一种偏轨式大梁自动焊接设备的制作方法

本发明涉及自动焊接技术领域，具体是涉及一种偏轨式大梁自动焊接设备。

背景技术：

轮胎吊属于起重机械的一类，轮胎吊大梁的轨道形式有多种，焊接式小车轨道包括方钢轨道、p43轨道、a75a轨道等在对轨道和大梁面板进行焊接时会产生焊接变形，为了减少焊接变形，轨道的焊接工艺也在不断得改进和完善，各种制作前的准备工艺也要随之改进和更新。轮胎吊的偏轨式大梁，由于轨道是安装在大梁面板的一侧，在以往对单张面板进行轨道焊接时极易发生向轨道一侧收缩变形，对于后期的箱体成型有很大的影响。

中国专利cn201610440862.5公开了一种偏轨式大梁制作工艺，其制作工艺如下：套料：按两块大梁面板并排的整体长宽尺寸放样切割，制成大梁面板预制件，切割：将预制件沿分割线按断点切割方法进行加工，轨道焊接：按照事先划好的轨道安装线，同时固定焊接两侧大梁面板轨道；校正：对断点切割中的连接段火工校正；断开：将两侧大梁面板之间的连接段皆断开，两侧偏轨式大梁完成。

该偏轨式大梁在轨道焊接时，有人工点焊和机器人点焊等。人工点焊不足之处在于其质量取决于焊工的技术水平和操作时的发挥状态，焊接质量不稳定，工人劳动强度大，且焊接时产生的烟雾和高温会损害人体的眼角膜和皮肤。为了解决这些问题，人们发明了机器人点焊，机器人焊接具有工作效率高，并且能够在恶劣的环境下工作，不必担心健康问题等优点，但现无该偏轨式大梁轨道自动焊接设备。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种偏轨式大梁自动焊接设备，本技术方案解决了偏轨式大梁轨道自动焊接问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种偏轨式大梁自动焊接设备，应用于将轨道水平焊接在大梁预制面板顶端两侧，焊接设备包括有：放置架；至少三个侧面弹性定位器和至少两个端面弹性定位器，所述侧面弹性定位器间距设置在放置架两侧，工作状态下，所述侧面弹性定位器工作端相对抵接在大梁预制面板两侧，所述端面弹性定位器等间距设置在放置架两端，工作状态下，所述端面弹性定位器工作端相对抵接在大梁预制面板两端；轨道端面夹持定位器，设置在放置架顶端四角，工作状态下，同竖直面轨道端面夹持定位器工作端夹持轨道两端使其与大梁预制面板上轨道安装线平齐；双工双向移动滑动器，水平设置在放置架两侧，且工作状态下，所述双工双向移动滑动器双工作端由放置架中间位置向两端水平移动；弹性双轮抵接器，工作端竖直朝下设置在所述双工作端上；双工焊接架，所述双工焊接架双工作端倾斜朝向轨道焊接面两侧设置在弹性双轮抵接器双工作端之间；双工悬吊龙门架，设置在放置架顶端。

优选地，侧面弹性定位器包括有：第一双轴双杆气缸，工作端水平朝外设置在放置架顶端底部；立板，设置在第一双轴双杆气缸工作端；固定盒设置在立板顶端一侧，且所述固定盒朝向大梁预制面板一侧设置有斜面，工作状态下，启动第一双轴双杆气缸使得斜面抵接在轨道一侧，所述斜面上设置有燕尾楔；钝角抵接块，一侧设置有与燕尾楔滑动连接的燕尾槽；第一升降柱，竖直贯穿固定盒设置在钝角抵接块顶面，所述第一升降柱位于固定盒内部分同轴设置有第一限位圈；第一弹簧，同轴套设置在第一升降柱上且两端分别抵接在第一限位圈顶端和固定盒内部顶端，工作状态下，所述第一升降柱底面弹性抵接在大梁预制面板顶端两侧；端面弹性定位器与侧面弹性定位器结构完全相同。

优选地，侧面弹性定位器还包括有支撑导轨，所述支撑导轨滑动方向与第一双轴双杆气缸工作方向同向且轨道与立板一侧固定连接。

优选地，轨道端面夹持定位器包括有：单轴气缸，水平朝向大梁预制面板四角设置在放置架顶端；导向导轨，滑动方向与单轴气缸输出方向同向且其滑块一端与单轴气缸输出轴固定连接；第一同步带滑台，设置在导向导轨滑动块顶端；第一宽阔手指气缸，工作端朝向大梁预制面板四角设置在第一同步带滑台工作端；外扩夹爪，设置在第一宽阔手指气缸工作夹爪上。

优选地，双工双向移动滑动器包括有：滚珠丝杆滑台，垂直等间距设置在放置架两侧；第二同步带滑台，设置在滚珠丝杆滑台工作端；支架，竖直设置在第二同步带滑台滑动工作端，弹性双轮抵接器工作端朝下设置在支架顶端一侧。

优选地，弹性双轮抵接器包括有：第二双轴双杆气缸，工作端竖直朝下设置在支架顶端一侧；连接架，顶端中心与第二双轴双杆气缸工作端固定连接；第一弹性转轮下压器和第二弹性转轮下压器，所述下压器竖直设置在第二双轴双杆气缸两侧，双工焊接架设置在连接架底端中心位置，工作状态下，所述下压器弹性抵接在轨道顶端。

优选地，第一弹性转轮下压器包括有：顶板，设置在连接架底端两侧；抵接轮，两端通过竖直设置的升降柱垂直贯穿顶板且与其滑动配合，所述升降柱顶端还设置有用于防止脱落的第二限位圈；第二弹簧，同轴套设在升降柱上且两端分别抵接在第一弹性转轮下压器转轴顶端和顶板底端；第二弹性转轮下压器与第一弹性转轮下压器结构完全相同。

优选地，抵接轮为凹轮，工作状态下，所述抵接轮槽部抵接在轨道顶端两边。

优选地，双工焊接架包括有：第一焊接头和第二焊接头，所述焊接头倾斜朝向轨道焊接面两边通过双工焊接安装架设置在弹性双轮抵接器工作端双辊之间。

优选地，双工悬吊龙门架包括有：双工龙门架，设置在放置架顶端；第三同步带滑台，设置在双工龙门架顶杆底端两侧；升降器，输出轴竖直朝下设置在第三同步带滑台工作端底端；第二宽阔手指气缸，工作端朝下设置在升降器输出轴底端；内扩夹爪，设置在第二宽阔手指气缸工作夹爪部；连接板，两端与两侧第三同步带滑台活动端内侧固定连接，工作状态下，所述第二宽阔手指气缸夹持轨道两端进行送料。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、本发明通过侧面弹性定位器和端面弹性定位器将大梁预制面板定位固定在放置架顶端，具体的，工作前，将大梁预制面板放置在放置架上；启动第一双轴双杆气缸和端面弹性定位器驱动端，使得固定盒和钝角抵接块沿轴向移动从而抵接在大梁预制面板四周，且所述钝角抵接块在第一弹簧弹性作用下在斜面上滑动，使得钝角抵接块弹性抵接在大梁预制面板顶端两侧，从而使得所述大梁预制面板被所述定位器抵接固定在放置架上，从而便于焊接；

2、本发明通过双工悬吊龙门架和轨道端面夹持定位器将轨道定位固定在大梁预制面板轨道安装线上，具体的，工作时，所述大梁预制面板被固定在放置架上，启动第三同步带滑台和升降器，使得第二宽阔手指气缸工作端通过内扩夹爪夹持轨道两端并将其放置在大梁预制面板顶端两侧，放置完成后，所述双工悬吊龙门架工作端复位；启动单轴气缸，使得第一同步带滑台和第一宽阔手指气缸工作端对轨道两端进行夹持和定位，使得轨道两端面与大梁预制面板两端面平齐，且使得所述轨道与大梁预制面板上轨道安装线平齐；

3、本发明通过双工双向移动滑动器、弹性双轮抵接器和双工焊接架对焊接点进行抵接焊接，具体的，启动滚珠丝杆滑台，使得安装在双工双向移动滑动器工作端的弹性双轮抵接器向大梁预制面板两侧移动，从而使得弹性双轮抵接器工作端位于轨道的顶部；启动第二双轴双杆气缸，使得所述第一弹性转轮下压器和第二弹性转轮下压器弹性抵接在轨道顶端，而所述双工焊接架倾斜朝向轨道安装面两侧；启动第一焊接头和第二焊接头，使得轨道安装面两侧与大梁预制面板顶端焊接，从而使得在焊接过程中，所述焊接点紧密贴合，从而使得焊接更加精密，启动第二同步带滑台，使其工作端带动弹性双轮抵接器沿放置架中心向两侧移动，从而使得焊接过程更加稳定，确保至少三个侧面弹性定位器和至少两个端面弹性定位器，使得所述焊接头在移动焊接过程中，所述焊接点侧面弹性定位器为不妨碍其焊接而复位，使得所述大梁预制面板始终能够被固定在放置架上，从而便于定位焊接。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧面弹性定位器的立体图；

图4为本发明的侧面弹性定位器的侧视图；

图5为图4的c-c截面处的剖视图；

图6为本发明的导轨端面夹持定位器的立体图；

图7为本发明的双工双向移动滑动器和弹性双轮抵接器的立体图；

图8为图7的d处局部放大图；

图9为本发明的双工焊接架的立体图；

图10为本发明的双工悬吊龙门架的立体图。

附图标记说明：

a-大梁预制面板双工悬吊龙门架的立体图；

b-轨道；

1-放置架；

2-侧面弹性定位器；2a-第一双轴双杆气缸；2b-立板；2c-固定盒；2c1-斜面；2c2-燕尾楔；2d-钝角抵接块；2d1-燕尾槽；2e-第一升降柱；2e1-第一限位圈；2f-第一弹簧；2g-支撑导轨；

3-端面弹性定位器；

4-轨道端面夹持定位器；4a-单轴气缸；4b-导向导轨；4c-第一同步带滑台；4d-第一宽阔手指气缸；4e-外扩夹爪；

5-双工双向移动滑动器；5a-滚珠丝杆滑台；5b-第二同步带滑台；5c-支架；

6-弹性双轮抵接器；6a-第二双轴双杆气缸；6b-连接架；6c-第一弹性转轮下压器；6c1-顶板；6c2-抵接轮；6c3-升降柱；6c4-第二限位圈；6c5-第二弹簧；6d-第二弹性转轮下压器；

7-双工焊接架；7a-第一焊接头；7b-第二焊接头；7c-双工焊接安装架；

8-双工悬吊龙门架；8a-双工龙门架；8b-第三同步带滑台；8c-升降器；8d-第二宽阔手指气缸；8e-内扩夹爪；8f-连接板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1所示，

一种偏轨式大梁自动焊接设备，应用于将轨道b水平焊接在大梁预制面板a顶端两侧，焊接设备包括有：

放置架1；

至少三个侧面弹性定位器2和至少两个端面弹性定位器3，所述侧面弹性定位器2间距设置在放置架1两侧，工作状态下，所述侧面弹性定位器2工作端相对抵接在大梁预制面板a两侧，所述端面弹性定位器3等间距设置在放置架1两端，工作状态下，所述端面弹性定位器3工作端相对抵接在大梁预制面板a两端；

轨道端面夹持定位器4，设置在放置架1顶端四角，工作状态下，同竖直面轨道端面夹持定位器4工作端夹持轨道b两端使其与大梁预制面板a上轨道安装线平齐；

双工双向移动滑动器5，水平设置在放置架1两侧，且工作状态下，所述双工双向移动滑动器5双工作端由放置架1中间位置向两端水平移动；

弹性双轮抵接器6，工作端竖直朝下设置在所述双工作端上；

双工焊接架7，所述双工焊接架7双工作端倾斜朝向轨道b焊接面两侧设置在弹性双轮抵接器6双工作端之间；

双工悬吊龙门架8，设置在放置架1顶端。

工作前，将大梁预制面板a放置在放置架1上，需对其进行定位，启动侧面弹性定位器2和端面弹性定位器3，使得所述弹性定位器沿轴向移动从而抵接在大梁预制面板a四周，从而使得所述大梁预制面板a被所述定位器抵接固定在放置架1上，从而便于焊接；

工作时，所述大梁预制面板a被固定在放置架1上，启动双工悬吊龙门架8，使其工作端夹持轨道b两端并将其放置在大梁预制面板a顶端两侧，放置完成后，所述双工悬吊龙门架8工作端复位，启动轨道端面夹持定位器4，使其工作端对轨道b两端进行夹持和定位，使得轨道b两端面与大梁预制面板a两端面平齐，且使得所述轨道b与大梁预制面板a上轨道安装线平齐；

启动双工双向移动滑动器5，使得安装在双工双向移动滑动器5工作端的弹性双轮抵接器6向大梁预制面板a两侧移动，从而使得弹性双轮抵接器6工作端位于轨道b的顶部，再启动所述弹性双轮抵接器6，使得所述弹性双轮抵接器6工作端弹性抵接在轨道b顶端，而所述双工焊接架7倾斜朝向轨道b安装面两侧，启动双工焊接架7，使得轨道b安装面两侧与大梁预制面板a顶端焊接，从而使得在焊接过程中，所述焊接点紧密贴合，从而使得焊接更加精密，启动双工双向移动滑动器5，使其工作端带动弹性双轮抵接器6沿放置架1中心向两侧移动，从而使得焊接过程更加稳定，确保至少三个侧面弹性定位器2和至少两个端面弹性定位器3，使得所述双工焊接架7在移动焊接过程中，所述焊接点侧面弹性定位器2为不妨碍其焊接而复位，使得所述大梁预制面板a始终能够被固定在放置架1上，从而便于定位焊接。

如图3、4和5所示，侧面弹性定位器2包括有：第一双轴双杆气缸2a，工作端水平朝外设置在放置架1顶端底部；立板2b，设置在第一双轴双杆气缸2a工作端；固定盒2c设置在立板2b顶端一侧，且所述固定盒2c朝向大梁预制面板a一侧设置有斜面2c1，工作状态下，启动第一双轴双杆气缸2a使得斜面2c1抵接在轨道b一侧，所述斜面2c1上设置有燕尾楔2c2；钝角抵接块2d，一侧设置有与燕尾楔2c2滑动连接的燕尾槽2d1；第一升降柱2e，竖直贯穿固定盒2c设置在钝角抵接块2d顶面，所述第一升降柱2e位于固定盒2c内部分同轴设置有第一限位圈2e1；第一弹簧2f，同轴套设置在第一升降柱2e上且两端分别抵接在第一限位圈2e1顶端和固定盒2c内部顶端，工作状态下，所述第一升降柱2e底面弹性抵接在大梁预制面板a顶端两侧；端面弹性定位器3与侧面弹性定位器2结构完全相同。

将大梁预制面板a放置在放置架1上时，所述大梁预制面板a位于会有所偏差，启动第一双轴双杆气缸2a，使器输出轴带动立板2b沿轴向运动，从而使得固定盒2c朝向大梁预制面板a侧面移动，而所述大梁预制面板a侧面抵接在固定盒2c上，使得钝角抵接块2d在大梁预制面板a端面引导作用下在斜面2c1上滑动，且所述钝角抵接块2d通过燕尾槽2d1滑动设置在燕尾楔2c2上，使得钝角抵接块2d能够在斜面2c1上稳定滑动，从而使得钝角抵接块2d底面上升，使得第一弹簧2f弹性收缩，从而使得钝角抵接块2d底端弹性抵接在大梁预制面板a顶端两侧，第一限位圈2e1用于防止第一升降柱2e脱离固定盒2c，而大梁预制面板a两端抵接在立板2b上，而端面弹性定位器3与侧面弹性定位器2结构相同，使得相互抵接作用使得大梁预制面板a位于放置架1顶端中心位置，使得焊接过程更加稳定。

如图3、4和5所示，侧面弹性定位器2还包括有支撑导轨2g，所述支撑导轨2g滑动方向与第一双轴双杆气缸2a工作方向同向且轨道与立板2b一侧固定连接。

所述立板2b通过支撑导轨2g引导由第一双轴双杆气缸2a进行移动，使其抵接结构更加稳定，便于定位焊接。

如图6所示，轨道端面夹持定位器4包括有：单轴气缸4a，水平朝向大梁预制面板a四角设置在放置架1顶端；导向导轨4b，滑动方向与单轴气缸4a输出方向同向且其滑块一端与单轴气缸4a输出轴固定连接；第一同步带滑台4c，设置在导向导轨4b滑动块顶端；第一宽阔手指气缸4d，工作端朝向大梁预制面板a四角设置在第一同步带滑台4c工作端；外扩夹爪4e，设置在第一宽阔手指气缸4d工作夹爪上。

将轨道b放置在大梁预制面板a顶端两侧，需将其与轨道安装线对齐，启动单轴气缸4a，使得轨道b两端在外扩夹爪4e斜面引导作用下与大梁预制面板a两端面平齐，且导向导轨4b使得移动过程更加稳定，启动第一同步带滑台4c和第一宽阔手指气缸4d，使得第一宽阔手指气缸4d工作端收缩从而夹紧轨道b两端并使其在大梁预制面板a上滑动，从而使得轨道b与大梁预制面板a上轨道安装线平齐，便于精准焊接。

如图7所示，双工双向移动滑动器5包括有：滚珠丝杆滑台5a，垂直等间距设置在放置架1两侧；第二同步带滑台5b，设置在滚珠丝杆滑台5a工作端；支架5c，竖直设置在第二同步带滑台5b滑动工作端，弹性双轮抵接器6工作端朝下设置在支架5c顶端一侧。

启动滚珠丝杆滑台5a，使得安装在支架5c上的弹性双轮抵接器6朝向大梁预制面板a两端移动，启动第二同步带滑台5b使得双工焊接架7能够从大梁预制面板a两侧中心位置向两端移动焊接，从而便于对轨道b焊接面两边精准焊接。

如图8所示，弹性双轮抵接器6包括有：第二双轴双杆气缸6a，工作端竖直朝下设置在支架5c顶端一侧；连接架6b，顶端中心与第二双轴双杆气缸6a工作端固定连接；第一弹性转轮下压器6c和第二弹性转轮下压器6d，所述下压器竖直设置在第二双轴双杆气缸6a两侧，双工焊接架7设置在连接架6b底端中心位置，工作状态下，所述下压器弹性抵接在轨道b顶端。

当双工双向移动滑动器5工作端移动使得第二双轴双杆气缸6a移动至轨道b顶部时，启动第二双轴双杆气缸6a，使其工作端通过连接架6b带动第一弹性转轮下压器6c和第二弹性转轮下压器6d竖直向下移动，从而使得所述下压器抵接在焊接点顶部，使得双工焊接架7在焊接时，焊接缝贴合，便于焊接成型。

如图8所示，第一弹性转轮下压器6c包括有：顶板6c1，设置在连接架6b底端两侧；抵接轮6c2，两端通过竖直设置的升降柱6c3垂直贯穿顶板6c1且与其滑动配合，所述升降柱6c3顶端还设置有用于防止脱落的第二限位圈6c4；第二弹簧6c5，同轴套设在升降柱6c3上且两端分别抵接在第一弹性转轮下压器6c转轴顶端和顶板6c1底端；第二弹性转轮下压器6d与第一弹性转轮下压器6c结构完全相同。

当第二双轴双杆气缸6a通过连接架6b带动第一弹性转轮下压器6c下压时，所述抵接轮6c2两端升降柱6c3在第二弹簧6c5弹性作用下下压抵接在轨道b顶端，而第二限位圈6c4用于防止升降柱6c3脱离顶板6c1，且第二弹性转轮下压器6d与第一弹性转轮下压器6c结构完全相同，使得焊接点顶部两端均有弹性下压力，使得焊接缝紧密贴合，便于焊接。

如图8所示，抵接轮6c2为凹轮，工作状态下，所述抵接轮6c2槽部抵接在轨道b顶端两边。

抵接轮6c2槽部抵接在轨道b顶端两边，从而便于凹轮形态的抵接轮6c2卡接在轨道b顶端两边，便于在轨道b顶端平移焊接。

如图9所示，双工焊接架7包括有：第一焊接头7a和第二焊接头7b，所述焊接头倾斜朝向轨道b焊接面两边通过双工焊接安装架7c设置在弹性双轮抵接器6工作端双辊之间。

第一焊接头7a和第二焊接头7b通过双工焊接安装架7c设置在弹性双轮抵接器6工作端双辊之间，使得弹性双轮抵接器6双弹性抵接在焊接点顶部两端时，所述焊接头能够对两边焊接点进行焊接。

如图10所示，双工悬吊龙门架8包括有：双工龙门架8a，设置在放置架1顶端；第三同步带滑台8b，设置在双工龙门架8a顶杆底端两侧；升降器8c，输出轴竖直朝下设置在第三同步带滑台8b工作端底端；第二宽阔手指气缸8d，工作端朝下设置在升降器8c输出轴底端；内扩夹爪8e，设置在第二宽阔手指气缸8d工作夹爪部；连接板8f，两端与两侧第三同步带滑台8b活动端内侧固定连接，工作状态下，所述第二宽阔手指气缸8d夹持轨道b两端进行送料。

双工龙门架8a用于固定安装双工龙门架8a，连接板8f用于使得两侧第三同步带滑台8b工作端平移更加同步，使得滑动稳定，启动升降器8c，使其输出轴下降，从而使得两侧第二宽阔手指气缸8d下降通过内扩夹爪8e夹持轨道b两端，从而便于将轨道b放置在大梁预制面板a顶端进行焊接。

本发明的工作原理：

本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

步骤一：工作前，将大梁预制面板a放置在放置架1上；

步骤二：启动第一双轴双杆气缸2a和端面弹性定位器3驱动端，使得固定盒2c和钝角抵接块2d沿轴向移动从而抵接在大梁预制面板a四周，且所述钝角抵接块2d在第一弹簧2f弹性作用下在斜面2c1上滑动，使得钝角抵接块2d弹性抵接在大梁预制面板a顶端两侧，从而使得所述大梁预制面板a被所述定位器抵接固定在放置架1上，从而便于焊接；

步骤三：工作时，所述大梁预制面板a被固定在放置架1上，启动第三同步带滑台8b和升降器8c，使得第二宽阔手指气缸8d工作端通过内扩夹爪8e夹持轨道b两端并将其放置在大梁预制面板a顶端两侧，放置完成后，所述双工悬吊龙门架8工作端复位；

步骤四：启动单轴气缸4a，使得第一同步带滑台4c和第一宽阔手指气缸4d工作端对轨道b两端进行夹持和定位，使得轨道b两端面与大梁预制面板a两端面平齐，且使得所述轨道b与大梁预制面板a上轨道安装线平齐；

步骤五：启动滚珠丝杆滑台5a，使得安装在双工双向移动滑动器5工作端的弹性双轮抵接器6向大梁预制面板a两侧移动，从而使得弹性双轮抵接器6工作端位于轨道b的顶部；

步骤六：启动第二双轴双杆气缸6a，使得所述第一弹性转轮下压器6c和第二弹性转轮下压器6d弹性抵接在轨道b顶端，而所述双工焊接架7倾斜朝向轨道b安装面两侧；

步骤七：启动第一焊接头7a和第二焊接头7b，使得轨道b安装面两侧与大梁预制面板a顶端焊接，从而使得在焊接过程中，所述焊接点紧密贴合，从而使得焊接更加精密；

步骤八：启动第二同步带滑台5b，使其工作端带动弹性双轮抵接器6沿放置架1中心向两侧移动，从而使得焊接过程更加稳定，确保至少三个侧面弹性定位器2和至少两个端面弹性定位器3，使得所述焊接头在移动焊接过程中，所述焊接点侧面弹性定位器2为不妨碍其焊接而复位，使得所述大梁预制面板a始终能够被固定在放置架1上，从而便于定位焊接。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。