CN103624468B - 挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机及其使用方法，其解决了动臂焊接操作中的瓶颈问题，动臂平对接焊缝的焊接，使焊接可以很好的和焊接设备相结合，实现焊接的机械化，提高生产效率和焊接质量。解决了生产效率低，产品质量也无法保证的现状。同时也降低了工人的劳动强度，大大的降低了生产成本，最重要的是实现了安全文明生产，也有利于现场管理。此专用设备可以完成不同机型动臂的焊接。此发明为动臂的无设备焊接划上了句号。

Description

挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种焊接变位机，特别是涉及一种挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其具有翻转功能，可任意角度焊接，可升降，可以满足对工件的上、下平对接焊缝焊接的变位需要，方便焊接操作作业，适用于各种机型的动臂。本发明还涉及该挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机的使用方法。
背景技术
在动臂焊接过程中，没有合适的焊接变位机可以满足像动臂这样的异型的结构件的焊接，很多企业设计了很多形式的变位机，要么得不到最佳的焊接位置，要么不能实现合理的焊接工位，只能采取最原始的焊接方法，就是用吊车吊着去焊接，不说这种方法不能获得最佳焊接位置了，也不能对焊接位置进行微调，更特别危险，极不安全。外资企业在焊接动臂时，也遇到了同样的问题，也是没有专业设备，做法只是比采用吊车吊着焊接进了一步，他们在动臂的两头制作了两个支架，分别支起动臂的两端，进行焊接，位置也很不好满足，操作也相当危险，就是这样也还是要使用吊车上下翻转，相当困难；更重要的是：动臂的上下平对接焊缝无专用设备可以使用，还匍匐在地上焊接，说明动臂的焊接还没有脱离手工作业的时代，维持在较低的作业水平上。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能对异型的结构件的全方位焊接且生产效率高、焊接质量高、劳动强度低的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供能满足动臂焊接的需要的该挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机的使用方法。
为了解决第一个技术问题，本提供的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，机架上设有滑座，所述的机架与所述的滑座之间设有升降装置；所述的升降装置上设有翻转装置，所述的翻转装置上设有专用动臂夹紧装置；所述的机架的左右两侧分别设有右登梯和左登梯，所述的右登梯和左登梯分别安装在任意工位状态调节装置上。
所述的升降装置是：所述的机架侧面装有两条方形轨道，下面两个角分别安装变向轮和张紧轮，上面装有升降电机，升降电机与升降减速机传动连接，所述的升降减速机的输出轴和链轮传动相连，链条安装在所述的链轮上，所述的链条通过引导轮转向绕在所述的变向轮和张紧轮上，所述的链条的两端均与所述的滑座连接，所述的滑座上装有滚轮，所述的滚轮安装在所述的方形轨道上滚动。
所述的翻转装置是：回转支承的一端安装在所述的滑座上，所述的回转支承的另一端安装有所述的专用动臂夹紧装置，所述的滑座上装有翻转电机和翻转减速机，所述的翻转电机与所述的翻转减速机传动连接，所述的翻转减速机的输出轴上的齿轮与所述的回转支承的齿轮传动连接。
所述的任意工位状态调节装置是：右底座导轨上面安装有右底滑座，右底滑座上面安装有右底滑座导轨，右底滑座导轨上面装有所述的右登梯，右纵向液压缸一头连接底座，另一头连接右底滑座，右横向油缸一头和右底滑座连接，另一头与所述的右登梯连接；左底座导轨上面安装有左底滑座，左底滑座上面安装有左底滑座导轨，左底滑座导轨上面装有所述的左登梯，左纵向液压缸一头连接底座，另一头连接左底滑座，左横向油缸一头和左底滑座连接，另一头与所述的左登梯连接。
所述的专用动臂夹紧装置是：夹紧支架安装在所述的翻转装置上，所述的夹紧支架上面设有定位块、调节螺栓和拧紧螺栓，所述的夹紧支架上面装有压紧油缸或丝杠。
所述的升降装置是：连接于所述的机架与所述的滑座之间的油缸或者丝杠。
所述的翻转装置是：回转支承的一端安装在所述的滑座上，所述的回转支承的另一端安装有所述的专用动臂夹紧装置，所述的滑座上装有液压马达，所述的液压马达的齿轮与所述的回转支承的齿轮传动连接。
所述的任意工位状态调节装置是：右底座导轨上面安装有右底滑座，右底滑座上面安装有右底滑座导轨，右底滑座导轨上面装有所述的右登梯，底座和右底滑座之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条，所述的右底滑座与所述的右登梯之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条；左底座导轨上面安装有左底滑座，左底滑座上面安装有左底滑座导轨，左底滑座导轨上面装有所述的左登梯，所述的底座与所述的左底滑座之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条，所述的左底滑座与所述的左登梯之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条。
为了解决第二个技术问题，本发明提供的使用挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机的方法，包括下列步骤：
a、将动臂吊入专用动臂夹紧装置，调整调节螺栓和拧紧螺栓，完成调节定位，启动压紧液压缸压紧动臂，进入待焊状态；
b、启动升降装置，升高到适当位置；
c、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端下面平对接焊缝处于水平位置；
d、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
e、启动升降装置，升高到适当位置；
f、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端下面平对接焊缝处于水平位置；
g、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
h、启动升降装置，升高到适当位置；
i、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端上面平对接焊缝处于水平位置；
j、启动升降装置，下降到适当位置，移动登梯开始焊接；
k、启动升降装置，升高到适当位置；
l、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端上面平对接焊缝处于水平位置；
m、启动升降装置，下降到适当位置。移动登梯开始焊接；
n、启动翻转装置，旋转动臂到适当位置；
o、启动升降装置，下降到适当位置；
p、启动压紧液压缸松开动臂，将工件吊下。
采用上述技术方案的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机及其使用方法，可在任意位置焊接，应用了升降变位机构，对挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接。包括升降装置、翻转装置、任意工位状态调节装置和专用动臂夹紧装置；所述升降装置：机架侧面装有两条方形轨道，下面两个角分别安装变向轮，上面装有升降电机，通过升降减速机减速，减速机和链轮相连，链轮通过引导轮转向，和滑座连接，滑座上装有滚轮，升降电机驱动时通过链条带动滑座在方形轨道上运动，达到升降的目的。所述翻转装置：机架内装有翻转电机，与翻转减速机上面安装的斜齿轮连接，减速机输出轴上的小齿轮与回转支承相连。翻转电机驱动时，通过斜齿轮改变力的传递方向，经翻转减速机减速，再通过固连在减速器输出轴上的小齿轮的作用，带动回转支承回转。所述任意工位状态调节装置：底座上面装有底座导轨，上面安装底滑座，底滑座上面安装底滑座导轨，底滑座导轨上面装有登梯，纵向液压缸，一头连接底座，另一头连接底滑座，可纵向推动(拉动)底滑座在导轨上面滑动，横向油缸，一头和底滑座连接，另一头和登梯连接，启动横向油缸，可横向推动(拉动)登梯进行左、右方向的移动；现场作业员工通过在登梯上面移动，可调节上、下方向的高度位置。可满足合适的工位位置状态。所述专用动臂夹紧装置：夹紧支架上面设有定位块、调节螺栓和拧紧螺栓，夹紧支架上面同时装有压紧油缸。让动臂一侧面与定位装置贴合，用调节螺栓调整动臂至合适位置状态，再用拧紧螺栓顶紧动臂，然后用四个压紧液压缸压紧动臂，可确保动臂在翻转过程中不发生晃动。
挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机的升降装置最好使用链条减速机传递机构，也可以采用油缸上下推拉的结构，或者丝杠旋转上下升降的结构等机械机构形式实现。翻转装置采用电动控制减速机带动回转支承旋转，也可以采用液压站驱动马达，带动回转支承旋转，或者其他方式旋转。任意工位状态调节装置最好采用液压油缸推进拉回的方式实现装置的移动，也可以采用丝杠，链轮、齿轮齿条等机械机构完成。专用动臂夹紧装置最好采用液压油缸夹紧，也可以采用丝杠等机械夹紧方式。
升降装置最好使用链条速机传递机构，链条一头和滑座的上端相连，另一头绕过上面的引导轮，跨过链轮，再经机架下面两个角分别安装的变向轮转向，最终和滑座的下端相连，机架在下面通过张紧轮对链条进行张紧调节。翻转装置最好采用电动控制减速机带动回转支承旋转的方式，通过电动控制翻转减速机减速，经过力的方向转换，带动回转支承回转，获得垂直水平面的坐标系内360度回转，获得平稳的回转，可控的位置。任意工位状态调节装置最好采用液压油缸推进拉回的方式实现装置的移动，纵向液压缸、横向油缸在纵向和横向上面移动，来对应动臂旋转的位置，通过操作人员在登梯上面移动实现对上下平对接焊缝的焊接。专用动臂夹紧装置最好采用液压油缸夹紧，定位块、调节螺栓和拧紧螺栓进行调节定位，获得装夹位置，实现对不同机型装夹的目的，再利用压紧液压缸压紧动臂，进入待焊状态。
升降装置的链条和滑座构成封闭回环，靠电器控制上下行程；动力是靠减速机传递；翻转装置的翻转减速机、回转支承和滑座连在一起，同时在机架的方形轨道上面滑动；任意工位状态调节装置通过底座导轨和底滑座导轨两层导轨机构实现登梯的水平面方向移动，动力靠油缸传递；专用动臂夹紧装置是采用可调节的装置实现不同机型的通用。
升降装置的链条和滑座构成采用非封闭回环，靠电器控制上下行程；动力是靠液压油缸传递；任意工位状态调节装置通过底座导轨和底滑座导轨两层导轨机构实现登梯的水平面方向移动，动力靠机构牵引传递。
综上所述，本发明提供的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机及其使用方法，满足了动臂焊接的需要，解决动臂焊接操作中的瓶颈问题，动臂平对接焊缝的焊接，很好的和焊接设备相结合，实现焊接的机械化，提高生产效率和焊接质量。解决了生产效率低，产品质量也无法保证的现状。同时也降低了工人的劳动强度，大大的降低了生产成本，最重要的是实现了安全文明生产，也有利于现场管理。为动臂的无设备焊接划上了句号。此专用设备可以完成不同机型动臂的焊接。
附图说明
图1是升降装置结构正面示意图。
图2是升降装置结构侧面示意图。
图3是翻转装置结构示意图。
图4是升降任意工位状态调节装置结构主视图。
图5是升降任意工位状态调节装置结构俯视图。
图6是专用动臂夹紧装置结构示意图。
图7是专用动臂夹紧装置结构局部示意图。
图8是横向和纵向位置的工位的第一调整状态图。
图9是横向和纵向位置的工位的第二调整状态图。
图10是动臂上、下位置对接焊缝第一工位状态图。
图11是动臂上、下位置对接焊缝第二工位状态图。
图12是动臂上、下位置对接焊缝第三工位状态图。
图13是动臂上、下位置对接焊缝第四工位状态图。
图14是本发明的正面视图。
图15是本发明的右侧面视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15，一种挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，可在任意位置焊接，应用了升降变位机构，对挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接，包括升降装置、翻转装置、任意工位状态调节装置和专用动臂夹紧装置；所述的升降装置：机架6侧面装有两条方形轨道10，下面两个角分别安装变向轮8和张紧轮9，上面装有升降电机1，升降电机1与升降减速机2传动连接，通过升降减速机2减速，升降减速机2的输出轴和链轮3传动相连，链条11安装在链轮3上，链条11通过引导轮4转向绕在变向轮8和张紧轮9上，链条11的两端均与滑座5连接，滑座5内装有滚轮7，滚轮7安装在方形轨道10上滚动，升降电机1驱动时通过链条11带动滑座5在方形轨道10上运动，达到升降的目的。所述的翻转装置：回转支承15的一端安装在滑座5上，回转支承15的另一端安装有专用动臂夹紧装置，滑座5上装有翻转电机13和翻转减速机12，翻转电机13与翻转减速机12上面安装的斜齿轮连接，翻转减速机12的输出轴上的齿轮14与回转支承15的齿轮传动连接。翻转电机13驱动时，通过斜齿轮改变力的传递方向，经翻转减速机12减速，再通过固连在减速器输出轴上的齿轮14的作用，带动回转支承15回转。所述的任意工位状态调节装置：底座26上面装有处于机架6左侧的左底座导轨25和处于机架6右侧的右底座导轨251，右底座导轨251上面安装有右底滑座22，右底滑座22上面安装有右底滑座导轨24，右底滑座导轨24上面装有右登梯16，右纵向液压缸20一头连接底座26，另一头连接右底滑座22，可纵向推动或拉动右底滑座22在右底座导轨251上面滑动，右横向油缸21一头和右底滑座22连接，另一头和右登梯16连接，启动右横向油缸21，可横向推动或拉动右登梯16进行左、右方向的移动；左底座导轨25上面安装有左底滑座23，左底滑座23上面安装有左底滑座导轨241，左底滑座导轨241上面装有左登梯17，左纵向液压缸18一头连接底座26，另一头连接左底滑座23，可纵向推动或拉动左底滑座23在左底座导轨25上面滑动，左横向油缸19一头和左底滑座23连接，另一头和左登梯17连接，启动左横向油缸19，可横向推动或拉动左登梯17进行左、右方向的移动；现场作业员工通过在右登梯16和左登梯17上面移动，可调节上、下方向的高度位置。可满足合适的工位位置状态。
所述的专用动臂夹紧装置：夹紧支架31安装在回转支承15上，夹紧支架31上面设有定位块28、调节螺栓27和拧紧螺栓30，夹紧支架31上面装有压紧油缸29。让动臂一侧面与定位块28贴合，用调节螺栓27调整动臂至合适位置状态，再用拧紧螺栓30顶紧动臂，然后用四个压紧液压缸29压紧动臂，可确保动臂在翻转过程中不发生晃动。
挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接的装置的变位原理是：工件固定在专用动臂夹紧装置上面以后，回转支承15旋转，使工件获得水平的焊缝位置，滑块5在方形轨道10上面滑动，在焊接动臂下方焊缝时，让滑块5下降，获得最低的最佳的焊接位置，当焊接动臂上方焊缝的时候，同样旋转回转支承15可以获得水平的焊缝位置，此时启动左纵向液压缸18、右纵向液压缸20和左横向油缸19、右横向油缸21可以驱动右登梯16和左登梯17，从而获得合适的焊接工位。最终实现对动臂的焊接。
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15，挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接的装置的使用方法，包括下列步骤：
a、将动臂吊入专用动臂夹紧装置，调整调节螺栓和拧紧螺栓，完成调节定位，启动压紧液压缸压紧动臂，进入待焊状态；
b、启动升降装置，升高到适当位置；
c、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端下面平对接焊缝处于水平位置；
d、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
e、启动升降装置，升高到适当位置；
f、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端下面平对接焊缝处于水平位置；
g、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
h、启动升降装置，升高到适当位置；
i、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端上面平对接焊缝处于水平位置；
j、启动升降装置，下降到适当位置，移动登梯开始焊接；
k、启动升降装置，升高到适当位置；
l、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端上面平对接焊缝处于水平位置；
m、启动升降装置，下降到适当位置。移动登梯开始焊接；
n、启动翻转装置，旋转动臂到适当位置；
o、启动升降装置，下降到适当位置；
p、启动压紧液压缸松开动臂，将工件吊下。
实施例2：
升降装置的链条11和滑座5构成采用非封闭回环，靠电器控制上下行程；动力是靠液压油缸传递；任意工位状态调节装置通过底座导轨25和底滑座导轨24两层导轨机构实现右登梯16和左登梯17的水平面方向移动，动力靠机构牵引传递；其它与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，机架(6)上设有滑座(5)，所述的机架(6)与所述的滑座(5)之间设有升降装置；所述的升降装置上设有翻转装置，所述的翻转装置上设有专用动臂夹紧装置；所述的机架(6)的左右两侧分别设有右登梯(16)和左登梯(17)，所述的右登梯(16)和左登梯(17)分别安装在任意工位状态调节装置上，其特征是：所述的任意工位状态调节装置是：右底座导轨(251)上面安装有右底滑座(22)，右底滑座(22)上面安装有右底滑座导轨(24)，右底滑座导轨(24)上面装有所述的右登梯(16)，右纵向液压缸(20)一头连接底座(26)，另一头连接右底滑座(22)，右横向油缸(21)一头和右底滑座(22)连接，另一头与所述的右登梯(16)连接；左底座导轨(25)上面安装有左底滑座(23)，左底滑座(23)上面安装有左底滑座导轨(241)，左底滑座导轨(241)上面装有所述的左登梯(17)，左纵向液压缸(18)一头连接底座(26)，另一头连接左底滑座(23)，左横向油缸(19)一头和左底滑座(23)连接，另一头与所述的左登梯(17)连接；或
右底座导轨(251)上面安装有右底滑座(22)，右底滑座(22)上面安装有右底滑座导轨(24)，右底滑座导轨(24)上面装有所述的右登梯(16)，底座(26)和右底滑座(22)之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条，所述的右底滑座(22)与所述的右登梯(16)之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条；左底座导轨(25)上面安装有左底滑座(23)，左底滑座(23)上面安装有左底滑座导轨(241)，左底滑座导轨(241)上面装有所述的左登梯(17)，所述的底座(26)与所述的左底滑座(23)之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条，所述的左底滑座(23)与所述的左登梯(17)之间连接有丝杠、链轮或齿轮齿条。
2.根据权利要求1所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其特征是：所述的升降装置是：所述的机架(6)侧面装有两条方形轨道(10)，下面两个角分别安装变向轮(8)和张紧轮(9)，上面装有升降电机(1)，所述的升降电机(1)与升降减速机(2)传动连接，所述的升降减速机(2)的输出轴和链轮(3)传动相连，链条(11)安装在所述的链轮(3)上，所述的链条(11)通过引导轮(4)转向绕在所述的变向轮(8)和张紧轮(9)上，所述的链条(11)的两端均与所述的滑座(5)连接，所述的滑座(5)内装有滚轮(7)，所述的滚轮(7)安装在所述的方形轨道(10)上滚动。
3.根据权利要求1或2所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其特征是：所述的翻转装置是：回转支承(15)的一端安装在所述的滑座(5)上，所述的回转支承(15)的另一端安装有所述的专用动臂夹紧装置，所述的滑座(5)上装有翻转电机(13)和翻转减速机(12)，所述的翻转电机(13)与所述的翻转减速机(12)传动连接，所述的翻转减速机(12)的输出轴上的齿轮(14)与所述的回转支承(15)的齿轮传动连接。
4.根据权利要求1或2所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其特征是：所述的专用动臂夹紧装置是：夹紧支架(31)安装在所述的翻转装置上，所述的夹紧支架(31)上面设有定位块(28)、调节螺栓(27)和拧紧螺栓(30)，所述的夹紧支架(31)上面装有压紧油缸(29)或丝杠。
5.根据权利要求1所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其特征是：所述的升降装置是：连接于所述的机架(6)与所述的滑座(5)之间的油缸或者丝杠。
6.根据权利要求1或2所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机，其特征是：所述的翻转装置是：回转支承(15)的一端安装在所述的滑座(5)上，所述的回转支承(15)的另一端安装有所述的专用动臂夹紧装置，所述的滑座(5)上装有液压马达，所述的液压马达的齿轮(14)与所述的回转支承(15)的齿轮传动连接。
7.使用权利要求1所述的挖掘机动臂上下平对接焊缝专用焊接变位机的方法，其特征是：包括下列步骤：
a、将动臂吊入专用动臂夹紧装置，调整调节螺栓和拧紧螺栓，完成调节定位，启动压紧液压缸压紧动臂，进入待焊状态；
b、启动升降装置，升高到适当位置；
c、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端下面平对接焊缝处于水平位置；
d、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
e、启动升降装置，升高到适当位置；
f、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端下面平对接焊缝处于水平位置；
g、启动升降装置，下降到适当位置，开始焊接；
h、启动升降装置，升高到适当位置；
i、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂前端上面平对接焊缝处于水平位置；
j、启动升降装置，下降到适当位置，移动登梯开始焊接；
k、启动升降装置，升高到适当位置；
l、启动翻转装置，旋转动臂，使动臂后端上面平对接焊缝处于水平位置；
m、启动升降装置，下降到适当位置，移动登梯开始焊接；
n、启动翻转装置，旋转动臂到适当位置；
o、启动升降装置，下降到适当位置；
p、启动压紧液压缸松开动臂，将工件吊下。
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