一种焊接变位机及其焊接变位方法与流程

本发明涉及一种焊接变位机，同时还是涉及使用该焊接变位机的焊接变位方法。

背景技术：

目前焊接是将两种金属部件固定的一种常规手段。很多设备的机架都是采用焊接才做实现的，然在对大型的型材上焊接结构件时，由于结构件的焊接位置多样，需要在型材的不同方位进行焊接，然目前常规的焊接变位机存在以下缺点：1、现有的焊接变位机，翻转变位形式单一，长度较长、体积较大的型材在进行变位时需要多次装卸固定，从而影响焊接精度，加工效率也不高；2、目前的焊接变位机结构尺寸兼容性差，无法同时不同长度、不同截面尺寸的半成品的焊接空间需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种焊接变位机，该焊接变位机不但可以对型材进行变换角度，而且还能方便焊接操作，从而提高了焊接效率和焊接质量。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种焊接变位方法，该焊接变位方法不但准确的调整型材的角度，而且还能方便焊接操作，从而提高了焊接效率和焊接质量。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种焊接变位机，包括机座，所述机座上设置有用于夹持型材中部的夹持装置，所述机座上位于夹持装置的两侧分别安装有第一变位底座和第二变位底座，所述第一变位底座和第二变位底座上分别安装由第一升降动力装置和第二升降动力装置驱动的第一变位支座和第二变位支座，所述第一变位支座和第二变位支座上分别转动安装有由第一变位旋转动力装置驱动的第一变位夹具、由第二变位旋转动力装置驱动的第二变位夹具，所述第一变位夹具和第二变位夹具相互配合夹持型材的两端。

作为一种优选的方案，所述第一变位底座和第二变位底座均沿型材的长度方向滑动安装于机座上，所述第一变位底座和第二变位底座分别由第一纵向调节机构和第二纵向调节机构驱动。

作为一种优选的方案，所述夹持装置包括安装于机座上的第一夹持底座和第二夹持底座，第一夹持底座和第二夹持底座上分别竖直滑动安装有由第三升降动力装置驱动的第一夹持支座、由第四升降动力装置驱动的第二夹持支座，所述第一夹持支座和第二夹持支座上设置有用于支撑型材中部的支撑台面，所述第一夹持支座和第二夹持支座上的支撑台面两侧设置有用于夹持型材的支撑夹具。

作为一种优选的方案，所述第一夹持底座和第二夹持底座均沿型材的长度方向滑动安装于机座上，所述第一夹持底座和第二夹持底座分别由第三纵向调节机构和第四纵向调节机构驱动。

作为一种优选的方案，所述第一纵向调节机构、第二纵向调节机构、第三纵向调节机构和第四纵向调节机构的结构相同，其中第一纵向调节机构包括设置于所述机座上的纵向齿条，所述第一变位底座上转动安装有与纵向齿条啮合的第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮由第一驱动电机驱动旋转。

作为一种优选的方案，所述第一升降动力装置、第二升降动力装置、第三升降动力装置和第四升降动力装置的结构相同且均为液压缸。

作为一种优选的方案，所述第一变位夹具包括第一变位夹持底座，所述第一变位夹持底座上安装有第一变位夹具本体；该第一变位夹持底座通过第一转动轴安装于第一变位支座上，所述第一变位支座上转动安装有第一驱动轴，所述第一转动轴和第一驱动轴之间通过传动机构传动连接，所述第一驱动轴与第一变位旋转动力装置传动连接。

采用了上述第一个技术方案后，本发明的效果是：由于该焊接变位机包括机座，机座上设置有用于夹持型材中部的夹持装置，机座上位于夹持装置的两侧分别安装有第一变位底座和第二变位底座，第一变位底座和第二变位底座上分别安装由第一升降动力装置和第二升降动力装置驱动的第一变位支座和第二变位支座，第一变位支座和第二变位支座上分别转动安装有由第一变位旋转动力装置驱动的第一变位夹具、由第二变位旋转动力装置驱动的第二变位夹具，第一变位夹具和第二变位夹具相互配合夹持型材的两端，因此，在焊接时可以先将型材移动并放置在夹持装置上进行夹持，这样，利用夹持装置可以很好的夹紧并支撑型材，这样方便将待焊接结构件焊接在型材上，这样可以采用平焊等简单的焊接工艺进行焊接，焊接效果更好；而该型材的上表面所需要焊接的结构件都焊接完成后，调节第一变位夹具和第二变位夹具的高度位置使其准确的夹持型材的两端，夹持后再利用第一升降动力装置和第二升降动力装置驱动使第一变位夹具和第二变位夹具夹持型材上升，这样在翻转的过程中可以避让夹持装置，方便型材的翻转变位，型材调整好位置后再放置在夹持装置上被再次夹持支撑，方便再次进行焊接操作，该焊接变位机无需频繁的装夹型材，效率更高。

又由于所述第一变位底座和第二变位底座均沿型材的长度方向滑动安装于机座上，所述第一变位底座和第二变位底座分别由第一纵向调节机构和第二纵向调节机构驱动，因此，第一变位底座和第二变位底的位置纵向位置可调，从而可以适合不同长度型材的夹持变位，适应性更强。

又由于所述夹持装置包括安装于机座上的第一夹持底座和第二夹持底座，第一夹持底座和第二夹持底座上分别竖直滑动安装有由第三升降动力装置驱动的第一夹持支座、由第四升降动力装置驱动的第二夹持支座，所述第一夹持支座和第二夹持支座上设置有用于支撑型材中部的支撑台面，所述第一夹持支座和第二夹持支座上的支撑台面两侧设置有用于夹持型材的支撑夹具，该夹持装置中的第一夹持支座和第二夹持支座的高度也可以调节，这样在需要升降避让时，不但可以第一变位支座和第二变位支座上升，还可以同时第一夹持支座和第二夹持支座下降，这样可以减少各升降动力装置的驱动行程，从而更加可靠。

又由于所述第一夹持底座和第二夹持底座均沿型材的长度方向滑动安装于机座上，所述第一夹持底座和第二夹持底座分别由第三纵向调节机构和第四纵向调节机构驱动，这样，所述第一夹持支座和第二夹持支座上的支撑台面的支撑夹具的支撑夹持位置可以根据型材的长度做适当的调整，使其更好的夹持并支撑型材，使型材更稳当，更好的方便焊接。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种焊接变位方法，该焊接变位方法使用了如权利要求1中的焊接变位机，其包括以下步骤：

s1、将型材转移至夹持装置上由夹持装置支撑并夹持；

s2、将待焊接结构件送至型材的指定位置并焊接；

s3、夹持装置松开型材，第一变位夹具、第二变位夹具分别从两端夹持型材的两端；

s4、第一变位支座和第二变位支座分别被驱动继续上升到方便旋转的位置；

s5、第一变位夹具、第二变位夹具分别由第一变位旋转动力装置和第二变位旋转动力装置驱动使型材转换一个角度后将型材放置在夹持装置支撑并夹持；

s6、再将另外的待焊接结构件送至型材的指定位置并焊接；

s7、重复步骤s3-s6，直至该型材上各个方位的待焊接结构件均焊接完成；

s8、将型材移出。

作为一种优选的方案，所述夹持装置包含至少两个支撑并夹持型材的支撑夹具，且该支撑夹具在高度方向上和型材的长度方向上位置可调。

作为一种优选的方案，所述第一变位支座和第二变位支座在型材的长度方向上位置可调。

采用了上述第二种技术方案后，本发明的效果是：该焊接变位方法使用了上述的焊接变位机，只需要将型材放置在焊接变位机上就可以满足整根型材的变位，满足不同位置的焊接，该焊接变位方法可以集中在焊接自动化生产线中，无需多次装夹，不但效率提高，而且还保证了焊接质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是图2沿a-a的结构剖视图；

附图中：1.机座；2.第一变位底座；3.第二变位底座；4.第三纵向调节机构；5.第二升降动力装置；6.第一变位支座；7.第二变位支座；8.第一变位夹具；81.第一变位夹持底座；82.第一变位夹具本体；83.第一转动轴；84.第一驱动轴；85.第一变位旋转动力装置；9.第二变位夹具；10.第一夹持底座；11.第二夹持底座；12.第三升降动力装置；13.第一夹持支座；14.第四升降动力装置；15.第二夹持支座；16.支撑台面；17.支撑夹具；18.第一驱动齿轮；19.第一驱动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1-3所示，一种焊接变位机，包括机座1，机座1上设置有用于夹持型材中部的夹持装置，机座1上位于夹持装置的两侧分别安装有第一变位底座2和第二变位底座3，第一变位底座2和第二变位底座3上分别安装由第一升降动力装置和第二升降动力装置5驱动的第一变位支座6和第二变位支座7，第一变位支座6和第二变位支座7上分别转动安装有由第一变位旋转动力装置85驱动的第一变位夹具8、由第二变位旋转动力装置驱动的第二变位夹具9，第一变位夹具8和第二变位夹具9相互配合夹持型材的两端。

本实施例中，第一变位底座2和第二变位底座3均沿型材的长度方向滑动安装于机座1上，第一变位底座2和第二变位底座3分别由第一纵向调节机构和第二纵向调节机构驱动，夹持装置包括安装于机座1上的第一夹持底座10和第二夹持底座11，第一夹持底座10和第二夹持底座11上分别竖直滑动安装有由第三升降动力装置12驱动的第一夹持支座13、由第四升降动力装置14驱动的第二夹持支座15，第一夹持支座13和第二夹持支座15上设置有用于支撑型材中部的支撑台面16，第一夹持支座13和第二夹持支座15上的支撑台面16两侧设置有用于夹持型材的支撑夹具17，第一夹持底座10和第二夹持底座11均沿型材的长度方向滑动安装于机座1上，第一夹持底座10和第二夹持底座11分别由第三纵向调节机构4和第四纵向调节机构驱动。

本实施例中，第一纵向调节机构、第二纵向调节机构、第三纵向调节机构4和第四纵向调节机构的结构相同，其中第一纵向调节机构包括设置于机座1上的纵向齿条，第一变位底座2上转动安装有与纵向齿条啮合的第一驱动齿轮18，第一驱动齿轮18由第一驱动电机19驱动旋转，第一升降动力装置、第二升降动力装置5、第三升降动力装置12和第四升降动力装置14的结构相同且均为液压缸。

其中，第一变位夹具8包括第一变位夹持底座81，第一变位夹持底座81上安装有第一变位夹具本体82，该第一变位夹持底座81通过第一转动轴83安装于第一变位支座6上，第一变位支座6上转动安装有第一驱动轴84，第一转动轴83和第一驱动轴84之间通过传动机构传动连接，第一驱动轴84与第一变位旋转动力装置85传动连接。

上述的传动机构可以为皮带传动、链轮传动、齿轮传动等，本实施例中采用的是齿轮传动。

第一变位旋转动力装置85可以选用电机或者油缸，本实施例中选用电机。

在第二升降动力装置5上还可以设置高度位移传感器，具体的，该高度位置传感器设置于液压缸活塞杆末端，通过该高度位置传感器可以检测型材的位置，便于对型材焊接变位时的升降位置的把握。

一种焊接变位方法，该焊接变位方法使用了上述的焊接变位机，其包括以下步骤：

s1、将型材转移至夹持装置上由夹持装置支撑并夹持；

s2、将待焊接结构件送至型材的指定位置并焊接；

s3、夹持装置松开型材，第一变位夹具8、第二变位夹具9分别从两端夹持型材的两端；

s4、第一变位支座6和第二变位支座7分别被驱动继续上升到方便旋转的位置；

s5、第一变位夹具8、第二变位夹具9分别由第一变位旋转动力装置85和第二变位旋转动力装置驱动使型材转换一个角度后将型材放置在夹持装置支撑并夹持；

s6、再将另外的待焊接结构件送至型材的指定位置并焊接；

s7、重复步骤s3-s6，直至该型材上各个方位的待焊接结构件均焊接完成；

s8、将型材移出。

其中，上述的焊接变位方法，夹持装置包含至少两个支撑并夹持型材的支撑夹具17，且该支撑夹具17在高度方向上和型材的长度方向上位置可调，本实施例中，第一变位支座6和第二变位支座7在型材的长度方向上位置可调。

在焊接时，根据型材的长度，通过第一纵向调节机构和第二纵向调节机构分别调节第一变位底座2和第二变位底座3的位置，从而满足型材不同的长度需求，使用过程中，先将型材移动并放置在第一夹持支座13和第二夹持支座15的支撑台面16上，调整支撑夹具17进行夹持，利用夹持装置可以很好的夹紧并支撑型材，将待焊接结构件焊接在型材上即可，采用平焊等简单的焊接工艺进行焊接，焊接效果更好；当型材的上表面所需焊接的结构件都焊接完成后，操作其他部位时需要进行翻转，通过第一升降动力装置和第二升降动力装置5分别调节第一变位夹具8和第二变位夹具9的高度位置，并调整第一变位夹具8和第二变位夹具9夹紧，使其能够准确的夹持型材的两端，夹持后再利用第一升降动力装置和第二升降动力装置5驱动使第一变位夹具8和第二变位夹具9夹持型材上升，这样在翻转的过程中可以避让夹持装置。

当然，还可以通过第三升降动力装置12和第四升降动力装置14驱动使第一夹持支座13和第二夹持支座15下降，型材翻转，然后，第一夹持支座13和第二夹持支座15上升，型材再次放置在第一夹持支座13和第二夹持支座15的支撑台面16上，再次夹持支撑，方便进行下一步的焊接操作。

本实施例中提到的油缸、电机、齿轮传动机构、皮带传动机构、链轮传动机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了油缸、电机以及传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路连接都是清楚。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。