CN111299947A - 焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接系统，其中，包括：基础平台；可移动设置于基础平台上的龙门架和内撑工装，所述龙门架和所述内撑工装均沿基础平台长度方向移动设置；焊接机构，设置于所述龙门架上；驱动装置，驱动所述内撑工装移动，所述驱动装置包括连接所述内撑工装的传动件和驱动所述传动件移动的驱动机构；工件支撑机构，沿基础平台长度方向间隔设置于所述传动件上。本发明焊接系统可减少内撑工装的长度，从而降低生产成本。

Description

焊接系统

技术领域

本发明涉及一种焊接系统，尤其涉及一种可节省成本的焊接系统。

背景技术

现有的焊接系统中的内撑工装的长度一般是与工件的长度相匹配，然而，当工件长度过长时，使用与工件长度相匹配的内撑工装的成本也会随之大大增加，若不增加内撑工装的长度，容易导致工件变形，降低良率。

有鉴于此，有必要对现有的焊接系统予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可节省成本的焊接系统。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种焊接系统，其中，包括：基础平台；可移动设置于基础平台上的龙门架和内撑工装，所述龙门架和所述内撑工装均沿基础平台长度方向移动设置；焊接机构，设置于所述龙门架上；驱动装置，驱动所述内撑工装移动，所述驱动装置包括连接所述内撑工装的传动件和驱动所述传动件移动的驱动机构；工件支撑机构，沿基础平台长度方向间隔设置于所述传动件上。

作为本发明的进一步改进，所述工件支撑机构包括一支撑臂，所述支撑臂包括第一支撑臂和滑动设置于第一支撑臂上的第二支撑臂，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂沿移动方向分别设有多个第一固定孔和第二定位孔，所述工件支撑机构还包括设置于所述第一固定孔和第二固定孔内的定位销。

作为本发明的进一步改进，所述第一支撑臂可旋转固定于所述传动件上，所述工件支撑机构还具有分别旋转固定于所述第一支撑臂和所述传动件之间的高度调节机构，所述第一支撑臂和高度调节机构在所述传动件上的固定位置沿所述基础平台长度方向间隔设置。

作为本发明的进一步改进，所述高度调节机构包括分别连接所述第一支撑臂和所述传动件的一对螺纹管、连接在一对所述螺纹管之间的螺纹柱，所述螺纹柱具有可使其旋转的操作部。

作为本发明的进一步改进，所述第二支撑臂的上方设有可与工件滑动支撑的支撑轮。

作为本发明的进一步改进，所述驱动装置还包括设置于所述传动件下方以使传动件沿基础平台移动的滑轮。

作为本发明的进一步改进，所述基础平台上还设有位于所述传动件沿宽度方向两侧的导向轮。

作为本发明的进一步改进，所述龙门架具有位于上方的行走平台、沿宽度方向分别位于行走平台下方两侧的承载架，所述焊接系统还包括分别设置于所述承载架上的侧靠模机构和送丝装置、设置于所述行走平台上的上靠模机构及分别设置于所述侧靠模机构和上靠模机构上的焊枪。

作为本发明的进一步改进，所述上靠模机构包括活动架、设置于所述活动架上以抵压两侧工件上端的滚筒机构、设置于所述活动架上以抵压顶部工件的滚轮机构、驱动所述滚筒机构和所述滚轮机构沿抵压方向移动的驱动单元，所述滚筒机构沿基础平台宽度方向向两侧延伸超出所述滚轮机构的两侧。

作为本发明的进一步改进，所述焊接系统还包括分别设置于所述内撑工装沿基础平台宽度方向两侧的翻板机构，所述翻板机构包括底座、滑动设置于所述底座上的活动座、配合设置于所述活动座上的支撑板、驱动所述活动座在底座上靠近或远离内撑工装移动的移动机构、驱动所述支撑板在所述活动座上翻转的翻转机构。

本发明的有益效果：本发明焊接系统通过在连接内撑工装的传动件上设置多个沿基础平台长度方向间隔设置的工件支撑机构。可减少内撑工装的长度，从而降低生产成本。

附图说明

图1是本发明焊接系统的立体示意图。

图2是图1另一视角的立体示意图。

图3是图1的侧视图。

图4是图1中A处的放大图。

图5是本发明焊接系统中上靠模机构的立体示意图。

图6是图5另一视角的立体示意图。

图7是图5中部分结构的立体分解图。

图8是图7中滚筒机构的立体分解图。

图9是图2中B处的放大图。

图10是本发明焊接系统中翻板机构的立体示意图。

图11是图10的立体分解图。

图12是图10中部分结构的立体分解图。

图13是图10另一视角的立体示意图。

图14是翻板机构处于翻转状态的示意图。

图15是翻板机构处于支撑状态的示意图。

图16是图2中C处的放大图。

图17是图2中D处的放大图。

图18是本发明待焊工件的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参图1至图18所示为本发明焊接系统，包括：基础平台1；可移动设置于基础平台1上的龙门架2和内撑工装3，所述龙门架2和所述内撑工装3均沿基础平台1长度方向移动设置；焊接机构4，设置于所述龙门架2上；驱动装置5，驱动所述内撑工装3移动，所述驱动装置5包括连接所述内撑工装3的传动件51和驱动所述传动件51移动的驱动机构52；工件支撑机构6，沿基础平台1长度方向间隔设置于所述传动件51上。

具体的，如图1至图4所示，本实施例中的焊接系统主要应用于焊接由四块板状工件拼接而成的矩形管状结构(如图18所示)，该矩形管状结构的底部工件的两端均突出两侧工件，两侧工件的上端均突出于顶部工件。所述基础平台1为由多个金属板拼接而成的沿长度方向延伸的结构。所述基础平台1包括供所述龙门架2和所述内撑工装3移动的第一基础平台和供所述驱动装置5移动的第二基础平台，所述第一基础平台的宽度大于所述第二基础平台的宽度。

所述第一基础平台具有位于其宽度方向两端且沿长度方向延伸的一对滑轨、设置于所述一对滑轨中间以固定底部工件的容置槽、分别设置于所述容置槽两侧的多个安装槽。

所述龙门架2可滑动设置于所述滑轨上并沿所述第一基础平台的长度方向移动，在本实施例中，所述龙门架2具有位于上方的行走平台21、沿宽度方向分别位于行走平台21下方两侧的承载架22。

所述行走平台21上设有用以抵压顶部工件的上靠模机构7，所述上靠模机构7贯穿所述行走平台21设置，所述行走平台21还可供操作人员行走以检查维修，两侧的承载架22分别设有抵压两侧工件的侧靠模机构23、送丝装置24及控制系统。所述焊接系统分别设置于所述上靠模机构7和所述侧靠模机构23上。

在本实施例中，如图5至图8所示，所述上靠模机构7包括沿横向方向(即沿基础平台1的宽度方向)延伸的活动架71、设置于所述活动架71上以抵压两侧工件上端的滚筒机构72、设置于所述活动架71上以抵压顶部工件的滚轮机构73、驱动所述滚筒机构72和所述滚轮机构73沿抵压方向移动的驱动单元74，所述滚筒机构72沿横向方向向两侧延伸超出所述滚轮机构73的两侧。

具体的，所述滚筒机构72包括沿横向方向延伸的定位板721、分别固定于所述定位板721下方且沿横向方向间隔设置的一对固定座722、旋转连接所述一对固定座722之间的滚筒723、连接所述定位板721和所述活动架71的多个固定柱724。在本实施例中，所述定位板721为上下贯穿设置，如此，不仅可以连接两端的滚筒723使所述滚筒723沿横向方向稳定，同时，节省了所述定位板721的成本，同时还降低了所述行走平台21的负荷以及所述驱动单元74的能耗。

所述固定柱724可上下活动设置于所述活动架71内，所述滚筒机构72还包括套设于所述固定柱724外的弹性件725，所述活动架71的下表面设有套设于固定柱724外以按压所述弹性件725的按压件75、连接相邻两所述按压件75的防动件76。在本实施例中，所述固定柱724的数量为四个，且分别沿横向方向设置于所述定位板721的两侧。

所述上靠模机构7还包括设置于所述活动架71上方且可固定至一承载装置上的固定架77、活动连接所述固定架77和活动架71的一对导柱78，所述一对导柱78设置于所述活动架71沿横向方向的两侧。在本实施例中，所述承载装置即所述行走平台21。

所述固定架77的上表面设有沿横向方向间隔设置且可固定至所述行走平台21上的一对高度调节柱79，在本实施例中，每一所述高度调节柱79沿上下方向上设有调节齿条，所述行走平台21上设有驱动电机及连接所述调节齿条和所述驱动电机的调节齿轮，通过所述驱动电机从而控制所述固定架77沿上下方向移动。如此，可根据顶部工件和底部工件之间的高度来调节所述上靠模机构7的位置，从而使所述活动架71与所述顶部工件之间保持在适当距离，从而可以避免所述驱动单元74做功过多，降低能耗。

所述滚轮机构73包括固定于所述活动架71沿前后方向(即沿基础平台1的长度方向)一侧的固定板731、固定于所述固定板731上且可弹性抵压顶部工件的滚轮732。

所述驱动单元74固定于所述固定架77沿前后方向一侧以控制所述活动架71上下移动。在本实施例中，所述滚轮机构73与所述驱动单元74同侧设置，所述驱动单元74具有连接所述固定板731的驱动杆741，在所述驱动单元74的驱动下，所述驱动杆741带动所述固定板731上下移动，从而控制所述滚轮732抵压顶部工件的上表面，同时可带动所述活动架71下移从而控制所述滚筒机构72向下移动并抵压两侧工件的上端。

当然在其他实施例中，所述滚筒机构72可以为分别单独设置于所述活动架71沿横向方向两侧的两滚筒机构72，如此，也可降低成本。

所述上靠模机构7在抵压状态时，所述滚轮732在上下方向上低于所述滚筒723。如此可保证两侧工件与底部工件之间更加贴合以提高焊接质量。同时所述滚轮机构73弹性抵压顶部工件，不仅可保证良好的工件对位，还可避免所述滚轮机构73在抵压过程中造成顶部工件变形。

本发明还提供另外一种滚筒机构72，可适用于两侧工件可与底部工件非垂直设置的情况，此时只需将所述滚筒机构72设置为两个独立对应每一侧板的滚筒机构72，并为每一滚筒机构72配置以驱动单元74，并且每一滚筒机构72还可多角度调整以适应不同角度设置的侧板。

所述活动架71具有位于其前后方向另一侧且可滑动设置焊接机构4的滑动机构711，所述滑动机构711包括沿上下方向间隔设置的两条焊接滑轨，所述焊接机构4可沿所述焊接滑轨沿横向方向滑动从而对应不同尺寸的工件。所述焊接机构4包括多组位移调节装置、设置末端位移调节装置上的焊枪及设置末端位移调节装置上以实时检测焊缝的检测装置。所述位移调节装置包括上下调节机构和横向调节机构以满足不同尺寸工件的焊接。

因此，所述滚筒机构72一方面，当两侧工件的上端部非平整时。所述滚筒机构72可在移动过程中借助所述弹性件725自行调节高度，从而依然使所述活动架71上的焊枪保持在水平的位置，不影响焊接效果，另一方面，还可保证两侧工件与底部工件之间更加贴合以提高焊接质量。

如图9所示，所述内撑工装3包括内撑件31及设置于所述内撑件31四周滚动轮32，在本实施例中，所述内撑件31为矩形管状结构，所述滚动轮32分别设置于所述内撑件31的上侧壁832及宽度方向的两侧壁832。本发明的所述内撑件31还提供另外一种实施方式，所述内撑件31包括上下间隔设置上内撑件31和下内撑件31，所述上内撑件31和所述下内撑件31之间设有多个沿长度方向间隔设置的支撑部33，如此可极大地降低所述内撑件31的成本，当然在其他实施例中，所述内撑工件也可为其他形状。

如图10至图15所示，所述焊接系统还包括分别设置于所述内撑工装3沿宽度方向两侧的翻板机构8，在本实施例中，所述翻板机构8设置于所述第一基础平台宽度方向两侧的安装槽内，所述翻板机构8包括底座81、滑动设置于所述底座81上的活动座82、配合设置于所述活动座82上的支撑板83、驱动所述活动座82在底座81上沿第一方向移动的移动机构84(即沿基础平台1的宽度方向)、驱动所述支撑板83在所述活动座82上翻转的翻转机构85。所述翻板机构8主要用于将两侧的工件翻转组对至所述内撑工装3的两侧。

具体的，所述活动座82包括移动板821、在所述移动板821上沿与第一方向垂直的第二方向(即沿基础平台1的长度方向)间隔设置的一对支撑块822，所述翻转机构85包括在第一方向上活动设置于所述移动板821上的齿条851、旋转连接所述支撑块822的转轴852、固定于转轴852外并与齿条851配合的齿轮853、驱动所述齿条851移动的齿条驱动机构854，所述支撑板83与所述转轴852固定连接。在本实施例中，所述齿条851与所述移动板821之间为滑块与滑轨的配合设计。

所述齿条851包括沿第二方向间隔设置的第一齿条和第二齿条，所述齿条驱动机构854设置于所述第一齿条和所述第二齿条之间以控制第一齿条和第二齿条同步运动。在本实施例中，所述齿条驱动机构854的前端设有沿第一方向延伸以连接所述第一齿条和所述第二齿条的传动轴8541。如此，可充分利用所述移动板821上方的空间。

所述支撑板83具有与底座81平行设置的支撑状态和与底座81垂直设置的翻转状态，在所述支撑状态下，所述支撑板83具有与底座81平行以承载一工件的承载壁831、自承载壁831朝向活动座82延伸的一对侧壁832、所述转轴852固定连接于所述侧壁832上，如此可使所述转轴852沿支撑块822旋转并带动所述侧壁832旋转从而实现所述支撑板83的翻转运动。

在本实施例中，所述侧壁832位于活动座82的支撑块822内侧，所述齿轮853位于一对所述侧壁832之间，并且与所述侧壁832固定连接，具体的，所述侧壁832和所述齿轮853分别设有相互配合的多个第一定位孔8321和多个第二定位孔8531，并通过固定销将所述侧壁832和所述齿轮853固定至一起。如此，当出现故障时，可方便拆卸维修。

所述支撑板83设有沿其厚度方向贯穿设置的多个收容孔833，所述翻板机构8还包括设置于所述收容孔833内的电磁铁86、固定所述电磁铁86的固定块87，所述固定块87沿第二方向的两端分别固定设置于所述一对支撑臂上。在本实施例中，所述电磁铁86呈阵列排布。

所述支撑板83还设有位于所述电磁铁86下方的让位槽834，所述让位槽834沿第二方向贯穿所述支撑板83。当所述支撑板83吸附工件并处于翻转状态时，所述活动座82朝向所述内撑工装3移动时，所述让位槽834可收容底部工件的两侧以使得两侧工件可贴合所述内撑工装3。

所述翻板机构8还包括设置于所述活动座82上的第一防护罩8及防压柱89，所述第一防护罩8设有沿上下方向贯穿的开孔881，所述防压柱89向上突出于所述开孔881，当所述支撑板83位于水平位置时，所述防压柱89可与所述固定块87抵接防止所述第一防护罩8受损。

所述翻板机构8还包括设置于所述移动机构84外的第二防护罩810，所述第一防护罩8沿第一方向移动时可收容于所述第二防护罩810内，所述第二防护罩810的上壁设有沿前后方向间隔设置且与每一所述防压柱89对应的开槽8101。如此，可方便所述活动座82朝向所述第二防护罩810移动时收容于第二防护罩810内，并且还可在减少所述底座81的长度的同时，满足所述活动座82的移动行程。

在本实施例中，所述移动机构84包括沿第二方向间隔设置于所述底座81上的一对底座滑轨841、设置于所述活动座82下表面以和所述一对底座滑轨841配合的活动座滑块842、驱动所述活动座82沿第一方向移动的活动座驱动机构843，所述底座81还设有位于所述一对底座滑轨841之间且沿上下方向贯穿的通槽811，所述通槽811沿第一方向延伸设置，所述活动座驱动机构843设置于所述通槽811内。如此不仅可减少所述底座81的成本同时将所述活动座驱动机构843设置于所述通槽811内还可节省空间。

如图16和图17所示，所述传动件51设置于所述第二基础平台上，在本实施例中，所述传动件51为工字形金属件，所述传送件设有可沿所述第二基础平台滑动的滑轮66，具体的，所述工件支撑机构6包括一支撑臂，所述支撑臂包括第一支撑臂61和滑动设置于第一支撑臂61上的第二支撑臂62，所述第一支撑臂61和所述第二支撑臂62沿移动方向分别设有多个第一固定孔和第二固定孔，所述工件支撑机构6还包括设置于所述第一固定孔和第二固定孔内的定位销63。如此，所述第二支撑臂62可上下调节高度，以便支撑顶部工件。

在本实施例中，所述第一支撑臂61可旋转固定于所述传动件51上，所述工件支撑机构6还具有分别旋转固定于所述第一支撑臂61和所述传动件51之间的高度调节机构64，所述第一支撑臂61和高度调节机构64在所述传动件51上的固定位置沿所述基础平台1长度方向间隔设置。

具体的，所述高度调节机构64包括分别连接所述第一支撑臂61和所述传动件51的一对螺纹管641、连接在一对所述螺纹管641之间的螺纹柱642，所述螺纹柱642具有可使其旋转的操作部6421。如此，可通过使用扳手夹紧所述操作部6421并转动所述螺纹柱642，即可实现调节所述第一支撑臂61与所述传动件51的水平面的夹角，从而调节所述工件支撑机构6的高度以支撑顶部工件，同时，通过在所述螺纹柱642的两端设置一对所述螺纹管641，可在减少所述螺纹柱642的旋转次数的同时达到所需高度，提高工作效率。当然在其他实施例中，也可仅采用一个螺纹柱642和一个螺纹管641相互配合。

一方面，所述工件支撑机构6可通过所述第一支撑臂61和所述第二支撑臂62配合可实现高度的粗调节，另一方面通过所述螺纹管641和所述螺纹柱642的配合实现高度的精准调节以保证顶部工件处于水平位置，同时还可避免出现高度过低或过高导致的顶部工件弯曲，从而提高焊接质量。

所述第二支撑臂62的上方设有可与工件滑动支撑的支撑轮65，如此，可方便所述工件支撑机构6沿顶部工件的表面移动。所述驱动装置5还包括设置于所述传动件51下方以使传动件51沿基础平台1移动的滑轮66。所述基础平台1上还设有位于所述传动件51沿宽度方向两侧的导向轮67。通过两侧所述导向轮67可精准控制所述传动件51移动方向，从而使所述内撑工装3精确移动。

本发明的焊接系统的具体操作流程为：

第一步，将所述龙门架2移动到起弧位置的前端，即所述第一基础平台的最前端，并将底部工件吊装至所述容置槽内，并通过人工将底部工件定位。

第二步，所述驱动装置5驱动所述传动件51并带动所述内撑工装3移动到起弧位置。

第三步，将两侧工件吊装至所述翻板机构8上，调整好位置后，对电磁铁86通电将两侧工件吸附固定至翻板机构8上，翻板机构8将工件旋转至翻转状态并通过所述活动座82和所述底座81之间的移动机构84将两侧工件朝向所述内撑工装3移动，并贴合所述内撑工装3。

第四步，将顶部工件吊装至所述内撑工装3的上方，并人工确认顶部工件、底部工件及两侧工件齐平后，进行人工点焊，即在工件的八个棱角位置处点焊增加定位效果。

第五步，将龙门架2移动到起弧位置处，并将侧靠模机构25和上靠模机构7分别向两侧工件和顶部工件移动并抵压。

第六步，同时控制龙门架2和内撑工装3沿长度方向移动进行焊接，在龙门架2移动过程中，控制系统控制所述翻板机构8逐个翻转至支撑状态。

第七步，焊接完成后，采用行吊设备将工件吊出，并循环上述操作。

综上所述，本发明的焊接系统通过在连接内撑工装3的传动件51上设置多个沿基础平台1长度方向间隔设置的工件支撑机构6，可减少内撑工装3的长度，从而降低生产成本。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接系统，其特征在于，包括：

基础平台；

可移动设置于基础平台上的龙门架和内撑工装，所述龙门架和所述内撑工装均沿基础平台长度方向移动设置；

焊接机构，设置于所述龙门架上；

驱动装置，驱动所述内撑工装移动，所述驱动装置包括连接所述内撑工装的传动件和驱动所述传动件移动的驱动机构；

工件支撑机构，沿基础平台长度方向间隔设置于所述传动件上。

2.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述工件支撑机构包括一支撑臂，所述支撑臂包括第一支撑臂和滑动设置于第一支撑臂上的第二支撑臂，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂沿移动方向分别设有多个第一固定孔和第二定位孔，所述工件支撑机构还包括设置于所述第一固定孔和第二固定孔内的定位销。

3.如权利要求2所述的焊接系统，其特征在于：所述第一支撑臂可旋转固定于所述传动件上，所述工件支撑机构还具有分别旋转固定于所述第一支撑臂和所述传动件之间的高度调节机构，所述第一支撑臂和高度调节机构在所述传动件上的固定位置沿所述基础平台长度方向间隔设置。

4.如权利要求3所述的焊接系统，其特征在于：所述高度调节机构包括分别连接所述第一支撑臂和所述传动件的一对螺纹管、连接在一对所述螺纹管之间的螺纹柱，所述螺纹柱具有可使其旋转的操作部。

5.如权利要求2所述的焊接系统，其特征在于：所述第二支撑臂的上方设有用以支撑工件的支撑轮。

6.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述驱动装置还包括设置于所述传动件下方以使传动件沿基础平台移动的滑轮。

7.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述基础平台上还设有位于所述传动件沿宽度方向两侧的导向轮。

8.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述龙门架具有位于上方的行走平台、沿宽度方向分别位于行走平台下方两侧的承载架，所述焊接系统还包括分别设置于所述承载架上的侧靠模机构和送丝装置、设置于所述行走平台上的上靠模机构及分别设置于所述侧靠模机构和上靠模机构上的焊枪。

9.如权利要求8所述的焊接系统，其特征在于：所述上靠模机构包括活动架、设置于所述活动架上以抵压两侧工件上端的滚筒机构、设置于所述活动架上以抵压顶部工件的滚轮机构、驱动所述滚筒机构和所述滚轮机构沿抵压方向移动的驱动单元，所述滚筒机构沿基础平台宽度方向向两侧延伸超出所述滚轮机构的两侧。

10.如权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述焊接系统还包括分别设置于所述内撑工装沿基础平台宽度方向两侧的翻板机构，所述翻板机构包括底座、滑动设置于所述底座上的活动座、配合设置于所述活动座上的支撑板、驱动所述活动座在底座上靠近或远离内撑工装移动的移动机构、驱动所述支撑板在所述活动座上翻转的翻转机构。

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