一种钢结构壳体自动焊接装置的制作方法

1.本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种钢结构壳体自动焊接装置。


背景技术：

2.中国专利申请号：cn201520937245.7，公开（公告）号：cn205184007u，一种半焊接机，该实用新型提供一种半焊接机，工作台固定连接在机架上，工作台上设有导轨，工作台的一端设有支撑杆，支撑杆一侧设有焊枪支架，焊枪支架的末端连接调节轴，焊枪支架的上部设有升降装置，旋转工位盘与导轨活动连接，旋转工位盘的底部两侧对称设有两个定位块，一侧的定位块的上部连接有减速块，旋转工位盘的上部设有气动夹紧装置，旋转工位盘的下方设有气缸。该实用新型的有益效果是旋转工位盘在导轨上滑动，焊枪能够保持一条基准线，焊枪的高度和方向可以通过调节轴及升降装置进行位置的变化，也可通过滑块在导轨上移动位置，能焊接多种工件保持精度，减速块和气动夹紧装置的作用下，固定工件的位置，不会在焊接时挪动位置，提高焊接的质量。
3.现有技术中通过在工作台上设置升降装置来调整焊枪的移动位置来保证焊接的精度，但是在焊接时，焊枪的水平移动速度以及焊枪的焊接角度是提高焊接质量的关键，焊枪在滑动时及时锁止能够提高焊接的精确度和稳定性，而现有技术中缺少这样一种可以调节焊枪移动和焊接角度的焊接装置，因此研发一种钢结构壳体自动焊接装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种钢结构壳体自动焊接装置来解决焊枪不能精确移动和锁止焊接角度的焊接装置的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钢结构壳体自动焊接装置，包括：工作台、固定台和两焊接部，所述焊接部和所述固定台分别固定在所述工作台上，所述固定台适于固定钢结构下壳体；两所述焊接部分别设置在所述固定台的两侧，且两所述焊接部均朝向所述钢结构下壳体；每所述焊接部上设置分别设置有一锁紧结构；其中所述钢结构下壳体固定在所述固定台后，调节所述锁紧结构以使所述焊接部对钢结构下壳体进行焊接工作。
6.工作台上还设置有顶推气缸、夹紧部和若干注水管，所述顶推气缸通过两固定柱固定在所述工作台上方；所述夹紧部设置在所述顶推气缸的活塞杆端部；所述注水管设置在所述夹紧部下端；其中注水管下端插入钢结构上壳体后，所述顶推气缸能够推动钢结构上壳体向下滑动，所述注水管同步向钢结构上壳体内注冷却水；
继续顶推至钢结构上壳体与钢结构下壳体相抵时，所述夹紧部与钢结构上壳体相抵以使所述注水管脱离所述夹紧部。
7.作为优选，所述焊接部包括：支撑块、固定块、第一滑块和焊枪，所述支撑块固定在所述工作台上，所述固定块垂直固定在所述支撑块上，所述第一滑块设置在所述焊枪的一侧，所述固定块的侧壁开设有一与所述第一滑块相适配的第一滑动槽，其中所述焊枪能够沿所述第一滑动槽上下滑动。
8.作为优选，所述焊接部还包括：承托块和第二滑块，所述第二滑块固定在所述焊枪的外壁下端，且所述第二滑块沿所述焊枪的长度方向延伸；所述承托块通过销轴可转动的设置在所述第一滑块侧壁，所述承托块上端开设有一与所述第二滑块相适配的第二滑动槽；其中所述焊枪能够沿所述第二滑动槽水平滑动。
9.作为优选，所述焊接部还包括一调节柱，所述调节柱一端固定在所述承托块远离所述销轴的一端；所述第一滑块上开设有一弧形槽，所述调节柱穿过所述弧形槽；其中调节所述调节柱能够调节所述焊枪与钢结构下壳体的焊接角度。
10.作为优选，所述锁紧结构包括：第一转动轮和第一螺纹柱，所述第一转动轮固定在所述第一螺纹柱的端部，所述固定块的侧壁开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述第一滑动槽连通，所述第一螺纹柱设置在所述第一螺纹孔内；其中转动所述第一转动轮能够调节所述第一螺纹柱与所述第一滑块相抵。
11.作为优选，所述锁紧结构还包括：第二转动轮和第二螺纹柱，所述第二转动轮固定在所述第二螺纹柱的端部，所述承托块的侧壁开设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔与所述第二滑动槽连通，所述第二螺纹柱设置在所述第二螺纹孔内；其中转动所述第二转动轮能够调节所述第二螺纹柱与所述第二滑块相抵。
12.作为优选，所述夹紧部包括：第一固定板、第二固定板、两支撑柱和若干夹持组件，所述第一固定板和所述第二固定板互相平行，且所述第一固定板和所述第二固定板的两端分别可滑动的套设在两所述固定柱外壁；两所述支撑柱的两端分别垂直固定在所述第一固定板和所述第二固定板侧壁；所述第一固定板固定在所述顶推气缸的活塞杆端部，所述第二固定板设置在所述第一固定板的下方；若干所述夹持组件分别设置在所第二固定板上，一个所述注水管对应设置在一个所述夹持组件的下端，其中将所述注水管下端插入钢结构上壳体，上端插入所述夹持组件，以使钢结构上壳体悬置。
13.作为优选，所述夹持组件包括：定位柱、锁紧柱和若干压缩弹片，所述定位柱固定在所述第二固定板上，所述定位柱的下端环状开设有一放置槽，若干所述压缩弹片环状设置在所述放置槽内；所述锁紧柱可滑动的设置在所述放置槽内，且所述锁紧柱的上端壁与所述压缩弹片相抵；其中按压所述锁紧柱以使所述注水管插入并锁紧在所述压缩弹片内壁；
再次按压所述锁紧柱，以使所述注水管与所述锁紧柱内壁脱离。
14.本发明的有益效果是，本发明的一种钢结构壳体自动焊接装置，包括：工作台、固定台和两焊接部，所述焊接部和所述固定台分别固定在所述工作台上，所述固定台适于固定钢结构下壳体；两所述焊接部分别设置在所述固定台的一侧，且两所述焊接部均朝向所述钢结构下壳体；每所述焊接部上设置分别设置有一锁紧结构；其中所述钢结构下壳体固定在所述固定台后，调节所述锁紧结构以使所述焊接部对钢结构下壳体进行焊接工作；通过在工作台上设置的焊接部以及与焊接部适配的锁紧结构，在移动焊接部到焊接工位后，锁紧所述锁紧结构对钢结构下壳体进行焊接工作，避免了焊接部在焊接过程中发生位移，大大提高了焊接的精密度和稳定性。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
16.图1是本发明的一种钢结构壳体自动焊接装置的结构示意图；图2是本发明的焊接部的第一角度示意图；图3是本发明的焊接部的第二角度示意图；图4是本发明的一种钢结构壳体自动焊接装置的优选实施例的结构示意图；图5是本发明的注水管和钢结构上壳体的第一状态示意图；图6是本发明的注水管和钢结构上壳体的第二状态示意图；图7是本发明的夹持组件的立体图；图8是本发明的夹持组件的第一状态剖视图；图9是本发明的夹持组件的第二状态剖视图；图10是本发明的限位块和注水孔的俯视图；图11是本发明的限位块与注水孔的状态示意图。
17.图中：1、工作台；11、钢结构上壳体；12、钢结构下壳体；110、注水孔；13、固定台；2、顶推气缸；20、固定柱；3、夹紧部；30、注水管；301、限位块；31、第一固定板；32、第二固定板；33、支撑柱；34、夹持组件；341、定位柱；3410、放置槽；3411、固定环；342、锁紧柱；3421、锁紧环；3422、倒角；343、压缩弹片；3431、倾斜板；344、连接孔；4、焊接部；41、支撑块；42、固定块；421、第一滑动槽；422、弧形槽；43、第一滑块；44、焊枪；45、承托块；451、第二滑动槽； 46、第二滑块；47、调节柱；48、锁紧结构；481、第一转动轮；482、第一螺纹柱；483、第二转动轮；484、第二螺纹柱。
具体实施方式
18.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
19.如图1至11所示，本发明一种钢结构壳体自动焊接装置，包括：工作台1、固定台13和两焊接部4，其中工作台1适于支撑上述各部件；固定台13设置在工作台1上端面中间；焊接部4设置在固定台13两侧。针对于以上各部件，下面进行一一详述。
20.工作台工作台11设置在一水平工作面上，工作台11上端面平整，且与水平面平行，工作台11能够作为本实施例所示一种钢结构壳体自动焊接装置的安装基座，工作台11上端面适于安装固定台13，且工作台11在工作过程中能够保持位置固定。工作台11上端设置有一钢结构下壳体12。
21.固定台固定台13设置在工作台1上端面中间，固定台13上端面与工作台1上端面平行，且钢结构下壳体12设置在固定台13上端面，固定台13适于固定钢结构下壳体12。
22.焊接部焊接部4固定在工作台1上两焊接部4分别设置在固定台13的两侧，焊接部4镜像设置在固定台13两侧，且两焊接部4均朝向钢结构下壳体12，焊接部4能够从两侧同步对钢结构下壳体12焊接。每焊接部4上设置分别设置有一锁紧结构48，锁紧结构48能够将焊接部4锁紧，使得焊接部4无法水平或竖直方向移动，从而提高焊接的精确度和稳定性。钢结构下壳体12固定在固定台13后，调节锁紧结构48以使焊接部4对钢结构下壳体12进行焊接工作。
23.下面具体说明焊接部4的结构，焊接部4包括：支撑块41、固定块42、第一滑块43和焊枪44。支撑块41横截面呈“工”字形，通过这种结构能够提高支撑块41的承重能力，支撑块41下端面能够通过若干螺栓固定到工作台1上。固定块42垂直固定在支撑块41上，且固定块42呈“l”形，固定块42下端面通过螺栓固定到支撑块41上，另一端竖直设置。第一滑块43设置在焊枪44的一侧，第一滑块43能够调节焊枪44竖直方向上的位置。具体表现为，固定块42的侧壁开设有一与第一滑块43相适配的第一滑动槽421，焊枪44能够沿第一滑动槽421上下滑动。
24.为了进一步拓展焊接部4的活动范围，使其能够调整水平方向上的位置，焊接部4还包括：承托块45和第二滑块46。第二滑块46固定在焊枪44的外壁下端，第二滑块46远离焊枪44的一端向两侧张开，使得第二滑块46向远离焊枪44的方向横截面积逐渐增大，且第二滑块46沿焊枪44的长度方向延伸。承托块45呈矩形，且承托块45水平设置在所述第一滑块43的侧壁，所述第一滑块43能够带动所述承托块45竖直上下滑动；所述承托块45设置在焊枪44的下方，且所述承托块45沿焊枪44的长度方向设置，承托块45一端通过销轴可转动的设置在第一滑块43侧壁，所述承托块45能够以销轴为轴周向转动；承托块的另一端通过调节柱47设置在第一滑块43上，调节柱47在弧形槽422内滑动时，所述承托块45一端能够以销轴为轴，带动焊枪44竖直方向移动以调节焊枪44的焊接角度。承托块45上端开设有一与第二滑块46相适配的第二滑动槽451。通过这种方式使得焊枪44通过第二滑块46插入第二滑动槽451后，焊枪44无法从上方脱离第二滑动槽451，而尽可以通过第二滑动槽451开设方向进入或脱离，从而使得第二滑块46能够调节焊枪44水平方向上的位置。
25.为了便于调节焊枪44的角度，焊接部4还包括一调节柱47，调节柱47一端固定在承托块45远离销轴的一端；第一滑块43上开设有一弧形槽422，调节柱47穿过弧形槽422；其中调节调节柱47能够调节焊枪44与钢结构下壳体12的焊接角度。
26.下面具体说明锁紧结构48的结构，锁紧结构48包括：第一转动轮481和第一螺纹柱482。第一转动轮481固定在第一螺纹柱482的端部，固定块42的侧壁开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔与第一滑动槽421连通，第一转动轮481呈圆盘状，第一螺纹柱482设置在第一螺纹
孔内，且第一螺纹柱482能够与第一滑块43相抵。转动第一转动轮481能够驱动第一螺纹柱482靠近或远离第一滑块43，当第一螺纹柱482从侧壁与第一滑块43相抵时，继续旋紧第一转动轮481能够驱使第一螺纹柱482锁紧第一滑块43，使得第一滑块43一侧与第一滑动槽421侧壁相抵，另一侧与第一螺纹柱482相抵，从而限制第一滑块43竖直方向滑动，进而限制焊枪44竖直方向滑动。
27.同理为了限制焊枪44水平方向滑动，锁紧结构48还包括：第二转动轮483和第二螺纹柱484，第二转动轮483固定在第二螺纹柱484的端部，承托块45的侧壁开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔与第二滑动槽451连通，第二转动轮483呈圆盘状，第二螺纹柱484设置在第二螺纹孔内，且第二螺纹柱484能够与第二滑块46相抵。转动第二转动轮483能够驱动第二螺纹柱484靠近或远离第二滑块46，当第二螺纹柱484从侧壁与第二滑块46相抵时，继续旋紧第二转动轮483能够驱使第二螺纹柱484锁紧第二滑块46，使得第二滑块46两侧与第二滑动槽451侧壁相抵，另一侧与第二螺纹柱484相抵，从而限制第二滑块46水平方向滑动，进而限制焊枪44竖直方向滑动。
28.需要指出的是，本实施例所示一种钢结构壳体自动焊接装置将钢结构下壳体12固定完成后，还需将钢结构上壳体11放置与钢结构下壳体12上方，并在钢结构上壳体11内部注入冷却水，为钢结构上壳体11在焊接时进行冷却，防止局部过热导致钢结构上壳体11的变形。
29.为了解决以上问题，本装置还提供了夹具部件，包括：顶推气缸2、夹紧部3和若干注水管30。其顶推气缸2适于顶推夹紧部3沿垂直于工作台1上端面方向移动；夹紧部3适于夹紧注水管30并随顶推气缸2移动；注水管30适于通过夹紧部3上下移动。针对于以上各部件，下面进行一一详述。
30.顶推气缸顶推气缸2设置在工作台1上端面上方，且顶推气缸2通过两固定柱20固定在工作台1上方。钢结构下壳体12固定在工作台1上。钢结构上壳体11设置在钢结构下壳体12正上方，工作台1上方设置有一顶推气缸2，钢结构上壳体11能够通过顶推气缸2放置到钢结构下壳体12上。顶推气缸2的活塞杆朝向钢结构下壳体12设置，顶推气缸2工作时，钢结构上壳体11能够在顶推气缸2的推动下向下移动，直至与钢结构下壳体12贴合。此时焊接部4工作，将钢结构上壳体11与钢结构下壳体12焊接在一起。顶推气缸2下端设置有一夹紧部3，夹紧部3能够将钢结构上壳体11与顶推气缸2活塞杆下端固定连接。
31.注水管注水管30具有若干个，注水管30设置在夹紧部3下端，注水管30内部中空，且注水管30内适于流通冷却水，注水管30一端能够与夹紧部3固定连接，另一端能够插入钢结构上壳体11。注水管30插入钢结构上壳体11后能够向钢结构上壳体11内部通冷却液，以在钢结构上壳体11和钢结构下壳体12焊接时对焊接部4位冷却。
32.夹紧部夹紧部3设置在顶推气缸2的活塞杆端部，且夹紧部3一端与顶推气缸2活塞杆部固定连接，一端能套设在注水管30外壁并与注水管30固定连接。当注水管30插入夹紧部3后，顶推气缸2推动夹紧部3上下滑动时，注水管30能够随夹紧部3同步上下滑动，注水管30向下插入钢结构上壳体11后，注水管30同步向钢结构上壳体11内注冷却水；继续顶推至钢结构
上壳体11与钢结构下壳体12相抵时，夹紧部3与钢结构上壳体11相抵以使注水管30脱离夹紧部3。
33.下面具体说明夹紧部3的结构，夹紧部3包括：第一固定板31、第二固定板32、两支撑柱33和若干夹持组件34。第一固定板31和第二固定板32互相平行，且第一固定板31和第二固定板32的两端分别可滑动的套设在两固定柱20外壁，第一固定板31和第二固定板32之间设置有间隙，且第一固定板31和第二固定板32见的间隙设置有两支撑柱33，第一固定板31固定在顶推气缸2的活塞杆端部，第二固定板32设置在第一固定板31的下方。顶推气缸2活塞杆端部固定在所述第一固定板31，第一固定板31能够随顶推气缸2活塞杆上下滑动而沿固定柱20上下滑动。第二固定板32两端镜像设置有两支撑柱33，两支撑柱33的两端分别垂直固定在第一固定板31的下端面和第二固定板32的上端面；第二固定板32能够拓展顶推气缸2的活塞杆下端面与水平方向上的面积，使得钢结构上壳体11适于通过夹持组件34安装到第二固定板32上，并通过第二固定板32随顶推气缸2同步上下滑动。若干夹持组件34分别设置在第二固定板32上，夹持组件34从第二固定板32上方贯穿夹持组件34至第二固定板32下方，一个注水管30对应设置在一个夹持组件34的下端。将注水管30下端插入钢结构上壳体11，上端插入夹持组件34，以使钢结构上壳体11悬置。
34.为了使得注水管30插入钢结构上壳体11后，注水管30能够卡紧钢结构上壳体11，防止注水管30从钢结构上壳体11上滑落，注水管30的下端设置有一限位块301，限位块301呈圆环状套定在注水管30外壁。钢结构上壳体11上开设有多个注水孔110，一个注水孔110对应一个注水管30，且注水孔110呈椭圆形，注水孔110的短直径大于注水管30外径而小于限位块301外径，而注水孔110的长边直径大于注水管30外径以及限位块301外径。在将注水管30插入钢结构上壳体11时，可先将注水管30斜置，使得限位块301向下倾斜一侧先穿过注水孔110进入钢结构上壳体11内部；继续推动注水管30至限位块301另一侧也穿过注水孔110，并滑入钢结构上壳体11内；此时限位块301上端面与钢结构上壳体11内壁相抵，注水管30上端插入夹持组件34内，下端面插入钢结构11内，这样注水管30能够将钢结构上壳体11悬空；此时钢结构上壳体11能够在注水管30的带动下上下移动，且冷却液能够通过注水管30注入到钢结构上壳体11内。
35.为了使得注水管30能够支撑钢结构上壳体11在滑动过程中，保持水平位置不发生摆动，本实施例中注水管30优选的数量为三个，注水孔110与注水管30相对应也为三个，且三个注水管30水平投影的连线呈等边三角形。
36.下面具体说明夹持组件34的结构，夹持组件34包括：定位柱341、锁紧柱342和若干压缩弹片343。定位柱341固定在第二固定板32上，定位柱341的下端环状开设有一放置槽3410，放置槽3410呈环状，且放置槽3410向定位柱341内部开设，定位槽直径大于定位柱341内壁直径而小于定位柱341外壁直径。若干压缩弹片343环状设置在放置槽3410内。锁紧柱342可滑动的设置在放置槽3410内，且锁紧柱342的上端壁与压缩弹片343相抵。按压锁紧柱342以使注水管30插入并锁紧在压缩弹片343内壁；再次按压锁紧柱342，以使注水管30与锁紧柱342内壁脱离。
37.为了防止锁紧柱342滑出放置槽3410内壁，锁紧柱342的上端外壁设置有一锁紧环3421，锁紧环3421套定在锁紧柱342外壁，且锁紧环3421的外径小于放置槽3410内径，放置槽3410的内壁向内凸起固定有一固定环3411，固定环3411的内径大于锁紧柱342外径，固定
环3411的内径小于锁紧环3421的外径。当锁紧柱342在压缩弹片343的弹力作用下向下滑动时，锁紧环3421和固定环3411相抵，此时锁紧环3421能够阻碍锁紧柱342自放置槽3410内滑落。
38.按压锁紧柱342时，锁紧环3421与倾斜板3431内壁相抵从而将压缩弹片343向外侧撑开，以使得注水管30插入定位柱341内壁，压缩弹片343为弹性材质，压缩弹片343的上端固定有一倾斜板3431，倾斜板3431与压缩弹片343一体化成型，倾斜板3431向锁紧柱342一侧弯折，且倾斜板3431凸出锁紧柱342内壁。倾斜板3431的上端与放置槽3410顶壁相抵，若干倾斜板3431环状形成的内径小于注水管30的外径。若不按压锁紧柱342，则注水管30无法被倾斜板3431夹紧；而按压锁紧柱342，则若干倾斜板3431能够被锁紧环3421从内部向外侧撑开，以使注水管30插入定位柱341，此时松开锁紧柱342使其复位后，倾斜板3431向内复位从而能够从外包围并夹紧注水管30的外壁使其固定。具体表现为，按压锁紧柱342时，锁紧柱342能够向上滑动并通过锁紧环3421推动压缩弹片343形变并向放置槽3410两侧移动，此时注水管30能够穿过放置槽3410并被倾斜板3431卡紧固定在定位柱341内；工作时，顶推气缸2推动钢结构上壳体11向下移动至与钢结构下壳体12相抵，此时锁紧柱342下端面与钢结构上壳体11相抵，而锁紧柱342被向上顶推，从而推动倾斜板3431向外侧张开，注水管30自定位柱341内脱离；而此时顶推气缸2将钢结构上壳体11和钢结构下壳体12压紧固定。
39.为了使得锁紧环3421能够可靠地撑开倾斜板3431，锁紧环3421的上端设置成倒角3422，倒角3422倾斜角度与倾斜板3431的倾斜角度一致。向上顶推锁紧环3421时，倒角3422贴合并顶推倾斜板3431张开至注水管30插入。
40.此外，为了使得夹持组件34内能够流通冷却液，定位柱341和锁紧柱342均为内部中空柱体，且定位柱341的一侧壁开设有一连接孔344，连接孔344与定位柱341内部连通，注水管30应当插入定位柱341中高于放置槽3410而不超过连接孔344的位置，以使得冷却液能够流入注水管30中。同时第二固定板32内部设置有与连接孔344连通的引流管（图上未示出）。第二固定板32外接一冷却箱（图上未示出），冷却箱（图上未示出）内的冷却液与引流管（图上未示出）连通。本实施例中冷却液的流通路径为，冷却液通过引流管（图上未示出）流入连接孔344，再通过连接孔344通入定位柱341，继而从定位柱341中向下流入注水管30，最后通过注水管30向下流入钢结构上壳体11内。
41.本装置将钢结构上壳体11放置到钢结构下壳体12上并进行焊接的过程为，将注水管30下侧斜置，使得限位块301向下倾斜穿过注水孔110进入钢结构上壳体11内部，再将注水管30摆正，此时限位块301上端面与注水孔110侧壁相抵；按压锁紧柱342，此时锁紧柱342通过锁紧环3421顶推倾斜板3431张开，使得注水管30能够插入定位柱341内，直至到达连接孔344下方；松开锁紧柱342，此时锁紧环3421松开倾斜板3431，倾斜板3431复位并从四周夹紧注水管30，防止注水管30滑落，重复以上步骤能够将各注水管30两端固定；顶推气缸2活塞杆向下滑动，注水管30同步向钢结构上壳体11内注入冷却液，夹持组件34带动钢结构上壳体11放置到钢结构下壳体12上，同时钢结构上壳体11冷却液注入完成；当钢结构上壳体11与钢结构下壳体12相抵后，顶推气缸2继续向下顶推钢结构上壳体11时，锁紧柱342下端壁与钢结构上壳体11相抵，此时锁紧环3421向上顶升倾斜板3431向两侧张开，注水管30与夹持组件34脱离，而此时顶推气缸2将钢结构上壳体11和刚结构下壳体12压紧。
42.以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全
可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。