CN114248060A - 一种用于大型工件的翻转焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大型工件的翻转焊接装置，包括基座和环形皮带，基座上设有竖立的两根基杆，两根基杆的下部均安装有一个滚轮，两根基杆的上部均设有一个可旋转的摆锤组件，两个摆锤组件上也均设有一个滚轮，环形皮带绕设于四个滚轮上，作业前两个摆锤组件朝外旋转以便于大型工件落放于皮带上、并在翻转前朝内旋转以调整环形皮带对大型工件形成的带传动包角，基座上还设有旋转驱动组件，旋转驱动组件的驱动端和基杆下部的一个滚轮连接、用于驱动滚轮滚动以使环形皮带带动大型工件翻转。本发明具有结构简单紧凑、操作方便快捷、适用性强、能保证产品完整性、大大提高工作效率、大大降低人力成本、使焊接效果好的优点。

Description

一种用于大型工件的翻转焊接装置

技术领域

本发明主要涉及到自动化焊接生产领域，尤其涉及一种用于大型工件的翻转焊接装置。

背景技术

在现代生产中，焊接运用越来越多。但是在焊接一些大型的工件时，却存在以下技术问题：

一是大型工件尺寸过大、重量较重，在对大型工件进行变位焊接、翻转焊接时，需要人工搬运大型工件，这不但十分麻烦、耗时长、工作效率低，而且还需要多人共同参与出力，导致人力成本高，甚至有时候发生砸伤、割伤等风险。

二是当前大型工件的焊接要求高，使得需要对不同面进行多方位焊接，也即在焊接同一个大型工件时，需要多次的变换该大型工件的作业面，也即需要多次的使该大型工件翻转，这无疑增加了作业难度。

三是当前大型工件的加工制作要求高，尤其是对于工件表面的粗糙度、精度、外观完整度等有严格的要求。这导致人工在变位、翻转大型工件时，时常会损伤了工件表面，影响了产品完整性。

四是当前大型工件规格不一、形状高度多样、焊接位置不同。这导致在变位、翻转后，焊接工人不能以最舒适的作业位置进行焊接，不但导致焊接耗时长、工作效率低、焊接出现瑕疵，而且还增加了工人得作业难度和工作强度。

五是当前大型工件的长度不一，有的甚至很长，这导致人工在变位、翻转大型工件时，不但十分麻烦、耗时长、工作效率低，而且还需要多人共同参与出力，导致人力成本高，甚至有时候发生砸伤、割伤等风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、操作方便快捷、适用性强、能保证产品完整性、大大提高工作效率、大大降低人力成本、使焊接效果好的用于大型工件的翻转焊接装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于大型工件的翻转焊接装置，包括基座和环形皮带，所述基座上设有竖立的两根基杆，两根所述基杆的下部均安装有一个滚轮，两根所述基杆的上部均设有一个可旋转的摆锤组件，两个所述摆锤组件上也均设有一个滚轮，所述环形皮带绕设于四个滚轮上、并在两个摆锤组件之间形成U形的皮带承载部，作业前两个所述摆锤组件朝外旋转呈打开状态以便于大型工件落放于皮带承载部上、并在翻转前朝内旋转靠拢呈关闭状态以调整环形皮带对大型工件形成的带传动包角，所述基座上还设有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件的驱动端和基杆下部的一个滚轮连接、用于驱动滚轮滚动以使环形皮带带动大型工件翻转。

作为本发明的进一步改进，所述摆锤组件包括旋转轴、两根固定杆、伸缩驱动件和两块平行安装的安装板，两根所述固定杆分别设于安装板的左右两端用于将两块安装板形成固定连接，两块所述安装板的中部通过旋转轴可旋转地安装于基杆上；一根固定杆上套设有滚轮，另一根所述固定杆和伸缩驱动件的驱动端铰接，所述伸缩驱动件的尾端铰接安装于基杆上、用于通过伸缩驱动使摆锤组件绕旋转轴来回摆动。

作为本发明的进一步改进，所述摆锤组件还包括连接于两块安装板之间的支撑板、以用于使两块安装板形成稳固连接。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩驱动件包括安装座和第一液压油缸，所述安装座凸出安装于基杆上，所述第一液压油缸的底端可旋转地铰接安装于安装座上、且伸缩端和固定杆可旋转地铰接。

作为本发明的进一步改进，所述滚轮的圆周面上设有一圈凹槽、以用于使环形皮带嵌设于凹槽内。

作为本发明的进一步改进，所述基杆下部的滚轮的外侧设有保护板，所述保护板通过多根连接杆和基杆固定连接、用于将滚轮夹设于保护板和基杆之间以防止环形皮带脱离，所述滚轮的中心轴的两端分别安装于保护板和基杆上。

作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动组件包括液压马达，所述液压马达的旋转轴端和滚轮连接、以用于驱动滚轮滚动。

作为本发明的进一步改进，所述基座上还设有用于调整不同大型工件焊接作业高度的升降机构，所述升降机构包括两个竖立的升降驱动件和一根横设的升降杆，所述基杆的内部中空且横截面呈凹状，两根所述基杆的中空内部分别安装有一个升降驱动件，所述升降杆同时和两个升降驱动件的驱动端连接、用于待大型工件翻转到位后升起以将大型工件承载在升降杆上并抬升至焊接作业高度。

作为本发明的进一步改进，所述两个升降驱动件包括两个第二液压油缸，一个所述第二液压油缸正向安装于一根基座内的下部、用于和升降杆的底面连接以推动升降杆上升，另一个所述第二液压油缸倒向安装于另一根基座内的上部、用于和升降杆的顶面连接以同步拉动升降杆上升，两个所述第二液压油缸和一套液压机构串联。

作为本发明的进一步改进，所述基座的底部设有多个脚轮、用于推动翻转焊接装置移动以调整两个翻转焊接装置之间的作业距离，所述基座的底部还设有多个制动件、以用于移动到位后使翻转焊接装置保持位置固定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

一是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，滚轮、旋转驱动组件、摆锤组件、环形皮带等相互支持，相互配合，构成了一个技术功能团，能够实现对尺寸过大、重量较重的大型工件进行变位、翻转，完全杜绝了人工搬运，这不但大大降低了作业难度、大大缩短了作业时长、大大提高了工作效率，而且无需多人参与，大大降低了人力成本，并且避免了人工搬运而发生的砸伤、割伤等风险，作业安全性大大提高。

二是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，自动化程度高、适用性强，环形皮带上能够落放不同型号、不同重量、不同形状的大型工件，并且两个摆锤组件也能够针对不同大型工件而调整不同的带传动包角，使得翻转效果好。

三是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，操作方便灵活，翻转十分便利，环形皮带能够带动大型工件翻转各种想要的角度和形态，使得即使同一个大型工件在作业时需要多次翻转来调整焊接作业面时，也是能快速、轻松的实现，这大大降低了焊接作业难度和强度，焊接效果极佳。

四是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，带动翻转的环形皮带是柔性的，这不会损伤工件表面，不会影响工件表面的粗糙度、精度、外观完整度，有效保障了工件的产品完整性和美观度。

五是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，基杆的特殊结构设计，不但保证了其自身的结构稳定性，而且形成了安装空间，节省了升降驱动件的空间占用，使得本装置结构紧凑合理。

六是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，升降机构的特殊设计，能针对不同型号、不同大小的大型工件，或者针对同一个大型工件的不同焊接面，工人可以通过升降机构将大型工件每次都调整至最佳的焊接作业高度，甚至不同的焊接工人由于身高、作业习惯的不同，也有不同的焊接高度需求，都可以调整到位。这大大降低了焊接作业难度和强度，适用性极强，使得焊接效果极佳。

附图说明

图1是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置的立体结构原理示意图。

图2是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置的正视结构原理示意图。

图3是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置的侧视结构原理示意图。

图4是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置的俯视结构原理示意图

图中各标号表示：

1、基座；11、脚轮；12、制动件；2、基杆；21、保护板；22、连接杆；3、滚轮；4、旋转驱动组件；5、摆锤组件；51、安装板；52、旋转轴；53、固定杆；54、伸缩驱动件；541、安装座；542、第一液压油缸；55、支撑板；6、环形皮带；7、升降机构；71、升降驱动件；72、升降杆。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1至图4所示，本发明提供一种用于大型工件的翻转焊接装置，包括基座1和环形皮带6，基座1上设有竖立的两根基杆2，两根基杆2的下部均安装有一个滚轮3，两根基杆2的上部均设有一个可旋转的摆锤组件5，两个摆锤组件5上也均设有一个滚轮3，环形皮带6绕设于四个滚轮3上、并在两个摆锤组件5之间形成U形的皮带承载部(如图2中的A所示，即为U形的皮带承载部)，作业前两个摆锤组件5朝外旋转呈打开状态以便于大型工件落放于皮带承载部上、并在翻转前朝内旋转靠拢呈关闭状态以调整环形皮带6对大型工件形成的带传动包角，基座1上还设有旋转驱动组件4，旋转驱动组件4的驱动端和基杆2下部的一个滚轮3连接、用于驱动滚轮3滚动以使环形皮带6带动大型工件翻转。具体他实施原理如下：

作业时，两根基杆2上部的两个摆锤组件5朝外旋转呈打开状态，两个摆锤组件5之间的间隔距离最大化，以便于外部吊装设备将大型工件从两个摆锤组件5之间朝下吊落并最终落放于环形皮带6的U形皮带承载部上(也即处于U形最低端)。外部吊装设备撤离，此时在大型工件的重力作用下，会压紧环形皮带6，使得环形皮带6绷紧绕设于四个滚轮3上。

然后两个摆锤组件5朝内旋转靠拢呈关闭状态，也即两个摆锤组件5会越靠越近，并带动环形皮带6逐渐形成对大型工件包覆状态，这一朝内旋转靠拢的过程，是根据不同的大型工件来旋转到合适的位置，目的就是要调整环形皮带6对该大型工件形成的带传动包角(带传动包角为本领域熟悉的专业词汇，是指皮带与物品接触弧所对的圆心角。包角越小，接触面所产生的摩擦力总和也越小，会影响传动的扭矩，使皮带打滑；为了提高皮带传动的承载能力，包角不能太小)。也即针对不同型号的大型工件，两个摆锤组件5的旋转靠拢状态是不一样的，总之就是要使环形皮带6对该大型工件形成极佳的带传动包角，使得环形皮带6在运转时能够带动该大型工件翻转。至于调整到什么位置，可由现场人员根据该大型工件的实际情况进行掌控。

当两个摆锤组件5调整到位后，旋转驱动组件4会驱动滚轮3滚动，滚轮3带动环形皮带6运行，使得环形皮带6带动大型工件发生翻转。当翻转到位后，旋转驱动组件4停止驱动。在本实施例中，环形皮带6为环形钢丝皮带，承载能力强。并且环形皮带6的表明设有橡胶层，一是用于增加摩擦力，二是对大型工件表面形成缓冲保护。当焊接完成后，两个摆锤组件5再次朝外旋转呈打开状态，两个摆锤组件5之间的间隔距离最大化，以便于外部吊装设备将大型工件从两个摆锤组件5之间吊走，也便于外部吊装设备将下一个大型工件吊来。

通过以上特殊的科学设计，具有如下技术优点：

一是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，滚轮3、旋转驱动组件4、摆锤组件5、环形皮带6等相互支持，相互配合，构成了一个技术功能团，能够实现对尺寸过大、重量较重的大型工件进行变位、翻转，完全杜绝了人工搬运，这不但大大降低了作业难度、大大缩短了作业时长、大大提高了工作效率，而且无需多人参与，大大降低了人力成本，并且避免了人工搬运而发生的砸伤、割伤等风险，作业安全性大大提高。

二是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，自动化程度高、适用性强，环形皮带6上能够落放不同型号、不同重量、不同形状的大型工件，并且两个摆锤组件5也能够针对不同大型工件而调整不同的带传动包角，使得翻转效果好。

三是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，操作方便灵活，翻转十分便利，环形皮带6能够带动大型工件翻转各种想要的角度和形态，使得即使同一个大型工件在作业时需要多次翻转来调整焊接作业面时，也是能快速、轻松的实现，这大大降低了焊接作业难度和强度，焊接效果极佳。

四是本发明的用于大型工件的翻转焊接装置，带动翻转的环形皮带6是柔性的，这不会损伤工件表面，不会影响工件表面的粗糙度、精度、外观完整度，有效保障了工件的产品完整性和美观度。

进一步，在较佳实施例中，摆锤组件5包括旋转轴52、两根固定杆53、伸缩驱动件54和两块平行安装的安装板51，两根固定杆53分别设于安装板51的左右两端用于将两块安装板51形成固定连接，两块安装板51的中部通过旋转轴52可旋转地安装于基杆2上；一根固定杆53上套设有滚轮3，另一根固定杆53和伸缩驱动件54的驱动端铰接，伸缩驱动件54的尾端铰接安装于基杆2上、用于通过伸缩驱动使摆锤组件5绕旋转轴52来回摆动。

两根固定杆53和两块安装板51使得摆锤组件5构成了一个盒状，这大大提高了摆锤组件5的整体牢靠性和稳定性。同时两块安装板51便于固定杆53的两端安装，也即便于滚轮3的安装，提高了滚轮3的牢靠性和稳定性(因为滚轮3要承载环形皮带6，也即要承载重量较重的大型工件)，有效保障了翻转作业的稳定进行。并且滚轮3夹设于两块安装板51之间，也即使得滚轮3上的环形皮带6夹设于两块安装板51之间，使得滚轮3上的环形皮带6不会脱离滚轮3，保障了设备的安全运行。

进一步，在较佳实施例中，摆锤组件5还包括连接于两块安装板51之间的支撑板55、以用于使两块安装板51形成稳固连接。支撑板55进一步提高了呈盒状的摆锤组件5的整体牢靠性和稳定性。

进一步，在较佳实施例中，伸缩驱动件54包括安装座541和第一液压油缸542，安装座541凸出安装于基杆2上，第一液压油缸542的底端通过一根旋转轴可旋转地铰接安装于安装座541上、且伸缩端和固定杆53可旋转地铰接。当第一液压油缸542朝上伸出时，会推动摆锤组件5绕旋转轴52转动，使得两个摆锤组件5朝内旋转靠拢呈关闭状态，也即两个摆锤组件5会越靠越近进一步。当第一液压油缸542朝下缩回时，会拉动摆锤组件5绕旋转轴52转动，使得两个摆锤组件5朝外旋转呈打开状态，两个摆锤组件5之间的间隔距离逐渐变大。

在较佳实施例中，滚轮3的圆周面上设有一圈凹槽、以用于使环形皮带6嵌设于凹槽内。这使得环形皮带6安装稳固，不会脱离。

进一步，在较佳实施例中，基杆2下部的滚轮3的外侧设有保护板21，保护板21通过多根连接杆22和基杆2固定连接、用于将滚轮3夹设于保护板21和基杆2之间以防止环形皮带6脱离，滚轮3的中心轴的两端分别安装于保护板21和基杆2上。通过设置保护板21，一是对滚轮3形成夹设，进一步使得滚轮3上的环形皮带6不会脱离，保障了设备的安全运行。二是保护板21通过多根连接杆22和基杆2固定连接，也便于滚轮3的安装，提高了滚轮3的牢靠性和稳定性(因为滚轮3要承载环形皮带6，也即要承载重量较重的大型工件)，有效保障了翻转作业的稳定进行。

进一步，在较佳实施例中，旋转驱动组件4包括液压马达，液压马达的旋转轴端和滚轮3连接、以用于驱动滚轮3滚动。当然，在其他实施例中，也可以换成其他驱动马达，如电机等，都应属于本发明的保护范围。

进一步，在较佳实施例中，基座1上还设有用于调整不同大型工件焊接作业高度的升降机构7，升降机构7包括两个竖立的升降驱动件71和一根横设的升降杆72，基杆2的内部中空且横截面呈凹状，两根基杆2的中空内部分别安装有一个升降驱动件71，升降杆72同时和两个升降驱动件71的驱动端连接、用于待大型工件翻转到位后升起以将大型工件承载在升降杆72上并抬升至焊接作业高度。基杆2的特殊结构设计，不但保证了其自身的结构稳定性，而且形成了安装空间，节省了升降驱动件71的空间占用，使得本装置结构紧凑合理。在翻转作业时，升降杆72降至最低点，使得不会对落放于环形皮带6上的大型工件形成阻碍。待环形皮带6带动大型工件翻转到位后，两个升降驱动件71同时驱动升降杆72升起，并使大型工件脱离环形皮带6并承载在升降杆72上，然后升降杆72带动该大型工件抬升至最佳的焊接作业高度进行焊接。该面的焊接完成后，两个升降驱动件71同时驱动升降杆72降落，使得大型工件再次回到环形皮带6上并再次翻转至下一个焊接面，然后两个升降驱动件71同时驱动升降杆72升起，再次带动该大型工件抬升至最佳的焊接作业高度进行焊接。针对不同型号、不同大小的大型工件，或者针对同一个大型工件的不同焊接面，工人可以通过升降机构7将大型工件每次都调整至最佳的焊接作业高度，甚至不同的焊接工人由于身高、作业习惯的不同，也有不同的焊接高度需求，都可以调整到位。这大大降低了焊接作业难度和强度，适用性极强，使得焊接效果极佳。升降杆72的顶面上设有弹性材料，用于承载大型工件时减震、并对大型工件形成保护。弹性材料由橡胶或者硅胶或者其他材料制作。

进一步，在较佳实施例中，两个升降驱动件71包括两个第二液压油缸，一个第二液压油缸正向安装于一根基座1内的下部、用于和升降杆72的底面连接以推动升降杆72上升，另一个第二液压油缸倒向安装于另一根基座1内的上部、用于和升降杆72的顶面连接以同步拉动升降杆72上升，两个第二液压油缸和一套液压机构串联。这种特殊的结构设计，使得一个第二液压油缸进油时、同时另一个第二液压油缸出油，两者联动，液压油平衡，使得两者的驱动效果一致，不但升降杆72的抬升效果好，而且不会出现卡机的现象，有效保证了本装置的稳定运行，也有效延长了设备的使用寿命。

进一步，在较佳实施例中，基座1的底部设有多个脚轮11、用于推动翻转焊接装置移动以调整两个翻转焊接装置之间的作业距离，基座1的底部还设有多个制动件12、以用于移动到位后使翻转焊接装置保持位置固定。当需要对多个长度较长的大型工件进行翻转和焊接时，可以使用两台本发明的翻转焊接装置同时承载起大型工件，并且通过脚轮11可以灵活调整两个翻转焊接装置之间的作业距离，适应性更强。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：包括基座(1)和环形皮带(6)，所述基座(1)上设有竖立的两根基杆(2)，两根所述基杆(2)的下部均安装有一个滚轮(3)，两根所述基杆(2)的上部均设有一个可旋转的摆锤组件(5)，两个所述摆锤组件(5)上也均设有一个滚轮(3)，所述环形皮带(6)绕设于四个滚轮(3)上、并在两个摆锤组件(5)之间形成U形的皮带承载部，作业前两个所述摆锤组件(5)朝外旋转呈打开状态以便于大型工件落放于皮带承载部上、并在翻转前朝内旋转靠拢呈关闭状态以调整环形皮带(6)对大型工件形成的带传动包角，所述基座(1)上还设有旋转驱动组件(4)，所述旋转驱动组件(4)的驱动端和基杆(2)下部的一个滚轮(3)连接、用于驱动滚轮(3)滚动以使环形皮带(6)带动大型工件翻转。

2.根据权利要求1所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述摆锤组件(5)包括旋转轴(52)、两根固定杆(53)、伸缩驱动件(54)和两块平行安装的安装板(51)，两根所述固定杆(53)分别设于安装板(51)的左右两端用于将两块安装板(51)形成固定连接，两块所述安装板(51)的中部通过旋转轴(52)可旋转地安装于基杆(2)上；一根固定杆(53)上套设有滚轮(3)，另一根所述固定杆(53)和伸缩驱动件(54)的驱动端铰接，所述伸缩驱动件(54)的尾端铰接安装于基杆(2)上、用于通过伸缩驱动使摆锤组件(5)绕旋转轴(52)来回摆动。

3.根据权利要求2所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述摆锤组件(5)还包括连接于两块安装板(51)之间的支撑板(55)、以用于使两块安装板(51)形成稳固连接。

4.根据权利要求2所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述伸缩驱动件(54)包括安装座(541)和第一液压油缸(542)，所述安装座(541)凸出安装于基杆(2)上，所述第一液压油缸(542)的底端可旋转地铰接安装于安装座(541)上、且伸缩端和固定杆(53)可旋转地铰接。

5.根据权利要求1所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述滚轮(3)的圆周面上设有一圈凹槽、以用于使环形皮带(6)嵌设于凹槽内。

6.根据权利要求2所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述基杆(2)下部的滚轮(3)的外侧设有保护板(21)，所述保护板(21)通过多根连接杆(22)和基杆(2)固定连接、用于将滚轮(3)夹设于保护板(21)和基杆(2)之间以防止环形皮带(6)脱离，所述滚轮(3)的中心轴的两端分别安装于保护板(21)和基杆(2)上。

7.根据权利要求1所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述旋转驱动组件(4)包括液压马达，所述液压马达的旋转轴端和滚轮(3)连接、以用于驱动滚轮(3)滚动。

8.根据权利要求1所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述基座(1)上还设有用于调整不同大型工件焊接作业高度的升降机构(7)，所述升降机构(7)包括两个竖立的升降驱动件(71)和一根横设的升降杆(72)，所述基杆(2)的内部中空且横截面呈凹状，两根所述基杆(2)的中空内部分别安装有一个升降驱动件(71)，所述升降杆(72)同时和两个升降驱动件(71)的驱动端连接、用于待大型工件翻转到位后升起以将大型工件承载在升降杆(72)上并抬升至焊接作业高度。

9.根据权利要求8所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述两个升降驱动件(71)包括两个第二液压油缸，一个所述第二液压油缸正向安装于一根基座(1)内的下部、用于和升降杆(72)的底面连接以推动升降杆(72)上升，另一个所述第二液压油缸倒向安装于另一根基座(1)内的上部、用于和升降杆(72)的顶面连接以同步拉动升降杆(72)上升，两个所述第二液压油缸和一套液压机构串联。

10.根据权利要求1所述的用于大型工件的翻转焊接装置，其特征在于：所述基座(1)的底部设有多个脚轮(11)、用于推动翻转焊接装置移动以调整两个翻转焊接装置之间的作业距离，所述基座(1)的底部还设有多个制动件(12)、以用于移动到位后使翻转焊接装置保持位置固定。

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