身脱离转运传送板4，控制真空泵94停止工作，然后将已焊接好的汽车车
身从弹性预先反推型曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3移走，预先反推弹簧100推
动预先反推滑动套管99沿固定套管98上移复位，控制运输双向电机87继续正转带动螺纹滑
块88和转运传送板4滑动沿运输丝杠86向形状还原组件9方向滑动靠近，当弹性预先反推型
曲面化记忆合金组装式真空吸附夹持装置3完全移动至形状还原罩103内时控制运输双向
电机87停止工作，并开启电加热板102，电加热板102对曲面化记忆合金组装拼接式真空吸
附固定件92进行加热，曲面化形状记忆合金连接件97受热形变恢复并配合预先反推弹簧
100的弹性作用从而曲面化记忆合金组装拼接式真空吸附固定件92恢复平整，便于再次进
行真空吸附固定，然后控制运输双向电机87反转带动弹性预先反推型曲面化记忆合金组装
式真空吸附夹持装置3和转运传送板4反向滑动复位，当弹性预先反推型曲面化记忆合金组
装式真空吸附夹持装置3移动至待焊接车身正下方时，控制运输双向电机87停止工作，并重
复上述操作对下一个待焊接车身进行焊接即可。

[0042] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。

[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。