一种船舶发动机壳自动化焊接工装的制作方法

1.本发明主要涉及焊接工装的技术领域，具体涉及一种船舶发动机壳自动化焊接工装。


背景技术：

2.船舶发动机壳的制备过程中，由于船舶发动机壳外形较大，因此，往往采用焊接机器人进行焊接加工，焊接机器人进行焊接加工的过程中，需要焊接工装夹持船舶发动机壳。
3.根据申请号为cn201711089387.2的专利文献所提供的一种发动机外壳的焊接工装及焊接方法可知，该焊接工装包括底板、两块支撑板、定心轴、第一环形侧板、第二环形侧板、固定环和多个环状调节板，两块支撑板垂直设置在底板上，一块支撑板上设置有卡盘，另一块支撑板上设置有顶尖，通过固定环将第二环形侧板顶紧在定心轴的轴肩上，从而通过第一环形侧板和第二环形侧板将发动机外壳的第一环形件、筒体、第二环形件同轴夹紧，并且还可以在第二环形侧板和轴肩之间设置环状调节板，通过改变环状调节板的数量改变第一环形侧板和第二环形侧板之间的间距，以便于夹紧发动机外壳，提高装夹的精度，从而提高焊接的质量。通过设置顶尖和卡盘以支撑定心轴，方便焊接发动机外壳。
4.上述焊接工装便于夹紧发动机外壳，提高装夹的精度，从而提高焊接的质量，但传统的船舶发动机壳加工用焊接工装往往通过两个相对设置的环形侧板对外壳进行夹持固定，该方式导致需要更换环形侧板来契合机壳的外表面，机壳在工装上的安装困难、且翻琐，影响了安装效率。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了一种船舶发动机壳自动化焊接工装用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种船舶发动机壳自动化焊接工装，包括两个支架，两个所述支架相互靠近的一侧表面均转动连接有转动架，两个所述转动架之间连接有夹持机构；
8.所述夹持机构包括与所述转动架远离相邻所述支架的一侧相连接的两个间距调节组件，相对端两个所述间距调节组件之间通过固定组件相连接；
9.所述固定组件包括与相对端两个所述间距调节组件的执行端相连接的滑动梁，穿插于所述滑动梁一侧表面、且呈阵列排布的多个充气销轴，以及设于所述滑动梁的内部的充气监测部件，所述充气监测部件与多个充气销轴相连接；
10.所述充气监测部件包括安装于所述滑动梁内部的充气箱，所述充气箱的出气端与多个所述充气销轴的进气端相连接，所述充气箱的壳体上插接有气压计。
11.进一步的，所述充气销轴包括穿设于所述充气箱壳体上的中空导杆，套设于所述中空导杆一端外部的夹持套，以及套设于所述中空导杆另一端外部的弹簧，在本发明中，多个夹持套能够保持相互抵接的状态与发动机机壳接触，从而配合另一端多个夹持套对发动
机机壳进行稳定地夹持。
12.进一步的，所述中空导杆延伸至所述夹持套内部的一端设有开口，所述中空导杆延伸至所述夹持套内部的一端外表面套设有活塞，在本发明中，利用该气体的推动，以使中空导杆上滑动的夹持套弹出对发动机机壳进行夹持，由于夹持套在贴向发动机机壳的过程中会不断贴合发动机机壳，以使多个夹持套形成与发动机机壳相契合的凹槽，从而通过该凹槽对发动机机壳的移动进行限制，由于凹槽与发动机机壳的贴合，进而提高对机壳的夹持效果。
13.进一步的，所述充气箱的内部两侧设有气杆，两个所述气杆以多个所述充气销轴为中心轴对称设置，两个所述气杆相互靠近的一侧连接有挤压板，在本发明中，利用伸长的气杆推动挤压板，以使挤压板配合同一端另一个挤压板对充气销轴进行挤压，使得充气销轴保持贴合发动机机壳的状态，提高对发动机机壳的夹持效果。
14.进一步的，所述充气箱的壳体上安装有高压泄气阀，所述高压泄气阀的出气端连接有三通管，所述三通管的出气端通过软管与同一端两个所述气杆相连接，在本发明中，为气杆供气，此时充气销轴恰好为与发动机机壳相贴合的状态，从而通过后续气杆的伸长，保持充气销轴与发动机机壳相贴合的状态，提高对机壳的夹持效果。
15.进一步的，所述气杆与所述充气箱均通过软管与电磁阀相连接，所述电磁阀安装于所述滑动梁的内部，在本发明中，通过电磁阀控制与其连接的充气箱与气杆的排气，以使完成发动机机壳的加工后，通过充气箱与气杆的泄气，使得充气销轴松开其对机壳的夹持。
16.进一步的，所述支架的内部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与所述转动架相连接，在本发明中，通过转动架的转动带动滑动梁的角位移，进而带动夹持于两个滑动梁之间的发动机机壳的角位移，从而通过改变发动机机壳的位置和朝向，以便于焊接机器人地加工。
17.进一步的，所述间距调节组件包括安装于所述转动架远离相邻所述支架的一侧表面的导向轨，所述导向轨与所述滑动梁的一端滑动连接，在本发明中，通过导向轨引导滑动梁沿直线进行平移，以使两个滑动梁能够保持沿同一条直线稳定地靠近发动机机壳，以便于后续对发动机机壳的夹持固定。
18.进一步的，所述间距调节组件还包括与所述滑动梁延伸至所述导向轨内部的一端相插接的丝杆，所述丝杆通过丝母与所述导向轨相连接，所述丝杆的一端连接有第二电机，所述第二电机安装于所述导向轨的一侧表面，在本发明中，由于导向轨通过丝母与丝杆相连接，以使滑动梁将丝杆的回转运动转变为自身的直线运动，由于同一端两个丝杆外表面的螺纹方向相反，从而带动同一端两个滑动梁相互靠近。
19.进一步的，所述导向轨的内部滑动连接有滑块，所述滑块安装于所述滑动梁的下表面，在本发明中，通过导向轨引导滑块的滑动，且通过滑块在导向轨内的滑动，防止导向轨与滑动梁之间产生干摩擦。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.其一，本发明能够根据船舶发动机壳的外形，贴合机壳进行紧密夹持，从而提高夹持效果，具体为：利用该气体的推动，以使中空导杆上滑动的夹持套弹出对发动机机壳进行夹持，由于夹持套在贴向发动机机壳的过程中会不断贴合发动机机壳，以使多个夹持套形成与发动机机壳相契合的凹槽，从而通过该凹槽对发动机机壳的移动进行限制，由于凹槽
与发动机机壳的贴合，进而提高对机壳的夹持效果。
22.其二，本发明能够对船舶发动机壳的夹持效果进行监测，充气箱内的气压发生改变时，向充气箱内进一步注气，使得气杆进一步伸长，利用伸长的气杆推动挤压板，以使挤压板配合同一端另一个挤压板对充气销轴进行挤压，使得充气销轴保持贴合发动机机壳的状态，提高对发动机机壳的夹持效果。
23.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明固定组件的结构示意图；
26.图3为图2中a区结构放大图；
27.图4为本发明充气销轴的结构示意图；
28.图5为本发明充气销轴的分解图；
29.图6为本发明滑动梁的剖视图一；
30.图7为本发明滑动梁的剖视图二；
31.图8为图7的a区结构放大图。
32.图中：10、支架；20、转动架；30、夹持机构；31、间距调节组件；311、导向轨；312、丝杆；313、第二电机；314、滑块；32、固定组件；321、滑动梁；322、充气销轴；3221、中空导杆；3222、夹持套；3223、弹簧；3224、开口；3225、活塞；323、充气监测部件；3231、充气箱；3232、气压计；3233、高压泄气阀；3234、挤压板；3235、气杆；3236、三通管；3237、电磁阀。
具体实施方式
33.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
34.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.实施例，请参照附图1-8，一种船舶发动机壳自动化焊接工装，包括两个支架10，两个所述支架10相互靠近的一侧表面均转动连接有转动架20，两个所述转动架20之间连接有夹持机构30；
37.所述夹持机构30包括与所述转动架20远离相邻所述支架10的一侧相连接的两个间距调节组件31，相对端两个所述间距调节组件31之间通过固定组件32相连接；
38.所述固定组件32包括与相对端两个所述间距调节组件31的执行端相连接的滑动
梁321，穿插于所述滑动梁321一侧表面、且呈阵列排布的多个充气销轴322，以及设于所述滑动梁321的内部的充气监测部件323，所述充气监测部件323与多个充气销轴322相连接；
39.所述充气监测部件323包括安装于所述滑动梁321内部的充气箱3231，所述充气箱3231的出气端与多个所述充气销轴322的进气端相连接，所述充气箱3231的壳体上插接有气压计3232。
40.具体的，请着重参照附图4、5和6，所述充气销轴322包括穿设于所述充气箱3231壳体上的中空导杆3221，套设于所述中空导杆3221一端外部的夹持套3222，以及套设于所述中空导杆3221另一端外部的弹簧3223；
41.所述中空导杆3221延伸至所述夹持套3222内部的一端设有开口3224，所述中空导杆3221延伸至所述夹持套3222内部的一端外表面套设有活塞3225；
42.需要说明的是，在本实施例中，通过中空导杆3221引导夹持套3222沿直线进行滑动，以使弹簧3223推动夹持套3222靠近发动机机壳时，多个夹持套3222能够保持相互抵接的状态与发动机机壳接触，从而配合另一端多个夹持套3222对发动机机壳进行稳定地夹持；
43.进一步的，充气箱3231内的气体经过中空导杆3221，并借由中空导杆3221上的开口3224排出，从而利用该气体的推动，以使中空导杆3221上滑动的夹持套3222弹出对发动机机壳进行夹持，由于夹持套3222在贴向发动机机壳的过程中会不断贴合发动机机壳，以使多个夹持套3222形成与发动机机壳相契合的凹槽，从而通过该凹槽对发动机机壳的移动进行限制，由于凹槽与发动机机壳的贴合，进而提高对机壳的夹持效果；
44.通过活塞3225，使得夹持套3222在中空导杆3221上顺滑地滑动时，减少气体的外泄，以便于充入夹持套3222内的气体，对夹持套3222所形成地推动。
45.具体的，请着重参照附图6、7和8，所述充气箱3231的内部两侧设有气杆3235，两个所述气杆3235以多个所述充气销轴322为中心轴对称设置，两个所述气杆3235相互靠近的一侧连接有挤压板3234；
46.所述充气箱3231的壳体上安装有高压泄气阀3233，所述高压泄气阀3233的出气端连接有三通管3236，所述三通管3236的出气端通过软管与同一端两个所述气杆3235相连接；
47.所述气杆3235与所述充气箱3231均通过软管与电磁阀3237相连接，所述电磁阀3237安装于所述滑动梁321的内部；
48.需要说明的是，在本实施例中，气杆3235内部充入气体后，气杆3235伸长，从而利用伸长的气杆3235推动挤压板3234，以使挤压板3234配合同一端另一个挤压板3234对充气销轴322进行挤压，使得充气销轴322保持贴合发动机机壳的状态，提高对发动机机壳的夹持效果；
49.进一步的，充气箱3231内部所填充的气体超过其上所连接的高压泄气阀3233的阈值时，超出阈值的多余气体经过三通管3236分流，分流后的气体通过软管进入到气杆3235中，从而为气杆3235供气，此时充气销轴322恰好为与发动机机壳相贴合的状态，从而通过后续气杆3235的伸长，保持充气销轴322与发动机机壳相贴合的状态，提高对机壳的夹持效果；
50.进一步的，通过电磁阀3237控制与其连接的充气箱3231与气杆3235的排气，以使
完成发动机机壳的加工后，通过充气箱3231与气杆3235的泄气，使得充气销轴322松开其对机壳的夹持。
51.具体的，请着重参照附图1、2和3，所述支架10的内部安装有第一电机11，所述第一电机11的输出轴与所述转动架20相连接；
52.所述间距调节组件31包括安装于所述转动架20远离相邻所述支架10的一侧表面的导向轨311，所述导向轨311与所述滑动梁321的一端滑动连接；
53.所述间距调节组件31还包括与所述滑动梁321延伸至所述导向轨311内部的一端相插接的丝杆312，所述丝杆312通过丝母与所述导向轨311相连接，所述丝杆312的一端连接有第二电机313，所述第二电机313安装于所述导向轨311的一侧表面；
54.所述导向轨311的内部滑动连接有滑块314，所述滑块314安装于所述滑动梁321的下表面；
55.需要说明的是，在本实施例中，通过第一电机11带动与其输出轴相连接的转动架20的转动，从而通过转动架20的转动带动滑动梁321的角位移，进而带动夹持于两个滑动梁321之间的发动机机壳的角位移，从而通过改变发动机机壳的位置和朝向，以便于焊接机器人地加工；
56.进一步的，通过导向轨311引导滑动梁321沿直线进行平移，以使两个滑动梁321能够保持沿同一条直线稳定地靠近发动机机壳，以便于后续对发动机机壳的夹持固定；
57.进一步的，第二电机313带动与其输出轴相连接的丝杆312进行转动，由于导向轨311通过丝母与丝杆312相连接，以使滑动梁321将丝杆312的回转运动转变为自身的直线运动，由于同一端两个丝杆312外表面的螺纹方向相反，从而带动同一端两个滑动梁321相互靠近；
58.进一步的，通过导向轨311引导滑块314的滑动，且通过滑块314在导向轨311内的滑动，防止导向轨311与滑动梁321之间产生干摩擦。
59.本发明的具体操作方式如下：
60.需要对船舶的发动机机壳进行焊接加工时，引导船舶的发动机壳插入至两个滑动梁321之间，第二电机313带动与其输出轴相连接的丝杆312进行转动，由于导向轨311通过丝母与丝杆312相连接，以使滑动梁321将丝杆312的回转运动转变为自身的直线运动，由于同一端两个丝杆312外表面的螺纹方向相反，从而带动同一端两个滑动梁321相互靠近，两个滑动梁321能够保持沿同一条直线稳定地靠近发动机机壳；
61.通过气泵为电磁阀3237供气，以使气体进入到充气箱3231中，充气箱3231内的气体经过中空导杆3221，并借由中空导杆3221上的开口3224排出，从而利用该气体的推动，以使中空导杆3221上滑动的夹持套3222弹出对发动机机壳进行夹持，由于夹持套3222在贴向发动机机壳的过程中会不断贴合发动机机壳，以使多个夹持套3222形成与发动机机壳相契合的凹槽，从而通过该凹槽对发动机机壳的移动进行限制，由于凹槽与发动机机壳的贴合，进而提高对机壳的夹持效果；
62.向充气箱3231内注气，充气箱3231内部所填充的气体超过其上所连接的高压泄气阀3233的阈值时，超出阈值的多余气体经过三通管3236分流，分流后的气体通过软管进入到气杆3235中，从而为气杆3235供气，此时充气销轴322恰好为与发动机机壳相贴合的状态，从而通过后续气杆3235的伸长，利用伸长的气杆3235推动挤压板3234，以使挤压板3234
配合同一端另一个挤压板3234对充气销轴322进行挤压，使得充气销轴322保持贴合发动机机壳的状态，提高对发动机机壳的夹持效果；
63.通过气压计3232对充气箱3231内的气压进行监测，并将该气压数值发送至与其连接的控制器内，具体为，船舶发动机壳因焊接的过程中发生活动，导致对充气销轴322产生反作用力时，由于充气销轴322与充气箱3231相连通，进而导致充气箱3231内的气压发生改变；
64.充气箱3231内的气压发生改变时，向充气箱3231内进一步注气，使得气杆3235进一步伸长，利用伸长的气杆3235推动挤压板3234，以使挤压板3234配合同一端另一个挤压板3234对充气销轴322进行挤压，使得充气销轴322保持贴合发动机机壳的状态，提高对发动机机壳的夹持效果。
65.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。