CN113977126B - 一种半挂车纵梁仿形焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其包括工作台、焊枪和仿形行走机构，其中仿形行走机构活动设置在工作台上，仿形行走机构包括行走架、异型撑杆、安装架和仿形轮，行走架活动设置在工作台的顶部，并能够沿工作台的纵向移动；异型撑杆沿横向活动设置在行走架上；安装架转动安装在异型撑杆的底部，焊枪固定安装在安装架上；仿形轮转动安装在安装架上；仿形轮上沿纵向开有行走槽，行走槽的宽度与翼板的厚度相匹配，用于沿翼板的顶部行走。仿形行走机构沿工作台的纵向移动时，能够带动仿形轮在翼板的顶部行走，并且翼板的顶部与行走槽相互配合，能够对焊枪起导向作用，使焊枪沿着焊接间隙移动，能够适用于对具有复杂形状焊接间隙的纵梁焊接。

Description

一种半挂车纵梁仿形焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种半挂车纵梁仿形焊接设备。

背景技术

半挂车车架总成通常由左右纵梁总成及横梁总成等零部件组合而成，纵梁作为车架最大的零部件，承受着半挂车在行驶过程中各种冲击载荷及复杂力矩，因而纵梁的强度尤为重要。

纵梁焊接主要分两步完成，第一步：人工将部件组队点焊，完成一个焊点焊接，经过合理焊点分布后完成纵梁合梁；第二步：将点合梁完成后需要对所有焊接接头进行补焊。该焊接工作量大，占到整个纵梁焊接工作的80％以上。目前大多数采用人工焊接，其效率低下。

专利(申请号：202021201683.4)公开了一种卡车纵梁机器人焊接工作站，包括用于输送纵梁的输送定位台、用于焊接纵梁的双机器人焊接站；双机器人焊接站包括设置于输送定位台一侧的底部滑台、设置于滑台上的L型立柱、倒挂于L型立柱上的焊接机器人一及焊接机器人二；所述焊接机器人一位于待焊接纵梁的正上方一侧，焊接机器人二位于待焊接纵梁的正上方另一侧。

由于纵梁结构复杂，导致纵梁中翼板与腹板连接处形状不规则，而上述方案中的焊接工作站只适用于对纵梁上形状规则的部分进行焊接，对于形状不规则的焊接部位还需要人工进行焊接，焊接效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种半挂车纵梁仿形焊接设备，解决现有技术中的焊接工作站只适用于对纵梁上形状规则的部分进行焊接，对于形状不规则的焊接部位还需要人工进行焊接，焊接效率不高的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种半挂车纵梁仿形焊接设备,用于对拼装好的变截面纵梁进行焊接，所述纵梁包括两个翼板和腹板，所述半挂车纵梁仿形焊接设备包括：

工作台，用于放置所述纵梁；

焊枪，用于焊接所述纵梁的焊接间隙；

仿形行走机构，活动设置在所述工作台上，所述仿形行走机构包括：

行走架，活动设置在所述工作台的顶部，并能够沿所述工作台的纵向移动；

异型撑杆，沿横向活动设置在所述行走架上；

安装架，转动安装在所述异型撑杆的底部，其转轴沿竖直方向，所述焊枪固定安装在所述安装架上；

仿形轮，转动安装在所述安装架上，其转轴沿横向设置；所述仿形轮上沿纵向开有行走槽，所述行走槽的宽度与所述翼板的厚度相匹配，用于沿所述翼板的顶部行走。

进一步的，所述安装架上转动安装有安装座，其转轴沿竖直方向，所述焊枪固定安装在所述安装座上；所述安装座上固定安装有固定组件，用于在所述安装座转动180°后将其锁紧固定。

进一步的，所述安装架的左右两侧均转动安装有所述仿形轮。

进一步的，所述异型撑杆的底部开有安装孔，所述安装孔内固定安装有扭簧，所述安装架通过所述扭簧转动安装在所述安装孔内。

进一步的，所述行走架的顶部沿横向开有通槽，所述通槽的底部开有横导向孔，所述异型撑杆的左端穿过所述通槽后活动套设在所述横导向孔内。

进一步的，所述通槽内固定安装有第一弹簧，所述异型撑杆的左端穿过所述第一弹簧后活动套设在所述横导向孔内，并且所述第一弹簧的远端与所述异型撑杆固定连接。

进一步的，所述工作台的顶部沿纵向固定设置有轨道，所述行走架包括：

支撑架；

滚轮，转动安装在所述支撑架上；

驱动件，固定安装在所述支撑架上，所述驱动件的输出端与所述滚轮固定连接。

进一步的，所述行走架还包括：

支撑杆，所述支撑架上开有竖导向孔，所述支撑杆的底端活动设置在所述竖导向孔内；

支撑横梁，固定连接在所述支撑杆的顶部；

第二弹簧，固定设置在所述支撑架的顶部，所述支撑杆的底端穿过所述第二弹簧后活动套设在所述竖导向孔内，并且所述第二弹簧的顶端与所述支撑横梁固定连接。

进一步的，所述工作台的上表面沿纵向设置有若干个固定工装，用于对放置在所述工作台上表面的所述纵梁夹紧固定，所述固定工装包括：

底座，固定安装在所述工作台的上表面；

固定夹板，固定设置在所述底座的一端；

活动夹板，沿横向滑动设置在所述底座上；

伸缩驱动件，固定安装在所述底座上，其输出端与所述活动夹板固定连接，用于驱动所述活动夹板靠近或远离所述固定夹板。

进一步的，所述工作台上表面固定设置有两排所述固定工装。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

(1)所述仿形行走机构沿所述工作台的纵向移动时，能够带动所述仿形轮在所述翼板的顶部行走，并且所述翼板的顶部与所述行走槽相互配合，能够对所述焊枪起导向作用，使所述焊枪沿着焊接间隙移动，能够适用于对具有复杂形状焊接间隙的所述纵梁焊接；

(2)由于所述焊枪和所述仿形轮共同安装在所述安装架上，能够使所述焊枪和所述仿形轮的间距在上述行走过程中始终保持不变，有利于保持焊接工作的稳定性；

(3)由于所述异型撑杆沿横向活动设置在所述行走架上，并且所述仿形轮在行走过程中受所述翼板的限制作用，使得所述仿形轮的位置能够随着所述纵梁的截面尺寸实时自动调节，能够适用于变截面的所述纵梁的焊接工作。

附图说明

图1是本发明提供的一种半挂车纵梁仿形焊接设备的左视图；

图2是本发明提供的一种半挂车纵梁仿形焊接设备的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其结构如图1所示,用于对拼装好的变截面纵梁1进行焊接，所述纵梁1包括两个翼板11和腹板12，所述半挂车纵梁仿形焊接设备包括工作台2、焊枪3和仿形行走机构4，其中，所述工作台2用于放置所述纵梁1；所述焊枪3用于焊接所述纵梁1的焊接间隙；所述仿形行走机构4活动设置在所述工作台2上，所述仿形行走机构4包括行走架41、异型撑杆42、安装架43和仿形轮44，所述行走架41活动设置在所述工作台2的顶部，并能够沿所述工作台2的纵向移动；所述异型撑杆42沿横向活动设置在所述行走架41上；所述安装架43转动安装在所述异型撑杆42的底部，其转轴沿竖直方向，所述焊枪3固定安装在所述安装架43上；所述仿形轮44转动安装在所述安装架43上，其转轴沿横向设置；所述仿形轮44上沿纵向开有行走槽440，所述行走槽440的宽度与所述翼板11的厚度相匹配，用于沿所述翼板11的顶部行走。

所述半挂车纵梁仿形焊接设备中，所述仿形行走机构4沿所述工作台2的纵向移动时，能够带动所述仿形轮44在所述翼板11的顶部行走，并且所述翼板11的顶部与所述行走槽440相互配合，能够对所述焊枪3起导向作用，使所述焊枪3沿着焊接间隙移动，能够适用于对具有复杂形状焊接间隙的所述纵梁1焊接；由于所述焊枪3和所述仿形轮44共同安装在所述安装架43上，能够使所述焊枪3和所述仿形轮44的间距在上述行走过程中始终保持不变，有利于保持焊接工作的稳定性；同时，由于所述异型撑杆42沿横向活动设置在所述行走架41上，并且所述仿形轮44在行走过程中受所述翼板11的限制作用，使得所述仿形轮44的位置能够随着所述纵梁1的截面尺寸实时自动调节，能够适用于变截面的所述纵梁1的焊接工作。

作为优选的实施例，所述安装架43上转动安装有安装座45，其转轴沿竖直方向，所述焊枪3固定安装在所述安装座45上；所述安装座45上固定安装有固定组件，用于在所述安装座45转动180°后将其锁紧固定。

作为具体的实施例，所述固定组件可以包括开设在所述安装架43和所述安装座45上的定位孔和销钉，待所述安装座45旋转180°后，可将所述销钉插入所述定位孔中，对所述安装座4进行固定。

作为优选的实施例，所述安装架43的左右两侧均转动安装有所述仿形轮44。

在该实施例中，当需要焊接所述纵梁1右侧的焊接间隙时，将左侧的所述仿形轮44与所述纵梁1上右侧的所述翼板11的顶部进行配合；当需要焊接所述纵梁1左侧的焊接间隙时，将右侧的所述仿形轮44与所述纵梁1上左侧的所述翼板11的顶部进行配合，从而在对所述纵梁1上左右两侧的焊接间隙进行焊接时，能够分别对所述焊枪3起导向作用。

作为优选的实施例，所述异型撑杆42的底部开有安装孔，所述安装孔内固定安装有扭簧46，所述安装架43通过所述扭簧46转动安装在所述安装孔内。当所述仿形轮44从所述翼板11的复杂形状处行走至规则形状处时，所述扭簧46能够对转动的所述安装架43进行复位，避免所述仿形轮44出现卡顿现象；同时，所述扭簧46在对所述安装架43复位时，能够同时对安装在所述安装架43上的所述焊枪3复位，避免焊接出错。

作为优选的实施例，请参照图2，所述行走架41的顶部沿横向开有通槽47，所述通槽47的底部开有横导向孔48，所述异型撑杆42的左端穿过所述通槽47后活动套设在所述横导向孔48内，用于对沿横向移动的所述异型撑杆42进行导向作用。

作为优选的实施例，请继续参照图1，所述通槽47内固定安装有第一弹簧49，所述异型撑杆42的左端穿过所述第一弹簧49后活动套设在所述横导向孔48内，并且所述第一弹簧49的远端与所述异型撑杆42固定连接。

由于所述纵梁1的截面形状变化时，会导致所述仿形轮44和所述焊枪3的位置发生变化，所述第一弹簧49的弹力作用能够通过所述异型撑杆42对所述仿形轮44和所述焊枪3进行复位。

作为优选的实施例，所述工作台2的顶部沿纵向固定设置有轨道21，所述行走架41包括支撑架411、滚轮412和驱动件413，其中，所述滚轮412转动安装在所述支撑架411上；所述驱动件413固定安装在所述支撑架411上，所述驱动件413的输出端与所述滚轮412固定连接。

作为优选的实施例，所述行走架41还包括支撑杆414、支撑横梁415和第二弹簧416，所述支撑架411上开有竖导向孔410，所述支撑杆414的底端活动设置在所述竖导向孔410内；所述支撑横梁415固定连接在所述支撑杆414的顶部；所述第二弹簧416固定设置在所述支撑架411的顶部，所述支撑杆414的底端穿过所述第二弹簧416后活动套设在所述竖导向孔410内，并且所述第二弹簧416的顶端与所述支撑横梁415固定连接。

受所述第二弹簧416的弹力作用，能够在所述行走架41行走时起减震作用。

作为优选的实施例，所述工作台2的上表面沿纵向设置有若干个固定工装5，用于对放置在所述工作台2上表面的所述纵梁1夹紧固定，所述固定工装5包括底座51、固定夹板52、活动夹板53和伸缩驱动件54，所述底座51固定安装在所述工作台2的上表面；所述固定夹板52固定设置在所述底座51的一端；所述活动夹板53沿横向滑动设置在所述底座51上；所述伸缩驱动件54固定安装在所述底座51上，其输出端与所述活动夹板53固定连接，用于驱动所述活动夹板53靠近或远离所述固定夹板52。

通过操控所述伸缩驱动件54，能够带动所述活动夹板53靠近或远离所述固定夹板52，用以将所述纵梁1压紧在所述固定夹板52上，实现对所述纵梁1的装夹固定。

作为优选的实施例，所述工作台2上表面固定设置有两排所述固定工装5，用于在对另一侧的焊接间隙焊接时，对所述纵梁1装夹固定。

为了方便地理解本发明，以下结合图1和图2对本发明的工作原理进行详细说明：

首先将点焊拼装后的所述纵梁1放置在所述工作台2的上表面，并保持所述纵梁1的长度方向与所述工作台2的长度方向一致，操控若干个所述固定工装5对所述纵梁1进行装夹固定，具体过程为：启动所述伸缩驱动件54带动所述活动夹板53向对应的所述固定夹板52靠近，直至将所述纵梁1压紧在所述固定夹板52上，以将所述纵梁1固定在所述工作台2的上表面。拉动所述异型撑杆42以调整所述仿形轮44的位置，使所述仿形轮44落在靠近待焊接焊接间隙一侧的所述翼板11的顶部，并使所述翼板11的顶部嵌入所述行走槽440内。启动所述驱动件413带动所述滚轮412转动，以使所述滚轮412在所述轨道21行走移动，并通过所述行走架41带动所述仿形轮44在所述翼板11的顶部行走。在行走过程中，所述焊枪3对焊接间隙进行焊接。

需要说明的是，在行走移动过程中，所述滚轮412和所述仿形轮44分别在所述轨道21和所述翼板11上行走，类似于火车在铁轨上移动。由于所述行走槽440具有一定的深度，当所述翼板11的形状发生变化时，所述翼板11的侧壁对所述行走槽440的侧壁产生以横向力，从而调整所述仿形轮44的角度，使其始终沿着所述翼板11的顶部行走。另外，当所述纵梁1的横截面发生变化时，在所述第一弹簧49的弹力作用下，所述仿形轮44和所述滚轮412的间距可根据所述纵梁1的截面尺寸实时地自行调整，使所述行走槽440的侧壁始终紧贴所述翼板11的顶部侧壁。

当所述纵梁1上的一侧焊接间隙焊接完成后，将所述纵梁1的首尾两端对调，并转动所述安装座45，使所述焊枪3绕着所述安装架43的轴向转动180°，然后使用所述固定组件将所述安装架43固定。然后调整另一个所述仿形轮44的位置，使其落在所述纵梁1上另一侧的所述翼板11顶部，重复上述过程，即能对所述纵梁1上另一侧的焊接间隙进行焊接。

本发明提供的一种半挂车纵梁仿形焊接设备具有以下有益效果：

(1)所述仿形行走机构4沿所述工作台2的纵向移动时，能够带动所述仿形轮44在所述翼板11的顶部行走，并且所述翼板11的顶部与所述行走槽440相互配合，能够对所述焊枪3起导向作用，使所述焊枪3沿着焊接间隙移动，能够适用于对具有复杂形状焊接间隙的所述纵梁1焊接；由于所述焊枪3和所述仿形轮44共同安装在所述安装架43上，能够使所述焊枪3和所述仿形轮44的间距在上述行走过程中始终保持不变，有利于保持焊接工作的稳定性；同时，由于所述异型撑杆42沿横向活动设置在所述行走架41上，并且所述仿形轮44在行走过程中受所述翼板11的限制作用，使得所述仿形轮44的位置能够随着所述纵梁1的截面尺寸实时自动调节，能够适用于变截面的所述纵梁1的焊接工作；

(2)所述焊枪3通过所述安装座45转动安装在所述安装架43上，并能够在所述安装架43上旋转180°，能够对所述纵梁1上左右两侧的焊接间隙进行焊接；

(3)所述安装架43的左右两侧均转动安装有所述仿形轮44，从而在对所述纵梁1上左右两侧的焊接间隙进行焊接时，能够分别对所述焊枪3起导向作用。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种半挂车纵梁仿形焊接设备，用于对拼装好的变截面纵梁进行焊接，所述纵梁包括两个翼板和腹板，其特征在于，所述半挂车纵梁仿形焊接设备包括：

工作台，用于放置所述纵梁；

焊枪，用于焊接所述纵梁的焊接间隙；

仿形行走机构，活动设置在所述工作台上，所述仿形行走机构包括：

行走架，活动设置在所述工作台的顶部，并能够沿所述工作台的纵向移动；

异型撑杆，沿横向活动设置在所述行走架上；

安装架，转动安装在所述异型撑杆的底部，其转轴沿竖直方向，所述焊枪固定安装在所述安装架上；

仿形轮，转动安装在所述安装架上，其转轴沿横向设置；所述仿形轮上沿纵向开有行走槽，所述行走槽的宽度与所述翼板的厚度相匹配，用于沿所述翼板的顶部行走。

2.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述安装架上转动安装有安装座，其转轴沿竖直方向，所述焊枪固定安装在所述安装座上；所述安装座上固定安装有固定组件，用于在所述安装座转动180°后将其锁紧固定。

3.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述安装架的左右两侧均转动安装有所述仿形轮。

4.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述异型撑杆的底部开有安装孔，所述安装孔内固定安装有扭簧，所述安装架通过所述扭簧转动安装在所述安装孔内。

5.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述行走架的顶部沿横向开有通槽，所述通槽的底部开有横导向孔，所述异型撑杆的左端穿过所述通槽后活动套设在所述横导向孔内。

6.根据权利要求5所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述通槽内固定安装有第一弹簧，所述异型撑杆的左端穿过所述第一弹簧后活动套设在所述横导向孔内，并且所述第一弹簧的远端与所述异型撑杆固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述工作台的顶部沿纵向固定设置有轨道，所述行走架包括：

支撑架；

滚轮，转动安装在所述支撑架上；

驱动件，固定安装在所述支撑架上，所述驱动件的输出端与所述滚轮固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述行走架还包括：

支撑杆，所述支撑架上开有竖导向孔，所述支撑杆的底端活动设置在所述竖导向孔内；

支撑横梁，固定连接在所述支撑杆的顶部；

第二弹簧，固定设置在所述支撑架的顶部，所述支撑杆的底端穿过所述第二弹簧后活动套设在所述竖导向孔内，并且所述第二弹簧的顶端与所述支撑横梁固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述工作台的上表面沿纵向设置有若干个固定工装，用于对放置在所述工作台上表面的所述纵梁夹紧固定，所述固定工装包括：

底座，固定安装在所述工作台的上表面；

固定夹板，固定设置在所述底座的一端；

活动夹板，沿横向滑动设置在所述底座上；

伸缩驱动件，固定安装在所述底座上，其输出端与所述活动夹板固定连接，用于驱动所述活动夹板靠近或远离所述固定夹板。

10.根据权利要求9所述的一种半挂车纵梁仿形焊接设备，其特征在于，所述工作台上表面固定设置有两排所述固定工装。

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