CN214161933U - 一种纵梁焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纵梁焊接装置，包括两条机器人行走导轨、下压焊接工装组件和上下料机构，两条机器人行走导轨分别位于下压焊接工装组件的两侧，且机器人行走导轨上设有至少一组机器人焊接行走模块，下压焊接工装组件包括两个支撑立柱、连接在两个支撑立柱之间的箱式横梁、若干个依次设置在箱式横梁上的升降定位组件、若干个依次设置在箱式横梁上的压紧组件、支撑台和至少一组升降焊接工装，升降定位组件与压紧组件间隔设置，支撑台和升降焊接工装均位于箱式横梁的正下方，且升降焊接工装位于支撑台与一支撑立柱之间，上下料机构用于将纵梁放置在支撑台上或将纵梁从支撑台上卸下。本实用新型不仅工作效率高，且焊接后的纵梁不易变形。

Description

一种纵梁焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种纵梁焊接装置。

背景技术

在国家提倡节能减排、发展轻量化汽车的大背景下，半挂车铝合金车架及车厢应运而生，纵梁是半挂车车架中重要的承载部件，半挂车铝合金车架纵梁长度将近14米，由于结构的特殊性，铝合金车架纵梁整体结构大致为Z字形，且纵梁的截面呈I形，其主要由一块腹板和两块翼板焊接而成，常用做法是在纵梁处于平躺状态时而进行焊接作业，且焊接时先焊接纵梁一侧的焊缝，再焊接纵梁另一侧的焊缝，由于这样会导致纵梁两侧热输入无法达到平衡，从而使焊接后的纵梁发生旁弯变形，因而焊接完成后，还需相应的校型和打磨步骤，这样会大大增加人工作业，使生产的效率降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种纵梁焊接装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种纵梁焊接装置，包括两条机器人行走导轨、下压焊接工装组件和上下料机构，两条机器人行走导轨分别位于所述下压焊接工装组件的两侧，且所述机器人行走导轨上设有至少一组机器人焊接行走模块，其中，所述下压焊接工装组件包括两个支撑立柱、连接在两个支撑立柱之间的箱式横梁、若干个依次设置在所述箱式横梁上的升降定位组件、若干个依次设置在所述箱式横梁上的压紧组件、支撑台和至少一组升降焊接工装，所述升降定位组件与所述压紧组件间隔设置，所述支撑台和所述升降焊接工装均位于所述箱式横梁的正下方，且所述升降焊接工装位于所述支撑台与一支撑立柱之间，所述上下料机构用于将纵梁放置在所述支撑台上或将纵梁从所述支撑台上卸下。

进一步地，所述升降定位组件包括固定设置在所述箱式横梁上的升降气缸及与所述升降气缸的气缸杆固定连接的上翼板定位块，固定设置在所述上翼板定位块上的导柱与位于所述箱式横梁上的对应的导套配合连接。

进一步地，所述压紧组件包括压紧横梁和至少两个固定设置在所述箱式横梁上的压紧气缸，所述压紧横梁的两端分别与对应的压紧气缸的气缸杆固定连接。

进一步地，所述升降焊接工装包括固定架、升降台和设置在所述固定架上且与所述升降台驱动连接的升降驱动机构，所述升降台上设有多个一字排列设置的下翼板夹持机构。

更进一步地，所述升降驱动机构包括固定设置在所述固定架上的驱动伺服电机、固定设置在所述固定架上的两组蜗轮丝杆组件和固定连接在两组蜗轮丝杆组件之间传动轴，所述升降台的两端分别与对应的蜗轮丝杆组件固定连接，所述驱动伺服电机通过第一传动机构与所述传动轴驱动连接。

更进一步地，所述下翼板夹持机构包括对称设置的两组单侧夹紧机构，所述单侧夹紧机构包括枢接在所述升降台的对应的缺口内的夹持气缸、尾部与所述夹持气缸枢接连接的夹爪和枢接在所述夹爪中部的连接杆，所述连接杆与所述升降台固定连接，且所述连接杆位于对应的缺口。

更进一步地，所述支撑台的顶面上具有多个下翼板固定组件，所述下翼板固定组件包括固定连接在所述支撑台上的旋转气缸和固定连接在所述旋转气缸上的压块。

更进一步地，所述支撑台由多个一字排列的支撑架组成，且相邻的两个支撑架之间具有间距。

更进一步地，所述上下料机构包括双头电机、两个底座和两个物料放置架，所述底座位于对应的两支撑架之间，所述物料放置架滑动设置在对应的底座上，且所述物料放置架与设置在对应底座上的第二传动机构驱动连接，所述双头电机的两端分别通过对应的驱动轴与对应的第二传动机构驱动连接。

更进一步地，所述物料放置架包括与所述底座滑动连接的移动架、固定设置在移动架上的顶升气缸、与所述顶升气缸固定连接的顶升板和固定设置在所述顶升板顶面上的两个下翼板定位块，所述顶升板与所述移动架滑动配合连接。

更进一步地，所述物料放置架还包括设置在所述顶升板上且位于两个下翼板定位块之间的下翼板夹紧机构，所述下翼板夹紧机构包括分别枢接在所述顶升板两侧的摆动气缸和两个压臂，所述压臂的尾部与对应的摆动气缸枢接连接，所述压臂的中部与所述顶升板枢接连接。

更进一步地，所述上翼板定位块和所述下翼板定位块均具有V形定位口，所述V形定位口的底部具有U形定位口，枢接在所述下翼板定位块一侧的两个滚针滚轮的顶面高出所述U形定位口底面2mm。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型的优点是：由于设有下压焊接工装组件和上下料机构，因而能够实现预连接的纵梁方便上下料，且上料完成后的纵梁可在下压焊接工装组件的作用下进行自动校型并进行固定，并利用两侧的机器人焊接行走模块对纵梁两侧进行同时焊接，避免焊接过程中受热不均或定型不好使纵梁变形；支撑台、升降焊接工装、升降定位组件和压紧组件组合配合使用便于对Z形纵梁进行校型、固定。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的下压焊接工装组件的立体结构示意图。

图3为图2的局部结构放大示意图。

图4为本实用新型的升降焊接工装的立体结构示意图。

图5为本实用新型的上下料机构的立体结构示意图。

图6为本实用新型的上下料机构的物料放置架的立体结构示意图。

附图标记列表：机器人行走导轨1、机器人焊接行走模块2、下压焊接工装组件3、支撑立柱31、箱式横梁32、支撑架33、升降定位组件34、升降气缸341、导柱342、上翼板定位块343、压紧组件35、压紧气缸351、压紧横梁352、升降焊接工装36、固定架361、驱动伺服电机362、第一传动机构363、传动轴364、蜗轮丝杆组件365、升降台366、缺口3661、下翼板夹持机构367、夹持气缸3671、连接杆3672、夹爪3673、下翼板固定组件37、上下料机构4、底座41、第二传动机构42、物料放置架43、移动架431、顶升气缸432、顶升板433、下翼板定位块434、滚轮435、连接架436、摆动气缸437、压臂438、驱动轴44、双头电机45、纵梁5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1至图6对本申请作进一步说明，如图1和图2所示的一种纵梁焊接装置，包括两条与地面连接的机器人行走导轨1、下压焊接工装组件3和上下料机构4，两条机器人行走导轨1分别位于所述下压焊接工装组件3的两侧，且所述机器人行走导轨1上设有至少一组机器人焊接行走模块2，所述下压焊接工装组件3用于对预焊件后的纵梁5进行校型并固定，然后利用两侧的机器人焊接行走模块2对纵梁5的两侧进行同时焊接，避免纵梁5焊接过程中产生变形，不仅加工质量高，且工作效率高；所述上下料机构4用于将纵梁5放置在所述支撑台上或将纵梁5从所述支撑台上卸下，使纵梁5上下料过程简单、方便。

优选的，所述机器人行走导轨1上设有两组机器人焊接行走模块2。

所述机器人行走导轨1采用多段焊接方式形成，经过退火时效处理，由加工中心铣削及导轨磨进行精加工，使精度高；通过外部轴电机配减速机驱动齿轮与齿条啮合，带动机器人焊接行走模块2做精确运动，经实践使用验证，重复定位精度可在正负0.02mm，稳定性好，保证机器人焊接行走模块2运动精度。

如图2和图3所示，所述下压焊接工装组件3包括与地面固定连接的两个支撑立柱31、连接在两个支撑立柱31之间的箱式横梁32、若干个依次设置在所述箱式横梁32上的升降定位组件34、若干个依次设置在所述箱式横梁32上的压紧组件35、与地面固定连接的支撑台和至少一组与地面连接的升降焊接工装36，所述升降定位组件34与所述压紧组件35间隔设置，所述支撑台和所述升降焊接工装36均位于所述箱式横梁32的正下方，且所述升降焊接工装36位于所述支撑台与一支撑立柱31之间，远离所述升降焊接工装36的另一支撑立柱31上设有下定位基准，所述下定位基准可抵压在所述纵梁5的一端上实现端部定位，所述升降焊接工装36用于不同种类纵梁5，当纵梁5的Z形高度不一时方便调整，扩大适用范围。。

所述升降定位组件34包括固定设置在所述箱式横梁32上的升降气缸341及与所述升降气缸341的气缸杆固定连接的上翼板定位块343，固定设置在所述上翼板定位块343上的导柱342与位于所述箱式横梁32上的对应的导套配合连接。

所述压紧组件35包括压紧横梁352和至少两个固定设置在所述箱式横梁32上的压紧气缸351，所述压紧横梁352的两端分别与对应的压紧气缸351的气缸杆固定连接，采用压紧横梁352对纵梁5进行压紧，可增大压紧面积，提高压紧块刚性，加强工件散热性能。

优选的，所述升降气缸341和压紧气缸351均采用160缸径气缸作为升降动力。

所述支撑台由多个一字排列的支撑架33组成，且相邻的两个支撑架33之间具有间距。

如图4所示，所述升降焊接工装36包括固定架361、升降台366和设置在所述固定架361上且与所述升降台366驱动连接的升降驱动机构，所述升降台366上设有多个一字排列设置的下翼板夹持机构367，其中，所述升降驱动机构包括固定设置在所述固定架361上的驱动伺服电机362、固定设置在所述固定架361上的两组蜗轮丝杆组件365和固定连接在两组蜗轮丝杆组件365之间传动轴364，所述升降台366的两端分别与对应的蜗轮丝杆组件365固定连接，所述驱动伺服电机362通过第一传动机构363与所述传动轴364驱动连接。采用升降焊接工装36使纵梁5鹅颈处需要在一定范围内可实现快速准确的高度调整，以适应不同客户对纵梁总成鹅颈高度的需求，采用伺服电机驱动蜗轮丝杠升降机实现自动升降，通过4根50圆导轨导向，实现高度500mm内任意位置精准调节定位，大大增加了焊接工装的通用性，提高调节效率，只要在控制系统上输入需要的高度即可快速调节。

所述下翼板夹持机构367包括对称设置的两组单侧夹紧机构，所述单侧夹紧机构包括枢接在所述升降台366的对应的缺口3661内的夹持气缸3671、尾部与所述夹持气缸3671枢接连接的夹爪3673和枢接在所述夹爪3673中部的连接杆3672，所述连接杆3672与所述升降台366固定连接，且所述连接杆3672位于对应的缺口3661，所述夹持气缸3671控制夹爪3673翻转对下翼板进行压紧固定，结构简单，夹持可靠。

所述支撑台的顶面上具有多个下翼板固定组件37和侧导向块，所述侧导向块便于对上料中的纵梁5进行快速导向，所述下翼板固定组件37包括固定连接在所述支撑台上的旋转气缸和固定连接在所述旋转气缸上的压块，所述下翼板固定组件37对下翼板进行固定避免下翼板越出侧导向块滑出。

如图2和图5所示，所述上下料机构4包括双头电机45、两个底座41和两个物料放置架43，所述底座41位于对应的两支撑架33之间，所述物料放置架43滑动设置在对应的底座41上，且所述物料放置架43与设置在对应底座41上的第二传动机构42驱动连接，所述双头电机45的两端分别通过对应的驱动轴44与对应的第二传动机构42驱动连接，所述双头电机45和所述驱动轴44位于所述下压焊接工装组件3的一侧，工作时，所述第二传动机构42带动所述物料放置架43移动至对应的位置进行上料或下料，然后在利用所述第二传动机构42带动所述物料放置架43移动至对应的位置进行下料或上料，完成上下料工作。

优选的，所述第二传动机构42为链传动，所述物料放置架43与所述链传动的传动链固定连接。

如图6所示，所述物料放置架43包括与所述底座41滑动连接的移动架431、固定设置在移动架431上的顶升气缸432、与所述顶升气缸432固定连接的顶升板433和固定设置在所述顶升板433顶面上的两个下翼板定位块434，所述顶升板433与所述移动架431滑动配合连接，所述顶升气缸432的设置便于满足不同高度的支撑台的上下料工作，所述下翼板定位块434用于限位上下料过程中的纵梁5，避免纵梁5左右摆动造成与所述物料放置架43脱离。

所述物料放置架43还包括设置在所述顶升板433上且位于两个下翼板定位块434之间的下翼板夹紧机构，所述下翼板夹紧机构包括分别枢接在所述顶升板433两侧的摆动气缸437和两个压臂438，所述压臂438的尾部与对应的摆动气缸437枢接连接，所述压臂438的中部与所述顶升板433枢接连接，所述下翼板夹紧机构用于对上下料过程中的纵梁5进行固定，避免依赖人力进行固定，安全性高，且人工费力小。

所述上翼板定位块343和所述下翼板定位块434均具有左右导向定位块和左右侧可调节压紧块，左右导向定位块的两导向面之间形成具有V形定位口，左右导向定位块的两定位面之间形成与所述V形定位口连通的U形定位口，所述可调节压紧块的设置便于对导向定位块位置进行调节，使上翼板定位块343和所述下翼板定位块434对翼板进行准确定位，枢接在所述下翼板定位块434一侧的两个滚针滚轮435的顶面高出所述U形定位口底面2mm，当所述纵梁5放置位置不能与下定位基准接触时，利用所述滚针滚轮435便于推动纵梁5沿焊接工装长方向推动进行位置调整使所述纵梁5的端部抵压在所述下定位基准上。

本申请还包括控制系统，所述控制系统用于对所有气缸和所有电机的工作顺序进行控制。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种纵梁焊接装置，其特征在于，包括两条机器人行走导轨（1）、下压焊接工装组件（3）和上下料机构（4），两条机器人行走导轨（1）分别位于所述下压焊接工装组件（3）的两侧，且所述机器人行走导轨（1）上设有至少一组机器人焊接行走模块（2），其中，所述下压焊接工装组件（3）包括两个支撑立柱（31）、连接在两个支撑立柱（31）之间的箱式横梁（32）、若干个依次设置在所述箱式横梁（32）上的升降定位组件（34）、若干个依次设置在所述箱式横梁（32）上的压紧组件（35）、支撑台和至少一组升降焊接工装（36），所述升降定位组件（34）与所述压紧组件（35）间隔设置，所述支撑台和所述升降焊接工装（36）均位于所述箱式横梁（32）的正下方，且所述升降焊接工装（36）位于所述支撑台与一支撑立柱（31）之间，所述上下料机构（4）用于将纵梁（5）放置在所述支撑台上或将纵梁（5）从所述支撑台上卸下。

2.如权利要求1所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述升降定位组件（34）包括固定设置在所述箱式横梁（32）上的升降气缸（341）及与所述升降气缸（341）的气缸杆固定连接的上翼板定位块（343），固定设置在所述上翼板定位块（343）上的导柱（342）与位于所述箱式横梁（32）上的对应的导套配合连接。

3.如权利要求1所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述压紧组件（35）包括压紧横梁（352）和至少两个固定设置在所述箱式横梁（32）上的压紧气缸（351），所述压紧横梁（352）的两端分别与对应的压紧气缸（351）的气缸杆固定连接。

4.如权利要求1所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述升降焊接工装（36）包括固定架（361）、升降台（366）和设置在所述固定架（361）上且与所述升降台（366）驱动连接的升降驱动机构，所述升降台（366）上设有多个一字排列设置的下翼板夹持机构（367）。

5.如权利要求4所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括固定设置在所述固定架（361）上的驱动伺服电机（362）、固定设置在所述固定架（361）上的两组蜗轮丝杆组件（365）和固定连接在两组蜗轮丝杆组件（365）之间传动轴（364），所述升降台（366）的两端分别与对应的蜗轮丝杆组件（365）固定连接，所述驱动伺服电机（362）通过第一传动机构（363）与所述传动轴（364）驱动连接。

6.如权利要求4所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述下翼板夹持机构（367）包括对称设置的两组单侧夹紧机构，所述单侧夹紧机构包括枢接在所述升降台（366）的对应的缺口（3661）内的夹持气缸（3671）、尾部与所述夹持气缸（3671）枢接连接的夹爪（3673）和枢接在所述夹爪（3673）中部的连接杆（3672），所述连接杆（3672）与所述升降台（366）固定连接，且所述连接杆（3672）位于对应的缺口（3661）。

7.如权利要求2所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述支撑台的顶面上具有多个下翼板固定组件（37），所述下翼板固定组件（37）包括固定连接在所述支撑台上的旋转气缸和固定连接在所述旋转气缸上的压块。

8.如权利要求7所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述支撑台由多个一字排列的支撑架（33）组成，且相邻的两个支撑架（33）之间具有间距。

9.如权利要求8所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述上下料机构（4）包括双头电机（45）、两个底座（41）和两个物料放置架（43），所述底座（41）位于对应的两支撑架（33）之间，所述物料放置架（43）滑动设置在对应的底座（41）上，且所述物料放置架（43）与设置在对应底座（41）上的第二传动机构（42）驱动连接，所述双头电机（45）的两端分别通过对应的驱动轴（44）与对应的第二传动机构（42）驱动连接。

10.如权利要求9所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述物料放置架（43）包括与所述底座（41）滑动连接的移动架（431）、固定设置在移动架（431）上的顶升气缸（432）、与所述顶升气缸（432）固定连接的顶升板（433）和固定设置在所述顶升板（433）顶面上的两个下翼板定位块（434），所述顶升板（433）与所述移动架（431）滑动配合连接。

11.如权利要求10所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述物料放置架（43）还包括设置在所述顶升板（433）上且位于两个下翼板定位块（434）之间的下翼板夹紧机构，所述下翼板夹紧机构包括分别枢接在所述顶升板（433）两侧的摆动气缸（437）和两个压臂（438），所述压臂（438）的尾部与对应的摆动气缸（437）枢接连接，所述压臂（438）的中部与所述顶升板（433）枢接连接。

12.如权利要求10所述的纵梁焊接装置，其特征在于，所述上翼板定位块（343）和所述下翼板定位块（434）均具有V形定位口，所述V形定位口的底部具有U形定位口，枢接在所述下翼板定位块（434）一侧的两个滚针滚轮（435）的顶面高出所述U形定位口底面2mm。

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