CN115008071A - 一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置，属于铁路机车制造设备技术领域，包括：平台底座上设有两组平行设置的导轨和多个横跨于导轨上方的桥式压紧装置，桥式压紧装置用于在焊接时于箱型梁的高度方向压紧箱型梁；至少一对焊接小车与导轨滑动连接并设置于箱型梁的两侧，对箱型梁进行焊接；多个横向压紧定位装置设置于每组导轨之间并布设于箱型梁的两侧，焊接小车底部与导轨之间设有避让空间；多个挠度支撑装置设置于箱型梁下部用于支撑箱型梁形成预设挠度。相比现有铁镦压紧手工焊接方式，有效减少了手工焊接接头，提高焊缝质量，减少了操作工数量并降低了操作工工作强度，能满足工程车不同规格箱型梁的焊接技术要求，实现箱型梁的自动焊接。

Description

一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置

技术领域

本发明属于铁路机车制造设备技术领域，更具体地，涉及一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置。

背景技术

箱型梁主要由盖板、腹板、隔板、底板四部分组成。箱型梁具有一定先进性和优越性，属于力学性能方面的经济断面组合结构，具有承载能力强，结构稳定性强等特点。在轨道工程作业车生产制造中箱型梁起主要承载作用，是轨道工程作业车生产制造中必不可少的焊接结构。

国内工程车生产制造企业对箱型梁焊接均采用铁镦压紧手工焊接方式，该方式存在焊接实物质量差(箱型梁长度最短2mm，最长达到22m，人工焊接接头多)、生产效率低(人工焊接速度慢，同时必须四人两侧同时焊接)及安全隐患(铁镦频繁吊运，易对操作工造成伤害)。根据市场调查，其他行业的箱型梁焊接有四种方式：机器人焊接、龙门压紧手工焊接、龙门悬臂焊接及铁镦压紧手工焊。龙门压紧手工焊接，仍存在手工焊接接头多焊缝成型差等缺陷；悬臂梁焊接无法满足长度需求，需进行多次调整或增加悬臂梁焊机，且焊接后变形量大、旁弯大，后续火焰调修困难，两种焊接方式均满足不了工程作业车箱型梁焊接技术要求。采用机器人焊接，需联合研发，成本高、占用场地大。

发明内容

本发明的目的针对现有技术存在的问题，提供一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置，减少手工焊接接头，提高焊缝质量，减少了操作工数量并降低了操作工工作强度，减少了焊接作业的时间，提高焊接效率，能满足工程车不同规格箱型梁的焊接技术要求,可实现长直形箱型梁的自动焊接。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置，包括：

平台底座，所述平台底座上设有两组平行设置的导轨和多个横跨于所述导轨上方的桥式压紧装置，两组所述导轨之间用于放置待焊接的箱型梁，所述桥式压紧装置用于在焊接时于所述箱型梁的高度方向压紧所述箱型梁；

至少一对焊接小车，一对所述焊接小车与所述导轨滑动连接并设置于所述箱型梁的两侧，对所述箱型梁进行焊接；

多个横向压紧定位装置，设置于每组所述导轨之间并布设于所述箱型梁的两侧，用于在焊接时横向压紧所述箱型梁，所述焊接小车底部与所述导轨之间设有避让空间，所述横向压紧定位装置能够伸缩旋转进入至该避让空间以避让所述焊接小车在导轨上的滑动路径并在避让后继续横向压紧所述箱型梁；

多个挠度支撑装置，设置于所述箱型梁下部用于支撑所述箱型梁形成预设挠度。

优选的，所述焊接小车靠近所述箱型梁的端部设有焊枪摆动机构，所述焊枪摆动机构包括：

固定板，所述固定板的一侧设有电机安装座，所述电机安装座上设有电机，所述电机的输出轴穿过所述固定板并依次连接有第一转动轴承、偏心轮和第一摆杆；

滑动机构，所述滑动机构与所述固定板的端部连接并与所述第一摆杆位于同一侧，所述滑动机构沿所述固定板的高度方向滑动设置，所述滑动机构的底部设有横向设置的导向槽；

第二摆杆，所述第二摆杆的一端与所述第一摆杆铰接，其铰接点设置在所述导向槽中，所述第二摆杆的另一端连接转轴，所述转轴穿过所述固定板并依次连接有第二转动轴承和焊枪调整杆，所述焊枪调整杆连接焊枪。

优选的，所述固定板的顶边和底边设有同方向水平延伸的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板上设有第一通孔和两个第二通孔，所述第二连接板上设有两个与所述第二通孔对应的第三通孔，所述滑动机构包括：

滑块，所述滑块为中空盒状结构，所述滑块的上下表面设有第四通孔和设置于所述第四通孔两侧的第五通孔，所述导向槽设置在所述滑块的底部；

螺杆，所述螺杆穿过所述第一通孔和第四通孔并与所述滑块螺接固定；

两个滑动杆，两个所述滑动杆设置在所述螺杆的两侧并依次穿过所述第二通孔、所述第五通孔和所述第三通孔与所述固定板螺接固定。

优选的，所述焊接小车还包括焊枪微调机构，所述焊枪微调机构与所述焊枪摆动机构连接，所述焊枪微调机构包括：

第一安装架，所述第一安装架位于所述焊接小车的底部于所述焊接小车的安装底座上方，所述第一安装架靠近所述焊枪摆动机构的端部设有横向弹簧调整件；

第二安装架，所述第二安装架垂直连接于所述第一安装架上远离所述焊枪摆动机构的另一端，所述第二安装架上部设有垂向弹簧调整件；

第三安装架，所述第三安装架包括依次垂直连接的第一件、第二件、第三件和第四件，所述第一件连接于所述焊枪摆动机构，所述第二件连接于所述第二安装架，所述垂向弹簧调整件连接于所述第三件，所述第四件沿所述导轨方向延伸并在其端部设有导轮安装座；

所述导轮安装座安装有呈直角设置的第一导轮和第二导轮，所述第一导轮能够在所述垂向弹簧调整件作用力下压紧所述箱型梁的盖板的上表面，所述第二导轮能够在所述横向弹簧调整件作用力下紧贴所述箱型梁的盖板的侧边。

优选的，所述横向弹簧调整件包括第一螺杆和套设在所述第一螺杆上的第一弹簧，所述第一螺杆穿设于所述第一安装架和所述安装底座并与所述第一安装架螺接固定，所述第一弹簧的两端分别抵接所述第一安装架和所述焊接小车的安装底座；

所述垂向弹簧调整件包括第二螺杆和套设在所述第二螺杆上的第二弹簧，所述第二螺杆穿设于所述第二安装架和所述第三件并与所述第二安装架螺接固定，所述第二弹簧的两端分别抵接所述第二安装架和所述第三件。

优选的，所述焊接小车还包括第一高度调整机构和第二高度调整机构、以及第一横向调整机构和第二横向调整机构，所述第二横向调整机构与所述第二高度调整机构通过滑槽连接板连接，所述第一高度调整机构、所述第一横向调整机构、所述第二高度调整机构和所述第二横向调整机构均为燕尾滑槽结构；

所述第一横向调整机构的轨道设置在所述安装底座上，所述第一横向调整机构的燕尾槽设置在所述第一安装架上；

所述滑槽连接板包括底面以及垂直于所述底面的侧面；

所述第二横向调整机构的轨道设置在所述滑槽连接板的底面，所述第二横向调整机构的燕尾槽设置在所述第三安装架的第一件上；

所述第一高度调整机构的轨道设置在所述第二安装架上，所述第二高度调整机构的燕尾槽设置在所述第三安装架的第二件上；

所述第二高度调整机构的轨道设置在所述滑槽连接板的侧面，所述第二高度调整机构的燕尾槽设置在所述焊枪摆动机构的固定板上。

优选的，每个所述桥式压紧装置包括：

两个支撑立柱和悬臂梁，两个所述支撑立柱固定在所述平台底座上，所述悬臂梁水平设置铰接于其中一个所述支撑立柱的端部；

所述悬臂梁的中部设有伸缩气缸，焊接时所述伸缩气缸的活塞杆伸出并抵紧所述箱型梁的上表面。

优选的，所述悬臂梁的自由端设有锁紧孔，两个所述支撑立柱中的另一个为中空结构，所述支撑立柱的内部设有气缸自锁装置，所述气缸自锁装置的一端设有顶杆，所述气缸自锁装置推动所述顶杆将所述顶杆伸入至所述锁紧孔中锁紧所述悬臂梁。

优选的，所述横向压紧定位装置呈T形结构，所述横向压紧定位装置包括：

丝杠、丝杠套筒和套筒底座，所述丝杠套筒的一端设有螺纹筒，所述丝杠螺接于所述螺纹筒内，所述丝杠套筒的另一端插接在所述套筒底座中与所述套筒底座活动连接，所述套筒底座嵌设于所述平台底座中；

所述丝杠的一端设有抵接头，旋转所述丝杠套筒并拧紧所述丝杠使所述抵接头能够抵接所述箱型梁的侧板。

优选的，每个所述挠度支撑装置包括：

两个底座和挠度支撑块，所述底座包括第一板和与第一板两端垂直连接的两个第二板，两个所述底座焊接固定在所述平台底座上；

所述底板的中部设有通孔，所述挠度支撑块的两端设有连接板，所述连接板的一侧设有圆轴，所述圆轴设置在所述通孔中使所述挠度支撑块与所述底座转动连接，所述挠度支撑块能够绕所述圆轴转动使一侧与所述平台底座抵接，另一侧与所述箱型梁的下表面抵接；

所述挠度支撑块包括L形的第一垫块和第二垫块，所述第一垫块的长边和所述第二垫块的长边垂直连接，所述第一垫块和所述第二垫块的短边位于同侧且分别设有配重块，L形的所述第一垫块或所述第二垫块用于卡接所述箱型梁；

所述第一垫块的和所述第二垫块的长边用于支撑箱型梁，且所述第一垫块的支撑高度大于所述第二垫块的支撑高度。

本发明的技术方案的有益效果在于：

本装置相比现有铁镦压紧手工焊接采用四人从箱型梁的两侧同时焊接，存在焊接接头多、焊接质量差、焊接速度慢、安全系数低等缺点，通过在箱型梁焊接的平台底座上设置导轨和导轨上方的多个桥式压紧装置，以及设置在导轨上的多个横向压紧定位装置，将多个桥式压紧装置和多个横向压紧定位装置在垂向和横向两个方向对箱型梁进行压紧，滑动连接于导轨的焊接小车从箱型梁的两侧同时进行焊接，减少手工焊接接头，提高焊缝质量，减少了操作工数量并降低了操作工工作强度，减少了焊接作业的时间，提高焊接效率，能满足工程车不同规格箱型梁的焊接技术要求,可实现长直形箱型梁的自动焊接。

进一步地，本发明的焊接小车的焊枪摆动机构采用偏心轮摆杆机构与滑动机构模拟焊工焊接方式，即电机转动带动偏心轮转动，带动摆杆的铰接点在滑动机构的导向槽中做横向反复移动，从而带动焊枪做弧形摆动，且焊枪的摆动幅度可通过调整滑动机构的高度来实现，解决了箱型梁盖板或底板与侧板形成的a10角焊缝焊接问题。

进一步地，本发明的焊接小车采用两个导轮配合垂向和横向的弹簧调整件压紧箱型梁，利用弹簧伸缩性导轮可在自动焊机移动过程中沿箱型梁的盖板和侧边进行柔性移动，根据箱型梁微变形进行焊枪在垂向和横向两个方向的自动微调，实现焊缝自动跟踪。

进一步地，本发明的焊接小车在垂向和横向均设置两套调整机构，即第一高度调整机构和第二高度调整机构、以及第一横向调整机构和第二横向调整机构，当箱型梁高度调整时，首先对第一高度调整机构相对于调整后的箱型梁高度进行适应性调整，然后调整第二高度调整机构对焊枪相对于箱型梁高度进行适应性调整，接下来依次调整第一横向调整机构和第二横向调整机构将焊枪调整到相对于箱型梁合适的横向位置，满足工程车不同规格箱型梁的自动焊接。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的俯视图；

图3示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的侧视图；

图4示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的焊接小车的结构示意图；

图5示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的焊枪摆动机构的结构示意图；

图6示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的焊枪摆动机构的主视图；

图7示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的焊枪微调机构的结构示意图；

图8示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的焊枪微调机构的主视图；

图9示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的高度调整机构和横向调整机构的结构示意图；

图10示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的高度调整机构和横向调整机构的主视图；

图11示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的高度调整机构和横向调整机构的侧视图；

图12示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的横向压紧定位装置的结构示意图；

图13示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的挠度支撑装置的结构示意图；

图14示出了本发明实施例的一种用于工程车箱型梁自动焊接装置的挠度支撑装置的主视图。

附图标记说明：

1、平台底座；2、焊接小车；21、安装底座；201、固定板；202、电机安装座；203、电机；204、第一转动轴承；205、偏心轮；206、第一摆杆；207、第二摆杆；208、转轴；209、第二转动轴承；210、焊枪调整杆；211、焊枪；212、第一连接板；213、第二连接板；22、滑动机构；220、导向槽；221、滑块；222、螺杆；223、滑动杆；224、第一螺母；225、第二螺母；226、第三螺母；231、第一安装架；232、第二安装架；233、第三安装架；2331、第一件；2332、第二件；2333、第三件；2334、第四件；234、导轮安装座；235、第一导轮；236、第二导轮；237、横向弹簧调整件；2371、第一螺杆；2372、第一弹簧；238、垂向弹簧调整件；2381、第二螺杆；2382、第二弹簧；24、第一高度调整机构；25、第二高度调整机构；26、第一横向调整机构；27、第二横向调整机构；28、滑槽连接板；3、桥式压紧装置；31、支撑立柱；32、悬臂梁；33、伸缩气缸；34、气缸自锁装置；35、顶杆；4、挠度支撑装置；41、底座；411、第一板；412、第二板；42、挠度支撑块；421、第一垫块；422、第二垫块；423、配重块；424、豁口；43、连接板；44、圆轴；5、横向压紧定位装置；51、丝杠；52、丝杠套筒；53、螺纹筒；54、套筒底座；55、抵接头；6、导轨；7、箱型梁。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

参照图1-4所示，本发明提供一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置，包括：

平台底座1，平台底座1上设有两组平行设置的导轨6和多个横跨于导轨6上方的桥式压紧装置3，导轨6之间用于放置待焊接的箱型梁7，桥式压紧装置3用于在焊接时于箱型梁7的高度方向压紧箱型梁7；

至少一对焊接小车2，一对焊接小车2与导轨6滑动连接并设置于箱型梁7的两侧，对箱型梁7进行焊接；

多个横向压紧定位装置5，设置于每组导轨6之间并布设于箱型梁7的两侧，用于在焊接时横向压紧箱型梁7，焊接小车2底部与导轨6之间设有避让空间，横向压紧定位装置5能够伸缩旋转进入至该避让空间以避让焊接小车2在导轨6上的滑动路径并在避让后继续横向压紧箱型梁7；

多个挠度支撑装置4，设置于箱型梁7下部用于支撑箱型梁7形成预设挠度。

具体的，平台底座1上设有两组导轨6，每组导轨6为两条平行设置的钢轨，每组导轨6用于焊接小车2在箱型梁7的一侧进行焊接，每组导轨可以设置2辆焊接小车2从箱型梁7的两端向中间焊接，也可以设置1辆焊接小车2从箱型梁7的一端向另一端焊接。箱型梁7主要由盖板、腹板(侧板)、隔板和底板四部分组成，在轨道工程作业车生产制造中箱型梁起主要承载作用，是轨道工程作业车生产制造中必不可少的焊接结构。焊接箱型梁7的盖板与侧板焊接为正挠焊接，焊接箱型梁的底板与侧板焊接为反挠焊接。先根据箱型梁7正挠或反挠焊接的预设挠度调整多个挠度支撑装置4的高度，将多个挠度支撑装置4设置在箱型梁7下部位于箱型梁7的梁中心、枕中部以及靠近端部处，然后将箱型梁7吊入平台底座1上的挠度支撑装置4，调整横向压紧装置5到合适高度并对箱型梁7的侧板进行横向压紧定位，然后启动桥式压紧装置3于箱型梁7的高度方向对箱型梁7垂向压紧。两侧启动焊接小车2同时进行焊接，焊接小车2通过控制电机和离合器实现移动，采用控制柜控制焊接小车2的移动方向、焊枪摆动和电压等参数，焊接小车2行走过程中，当焊接小车2遇到横向压紧装置5时，将横向压紧装置5进行180度快速旋转伸缩旋转进入至该焊接小车2下部的避让空间进行避让。焊接小车2通过后，将横向压紧装置5继续压紧定位。焊接完成后松开横向压紧定位装置5及桥式压紧装置3，将箱型梁7吊出，之后更换挠度支撑装置4的高度，将箱型梁7上下位置颠倒，再次按上述步骤吊入并操作，完成箱型梁7正挠和反挠焊接两种情况下焊缝的自动焊接。相比现有铁镦压紧手工焊接采用四人从箱型梁7的两侧同时焊接，存在焊接接头多、焊接质量差、焊接速度慢、安全系数低等缺点，本装置减少了手工焊接接头，提高了焊缝质量，同时减少了操作工数量并降低了操作工工作强度，减少了焊接作业的时间，提高焊接效率，减少铁墩的使用，提高了安全系数，该焊接装置能满足工程车不同规格箱型梁的焊接技术要求,可实现长直形箱型梁7的自动焊接。该自动焊接装置可适用于型号JW4G、GCY-300Ⅱ、JZW-4G、DPT等300mm箱型梁以及型号GCY-300Ⅱ、GCY-300ⅡJS等400mm箱型梁，能够满足所有工程车的箱型梁自动焊接，可实现长直箱型梁的自动焊接。

进一步地，相比采用机器人焊接方式需要重新调整生产线布置，存在研发成本高、占用场地大等不足，本装置可在现有的铁镦压紧手工焊接生产线上原地独立改造而无需重新布置生产线，研发成本低且占用场地小。

优选地，本示例中，焊接小车2设置有一组，每组2个；桥式压紧装置3设置有5个；挠度支撑装置4设置有5个；横向压紧定位装置5设置有3组，每组2个。

可选的，参照图5-6所示，焊接小车2靠近箱型梁7的端部设有焊枪摆动机构，焊枪摆动机构包括：

固定板201，固定板201的一侧设有电机安装座202，电机安装座202上设有电机203，电机203的输出轴穿过固定板201并依次连接有第一转动轴承204、偏心轮205和第一摆杆206；

滑动机构22，滑动机构22与固定板201的端部连接并与第一摆杆206位于同一侧，滑动机构22沿固定板202的高度方向滑动设置，滑动机构22的底部设有横向设置的导向槽220；

第二摆杆207，第二摆杆207的一端与第一摆杆206铰接，其铰接点设置在导向槽220中，第二摆杆207的另一端连接转轴208，转轴208穿过固定板201并依次连接有第二转动轴承209和焊枪调整杆210，焊枪调整杆210连接焊枪211。

具体的，电机203采用螺栓紧固方式安装于电机安装座202，电机安装座202采用螺栓紧固方式安装于固定板201一侧，偏心轮205安装于固定板201另一侧，通过电机203的输出轴使偏心轮205与第一转动轴承204及电机203连接，实现同步转动。第一摆杆206的一端与电机203的输出轴同心嵌套，另一端与第二摆杆207铰接，铰接点采用螺栓固定设置在滑动机构22的导向槽220中，第二摆杆207与转轴208同心螺栓紧固连接，转轴208与焊枪调整杆210同心螺栓顶固连接，焊枪211采用卡箍与焊枪调整杆210连接。电机203外侧采用螺栓紧固方式安装电机防护罩，轴承均装有轴承盖。电机203带动偏心轮205转动，从而带动第一摆杆206与第二摆杆207的铰接点在导向槽220中做横向反复移动，第二摆杆207带动转轴208及焊枪211做弧形摆动，从而实现焊枪摆动。

优选地，电机203为变速电机，其摆动快慢可根据焊接需求进行调整。

可选的，固定板201的顶边和底边设有同方向水平延伸的第一连接板212和第二连接板213，第一连接板212上设有第一通孔和两个第二通孔，第二连接板213上设有两个与第二通孔对应的第三通孔，滑动机构22包括：

滑块221，滑块221为中空盒状结构，滑块221的上下表面设有第四通孔和设置于第四通孔两侧的第五通孔，导向槽220设置在滑块221的底部；

螺杆222，螺杆222穿过第一通孔和第四通孔并与滑块221螺接固定；

两个滑动杆223，两个滑动杆223设置在螺杆222的两侧并依次穿过第二通孔、第五通孔和第三通孔与固定板201螺接固定。

具体的，采用螺杆222及两根滑动杆223将滑块221与固定板201连接，其中，滑动杆223两端安装第一螺母224与固定板201固定，螺杆222通过第二螺母225与固定板201固定，滑块221通过第三螺母226将滑块221固定在滑动杆223上，拧松螺杆222上的第三螺母226，滑块221能够沿滑动杆223上下滑动调整高度，高度调整好后重新紧固第二螺母225，焊枪211摆动幅度通过调整滑块221的高度来实现，箱型梁7盖板或底板与侧板形成a10大焊角焊接其焊脚宽度为14mm，而焊枪211的摆动幅度在0-15mm范围内，解决了箱型梁a10大焊角焊缝焊接问题。

可选的，参照图7-8所示，焊接小车2还包括焊枪微调机构，焊枪微调机构与焊枪摆动机构连接，焊枪微调机构包括：

第一安装架231，第一安装架231位于焊接小车2的底部于焊接小车2的安装底座21上方，第一安装架231靠近焊枪摆动机构的端部设有横向弹簧调整件237；

第二安装架232，第二安装架232垂直连接于第一安装架231上远离焊枪摆动机构的另一端，第二安装架232上部设有垂向弹簧调整件238；

第三安装架233，第三安装架233包括依次垂直连接的第一件2331、第二件2332、第三件2333和第四件2334，第一件2331连接于焊枪摆动机构，第二件2332连接于第二安装架232，垂向弹簧调整件238连接于第三件2333，第四件2334沿导轨6方向延伸并在其端部设有导轮安装座234；

导轮安装座234安装有呈直角设置的第一导轮235和第二导轮236，第一导轮235能够在垂向弹簧调整件238作用力下压紧箱型梁7的盖板的上表面，第二导轮236能够在横向弹簧调整件237作用力下紧贴箱型梁7的盖板的侧边。

可选的，横向弹簧调整件237包括第一螺杆2371和套设在第一螺杆2371上的第一弹簧2372，第一螺杆2371穿设于第一安装架231和安装底座21并与第一安装架231螺接固定，第一弹簧2371的两端分别抵接第一安装架231和焊接小车2的安装底座21；

垂向弹簧调整件238包括第二螺杆2381和套设在第二螺杆2381上的第二弹簧2382，第二螺杆2381穿设于第二安装架232和第三件2333并与第二安装架232螺接固定，第二弹簧2382的两端分别抵接第二安装架232和第三件2333。

具体的，将第一弹簧2372套入第一螺杆2371上组成横向弹簧调整件237，将横向弹簧调整件237按图7所示组装，并用螺母紧固于第一安装架231上，安装第二安装架232与第一安装架231采用螺栓紧固连接。将第二弹簧2382套入第二螺杆2381上组成垂向弹簧调整件238，垂向弹簧调整件238按图7所示组装，将第二安装架232与第三安装架233连接，并采用螺母紧固于第二安装架232上，导轮安装座234与第三安装架233焊接固定,第一导轮235和第二导轮236通过圆销分别与导轮安装座234连接。工作时，第一导轮23通过垂向弹簧调整件238的压力压紧箱型梁7的盖板或地板的上表面，利用弹簧伸缩性可实现随箱型梁7的盖板形状变化而进行微调功能；同理，第二导轮236通过横向弹簧调整件237的压力紧贴紧箱型梁7的盖板侧边，利用弹簧伸缩性第二导轮236可在焊接小车2移动过程中沿紧贴箱型梁7盖板侧边进行柔性移动，从而带动焊枪211的纵向微调。焊枪微调机构依靠弹簧伸缩性根据箱型梁7形状变化进行微调功能，并在运动轨迹变化过程中带动各安装架做同样运动，从而带动焊枪摆动机构做同样运动，从而实现焊枪在纵向、垂向两个方向上自动微调。

可选的，参照图9-11所示，焊接小车2还包括第一高度调整机构24和第二高度调整机构25、以及第一横向调整机构26和第二横向调整机构27，第二横向调整机构27与第二高度调整机构25通过滑槽连接板28连接，第一高度调整机构24、第一横向调整机构26、第二高度调整机构25和第二横向调整机构27均为燕尾滑槽结构；

第一横向调整机构26的轨道设置在安装底座21上，第一横向调整机构26的燕尾槽设置在第一安装架231上；

滑槽连接板28包括底面以及垂直于底面的侧面；

第二横向调整机构27的轨道设置在滑槽连接板28的底面，第二横向调整机构27的燕尾槽设置在第三安装架233的第一件2331上；

第一高度调整机构24的轨道设置在第二安装架232上，第二高度调整机构25的燕尾槽设置在第三安装架233的第二件2332上；

第二高度调整机构25的轨道设置在滑槽连接板28的侧面，第二高度调整机构25的燕尾槽设置在焊枪摆动机构的固定板201上。

具体的，焊接小车2在垂向和横向均设置两套调整机构，即第一高度调整机构24和第二高度调整机构25、以及第一横向调整机构26和第二横向调整机构27。本示例设计第一高度调整机构24到达顶部时高度为400mm，当箱型梁7从高度300mm调整为400mm时，首先调整第一高度调整机构24的垂向燕尾槽沿轨道滑到顶部固定以完成初步适应性调整，然后调整第二高度调整机构25对焊枪211相对于箱型梁7高度做进一步适应性微调整；同理，依次调整第一横向调整机构26和第二横向调整机构27将焊枪211调整到相对于箱型梁7合适的横向位置，完成焊枪211在横向的二次适应性调整，实现焊枪211可根据不同规格的箱型梁7进行垂向、横向两个方向二次适应性调整，满足工程车不同规格箱型梁7的自动焊接。

优选地，第一高度调整机构24、第一横向调整机构26采用无杆实心燕尾滑槽结构，起到快速完成初步适应性调整，第二高度调整机构25和第二横向调整机构27采用导轨丝杆燕尾滑槽，达到对焊枪211位置精确调整的目的。

可选的，参照图3所示，每个桥式压紧装置3包括：

两个支撑立柱31和悬臂梁32，两个支撑立柱31固定在平台底座1上，悬臂梁32水平设置铰接于其中一个支撑立柱31的端部；

悬臂梁32的中部设有伸缩气缸33，焊接时伸缩气缸33的活塞杆伸出并抵紧箱型梁7的上表面。

具体的，桥式压紧装置3的悬臂梁32采用伸缩气缸33配合水平方向九十度旋转设计，实现悬臂梁32灵活转动。当箱型梁7准备吊入时，悬臂梁32处于打开状态，伸缩气缸33处于非工作状态；当箱型梁7吊入后，悬臂梁32旋转九十度到工作位，伸缩气缸33的活塞杆伸出压紧箱型梁7的盖板(正挠焊接)或底板(反挠焊接)，待焊接完成后，松开伸缩气缸33后将悬臂梁32逆向旋转九十度到初始位置，此时可将箱型梁7吊出，从而实现桥式压紧装置3随箱型梁7的吊入吊出进行开闭，避免铁镦压紧手工焊接时铁镦频繁吊运，易对操作工造成伤害。

可选的，悬臂梁32的自由端设有锁紧孔，两个支撑立柱31中的另一个为中空结构，支撑立柱31的内部设有气缸自锁装置34，气缸自锁装置34的一端设有顶杆，气缸自锁装置推动顶杆35将顶杆45伸入至锁紧孔中锁紧悬臂梁32。

具体的，支撑立柱31中装配有气缸自锁装置34，当悬臂梁32旋转九十度到达指定工作位置时，启动气缸自锁装置34，气缸自锁装置34推动顶杆35将顶杆35顶出并伸入至悬臂梁32对应的锁紧孔中，从而实现悬臂梁32锁紧功能，避免焊接时误操作导致悬臂梁不在指定工作位置。

可选的，参照图12所示，横向压紧定位装置5呈T形结构，横向压紧定位装置5包括：

丝杠51、丝杠套筒52和套筒底座54，丝杠套筒52的一端设有螺纹筒53，丝杠51螺接于螺纹筒53内，丝杠套筒52的另一端插接在套筒底座54中与套筒底座54活动连接，套筒底座54嵌设于平台底座1中；

丝杠51的一端设有抵接头55，旋转丝杠套筒52并拧紧丝杠51使抵接头55能够抵接箱型梁7的侧板。

具体的，横向压紧定位装置由丝杠51、丝杠套筒52及套筒底座54组成，整体组成快速旋转顶紧装置，快速旋转并伸缩进入至焊接小车2下部的避让空间以避让焊接小车2，解决了横向压紧定位装置5影响焊接小车2通过性问题。横向压紧定位装置5使用时，将丝杠套筒52快速提升到所需高度，然后紧固丝杠51横向压紧箱型梁7侧板，这时丝杠套筒52与套筒底座54在三点受力下，即丝杠51顶紧箱型梁7侧板形成1个受力点、以及顶紧后丝杠套筒52与套筒底座54，套筒底座54与平台底座1形成2个受力点，实现横向压紧定位装置5的高度固定。

可选的，参照图13-14所示，每个挠度支撑装置4包括：

两个底座41和挠度支撑块42，底座41包括第一板411和与第一板411两端垂直连接的两个第二板412，两个底座41焊接固定在平台底座1上；

底板411的中部设有通孔，挠度支撑块42的两端设有连接板43，连接板43的一侧设有圆轴44，圆轴44设置在通孔中使挠度支撑块42与底座41转动连接，挠度支撑块42能够绕圆轴44转动使一侧与平台底座1抵接，另一侧与箱型梁7的下表面抵接；

挠度支撑块42包括L形的第一垫块421和第二垫块422，第一垫块421的长边和第二垫块422的长边垂直连接，第一垫块421和第二垫块422的短边位于同侧且分别设有配重块423，L形的第一垫块421或第二垫块422用于卡接箱型梁7；

第一垫块421的和第二垫块422的长边用于支撑箱型梁7，且第一垫块421的支撑高度大于第二垫块422的支撑高度。

具体的，第一垫块421与第二垫块422焊接成整体，并在端部焊接连接板43，然后通过圆轴44与底座41固定连接，底座41焊接于两根导轨6中间的平台底座1上，第一垫块421的和第二垫块422两种L型垫块支撑高度不一样，当箱型梁7正挠与反挠需要支撑装置适应时，通过翻转第一垫块421或第二垫块422即可，箱型梁7一侧靠紧L型垫块豁口424，两种状态翻转后，均是靠连接板43实现翻转固定，挠度支撑块42翻转后与底板41下平面平齐并与平台底座1抵接，从而实现固定作用。

进一步地，为了增加挠度支撑装置4的强度，同时在手动翻转时，起到力的辅助作用，在L型垫块的短边同侧各加一个配重块423。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于工程车箱型梁的自动焊接装置，其特征在于，包括：

平台底座，所述平台底座上设有两组平行设置的导轨和多个横跨于所述导轨上方的桥式压紧装置，两组所述导轨之间用于放置待焊接的箱型梁，所述桥式压紧装置用于在焊接时于所述箱型梁的高度方向压紧所述箱型梁；

至少一对焊接小车，一对所述焊接小车与所述导轨滑动连接并设置于所述箱型梁的两侧，对所述箱型梁进行焊接；

多个横向压紧定位装置，设置于每组所述导轨之间并布设于所述箱型梁的两侧，用于在焊接时横向压紧所述箱型梁，所述焊接小车底部与所述导轨之间设有避让空间，所述横向压紧定位装置能够伸缩旋转进入至该避让空间以避让所述焊接小车在导轨上的滑动路径并在避让后继续横向压紧所述箱型梁；

多个挠度支撑装置，设置于所述箱型梁下部用于支撑所述箱型梁形成预设挠度。

2.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述焊接小车靠近所述箱型梁的端部设有焊枪摆动机构，所述焊枪摆动机构包括：

固定板，所述固定板的一侧设有电机安装座，所述电机安装座上设有电机，所述电机的输出轴穿过所述固定板并依次连接有第一转动轴承、偏心轮和第一摆杆；

滑动机构，所述滑动机构与所述固定板的端部连接并与所述第一摆杆位于同一侧，所述滑动机构沿所述固定板的高度方向滑动设置，所述滑动机构的底部设有横向设置的导向槽；

第二摆杆，所述第二摆杆的一端与所述第一摆杆铰接，其铰接点设置在所述导向槽中，所述第二摆杆的另一端连接转轴，所述转轴穿过所述固定板并依次连接有第二转动轴承和焊枪调整杆，所述焊枪调整杆连接焊枪。

3.根据权利要求2所述的自动焊接装置，其特征在于，所述固定板的顶边和底边设有同方向水平延伸的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板上设有第一通孔和两个第二通孔，所述第二连接板上设有两个与所述第二通孔对应的第三通孔，所述滑动机构包括：

滑块，所述滑块为中空盒状结构，所述滑块的上下表面设有第四通孔和设置于所述第四通孔两侧的第五通孔，所述导向槽设置在所述滑块的底部；

螺杆，所述螺杆穿过所述第一通孔和第四通孔并与所述滑块螺接固定；

两个滑动杆，两个所述滑动杆设置在所述螺杆的两侧并依次穿过所述第二通孔、所述第五通孔和所述第三通孔与所述固定板螺接固定。

4.根据权利要求2所述的自动焊接装置，其特征在于，所述焊接小车还包括焊枪微调机构，所述焊枪微调机构与所述焊枪摆动机构连接，所述焊枪微调机构包括：

第一安装架，所述第一安装架位于所述焊接小车的底部于所述焊接小车的安装底座上方，所述第一安装架靠近所述焊枪摆动机构的端部设有横向弹簧调整件；

第二安装架，所述第二安装架垂直连接于所述第一安装架上远离所述焊枪摆动机构的另一端，所述第二安装架上部设有垂向弹簧调整件；

第三安装架，所述第三安装架包括依次垂直连接的第一件、第二件、第三件和第四件，所述第一件连接于所述焊枪摆动机构，所述第二件连接于所述第二安装架，所述垂向弹簧调整件连接于所述第三件，所述第四件沿所述导轨方向延伸并在其端部设有导轮安装座；

所述导轮安装座安装有呈直角设置的第一导轮和第二导轮，所述第一导轮能够在所述垂向弹簧调整件作用力下压紧所述箱型梁的盖板的上表面，所述第二导轮能够在所述横向弹簧调整件作用力下紧贴所述箱型梁的盖板的侧边。

5.根据权利要求4所述的自动焊接装置，其特征在于，所述横向弹簧调整件包括第一螺杆和套设在所述第一螺杆上的第一弹簧，所述第一螺杆穿设于所述第一安装架和所述安装底座并与所述第一安装架螺接固定，所述第一弹簧的两端分别抵接所述第一安装架和所述焊接小车的安装底座；

所述垂向弹簧调整件包括第二螺杆和套设在所述第二螺杆上的第二弹簧，所述第二螺杆穿设于所述第二安装架和所述第三件并与所述第二安装架螺接固定，所述第二弹簧的两端分别抵接所述第二安装架和所述第三件。

6.根据权利要求4所述的自动焊接装置，其特征在于，所述焊接小车还包括第一高度调整机构和第二高度调整机构、以及第一横向调整机构和第二横向调整机构，所述第二横向调整机构与所述第二高度调整机构通过滑槽连接板连接，所述第一高度调整机构、所述第一横向调整机构、所述第二高度调整机构和所述第二横向调整机构均为燕尾滑槽结构；

所述第一横向调整机构的轨道设置在所述安装底座上，所述第一横向调整机构的燕尾槽设置在所述第一安装架上；

所述滑槽连接板包括底面以及垂直于所述底面的侧面；

所述第二横向调整机构的轨道设置在所述滑槽连接板的底面，所述第二横向调整机构的燕尾槽设置在所述第三安装架的第一件上；

所述第一高度调整机构的轨道设置在所述第二安装架上，所述第二高度调整机构的燕尾槽设置在所述第三安装架的第二件上；

所述第二高度调整机构的轨道设置在所述滑槽连接板的侧面，所述第二高度调整机构的燕尾槽设置在所述焊枪摆动机构的固定板上。

7.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，每个所述桥式压紧装置包括：

两个支撑立柱和悬臂梁，两个所述支撑立柱固定在所述平台底座上，所述悬臂梁水平设置铰接于其中一个所述支撑立柱的端部；

所述悬臂梁的中部设有伸缩气缸，焊接时所述伸缩气缸的活塞杆伸出并抵紧所述箱型梁的上表面。

8.根据权利要求7所述的自动焊接装置，其特征在于，所述悬臂梁的自由端设有锁紧孔，两个所述支撑立柱中的另一个为中空结构，所述支撑立柱的内部设有气缸自锁装置，所述气缸自锁装置的一端设有顶杆，所述气缸自锁装置推动所述顶杆将所述顶杆伸入至所述锁紧孔中锁紧所述悬臂梁。

9.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述横向压紧定位装置呈T形结构，所述横向压紧定位装置包括：

丝杠、丝杠套筒和套筒底座，所述丝杠套筒的一端设有螺纹筒，所述丝杠螺接于所述螺纹筒内，所述丝杠套筒的另一端插接在所述套筒底座中与所述套筒底座活动连接，所述套筒底座嵌设于所述平台底座中；

所述丝杠的一端设有抵接头，旋转所述丝杠套筒并拧紧所述丝杠使所述抵接头能够抵接所述箱型梁的侧板。

10.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，每个所述挠度支撑装置包括：

两个底座和挠度支撑块，所述底座包括第一板和与第一板两端垂直连接的两个第二板，两个所述底座焊接固定在所述平台底座上；

所述底板的中部设有通孔，所述挠度支撑块的两端设有连接板，所述连接板的一侧设有圆轴，所述圆轴设置在所述通孔中使所述挠度支撑块与所述底座转动连接，所述挠度支撑块能够绕所述圆轴转动使一侧与所述平台底座抵接，另一侧与所述箱型梁的下表面抵接；

所述挠度支撑块包括L形的第一垫块和第二垫块，所述第一垫块的长边和所述第二垫块的长边垂直连接，所述第一垫块和所述第二垫块的短边位于同侧且分别设有配重块，L形的所述第一垫块或所述第二垫块用于卡接所述箱型梁；

所述第一垫块的和所述第二垫块的长边用于支撑箱型梁，且所述第一垫块的支撑高度大于所述第二垫块的支撑高度。

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