CN212793747U - 一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及挂车生产设备领域，具体的说是一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置。包括边板承台、凹凸缝焊接机构以及三轴位移系统，三轴位移系统具有供凹凸缝焊接机构配合安装的输出板，且输出板可在三轴位移系统的驱动作用下分别沿边板承台的横向、纵向以及高度方向滑动；凹凸缝焊接机构包括沿竖直方向滑动设置在输出板上的升降座，升降座的下部设有滚轮和焊枪夹，滚轮用于在输出板沿边板承台横向移动过程中与边板承台上的凹凸板滚动配合并驱动升降座往复升降，焊枪夹用于夹持固定焊枪并在升降座往复升降中使焊枪中对凹凸板进行焊接。本实用新型可提高挂车边板的焊接生产自动化程度，并提高凹凸焊缝的焊接质量。

Description

一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置

技术领域

本实用新型涉及挂车生产设备领域，具体的说是一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置。

背景技术

如图1所示，挂车边板由凹凸板和焊接固定在凹凸板周部的框架组成。在加工挂车边板的过程中，由于缺乏焊接凹凸板和框架之间的凹凸焊缝的专用焊接工具，现有技术中的挂车边板只能通过人工焊接，其劳动强度大，焊接质量难以保证。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，提高挂车边板的焊接生产自动化程度，并提高凹凸焊缝的焊接质量。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，包括边板承台、凹凸缝焊接机构以及三轴位移系统，三轴位移系统具有供凹凸缝焊接机构配合安装的输出板，且输出板可在三轴位移系统的驱动作用下分别沿边板承台的横向、纵向以及高度方向滑动；

凹凸缝焊接机构包括沿竖直方向滑动设置在输出板上的升降座，升降座的下部设有滚轮和焊枪夹，滚轮用于在输出板沿边板承台横向移动过程中与边板承台上的凹凸板滚动配合并驱动升降座往复升降，焊枪夹用于夹持固定焊枪并在升降座往复升降中使焊枪中对凹凸板进行焊接。

优选的，在输出板上设有沿竖直方向分布的线轨，升降座滑动设置在线轨上，并在线轨的下端设有阻挡升降座滑脱的挡板。

优选的，在升降座上设有可沿边板承台的纵向伸缩的伸缩杆，焊枪夹固定在伸缩杆的伸缩端上。

优选的，伸缩杆包括固定在升降座上的外管和滑动穿设在外管中的内管，焊枪夹固定在内管上，在内管的外壁上设有沿内管长度方向分布的齿条，在外管上转动设有转轴，转轴的一端设有齿轮，且齿轮的部分轮缘穿过开设于外管管壁上的穿孔与齿条啮合，转轴的另一端设有用于驱动齿轮转动的手轮。

优选的，三轴位移系统包括设置在边板承台纵向方向一侧的滑道、设置在边板承台纵向方向另一侧的固定机架、沿边板承台横向分布的滑动机架以及滑动设置在滑动机架上的滑块；

滑动机架的一端滑动设置在滑道上，另一端滑动设置在固定机架上，在固定机架上设有用于驱动滑动机架沿边板承台的纵向方向滑动的第一电机，第一电机的输出轴上连接有第一丝杠，在滑动机架上设有与第一丝杠配合安装的第一丝母；在滑动机架上设有用于驱动滑块沿边板承台横向方向滑动的第二电机，第二电机的输出轴上连接有第二丝杠，在滑块上设有与第二丝杠配合安装的第二丝母；输出板沿竖直方向滑动设置在滑块上，在滑块上还设有用于驱动输出板沿竖直方向滑动的第三电机，第三的输出轴上连接有第三丝杠，在输出板上设有与第三丝杠配合安装的第三丝母。

优选的，第二电机为通过接触器调节高低速输出的调速电机，在升降座上设有触头，在输出板上设有与触头配合以触发第二电机高速输出的两个触点，两个触点与触头接触位置与滚轮与凹凸板上的凹平面和凸平面的接触位置相对应。

优选的，边板承台包括水平固定在地面上的回转支承、设置在回转支承上的第一支撑座以及设置在第一支撑座上的第二支撑座；第一支撑座具有第一矩形外框和对应套设在第一矩形外框内的第一矩形内框，第一矩形外框固定在回转支承的转动部上，第一矩形内框的长度小于第一矩形外框的长度，且第一矩形内框可沿第一矩形外框的长度方向滑动；第二支撑座具有第二矩形外框和对应套设在第二矩形外框内的第二矩形内框，第二矩形外框垂直交叉固定在第一矩形内框上，第二矩形内框的长度小于第二矩形外框的长度，且第二矩形内框可沿第二矩形外框的长度方向滑动，第二矩形内框的上沿构成用于支撑待加工工件的支撑面。

优选的，在第一矩形外框的长边内侧设有第一直线滑槽，在第一矩形内框的长边外侧设有与第一直线滑槽滑动配合的第一直线滑轨；在第二矩形外框的长边内侧设有第二直线滑槽，在第二矩形内框的长边外侧设有与第二直线滑槽滑动配合的第一直线滑轨。

有益效果

本实用新型中具有三轴位移系统，三轴位移系统中具有可沿边板承台上的待焊接板材的横向、纵向以及高度方向滑动的输出板，凹凸缝焊接机构沿竖直方向滑动设置在该输出板上。当输出板带动凹凸缝焊接机构沿待焊接板材的横向移动时，凹凸缝焊接机构中的滚轮与凹凸板滚动配合，使凹凸缝焊接机构在沿凹凸板横向移动过程中，还可对应凹凸板上的凹凸走势沿竖直方向往复升降移动，进而使凹凸缝焊接机构中夹持固定的焊枪在往复升降移动中对凹凸板和框架间的凹凸缝进行焊接。此种焊接方式不仅焊接效率高，且焊接均匀，焊接质量相比于人工也大大提高。

在本实用新型的优选实施方式中，驱动凹凸缝焊接机构横向移动的第二电机为调速电机，可在滚轮滑动至凹凸板上的凹平面和凸平面状态时采用高转速输出，在滑轮滑动至凹平面和凸平面之间的上坡或下坡位置时采用低转速输出，从而使焊枪与凹凸缝之间始终保持相同的相对位移速度，进一步提高了焊接质量。

本实用新型的边板承台除包括可旋转的回转支承外，还在回转支承的转动部上设有第一支撑座，在第一支撑座上设有第二支撑座，且第一支撑座具有可沿自身长度方向移动的第一矩形内框；第二支撑座垂直交叉分布于第一支撑座，第二支撑座具有科研自身长度方向移动的第二矩形内框。将供待加工工件放置的支撑面位于第二矩形内框上，从而使得在不移动待加工工件的情况下，仅通过调整第一矩形框和第二矩形框的移动，即可任一调整待加工工件与焊接装置之间的相对位置，不仅节省了人工，而且调整速度快，大大提高了焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型终的凹凸缝焊接机构部分的立体结构示意图；

图3为本实用新型终的边板承台部分的立体结构示意图；

图中标记：A、边板承台，B、三轴位移系统，C、凹凸缝焊接机构，1、第一电机，2、固定机架，3、第一丝杠，4、第二电机，5、第二丝杠，6、第三电机，7、第三丝杠，8、滑动机架，9、滑块，10、输出板，11、滑道，12、触点，13、触头，14、升降座，15、线轨，16、伸缩杆，1601、手轮，1602、转轴，1603、外管，1604、齿条，1605、内管，17、焊枪夹，18、滚轮，19、焊枪，20、定位销，21、定位孔，22、第一支撑座，2201、第一矩形内框，2202、第一矩形外框，23、第二支撑座，2301、第二矩形内框，2302、第二矩形外框，24、第五丝杠，25、支撑元件，26、第四丝杠，27、回转支承，28、定位杆。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，包括边板承台A、凹凸缝焊接机构C以及三轴位移系统B。焊接处理对象为平铺与边板承台A上的凹凸板和围设在凹凸板外周位置的框架。将凹凸板和框架通过天车吊装置于边板承台A上后，通过三轴位移系统B带动凹凸缝焊接机构C沿边板承台A的横向移动（即图1中的Y轴方向），凹凸缝焊接机构C即在移动过程中同步完成对于凹凸板和框架之间的凹凸缝的焊接。

仍如图1所示，三轴位移系统B包括设置在边板承台A纵向方向（即图1中X轴方向）左侧的滑道11、设置在边板承台A纵向方向右侧的固定机架2、沿边板承台A横向分布的滑动机架8、滑动设置在滑动机架8上的滑块9以及沿边板成体的高度方向（即图1中Z轴方向）滑动的输出板10。

滑动机架8的左端滑动设置在滑道11上，右端滑动设置在固定机架2上，在固定机架2上设有用于驱动滑动机架8沿边板承台A的纵向方向滑动的第一电机1。第一电机1的输出轴上连接有第一丝杠3，在滑动机架8上设有与第一丝杠3配合安装的第一丝母。以通过第一电机1输出轴的正反转带动滑动机架8沿X轴方向前后往复滑动。

在滑动机架8上设有用于驱动滑块9沿边板承台A横向方向滑动的第二电机4，第二电机4的输出轴上连接有第二丝杠5，在滑块9上设有与第二丝杠5配合安装的第二丝母。以通过第二电机4输出轴的正反转带动滑块9沿Y轴方向左右往复滑动。

在滑块9的顶部设有第三电机6，第三电机6的输出轴上连接有第三丝杠7，第三丝杠7与输出板10上的第三丝母配合安装。以通过第三电机6输出轴的正反转带动输出板10沿Z轴方向往复升降滑动。

如图3所示，边板承台A主体结构为回转支承27、第一支撑座22以及第二支撑座23。回转支承27沿水平方向分布，其固定部固定在底面上。第一支撑座22固定在回转支承27的转动部上，从而可以回转支承27为圆心进行转动。第二支撑座23垂直交叉固定在第一支撑座22上，待焊接的凹凸板和框架置于第二支撑座23上。

第一支撑座22具有第一矩形外框2202和对应套设在第一矩形外框2202内的第一矩形内框2201。其中的第一矩形外框2202焊接固定在回转支承27的转动部上。第一矩形内框2201的长度小于第一矩形外框2202的长度，且第一矩形内框2201的长边滑动设置在第一矩形外框2202的对应长边上。本实施例中，在第一矩形外框2202的长边内侧设有第一直线滑槽，在第一矩形内框2201的长边外侧设有与第一直线滑槽滑动配合的第一直线滑轨，第一直线滑草和第一直线滑轨之间可灵活滑动配合，从而可通过向第一矩形内框2201短边位置施加推力或拉力即可驱动第一矩形内框2201沿第一矩形外框2202的长度方向滑动。

本实施例中上述推力或拉力由第四丝杠26提供。第四丝杠26的中部转动配合在第一矩形外框2202一条短边的中部位置，且第四丝杠26以第一矩形外框2202的长度方向分布。第四丝杠26的一端配合安装在设于第一矩形内框2201对应短边上的第四丝母中，另一端固定设有把手。通过转动把手带动第四丝杠26转动，即可通过第四丝杠26和第四丝母之间的配合关系驱动第一矩形内框2201相对于第一矩形外框2202滑动。为了使第四丝杠26与第一矩形外框2202的短边之间仅产生滑动配合而不产生轴向上的相对位移。在第四丝杠26上位于第一矩形外框2202短边上开设的供第四丝杠26转动配合的轴孔的两侧位置分别设置限位凸台，第四丝杠26位于轴孔中的位置为光轴，并在轴孔中设置于第四丝杠26光轴部分转动配合的滚珠轴承，以减小摩擦力。

与第一支撑座22结构相类似的，第二支撑座23具有第二矩形外框2302和对应套设在第二矩形外框2302内的第二矩形内框2301。第二矩形外框2302和第二矩形内框2301之间的推力或拉力由第五丝杠24提供，不再进行赘述。

第一矩形外框2202上设有可插拔的定位销20，在地面上位于定位销20以回转支承27为中心的转动轨迹上设有多个供定位销20定位配合的定位孔21。定位孔21的数量为至少为四个，四个定位孔21之间以回转支承27为中心均匀间隔分布，从而可通过定位销20与不同的定位孔21之间的配合，将边板承台A的支撑面以90°间隔转动并固定位置。

如图2所示，本实用新型的凹凸缝焊接机构C包括沿竖直方向滑动设置在输出板10上的升降座14以及设置在升降座14下部位置的滚轮18和焊枪夹17。在输出板10上设有沿竖直方向分布的线轨15，升降座14滑动设置在线轨15上，并在线轨15的下端设有阻挡升降座14滑脱的挡板。滚轮18用于在输出板10沿边板承台A横向移动过程中，与边板承台A上的凹凸板滚动配合，并在滚动配合过程中驱动升降座14往复升降。焊枪夹17用于夹持固定焊枪19，且使焊枪19与滚轮18、升降保持同速度同频率的往复升降，进而在升降座14往复升降中使焊枪19中对凹凸板进行焊接。

本实施例中的焊枪夹17固定在设置于升降座14上的伸缩杆16的伸缩端位置，从而可在由第一电机1的驱动作用下，使滑动机架8大致位于待焊接的凹凸缝位置后，微调伸缩杆16的长度使焊枪19恰好位于凹凸缝处。伸缩杆16包括水平固定在升降座14上的外管1603和滑动穿设在外管1603中的内管1605。在内管1605的外壁上设有沿内管1605长度方向分布的齿条1604，在外管1603上转动设有转轴1602，转轴1602的一端设有齿轮，且齿轮的部分轮缘穿过开设于外管1603管壁上的穿孔与齿条1604啮合，转轴1602的另一端设有用于驱动齿轮转动的手轮1601。

在第二电机4驱动凹凸缝焊接机构C沿Y轴移动的焊接过程中。如第二电机4保持匀速输出，则会使焊枪19与凹凸缝之间的相对速度产生差异，即焊枪19在对应凹凸板上的凹平面和凸平面的速度相同且速度较慢，焊枪19在对应上坡和下坡的速度相同且速度较快。由此会产生一定程度的焊接不均匀的问题。为了解决该问题，本实用新型的第二电机4为通过接触器调节高低速输出的调速电机。第二电机4具有高速和低速两档速度并具有将低速调节至高速的触头13。其中的高速状态对应焊枪19位于凹平面和凸平面时的水平方向上移动速度，低速状态对应焊枪19位于上坡和下坡时的水平方向上的移动速度，从而使焊枪19于凹平面、凸平面以及上下坡的速度达到一致，维持均匀的焊接。具体的：

在升降座14上设有触头13，在输出板10上设有与触头13配合以触发第二电机4高速输出的两个触点12，两个触点12与触头13接触位置与滚轮18与凹凸板上的凹平面和凸平面的接触位置相对应，两个触点12之间的间距为凹凸板的凹平面和凸平面之间距离。当滚轮18沿凹凸板的横向移动过程中，在滚轮18滚动至凹平面和凸平面上时，均触发第二电机4的快速输出模式。当滚轮18滚动至上坡或下坡状态时，触点12未触发，第二电机4即输出常规的慢速模式。

在本实用新型的应用中，首先将待焊接的凹凸板和框架定位后平铺于边板承台A上。然后启动第一电机1使凹凸缝焊接机构C移动至靠近凹凸缝的位置，通过手轮1601微调使焊枪19与凹凸缝对位，启动第三电机6使输出板10下落至滚轮18与凹凸板接触。最后即可启动第二电机4，使凹凸缝焊接机构C沿Y轴方向持续移动，在移动中通过滚轮18驱动焊枪19对应凹凸板的走势在Z轴方向上移动，并在移动过程中由焊枪19对凹凸缝进行焊接。当焊接完成一道凹凸缝后，继续通过第一电机1将凹凸缝焊接机构C移动至下一道待焊接的凹凸缝位置，重复上述步骤完成所有凹凸缝的焊接。

Claims (8)

1.一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：包括边板承台（A）、凹凸缝焊接机构（C）以及三轴位移系统（B），三轴位移系统（B）具有供凹凸缝焊接机构（C）配合安装的输出板（10），且输出板（10）可在三轴位移系统（B）的驱动作用下分别沿边板承台（A）的横向、纵向以及高度方向滑动；

凹凸缝焊接机构（C）包括沿竖直方向滑动设置在输出板（10）上的升降座（14），升降座（14）的下部设有滚轮（18）和焊枪夹（17），滚轮（18）用于在输出板（10）沿边板承台（A）横向移动过程中与边板承台（A）上的凹凸板滚动配合并驱动升降座（14）往复升降，焊枪夹（17）用于夹持固定焊枪（19）并在升降座（14）往复升降中使焊枪（19）中对凹凸板进行焊接。

2.根据权利要求1所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：在输出板（10）上设有沿竖直方向分布的线轨（15），升降座（14）滑动设置在线轨（15）上，并在线轨（15）的下端设有阻挡升降座（14）滑脱的挡板。

3.根据权利要求1所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：在升降座（14）上设有可沿边板承台（A）的纵向伸缩的伸缩杆（16），焊枪夹（17）固定在伸缩杆（16）的伸缩端上。

4.根据权利要求3所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：伸缩杆（16）包括固定在升降座（14）上的外管（1603）和滑动穿设在外管（1603）中的内管（1605），焊枪夹（17）固定在内管（1605）上，在内管（1605）的外壁上设有沿内管（1605）长度方向分布的齿条（1604），在外管（1603）上转动设有转轴（1602），转轴（1602）的一端设有齿轮，且齿轮的部分轮缘穿过开设于外管（1603）管壁上的穿孔与齿条（1604）啮合，转轴（1602）的另一端设有用于驱动齿轮转动的手轮（1601）。

5.根据权利要求1所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：三轴位移系统（B）包括设置在边板承台（A）纵向方向一侧的滑道（11）、设置在边板承台（A）纵向方向另一侧的固定机架（2）、沿边板承台（A）横向分布的滑动机架（8）以及滑动设置在滑动机架（8）上的滑块（9）；

滑动机架（8）的一端滑动设置在滑道（11）上，另一端滑动设置在固定机架（2）上，在固定机架（2）上设有用于驱动滑动机架（8）沿边板承台（A）的纵向方向滑动的第一电机（1），第一电机（1）的输出轴上连接有第一丝杠（3），在滑动机架（8）上设有与第一丝杠（3）配合安装的第一丝母；在滑动机架（8）上设有用于驱动滑块（9）沿边板承台（A）横向方向滑动的第二电机（4），第二电机（4）的输出轴上连接有第二丝杠（5），在滑块（9）上设有与第二丝杠（5）配合安装的第二丝母；输出板（10）沿竖直方向滑动设置在滑块（9）上，在滑块（9）上还设有用于驱动输出板（10）沿竖直方向滑动的第三电机（6），第三的输出轴上连接有第三丝杠（7），在输出板（10）上设有与第三丝杠（7）配合安装的第三丝母。

6.根据权利要求5所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：第二电机（4）为通过接触器调节高低速输出的调速电机，在升降座（14）上设有触头（13），在输出板（10）上设有与触头（13）配合以触发第二电机（4）高速输出的两个触点（12），两个触点（12）与触头（13）接触位置与滚轮（18）与凹凸板上的凹平面和凸平面的接触位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：边板承台（A）包括水平固定在地面上的回转支承（27）、设置在回转支承（27）上的第一支撑座（22）以及设置在第一支撑座（22）上的第二支撑座（23）；第一支撑座（22）具有第一矩形外框（2202）和对应套设在第一矩形外框（2202）内的第一矩形内框（2201），第一矩形外框（2202）固定在回转支承（27）的转动部上，第一矩形内框（2201）的长度小于第一矩形外框（2202）的长度，且第一矩形内框（2201）可沿第一矩形外框（2202）的长度方向滑动；第二支撑座（23）具有第二矩形外框（2302）和对应套设在第二矩形外框（2302）内的第二矩形内框（2301），第二矩形外框（2302）垂直交叉固定在第一矩形内框（2201）上，第二矩形内框（2301）的长度小于第二矩形外框（2302）的长度，且第二矩形内框（2301）可沿第二矩形外框（2302）的长度方向滑动，第二矩形内框（2301）的上沿构成用于支撑待加工工件的支撑面。

8.根据权利要求7所述的一种用于挂车边板的凹凸焊缝焊接装置，其特征在于：在第一矩形外框（2202）的长边内侧设有第一直线滑槽，在第一矩形内框（2201）的长边外侧设有与第一直线滑槽滑动配合的第一直线滑轨；在第二矩形外框（2302）的长边内侧设有第二直线滑槽，在第二矩形内框（2301）的长边外侧设有与第二直线滑槽滑动配合的第一直线滑轨。

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