CN117564590A - 焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种焊接工作站，包括变位机和多组对中夹紧装置，变位机具有能够绕翻转轴线翻转的翻转支撑架，多组对中夹紧装置沿翻转轴线的延伸方向X间隔设置在翻转支撑架上，并能够分别沿翻转轴线的延伸方向X移动，对中夹紧装置包括两个对中座和两组装夹机构，两个对中座沿第一方向Y间隔设置且能够相向或背向移动，两组装夹机构分别设置在两个对中座上并相对布置，装夹机构能够沿第二方向Z夹紧工件，其中，第一方向Y、第二方向Z以及翻转轴线的延伸方向X彼此相互垂直。本发明的焊接工作站降低了工件焊接的操作难度，提高焊接效率，使得控制焊接变形难度降低，同时，适用于不同宽度和长度规格的工件的装夹翻转。

Description

焊接工作站

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体地，涉及一种焊接工作站。

背景技术

工程机械中的许多部件在制作过程中具有焊接流程，一般先进行点焊，然后通过人工对各个焊缝进行焊接，而由于焊缝分布在部件的各个位置，在焊接的过程中需要对部件进行翻转以变换角度。由于部件的重量较重、体积较大以及规格种类较多，通过人工进行装夹翻转，操作难度较大，效率较低，控制焊接变形较为困难，特别对于一些非封闭式箱型结构的部件，例如汽车起重机的车架前段，装夹翻转和控制焊接变形的难度尤为困难。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种焊接工作站，旨在解决在焊接过程中通过人工对待焊接部件进行装夹翻转，操作难度较大，效率较低，控制焊接变形较为困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种焊接工作站，所述焊接工作站包括：

变位机，具有能够绕翻转轴线翻转的翻转支撑架；

多组对中夹紧装置，沿所述翻转轴线的延伸方向间隔设置在所述翻转支撑架上，并能够分别沿所述翻转轴线的延伸方向移动，所述对中夹紧装置包括两个对中座和两组装夹机构，两个所述对中座沿第一方向间隔设置且能够沿所述第一方向相向或背向移动，两组所述装夹机构分别设置在两个所述对中座上并相对布置，所述装夹机构能够沿第二方向夹紧工件，其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述翻转轴线的延伸方向彼此相互垂直。

可选地，所述翻转支撑架上设置有沿所述翻转轴线的延伸方向布置的滑轨，所述对中夹紧装置还包括滑动底座，所述滑动底座通过滑块可滑动地安装在所述滑轨上，两个所述对中座分别可滑动地设置在所述滑动底座上。

可选地，所述翻转支撑架上沿着所述滑轨的一侧间隔设置有多个定位组件，所述定位组件包括两个限位块，两个所述限位块沿所述翻转轴线的延伸方向间隔且相对设置以在二者之间形成限位空间，所述滑动底座上设置有限位杆，所述限位杆能够相对所述滑动底座作轴向移动，以伸入或脱出所述定位组件的限位空间。

可选地，所述对中夹紧装置还包括：

驱动电机，设置在所述滑动底座上；

第一丝杠，设置在所述滑动底座上，并沿所述第一方向布置，所述第一丝杠能够在所述驱动电机的驱动下转动；

两个第一移动螺母，分别套接在所述第一丝杠上并分别与两个所述对中座连接；

其中，所述第一丝杠转动能够带动两个所述第一移动螺母沿所述第一方向相向或背向移动，以带动两个所述对中座沿所述第一方向相向或背向移动。

可选地，所述装夹机构包括：

移动板，可沿所述第二方向移动地设置在所述对中座上；

活动夹紧件，设置在所述移动板上；

固定夹紧件，固定设置在所述对中座上，并与所述活动夹紧件在所述第二方向上相对且间隔设置，所述固定夹紧件和所述活动夹紧件之间形成夹紧空间。

可选地，所述活动夹紧件包括相连并呈夹角设置的夹紧臂和施力臂，所述夹紧臂和所述施力臂的连接处通过铰接轴铰接于所述移动板，所述铰接轴的轴线沿所述翻转轴线的延伸方向布置，所述夹紧臂和所述施力臂之间的开口朝向所述固定夹紧件，所述施力臂靠近所述移动板设置，并与所述移动板之间设有压缩弹簧。

可选地，所述装夹机构还包括：

第二丝杠，设置在所述对中座上，并沿第二方向布置；

第二移动螺母，套接在所述第二丝杠上，并与所述移动板连接；

手柄，与所述第二丝杠的一端同轴连接；

其中，所述第二移动螺母转动能够带动所述第二移动螺母连同所述移动板沿所述第二方向移动。

可选地，所述装夹机构还包括工件检测件，所述工件检测件设置在所述移动板上，并用于检测夹紧于所述夹紧空间内的工件是否到位。

可选地，所述装夹机构还包括定位靠山，所述定位靠山设置在所述移动板上，并位于所述活动夹紧件和所述固定夹紧件之间，所述定位靠山、所述活动夹紧件以及所述固定夹紧件共同限定出所述夹紧空间。

可选地，所述焊接工作站还包括除尘装置，所述除尘装置包括：

吸尘机；

除尘罩，通过柔性管道与所述吸尘机的吸尘口连接，并具有工作位置和避让位置，在所述工作位置，所述除尘罩的罩口与所述翻转支撑架正对设置，在所述避让位置，所述除尘罩与所述翻转支撑架错开设置。

通过本发明的焊接工作站，当需要对工件的焊缝进行焊接时，可将工件夹紧固定在每组对中夹紧装置的两组装夹机构之间，在焊接的过程中，通过变位机的翻转支撑架翻转带动工件翻转，从而便于对工件各位置的焊缝进行焊接，大大降低了操作难度，提高焊接效率，而且翻转过程中工件能够被稳固地夹紧固定，使得控制焊接变形难度大大降低。另外，多组对中夹紧装置能够沿翻转轴线的延伸方向移动，且每组对中夹紧装置中的两个对中座能够沿第一方向相向或背向移动，如此设置，可使得焊接工作站适用于不同宽度和长度规格的工件的装夹翻转。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的焊接工作站的结构示意图；

图2为本发明的变位机及对中夹紧装置的结构示意图；

图3为图2的局部结构示意图；

图4为本发明的活动夹紧件的结构示意图；

图5为本发明的定位组件的结构示意图；

图6为本发明的焊接工作站用于汽车起重机的车架前段焊接的结构示意图。

附图标记说明：

1 变位机

2 中夹紧装置

21 对中座 22 滑动底座

23 限位杆 24 移动板

25 活动夹紧件 251 夹紧臂

252 施力臂 26 固定夹紧件

27 压缩弹簧 28 工件检测件

29 定位靠山

3 滑轨

4 定位组件

41 限位块

5 吸尘机

6 除尘罩

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

本发明首先提供了一种焊接工作站，可应用于工程机械中例如汽车起重机的车架前段等部件的焊接。

在一种实施方式中，参照附图1和附图2所示，焊接工作站包括变位机1和多组对中夹紧装置2，变位机1具有能够绕翻转轴线翻转的翻转支撑架11，多组对中夹紧装置2沿翻转轴线的延伸方向X间隔设置在翻转支撑架11上，并能够分别沿翻转轴线的延伸方向X移动，对中夹紧装置2包括两个对中座21和两组装夹机构，两个对中座21沿第一方向Y间隔设置且能够沿第一方向Y相向或背向移动，两组装夹机构分别设置在两个对中座21上并相对布置，装夹机构能够沿第二方向Z夹紧工件，其中，第一方向Y、第二方向Z以及翻转轴线的延伸方向X彼此相互垂直。

需要说明的是，变位机1主要包括两个相对设置的翻转装置和翻转支撑架11，翻转支撑架11设置在两个翻转装置之间，且两端分别与两个翻转装置的输出端固定连接，如此设置，在两个翻转装置的驱动下，翻转支撑架11绕翻转轴线翻转。变位机1本身为本领域技术人员所熟知的机械设备，且不属于本申请的改进核心，因此，对其具体的结构和原理不再赘述。

通过本实施方式中的焊接工作站，当需要对工件的焊缝进行焊接时，可将工件夹紧固定在每组对中夹紧装置2的两组装夹机构之间，在焊接的过程中，通过变位机1的翻转支撑架11翻转带动工件翻转，从而便于对工件各位置的焊缝进行焊接，大大降低了操作难度，提高焊接效率，而且翻转过程中工件能够被稳固地夹紧固定，使得控制焊接变形难度大大降低。另外，多组对中夹紧装置2能够沿翻转轴线的延伸方向X移动，且每组对中夹紧装置2中的两个对中座21能够沿第一方向Y相向或背向移动，如此设置，可使得焊接工作站适用于不同宽度和长度规格的工件的装夹翻转。

在实际应用时，为了提高结构的强度和稳固性，可将中夹紧装置2的两个对中座21设置为相对翻转轴线对称布置，使得中夹紧装置2的重心位于翻转轴线上。

可以理解地，在本实施方式中，焊接工作站可包括两组、三组及三组以上的对中夹紧装置2，具体组数可根据实际应用需求进行选择，例如，参考附图6所示，当所需装夹的工件为汽车起重机的车架前段时，优选地，焊接工作站包括两组对中夹紧装置2。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，翻转支撑架11上设置有沿翻转轴线的延伸方向X布置的滑轨3，对中夹紧装置2还包括滑动底座22，滑动底座22通过滑块可滑动地安装在滑轨3上，两个对中座21分别可滑动地设置在滑动底座22上。

如此设置，实际应用时，操作人员可根据所需装夹的工件的长度通过推移的方式调整各个对中夹紧装置2在翻转支撑架11上的位置，操作简单方便。

具体地，可翻转支撑架11上邻近滑轨3端部的位置设置防脱轨件，当滑块滑动至滑轨3的端部时，防脱轨件能够限制滑块继续滑动，以防止滑块从滑轨3的端部脱出。

实际应用时，翻转支撑架11上可设置有两条并排间隔的滑轨3，滑动底座22横跨在两条滑轨3上，并分别通过两个滑块可滑动地安装在两个滑轨3上，如此设置，可有效提高对中夹紧装置2在翻转支撑架11上的安装结构强度。

在一种实施方式中，参照附图2、附图3以及附图5所示，翻转支撑架11上沿着滑轨3的一侧间隔设置有多个定位组件4，定位组件4包括两个限位块41，两个限位块41沿翻转轴线的延伸方向X间隔且相对设置以在二者之间形成限位空间，滑动底座22上设置有限位杆23，限位杆23能够相对滑动底座22作轴向移动，以伸入或脱出定位组件4的限位空间。

通过这样，当对中夹紧装置2的位置调整到位后，可将限位杆23伸入对应的定位组件4的限位空间内，通过限位空间对限位杆23的限位作用，可使对中夹紧装置2在滑轨3上沿翻转轴线的延伸方向X被定位，避免翻转过程中，对中夹紧装置2带动工件沿滑轨3晃动。

具体地，限位杆23可通过安装板安装在滑动底座22上，安装板开设有螺纹孔，限位杆23螺纹穿接于螺纹孔，如此，通过旋拧限位杆23即可使限位杆23相对滑动底座22作轴向移动，以实现伸入或脱出定位组件4的限位空间。

具体地，定位组件4包括U型安装座和两个限位块41，U型安装座可通过螺栓等紧固件可拆卸地安装在翻转支撑架11上，两个限位块41可通过螺栓等紧固件安装在U型安装座的凹槽内，且两个限位块41可设置为具有弹性力的缓冲垫片。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，对中夹紧装置2还包括驱动电机、第一丝杠以及两个第一移动螺母，驱动电机设置在滑动底座22上，第一丝杠设置在滑动底座22上，并沿第一方向Y布置，第一丝杠能够在驱动电机的驱动下转动，两个第一移动螺母分别套接在第一丝杠上并分别与两个对中座21连接；其中，第一丝杠转动能够带动两个第一移动螺母沿第一方向Y相向或背向移动，以带动两个对中座21沿第一方向Y相向或背向移动。

如此设置，通过驱动电机的驱动即可实现两个对中座21沿第一方向Y同步相向或背向移动，以实现对工件的对中夹紧。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，装夹机构包括移动板24、活动夹紧件25以及固定夹紧件26，移动板24可沿第二方向Z移动地设置在对中座21上，活动夹紧件25设置在移动板24上，固定夹紧件26固定设置在对中座21上，并与活动夹紧件25在第二方向Z上相对且间隔设置，固定夹紧件26和活动夹紧件25之间形成夹紧空间。

可以理解地，通过固定夹紧件26和活动夹紧件25即可实现沿第二方向Z夹紧工件。而在本实施方式中，活动夹紧件25设置在移动板24上，移动板24可沿第二方向Z移动地设置在对中座21上，如此设置，使得活动夹紧件25在第二方向Z上可移动，即固定夹紧件26和活动夹紧件25之间的间距可调节，从而可夹紧多种不同厚度规格的工件，进一步提高焊接工作站的适用性和实用性。

实际应用时，翻转轴线的延伸方向X和第一方向Y可设置为水平方向，第二方向Z可设置为竖直方向，此时，一般将活动夹紧件25设置在固定夹紧件26的上方，在工件装入装夹机构的过程中，固定夹紧件26作为承托件，承托在工件的底面，然后通过移动移动板24以调节活动夹紧件25的位置，使活动夹紧件25压紧在工件的顶面，如此，即可通过固定夹紧件26和活动夹紧件25夹紧工件。

在一种实施方式中，参照附图3和附图4所示，活动夹紧件25包括相连并呈夹角设置的夹紧臂251和施力臂252，夹紧臂251和施力臂252的连接处通过铰接轴铰接于移动板24，铰接轴的轴线沿翻转轴线的延伸方向X布置，夹紧臂251和施力臂252之间的开口朝向固定夹紧件26，施力臂252靠近移动板24设置，并与移动板24之间设有压缩弹簧27。

通过这样，当工件置入夹紧空间中且抵靠在施力臂252上时，由于压缩弹簧27的弹力作用，使得施力臂252能够保持压紧施力臂252，同时，由于夹紧臂251和施力臂252的连接处通过铰接轴铰接于移动板24，在施力臂252的带动下，夹紧臂251具有朝向固定夹紧件26转动的趋势，从而也压紧在施力臂252上，可以理解地，工件越靠近移动板24，夹紧臂251和施力臂252对工件的压紧力越大，与固定夹紧件26共同夹紧工件越为牢固。

具体地，移动板24上可固定设置有铰接板，铰接板凸设有铰接支耳，夹紧臂251和施力臂252的连接处通过铰接轴铰接于铰接支耳上。

为了提高活动夹紧件25和固定夹紧件26的使用寿命，可在活动夹紧件25的夹紧臂251上设置有可拆卸的夹紧块，夹紧臂251通过该夹紧块接触压紧工件，固定夹紧件26可设置为可拆卸地安装在对中座21的安装凸起上，如此设置，夹紧臂251上的夹紧块和固定夹紧件26可进行拆卸更换。具体地，夹紧块和固定夹紧件26可以为钢块。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，装夹机构还包括第二丝杠、第二移动螺母以及手柄，第二丝杠设置在对中座21上，并沿第二方向Z布置，第二移动螺母套接在第二丝杠上，并与移动板24连接，手柄与第二丝杠的一端同轴连接；其中，第二移动螺母转动能够带动第二移动螺母连同移动板24沿第二方向Z移动。

可以理解地，通过旋转手柄可驱动第二丝杠转动，带动第二移动螺母沿第二方向Z移动，进而带动移动板24沿第二方向Z移动。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，装夹机构还包括工件检测件28，工件检测件28设置在移动板24上，并用于检测夹紧于夹紧空间内的工件是否到位。如此设置，提高了工件装夹的可靠性和翻转时的安全性。

具体地，工件检测件28可为光电开关等具有工件位置检测功能的传感器。

为了便于操作人员直观地获知工件是否装夹到位，焊接工作站可包括与工件检测件28通信连接的显示装置，工件检测件28设置为将检测到的信息反馈至显示装置中，显示装置将工件检测件28检测到的信息显示，操作人员即可直观地观察工件的安装是否到位。为了进一步提高安全性，焊接工作站还可包括控制器和例如蜂鸣器、声光报警器等报警装置，控制器分别工件检测件28、变位机1以及报警装置通信连接，控制器检测到变位机1接收到启动指令后，通过工件检测件28确定工件未装夹到位时，向变位机1发出停机指令和向报警装置发出报警指令，以使报警装置发出报警信号，从而提示操作人员工件未装夹到位。

在一种实施方式中，参照附图2和附图3所示，装夹机构还包括定位靠山29，定位靠山29设置在移动板24上，并位于活动夹紧件25和固定夹紧件26之间，定位靠山29、活动夹紧件25以及固定夹紧件26共同限定出夹紧空间。如此设置，定位靠山29对工件装入夹紧空间时起到缓冲和定位的作用，避免工件直接与移动板24碰撞接触。

在一种实施方式中，参照附图1所示，焊接工作站还包括除尘装置，除尘装置包括吸尘机5和除尘罩6，除尘罩6通过柔性管道与吸尘机5的吸尘口连接，并具有工作位置和避让位置，在工作位置，除尘罩6的罩口与翻转支撑架11正对设置，在避让位置，除尘罩6与翻转支撑架11错开设置。

可以理解地，在工件在翻转支撑架11上进行装夹时，除尘罩6可移动至避让位置，以避免与工件或吊运工件的设备干涉。在工件完成装夹并在翻转支撑架11上进行焊接时，除尘罩6可移动至工作位置，以对工件焊接过程中产生的灰尘进行吸除，保持工件、翻转支撑架11及翻转支撑架11上的部件的干净度，有效提高焊接质量。

具体地，除尘装置可包括支架横跨翻转支撑架11一侧的支架，支架上设置有导轨，除尘罩6通过滚轮可移动地安装在导轨上并设置有驱动电机，通过驱动电机驱动滚轮沿导轨滚动，可带动除尘罩6沿导轨移动从而在工作位置和避让位置之间移动。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种焊接工作站，其特征在于，所述焊接工作站包括：

变位机(1)，具有能够绕翻转轴线翻转的翻转支撑架(11)；

多组对中夹紧装置(2)，沿所述翻转轴线的延伸方向(X)间隔设置在所述翻转支撑架(11)上，并能够分别沿所述翻转轴线的延伸方向(X)移动，所述对中夹紧装置(2)包括两个对中座(21)和两组装夹机构，两个所述对中座(21)沿第一方向(Y)间隔设置且能够沿所述第一方向(Y)相向或背向移动，两组所述装夹机构分别设置在两个所述对中座(21)上并相对布置，所述装夹机构能够沿第二方向(Z)夹紧工件，其中，所述第一方向(Y)、所述第二方向(Z)以及所述翻转轴线的延伸方向(X)彼此相互垂直。

2.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，所述翻转支撑架(11)上设置有沿所述翻转轴线的延伸方向(X)布置的滑轨(3)，所述对中夹紧装置(2)还包括滑动底座(22)，所述滑动底座(22)通过滑块可滑动地安装在所述滑轨(3)上，两个所述对中座(21)分别可滑动地设置在所述滑动底座(22)上。

3.根据权利要求2所述的焊接工作站，其特征在于，所述翻转支撑架(11)上沿着所述滑轨(3)的一侧间隔设置有多个定位组件(4)，所述定位组件(4)包括两个限位块(41)，两个所述限位块(41)沿所述翻转轴线的延伸方向(X)间隔且相对设置以在二者之间形成限位空间，所述滑动底座(22)上设置有限位杆(23)，所述限位杆(23)能够相对所述滑动底座(22)作轴向移动，以伸入或脱出所述定位组件(4)的限位空间。

4.根据权利要求2所述的焊接工作站，其特征在于，所述对中夹紧装置(2)还包括：

驱动电机，设置在所述滑动底座(22)上；

第一丝杠，设置在所述滑动底座(22)上，并沿所述第一方向(Y)布置，所述第一丝杠能够在所述驱动电机的驱动下转动；

两个第一移动螺母，分别套接在所述第一丝杠上并分别与两个所述对中座(21)连接；

其中，所述第一丝杠转动能够带动两个所述第一移动螺母沿所述第一方向(Y)相向或背向移动，以带动两个所述对中座(21)沿所述第一方向(Y)相向或背向移动。

5.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，所述装夹机构包括：

移动板(24)，可沿所述第二方向(Z)移动地设置在所述对中座(21)上；

活动夹紧件(25)，设置在所述移动板(24)上；

固定夹紧件(26)，固定设置在所述对中座(21)上，并与所述活动夹紧件(25)在所述第二方向(Z)上相对且间隔设置，所述固定夹紧件(26)和所述活动夹紧件(25)之间形成夹紧空间。

6.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于，所述活动夹紧件(25)包括相连并呈夹角设置的夹紧臂(251)和施力臂(252)，所述夹紧臂(251)和所述施力臂(252)的连接处通过铰接轴铰接于所述移动板(24)，所述铰接轴的轴线沿所述翻转轴线的延伸方向(X)布置，所述夹紧臂(251)和所述施力臂(252)之间的开口朝向所述固定夹紧件(26)，所述施力臂(252)靠近所述移动板(24)设置，并与所述移动板(24)之间设有压缩弹簧(27)。

7.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于，所述装夹机构还包括：

第二丝杠，设置在所述对中座(21)上，并沿所述第二方向(Z)布置；

第二移动螺母，套接在所述第二丝杠上，并与所述移动板(24)连接；

手柄，与所述第二丝杠的一端同轴连接；

其中，所述第二移动螺母转动能够带动所述第二移动螺母连同所述移动板(24)沿所述第二方向(Z)移动。

8.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于，所述装夹机构还包括工件检测件(28)，所述工件检测件(28)设置在所述移动板(24)上，并用于检测夹紧于所述夹紧空间内的工件是否到位。

9.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于，所述装夹机构还包括定位靠山(29)，所述定位靠山(29)设置在所述移动板(24)上，并位于所述活动夹紧件(25)和所述固定夹紧件(26)之间，所述定位靠山(29)、所述活动夹紧件(25)以及所述固定夹紧件(26)共同限定出所述夹紧空间。

10.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于，所述焊接工作站还包括除尘装置，所述除尘装置包括：

吸尘机(5)；

除尘罩(6)，通过柔性管道与所述吸尘机(5)的吸尘口连接，并具有工作位置和避让位置，在所述工作位置，所述除尘罩(6)的罩口与所述翻转支撑架(11)正对设置，在所述避让位置，所述除尘罩(6)与所述翻转支撑架(11)错开设置。