一种变位装置及吊臂总成焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及吊臂焊接设备的技术领域，尤其是一种变位装置及吊臂总成焊接设备。


背景技术：

2.目前，起重机(特别是汽车起重机)的吊臂是整个产品的关键部套，而吊臂的生产已经成为制约起重机制造效率提升的瓶颈，吊臂的制造过程中，吊臂总成焊接显得尤为重要，吊臂总成焊接包括吊臂头部、吊臂尾部与吊臂筒体组对焊接，还有加强板与筒体焊接等，吊臂总成焊接涉及到吊臂不同侧面上的平面焊接，也有吊臂总成周向上的环缝焊接。因此，吊臂总成在焊接的过程中，需要多次翻转吊臂。
3.现有技术通常采用传统的人工焊接，将吊臂放置在链条翻身机上翻身，再由操作人员完成焊接，采用这种间断式翻转(每个侧面均需翻转一次)，焊接也是间断式，尤其是在环缝焊接时，一个侧面焊接完成后，吊臂总成翻转后，再继续在上一次侧面焊接位置继续焊接，连接处就形成多个焊接接头，焊缝不连续，焊缝质量差。


技术实现要素：

4.解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种变位装置，能使得吊臂总成连续翻转，翻转过程中不容易晃动，所形成的焊缝连续，焊接接头少，焊缝质量高；本实用新型的另一个目的在于提供一种吊臂总成焊接设备，采用上述的变位装置，同样能达到上述效果。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种变位装置，包括设有第一夹持通道的回转支撑件；
7.与所述回转支撑件的端部连接的夹持构件，所述夹持构件上设有第二夹持通道；
8.吊臂总成穿过所述第一夹持通道和所述第二夹持通道，所述夹持构件沿所述吊臂总成径向方向夹紧所述吊臂总成，所述回转支撑件带动所述夹持构件和所述吊臂总成同步转动。
9.优选地，所述夹持构件包括从第一方向夹紧所述吊臂总成的第一夹持构件；
10.以及从第二方向夹紧所述吊臂总成的第二夹持构件；
11.所述第一方向垂直于所述第二方向。
12.优选地，所述第一方向为水平方向，所述第二方向为铅垂方向；
13.所述第一夹持构件包括相对设置的第一夹紧块、第二夹紧块；
14.与所述第一夹紧块和/或第二夹紧块构成滑动副的水平导轨，以使所述第一夹紧块和/或所述第二夹紧块沿所述第一方向靠近或远离所述吊臂总成的侧壁。
15.优选地，所述第二夹持构件包括设于所述第二夹持通道上方的压紧组件；
16.与所述压紧组件构成滑动配合副的垂直导轨；
17.所述第一夹持构件包括与所述水平导轨底部连接的支撑体；
18.所述支撑体与所述垂直导轨构成滑动配合副，将所述支撑体和所述压紧组件配置成，在所述第二方向上，所述支撑体和所述压紧组件夹紧所述吊臂总成。
19.优选地，包括与所述垂直导轨连接的安装座，所述安装座的另一端与所述回转支撑件的端部连接。
20.优选地，包括与所述回转支撑件连接的底座，所述底座与地轨形成滑动副。
21.一种吊臂总成焊接设备，包括横梁，沿所述横梁长度方向滑动的焊接机械手；
22.上述的变位装置，所述变位装置位于所述焊接机械手下方，所述变位装置与所述焊接机械手联动。
23.优选的，沿所述吊臂总成的长度方向上，所述变位装置设有至少两个。
24.优选地，包括用于将所述吊臂总成夹紧后举升至预设高度的上料装置。
25.优选地，所述上料装置包括第三夹紧块和第四夹紧块；
26.用于托举所述吊臂总成的支撑座；
27.顶升机构，所述顶升机构的伸缩端与所述支撑座底部连接；
28.所述第三夹紧块和/或所述第四夹紧块与所述支撑座之间具有滑动副。
29.与现有技术相比，本实用新型提供了一种可减少吊臂总成焊接翻转中晃动的变位装置，一方面，夹持构件施加的夹紧力，始终垂直于吊臂总成外侧壁，防止吊臂总成在翻转过程中晃动；另一方面，本技术提供变位装置，采用的是同步夹紧翻转，在翻转过程中吊臂总成始终处于夹紧状态，将变位装置配置成与焊接机械手联动，就可实现边焊接边翻转，实现吊臂总成的连续焊接，所形成的焊缝连续，焊接接头少，焊缝质量高。
30.本实用新型提供了一种吊臂总成焊接设备，应用了上述的变位装置，同样能达到上述技术效果。
附图说明
31.附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
32.图1为本实用新型实施例提供的变位装置的结构示意图；
33.图2为本实用新型实施例提供的吊臂总成焊接设备的结构示意图；
34.图3为本实用新型实施例提供的吊臂总成焊接设备的侧视图；
35.图4为本实用新型实施例提供的变位装置的侧视图；
36.图5为本实用新型实施例提供的上料装置的结构示意图。
37.附图标记说明
38.标号名称标号名称1吊臂总成227安装座2变位装置228底座21回转支撑件3横梁22夹持构件4焊接机械手221第一夹紧块5上料装置222第二夹紧块51第三夹紧块223水平导轨52第四夹紧块
224压紧组件53支撑座225垂直导轨54顶升机构226支撑体
ꢀꢀ
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.本实用新型的核心是提供一种用于起重机臂架(例如吊臂总成1)焊接工序的专用设备，应用该变位装置2能够稳定可靠的进行吊臂总成1的连续翻转，配合焊接机械手4对吊臂总成1可实现连续焊接，可有效规避间断翻转和/或操作人员对吊臂总成1焊接形成的焊接缺陷，下面结合说明书附图进行详细说明。
42.请如图1至图5所示，本实用新型提供的变位装置2，包括设有第一夹持通道的回转支撑件21，与回转支撑件21的端部连接的夹持构件22，夹持构件22上设有第二夹持通道，吊臂总成1穿过第一夹持通道和第二夹持通道，夹持构件22沿吊臂总成1径向方向夹紧吊臂总成1，回转支撑件21带动夹持构件22和吊臂总成1同步转动。
43.请如图1、图4所示，该变位装置2的回转支撑件21上配置有第一夹持通道，第一夹持通道与设置在回转支撑件21端部上的夹持构件22上的第二夹持通道连通，为吊臂总成1提供容纳空间，如此设置，能减小变位装置2 的外形尺寸，避免吊臂总成1焊接翻转过程中发生碰撞。同时，夹持构件22 沿吊臂总成1方向对其进行夹紧，通过回转支撑件21的转动，带动夹持构件22和吊臂总成1绕自身轴线的转动。翻转过程中，夹持构件22对吊臂总成1方向施加作用力直接朝向吊臂总成1中心，垂直于吊臂总成1的外侧壁，能防止吊臂总成1在翻转过程中错位晃动；另一方面，本技术提供变位装置 2，采用的是同步夹紧翻转，在翻转过程中吊臂总成1始终处于夹紧状态，将变位装置2上的回转支撑件21配置成与焊接机械手4联动，就可实现边焊接边翻转，实现吊臂总成1的连续焊接，因此，本技术提供的变位装置2，能使得吊臂总成1连续翻转，翻转过程中不容易晃动，所形成的焊缝连续，焊接接头少，焊缝质量高。例如但不限于，本技术提供的变位装置2，可广泛适用于起重机上的其他长重臂架的焊接翻转，为起重机设备大型臂架的连续翻转焊接提供技术保障。
44.其中，回转支撑件21的具体结构，只要能满足带动夹持构件22、吊臂总成1回转即可，例如，可将回转支撑件21设置成外周侧壁上有齿部，齿部与齿条或齿轮相啮合，由齿条带动回转支撑件21转动，将齿条的移动转化为回转支撑件21的转动，或者，由齿轮带动回转支撑件21转动。回转支撑件21的设置，可根据吊臂总成1的重量、长度予以选择，在此不做具体限定。
45.需要说明的是，吊臂总成1穿过第一夹持通道和第二夹持通道，有两种实施方式，
一种是夹持构件22为静止，吊臂总成1为运动状态；另一种是吊臂总成1为静止，夹持构件22和回转支撑件21沿吊臂总成1长度方向移动。
46.关于夹持构件22如何沿吊臂总成1径向方向夹紧吊臂总成1，上一实施例提供的方式满足夹紧即可，实际上夹持构件22的具体结构主要取决于被翻转物，以吊臂总成1为例，当吊臂总成1的横截面为圆形时，上一实施例中的夹持构件22可设置成环形夹紧机构即可。为了能更好实现夹持构件22 施加的夹紧力，夹紧力始终垂直于吊臂总成1外侧壁，防止吊臂总成1在翻转过程中晃动，下面针对夹持构件22做展开说明。
47.进一步地，当被夹持的吊臂总成1横截面为多变形或其他类多边形，从不同的角度方向对吊臂总成1施加夹紧力，比如说，第一夹持构件22从第一方向夹紧吊臂总成1，第二夹持构件22从第二方向夹紧吊臂总成1，如此在吊臂总成1外侧壁上施加两个夹紧点，能有效减少吊臂总成1翻转过程中晃动的可能性。例如，第一方向垂直于第二方向，第一夹持件的夹紧力与第二夹持件的夹紧力相垂直，使得吊臂总成1翻转过程中受力平衡，进一步减少吊臂总成1翻转过程中晃动的可能性。
48.在上一实施例的基础上，针对吊臂总成1为常规结构予以说明，例如当吊臂总成1的横截面为，底部、两侧面均为直线段，顶部为圆弧段，夹持构件22在夹持这一类吊臂总成1时，为了减少吊臂总成1翻转晃动冲击对焊缝质量的影响，进一步对第一夹持构件22、第二夹持构件22予以改进。
49.具体地，第一夹持构件22包括相对设置的第一夹紧块221、第二夹紧块222，与第一夹紧块221和/或第二夹紧块222构成滑动副的水平导轨223，以使第一夹紧块221和/或第二夹紧块222沿第一方向靠近或远离吊臂总成1 的侧壁。其中，第一方向为水平方向，第二方向为铅垂方向。例如在一些吊臂总成1或其他臂架翻转焊接时，对部分焊缝有形位公差要求时，通常会选取基准面，在本实施例中包含并列技术方案，一种为第一夹紧块221固定，第二夹紧块222与水平导轨223之间具有滑动副，此时可将第一夹紧块221 与吊臂总成1相接触的侧面为焊接基准面；第二种为，第二夹紧块222为固定，第一夹紧块221与水平导轨223之间具有滑动副，此时可将第二夹紧块 222与吊臂总成1相接触的侧面为焊接基准面。这两个焊接基准面相对于回转支撑件21的回转中心的位置固定，适用于多批量焊接吊臂总成1，在尽量控制吊臂总成1的形位公差的情况下，还能使得批量加工的吊臂总成1焊接基准一致，从另一方面来提高吊臂总成1焊接质量稳定性。除此上述两种方案外，本技术还提供一种技术方案，第一夹紧块221、第二夹紧块222与水平导轨223之间均具有滑动副，即第一夹紧块221、第二夹紧块222均可在水平导轨223上滑动，对吊臂总成1在第一方向即水平方向上对中后，再对第一夹紧块221、第二夹紧块222锁紧，将吊臂总成1在水平方向上予以锁紧，关于第一夹紧块221、第二夹紧块222滑动到预设位置如何锁紧在此不做展开说明。如此设置，不用考虑变位装置2在穿过吊臂总成1时，吊臂总成1与第一夹紧块221、第二夹紧块222的干涉问题，可缩短吊臂总成1焊接前加工辅助时间。
50.其中，第二夹持构件22包括设于第二夹持通道上方的压紧组件224，与压紧组件224构成滑动配合副的垂直导轨225，第一夹持构件22包括与水平导轨223底部连接的支撑体226，支撑体226与垂直导轨225构成滑动配合副，将支撑体226和压紧组件224配置成，在第二方向上，支撑体226和压紧组件224夹紧吊臂总成1。在上一实施例的基础上，本实施例设有支撑体 226，支撑体226在垂直导轨225上滑动，当支撑体226与吊臂总成1的底部相接
触时，可为吊臂总成1提供辅助支撑。在第二方向上(即吊臂总成1 的铅垂方向)，压紧组件224在垂直导轨225上沿第二方向滑动，对吊臂总成1施加从上至下的压紧力，压紧组件224与支撑体226共同作用将吊臂总成1夹紧。其中，当吊臂总成1的顶部平面，可将压紧组件224配置成与吊臂总成1顶部面接触的结构；如果吊臂总成1的顶部为弧面，压紧组件224 可为v型结构，将吊臂总成1卡在v型结构的开口部，如此设置，能防止吊臂总成1在第一方向上左右摆动，提高吊臂总成1翻转焊接的质量稳定性。
51.进一步地，本技术提供的变位装置2，包括与垂直导轨225连接的安装座227，安装座227的另一端与回转支撑件21的端部连接。安装座227的设置，使得垂直导轨225不与回转支撑件21直接连接，减少了回转支撑件21 在回转转动时对安装在回转支撑件21上的垂直导轨225、水平导轨223、第一夹持构件22以及第二夹持构件22产生冲击，提高了夹持构件22的装夹可靠性。
52.本实用新型提供的实施例中，在回转支撑件21的底部设置底座228，底座228与地轨形成滑动副。这样可以调整变位装置2在吊臂总成1轴线方向上的位置，使得变位装置2可适应不同长度的吊臂总成1的翻转焊接。
53.本实用新型提供一种吊臂总成焊接设备，包括横梁3，沿横梁3长度方向滑动的焊接机械手4，上述的变位装置2位于焊接机械手4下方，焊接机械手4绕吊臂总成1轴线方向转动，变位装置2与焊接机械手4联动。设置横梁3使得焊接机械手4可以在横梁3的长度方向上往复移动，将变位装置 2安装于焊接机械手4下方，例如当对吊臂总成1上的环缝焊接时，焊接机械手4绕吊臂总成1轴线方向转动，同时，变位装置2同步夹紧吊臂总成1 翻转，焊接机械手4与变位装置2联动，焊接机械手4的焊接速度与变位装置2的翻转速度相同，由于两者速度相匹配，可以实现连续焊接，不会出现多个焊接接头，进而焊缝质量高。
54.另外，请如图2所示，沿吊臂总成1的长度方向上，变位装置2设有至少两个，在吊臂总成1的长度方向上，采用两个以上的变位装置2对吊臂总成1进行翻转，使得吊臂总成1在翻转过程中，其中心线始终与水平线平行，避免吊臂总成1因其中心线与水平线成夹角而出现的损伤，减少吊臂总成1 焊接翻转过程中出现的晃动、摆动或者移位，减少焊接接头，焊接连续，提高焊接质量。
55.吊臂总成1长且重，在对其焊接翻转时，为了提高上料工效，本实施例中提供的吊臂总成焊接设备，设有上料装置5，该上料装置5将吊臂总成1 举升至预设高度后，变位装置2再从吊臂总成1的两端向吊臂总成1的中心移动，接着变位装置2将吊臂总成1夹紧翻转，同时焊接机械手4与变位装置2联动，实现吊臂总成1的焊接与翻转同步动作。上料装置5在实现为变位装置2上料的基础上，同时还将吊臂总成1举高到一定高度。由于吊臂总成1的外形尺寸较大，翻转过程中需要就较大的空间，通过上料装置5，使得吊臂总成1在翻转的过程中离地一定高度避免与其他物体发生干涉。
56.具体地，请如图5所示，上料装置5包括第三夹紧块51和第四夹紧块 52，用于托举吊臂总成1的支撑座53，顶升机构54的伸缩端与支撑座53 底部连接，第三夹紧块51和/或第四夹紧块52与支撑座53之间具有滑动副。上料时将吊臂总成1放置在支撑座53上，再由第三夹紧块51、第四夹紧块 52从吊臂总成1的两侧对其对中夹紧，再通过底部的顶升机构54将吊臂总成1调整至合适的高度。该上料机构的设置，减少焊接机械手4上垂直方向上的移动距离(就采用工件动，焊接机械手4不动)，能减低焊接机械手4 的磨损，同时还能为吊臂总
成1设备上料。
57.现结合附图2简要说明吊臂总成焊接设备的动作过程：
58.首先将吊臂总成1放置在支撑座53上，第三夹紧块51和第四夹紧块52将吊臂总成1沿宽度方向将其夹紧，顶升机构54将吊臂总成1的举升至预设高度，变位装置2从吊臂总成1两端向其中心靠近，待到合适位置，支撑体 226沿垂直导轨225移动，直至与吊臂总成1下表面相接触，即与支撑座53 等高位置。第一夹紧块221、第二夹紧块222沿水平导轨223滑动，吊臂总成1在水平导轨223长度方向上对中并夹紧，接着压紧组件224在垂直导轨 225上滑动，压紧组件224向吊臂总成1施加从上向下的压紧力。变位装置 2将吊臂总成1夹紧后，回转支撑件21带动夹持构件22、吊臂总成1同步回转转动，且回转支撑件21转动的速度与焊接机械手4绕吊臂总成1转动焊接的速度相同，实现回转支撑件21与焊接机械手4的联动，完成吊臂总成1周向上的环缝焊接。在此过程中，焊接机械手4可在横梁3上移动，实现吊臂总成1长度方向上的焊接作业，从而实现吊臂总成1的全位置焊接。
59.待焊接结束后，压紧组件224向上移动，第一夹紧块221、第二夹紧块 222移动远离吊臂总成1，支撑体226下降，顶升机构54升高，吊臂总成1 完成从变位装置2到上料装置5的转移，提高吊臂总成1的翻转焊接效率。
60.本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。