CN109382599A - 自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动焊接设备，用于焊接集装箱的底横梁。其包括：第一行走装置，可沿垂直于底横梁长度方向的水平方向移动；第二行走装置，其连接至第一行走装置，可沿底横梁长度方向移动；上下行走装置，其连接至第二行走装置，可上下移动；焊枪，其连接至上下行走装置，以随第二行走装置的移动进行焊接。根据本发明的自动焊接设备可以实现对集装箱底横梁的自动焊接，能够满足多种不同尺寸的集装箱箱型的生产，很大程度上节省人工，从而大大提高生产效率，降低生产成本，也可以避免长期从事焊接作业而影响焊工的身体健康。

Description

自动焊接设备

技术领域

本发明总地涉及集装箱领域，更具体地涉及一种用于集装箱底横梁的自动焊接设备。

背景技术

集装箱地板一般分为钢地板及木地板两类。其中，钢地板集装箱在生产中需要对底横梁与钢地板之间进行焊接。由于各种箱型底横梁尺寸、底横梁之间间距不同，且底横梁焊接的位置不同等原因，此位置的焊接通常采用手工焊接。通常根据生产节拍安排8-10名焊工作业，以满足该箱型集装箱的生产，这样往往占用较多的人工，生产效率较低，导致生产成本的增加。并且，焊接作业较为危险，长期从事该种作业会对焊工的身体产生一定的伤害。

因此，需要提供一种自动焊接设备，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供一种自动焊接设备，用于对集装箱的底横梁进行焊接，其包括：

第一行走装置，所述第一行走装置可沿垂直于所述底横梁的长度方向的水平方向相对于所述底横梁移动；

第二行走装置，所述第二行走装置连接至所述第一行走装置，并可相对于所述第一行走装置沿所述底横梁的长度方向移动；

第三行走装置，所述第三行走装置连接至所述第二行走装置，并可相对于所述第二行走装置上下移动；以及

焊枪，所述焊枪设置连接至第三行走装置，并可与所述第三行走装置一起随第二行走装置移动以对所述底横梁进行焊接。

可选地，所述第一行走装置为移动横梁，所述移动横梁位于所述底横梁上方，并平行于所述底横梁的长度方向设置。

可选地，所述第一行走装置还包括底座，所述底座设置于所述底横梁的两端的外侧，并沿垂直于所述底横梁的水平方向延伸，所述移动横梁通过支架可移动地连接至所述底座。

可选地，所述底座设置有平行于所述底座的第一导轨，所述移动横梁通过支架可移动地连接至所述第一导轨。

可选地，所述移动横梁设置有平行于所述移动横梁的第二导轨，所述第二行走装置可移动地连接至所述第二导轨。

可选地，所述自动焊接设备还包括定位装置，所述定位装置包括导向跟踪轮，所述导向跟踪轮的外圆周面具有沿圆周方向环绕一周的凹槽，所述导向跟踪轮连接至所述第三行走装置的下端并可沿所述底横梁的长度方向旋转。

可选地，所述凹槽的侧壁沿径向向外朝向所述导向跟踪轮的端面倾斜。

可选地，所述凹槽的最小宽度略大于所述底横梁的宽度。

可选地，所述定位装置还包括油压缓冲器和十字调整装置，所述油压缓冲器和所述十字调整装置设置在所述第二行走装置和所述第三行走装置之间，以使得所述第三行走装置的位置可沿垂直于所述底横梁的长度方向的水平方向微调。

可选地，所述焊枪为多个，多个所述焊枪沿所述底横梁的长度方向间隔预定距离设置。

可选地，所述第三行走装置为多个，所述第三行走装置与所述焊枪一一对应。

可选地，所述第二行走装置设置有平行于所述底横梁的长度方向的T型槽，所述第三行走装置通过所述T型槽连接至所述第二行走装置，以使得相邻所述第三行走装置之间的距离可调节。

根据本发明的自动焊接设备，其通过第二行走装置和第三行走装置使焊枪可以沿底横梁移动以对底横梁进行焊接，通过第一行走装置实现对不同的底横梁进行焊接，从而使焊接自动完成。另外，通过定位装置可以实现焊枪与焊接位置的精确对准，保证焊接质量。该自动焊接设备并且能够满足多种不同尺寸的集装箱箱型的生产，很大程度上节省人工，从而提高生产效率，降低生产成本，也可以避免长期从事焊接作业而影响焊工的身体健康。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施例更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施例，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。在附图中：

图1为根据本发明的一种优选实施方式的自动焊接设备的正面视图；

图2为图1所示自动焊接设备的侧视图；以及

图3为图2中A部的局部放大图。

附图标记说明：

100：自动焊接设备 110：第一行走装置

111：移动横梁 112：底座

113：第一导轨 114：支架

115：第一电机 120：第二行走装置

121：行走小车 122：第二电机

123：第二导轨 130：第三行走装置

140：焊枪 150：定位装置

151：导向跟踪轮

具体实施方式

在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明提供一种用于对集装箱的底横梁进行焊接的自动焊接设备。如图1所示，为根据本发明的一种优选实施方式的自动焊接设备100的正面视图。自动焊接设备主要包括：第一行走装置110、第二行走装置120、第三行走装置130、焊枪140和定位装置150。

其中，第一行走装置110能够相对于集装箱的底横梁沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向移动；第二行走装置120连接至第一行走装置110并随之一体移动，另外，第二行走装置120还可以相对于第一行走装置110沿底横梁的长度方向移动；第三行走装置130连接至第二行走装置120并随之一体移动，另外，第三行走装置130还可以相对于第二行走装置120上下移动；焊枪140固定连接至第三行走装置130并随之一体移动，以对底横梁与集装箱地板之间进行焊接；定位装置150构造为在进行焊接时，对焊枪进行定位，使焊接位置准确。

如图1和图2所示，第一行走装置110包括移动横梁111、底座112、第一导轨113、支架114和第一电机115。底座112包括两个，分别设置于底横梁的两端的外侧，并沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向延伸。支架114也包括两个，分别沿竖直方向设置于两个底座112上。移动横梁111的两端分别连接至两个支架114的远离底座112的两端，这样，移动横梁111以平行于底横梁的长度方向的方式设置于底横梁的上方。其中，底座112上固定设置有平行于底座112的第一导轨113，支架114连接至第一导轨113，并可沿第一导轨113相对于底座112滑动。也即，移动横梁111可随支架114一起沿第一导轨113相对于底座112滑动。移动横梁111和支架114的移动由第一电机115提供动力。具体地，第一电机115通过滚珠丝杆副带动支架114和移动横梁111移动。滚珠丝杆副的螺杆平行于第一导轨113固定设置，滚珠丝杆副的螺母连接至支架114，第一电机115固定设置在支架114上，并可传动地连接至滚珠丝杆副的螺母。这样，第一电机115带动螺母转动，使螺母沿螺杆移动，从而带动支架114和移动横梁111移动，由此实现移动横梁111沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向移动。可以理解，第一电机115也可以通过诸如齿轮和齿条啮合的其他方式带动支架114和移动横梁111移动。其中，第一电机115为伺服电机。

第二行走装置120包括行走小车121、第二电机122和第二导轨123。如图2所示，第二导轨123平行于移动横梁111固定设置在移动横梁111上。行走小车121连接至第二导轨123，并可沿第二导轨123相对于移动横梁111滑动，由此，行走小车121可沿底横梁的长度方向移动。第二电机122为行走小车121的移动提供动力。具体地，第二电机122固定连接至行走小车121，第二电机122的转动轴上设置有齿轮，移动横梁111上固定设置有沿底横梁的长度方向延伸的齿条，齿轮和齿条啮合。这样，当第二电机122转动，带动齿轮与齿条通过齿之间的啮合移动，从而实现行走小车121沿底横梁的长度方向移动。可以理解，第二电机122也可以通过诸如滚珠丝杆副的其他方式带动行走小车121移动。其中，第二电机122为伺服电机。由于集装箱的底横梁具有预定尺寸的长度，因此，可以通过沿第二导轨123设置定位块来对行走小车121的起终点进行限定，使焊枪140始终保持在底横梁的长度范围内。

如图2和图3所示，第三行走装置130的具体实施方式为气缸。该气缸固定连接至行走小车121，以随之一体移动。气缸的活塞杆沿竖直方向设置，焊枪140固定设置于气缸的活塞杆，由此实现焊枪140随着活塞杆的移动实现上下移动，具体地，当进行焊接时，气缸动作使活塞杆带动焊枪140向下移动，使焊枪140与底横梁和集装箱地板之间的焊接位置接触以进行焊接操作，当寻找焊接位置或焊接完成时，气缸动作使活塞杆带动焊枪140向上移动，从而避免焊枪140与底横梁接触。然而，可以使焊枪140相对于活塞杆的位置沿上下和垂直于底横梁的长度方向的水平方向在预定范围内(比如30mm以内)可调，以方便焊枪140与焊接位置对准。

当一个底横梁焊接完成之后，移动横梁111带动焊枪140沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向移动使焊枪140移动至下一个底横梁的焊接位置。由于传动精度的原因，往往导致焊枪140与底横梁的焊接位置之间沿垂直于底横梁长度的方向存在一定的微小误差，从而影响焊接质量。因此，设置定位装置150对焊枪140进行定位。定位装置150包括导向跟踪轮151。如图2和图3所示，导向跟踪轮151与焊枪140一起设置于气缸的活塞杆上，并可以沿底横梁的长度方向转动。在导向跟踪轮151的外圆周面上，具有沿圆周方向环绕一周的凹槽，优选地，该凹槽的侧壁沿径向向外朝向导向跟踪轮151的端面倾斜，并且凹槽的最小宽度略大于底横梁的宽度，使得底横梁可以卡在导向跟踪轮151的凹槽内。在集装箱上，底横梁具有预定的规格，因此可以设置并保持导向跟踪轮151与焊枪140之间的相对位置，使得当导向跟踪轮151通过凹槽卡在底横梁的上表面时，焊枪140恰好接触底横梁与地板之前的焊接位置，从而实现焊枪140与焊接位置之间的精确定位。这样，即使焊枪140与焊接位置之间存在沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向的微小误差，也可以通过导向跟踪轮151的凹槽与底横梁之间的卡合进行微调。在焊枪140随第二行走装置120沿底横梁移动进行焊接的过程中，导向跟踪轮151始终与底横梁保持卡合，并且导向跟踪轮151与焊枪140的相对位置固定，因此可以使焊枪140始终保持在焊接位置。另外，当底横梁由于材料或加工原因产生一定的弯曲时，导向跟踪轮151与底横梁之间的卡合，仍然可以使焊枪140无视底横梁的变形而保持在焊接位置，从而保证焊接的质量。在本实施方式中，通过设置导向跟踪轮151，可以弥补8mm以内的定位误差。

优选地，定位装置150还可以包括油压缓冲器(图中未示出)和十字调整装置(图中未示出)。油压缓冲器和十字调整装置设置在第二行走装置120和第三行走装置130之间，更具体地，设置在第二行走装置120的行走小车121和第三行走装置130的气缸之间，使得气缸可以相对于行走小车121产生沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向的微小幅度的移动。从而便于导向跟踪轮151与底横梁卡合以进行定位。当然，油压缓冲器和十字调整装置还可以设置在导向跟踪轮151和气缸之间，使得导向跟踪轮151和焊枪140可以相对于气缸一体地沿垂直于底横梁的长度方向的水平方向进行微小幅度的移动以保证精确定位。

通常，底横梁与集装箱地板之间的焊接为沿底横梁的长度方向的间断焊接，而非通长的焊接。这样做，一方面是由于对底横梁与地板之间的连接强度要求不高，另一方面还可以避免底横梁或地板由于焊接应力产生变形，同时还能在一定程度上降低生产成本。为提高生产效率，优选地，可以根据所设计的焊缝的规格，沿底横梁的长度方向设置多个焊枪。其中，焊枪的数量为所设计的焊缝的数量，相邻焊枪之间的间距为所设计的相邻焊缝的间距。这样，在对一个底横梁进行焊接时，只需要使第二行走装置沿底横梁长度方向移动一个焊缝长度的距离，即可完成对一个底横梁的焊接。在本实施方式中，第三行走装置，即气缸，也相应的设置有多个，气缸与焊枪一一对应。行走小车上设置有平行于底横梁长度方向延伸的T型槽，气缸通过T型槽连接至行走小车，这样，相邻气缸之间的距离，也即相邻焊枪之间的距离，可以通过T型槽方便地进行调节，从而适应不同设计的焊缝规格。具体地，在本实施方式中，焊枪的数量为五个，相邻焊枪之间的距离最小为200mm。

优选地，如图2所示，可以沿底座的长度方向间隔设置多个移动横梁，以同时对不同的底横梁进行焊接，这样可以进一步提高生产效率。

根据本发明的自动焊接设备，其通过第二行走装置和第三行走装置使焊枪可以沿底横梁的长度方向移动以对底横梁进行焊接，通过第一行走装置实现对不同的底横梁进行焊接，从而使焊接自动完成。另外，通过定位装置可以实现焊枪与焊接位置的精确对准，保证焊接质量。该自动焊接设备并且能够满足多种不同尺寸的集装箱箱型的生产，很大程度上节省人工，能够提高生产效率，降低生产成本，也可以避免长期从事焊接作业而影响焊工的身体健康。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (12)

1.一种自动焊接设备，用于对集装箱的底横梁进行焊接，其特征在于，包括：

第一行走装置，所述第一行走装置可沿垂直于所述底横梁的长度方向的水平方向相对于所述底横梁移动；

第二行走装置，所述第二行走装置连接至所述第一行走装置，并可相对于所述第一行走装置沿所述底横梁的长度方向移动；

第三行走装置，所述第三行走装置连接至所述第二行走装置，并可相对于所述第二行走装置上下移动；以及

焊枪，所述焊枪设置连接至第三行走装置，并可与所述第三行走装置一起随第二行走装置移动以对所述底横梁进行焊接。

2.根据权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述第一行走装置为移动横梁，所述移动横梁位于所述底横梁上方，并平行于所述底横梁的长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述第一行走装置还包括底座，所述底座设置于所述底横梁的两端的外侧，并沿垂直于所述底横梁的水平方向延伸，所述移动横梁通过支架可移动地连接至所述底座。

4.根据权利要求3所述的自动焊接设备，其特征在于，所述底座设置有平行于所述底座的第一导轨，所述移动横梁通过支架可移动地连接至所述第一导轨。

5.根据权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述移动横梁设置有平行于所述移动横梁的第二导轨，所述第二行走装置可移动地连接至所述第二导轨。

6.根据权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备还包括定位装置，所述定位装置包括导向跟踪轮，所述导向跟踪轮的外圆周面具有沿圆周方向环绕一周的凹槽，所述导向跟踪轮连接至所述第三行走装置的下端并可沿所述底横梁的长度方向旋转。

7.根据权利要求6所述的自动焊接设备，其特征在于，所述凹槽的侧壁沿径向向外朝向所述导向跟踪轮的端面倾斜。

8.根据权利要求7所述的自动焊接设备，其特征在于，所述凹槽的最小宽度略大于所述底横梁的宽度。

9.根据权利要求6所述的自动焊接设备，其特征在于，所述定位装置还包括油压缓冲器和十字调整装置，所述油压缓冲器和所述十字调整装置设置在所述第二行走装置和所述第三行走装置之间，以使得所述第三行走装置的位置可沿垂直于所述底横梁的长度方向的水平方向微调。

10.根据权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊枪为多个，多个所述焊枪沿所述底横梁的长度方向间隔预定距离设置。

11.根据权利要求10所述的自动焊接设备，其特征在于，所述第三行走装置为多个，所述第三行走装置与所述焊枪一一对应。

12.根据权利要求11所述的自动焊接设备，其特征在于，所述第二行走装置设置有平行于所述底横梁的长度方向的T型槽，所述第三行走装置通过所述T型槽连接至所述第二行走装置，以使得相邻所述第三行走装置之间的距离可调节。