[实用新型]一种可伸缩焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝合金箱体焊接用焊接装置，特别涉及一种大长径比小截面方箱纵缝焊接用可伸缩焊接装置。

背景技术

对于大长径比小截面方箱焊接，如某铝合金箱体，结构外型尺寸：长2802mm，宽1180mm，高444mm。它是由4片波纹型上盖板、3片波纹中隔板、4片带有中框和电缆座框的波纹型底板焊接而成，焊缝共计28条，施焊长度近30米；箱体的纵缝焊接变形量不易控制，是影响产品质量的关键焊缝之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种适用于大长径比小截面方箱焊接纵缝焊接用的焊接装置，解决了非对称方型内腔长直焊缝自动化焊接需求。具体技术方案如下：

焊接装置主要包括可伸缩的内撑机构和长缝压紧机构两部分，两部分在箱体腔室内外配合使用。

如图1所示，可伸缩的内撑机构主要包括芯轴、外撑杆、托架、焊缝垫块、支撑座和气缸等六部分。以芯轴为主支撑轴，芯轴固定不动，支撑座分别沿芯轴固定在芯轴四个方向，托架固定于支撑座内并可自由滑动，焊缝垫块固定在托架上，焊缝垫块主要与焊接工件接触，起支撑固定焊接工件的作用。楔块固定于外撑杆上，外撑杆可在支撑座轴承内自由滑动。采用气缸作为动力元件，通过外撑杆、斜楔、轴承、铝条托架等传力，内撑机构四个方向独立支撑方箱箱板。每根芯轴上四个角的支撑为独立外撑结构，便于调节控制，保证尺寸的到位，由于内腔尺寸有限，这种内撑形式的结构设计更为紧凑。同时，为减少重量，保证强度，芯轴采用蜂窝式横梁结构，并加设辅助支撑架。

压紧机构如图2所示，长缝压紧机构主要包括琴键、琴键垫片、弹簧片，固定轴、气囊等五部分。琴键通过固定轴将两个琴键固定于一起。弹簧片在琴键下方起自动弹起琴键的作用。采用气囊作为动力元件，通过气囊充气压紧两侧琴键压紧结构。压紧气压分预压与正式压紧两档，每档压紧压力可调。由于焊缝较长，长缝压紧机构内气囊分成三段，每一段气囊单独作用，这样在焊缝长度方向上琴键分三段控制，便于间隙的调整。

该装置能够保证箱体内支撑的精确到位，以及在3m长的范围内定位钢条有较高的直线度与平面度；琴键采用气囊方式压紧琴键保证了全部琴键的压紧力均匀一致，有效保证了焊接过程中散热的均匀性，有利于提高焊缝成形均匀性；由于可伸缩内撑机构中芯轴具有较好的强度和刚度，以及琴键压紧力的可调控制，有效控制焊接变形。该发明成果的应用可应用于多内箱结构件的自动化焊接生产，也为各种复杂薄壁结构的机器人焊接生产提供了多板自动化焊接装配提供了应用示范。

该装置对1-5mm厚不同材料方箱长纵缝自动化焊接装配具有很好的适应性，能适应不同焊接方法(TIG电弧焊、MIG电弧焊、激光焊等)的焊接。

附图说明

图1箱箱体内撑机构示意图

1-焊缝垫块，起支撑固定焊接试件、托起焊缝熔池的作用；

2-芯轴，起支撑作用，保证箱体焊接直线度；

3-托架，固定焊缝垫块；

4-外撑杆，可自由滑动，起传力作用；

5-气缸，使外撑杆能来回移动；

6-支撑座，固定于芯轴上，保证外撑杆移动的直线度；

7-斜楔，通过斜楔运动，能保证托架上下运动，以便支撑焊接试件；

图2箱板长缝压紧机构及内撑机构与压紧机构作用方箱示意图

8-琴键垫片，琴键垫片采用与焊接试件相同材质，以保证焊接试件表面；

9-琴键，起固定焊接试件的作用；

10-气囊，通过气囊的充气与放气保证琴键的压紧与抬起；

11-弹簧片，保证气囊放气时琴键能自动抬起。

具体实施方式

下面通过实例对本实用新型做进一步的说明，但是需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

具体实施例

一种适用于大长径比小截面方箱纵缝焊接用可伸缩焊接实际装置。该装置包括四个大长径比小截面方箱纵缝焊接用可伸缩焊接装置，每个可伸缩焊接装置主要包括可伸缩的内撑机构和长缝压紧机构两部分。可伸缩的内撑机构以芯轴为主支撑轴，采用气缸作为动力元件，通过外撑杆、斜楔、轴承、铝条托架等传力，四个方向独立支撑方箱箱板。长缝压紧机构采用琴键式压紧机构，利用气囊作为动力元件控制琴键的压下与抬起来控制工件是否压紧。