大型空心螺栓球焊接装置的制作方法

1.本发明涉及一种钢结构建筑中的大型空心螺栓球，具体涉及大型空心螺栓球焊接装置，属于钢结构建筑技术领域。


背景技术：

2.钢结构建筑中，尤其是钢结构场馆建筑中，经常用到螺栓球节点组成的网架结构，螺栓球节点由钢球、高强螺栓、紧固螺栓、套筒、锥头或封板等零件组成，适合于连接圆钢管杆件，在螺栓球焊接过程中经常遇到两个空心半球的焊接问题，解决两个空心半球的焊接问题，需要解决空心半球的固定、对接和焊接问题，另外，还需要求焊接缝达到连续、光滑以及连接牢固要求，这样才能够确保大型空心螺栓球焊接的质量，为此，中国实用新型专利申请号为201620350658 x，授权公告号为cn205496764u，公开了可以解决上述问题的技术，但是，该公开的技术存在无法克服的缺陷，主要是：一是两半钢球在被夹紧之前处于悬空状态，由于这类钢球一般体积较大，重量较重，所有在做夹紧操作时比较困难，甚至有可能在夹紧操作的过程中两半钢球脱落，影响安全施工与人生安全，二是两半钢球在焊接的过程中，要求两半钢球口部的结合面的中心垂直轴线与旋转轴线重合，这样焊缝才能够均匀的正确地焊接到结合面的周全，但是，由于该技术中的两半钢球在夹紧后的钢球结合面随之固定，无法保证两半钢球口部的结合面的中心垂直轴线与旋转轴线重合，因此容易造成焊接质量差甚至不合格的缺陷，此外，该公开技术中，夹紧是靠单边的传动装置运动实现的，还具有效率较低的缺陷。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对现有大型空心螺栓球焊接中所存在的上述缺陷，本发明提供一种可以有效克服上述缺陷的技术，即：本发明所述的一种大型空心螺栓球焊接装置。
4.本发明实现上述目的所采用的技术方案是：所述的一种大型空心螺栓球焊接装置，它包括一个底座1，所述的底座1的中间固定安装一个中心支架7，在中心支架7两侧的底座1上对称的各固定设置一个固定导轨11，每一个固定导轨11上设置一个相同的滑动座2，所述的滑动座2具有沿固定导轨11滑动的自由度而无其它方向的自由度，在所述的在中心支架7上设置一个贯穿中心支架7左右两侧的套筒8，所述的套筒8中心孔的轴线与两个固定导轨11导向方向平行，在所述的套筒8中心孔内，通过第一轴承10安装一个光轴9，所述的光轴9的两端对称地连接固定一个丝杠5，且两个丝杠5的螺旋方向相反，每一端丝杠5上通过螺纹配合的方式设置一个丝杠螺母3，两个丝杠螺母3始终保持左右对称，在左右两个滑动座2上竖直地分别固定一个左支架4与右支架12，并且左支架4与右支架12分别与其所在一边的丝杠螺母3固定，左支架4与右支架12通过分别与其所在一边的丝杠螺母3固定，来实现左支架4与右支架12保持左右对称，在左支架4上部位置制有左伸缩轴孔34，在右支架12上部位置制有右伸缩轴孔18，且左伸缩轴孔34与右伸缩轴孔18的中心轴线同轴并与丝杠5、光轴9、以及固定导轨11的导向方向平行，左支架4上的左伸缩轴孔34内设置一个左伸缩轴31，
左伸缩轴孔34内侧端口外部设置一个左伸缩轴限位法兰39，该左伸缩轴限位法兰39保证左伸缩轴31伸出左伸缩轴限位法兰39中间孔外，而不至于脱落，在左伸缩轴孔34外侧端口外部设置一个左伸缩轴孔端盖38，该左伸缩轴孔端盖38限制左伸缩轴31不能从左伸缩轴孔34内向外脱出，在左伸缩轴31上固定设置一个第二导向键32，第二导向键32卧入设置在左伸缩轴孔34内的第二导向槽33内，通过上述设置，使左伸缩轴31可以在左伸缩轴孔34内有左右滑动的自由度，而无转动的自由度，在左伸缩轴31内侧端部通过第三轴承30安装一个左旋转法兰29，左旋转法兰29中间孔内固定一个内齿圈28，在内齿圈28中心设置一个外齿圈40，在内齿圈28与外齿圈40通过各自身上的内外齿相互契合，从而实现外齿圈40可以在内齿圈28中心轴线方向滑动，但无法相互转动，传动轴43左端部位通过第四轴承37安装在左伸缩轴孔端盖38中间孔内，传动轴43右端贯通左伸缩轴孔34以及左伸缩轴31中间通孔后，与外齿圈40中心部位固定连接，在紧靠左伸缩轴孔端盖38内端面部位的左伸缩轴孔34内设置一个环形垫36，在环形垫36与左伸缩轴31之间的传动轴43上套接一个第二弹簧35，在左支架4的外侧部位固定安装一个电机支架41，所述的电机支架41上固定安装一个电动机42，电动机42通过传动系统能够驱动安装在传动轴43外端的被动轮44转动。
5.右支架12上的右伸缩轴孔18内设置一个右伸缩轴16，右伸缩轴孔18内侧端口外部设置一个右伸缩轴限位法兰22，该右伸缩轴限位法兰22保证右伸缩轴16伸出右伸缩轴限位法兰22中间孔外，而不至于脱落，在右伸缩轴孔18外侧端口外部设置一个右伸缩轴孔端盖19，该右伸缩轴孔端盖19限制右伸缩轴16不能从右伸缩轴孔18内向外脱出，在右伸缩轴16上固定设置一个第一导向键21，第一导向键21卧入设置在右伸缩轴孔18内的第一导向槽20内，通过上述设置，使右伸缩轴16可以在右伸缩轴孔18内有左右滑动的自由度，而无转动的自由度，在右伸缩轴16内侧端部通过第二轴承24安装一个右旋转法兰23，在右伸缩轴孔端盖19与右伸缩轴16之间的右伸缩轴孔18内设置一个第一弹簧17。
6.在所述的左旋转法兰29与右旋转法兰23上各安装固定一个口部相对的碗型托架25，该两个碗型托架25相互对称。
7.在所述的中心支架7上设置一个调节垫13，所述的调节垫13上部设置安装一个钢球座14，所述的钢球座14中间为通孔，钢球座14中间通孔边口的圆周方向均布地设置有钢球15，其中，所述的调节垫13用于调节钢球座14的高度。
8.在所述的光轴9的端部固定安装一个第二被动轮6，第二被动轮6由安装在底座1上的第二电机45通过传动系统驱动能够实现转动。
9.在所述的底座上安装一个固定支架26，所述的固定支架上固定一个焊枪头27。
10.本发明的工作原理与工作过程是这样的：在开始工作之前，首先根据所要焊接的两个半球的直径大小，调节钢球座14的高度到合适的高度，使钢球座14上的钢球15所支撑起的所要焊接的两个半球球形近似地通过左伸缩轴孔34与右伸缩轴孔18的中心轴线，同时调节两个碗型托架25的之间开口的宽度，保证所要焊接的两个半球能够方便的放入期间，此时，开动第二电机45驱动第二被动轮6短暂旋转后立即停止（由控制系统控制），使丝杠螺母3相互靠近，丝杠螺母3的靠近，带动左支架4与右支架12同步地靠近，此时，第一弹簧17与第二弹簧35受到一定量的压缩，此时，两个半球夹紧力由第一弹簧17与第二弹簧35所产生的弹力所夹紧，两个半球在两个碗型托架25的之间位置可以通过手工调整，当把两个半球的口部的结合面的中心垂直轴线与旋转轴线重合后，通过控制系统再次启动第二电机45，
使丝杠螺母3相互靠近，此时，当第一弹簧17与第二弹簧35被压缩到极限位置后，此时的右伸缩轴16的底部与右伸缩轴孔端盖19端面接触，左伸缩轴31的底部与环形垫36接触，由于环形垫36轴向移动被左伸缩轴孔端盖38限制，所以，此时的两个半球的夹紧力由两个丝杠5产生的力量直接夹紧，此时的夹紧力较大，能够保证两个半球的位置不会改变，接着启动电动机42，电动机42驱动被动轮44、被动轮44驱动传动轴43、传动轴43驱动外齿圈40、外齿圈40驱动内齿圈28，内齿圈28驱动左旋转法兰29转动，并带动碗型托架25转动，由于两个半球由碗型托架25所夹紧，所以，两个半球也就同步地旋转，焊接完成后，停止电动机42，通过控制系统控制第二电机45反向旋转即可以取下焊接加工好的工件。
11.有益效果：由本发明的工作原理与工作过程显然知道，1、由于两个半球工件在焊接之前由钢球15托底辅助支撑，工件不容易脱落，安全性较好，同时，由于由辅助性支撑，安装工件时劳动强度也较低，效率也高；2、通过第一、第二弹簧的辅助夹紧与定位，工件位置调整方便，工件能够快速方正确的固定到正确的位置，能够保证产品的焊接质量；3、通过两个丝杠（5）的螺旋方向相反旋转运动，能够同步的快速夹紧与松开，工作效率高，自动对中心效果好，能够进一步提高产品的焊接质量。
附图说明
12.图1是本发明的原理结构示意图
13.图2是第二电机安装示意图。
14.图中所示：1是底座、2是滑动座、3是丝杠螺母、4是左支架、5是丝杠、6是被动轮、7是中心支架、8是套筒、9是光轴、10是第一轴承、11是固定导轨、12是右支架、13是调节垫、14是钢球座、15是钢球、16是右伸缩轴、17是第一弹簧、18是右伸缩轴孔、19是右伸缩轴孔端盖、20是第一导向槽、21是第一导向键、22是右伸缩轴限位法兰、23是右旋转法兰、24是第二轴承、25是碗型托架、26是固定支架、27是焊枪头、28是内齿圈、29是左旋转法兰、30是第三轴承、31是左伸缩轴、32是第二导向键、33是第二导向槽、34是左伸缩轴孔、35是第二弹簧、36是环形垫、37是第四轴承、38是左伸缩轴孔端盖、39是左伸缩轴限位法兰、40是外齿圈、41是电机支架、42是电动机、43是传动轴、44是被动轮、45是第二电机、46是工件。
具体实施方式
15.结合图1，本发明的具体实施方式是：
16.一种大型空心螺栓球焊接装置，它包括一个底座（1），所述的底座（1）的中间固定安装一个中心支架（7），在中心支架（7）两侧的底座（1）上对称的各固定设置一个固定导轨（11），每一个固定导轨（11）上设置一个相同的滑动座（2），所述的滑动座（2）具有沿固定导轨（11）滑动的自由度而无其它方向的自由度，在所述的在中心支架（7）上设置一个贯穿中心支架（7）左右两侧的套筒（8），所述的套筒（8）中心孔的轴线与两个固定导轨（11）导向方向平行，在所述的套筒（8）中心孔内，通过第一轴承（10）安装一个光轴（9），所述的光轴（9）的两端对称地连接固定一个丝杠（5），且两个丝杠（5）的螺旋方向相反，每一端丝杠（5）上通过螺纹配合的方式设置一个丝杠螺母（3），两个丝杠螺母（3）始终保持左右对称，在左右两个滑动座（2）上竖直地分别固定一个左支架（4）与右支架（12），并且左支架（4）与右支架（12）分别与其所在一边的丝杠螺母（3）固定，左支架（4）与右支架（12）通过分别与其所在一
边的丝杠螺母（3）固定，来实现左支架（4）与右支架（12）保持左右对称，在左支架（4）上部位置制有左伸缩轴孔（34），在右支架（12）上部位置制有右伸缩轴孔（18），且左伸缩轴孔（34）与右伸缩轴孔（18）的中心轴线同轴并与丝杠（5）、光轴（9）、以及固定导轨（11）的导向方向平行，左支架（4）上的左伸缩轴孔（34）内设置一个左伸缩轴（31），左伸缩轴孔（34）内侧端口外部设置一个左伸缩轴限位法兰（39），该左伸缩轴限位法兰（39）保证左伸缩轴（31）伸出左伸缩轴限位法兰（39）中间孔外，而不至于脱落，在左伸缩轴孔（34）外侧端口外部设置一个左伸缩轴孔端盖（38），该左伸缩轴孔端盖（38）限制左伸缩轴（31）不能从左伸缩轴孔（34）内向外脱出，在左伸缩轴（31）上固定设置一个第二导向键（32），第二导向键（32）卧入设置在左伸缩轴孔（34）内的第二导向槽（33）内，通过上述设置，使左伸缩轴（31）可以在左伸缩轴孔（34）内有左右滑动的自由度，而无转动的自由度，在左伸缩轴（31）内侧端部通过第三轴承（30）安装一个左旋转法兰（29），左旋转法兰（29）中间孔内固定一个内齿圈（28），在内齿圈（28）中心设置一个外齿圈（40），在内齿圈（28）与外齿圈（40）通过各自身上的内外齿相互契合，从而实现外齿圈（40）可以在内齿圈（28）中心轴线方向滑动，但无法相互转动，传动轴（43）左端部位通过第四轴承（37）安装在左伸缩轴孔端盖（38）中间孔内，传动轴（43）右端贯通左伸缩轴孔（34）以及左伸缩轴（31）中间通孔后，与外齿圈（40）中心部位固定连接，在紧靠左伸缩轴孔端盖（38）内端面部位的左伸缩轴孔（34）内设置一个环形垫（36），在环形垫（36）与左伸缩轴（31）之间的传动轴（43）上套接一个第二弹簧（35），在左支架（4）的外侧部位固定安装一个电机支架（41），所述的电机支架（41）上固定安装一个电动机（42），电动机（42）通过传动系统能够驱动安装在传动轴（43）外端的被动轮（44）转动。
17.右支架（12）上的右伸缩轴孔（18）内设置一个右伸缩轴（16），右伸缩轴孔（18）内侧端口外部设置一个右伸缩轴限位法兰（22），该右伸缩轴限位法兰（22）保证右伸缩轴（16）伸出右伸缩轴限位法兰（22）中间孔外，而不至于脱落，在右伸缩轴孔（18）外侧端口外部设置一个右伸缩轴孔端盖（19），该右伸缩轴孔端盖（19）限制右伸缩轴（16）不能从右伸缩轴孔（18）内向外脱出，在右伸缩轴（16）上固定设置一个第一导向键（21），第一导向键（21）卧入设置在右伸缩轴孔（18）内的第一导向槽（20）内，通过上述设置，使右伸缩轴（16）可以在右伸缩轴孔（18）内有左右滑动的自由度，而无转动的自由度，在右伸缩轴（16）内侧端部通过第二轴承（24）安装一个右旋转法兰（23），在右伸缩轴孔端盖（19）与右伸缩轴（16）之间的右伸缩轴孔（18）内设置一个第一弹簧（17）。
18.在所述的左旋转法兰（29）与右旋转法兰（23）上各安装固定一个口部相对的碗型托架（25），该两个碗型托架（25）相互对称。
19.在所述的中心支架（7）上设置一个调节垫（13），所述的调节垫（13）上部设置安装一个钢球座（14），所述的钢球座（14）中间为通孔，钢球座（14）中间通孔边口的圆周方向均布地设置有钢球（15），其中，所述的调节垫（13）用于调节钢球座（14）的高度。
20.在所述的光轴（9）的端部固定安装一个第二被动轮（6），第二被动轮（6）由安装在底座（1）上的第二电机（45）通过传动系统驱动能够实现转动。
21.在所述的底座上安装一个固定支架（26），所述的固定支架上固定一个焊枪头（27）。