筒节间组对焊接装置的制作方法

本发明涉及组对焊接技术领域，具体而言，涉及一种筒节间组对焊接装置。

背景技术：

卫生储罐是一种用于储存饮料、啤酒等有一定卫生要求的储罐，其普遍特点是厚度较薄，制造的难点是刚性差。同时需要表面光洁，容易清洗，没有卫生死角，同时大量采用不锈钢制造。

上述容器一般由封头、筒节或筒体等部件组成。长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的容器空间，也就制成了一台容器外壳。但当容器较长时，由于钢板幅面尺寸的限制，也就需要先用钢板卷焊成若干段筒体(某一段筒体称为一个筒节)，再由两个或两个以上的筒节组焊成所需长度的筒体。筒节与筒节之间、筒体或筒节与端部封头之间的连接焊缝，由于其方向与筒体轴向垂直，因此称为环向焊缝，简称环焊缝。

由于刚性原因，用一般的吊装方式很难，其一需要表面保护就不能直接采用夹持的方式，其二刚性差很难吊装。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种筒节间组对焊接装置，旨在解决现有筒节组对难、吊装困难的问题。

本发明提出了一种筒节间组对焊接装置，该筒节间组对焊接装置包括：内撑式吊具、焊接机器人和内撑式工装；其中，所述内撑式吊具设置于所述内撑式工装的上方，用于顶压至所述下筒节或上筒节的内壁以对所述下筒节或所述上筒节进行撑圆固定，并将所述下筒节或所述上筒节吊装；所述内撑式工装用于固定所述下筒节和所述上筒节并驱动两者转动，并且，所述内撑式工装上设置有升降式导向机构，通过自所述下筒节内部向上伸出，以对上筒节的下落进行导向，并对所述上筒节和所述下筒节进行撑圆，保证对齐无错边；所述焊接机器人设置于所述内撑式工装的一侧，用于对所述下筒节和所述上筒节之间的环焊缝进行焊接。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述内撑式工装还包括：旋转支撑平台、升降驱动件和导向支架；其中，所述旋转支撑平台用于支撑所述下筒节并带动其转动，并且，所述旋转支撑平台上开设有穿孔；所述导向支架的第一端与所述升降驱动件相连接，所述导向支架的第二端与所述升降式导向机构相连接；所述升降驱动件设置于所述旋转支撑平台的下方，用于驱动所述导向支架沿所述穿孔上下移动，以带动所述升降式导向机构移动至所述下筒节和所述上筒节之间的环焊缝位置。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述旋转支撑平台上设置有内撑圆机构，用于对所述下筒节进行撑圆以使所述下筒节固定至所述旋转支撑平台上。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述内撑圆机构包括：撑圆驱动件、若干个传动件和与所述传动件一一对应设置的撑圆件；其中，所述撑圆驱动件与所述传动件相连接，用于驱动所述传动件带动其对应的所述撑圆件沿所述旋转支撑平台的径向往复移动，以迫使所述下筒节被撑圆。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述传动件为滚珠丝杆副，所述撑圆件与所述滚珠丝杆副的滚珠螺母相连接。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述升降式导向机构为至少三个，其沿所述旋转支撑平台的周向呈散射状分布。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述内撑式工装还包括：导向伸缩驱动件；其中，所述导向伸缩驱动件与所述升降式导向机构相连接，用于驱动所述升降式导向机构沿所述旋转支撑平台的径向往复移动，以对所述上筒节和所述下筒节进行撑圆。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述内撑式吊具包括：吊具支架、若干个伸缩驱动件和与所述伸缩驱动件一一对应设置的撑圆摩擦件；其中，所述伸缩驱动件沿所述吊具支架的周向呈散射状设置；所述伸缩驱动件的一端与所述吊具支架相连接，另一端与所述撑圆摩擦件相连接，用于驱动所述撑圆摩擦件沿所述吊具支架的径向往复移动，以通过所述撑圆摩擦件迫使所述下筒节或所述上筒节撑圆，并通过所述撑圆摩擦件与所述下筒节或所述上筒节之间的摩擦对所述下筒节或所述上筒节进行吊装。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述撑圆摩擦件为弧形片状结构，其外壁涂设有摩擦层。

进一步地，上述筒节间组对焊接装置，所述吊具支架上设置有吊具挂钩。

本发明提供的筒节间组对焊接装置，通过内撑式吊具对下筒节或上筒节进行撑圆并将其吊装，与现有技术中手工操作相比，下筒节和上筒节的前后移动不再是用吊车吊移，大大降低了劳动强度，解决薄壁件吊装困难的问题，提高组对焊接的生产效率同时提高了生产的安全性；下筒节通过内撑式吊具旋转，实现了机械化；通过内撑式工装对下筒节进行固定并驱动下筒节和上筒节转动，以便焊接机器人对下筒节和上筒节之间的环焊缝进行焊接，以便实现机械化生产。尤其是，内撑式工装上设置的升降式导向机构，自下筒节内部向上伸出，以对上筒节的下落进行导向，并对上筒节和下筒节进行撑圆，进一步降低两者之间的错边量，工人无需再攀爬到工作台上去寻找环焊缝，只需操作按钮即可完成下筒节的组对及焊接，进一步减小工人的劳动强度，提高生产效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的筒节间组对焊接装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的筒节间组对焊接装置的主视图；

图3为本发明实施例提供的筒节间组对焊接装置的侧视图；

图4为本发明实施例提供的筒节间组对焊接装置的俯视图；

图5为本发明实施例提供的内撑式吊具的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的内撑式吊具的主视图；

图7为本发明实施例提供的内撑式吊具的侧视图；

图8为本发明实施例提供的内撑式吊具的俯视图；

图9为本发明实施例提供的内撑式工装的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的内撑式工装的主视图；

图11为本发明实施例提供的内撑式工装的侧视图；

图12为本发明实施例提供的内撑式工装的俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图4，其示出了本发明实施例提供的筒节间组对焊接装置的结构示意图。如图所示，该组对焊接装置包括：内撑式吊具1、焊接机器人2和内撑式工装3；其中，内撑式吊具1设置于内撑式工装3的上方，用于顶压至下筒节或上筒节的内壁以对下筒节或上筒节进行撑圆固定，并将下筒节或上筒节吊装。具体地，内撑式吊具1顶压至下筒节或上筒节的内壁，以便使得其与下筒节或上筒节的内壁贴合，完成下筒节或上筒节的撑圆固定，进而通过吊具控制系统和吊具驱动系统控制内撑式吊具1的移动，以便将下筒节或上筒节吊装至内撑式工装3上，或自内撑式工装3上吊装至其他工位。需要注意的是，本实施例中的下筒节和上筒节即组对件不仅仅包括筒节，亦可为罐体类件例如筒体类。

继续参见图1至图4，内撑式工装3用于固定上筒节和下筒节并驱动上筒节和下筒节旋转，并且，内撑式工装3上设置有升降式导向机构31，通过自下筒节内部向上伸出，以对上筒节的下落进行导向，并对上筒节和下筒节进行撑圆。具体地，升降式导向机构31可升降式地设置于内撑式工装3上，以便在组对件即下筒节或筒体固定后，通过内撑式吊具1吊装上筒节吊装至组对件上进行组对前，升降式导向机构31上升至组对件的上方，以便对上筒节进行导向，进而使得上筒节下落至正确位置。同时，升降式导向机构31可对上筒节和下筒节进行撑圆使上下筒节对齐，以便两者之间相对固定，在开始时先通过焊接机器人2焊接靠近升降式导向机构31位置例如各10mm左右，再启动内撑式工装3进而驱动上下筒节旋转，进而通过焊接机器人2对上筒节和下筒节之间的环焊缝进行焊接。其中，升降式导向机构31可以为设有辊子的导向机构，辊子可随上筒节或下筒节旋转，以便保证在焊抢附近两筒节间对齐错边较小。

继续参见图1至图4，焊接机器人2设置于内撑式工装3的一侧（如图2所示的右侧），用于对下筒节和上筒节之间的环焊缝进行焊接。具体地，焊接机器人2包括机器人和夹持于机器人夹爪处的焊枪，以便通过机器人控制焊枪对上筒节和下筒节之间的环焊缝进行焊接，实现上筒节和下筒节之间的环焊缝焊接的自动控制。

显然可以理解的是，本实施例提供的筒节间组对焊接装置，通过内撑式吊具1对下筒节或上筒节进行撑圆并将其吊装，与现有技术中手工操作相比，下筒节和上筒节的前后移动不再是用吊车吊移，大大降低了劳动强度，解决薄壁件吊装困难的问题，提高组对焊接的生产效率同时提高了生产的安全性；下筒节通过内撑式工装3旋转，实现了机械化；通过内撑式工装3对下筒节进行固定并驱动其转动，以便焊接机器人2对下筒节和上筒节之间的环焊缝进行焊接，以便实现机械化生产。尤其是，内撑式工装3上设置的升降式导向机构31，自下筒节内部向上伸出，以对上筒节的下落进行导向，并对上筒节和下筒节进行撑圆，进一步减少两者之间的错边量，工人无需再攀爬到工作台上去寻找环焊缝，只需操作按钮即可完成下筒节的组对及焊接，进一步减小工人的劳动强度，提高生产效率。

参见图5至图8，其示出了本实施例提供的内撑式吊具的优选结构。内撑式吊具1包括：吊具支架11、若干个伸缩驱动件12和撑圆摩擦件13；其中，伸缩驱动件12沿吊具支架11的周向呈散射状设置。具体地，吊具支架11为圆柱型结构，其用于带动内撑式吊具1整体沿该装置的支架移动或上下升降，以便实现上筒节和下筒节的吊装和移动。优选地，吊具支架11上设置有吊具挂钩111，用于悬挂至该装置的支架上，以便使得该内撑式吊具1沿支架移动或上下升降。伸缩驱动件12为多个为直线伺服电缸，其沿吊具支架11的周向呈散射状设置，以便使得撑圆摩擦件13沿吊具支架11的周向分布。优选地，伸缩驱动件12沿吊具支架11的周向均匀设置，以使撑圆摩擦件13沿吊具支架11的周向均匀设置，进而确保撑圆摩擦件13与上筒节或下筒节之间的吊装稳定性，进而避免上筒节或下筒节吊装过程中的脱落，从而提高生产的安全性。

继续参见图5至图8，伸缩驱动件12的一端与吊具支架11相连接，另一端与撑圆摩擦件13相连接，用于驱动撑圆摩擦件13沿吊具支架11的径向往复移动，以通过撑圆摩擦件13对下筒节或上筒节进行撑圆，并通过两者之间的摩擦对下筒节或上筒节进行吊装。具体地，伸缩驱动件12驱动撑圆摩擦件13沿吊具支架11的径向往复移动，以便撑圆摩擦件13的外壁与下筒节或上筒节的内壁贴合，以完成下筒节或上筒节的撑圆和固定，进而通过撑圆摩擦件13与下筒节或上筒节之间的摩擦对下筒节或上筒节进行吊装，从而将下筒节或上筒节吊装至内撑式工装3上，或自内撑式工装3移动至其他工位上。为进一步提高撑圆摩擦件13的外壁与下筒节或上筒节的内壁之间的贴合面积，优选地，撑圆摩擦件13为与下筒节或上筒节相适配的弧形片状结构，以便使得撑圆摩擦件13的外壁完全紧贴于下筒节或上筒节的内壁上；进一步优选地，撑圆摩擦件13的外壁涂设有摩擦层，以便提高撑圆摩擦件13的外壁与下筒节或上筒节的内壁之间的摩擦力，进而进一步提高下筒节或上筒节吊装的稳定性。

显然可以得到的是，本实施例提供的内撑式吊具1，通过吊具支架11实现内撑式吊具1整体的移动或升降；通过伸缩驱动件12驱动撑圆摩擦件13沿吊具支架11的径向往复移动，以通过撑圆摩擦件13迫使下筒节或上筒节被撑圆，以便通过两者之间的摩擦对下筒节或上筒节进行吊装。

参见图9至图12，其示出了本实施例提供的内撑式工装的优选结构。内撑式工装3包括：升降式导向机构31、旋转支撑平台32、升降驱动件33和导向支架34；其中，旋转支撑平台32用于支撑下筒节并带动其转动，并且，旋转支撑平台32上开设有穿孔321。具体地，旋转支撑平台32为环状结构，其连接有旋转驱动件（图中未示出），用于驱动旋转支撑平台32转动，以便带动旋转支撑平台32上固定的下筒节和/或上筒节转动。为提高下筒节和/或上筒节转动的稳定性，优选地，旋转支撑平台32上设置有内撑圆机构35，用于对下筒节进行撑圆以使下筒节固定至旋转支撑平台上，以便下筒节随旋转支撑平台32稳定的转动，进而确保下筒节组对焊接的稳定性。同时，升降式导向机构31不随旋转支撑平台32转动。

继续参见图9至图12，导向支架34的第一端（如图9所示的下端）与升降驱动件33相连接，导向支架34的第二端（如图9所示的上端）与升降式导向机构31相连接。具体地，导向支架34穿设于穿孔321并可沿穿孔321上下移动，以便带动升降式导向机构31上下移动，进而实现上筒节组对时的导向和撑圆。为确保上筒节下落位置的准确性，优选地，升降式导向机构31为至少三个，且沿旋转支撑平台32的周向呈散射状分布，以便提高组对的精准性和撑圆的圆度。进一步优选地，升降式导向机构31沿旋转支撑平台32的周向均匀分布。为避免升降式导向机构31与下筒节之间的干涉，优选地，升降式导向机构31连接有导向伸缩驱动件36，用于驱动升降式导向机构31沿旋转支撑平台32的径向往复移动，用于对上筒节和下筒节进行撑圆，同时可避免上筒节下落前或下落时与下筒节干涉。

继续参见图9至图12，升降驱动件34设置于旋转支撑平台32的下方，用于驱动导向支架33沿穿孔321上下移动，以带动升降式导向机构31移动至下筒节和上筒节之间的环焊缝位置。具体地，升降驱动件34为液压油缸，以便驱动导向支架33沿穿孔321上下移动，进而带动升降式导向机构31移动至下筒节和上筒节之间的环焊缝位置，从而对上筒节下落进行导向并对下筒节和上筒节进行撑圆。

显然可以得知，本实施例提供的内撑式工装3，通过旋转支撑平台32实现下筒节的固定和转动，并通过升降驱动件32驱动导向支架33沿穿孔321上下移动，以带动升降式导向机构31移动至下筒节和上筒节之间的环焊缝位置，进而提高升降式导向机构31实现上筒节的下落导向和撑圆。尤其是，通过旋转支撑平台32上的内撑圆机构35，对下筒节进行撑圆以使下筒节固定至旋转支撑平台上，以便下筒节随旋转支撑平台32稳定的转动，进而确保下筒节组对焊接的稳定性。

继续参见图9至图12，内撑圆机构35包括：撑圆驱动件（图中未示出）、若干个传动件（图中未示出）和与传动件一一对应设置的撑圆件351；其中，撑圆驱动件与传动件相连接，用于驱动传动件带动其对应的撑圆件往复移动，以迫使下筒节被撑圆。具体地，撑圆驱动件为伺服电机，其驱动传动件转动，以便通过传动件带动撑圆件351沿旋转支撑平台32的径向往复移动，进而实现下筒节的撑圆和固定。优选地，传动件为滚珠丝杆副，撑圆件351与滚珠丝杆副的滚珠螺母相连接，以便通过滚珠丝杆副将撑圆驱动件输出的转动转化为滚珠螺母的直线运动，进而带动撑圆件351沿旋转支撑平台32的径向往复移动。其中，撑圆件351可以为设置于滚珠螺母的滑块。为便于下筒节的下落，优选地，撑圆件351上设置有导向斜面，以便对下筒节的下落进行导向。

参见图1至12，现以筒节与筒节之间组对为例对本实施例中提供的筒节间组对焊接装置的工作过程进行详细的说明：

首先，撑圆驱动件驱动传动件转动，以便通过传动件带动撑圆件351沿旋转支撑平台32的径向向外移动至预设位置，吊具支架11带动内撑式吊具1整体移动至下筒节内，并通过伸缩驱动件12驱动撑圆摩擦件13沿吊具支架11的径向向远离吊具支架11处移动，以使撑圆摩擦件13对下筒节进行撑圆固定，并通过驱动吊具支架11以带动内撑式吊具1整体将下筒节吊装至旋转支撑平台32上，并通过撑圆件351上的导向斜面对其下落进行导向，同时，撑圆件351对其进行撑圆和固定。然后，吊具支架11带动内撑式吊具1整体移动至上筒节内，并通过伸缩驱动件12驱动撑圆摩擦件13沿吊具支架11的径向向远离吊具支架11处移动，以使撑圆摩擦件13对上筒节进行撑圆固定，并通过驱动吊具支架11以带动内撑式吊具1整体将上筒节吊装至下筒节的上方，此时，升降驱动件33驱动导向支架34沿穿孔321向上移动，以便带动升降式导向机构31移动至下筒节的上方，导向伸缩驱动件36驱动升降式导向机构31沿旋转支撑平台32的径向移动，以便对通过内撑式吊具1吊装的上筒节下落进行导向，进而确保下筒节与上筒节之间组对位置的准确性；当上筒节正确下落到下筒节上后，导向伸缩驱动件36驱动升降式导向机构31沿旋转支撑平台32的径向移动，以便完全撑开，即升降式导向机构31与下筒节和上筒节内壁贴合，以撑紧下筒节和上筒节，实现下筒节和上筒节的撑圆。最后，通过焊接机器人2对下筒节和上筒节的环焊缝位置焊接一小段例如靠近升降式导向机构31各10mm左右后，通过旋转支撑平台32带动下筒节和上筒节旋转，以便通过焊接机器人2完成下筒节和上筒节之间环焊缝的焊接。

综上，本实施例提供的筒节间组对焊接装置，通过内撑式吊具1对下筒节或上筒节进行撑圆并将其吊装，与现有技术中手工操作相比，下筒节和上筒节的前后移动不再是用吊车吊移，大大降低了劳动强度，解决薄壁件吊装困难的问题，提高组对焊接的生产效率同时提高了生产的安全性；下筒节通过内撑式工装3旋转，实现了机械化；通过内撑式工装3对下筒节进行固定并驱动其转动，以便焊接机器人2对下筒节和上筒节之间的环焊缝进行焊接，以便实现机械化生产。尤其是，内撑式工装3上设置的升降式导向机构31，自下筒节内部向上伸出，以对上筒节的下落进行导向，并对上筒节和下筒节进行撑圆，同时辊子靠近焊接机器人，进一步降低两者之间的错边量，工人无需再攀爬到工作台上去寻找环焊缝，只需操作按钮即可完成下筒节的组对及焊接，进一步减小工人的劳动强度，提高生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。