CN117020349B - 一种船舶生产用自动焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶生产焊接技术领域，尤其是涉及一种船舶生产用自动焊接设备，包括移动底座，所述移动底座底部设置有驱动底轮和转向底轮，所述移动底座顶部固定连接有液压升降机，所述液压升降机顶部固定连接有顶座，所述顶座上固定连接有第一活塞筒，所述第一活塞筒内密封滑动连接有第一活塞板，所述第一活塞板上固定连接有第一支撑架。本发明可使焊枪自动地对船舶焊缝处进行摆焊，避免手动摆焊而增加人工焊接成本，有效提升船舶焊接组装的效率，同时可驱动两个输送轮以相反时针方向转动，便于焊丝的输送供给，提升设备自动焊接的联动性，并且能够实现二氧化碳气体供给的自动启闭，降低二氧化碳气体资源的浪费。
Description
技术领域
本发明属于船舶生产焊接技术领域，尤其是涉及一种船舶生产用自动焊接设备。
背景技术
船舶是指能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，船舶的外型一般是能够克服流体阻力的流线性包络，其材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，目前市场中则多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力等各种复合材料，而由于船舶本身结构具有一定的流线型，因而船舶的生产通常无法进行船身的一体化生产，需要将不同的船身结构对应焊接从而组装成完整的船舶。
然而现有的船舶生产用自动焊接设备在使用时往往还存在以下问题：
船舶的焊接首先需要将各种船身结构进行拼接，然后在拼接处将船身结构进行焊接连接，而在各种船身的拼接处会存在一定宽度的焊缝，目前对于存在一定宽度焊缝的焊件通常采用人工手动进行摆焊的方法进行焊接，然而船舶的船身体积和长度尺寸可能较大，手动焊接的方式不仅会增加人力成本，而且对于摆焊方式来说焊接组装的效率相对较低；
在焊接过程中需要将焊丝放置在焊缝处，以提供焊件焊接连接的中间材料，然而在自动焊接或半自动焊接中焊丝的输送供给通常需要单独设置驱动源，使得自动焊接设备的联动性降低，同时会增加焊接设备的驱动能耗；
另外在二氧化碳气体保护焊接方式中二氧化碳气体的供给在焊接与未焊接时的启闭使用往往较为不便,即在非焊接时可能会产生二氧化碳资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是针对上述背景技术中提出的船舶生产焊接技术问题，提供一种船舶生产用自动焊接设备。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种船舶生产用自动焊接设备，包括移动底座，所述移动底座底部设置有驱动底轮和转向底轮，所述移动底座顶部固定连接有液压升降机，所述液压升降机顶部固定连接有顶座，所述顶座上固定连接有第一活塞筒，所述第一活塞筒内密封滑动连接有第一活塞板，所述第一活塞板上固定连接有第一支撑架，所述第一支撑架上设置有自动摆焊机构；
所述自动摆焊机构包括两个第一转动辊、两个第一滚轮、限位框、第一主传动轮、往复螺杆、第一副传动轮、第一传动带和往复摆动组件，两个所述第一转动辊分别转动连接于第一支撑架的顶部和底部，两个所述第一滚轮分别固定连接于两个第一转动辊上，所述限位框转动连接于两个第一转动辊之间，所述第一主传动轮固定连接于上方的第一转动辊顶部，所述往复螺杆转动连接于第一支撑架上，所述第一副传动轮固定连接于往复螺杆顶部，所述第一主传动轮通过第一传动带与第一副传动轮传动连接，所述往复摆动组件设置于往复螺杆上；
所述顶座上固定连接有第二活塞筒，所述第二活塞筒内密封滑动连接有第二活塞板，所述第二活塞板上固定连接有第二支撑架，所述第二支撑架上设置有焊丝输送机构，所述移动底座上设置有气体供给机构。
进一步，所述往复摆动组件包括螺母、铰接座、伸缩杆和焊枪，所述螺母螺纹连接于往复螺杆上，所述伸缩杆通过铰接座转动连接于螺母上，所述伸缩杆端部固定连接有焊枪，所述焊枪位于限位框内。
进一步，所述焊丝输送机构包括两个第二转动辊、两个第二滚轮、连接块、输送软管、第二主传动轮、两个转轴、第二副传动轮和第二传动带，两个所述第二转动辊分别转动连接于第二支撑架的顶部和底部，两个所述第二滚轮分别固定连接于两个第二转动辊上，所述连接块转动连接于两个第二转动辊之间，所述输送软管通过支架固定连接于第二支撑架上，且与连接块固定连接，所述第二主传动轮固定连接于第二转动辊顶部，两个所述转轴转动连接于第二支撑架上，所述第二副传动轮固定连接于其中一个转轴的端部，所述第二主传动轮通过第二传动带与第二副传动轮传动连接。
进一步，所述焊丝输送机构还包括两个齿轮、两个输送轮、套筒、卡接套柱和压缩弹簧，两个所述齿轮分别固定连接于两个转轴上，且两个所述齿轮相互啮合，两个所述输送轮分别固定连接于两个转轴上，所述套筒转动连接于第二支撑架上，所述套筒内滑动连接有卡接套柱，所述压缩弹簧设置于套筒内。
进一步，所述气体供给机构包括储气罐、通气管、喷嘴、硬质弹簧、第一接电片和第二接电片，所述储气罐固定连接于底座上，所述通气管连通于储气罐上，所述喷嘴固定连接于焊枪端部，所述通气管与喷嘴连通，所述硬质弹簧通过固定块固定连接于第二支撑架上，所述第一接电片固定连接于硬质弹簧端部，所述第二接电片固定连接于第二活塞筒上。
进一步，所述第一活塞筒、第二活塞筒内均充有高压气体。
进一步，所述输送轮表面设有粗糙涂层。
进一步，所述储气罐内部储存有二氧化碳气体，所述通气管、喷嘴均采用耐高温的硅橡胶材质。
本发明具有以下优点：
本发明中设置自动摆焊机构，在设备移动过程中通过第一滚轮与船舶焊件的贴身转动而带动往复螺杆转动，进而驱动焊枪进行上下往复摆动，使得焊枪能够自动地对船舶焊缝处进行摆焊，避免手动摆焊而增加人工焊接成本，有效提升船舶焊接组装的效率。
本发明中设置焊丝输送机构，在设备移动过程中通过第二滚轮产生的转动驱动两个输送轮以相反时针方向转动，从而便于对焊丝进行输送供给，提升了设备自动焊接的联动性，减少焊接设备的驱动能耗。
本发明中设置气体供给机构，在焊接时即第一支撑架紧贴船舶焊件移动时，第一支撑架相对第一活塞筒移动并将储气罐的电子气泵通电进行二氧化碳的喷气，相反的在未焊接时将储气罐的电子气泵断电，从而实现二氧化碳气体供给的自动启闭，降低二氧化碳气体资源的浪费。
附图说明
图1是本发明提供的一种船舶生产用自动焊接设备的左侧立体结构示意图；
图2是图1的A处放大图；
图3是图1的B处放大图；
图4是本发明提供的一种船舶生产用自动焊接设备的右侧立体结构示意图；
图5是图4的C处放大图；
图6是本发明提供的一种船舶生产用自动焊接设备中的套筒部分的剖视图；
图7是本发明提供的一种船舶生产用自动焊接设备中第一活塞筒和第二活塞筒的剖视图；
图8是本发明提供的一种船舶生产用自动焊接设备中限位框的剖视图。
图中，1移动底座、2驱动底轮、3转向底轮、4液压升降机、5顶座、6第一活塞筒、7第一活塞板、8第一支撑架、9自动摆焊机构、91第一转动辊、92第一滚轮、93限位框、94第一主传动轮、95往复螺杆、96第一副传动轮、97第一传动带、10第二活塞筒、11第二活塞板、12第二支撑架、13焊丝输送机构、131第二转动辊、132第二滚轮、133连接块、134输送软管、135第二主传动轮、136转轴、137第二副传动轮、138第二传动带、139齿轮、1310输送轮、1311套筒、1312卡接套柱、1313压缩弹簧、14气体供给机构、141储气罐、142通气管、143喷嘴、144硬质弹簧、145第一接电片、146第二接电片、15螺母、16铰接座、17伸缩杆、18焊枪。
具体实施方式
如图1、图2、图7和图8所示，一种船舶生产用自动焊接设备，包括移动底座1，移动底座1底部设置有驱动底轮2和转向底轮3，移动底座1顶部固定连接有液压升降机4，液压升降机4顶部固定连接有顶座5，顶座5上固定连接有第一活塞筒6，第一活塞筒6内密封滑动连接有第一活塞板7，第一活塞板7上固定连接有第一支撑架8，第一支撑架8上设置有自动摆焊机构9；自动摆焊机构9包括两个第一转动辊91、两个第一滚轮92、限位框93、第一主传动轮94、往复螺杆95、第一副传动轮96、第一传动带97和往复摆动组件，两个第一转动辊91分别转动连接于第一支撑架8的顶部和底部，两个第一滚轮92分别固定连接于两个第一转动辊91上，限位框93转动连接于两个第一转动辊91之间，第一主传动轮94固定连接于上方的第一转动辊91顶部，往复螺杆95转动连接于第一支撑架8上，第一副传动轮96固定连接于往复螺杆95顶部，第一主传动轮94通过第一传动带97与第一副传动轮96传动连接，往复摆动组件设置于往复螺杆95上，往复摆动组件包括螺母15、铰接座16、伸缩杆17和焊枪18，螺母15螺纹连接于往复螺杆95上，伸缩杆17通过铰接座16转动连接于螺母15上，伸缩杆17端部固定连接有焊枪18，焊枪18位于限位框93内；
首先将设备紧靠放置在船舶待焊件旁，使得第一支撑架8相对第一活塞筒6缩进一段距离，同样的第二支撑架12相对第二活塞筒10缩进一段距离，由于第一活塞筒6、第二活塞筒10内均充有高压气体，并且第一支撑架8和第二支撑架12的缩进距离可根据与船舶的距离而自行改变，因此通过第一活塞筒6和第二支撑架12以及第二活塞筒10和第二支撑架12的配合可适应不同弧面的船舶焊件，提高焊接设备的弧面焊接适用性，在焊接过程中，通过驱动底轮2和转向底轮3控制移动底座1进行移动，此时两个第一滚轮92由于紧贴船舶表面而转动，使得第一转动辊91和第一主传动轮94同步转动，进而通过第一传动带97带动第一副传动轮96和往复螺杆95转动，使得螺纹连接于往复螺杆95上的螺母15进行升降移动，在此过程中，螺母15通过伸缩杆17带动位于限位框93内的焊枪18进行往复的上下摆动，从而使得焊枪18自动地对船舶焊缝处进行摆焊，避免手动摆焊方式而增加人工焊接成本，有效提升船舶焊接组装的效率。
如图1、图4、图5、图6和图7所示，顶座5上固定连接有第二活塞筒10，第一活塞筒6、第二活塞筒10内均充有高压气体，第二活塞筒10内密封滑动连接有第二活塞板11，第二活塞板11上固定连接有第二支撑架12，第二支撑架12上设置有焊丝输送机构13，焊丝输送机构13包括两个第二转动辊131、两个第二滚轮132、连接块133、输送软管134、第二主传动轮135、两个转轴136、第二副传动轮137和第二传动带138，两个第二转动辊131分别转动连接于第二支撑架12的顶部和底部，两个第二滚轮132分别固定连接于两个第二转动辊131上，连接块133转动连接于两个第二转动辊131之间，输送软管134通过支架固定连接于第二支撑架12上，且与连接块133固定连接，第二主传动轮135固定连接于第二转动辊131顶部，两个转轴136转动连接于第二支撑架12上，第二副传动轮137固定连接于其中一个转轴136的端部，第二主传动轮135通过第二传动带138与第二副传动轮137传动连接，焊丝输送机构13还包括两个齿轮139、两个输送轮1310、套筒1311、卡接套柱1312和压缩弹簧1313，两个齿轮139分别固定连接于两个转轴136上，且两个齿轮139相互啮合，两个输送轮1310分别固定连接于两个转轴136上，输送轮1310表面设有粗糙涂层，套筒1311转动连接于第二支撑架12上，套筒1311内滑动连接有卡接套柱1312，压缩弹簧1313设置于套筒1311内；
在设备移动过程中第二滚轮132同样紧贴船舶表面转动，使得第二转动辊131和第二主传动轮135转动，进而通过第二传动带138带动第二副传动轮137和其中一个转轴136转动，由于两个转轴136上的齿轮139相互啮合，从而使得两个转轴136以相反方向转动，进而使得两个输送轮1310以相反时针方向并对焊丝进行主动输送，需要说明的是，通过卡接套柱1312、压缩弹簧1313和套筒1311的弹性卡接配合可方便放置焊丝盘，有利于焊丝的输送，上述焊丝输送机构13不仅可方便对焊丝进行输送供给，而且提升了焊接设备自动焊接的联动性，减少焊接设备的驱动能耗。
如图1-图4所示，移动底座1上设置有气体供给机构14，气体供给机构14包括储气罐141、通气管142、喷嘴143、硬质弹簧144、第一接电片145和第二接电片146，储气罐141固定连接于移动底座1上，储气罐141内部储存有二氧化碳气体，通气管142连通于储气罐141上，喷嘴143固定连接于焊枪18端部，通气管142与喷嘴143连通，通气管142、喷嘴143均采用耐高温的硅橡胶材质，硬质弹簧144通过固定块固定连接于第二支撑架12上，第一接电片145固定连接于硬质弹簧144端部，第二接电片146固定连接于第二活塞筒10上，储气罐141中设置有电子气泵，第二接电片146与电子气泵电连接，第一接电片145与电源电连接；
当第一支撑架8相对第一活塞筒6缩进一段距离时，第一支撑架8上的第一接电片145会与第一活塞筒6上的第二接电片146接触而为储气罐141的电子气泵通电，在此过程中，硬质弹簧144可持续支持第一支撑架8的缩进，而在未焊接即第一支撑架8未相对第一活塞筒6产生缩进时，第一接电片145不再与第二接电片146接触，使得储气罐141的电子气泵断电而不再通过喷嘴143向焊接处喷二氧化碳，从而可实现二氧化碳气体供给的自动启闭，降低二氧化碳气体资源的浪费。
本发明的工作原理如下：
在使用时，首先将设备紧靠放置在船舶待焊件旁，使得第一支撑架8相对第一活塞筒6缩进一段距离，同样的第二支撑架12相对第二活塞筒10缩进一段距离，由于第一活塞筒6、第二活塞筒10内均充有高压气体，并且第一支撑架8和第二支撑架12的缩进距离可根据与船舶的距离而自行改变，因此通过第一活塞筒6和第二支撑架12以及第二活塞筒10和第二支撑架12的配合可适应不同弧面的船舶焊件，提高焊接设备的弧面焊接适用性，在焊接过程中，通过驱动底轮2和转向底轮3控制移动底座1进行移动，此时两个第一滚轮92由于紧贴船舶表面而转动，使得第一转动辊91和第一主传动轮94同步转动，进而通过第一传动带97带动第一副传动轮96和往复螺杆95转动，使得螺纹连接于往复螺杆95上的螺母15进行升降移动，在此过程中，螺母15通过伸缩杆17带动位于限位框93内的焊枪18进行往复的上下摆动，从而使得焊枪18自动地对船舶焊缝处进行摆焊，避免手动摆焊方式而增加人工焊接成本，有效提升船舶焊接组装的效率；
在设备移动过程中第二滚轮132同样紧贴船舶表面转动，使得第二转动辊131和第二主传动轮135转动，进而通过第二传动带138带动第二副传动轮137和其中一个转轴136转动，由于两个转轴136上的齿轮139相互啮合，从而使得两个转轴136以相反方向转动，进而使得两个输送轮1310以相反时针方向并对焊丝进行主动输送，需要说明的是，通过卡接套柱1312、压缩弹簧1313和套筒1311的弹性卡接配合可方便放置焊丝盘，有利于焊丝的输送，上述焊丝输送机构13不仅可方便对焊丝进行输送供给，而且提升了焊接设备自动焊接的联动性，减少焊接设备的驱动能耗；
当第一支撑架8相对第一活塞筒6缩进一段距离时，第一支撑架8上的第一接电片145会与第一活塞筒6上的第二接电片146接触而为储气罐141的电子气泵通电，在此过程中，硬质弹簧144可持续支持第一支撑架8的缩进，而在未焊接即第一支撑架8未相对第一活塞筒6产生缩进时，第一接电片145不再与第二接电片146接触，使得储气罐141的电子气泵断电而不再通过喷嘴143向焊接处喷二氧化碳，从而可实现二氧化碳气体供给的自动启闭，降低二氧化碳气体资源的浪费。
Claims (7)
1.一种船舶生产用自动焊接设备，包括移动底座（1），其特征在于，所述移动底座（1）底部设置有驱动底轮（2）和转向底轮（3），所述移动底座（1）顶部固定连接有液压升降机（4），所述液压升降机（4）顶部固定连接有顶座（5），所述顶座（5）上固定连接有第一活塞筒（6），所述第一活塞筒（6）内密封滑动连接有第一活塞板（7），所述第一活塞板（7）上固定连接有第一支撑架（8），所述第一支撑架（8）上设置有自动摆焊机构（9）；
所述自动摆焊机构（9）包括两个第一转动辊（91）、两个第一滚轮（92）、限位框（93）、第一主传动轮（94）、往复螺杆（95）、第一副传动轮（96）、第一传动带（97）和往复摆动组件，两个所述第一转动辊（91）分别转动连接于第一支撑架（8）的顶部和底部，两个所述第一滚轮（92）分别固定连接于两个第一转动辊（91）上，所述限位框（93）转动连接于两个第一转动辊（91）之间，所述第一主传动轮（94）固定连接于上方的第一转动辊（91）顶部，所述往复螺杆（95）转动连接于第一支撑架（8）上，所述第一副传动轮（96）固定连接于往复螺杆（95）顶部，所述第一主传动轮（94）通过第一传动带（97）与第一副传动轮（96）传动连接，所述往复摆动组件设置于往复螺杆（95）上；
所述顶座（5）上固定连接有第二活塞筒（10），所述第二活塞筒（10）内密封滑动连接有第二活塞板（11），所述第二活塞板（11）上固定连接有第二支撑架（12），所述第二支撑架（12）上设置有焊丝输送机构（13），所述移动底座（1）上设置有气体供给机构（14）；
所述往复摆动组件包括螺母（15）、铰接座（16）、伸缩杆（17）和焊枪（18），所述螺母（15）螺纹连接于往复螺杆（95）上，所述伸缩杆（17）通过铰接座（16）转动连接于螺母（15）上，所述伸缩杆（17）端部固定连接有焊枪（18），所述焊枪（18）位于限位框（93）内。
2.根据权利要求1所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述焊丝输送机构（13）包括两个第二转动辊（131）、两个第二滚轮（132）、连接块（133）、输送软管（134）、第二主传动轮（135）、两个转轴（136）、第二副传动轮（137）和第二传动带（138），两个所述第二转动辊（131）分别转动连接于第二支撑架（12）的顶部和底部，两个所述第二滚轮（132）分别固定连接于两个第二转动辊（131）上，所述连接块（133）转动连接于两个第二转动辊（131）之间，所述输送软管（134）通过支架固定连接于第二支撑架（12）上，且与连接块（133）固定连接，所述第二主传动轮（135）固定连接于第二转动辊（131）顶部，两个所述转轴（136）转动连接于第二支撑架（12）上，所述第二副传动轮（137）固定连接于其中一个转轴（136）的端部，所述第二主传动轮（135）通过第二传动带（138）与第二副传动轮（137）传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述焊丝输送机构（13）还包括两个齿轮（139）、两个输送轮（1310）、套筒（1311）、卡接套柱（1312）和压缩弹簧（1313），两个所述齿轮（139）分别固定连接于两个转轴（136）上，且两个所述齿轮（139）相互啮合，两个所述输送轮（1310）分别固定连接于两个转轴（136）上，所述套筒（1311）转动连接于第二支撑架（12）上，所述套筒（1311）内滑动连接有卡接套柱（1312），所述压缩弹簧（1313）设置于套筒（1311）内。
4.根据权利要求1所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述气体供给机构（14）包括储气罐（141）、通气管（142）、喷嘴（143）、硬质弹簧（144）、第一接电片（145）和第二接电片（146），所述储气罐（141）固定连接于移动底座（1）上，所述通气管（142）连通于储气罐（141）上，所述喷嘴（143）固定连接于焊枪（18）端部，所述通气管（142）与喷嘴（143）连通，所述硬质弹簧（144）通过固定块固定连接于第二支撑架（12）上，所述第一接电片（145）固定连接于硬质弹簧（144）端部，所述第二接电片（146）固定连接于第二活塞筒（10）上。
5.根据权利要求1所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述第一活塞筒（6）、第二活塞筒（10）内均充有高压气体。
6.根据权利要求3所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述输送轮（1310）表面设有粗糙涂层。
7.根据权利要求4所述的一种船舶生产用自动焊接设备，其特征在于，所述储气罐（141）内部储存有二氧化碳气体，所述通气管（142）、喷嘴（143）均采用耐高温的硅橡胶材质。
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