一种焊接单元及焊接设备的制作方法

1.本发明涉及预制梁制造技术领域，尤其涉及一种焊接单元及焊接设备。


背景技术：

2.预制梁在铁路上大量应用，预制梁钢筋骨搭建是制作预制梁的重要步骤，其包括钢筋加工、运输、铺设、焊接、绑扎等工序。焊接设备是焊接工序中必不可少的设备，其用于将横纵交叉排布的横向钢筋和纵向钢筋焊接在一起，从而形成钢筋网片。钢筋网片的焊接过程包括多个焊接循环，焊接循环是指将多个纵向钢筋焊接到同一条横向钢筋上的焊接作业，例如，这种焊接作业可以通过一个可移动地焊头来完成，依次将第一条、第二条、第三条等纵向钢筋焊接到同一条横向钢筋上，或使用多个焊头同时将第一条、第二条、第三条等等纵向钢筋焊接到同一条横向钢筋上。
3.但是，由于横向钢筋和纵向钢筋在焊接过程中会产生熔深，从而导致横向钢筋和纵向钢筋在焊点附近发生变形，现有的焊接单元的自适应性差，无法根据熔深调整两个焊接电极的位置，从而导致焊接效果较差。并且当横向钢筋和纵向钢筋的规格发生变化时，也需要对两个焊接电极的位置进行调整，现有的焊接单元调节过程繁琐，适用性差。
4.因此如何提出一种自适应性好，能够根据钢筋焊接熔深以及钢筋规格灵活调整两个焊接电极的位置的焊接单元及焊接设备是现在亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的在于提供一种焊接单元，该焊接单元的自适应性好，能够根据钢筋焊接熔深以及钢筋规格灵活调整两个焊接电极的位置。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种焊接单元，包括：移动机架；弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件包括第一安装架、导向柱、弹性体和移动块，所述第一安装架固定连接在所述移动机架上，所述导向柱穿设在所述第一安装架上，所述弹性体套设在所述导向柱上，且所述弹性体的一端固定设置，所述移动块可移动地套设在所述导向柱上并抵压在所述弹性体的另一端上；焊接组件，所述焊接组件固定连接在所述移动块上，所述焊接组件包括驱动机构、上焊接电极和下焊接电极，所述上焊接电极连接在所述驱动机构的驱动端，所述下焊接电极和所述上焊接电极相对设置，且所述下焊接电极和所述上焊接电极之间形成容置横向钢筋和纵向钢筋的焊接空间，所述驱动机构能够驱动所述上焊接电极朝靠近或者远离所述下焊接电极的方向移动。
8.作为优选，所述焊接单元还包括导向机构，所述导向机构用于导向所述纵向钢筋。
9.作为优选，所述导向机构为导向架，所述导向架设置在所述下焊接电极的一侧，所述导向架包括相互连接的支撑部和导向部，所述支撑部用于支撑所述纵向钢筋的端部，所述导向部上设置有v型导槽，所述纵向钢筋置于所述v型导槽内。
10.作为优选，所述焊接单元还包括变压器、焊接上导线和焊接下导线，所述变压器固
定连接在所述移动机架上，所述变压器通过所述焊接上导线与所述上焊接电极电连接，并通过所述焊接下导线与所述下焊接电极电连接。
11.作为优选，所述焊接单元还包括导向组件，所述导向组件包括第二安装架、导向轴、直线轴承和移动套，所述第二安装架固定连接在所述移动机架上，所述导向轴穿设在所述第二安装架上，所述直线轴承套设在所述导向轴上，所述移动套套设在所述直线轴承上，且所述移动套与所述驱动机构固定连接。
12.作为优选，所述焊接单元还包括浮动支撑组件，所述浮动支撑组件包括支撑座、浮动座和销轴，所述支撑座固定连接在所述移动机架上，所述支撑座上沿第一方向凸设有导向块，所述导向块上沿垂直于所述第一方向的第二方向贯穿开设有导向长孔，所述导向长孔的长边与所述第一方向平行，所述浮动座上设置有容置所述导向块的导向槽，且所述浮动座上开设有销孔，所述销轴穿设在所述销孔和所述导向长孔内，所述浮动座与所述下焊接电极固定连接。
13.作为优选，所述焊接单元还包括连接板，所述连接板的一端与所述驱动机构连接，另一端与所述浮动座连接。
14.作为优选，所述导向长孔为腰形孔，所述销孔为圆孔，所述导向长孔的宽度大于所述销孔的直径。
15.本发明的第二个目的在于提供一种焊接设备，该焊接设备的自适应性好，能够根据钢筋焊接熔深以及钢筋规格灵活调整两个焊接电极的位置。
16.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
17.一种焊接设备，包括至少一个上述的焊接单元。
18.作为优选，所述焊接设备还包括驱动单元和导轨，多个所述焊接单元的移动机架均可移动地置于所述导轨上，所述驱动单元用于分别驱动多个所述焊接单元沿所述导轨移动。
19.本发明的有益效果：
20.本发明提供的焊接单元包括移动机架、弹性缓冲组件和焊接组件，弹性缓冲组件包括第一安装架、导向柱、弹性体和移动块，第一安装架固定连接在移动机架上，导向柱穿设在第一安装架上，弹性体套设在导向柱上，且弹性体的一端固定设置，移动块可移动地套设在导向柱上并抵压在弹性体的另一端上，焊接组件包括驱动机构、上焊接电极和下焊接电极，下焊接电极和上焊接电极之间形成容置横向钢筋和纵向钢筋的焊接空间，驱动机构能够驱动上焊接电极沿第一方向朝靠近或者远离下焊接电极的方向移动。该焊接单元通过将焊接组件固定连接在移动块上，从而使整个焊接组件能够随移动块沿导向柱进行上下移动，如此使整个焊接单元具有了自适应性，不仅能够适应由于钢筋焊接熔深发生变形的钢筋网片，且适用于对不同规格的横向钢筋和纵向钢筋进行焊接。
附图说明
21.图1是本发明实施例所提供的焊接单元的结构示意图；
22.图2是本发明实施例所提供的焊接单元的主视图；
23.图3是图1中部分结构的放大图；
24.图4是本发明实施例所提供的焊接单元拆除连接板以及部分第二安装架后的结构
示意图；
25.图5是本发明实施例所提供的焊接单元的部分支撑座和浮动座的结构示意图；
26.图6是本发明实施例所提供的焊接单元的导向架的结构示意图。
27.图中：
28.1、移动机架；
29.2、弹性缓冲组件；201、第一安装架；202、导向柱；203、弹性体；204、移动块；
30.3、焊接组件；301、驱动机构；302、上焊接电极；303、下焊接电极；
31.4、导向架；401、支撑部；402、v型导槽；
32.5、变压器；6、焊接上导线；7、焊接下导线；
33.8、导向组件；801、第二安装架；802、导向轴；803、直线轴承；804、移动套；
34.9、浮动支撑组件；901、支撑座；9011、导向块；9012、导向长孔；902、浮动座；9021、导向槽；9022、销孔；
35.10、连接板；
36.11、滑块；
37.100、纵向钢筋；
38.200、横向钢筋。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.如图1至图4所示，本实施例提供了一种焊接单元，该焊接单元能够在交叉设置的横向钢筋200和纵向钢筋100的交叉点处进行焊接作业，从而将横向钢筋200和纵向钢筋100的交叉点焊接起来形成焊点。
43.如图1所示，该焊接单元包括移动机架1、弹性缓冲组件2和焊接组件3。其中，移动机架1是主要的安装结构，弹性缓冲组件2安装至移动机架1上，且移动机架1能够在外部驱动单元的驱动下进行移动，从而实现焊接单元的移动。在一些具体的实施例中，移动机架1为板状结构，其沿竖直方向设置。弹性缓冲组件2设置在移动机架1的侧壁面上，例如可以设
置在左侧壁或者右侧壁上。
44.继续参照图1所示，弹性缓冲组件2包括第一安装架201、导向柱202、弹性体203和移动块204。第一安装架201固定连接在移动机架1上，导向柱202穿设在第一安装架201上，弹性体203套设在导向柱202上，且弹性体203的一端固定设置，移动块204可移动地套设在导向柱202上并抵压在弹性体203的另一端上。如此设置，可使移动块204能够在外力的作用下沿导向柱202移动，并在移动过程中抵压弹性体203，弹性体203能够缓冲移动块204，从而避免移动块204移动速度过快。
45.在一些具体的实施例中，第一安装架201为u型架，u型架的底板固定连接在移动机架1上，固定连接方式可以为焊接、卡接或者连接件连接。在一些具体的实施例中，导向柱202竖直设置，并穿设在u型架的两个侧板上。弹性体203为套设在导向柱202上的螺旋弹簧，且螺旋弹簧位于u型架的两个侧板之间，螺旋弹簧的底端与u型架上位于下方的侧板固定连接，螺旋弹簧的顶端与u型架上位于上方的侧板间隔设置，移动块204位于螺旋弹簧的顶端与u型架上位于上方的侧板之间，且移动块204与螺旋弹簧的顶端固定连接或者抵接。如此可实现焊接组件3在竖直方向上的灵活移动，从而对由于钢筋焊接熔深导致的钢筋变形以及在对不同规格的横向钢筋200和纵向钢筋100进行焊接时能够进行自适应性调节，从而提高焊接效果和焊接效率。
46.继续参照图1所示，焊接组件3固定连接在移动块204上，在竖直方向上整个焊接组件3可随移动块204进行同步上下移动。具体地，焊接组件3包括驱动机构301、上焊接电极302和下焊接电极303。上焊接电极302连接在驱动机构301的驱动端，在驱动机构301的驱动下，上焊接电极302能够在竖直方向上向上移动或者向下移动。下焊接电极303和上焊接电极302在竖直方向上相对设置，且下焊接电极303和上焊接电极302之间形成容置横向钢筋200和纵向钢筋100的焊接空间，驱动机构301能够驱动上焊接电极302朝靠近或者远离下焊接电极303的方向移动。
47.横向钢筋200和纵向钢筋100的交叉点恰好位于上焊接电极302和下焊接电极303之间，需要说明的是，横向钢筋200可以置于纵向钢筋100的上方，也可以置于纵向钢筋100的下方。初始状态下，上焊接电极302和下焊接电极303之间的间距大于横向钢筋200和纵向钢筋100的高度之和，从而使横向钢筋200和纵向钢筋100可以顺利地进入横向钢筋200和纵向钢筋100之间。当需要进行焊接作业时，驱动机构301驱动上焊接电极302朝靠近下焊接电极303的方向移动，从而使上焊接电极302和下焊接电极303抵压在叠在一起的横向钢筋200和纵向钢筋100的上下两侧，上焊接电极302和下焊接电极303放电即可进行焊接作业。在焊接过程中，由于钢筋焊接熔深的存在，横向钢筋200和纵向钢筋100的部分结构会融合在一起，从而导致横向钢筋200和纵向钢筋100的高度之和(即横向钢筋200的直径和纵向钢筋100的直径之和)会发生变化，此时由于弹性缓冲组件2的存在，上焊接电极302和下焊接电极303的位置能够进行自适应性调节，从而提高焊接效果。待焊接作业完成后，驱动机构301驱动上焊接电极302朝远离下焊接电极303的方向移动，待分开一定距离后，外部驱动单元可驱动整个焊接单元移动。
48.在一些具体的实施例中，驱动机构301为驱动气缸。在一些具体地实施例中，上焊接电极302和下焊接电极303均为方形电极块。
49.需要说明的是，由于上焊接电极302和下焊接电极303间隔设置，为了使整个焊接
组件3能够随移动块204进行同步地上下移动，继续参照图1所示，焊接单元还包括连接板10，连接板10的一端与驱动机构301连接，具体连接在驱动气缸的缸体上，连接板10的另一端与下焊接电极303连接。如此既不会影响上焊接电极302相对于下焊接电极303的移动，又能够将整个焊接组件3连接为一个整体。
50.当然在其他实施例中，也可以利用滑动架(图中未示出)连接上焊接电极302和下焊接电极303，即将下焊接电极303固定连接在滑动架上，将上焊接电极302滑动连接在滑动架上，如此同样能够达到既不影响上焊接电极302相对于下焊接电极303的移动，又能将整个焊接组件3连接为一个整体的目的。
51.进一步地，继续参照图1、图2和图4所示，焊接单元还包括变压器5、焊接上导线6和焊接下导线7。变压器5固定连接在移动机架1上，具体固定连接在移动机架1的前侧面或者后侧面上，由于移动机架1为板状结构，因此将变压器5安装至面积较大的前侧面或者后侧面稳定性较高。变压器5通过焊接上导线6与上焊接电极302电连接，并通过焊接下导线7与下焊接电极303电连接。
52.在一些具体的实施例中，焊接上导线6和焊接下导线7均为具有一定硬度且在一定外力下能够发生变形的导线，从而使焊接上导线6和焊接下导线7容易布线且不妨碍上焊接电极302和下焊接电极303的移动。在一些更具体的实施例中，焊接上导线6和焊接下导线7均为u型结构。
53.进一步地，继续参照图1和图4所示，焊接单元还包括导向组件8，导向组件8用于为焊接组件3在竖直方向上的移动提供导向作用，从而提高焊接组件3在竖直方向的移动精度。具体地，导向组件8包括第二安装架801、导向轴802、直线轴承803和移动套804。第二安装架801固定连接在移动机架1上，导向轴802穿设在第二安装架801上，直线轴承803套设在导向轴802上，移动套804套设在直线轴承803上，且移动套804与驱动机构301固定连接。
54.在一些具体的实施例中，第二安装架801为箱体结构，第二安装架801的底板固定连接在移动机架1的侧壁上，且第二安装架801恰好位于第一安装架201的正下方，第二安装架801的开口朝向焊接组件3，导向轴802竖直设置在第二安装架801的内部，移动套804的一端套设在导向轴802外，移动套804的另一端与连接板10固定连接。在一些更具体的实施例中，连接板10的数量为两个，分别固定连接在焊接组件3的前后两侧，移动套804的另一端伸入两个连接板10之间，并与两个连接板10均固定连接，固定连接方式采用为螺钉连接。
55.进一步地，如图1、图3和图5所示，焊接单元还包括浮动支撑组件9，浮动支撑组件9用于支撑下焊接电极303，并对下焊接电极303在竖直方向上的移动进行导向。具体地，浮动支撑组件9包括支撑座901、浮动座902和销轴(图中未示出)，支撑座901固定连接在移动机架1上，支撑座901上沿竖直方向凸设有导向块9011，导向块9011上沿水平方向贯穿开设有导向长孔9012，导向长孔9012的长边竖直设置，浮动座902上设置有容置导向块9011的导向槽9021，且浮动座902上开设有销孔9022，销轴穿设在销孔9022和导向长孔9012内，浮动座902与下焊接电极303固定连接。
56.当整个焊接组件3随移动块204在竖直方向上进行移动时，支撑座901、浮动座902以及销轴的相互配合能够为下焊接电极303提供导向和支撑，从而提高下焊接电极303的移动精度，避免发生移动错位影响后续焊接质量的问题。
57.在一些具体的实施例中，导向长孔9012为腰形孔，销孔9022为圆孔，导向长孔9012
的宽度大于销孔9022的直径，如此设置可降低销轴穿过导向长孔9012的组装难度，以及提高浮动座902相对于支撑座901移动的灵活性。当然在一些其他的实施例中，导向长孔9012也可以为椭圆孔、矩形孔。
58.进一步地，焊接单元还包括导向机构，导向机构用于导向纵向钢筋100。在一些具体的实施例中，如图1和图6所示，导向机构为导向架4，导向架4设置在下焊接电极303的一侧，导向架4包括相互连接的支撑部401和导向部，支撑部401用于支撑纵向钢筋100的端部，导向部上设置有v型导槽402，纵向钢筋100置于v型导槽402内。在一些具体的实施例中，导向机构固定连接在支撑座901上。导向机构不仅能够提高纵向钢筋100的位置精度，有利于提高纵向钢筋100和横向钢筋200的焊接精度，且能够提高钢筋网片的焊接效率。
59.本实施例还提供了一种焊接设备，该焊接设备包括驱动单元、导轨和至少一个上述的焊接单元。当焊接单元为多个时，多个焊接单元并排设置，且每一个焊接单元的移动机架1均可移动地置于导轨上，驱动单元用于分别驱动多个焊接单元沿导轨移动，以实现多个焊接单元对横向钢筋200和纵向钢筋100的一组交叉点进行同时焊接。在一些具体的实施例中，驱动单元为驱动电机或者驱动气缸，移动机架1上设置有滑块11，滑块11与滑轨滑动配合。
60.该焊接设备通过采用上述的焊接单元，从而具有较高的自适应性，不仅能够适应由于熔深发生变形的钢筋网片，且适用于对不同规格的横向钢筋和纵向钢筋进行焊接，焊接效果好，且焊接效率高。
61.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。