一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置的制作方法

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置。

背景技术

目前，在机械加工过程中，当工件体积、重量、焊接长度较大时，一般采用翻转固定机构将工件夹紧固定住，借助机构来翻转工件，从而完成焊接。但是，现有市场上常见的翻转机构绝大多数只适用于圆柱形工件的翻转焊接，对于那些正方体或长方体形状的箱架只能将其放置在地面上，每焊接一面后翻转至另一面进行焊接，操作比较麻烦，费时费力，而且耽误焊接加工时间，实用性不强。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置，以解决现有技术中传统的自动翻转焊接设备只适用于圆柱形工件的翻转焊接，应用范围有限，无法对方形工件进行翻转焊接等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现对圆柱形、方形(包括长方体、正方体形框架)工件进行翻转焊接，有效扩大了现有自动翻转焊接设备的应用范围，降低正方体或长方体箱架的焊接难度，提升其焊接速度和效率，实用性好等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置，包括底座，所述底座上固定安装有带有三个动子的直线电机模组，三个所述动子中位于中间的所述动子上安装有焊接机构，位于两端的所述动子上对称安装有夹紧固定机构，两个所述夹紧固定机构之间夹紧固定有箱架；

所述焊接机构包括固定安装在所述动子上的直线电机一、竖直固定安装在所述直线电机一上的电液推杆一和固定安装在所述电液推杆一上端的安装架，所述安装架内安装有转轴和用于带动所述转轴旋转的旋转电机一，所述转轴上安装有安装座，所述安装座上固定安装有直线电机二，所述直线电机二上竖直安装有两个推杆电机，两个所述推杆电机上端对称安装有焊枪；

所述夹紧固定机构包括竖直固定安装在所述动子上的滑座和竖直滑动安装在所述滑座内的滑板，所述滑座底部竖直固定安装有多个用于推动所述滑板上下滑动的电液推杆二；所述滑板一侧面滚动安装有行星架和用于带动所述行星架旋转的旋转电机二，所述行星架一端安装有夹盘，所述夹盘上设置有多个以所述夹盘的中心轴线为中心呈中心对称分布的滑槽，所述滑槽内固定安装有滑轨，所述滑轨上滑动安装有用于夹设所述箱架的夹块，所述夹盘上靠近所述行星架的一侧外壁上固定安装有用于推动所述夹块沿着所述滑轨滑动的气缸。

作为优选，所述直线电机一、所述直线电机二的动作位移方向与所述直线电机模组的动作位移方向垂直；

其中，所述直线电机一、所述直线电机二的行程均大于所述夹盘的直径。

作为优选，所述箱架的边长小于所述夹盘的直径。

作为优选，所述电液推杆一的行程大于所述电液推杆二的行程。

作为优选，所述推杆电机的行程大于所述箱架的边长。

作为优选，所述气缸的行程小于所述滑轨的长度。

作为优选，所述直线电机模组数量有两条，且平行安装在所述底座上。

上述一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置，使用时，先将两个所述箱架的两端放置到两个所述夹盘之间并被所述夹块夹紧固定住(具体操作步骤为：先根据所述箱架的大小调整两个所述夹紧固定机构的间距，然后根据所述箱架的边长调整所述夹块在所述滑轨上的位置，然后将所述箱架一端紧贴所述夹盘并控制所述气缸动作带动所述夹块沿着所述滑轨滑动夹紧所述箱架)，待两个所述箱架分别固定完毕后，控制两个所述夹紧固定机构在所述直线电机模组上相互靠近，直至两个所述箱架待焊接连接的两面紧密接触为止，然后控制所述焊接机构在所述直线电机模组上移动，直至所述焊枪移动至焊接处(所述焊接处为两个所述箱架的连接缝隙处)，然后控制所述直线电机一和所述电液推杆一动作，调整两个所述焊枪的位移及其高度，使两个所述焊枪分别位于焊接处的前后侧最低点(此时，所述直线电机二处于水平位置)，之后，控制所述推杆电机转动(同时启动所述焊枪)推动所述焊枪沿着焊接处的前后侧自下而上边移动边焊接，直至焊接处的前后侧被焊完，然后控制所述推杆电机和所述电液推杆一转动带动所述焊枪下降离开所述箱架，之后，控制所述旋转电机一转动带动所述直线电机二旋转至竖直位置，然后控制所述直线电机一和所述电液推杆一动作调整两个所述焊枪的位置，直至两个所述焊枪分别位于所述箱架焊接处的上下侧一端边缘处(由于两个长方体或正方体箱架焊接连接一共有四条焊缝，即所述箱架前后以及上下各一条，因此可先将前后两条焊缝焊接完毕后再对上下两条焊缝同时进行焊接即可完成两个箱架的焊接连接)，之后启动所述推杆电机和所述焊枪，通过所述推杆电机推动所述焊枪沿着所述箱架上下表面水平移动将所述箱架焊接处的上下侧焊接完毕，至此，整个所述箱架焊接完成；上述工作原理是对所述箱架是正方体或长方体型的一个描述，当所述箱架是五棱柱、六棱柱等多边形以及圆柱形时，可在控制所述旋转电机一带动所述直线电机二旋转的同时控制所述旋转电机二带动所述夹盘旋转，这样，不仅所述焊枪绕所述箱架旋转，所述箱架也能够自转，从而将所述箱架上的焊缝全部旋转至竖直面上进行焊接(这样设计，一方面是为了焊接圆柱形工件，焊接圆柱形工件只需要控制所述焊枪不动，而通过所述旋转电机二带动圆柱形工件旋转即可，另一方面主要是为了方便所述焊枪从所述箱架上移走后所述箱架能够立即旋转，若所述焊枪在所述箱架的倾斜面上进行焊接，则需要先控制所述推杆电机转动带动所述焊枪离开所述箱架，然后才能控制所述电液推杆一带动所述直线电机二向下移动，最后才能控制所述旋转电机二带动所述箱架旋转，整个过程耗时较长，若直接在所述箱架竖直面上进行焊接，则焊接完毕后，直接控制所述电液推杆一带动所述焊枪和所述直线电机二下降，然后控制所述旋转电机二带动所述箱架旋转，最后，控制所述电液推杆一带动所述焊枪和所述直线电机二上升即可对所述箱架的另一条焊缝进行焊接，整个过程耗时较短，因此能够有效节省焊接时间，提升焊接速度和效率，焊接简单方便，实用性好)。

有益效果在于：本发明所述的一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置能够实现对圆柱形、方形(包括长方体、正方体形框架)工件进行翻转焊接，有效扩大了现有自动翻转焊接设备的应用范围，降低正方体或长方体以及多边形箱架的焊接难度，提升其焊接速度和效率，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明的主视图；

图2是本发明的夹紧固定机构的主视图；

图3是本发明的夹紧固定机构的左视图；

图4是本发明的焊接机构的主视图；

图5是本发明的焊接机构的左视图。

附图标记说明如下：

1、底座；2、直线电机模组；3、动子；4、夹紧固定机构；5、焊接机构；6、直线电机一；7、电液推杆一；8、安装架；9、旋转电机一；10、安装座；11、转轴；12、直线电机二；13、推杆电机；14、焊枪；15、滑座；16、电液推杆二；17、滑板；18、旋转电机二；19、行星架；20、夹盘；21、滑槽；22、滑轨；23、夹块；24、气缸；25、箱架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图5所示，本发明提供的一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置，包括底座1，底座1上固定安装有带有三个动子3的直线电机模组2，直线电机模组2用于分别带动焊接机构5和夹紧固定机构4移动，方便夹紧固定机构4夹紧固定待焊接的箱架25，便于焊接机构5移动焊接，三个动子3中位于中间的动子3上安装有焊接机构5，位于两端的动子3上对称安装有夹紧固定机构4，两个夹紧固定机构4之间夹紧固定有箱架25；

焊接机构5包括固定安装在动子3上的直线电机一6、竖直固定安装在直线电机一6上的电液推杆一7和固定安装在电液推杆一7上端的安装架8，直线电机一6用于带动焊枪14前后移动，调整焊接位置，当需要对箱架25进行水平焊接时，便需要先将焊枪14移动至箱架25的正前方后正后方之后再控制旋转电机一9转动带动焊枪14和直线电机二12旋转90度至竖直位置，电液推杆一7用于带动直线电机二12上下移动，调整焊枪14的离地高度，便于对安装高度不同的箱架25进行焊接，安装架8内安装有转轴11和用于带动转轴11旋转的旋转电机一9，转轴11上安装有安装座10，安装座10上固定安装有直线电机二12，直线电机二12用于带动两个推杆电机13在直线电机二12上自由移动，调整两个焊枪14之间的距离，方便焊枪14对不同体积大小的箱架25进行焊接，直线电机二12上竖直安装有两个推杆电机13，两个推杆电机13上端对称安装有焊枪14，推杆电机13用于推动焊枪14沿着箱架25表面的焊缝平行移动，实现焊枪14边移动边焊接；

夹紧固定机构4包括竖直固定安装在动子3上的滑座15和竖直滑动安装在滑座15内的滑板17，由于箱架25边长大小各不相同当边长较大时，为了避免出现箱架25阻挡焊枪14使其无法在箱架25下方前后移动的情况，对于体积较大的箱架25需要将其抬高，因此需要设置滑板17，通过电液推杆二16转动推动滑板17在滑座15内上升即可将夹板的高度抬高，从而方便焊枪14在箱架25下方前后自由移动，滑座15底部竖直固定安装有多个用于推动滑板17上下滑动的电液推杆二16；滑板17一侧面滚动安装有行星架19和用于带动行星架19旋转的旋转电机二18，旋转电机用于带动行星架19、夹板以及箱架25旋转，方便焊枪14对圆柱形箱架25进行焊接，同时也便于将多边形的焊缝全部旋转至竖直面上进行焊接，行星架19一端安装有夹盘20，夹盘20用于安装夹块23，通过夹块23与夹盘20配合将箱架25夹紧固定住，夹盘20上设置有多个以夹盘20的中心轴线为中心呈中心对称分布的滑槽21，滑槽21内固定安装有滑轨22，滑轨22上滑动安装有用于夹设箱架25的夹块23，夹盘20上靠近行星架19的一侧外壁上固定安装有用于推动夹块23沿着滑轨22滑动的气缸24。

作为可选的实施方式，直线电机一6、直线电机二12的动作位移方向与直线电机模组2的动作位移方向垂直，这样设计，才能保证焊枪14不仅能够在箱架25下方前后移动，也可在箱架25下方绕箱架25旋转，方便对箱架25各个面上的焊缝进行焊接；

其中，直线电机一6、直线电机二12的行程均大于夹盘20的直径，这样设计，保证焊枪14能够旋转移动至箱架25的上下以及前后两侧面进行焊接，有效避免箱架25体积过大而使焊枪14无法对箱架25的上下或者前后两表面上的焊缝同时进行焊接的问题发生。

箱架25的边长小于夹盘20的直径，只有这样的箱架25才能被夹盘20夹紧固定住，避免出现箱架25过大而无法被夹盘20夹紧固定住的问题发生，使得焊接工人在往夹盘20上放置箱架25时能够提前预判箱架25体积是否过大，防止出现箱架25被放置到夹盘20上后才发现箱架25体积过大无法被固定的问题。

电液推杆一7的行程大于电液推杆二16的行程，这样设计，电液推杆一7才能带动焊枪14上升至箱架25上方，保证箱架25上表面的焊缝也能够被焊枪14焊接到，避免出现焊枪14上升高度不足致使箱架25上表面或者箱架25侧面上端的焊缝无法被焊接到的问题。

推杆电机13的行程大于箱架25的边长，这样设计，才能保证焊枪14沿着箱架25上的焊缝移动将整条焊枪14全部焊接住，避免出现焊枪14位移不足无法将整条焊缝全部焊接完全的问题。

气缸24的行程小于滑轨22的长度，这样设计，防止夹块23被气缸24推出滑轨22。

直线电机模组2数量有两条，且平行安装在底座1上，由于直线电机一6和滑座15长度较大(远超过单个直线电机模组2的宽度)，因此为了保证直线电机一6和滑座15能够顺利移动，可将直线电机一6和滑座15安装在多条平行布置的直线电机模组2上。

上述一种机械加工用箱架自动翻转焊接装置，使用时，先将两个箱架25的两端放置到两个夹盘20之间并被夹块23夹紧固定住(具体操作步骤为：先根据箱架25的大小调整两个夹紧固定机构4的间距，然后根据箱架25的边长调整夹块23在滑轨22上的位置，然后将箱架25一端紧贴夹盘20并控制气缸24动作带动夹块23沿着滑轨22滑动夹紧箱架25)，待两个箱架25分别固定完毕后，控制两个夹紧固定机构4在直线电机模组2上相互靠近，直至两个箱架25待焊接连接的两面紧密接触为止，然后控制焊接机构5在直线电机模组2上移动，直至焊枪14移动至焊接处(焊接处为两个箱架25的连接缝隙处)，然后控制直线电机一6和电液推杆一7动作，调整两个焊枪14的位移及其高度，使两个焊枪14分别位于焊接处的前后侧最低点(此时，直线电机二12处于水平位置)，之后，控制推杆电机13转动(同时启动焊枪14)推动焊枪14沿着焊接处的前后侧自下而上边移动边焊接，直至焊接处的前后侧被焊完，然后控制推杆电机13和电液推杆一7转动带动焊枪14下降离开箱架25，之后，控制旋转电机一9转动带动直线电机二12旋转至竖直位置，然后控制直线电机一6和电液推杆一7动作调整两个焊枪14的位置，直至两个焊枪14分别位于箱架25焊接处的上下侧一端边缘处(由于两个长方体或正方体箱架25焊接连接一共有四条焊缝，即箱架25前后以及上下各一条，因此可先将前后两条焊缝焊接完毕后再对上下两条焊缝同时进行焊接即可完成两个箱架25的焊接连接)，之后启动推杆电机13和焊枪14，通过推杆电机13推动焊枪14沿着箱架25上下表面水平移动将箱架25焊接处的上下侧焊接完毕，至此，整个箱架25焊接完成；上述工作原理是对箱架25是正方体或长方体型的一个描述，当箱架25是五棱柱、六棱柱等多边形以及圆柱形时，可在控制旋转电机一9带动直线电机二12旋转的同时控制旋转电机二18带动夹盘20旋转，这样，不仅焊枪14绕箱架25旋转，箱架25也能够自转，从而将箱架25上的焊缝全部旋转至竖直面上进行焊接(这样设计，一方面是为了焊接圆柱形工件，焊接圆柱形工件只需要控制焊枪14不动，而通过旋转电机二18带动圆柱形工件旋转即可，另一方面主要是为了方便焊枪14从箱架25上移走后箱架25能够立即旋转，若焊枪14在箱架25的倾斜面上进行焊接，则需要先控制推杆电机13转动带动焊枪14离开箱架25，然后才能控制电液推杆一7带动直线电机二12向下移动，最后才能控制旋转电机二18带动箱架25旋转，整个过程耗时较长，若直接在箱架25竖直面上进行焊接，则焊接完毕后，直接控制电液推杆一7带动焊枪14和直线电机二12下降，然后控制旋转电机二18带动箱架25旋转，最后，控制电液推杆一7带动焊枪14和直线电机二12上升即可对箱架25的另一条焊缝进行焊接，整个过程耗时较短，因此能够有效节省焊接时间，提升焊接速度和效率，焊接简单方便，实用性好)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。