CN104759769A - 一种焊接小车及自动焊割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接小车(11)，包括：车轮(3)，设于端板(7)外侧；下梁(6)，位于端板(7)之间并居中布置，其上设有焊接垫板(8)；托辊(5)，包括第一托辊(5-1)和第二托辊(5-2)；压梁(4)，包括第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)，分别位于所述下梁(6)上方的前侧和后侧，两者间形成位于所述焊接垫板(8)上方的焊缝作业区；焊机(1)，可移动地架设于所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)，并对应所述焊缝作业区；压紧装置(2)，设于所述压梁(4)两端，用于压紧或放松所述压梁(4)。该焊接小车在执行焊接操作时易于对准焊缝，可显著提高生产效率，并保证焊接质量。本发明还公开了设有所述焊接小车的自动焊割设备。

Description

一种焊接小车及自动焊割设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及平板直缝拼接焊接小车。本发明还涉及设有所述焊接小车的自动拼接及切割设备。

背景技术

随着科学技术的发展，自动化焊接已经成为当今焊接行业发展的趋势，现有自动化焊接设备类型多样，有全方位多功能的智能化自动焊接设备，也有针对某一焊接需要设计的单一功能的简易自动化焊接设备。

智能化自动焊接设备利用各种高级的传感元件，并借助计算机软件系统实现识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。通常来讲，此类自动焊接设备开发成本高，不适用于单一焊接功能的自动化焊接。

针对平板直缝拼接单一功能自动化焊接，通常采用的是龙门式自动焊设备或悬臂式自动焊设备，即焊机安置于固定的龙门架或悬臂上，焊机可在龙门架或悬壁的梁上做往复运动，实现直线自动焊接。通过调整平板与焊机焊接轨迹一致，夹紧工件后进行焊接，只能实现单一焊缝焊接，并且进行焊缝对准时难度大，而且其中悬臂式自动焊接设备仅适用于宽度1m及以下的薄板焊接。

现有平板直缝拼接设备虽说在一定程度上可以减轻劳动强度，保证焊接稳定性，但是与人工焊接相比在生产效率方面优势并不明显。原因在于此类设备都存在一个共同的缺点，即龙门架或悬壁梁都处在相对固定的状态，焊枪对准焊缝时只能通过移动平板来调节，使得焊缝对准难度大，生产效率低，并且只能在同一时间焊接同一条焊缝。

因此，如何降低直缝自动焊设备的焊缝对准难度，提高生产效率，保证焊接质量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接小车。该焊接小车在执行焊接操作时易于对准焊缝，可显著提高生产效率，并保证焊接质量。

本发明的另一目的是提供一种设有所述焊接小车的自动焊割设备。

为实现上述目的，本发明提供一种焊接小车，包括：

车轮，设于端板外侧；

下梁，位于端板之间并居中布置，其上设有焊接垫板；

托辊，包括第一托辊和第二托辊，分别位于所述下梁的前侧和后侧；

压梁，包括第一压梁和第二压梁，分别位于所述下梁上方的前侧和后侧，两者间形成位于所述焊接垫板上方的焊缝作业区；

焊机，可移动地架设于所述第一压梁和/或第二压梁，并对应所述焊缝作业区；

压紧装置，设于所述压梁两端，用于压紧或放松所述压梁。

优选地，所述第一压梁横跨于所述第一托辊和下梁上方，所述第二压梁横跨于所述第二托辊和下梁上方。

优选地，所述第一压梁和第二压梁均为中空箱型结构，在截面上呈上窄下宽的等腰梯形，两者相邻一侧的斜面形成“V”形焊缝作业区。

优选地，所述第一压梁和第二压梁的底板相对于侧板在高度方向上向内缩进一定距离。

优选地，所述第一压梁和第二压梁分别设有焊接轨道，所述焊机通过其两侧的行进导轮架设于所述焊接轨道。

优选地，所述压紧装置包括：

压块，其两端分别叠压或连接于所述第一压梁和第二压梁；

旋杆，纵向穿装于所述压块，其上端设有操作手柄以及支撑于所述压块的推进部位，下端带有螺纹并与所述下梁螺纹连接；

弹簧，套装于所述旋杆，其下端支撑于所述下梁，上端支撑或连接于所述第一压梁和第二压梁之间的互连件。

为实现上述另一目的，本发明还提供一种自动焊割设备，包括送料装置和焊接小车，所述焊接小车为上述任一项所述的焊接小车，其通过所述车轮架设于所述送料装置自动焊接区两侧的导轨上。

优选地，所述送料装置自动焊接区的前侧为点焊装配区，后侧为等离子切割区。

优选地，并排布置有多个可分别对准调节、同时焊接的所述焊接小车。

本发明提供的焊接小车为移动式龙门结构，其两端外侧设有车轮，两端之间设有下梁、托辊和压梁，其中，托辊用于支撑待焊平板，下梁用于支撑待焊平板的焊缝部位，压梁位于托辊和压梁上方，与托辊和压梁之间形成可以供平板通过的空间，两端的压紧装置能够通过压梁将平板压紧或放松。使用时，整台焊接小车通过车轮架设在平板自动焊接区两侧的导轨上，可以沿导轨来回移动。这样，在焊接时，平板由压紧装置通过压梁固定，保持不动，只需调节焊接小车的位置即可使焊机对准焊缝，然后由焊机沿压梁长度方向执行焊接作业，即可完成焊接，大大降低了焊缝对准难度，提高了生产效率低，且焊接质量稳定可靠。

在一种优选方案中，所述第一压梁和第二压梁均为中空箱型结构，在截面上呈上窄下宽的等腰梯形，两者相邻一侧的斜面形成“V”形焊缝作业区。这样的结构，一方面压梁的底部较宽，可以在较大范围内压紧平板，使平板定位更加稳定，另一方面，两者斜面所形成的“V”形焊缝作业区具有从上至下、从两侧向中间逐渐聚拢的趋势，能够为焊机对准焊缝提供可靠的参照，由于焊机始终对准“V”形焊缝作业区最底部的开口，因此只要移动焊接小车，使平板的接缝处于此开口的中间位置，即可使焊机精确对准焊缝，从而进一步降低了焊缝对准难度。

本发明所提供的自动焊割设备设有上述焊接小车，由于所述焊接小车具有上述技术效果，设有该焊接小车的自动焊割设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供焊接小车的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示焊接小车的A向视图；

图3为图1所示焊接小车的C-C剖面图；

图4为本发明所提供自动焊割设备的结构示意图；

图5为图4所示自动焊割设备I部位的局部放大图；

图6为图4所示自动焊割设备II部位的局部放大图；

图7为图4所示自动焊割设备III部位的局部放大图。

图中：

1.焊机  1-1.导轮  1-2.焊枪  2.压紧装置  2-1.压块  2-2.旋杆2-3.弹簧  2-4.手柄  2-5.推进部位  2-6.连接板  3.车轮  4.压梁4-1.第一压梁  4-2.第二压梁  5.托辊  5-1.第一托辊  5-2.第二托辊6.下梁  7.端板  8.焊接垫板  9.焊接轨道

10.自动焊割设备  11.焊接小车  12.送料装置  12-1.电机  12-2.下辊  12-3.上辊  12-4.压紧装置  13.导轨  14.钢板

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、2、3，图1为本发明所提供焊接小车的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示焊接小车的A向视图；图3为图1所示焊接小车的C-C剖面图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的焊接小车主要由焊机1、压紧装置2、车轮3、压梁4、托辊5、下梁6等组成。

其中，车轮3通过轮轴和轴承可转动的安装在小车两端的端板7外侧，每侧前后各一个，共四个车轮3，借助车轮3，焊接小车可在自动焊接区两侧的导轨上自由移动。

下梁6位于小车的端板7之间并居中布置，其顶部在中央位置处设有一块尺寸相对较小的焊接垫板8，此垫板与下述焊机1相对应，用于与焊机1相互配合完成焊接作业。

托辊5平行于下梁6，分为第一托辊5-1和第二托辊5-2，两托辊分别位于下梁6的前侧和后侧(也可以称其为前托辊和后托辊)，为中空的圆形辊，两端通过转轴和轴承与端板7转动连接。

压梁4也平行于下梁，分为第一压梁4-1和第二压梁4-2，分别位于下梁6上方的前侧和后侧(也可以称其为前压梁和后压梁)，与托辊5、下梁6之 间形成可供工件穿过的间隙空间。

第一压梁4-1和第二压梁4-2均为中空箱型结构，采用板材拼焊而成，在截面上呈上窄下宽的等腰梯形，其底板相对于侧板在高度方向上向内缩进一定距离，第一压梁4-1横跨在第一托辊5-1和下梁6上方，第二压梁4-2横跨在第二托辊5-2和下梁6上方，两者相邻一侧的斜面形成位于焊接垫板8上方的“V”形焊缝作业区。

第一压梁4-1和第二压梁4-2分别设有在截面上呈三角形的焊接轨道9，焊机1为单面焊双面成型焊机，通过其两侧的行进导轮1-1架设于焊接轨道9，行进导轮1-1上设有三角形环形凹槽，与焊接轨道9的形状相吻合，其焊枪1-2向下对准“V”形焊缝作业区底部相对较窄的开口。

当然，焊机1也可以单边架设在第一压梁4-1或第二压梁4-2上，如图7所示，仅第一压梁4-1上设有一道工字型焊接轨道9，焊接1单独架设在焊接轨道9上。

压紧装置2设于压梁4两端，用于压紧或放松所述压梁，主要由压块2-1、旋杆2-2、弹簧2-3等部件构成。

压块2-1横跨在第一压梁4-1和第二压梁4-2顶部，两端分别叠压(或连接)在第一压梁4-1和第二压梁4-2的顶面上；旋杆2-2纵向穿装于压块2-1，其上端设有操作手柄2-4以及支撑于压块的推进部位2-5，带有螺纹的下端与下梁6螺纹连接；弹簧2-3套装在旋杆2-2上，其下端支撑于下梁6，上端支撑(或连接)在第一压梁4-1和第二压梁4-2之间的横向连接板2-6上(参见图6、图7)。

焊接小车的对准、装夹、焊接等过程如下：当焊接小车移动至焊接位置并且对准焊缝后，压紧装置2通过压梁6压紧工件，实现焊接装夹，焊接小车设置于压梁4上并且在压梁4上辅设有焊接轨道9，通过自动行走机构可实现自动化焊接。当焊接小车焊接完成时，调节压紧装置2将压梁4松开，压梁4松开时，压梁4与工件完成分离，并且下梁6上的焊接垫板8也与工件完成分离，仅有托辊5与工件接触，因为托辊5设计成滚轮形式，利于小车与工件的相对移动，同时利用焊接小车外侧的四个车轮3，实现焊接小车在导轨上往复运动。

上述内容仅是本发明所提供焊接小车的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，进一步增加托辊的数量，调整压梁相对于托辊的位置，或者压梁仅相邻的一侧为斜面等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

请参考图4至图7，图4为本发明所提供自动焊割设备的结构示意图；图5为图4所示自动焊割设备I部位的局部放大图；图6为图4所示自动焊割设备II部位的局部放大图；图7为图4所示自动焊割设备III部位的局部放大图。

本发明还提供一种自动焊割设备10，其主要由送料装置12和多个焊接小车11组成，其中焊接小车11为上文所述的焊接小车，各焊接小车11均通过车轮3架设于送料装置12自动焊接区B两侧的导轨13上，多个焊接小车11可分别对准调节、同时焊接，送料装置12自动焊接区的前侧为点焊装配区A，后侧为等离子切割区C。

送料装置由电机12-1、下辊12-2、上辊12-3、压紧装置12-4等组成，上下辊通过调节压紧装置12-4将钢板夹紧后，再由电机12-1通过链条带动下辊12-2转动，从而带动钢板运动。

该自动焊割机总体上来讲可实现三个功能，分成如图中所示的三个区域(即：点焊装配区A、自动焊接区B、等离子切割区C)：

1)点焊装配区A：可以在设备上进行人工点焊装配焊接，点焊完成后可通过送料装置自动送料至焊接区域。

2)自动焊接区B：点固焊接完成的钢板14进入焊接区域后通过调节自动焊接小车的焊接轨迹与对接焊缝重合后焊接小车夹紧工件，保证焊接过程轨迹与焊缝重合，开启电源实现自动焊接。在此焊接过程中采用了单面焊双面成型的焊接工艺。其中本自动焊接区的核心部件为自动焊接小车。

焊接小车两端各设计有两个小轮子置于导轨上，使得整个焊接小车可在导轨长度方向上做往复运动。可根据需要布置多台焊机，将焊接小车移至相应焊接位置并且分别对齐焊缝，实现多道焊缝同时焊接。

3)等离子切割区C：焊接完成后可通过自动送料装置将焊接完成的产品 送至自动等离子切割区域，采用自动等离子切割设备将焊接好的钢板14进行二次下料达图纸要求，同时也将点焊好待焊钢板送入自动焊接区进行连续焊接作业。

该自动焊割机能够实现多道焊缝分别对准、同时施焊，并且采用单面焊双面成型技术，同时在设备上进行装配点固焊接，焊接完成还可以进行二次下料，实现流水线生产，提高生产效率，保证焊接质量。另外，该自动焊割机与现有技术，特别是龙门式自动焊机相比，更加轻便、灵活。

以上对本发明所提供的焊接小车及自动焊割设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种焊接小车(11)，其特征在于，包括：

车轮(3)，设于端板(7)外侧；

下梁(6)，位于端板(7)之间并居中布置，其上设有焊接垫板(8)；

托辊(5)，包括第一托辊(5-1)和第二托辊(5-2)，分别位于所述下梁的(6)前侧和后侧；

压梁(4)，包括第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)，分别位于所述下梁(6)上方的前侧和后侧，两者间形成位于所述焊接垫板(8)上方的焊缝作业区；

焊机(1)，可移动地架设于所述第一压梁(4-1)和/或第二压梁(4-2)，并对应所述焊缝作业区；

压紧装置(2)，设于所述压梁(4)两端，用于压紧或放松所述压梁(4)。

2.根据权利要求1所述的焊接小车，其特征在于，所述第一压梁(4-1)横跨于所述第一托辊(5-1)和下梁(6)上方，所述第二压梁(4-2)横跨于所述第二托辊(5-2)和下梁(6)上方。

3.根据权利要求2所述的焊接小车，其特征在于，所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)均为中空箱型结构，在截面上呈上窄下宽的等腰梯形，两者相邻一侧的斜面形成“V”形焊缝作业区。

4.根据权利要求3所述的焊接小车，其特征在于，所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)的底板相对于侧板在高度方向上向内缩进一定距离。

5.根据权利要求1所述的焊接小车，其特征在于，所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)分别设有焊接轨道(9)，所述焊机(1)通过其两侧的行进导轮(1-1)架设于所述焊接轨道(9)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的焊接小车，其特征在于，所述压紧装置(2)包括：

压块(2-1)，其两端分别叠压或连接于所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)；

旋杆(2-2)，纵向穿装于所述压块(2-1)，其上端设有操作手柄(2-4)以及支撑于所述压块(2-1)的推进部位(2-5)，下端带有螺纹并与所述下梁(6)螺纹连接；

弹簧(2-3)，套装于所述旋杆(2-2)，其下端支撑于所述下梁(6)，上端支撑或连接于所述第一压梁(4-1)和第二压梁(4-2)之间的互连件。

7.一种自动焊割设备，包括送料装置(12)和焊接小车(11)，其特征在于，所述焊接小车(11)述权利要求1至7任一项所述的焊接小车(11)，其通过所述车轮(3)架设于所述送料装置(12)自动焊接区(A)两侧的导轨(13)上。

8.根据权利要求7所述的自动焊割设备，其特征在于，所述送料装置(12)自动焊接区(A)的前侧为点焊装配区(B)，后侧为等离子切割区(C)。

9.根据权利要求7所述的自动焊割设备，其特征在于，并排布置有多个可分别对准调节、同时焊接的所述焊接小车(11)。