CN102699497B - 一种起重机主梁焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种起重机主梁焊接机，包括固定架及其上沿前后方向导向滑动装配的活动架，所述的起重机主梁焊接机还包括与所述活动架传动连接并驱动所述活动架沿前后方向往复运动的活动架驱动装置，所述的活动架上设有用于对相应起重机主梁的待焊接处进行焊接施工的焊枪。本发明提供了一种在起重机主梁焊接制造中，能够降低工人劳动强度的起重机主梁焊接机。
Description
技术领域
本发明涉及用于起重机主梁制造的起重机主梁焊接机。
背景技术
起重机主梁包括横截面形状为U形槽状的梁盒、分别设置于梁盒两侧槽口沿处的侧板和设置两个侧板之间的工字钢，其中各侧板的下端分别与对应梁盒的槽壁上端焊接固连，各侧板的上端分别与工字钢的对应一侧腹板焊接固连。这就是说要完成一个起重机主梁的焊接需要四条焊缝的焊接施工，现有的施工方法是通过人工先对方便的一侧焊缝进行焊接，然后通过翻转装置将起重机主梁翻转过来，再进行另一侧焊缝的焊接施工。这种通过人工的焊接施工存在以下缺点：1，工人的劳动强度较大；2，四条焊缝的不同步焊接施工，焊接效率较低，也使各焊缝的焊接应力较大，容易产生焊接变形，影响焊接质量；3，人工焊接时，必须使用翻转装置对起重机主梁进行翻转，翻转装置的使用不仅增加了起重机主梁制造过程中的所需设备，同时也增加翻转工时，增加了起重机主梁的制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在起重机主梁焊接制造中，能够降低工人劳动强度的起重机主梁焊接机。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种起重机主梁焊接机，包括固定架及其上沿前后方向导向滑动装配的活动架，所述的起重机主梁焊接机还包括与所述活动架传动连接并驱动所述活动架沿前后方向往复运动的活动架驱动装置，所述的活动架上设有用于对相应起重机主梁的待焊接处进行焊接施工的焊枪。
所述的焊枪分别通过相应的调整机构与所述活动架的对应位置相连，所述的调整机构包括用于对焊枪沿上下方向进行调整的竖向调节装置、用于对焊枪的转动角度进行调整的角度调节装置和用于调整焊枪与相应待焊接处之间距离的径向调节装置。
所述的竖向调节装置包括首端沿上下方向滑动装配于所述活动架上的悬壁，所述悬壁的末端朝向相应起重机主梁的待焊接处延伸，所述的竖向调整机构还包括沿上下方向导向滑动装配于悬壁的末端的焊枪二次竖向调节结构，所述的角度调节装置包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述焊枪二次竖向调节结构上的焊枪一次角度调节结构，所述的角度调节装置还包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述焊枪一次角度调节结构上的焊枪二次角度调节结构，所述的径向调节装置包括导向滑动装配于所述焊枪二次角度调节结构上的焊枪一次径向调节结构，所述的焊枪一次径向调节结构的滑动方向垂直于所述焊枪二次角度调节结构的转动轴线，所述的径向调节装置还包括导向滑动装配于所述焊枪一次径向调节结构上的焊枪二次径向调节结构，所述焊枪二次径向调节结构的滑动方向与所述焊枪一次径向调节结构的滑动方向一致，所述的焊枪设置于所述的焊枪二次径向调节结构上。
所述的焊枪包括用于对相应侧板与梁盒连接处进行焊接施工的下焊枪和用于对相应侧板与工字钢连接处进行焊接施工的上焊枪，所述的调整机构分别与所述各上、下焊枪一一对应设置。
所述的活动架沿左右方向并列设置的两个立框和架设于两个立框之间的横框，所述的各下焊枪分别通过各自对应的调整机构与所述立框相连，所述的各上焊枪分别通过各自对应的调整机构与所述横框相连。
所述的调整机构还包括分别用于驱动所述悬壁和焊枪二次竖向调节结构上下动作的竖向驱动装置、分别用于驱动所述焊枪一次角度调节结构和焊枪二次角度调节结构转动动作的转动驱动装置和分别用于驱动所述焊枪一次径向调节结构和焊枪二次径向调节结构径向滑动的径向驱动装置，所述的起重机主梁焊接机还包括与所竖向驱动装置、转动驱动装置和径向驱动装置控制连接以控制对应驱动装置输出调整动作的控制系统。
所述的控制系统还与所述焊枪控制连接以控制所述焊枪对相应待焊接处进行焊接施工。
所述的焊枪或焊枪二次径向调节结构上还设有用于检测相应待焊接处形状信息的检测传感器，所述的控制系统与所述检测传感器采样连接以根据采样结果来控制对应调整机构输出调整动作和对应焊枪输出焊接动作。
所述的焊枪为复合焊枪，所述的复合焊枪包括复合枪头，所述的复合枪头内设有用于相应焊丝通过的焊丝通道，所述的复合枪头中于所述焊丝通道的外围设有用于在相应焊丝焊接实施工时输出保护气体的气体通道，所述的复合枪头中于所述气体通道的外围设有用于输出相应焊剂以对相应焊缝进行埋弧焊施工的焊剂通道。
本发明的有益效果为：将焊枪设置于滑动架上，滑动架在滑动过程中即可完成对起重机主梁上相应焊缝的焊接施工，不需要人工手动焊接，降低了工人的劳动强度。
进一步的，工字钢与侧板连接的两个焊缝由对应的上焊枪来焊接施工，侧板与梁盒连接的两个焊缝由对应的下焊枪来焊接施工，一次便可完成四个焊缝的施工动作，四个焊缝同步焊接施工，降低了各焊缝的焊接应力，焊接不易变形。同时也在焊接过程中不需要翻转装置对起重机主梁进行翻转，降低了起重机主梁的制造成本。
进一步的，通过相应调整机构对对应焊枪的位置调整，使焊枪与相应待焊接处之间保持合理的焊接距离，保证了焊枪焊接施工的施工质量。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1中的A处放大图；
图4是起重机主梁焊接机实施例中复合枪头的结构示意图。
具体实施方式
一种起重机主梁焊接机的实施例如图1~4所示：包括机架14，机架包括固定架14-1及其上沿前后方向导向滑动装配的滑动架14-2，活动架14-2包括下端与固定架14-1导向滑动装配的左立框14-2-1、右立框14-2-2和架设于左、右立框上端的横框14-2-3，左、右立框和横框14-2-3构成“门”字形结构，在活动架14-2与固定架14-1之间设有驱动活动架14-2沿前后方向移动的活动架电机和活动架齿轮齿条机构，其中活动架齿轮齿条机构中的齿轮与活动架电机的输出端传动连接，活动架齿轮齿条机构中的齿条与活动架相连。在左、右立框上分别设有用于对相应梁盒12-1与侧板12-2连接处进行焊接的下焊枪5，在横框14-2-3上设有两个分别用于对相应侧板12-2与工字钢12-3连接的两个连接处进行焊接的上焊枪3，两个上焊枪3和两个下焊枪5均为能气保焊和埋弧焊同时焊接施工的复合焊枪，复合焊枪包括复合枪头39，复合枪头39内设有用于相应焊丝通过的焊丝通道35，复合枪头39中于焊丝通道35的外围设有用于在相应焊丝焊接实施工时输出保护气体的气体通道36，复合枪头39中于气体通道36的外围设有用于输出相应焊剂38以对相应焊缝进行埋弧焊施工的焊剂通道37，通过复合枪头39的使用将气保焊和埋弧焊科学的结合起来，从而创新形成一种复合型焊接成型工艺，该焊接方式将两种焊接工艺的优点充分发挥作用，取得了非常好的效果，无论是焊缝外观还是焊接深度、内在质量都比传统的单一焊接方式均有较大提高。
各下焊枪5通过对应的下调整机构与对应立框相连，下调整机构包括与对应立框相连的下竖向调节装置、装配于所述下竖向调节装置上的下角度调节装置和装配于下角度调节装置上的下径向调节装置。下竖向调节装置包括首端沿上下方向导向滑动装配于对应立框上的下悬壁27，下悬壁27的末端朝所述“门”字形结构内部延伸，下竖向调整机构还包括沿上下方向导向滑动装配于对应下悬壁27的末端的下焊枪二次竖向调节结构19，下角度调节装置包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于下焊枪二次竖向调节结构19上的下焊枪一次角度调节结构22，下角度调节装置还包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述下焊枪一次角度调节结构22上的下焊枪二次角度调节结构23，下径向调节装置包括导向滑动装配于下焊枪二次角度调节结构23上的下焊枪一次径向调节结构20，下焊枪一次径向调节结构20的滑动方向垂直于所述下焊枪二次角度调节结构23的转动轴线，径向调节装置还包括导向滑动装配于下焊枪一次径向调节结构20上的下焊枪二次径向调节结构21，下焊枪二次径向调节结构21的滑动方向与下焊枪一次径向调节结构20的滑动方向一致，各下焊枪5分别设置于对应的下焊枪二次径向调节结构21上。各上焊枪3分别通过对应的上调整机构与所述横框相连，所述的上调整机构包括与所述横框14-2-3相连的上竖向调节装置、装配于所述上竖向调节装置上的上角度调节装置和装配于所述下角度调节装置上的上径向调节装置。上竖向调节装置包括首端沿上下方向导向滑动装配于所述横框14-2-3上的上悬壁30，上悬壁30的末端朝所述“门”字形结构内部延伸，上竖向调整机构还包括沿上下方向导向滑动装配于所述上悬臂30的末端的上焊枪二次竖向调节结构16，上角度调节装置包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于上焊枪二次竖向调节结构16上的上焊枪一次角度调节结构25，上角度调节装置还包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述上焊枪一次角度调节结构25上的上焊枪二次角度调节结构26，上径向调节装置包括导向滑动装配于上焊枪二次角度调节结构26上的上焊枪一次径向调节结构13，上焊枪一次径向调节结构13的滑动方向垂直于上焊枪二次角度调节结构26的转动轴线，上径向调节装置还包括导向滑动装配于所述上焊枪一次径向调节结构13上的上焊枪二次径向调节结构2，上焊枪二次径向调节结构2的滑动方向与所述上焊枪一次径向调节结构13的滑动方向一致。
上、下调整机构还均包括分别用于驱动对应上、下悬壁和上、下焊枪二次竖向调节结构上下动作的竖向驱动装置、分别用于驱动上、下焊枪一次角度调节结构和上、下焊枪二次角度调节结构转动动作的转动驱动装置、分别用于驱动上、下焊枪一次径向调节结构和上、下焊枪二次径向调节结构径向滑动的径向驱动装置，其中竖向驱动装置由对应的电机、减速机、齿轮和齿条组成，转动驱动装置由对应的电机和齿轮付组成，径向驱动装置由对应气缸组成。起重机主梁焊接机还包括用于控制各焊枪输出焊接动作的控制系统，控制系统与竖向驱动装置、转动驱动装置和径向驱动装置控制连接以控制对应驱动装置输出调整动作。起重机主梁焊接机还包括自动跟踪系统，自动跟踪系统担负着为控制系统收集信息的重任，跟踪导向信息反馈到控制系统，经过分析处理随时调整各焊枪的方位、焊接电流、焊缝大小以及竖向驱动装置、转动驱动装置和径向驱动装置正确工作。自动跟踪系统包括设置于各上焊枪上的导轮，导轮内装有能够检测焊缝形状变化和导轮角度并与控制系统采样连接的传感器，传感器将位移变化转化为电信号，电信号传给控制系统分析后，控制系统指令上调整机构中的各驱动装置输出调整动作。自动跟踪系统还包括设置各下焊枪上的与控制系统采样连接的探针式传感器，探针式传感器具有用于与相应侧板与梁盒的待焊接处接触配合以检测侧板与梁盒的待焊接处的形状信息的探针。起重机主梁焊接机还包括焊枪冷却系统和焊剂自动收集系统11，焊枪冷却系统为了防止焊枪长时间工作后，焊枪温度太高而烧毁焊机，送丝系统采用强制循环水冷却降温。为了收集多于的焊剂，焊剂自动收集系统采用负压吸抽原理，包括焊剂收集装置及筛选装置，焊剂收集装置将多余焊剂从已经焊接完成的焊缝周围收集起来，经过筛选装置自动送入焊接剂料仓循环使用。图中件1和6分别表示控制对应焊机的控制屏。
使用时，将组成起重机主梁12的各部件沿前后方向置于左、右立框间，在焊接初始时，通过控制系统对各上、下调整机构进行调整，通过对应电机、减速机、齿轮和齿条构成的竖向驱动装置分别驱动各上、下悬壁和上、下焊枪竖向二次调节结构进行各焊枪的上下位置调整，上、下悬壁起着大范围、粗调的作用，上、下焊枪竖向二次调节结构起着小范围、微调的作用；通过对应电机和齿轮付构成的转动驱动装置驱动各上、下焊枪一次角度调节结构和二次角度调节结构进行各焊枪的角度调整，上、下焊枪一次角度调节结构起着大范围、粗调的作用，上、下焊枪二次角度调节结构起着小范围、微调的作用；通过对应气缸构成的径向驱动装置分别驱动各上、下焊枪一次径向调节结构和上、下焊枪二次径向调节结构对各焊枪进行位置调整，其中上、下焊枪一次径向调节结构起着大范围、粗调的作用，上、下焊枪二次径向调节结构起着小范围、微调的作用。通过上、下调整机构的调整可实现各焊枪多微、多角度和多方位的调整和定位，最终实现各焊枪与对应焊缝的准确对位。然后在各焊枪焊接动作的同时，活动架电机通过活动架齿轮齿条机构驱动活动架沿前后方向移动，同时完成对起重机主梁四条焊缝的焊接施工。
在本发明的其它实施例中：活动架电机还可以被其它气动或液动马达代替，当然活动架齿轮齿条机构也可以被相应的丝杠丝母机构代替；当然各焊枪还可以采用普通的焊枪结构，比如说单一功能的气保焊焊枪或埋弧焊焊枪；竖向驱动装置中的电机、齿轮齿条还可以被相应的气缸或液压缸代替，当然当电机被气动或液动马达代替时，齿轮齿条可以被相应的丝杠丝母代替；径向驱动装置的气缸还可以液压缸或电机、齿轮齿条代替；当然竖向调节装置、角度调节装置和径向调节装置的连接顺序还可以根据需要进行改变，比如角度调节装置与活动架相连，竖向调节装置与转动调节装置相连，此时径向调节装置与竖向调节装置相连，当然还可以有其它的顺序连接关系，在此不再详列；焊枪的个数还可根据起重机主梁所需焊接处的个数进行改变；当然当各焊枪与相应待焊接处之间的距离不需要调整时，各调整机构还可以不设，此时可以通过将各焊枪直接固定于活动架各对应位置处；活动架也可以不是“门”字形结构，而被其它框架结构代替。
Claims (7)
1.一种起重机主梁焊接机，其特征在于：包括固定架及其上沿前后方向导向滑动装配的活动架，所述的起重机主梁焊接机还包括与所述活动架传动连接并驱动所述活动架沿前后方向往复运动的活动架驱动装置，所述的活动架上设有用于对相应起重机主梁的待焊接处进行焊接施工的焊枪，所述的焊枪分别通过相应的调整机构与所述活动架的对应位置相连，所述的调整机构包括用于对焊枪沿上下方向进行调整的竖向调节装置、用于对焊枪的转动角度进行调整的角度调节装置和用于调整焊枪与相应待焊接处之间距离的径向调节装置，所述的竖向调节装置包括首端沿上下方向滑动装配于所述活动架上的悬壁，所述悬壁的末端朝向相应起重机主梁的待焊接处延伸，所述的竖向调整机构还包括沿上下方向导向滑动装配于悬壁的末端的焊枪二次竖向调节结构，所述的角度调节装置包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述焊枪二次竖向调节结构上的焊枪一次角度调节结构，所述的角度调节装置还包括转动轴线沿前后方向延伸的转动装配于所述焊枪一次角度调节结构上的焊枪二次角度调节结构，所述的径向调节装置包括导向滑动装配于所述焊枪二次角度调节结构上的焊枪一次径向调节结构，所述的焊枪一次径向调节结构的滑动方向垂直于所述焊枪二次角度调节结构的转动轴线，所述的径向调节装置还包括导向滑动装配于所述焊枪一次径向调节结构上的焊枪二次径向调节结构，所述焊枪二次径向调节结构的滑动方向与所述焊枪一次径向调节结构的滑动方向一致，所述的焊枪设置于所述的焊枪二次径向调节结构上。
2.根据权利要求1所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的焊枪包括用于对相应侧板与梁盒连接处进行焊接施工的下焊枪和用于对相应侧板与工字钢连接处进行焊接施工的上焊枪，所述的调整机构分别与所述各上、下焊枪一一对应设置。
3.根据权利要求2所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的活动架沿左右方向并列设置的两个立框和架设于两个立框之间的横框，所述的各下焊枪分别通过各自对应的调整机构与所述立框相连，所述的各上焊枪分别通过各自对应的调整机构与所述横框相连。
4.根据权利要求1所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的调整机构还包括分别用于驱动所述悬壁和焊枪二次竖向调节结构上下动作的竖向驱动装置、分别用于驱动所述焊枪一次角度调节结构和焊枪二次角度调节结构转动动作的转动驱动装置和分别用于驱动所述焊枪一次径向调节结构和焊枪二次径向调节结构径向滑动的径向驱动装置，所述的起重机主梁焊接机还包括与所竖向驱动装置、转动驱动装置和径向驱动装置控制连接以控制对应驱动装置输出调整动作的控制系统。
5.根据权利要求4所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的控制系统还与所述焊枪控制连接以控制所述焊枪对相应待焊接处进行焊接施工。
6.根据权利要求5所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的焊枪或焊枪二次径向调节结构上还设有用于检测相应待焊接处形状信息的检测传感器，所述的控制系统与所述检测传感器采样连接以根据采样结果来控制对应调整机构输出调整动作和对应焊枪输出焊接动作。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的起重机主梁焊接机，其特征在于：所述的焊枪为复合焊枪，所述的复合焊枪包括复合枪头，所述的复合枪头内设有用于相应焊丝通过的焊丝通道，所述的复合枪头中于所述焊丝通道的外围设有用于在相应焊丝焊接实施工时输出保护气体的气体通道，所述的复合枪头中于所述气体通道的外围设有用于输出相应焊剂以对相应焊缝进行埋弧焊施工的焊剂通道。
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