一种船舶球头焊接机构的制作方法

本发明属于船舶加工设备研究领域，具体涉及一种船舶球头焊接机构。

背景技术：

传统的船舶球头焊接依靠人力来完成，焊接方式为埋弧焊，焊接前需要先制作一个球头的模具，将球头的各个部件固定在模具上，然后再进行人工焊接，每条焊缝长达数米，焊缝深度也在20～30mm左右，各部件的体积和质量都很大，人工焊接需要一直移动焊枪，并使焊枪时刻与球壳弧度切线垂直，焊接时还要持续铺垫焊剂，要保证焊剂不在焊缝中滑落，尤其在焊缝弧度大的位置最难焊接。整个焊接过程的工作量大，工作条件艰苦，工人需要注意力高度集中十数分钟，才能完成一条焊缝的焊接，另外在球模上一直精准匀速地移动焊机也很艰难，并且人工焊接的效率和质量都比较差，这些因素都在一定程度上影响了船舶球壳的整体加工效率。本发明中设计的焊接机构将代替人工焊接，解决掉人工焊接带来的各种问题。

综上所述，现有技术存在人工焊接效率低、精度差、难度高等问题。

技术实现要素：

针对目前的船舶球头焊接过程，提供一种船舶球头焊接装置。用于解决人力焊接效率低、速度慢，工人疲惫的问题，为船舶制造过程提供了一个好的解决方法。

一种船舶球头焊接机构，由纵向旋转机构和水平旋转机构二部分组成，纵向旋转机构由转轴架6、电机7、转轴8、球形顶盖9、支撑杆10、齿弧11、减速器13、联轴器14、齿轮轴16组成，电机7安装在转轴架6上，电机7、联轴器14、减速器13、齿轮轴16依次连接在一起，齿轮轴16上的齿轮与支撑杆10上的齿弧11啮合，支撑杆10上端固定有球形顶盖9，转轴8固定在转轴架6上，支撑杆10与转轴8连接在一起；水平旋转机构由基座1，基座转轴2，托盘3，转台体4，上平盖5，支撑柱12组成，转轴架6安装在上平盖5上，支撑柱12固定在基座1上，基座转轴2固定在基座1上，托盘3固定在基座转轴2上，转台体4固定在托盘3上。

所述球形顶盖9上固定有球壳17。

本发明的有益效果在于：

本发明解决人工焊接工人一直移动焊机的工作，无法保证持续几十分钟的高精度焊接等问题，降低了工人的劳动量。本发明能保证较高的焊接精度和质量，极大地提高了船舶球头的整体加工效率，为船舶制造过程提供了一个好的解决方法。

附图说明

图1是本发明的正等轴测图；

图2是本发明的纵向旋转机构旋转方向示意图；

图3是本发明一条焊缝焊接完成后机构的位置图；

图4是本发明的主视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图1中：1-基座，2-基座转轴，3-托盘，4-转台体，5-上平盖，6-转轴架，7-电机，8-转轴，9-球形顶盖，10-支撑杆，11-齿弧；

图2中：12-支撑柱，13-减速器，14-联轴器，15-焊机；

图3中：15-焊机，17-球壳；

图4中：16-齿轮轴；

本发明涉及一种船舶球头焊接机构，具体来说是一种替代工人手工焊接的自动焊接球头的机构，能完美完成单条焊缝的焊接；能进行换缝焊接，降低工人的劳动量。

本发明中的主要设计有二个部件：实现水平旋转的转台，实现纵向旋转的机构。

机构中，球壳安装在支架上，支架与纵向旋转机构连接，通过电机驱动纵向机构的旋转，带动支架上的球壳焊件转动，即可进行焊机的焊接，当一条焊缝焊接结束，纵向旋转机构再重新旋转到水平位置，同时，底下的基座则旋转60°，换到下一条待焊接的焊缝，重复6次完成整个球壳的焊接。

纵向旋转机构工作过程由电机驱动齿弧带动连杆完成；在焊接开始时，球壳在支架上处于水平位置，电机驱动齿弧带动连杆旋转，焊件在连杆上端顶盖的支撑下也跟着旋转，直至焊机焊完整条焊缝，然后，电机反转，驱动齿弧带动联轴器重新使连杆旋转到竖直位置，球壳重新处于水平。

实现水平旋转的转台的转动是通过安装在基座上的转台带动船舶球头旋转实现的，通过转台的水平转动进行球头换缝，水平转台旋转60度，待换缝完成后，再进行新一次的焊接。

本发明专利属于功能和结构创新，设计新颖，结构简单，工作原理清晰，很好的解决船舶球头焊接工人工作量大，耗费体力的问题。

1.船舶球头焊接机构

本装置由主要由纵向旋转机构和水平旋转机构二部分组成。

机构中，球壳安装在支架上，支架与纵向旋转机构连接，通过电机驱动纵向机构的旋转，带动支架上的球壳焊件转动，即可进行焊机的焊接，当一条焊缝焊接结束，纵向旋转机构再重新旋转到水平位置，然后，基座上的的平台旋转60度，换到下一条待焊接的焊缝，重复6次完成整个球壳的焊接。

在焊接开始时，球壳在支架上处于水平位置，电机驱动齿弧带动连杆旋转，焊件在连杆上端顶盖的支撑下也跟着旋转，直至焊机焊完整条焊缝，然后，再由电机反转，驱动齿弧带动联轴器重新使连杆旋转到竖直位置，球壳重新处于水平。

安装在基座上的转台旋转带动船舶球头旋转，通过转台的水平转动进行球头换缝，换缝过程中，水平转台旋转60度，待换缝完成后，再进行新一次的焊接。

本发明涉及一种船舶球头焊接机构，具体来说是一种替代工人手工焊接的自动焊接球头的机构，能完美完成单条焊缝的焊接；能自动进行换缝焊接，降低工人的劳动量。

传统的船舶球头焊接依靠人力来完成，焊接方式为埋弧焊，焊接前需要先制作一个球头的模具，将球头的各个部件固定在模具上，然后再进行人工焊接，每条焊缝长达数米，焊缝深度也在20～30mm左右，各部件的体积和质量都很大，人工焊接需要一直移动焊枪，并使焊枪时刻与球壳弧度切线垂直，焊接时还要持续铺垫焊剂，要保证焊剂不在焊缝中滑落，尤其在焊缝弧度大的位置最难焊接。整个焊接过程的工作量大，工作条件艰苦，工人需要注意力高度集中十数分钟，才能完成一条焊缝的焊接，另外在球模上一直精准匀速地移动焊机也很艰难，并且人工焊接的效率和质量都比较差，这些因素都在一定程度上影响了船舶球壳的整体加工效率。本发明中设计的焊接机构将代替人工焊接，解决掉人工焊接带来的各种问题。

本发明的目的是：针对目前的船舶球头焊接过程，提供一种船舶球头焊接装置。用于解决人力焊接效率低、速度慢，工人疲惫的问题，为船舶制造过程提供了一个好的解决方法。

本发明专利的目的是这样实现的：

整个船舶球头焊接机构，主要纵向旋转机构和水平旋转机构二部分组成。能满足两个基本要求：先完成单条焊缝的焊接；再进行换缝焊接。

首先，将待焊接的球头原料球壳点焊在球形顶盖上，开启电机，带动联轴器旋转，经过减速器减速，带动齿轮轴转动，齿轮轴上的齿弧与支撑杆上的齿弧啮合传递扭矩，支撑杆带动球形顶盖做竖直面径向旋转，同时焊机开始进行焊接，一条焊缝焊接完成后，电机反转，带动联轴器旋转，经过减速器减速，带动齿轮轴转动，齿轮轴上的齿轮与支撑杆上的齿弧啮合传递扭矩，支撑杆带动球形顶盖做反向竖直面径向旋转，支撑架回到竖直位置，完成一条焊缝的焊接。

水平旋转机构进行水平面内的旋转，基座上的基座转轴旋转60度，带动托盘转动60度，托盘带动转台体转动60度，上平盖安装在转台体上，上平盖也旋转60度，上平盖上安装有两个转轴架用于安装固定径向旋转装置，进而转轴架也旋转60度，第二条焊缝转到了焊机的位置，径向旋转装置开始工作进行第二条焊缝的焊接，重复6次，完成整个船舶球头的焊接。

本发明涉及一种船舶球头焊接机构，具体来说是一种替代工人手工焊接的自动焊接球头的机构，能完美完成单条焊缝的焊接；能进行换缝焊接，解决人工焊接工人一直移动焊机的工作，无法保证持续几十分钟的高精度焊接等问题，降低了工人的劳动量。本发明能保证较高的焊接精度和质量，极大地提高了船舶球头的整体加工效率，为船舶制造过程提供了一个好的解决方法。

由附图所示，整个船舶球头焊接机构，主要纵向旋转机构和水平旋转机构二部分组成。各部件如下：基座(1)，基座转轴(2)，托盘(3)，转台体(4)，上平盖(5)，转轴架(6)，电机(7)，转轴(8)，球形顶盖(9)，支撑杆(10)，齿弧(11)，支撑柱(12)，减速器(13)，联轴器(14)，焊机(15)，齿轮轴(16)，球壳(17)。

结合图1，图2，图3，图4；

纵向旋转机构主要由转轴架(6)，电机(7)，转轴(8)，球形顶盖(9)，支撑杆(10)，齿弧(11)，减速器(13)，联轴器(14)，齿轮轴(16)组成。

将待焊接的球壳(17)点焊在球形顶盖上(9)，转轴架(6)安装在上平盖(5)上，电机(7)安装在转轴架(6)上，开启电机(7)，带动联轴器(14)旋转，经过减速器(13)减速，带动齿轮轴(16)转动，齿轮轴(16)与支撑杆(10)上的齿弧(11)啮合传递扭矩，支撑杆(10)带动球形顶盖(9)做竖直面径向旋转，同时焊机(15)开始进行焊接，一条焊缝焊接完成后，电机(7)反转，带动联轴器(14)旋转，经过减速器(13)减速，带动齿轮轴(16)转动，齿轮轴上的齿轮与支撑杆(10)上的齿弧(11)啮合传递扭矩，支撑杆(10)带动球形顶盖9做反向竖直面径向旋转，支撑架(10)回到竖直位置，完成一条焊缝的焊接，进行6次完成整个球壳的焊接。

水平旋转机构主要由基座(1)，基座转轴(2)，托盘(3)，转台体(4)，上平盖(5)，支撑柱(12)组成。支撑柱(12)固定在基座(1)上起支撑作用，基座(1)上的基座转轴(2)旋转60度，基座转轴(2)带动转动托盘(3)转动60度，托盘(3)带动转台体(4)转动60度，上平盖(5)安装在转台体(4)上，进而也进行转动，完成水平旋转运动，每次旋转60度，进行6次，完成一个完整的球壳焊接工作。