旋耕机是现代农业机械的主要装备之一,刀轴是旋耕机上的关键部件。刀轴由轴管和若干个焊接在轴管上成正反两条螺旋线排列的刀座组成。目前刀座的焊接多数采用人工手动的方式,该方式劳动强度大,焊接位置偏差大,刀轴质量得不到保证。焊接机器人可以很好地解决上述问题,但是昂贵的价格又制约了其普及发展。因此,研发一套专用于旋耕机刀轴焊接的自动化设备具有十分重要的意义。通过对刀轴结构和焊缝技术要求的分析,首先确定了焊接轨迹方案。每个刀座在轴管上有四条焊缝,两条短直焊缝和两条弧形焊缝。采用两把焊枪同时对两条短直焊缝焊接,焊接时轴管不动靠焊枪的移动来完成,然后对两个弧形焊缝顺序进行焊接,焊接时焊枪不动靠轴管的一个往复转动来完成。一个刀座焊接完成后,刀座自动上料装置供给一个待焊刀座到下一个待焊接位置,重复上述单个刀座的焊接过程,直至完成整个刀轴的焊接。本文设计的旋耕机刀轴自动焊接设备由主机架、工件装夹装置、附机架移动装置、焊枪夹持和移动装置以及刀座自动上料装置组成。工件装夹装置由主传动箱和尾座组成,前者固定在主机架的一端,用于夹紧工件,提供焊接过程的回转运动;后者安装在主机架另一端,通过气动滑台驱动顶紧工件。附机架移动装置由驱动装置和承载台组成,驱动装置驱动附机架在主机架上纵向移动,为实现所有刀座的焊接提供运动。焊枪夹持和移动装置由焊枪夹持器和十字滑台组成,前者用于夹持焊枪并可以对焊枪位置调整;后者为焊枪提供所需运动轨迹。刀座自动上料装置由刀座库和刀座输送装置组成,刀座库用于储放刀座;后者将刀座输送到待焊接位置。该焊接设备使用了PLC为核心的控制系统,采用梯形图进行了程序的编写,并完成了软件的实验室调试工作。通过控制系统的参数设置和控制开关位置的调整,该设备可以满足不同规格旋耕机刀轴的焊接要求。