CN117102790B - 一种十字支撑焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种十字支撑焊接装置，主要涉及焊接设备领域。一种十字支撑焊接装置，用于对十字支撑的纵杆与横杆进行定位焊接，本焊接装置包括安装架，安装架上设置纵向轨道，安装架一侧设置横向送料装置，纵向轨道上方设置伺服直线驱动装置，安装架中部设置一对压紧架，横向送料装置包括输送架，输送架上两侧对称设置夹紧架，夹紧架上设置相对滑动的滑动架，夹紧架上设置用于驱动滑动架的夹紧缸，输送架后侧设置推动机构，安装架中部两侧对称设置升降机构，升降机构上设置与输送架对接的承接轨，安装架上方设置焊接机械手，纵向轨道末端设置承接架。本发明的有益效果在于：本发明能够提高焊接效率与焊接质量，产品的一致性更高。

Description

一种十字支撑焊接装置

技术领域

本发明主要涉及焊接设备领域，具体是一种十字支撑焊接装置。

背景技术

十字支撑是挂车底盘上进行支撑、附加零件安装的部件，他是通过在一根纵梁上焊接至少一根横梁而成。其中为了保证横梁与纵梁的稳定焊接，纵梁上通常经过切割工序，切割出与横梁截面一致的焊接槽口，将横梁与纵梁插接配合后焊接在一起，从而确保良好的焊接效果。

目前对于十字支撑的焊接，主要利用辅助工装对横梁与纵梁进行定位与固定，其中需要反复的对固定位置进行微调，以确保固定角度以及固定长度，避免焊接后十字钢柱变形。该种焊接方式还依然较为原始，在进行小批量的焊接时比较合适，但是在进行大批量的十字钢柱焊接时，焊接效率就明显太低，并且焊接质量残次不齐，次品率较高，产品的一致性较差。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种十字支撑焊接装置，它能够提高焊接效率与焊接质量，产品的一致性更高。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种十字支撑焊接装置，用于对十字支撑的纵杆与横杆进行定位焊接，包括安装架，所述安装架上设置纵向轨道，所述安装架一侧设置横向送料装置，所述纵向轨道为对称设置的一对“C”型轨道，使得所述纵向轨道中部具有长槽，所述纵向轨道上方设置伺服直线驱动装置，所述纵向轨道中部设置纵向定位传感器，所述安装架中部设置一对压紧架，所述压紧架上设置与纵向轨道顶部相对应的压紧缸，所述压紧缸的活塞杆上设置压紧头，所述横向送料装置包括输送架，所述输送架上两侧对称设置夹紧架，所述夹紧架上设置相对滑动的滑动架，所述夹紧架上设置用于驱动滑动架的夹紧缸，所述滑动架的滑动方向与纵向轨道水平，所述滑动架上设置若干滑轮，所述滑轮轴线竖直，所述输送架后侧设置推动机构，所述安装架中部两侧对称设置升降机构，所述升降机构上设置与输送架对接的承接轨，所述承接轨与纵向轨道垂直，远离所述输送架一侧的承接轨上设置横向定位传感器，所述安装架上方设置焊接机械手，所述纵向轨道末端设置承接架。

所述伺服直线驱动装置为链式驱动机构，所述链式驱动机构的传动链上均匀设置若干推动片，所述推动片穿过纵向轨道顶部对纵杆进行推动，相邻两个所述推动片之间的距离大于纵杆的长度。

所述纵向轨道上位于纵向定位传感器的上游方向设置前置定位传感器，当纵杆触发前置定位传感器后，所述伺服直线驱动装置减速至输送速度的三分之一到五分之一。

所述压紧架位于纵向轨道上方，每个所述压紧架上具有两个压紧缸，两个所述压紧缸分列在纵向轨道两侧，所述压紧头为折边，当所述压紧缸伸展后，所述压紧头与纵杆顶部相抵触。

所述夹紧架上设置若干滑动套筒，所述滑动架上设置与滑动套筒滑动配合的滑杆，所述夹紧缸末端与夹紧架固定连接，所述夹紧缸的活塞杆前端与滑动架固定连接。

所述推动机构为多级液压缸，所述多级液压缸的活塞杆前端设置推动头，所述输送架顶面开设导向槽，所述推动头底部设置与导向槽相配合的导向块。

所述升降机构包括升降架，所述升降架上设置一对固定导靴，所述固定导靴内滑动设置导向杆，所述承接轨位于导向杆顶部，所述升降架底部转动设置丝杠螺母，所述丝杠螺母内配合设置驱动丝杠，所述驱动丝杠顶部与承接轨转动连接，所述升降架底部设置用于驱动丝杠螺母的升降电机。

所述焊接机械手上方设置吊装架，所述吊装架上水平设置一对与纵向轨道垂直的顶吊滑轨，所述顶吊滑轨上滑动设置吊装座，所述焊接机械手即设置在吊装座上，所述顶吊滑轨之间转动设置顶吊丝杠，所述吊装座上设置与顶吊丝杠相配合的丝杠螺母，所述吊装架上设置用于驱动顶吊丝杠的顶吊伺服电机。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明利用纵向轨道对纵杆进行定位输送，利用横向送料装置对横杆进行定位输送，使横杆与纵杆插接配合，完成定位后进行自动化焊接。整体的定位过程不需要人力调整，能够使横杆与纵杆稳定的停靠在焊接位置处，定位状态更为精准。

通过纵杆与横杆的自动化定位，定位方式更为简单，定位效果更好，定位速率更快，从而可以快速的完成焊接操作，焊接效率得到提高。在进行纵杆与横杆的定位时，每次的纵杆、横杆停靠位置一致，从而使最终焊接完成的十字支撑一致性更高。

附图说明

附图1是本发明使用状态参考图；

附图2是本发明立体视角结构示意图；

附图3是本发明后视视角结构示意图；

附图4是本发明右视视角结构示意图；

附图5是本发明A部局部放大结构示意图；

附图6是本发明B部局部放大结构示意图；

附图中所示标号：1、安装架；2、输送架；3、升降机构；4、焊接机械手；5、承接架；11、纵向轨道；12、长槽；13、伺服直线驱动装置；14、压紧架；15、压紧缸；16、压紧头；21、夹紧架；22、滑动架；23、夹紧缸；24、滑轮；25、推动机构；26、推动头；27、导向槽；31、承接轨；32、升降架；33、固定导靴；34、导向杆；35、丝杠螺母；36、驱动丝杠；37、升降电机；41、吊装架；42、顶吊滑轨；43、吊装座；44、顶吊丝杠；45、顶吊伺服电机；131、推动片。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-6所示，本发明所述一种十字支撑焊接装置，用于对十字支撑的纵杆与横杆进行定位焊接。所述纵杆底部开设有与横杆顶部部分截面相对应的开槽，通过将横杆穿过开槽后固定焊接，完成十字支撑的焊接工序。本装置用于焊接工字钢纵杆、横杆组成的十字支撑。

本装置中，各动作部件以及传感器部件均与控制器连接，各动作部件均受到控制器的控制。

本焊接装置包括安装架1，所述安装架1上设置纵向轨道11，所述安装架1一侧设置横向送料装置，所述纵向轨道11为对称设置的一对“C”型轨道，使得所述纵向轨道11中部具有长槽12。两侧的“C”型轨道通过若干连杆与安装架1固定连接，两侧的“C”型轨道顶部同样具有敞开的开槽结构，纵杆的顶边位于“C”型轨道的“C”型槽内被限位，从而使纵杆只能够沿纵向轨道11的轴线方向滑动。

所述纵向轨道11上方设置伺服直线驱动装置13，所述伺服直线驱动装置13用于带动纵杆沿纵向轨道11进行输送。具体的，所述伺服直线驱动装置13为链式驱动机构，所述链式驱动机构的传动链上均匀设置若干推动片131，所述推动片131穿过纵向轨道11顶部对纵杆进行推动，相邻两个所述推动片131之间的距离大于纵杆的长度。链式驱动机构的每两个推动片131之间的间隔内均可以容纳一根纵杆，通过推动片131对纵杆进行推动，可以完成对于纵杆的连续输送。所述纵向轨道11的起始端还可以安装一个推动气缸，将纵向轨道11起始端安放的纵杆进行推动，使纵杆可以被推动到可以被推动片131接触输送的位置。通过该种输送结构，可以使纵杆能够被连续输送，从而使十字支撑可以完成连续的焊接，整体的焊接效率更高。

所述纵向轨道11中部设置纵向定位传感器，纵向定位传感器用于对纵杆进行定位，当纵杆触发纵向定位传感器后，控制器控制伺服直线驱动装置13停止动作，将纵杆停止在焊接位置处。更为具体的，所述纵向轨道11上位于纵向定位传感器的上游方向设置前置定位传感器，当纵杆触发前置定位传感器后，所述伺服直线驱动装置13减速至输送速度的三分之一到五分之一。通过前置定位传感器的检测，可以使纵杆在触发前置定位传感器后，由控制器控制伺服直线驱动装置13减速，从而使纵杆可以在触发纵向定位传感器后不必急停，进而减少纵杆的惯性，使纵杆的停靠位置更为精准。

所述安装架1中部设置一对压紧架14，所述压紧架14上设置与纵向轨道11顶部相对应的压紧缸15，所述压紧缸15的活塞杆上设置压紧头16，通过压紧缸15的伸展，可以通过压紧头16对纵杆进行压紧，使纵杆在焊接时能够更为稳定。所述压紧架14位于纵向轨道11上方，每个所述压紧架14上具有两个压紧缸15，两个所述压紧缸15分列在纵向轨道11两侧。所述压紧头16为折边，当所述压紧缸15伸展后，所述压紧头16与纵杆顶部相抵触。通过对称设置的压紧缸15，可以对纵杆两侧进行稳定的夹持，进而保证纵杆在焊接时的稳定性。

所述横向送料装置包括输送架2，所述输送架2上两侧对称设置夹紧架21，所述夹紧架21上设置相对滑动的滑动架22，所述夹紧架21上设置用于驱动滑动架22的夹紧缸23，所述滑动架22的滑动方向与纵向轨道11水平，所述滑动架22上设置若干滑轮24，所述滑轮24轴线竖直。通过夹紧缸23的相向推动，可以使两个滑动架22彼此相向或者相反滑动，从而完成对于横杆的侧面定位夹持。所述滑轮24与横杆侧面滑动接触，可以保证在横杆完成定位后仍能够沿轴线方向推动，减少横杆受到的摩擦力。具体的，所述夹紧架21上设置若干滑动套筒，所述滑动架22上设置与滑动套筒滑动配合的滑杆241，通过滑杆241与滑动套筒的配合，实现滑动架22的导向推动。所述夹紧缸23末端与夹紧架21固定连接，所述夹紧缸23的活塞杆前端与滑动架22固定连接。所述夹紧缸23采用液压缸，通过两个液压缸的相对推动，可以实现横杆的定位夹紧。

所述输送架2后侧设置推动机构25，横杆放置到输送架2顶部被滑动架22夹紧后，通过推动机构25的推动将横杆推动，使横杆插入到纵杆上的开槽内进行定位。所述推动机构25为多级液压缸，所述多级液压缸的活塞杆前端设置推动头26，所述输送架2顶面开设导向槽27，所述推动头26底部设置与导向槽27相配合的导向块。推动头26在导向槽27的导向作用下，可以通过推动头26推动横杆一端使横杆插入到纵杆开槽内。横杆与纵杆同样为工字钢，在完成夹紧缸23的推动使滑动架22对横杆进行装夹后，两侧的滑轮24即对称压紧在工字钢的侧边槽内。所述推动头26截面同样为工字结构，从而不会与滑轮24发生干涉。

所述安装架1中部两侧对称设置升降机构3，所述升降机构3上设置与输送架2对接的承接轨31，所述承接轨31与纵向轨道11垂直。所述升降机构3包括升降架32，升降架32设置在安装架1两侧的底部。所述升降架32上设置一对固定导靴33，所述固定导靴33内滑动设置导向杆34，所述承接轨31位于导向杆34顶部。所述承接轨31为“U”型槽结构，“U”型槽与横杆底部相配合，通过承接轨31可以对横杆进行导向，使横杆能够稳定的插入到纵杆的开槽内。所述升降架32底部转动安装丝杠螺母35，所述丝杠螺母35内配合设置驱动丝杠36，所述驱动丝杠36顶部与承接轨31转动连接，所述升降架32底部设置用于驱动丝杠螺母35的升降电机37。通过升降电机37的驱动，可以驱动丝杠螺母35转动，丝杠螺母35与驱动丝杠36配合，可以驱动承接轨31稳定升降。所述安装架1上安装有高度传感器，当承接轨31触发高度传感器后，可以使承接轨31停靠在与横杆底面平行状态，从而完成对横杆的稳定承接。远离所述输送架2一侧的承接轨31上设置横向定位传感器，当横杆被推动触发该横向定位传感器后，推动机构25停止动作，使横杆能够稳定的停止在焊接位置上。

所述安装架1上方设置焊接机械手4，所述焊接机械手4上方具有吊装架41，所述吊装架41作为焊接机械手4的吊装安装部件。所述吊装架41上水平设置一对与纵向轨道11垂直的顶吊滑轨42，所述顶吊滑轨42上滑动设置吊装座43，所述焊接机械手4即设置在吊装座43上，所述顶吊滑轨42之间转动设置顶吊丝杠44，所述吊装座43上设置与顶吊丝杠44相配合的丝杠螺母，所述吊装架41上设置用于驱动顶吊丝杠44的顶吊伺服电机45。通过顶吊伺服电机45的驱动，可以带动吊装座43相对于安装架1两侧进行移动，进而利用焊接机械手完成横杆与纵杆两侧焊缝的焊接。通过吊装座43的动作结构设计，可以减少焊接机械手的自由度，从而选取价格更为低廉的焊接机械手，降低本焊接装置的整体成本。

所述纵向轨道11末端设置承接架5。所述承接架5对焊接完成的十字支撑进行承接，并通过吊装设备完成成品的转运。

更为具体的，利用本装置对十字支撑进行焊接，其具体步骤如下：

S1：首先通过吊装机构的配合将纵杆插入到纵向轨道11内，使纵杆的顶面与纵向轨道11的“C”型槽滑动配合，通过伺服直线驱动装置13带动纵杆向下游驱动，在纵杆触发纵向定位传感器后，伺服直线驱动装置13停止对纵杆的推动，随后压紧缸15伸展，利用压紧头16对纵杆进行压紧；

S2：随后通过吊装机构将横杆吊装到输送架2上，通过夹紧缸23的伸展，利用滑动架22将横杆进行定位，随后利用推动机构25推动横杆，使横杆在承接轨31的承托下插入到纵杆的开槽内，在横杆触发横向定位传感器后停止推动机构25的推动；

S3：紧接着所述升降机构3上升，使承接轨31对横杆进行顶紧定位，横杆与纵杆的开槽顶部紧密接触，随后利用焊接机械手4完成纵杆与横杆接触焊缝两侧的焊接；

S4：焊接完成后，升降机构3带动承接轨31下降，伺服直线驱动装置13启动，将焊接完成的十字支撑推动到承接架5上。

Claims (5)

1.一种十字支撑焊接装置，用于对十字支撑的纵杆与横杆进行定位焊接，其特征在于：包括安装架（1），所述安装架（1）上设置纵向轨道（11），所述安装架（1）一侧设置横向送料装置，所述纵向轨道（11）为对称设置的一对“C”型轨道，使得所述纵向轨道（11）中部具有长槽（12），所述纵向轨道（11）上方设置伺服直线驱动装置（13），所述纵向轨道（11）中部设置纵向定位传感器，所述纵向轨道（11）上位于纵向定位传感器的上游方向设置前置定位传感器，当纵杆触发前置定位传感器后，所述伺服直线驱动装置（13）减速至输送速度的三分之一到五分之一；所述安装架（1）中部设置一对压紧架（14），所述压紧架（14）上设置与纵向轨道（11）顶部相对应的压紧缸（15），所述压紧缸（15）的活塞杆上设置压紧头（16），所述压紧架（14）位于纵向轨道（11）上方，每个所述压紧架（14）上具有两个压紧缸（15），两个所述压紧缸（15）分列在纵向轨道（11）两侧，所述压紧头（16）为折边，当所述压紧缸（15）伸展后，所述压紧头（16）与纵杆顶部相抵触；所述横向送料装置包括输送架（2），所述输送架（2）上两侧对称设置夹紧架（21），所述夹紧架（21）上设置相对滑动的滑动架（22），所述夹紧架（21）上设置用于驱动滑动架（22）的夹紧缸（23），所述夹紧架（21）上设置若干滑动套筒，所述滑动架（22）上设置与滑动套筒滑动配合的滑杆（241），所述夹紧缸（23）末端与夹紧架（21）固定连接，所述夹紧缸（23）的活塞杆前端与滑动架（22）固定连接，所述滑动架（22）的滑动方向与纵向轨道（11）水平，所述滑动架（22）上设置若干滑轮（24），所述滑轮（24）轴线竖直，所述输送架（2）后侧设置推动机构（25），所述安装架（1）中部两侧对称设置升降机构（3），所述升降机构（3）上设置与输送架（2）对接的承接轨（31），所述承接轨（31）与纵向轨道（11）垂直，远离所述输送架（2）一侧的承接轨（31）上设置横向定位传感器，所述安装架（1）上方设置焊接机械手（4），所述纵向轨道（11）末端设置承接架（5）。

2.根据权利要求1所述的一种十字支撑焊接装置，其特征在于：所述伺服直线驱动装置（13）为链式驱动机构，所述链式驱动机构的传动链上均匀设置若干推动片（131），所述推动片（131）穿过纵向轨道（11）顶部对纵杆进行推动，相邻两个所述推动片（131）之间的距离大于纵杆的长度。

3.根据权利要求1所述的一种十字支撑焊接装置，其特征在于：所述推动机构（25）为多级液压缸，所述多级液压缸的活塞杆前端设置推动头（26），所述输送架（2）顶面开设导向槽（27），所述推动头（26）底部设置与导向槽（27）相配合的导向块。

4.根据权利要求1所述的一种十字支撑焊接装置，其特征在于：所述升降机构（3）包括升降架（32），所述升降架（32）上设置一对固定导靴（33），所述固定导靴（33）内滑动设置导向杆（34），所述承接轨（31）位于导向杆（34）顶部，所述升降架（32）底部转动设置丝杠螺母（35），所述丝杠螺母（35）内配合设置驱动丝杠（36），所述驱动丝杠（36）顶部与承接轨（31）转动连接，所述升降架（32）底部设置用于驱动丝杠螺母（35）的升降电机（37）。

5.根据权利要求1所述的一种十字支撑焊接装置，其特征在于：所述焊接机械手（4）上方设置吊装架（41），所述吊装架（41）上水平设置一对与纵向轨道（11）垂直的顶吊滑轨（42），所述顶吊滑轨（42）上滑动设置吊装座（43），所述焊接机械手（4）即设置在吊装座（43）上，所述顶吊滑轨（42）之间转动设置顶吊丝杠（44），所述吊装座（43）上设置与顶吊丝杠（44）相配合的丝杠螺母，所述吊装架（41）上设置用于驱动顶吊丝杠（44）的顶吊伺服电机（45）。