一种高韧性电梯配件焊接加工装置的制作方法

本发明涉及焊接加工设备，尤其涉及一种高韧性电梯配件焊接加工装置。

背景技术：

1、高韧性钢制电梯配件在服役过程中长期承受交变载荷，其焊接接头的贴合状态、焊接变形和焊后完整性直接影响后续装配精度及使用可靠性。焊接工装的作用主要在于对待焊配件进行定位和约束，使原有材料性能在焊接过程中得到稳定保持，而不是通过夹具本身对材料韧性进行直接测定。

2、现有技术中已经存在多点或分段式焊接夹具，也存在利用压力传感器监测夹紧力以及对焊后工件进行喷淋冷却的方案。但是，现有分段夹具通常由多个气缸或执行器分别驱动，管路和控制元件较多，各夹持点的动作一致性易受执行器响应差异影响；

3、夹持动作与移动焊接机构之间缺少直接的位置对应关系，焊接头尚未通过的区域可能因误操作提前释放，或者焊接完成后的区域长期保持刚性约束，从而加剧局部变形。现有压力传感器多用于监测夹具本身的夹紧力，该信号不能等同于材料韧性，也难以直接反映焊后组件在设定外力下的受压响应。若喷淋装置在焊缝尚未充分凝固时连续工作，还可能形成过大的局部温差。

4、因此，需要提供一种焊接加工装置，使移动焊接机构的行程能够依次解除夹持单元的锁止、驱动夹持单元切换状态并重新锁止，同时在焊接完成后对组件施加可重复的检测载荷，并在检测行程的后段触发一次喷淋，以减少独立执行器数量并使夹持、检测和喷淋的先后关系更加明确。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高韧性电梯配件焊接加工装置,以解决多个夹持点分别驱动时动作一致性差、夹持状态与焊接位置不对应以及焊后检测和喷淋时序不明确的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种高韧性电梯配件焊接加工装置，包括包括工作台、壳体、焊接组件和分段夹持装置，所述壳体设置于工作台上并形成待焊电梯配件的加工位；

4、所述焊接组件包括沿加工位移动的龙门架和设置于龙门架上的焊接装置；

5、所述夹持组件包括朝向或远离加工位移动的夹持推板以及沿夹持推板间隔设置的多个夹持单元，各夹持单元均包括相对夹持推板补偿移动的保护壳、抵压待焊电梯配件的夹持板、转动设置于保护壳内的齿轮和凸轮以及限制凸轮转动的插销，所述凸轮与夹持板传动配合，使夹持板在夹紧位置与释放位置之间切换；

6、所述龙门架上设置有梯形限位块和与齿轮啮合的齿条滑动组件，所述插销传动连接有与梯形限位块接触的横杆；

7、所述龙门架移动至对应夹持单元时，梯形限位块先通过横杆带动插销退出凸轮的锁止位置，随后齿条滑动组件带动齿轮和凸轮转动，梯形限位块通过横杆后，插销重新限制凸轮转动，使多个夹持单元随焊接装置移动依次切换并保持夹持状态；

8、所述壳体上还设置有向焊后电梯配件施加检测载荷并采集受力响应的检测组件，以及由检测组件推进动作触发并向焊后区域喷淋冷却介质的喷淋组件。

9、优选地，所述工作台上设置有所述壳体，所述壳体的上部形成所述承载组件；所述壳体上设置有沿所述加工位延伸方向布置的丝杆和第一限位杆，所述龙门架分别与所述丝杆螺纹连接、与所述第一限位杆滑动连接，第一电机与所述丝杆传动连接。

10、优选地，所述壳体上设置有相互平行的限位丝杆和第二限位杆，所述夹持推板分别与所述限位丝杆螺纹连接、与所述第二限位杆滑动连接，第二电机与所述限位丝杆传动连接，以驱动所述夹持推板靠近或远离所述加工位。

11、优选地，所述保护壳包括第一半开保护壳，所述夹持推板上设置有第一固定杆，所述第一半开保护壳能够沿夹持方向相对所述第一固定杆移动，且所述第一半开保护壳与所述夹持推板之间设置有第一弹簧；所述夹持板连接有第三固定杆，所述第三固定杆与所述第一半开保护壳之间设置有第二弹簧。优选地，所述压力传感器上设有承压膜片。

12、优选地，所述第一半开保护壳内转动设置有第二固定杆，所述齿轮和所述凸轮分别设置于所述第二固定杆上，所述凸轮与所述第三固定杆相配合；所述齿条滑动组件通过伸缩杆设置于所述龙门架上，并能够在所述伸缩杆在夹持推板的带动下与对应的齿轮啮合。

13、优选地，所述第一半开保护壳下方设置有第二半开保护壳，所述插销活动设置于所述第二半开保护壳并能够与所述凸轮上的锁止部配合，所述插销与所述第二半开保护壳之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧用于推动所述插销朝向所述锁止部移动，所述横杆与所述插销传动配合。

14、优选地，所述检测组件包括滑动支座、受压件、压力传感器、液压伸缩杆和推板，所述滑动支座滑动设置于所述壳体并与所述夹持推板连接，所述受压件活动设置于所述滑动支座，所述压力传感器设置于所述受压件的受力传递路径上，所述推板设置于所述液压伸缩杆的伸缩端，以将焊后电梯配件推向所述受压件。

15、优选地，所述受压件包括三角块，所述滑动支座上设置有l形固定板，所述三角块沿所述压力传感器的受力方向滑动设置于所述滑动支座，所述压力传感器设置于所述l形固定板与所述三角块之间，且所述压力传感器朝向所述三角块的一侧设置有承压膜片。

16、优选地，所述喷淋组件包括第一推杆、第二推杆、水筒、活塞、第四弹簧、进水管、出水管和喷淋器，所述第一推杆设置于所述推板，所述第二推杆与所述活塞连接，所述第一推杆与所述第二推杆沿推进方向相对设置并在初始状态下留有间距；所述活塞密封滑动设置于所述水筒内，所述第四弹簧设置于所述活塞与所述水筒之间，所述进水管和所述出水管分别与所述水筒连通且分别设置有单向阀，所述喷淋器设置于所述出水管的出水端，所述工作台位于所述喷淋器下方的部位设置有排液孔。

17、优选地，出水管内设置有出水单向阀，进水管内设置有进水单向阀。

18、优选地，工作台位于喷淋器下方的部位设置有若干排液孔。

19、优选地，压力传感器朝向上的一侧设置有承压膜片。

20、优选地，焊接装置由电动伸缩杆和焊接枪组成，电动伸缩杆控制焊接枪进行上下移动。

21、本发明具有以下有益效果：

22、1、通过分段夹持装置，通过限位丝杆、夹持推板实现板材分段压紧，分段压紧受力均匀，消除夹层间隙，提升焊缝强度与工件抗疲劳性能，配合凸轮、插销、第三弹簧形成凸轮锁止机构，焊接过程可锁死夹持位置，防止推板退让；齿轮、凸轮同步传动，搭配半开保护壳隔绝飞溅焊渣，保护内部传动零件。

23、2、各夹持单元通过第一弹簧和第二弹簧分别补偿夹持推板的安装误差及待焊板面的局部高度差，使多个夹持板能够分别贴合待焊配件；凸轮到达夹紧位置后由插销锁止，可降低焊接振动引起的凸轮回转和夹持力波动。

24、3、梯形限位块、横杆、插销、齿条滑动组件、齿轮和凸轮与龙门架的移动行程相配合，使同一龙门架的位移能够完成夹持单元的解锁、状态切换和再次锁止，不需要为每一个夹持点分别配置驱动缸；

25、通过设置各部件相对焊接装置的位置，可使夹持单元在焊接装置通过相应区域后再释放。

26、4、测装置在焊后对电梯配件施加设定推压行程，压力传感器采集三角块传递的反作用力，该信号用于表征焊后组件在统一检测条件下的受压响应，而不将单一压力值直接等同于材料韧性。第一推杆与第二推杆之间的初始间距使喷淋动作发生在受压检测行程时，可避免焊接过程中持续喷淋。

27、5、活塞、第四弹簧以及进水管和出水管内的单向阀使水筒在一次推进行程中排液、在推板复位时补液，形成定量的间歇喷淋；排液孔用于及时排出冷却液和冲落的焊接碎屑，减少液体在工作区域积存。