(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 206010269 U(45)授权公告日 2017.03.15
(21)申请号 201620672236.4(22)申请日 2016.06.29
(73)专利权人 中国船舶重工集团公司第七一六
研究所
地址 222061 江苏省连云港市圣湖路18号专利权人 江苏杰瑞科技集团有限责任公司(72)发明人 廖良闯 徐鹏 顾金良 韩瑜
张允志 陈卫斌 李帅 郭旭东 温和煦 周彬 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心
32203
代理人 朱宝庆(51)Int.Cl.
B23K 37/047(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称
一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台(57)摘要
本实用新型提供一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台，包括摇摆台架、顶部夹持装置、底部夹持装置、支撑柱；其中所述顶部夹持装置设置于摇摆台架上用于固定待焊接的弧形板顶部，所述底部夹持装置设置于摇摆台架上用于固定待焊接的弧形板底部，所述支撑柱设置于摇摆台架上，沿支撑住周向设置若干液压支撑架。本平台能够实现大型弧板焊接成壳体过程的自动化，能够适合直径在一定变动范围内的圆柱壳体的拼装及翻转焊接。
权利要求书2页 说明书3页 附图3页
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权 利 要 求 书
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1.一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台，其特征在于，包括摇摆台架(6)、顶部夹持装置(8)、底部夹持装置(9)、支撑柱(15)；其中
所述顶部夹持装置(8)设置于摇摆台架(6)上用于固定待焊接的弧形板(7)顶部，所述底部夹持装置(9)设置于摇摆台架(6)上用于固定待焊接的弧形板(7)底部，所述支撑柱(15)设置于摇摆台架(6)上，沿支撑柱(15)周向设置若干液压支撑架(14)；所述顶部夹持装置(8)包括升降支撑臂(28)、夹持盘、伸缩杆(24)、顶部壳体夹持器，其中
升降支撑臂(28)设置于摇摆台架(6)上且顶端设置延伸臂，所述顶部夹持装置(8)承载盘设置于延伸臂上，
所述伸缩杆(24)若干沿一圆周方向设置于顶部夹持装置(8)承载盘下端面，
所述顶部壳体夹持器设置于伸缩杆(24)前端用于夹持待焊接的弧形板(7)顶部；所述底部夹持装置(9)包括滑轨(13)和底部壳体夹持器，其中
所述滑轨(13)若干且沿支撑柱(15)周向设置于摇摆台架(6)上且沿支撑柱(15)周向转动，
所述底部壳体夹持器设置于滑轨(13)上且相对于滑轨(13)做直线往复运动，用于夹持待焊接的弧形板(7)底部。
2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述顶部壳体夹持器包括顶部夹持座、顶部加持臂(26)和顶部夹持杆(27)，其中
所述顶部夹持座设置于伸缩杆(24)前端，
所述顶部加持臂(26)固定于顶部夹持座下端面，
所述顶部夹持杆(27)设置于顶部夹持座下端面且沿伸缩杆(24)的方向做直线往复运动，
顶部加持臂(26)和顶部夹持杆(27)相互配合夹持待焊接的弧形板(7)顶部。3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述底部壳体夹持器包括底部夹持座(23)、底部夹持臂(18)、底部夹持杆(19)，其中
所述底部夹持座(23)设置于滑轨(13)上，底部夹持臂(18)、底部夹持杆(19)底端通过铰链设置于底部夹持座(23)的上端面且以铰链为轴转动，
底部夹持臂(18)、底部夹持杆(19)相互配合夹持待焊接的弧形板(7)底部。4.根据权利要求2或3所述的平台，其特征在于，所述摇摆台架(6)拥有水平和竖直两个工作位，其中水平工作位用于待焊接的弧形板(7)的固定，竖直工作位用于待焊接的弧形板(7)的焊接。
5.根据权利要求4所述的平台，其特征在于，摇摆台架(6)包括相互垂直设置的基板和侧板，顶部夹持装置(8)、底部夹持装置(9)和支撑柱(15)均设置于基板上，摇摆台架(6)通过液压转动装置实现两个工作位的切换，其中液压转动装置包括前液压缸(3)、后液压缸(10)、底板(1)、变位机(12)、转动轴(5)，
其中变位机(12)支撑底板(1)，
底板(1)设置前液压缸槽(2)和后液压缸槽(11)，
转动轴(5)穿过基板和侧板的交汇处且通过轴承设置于底板(1)上，
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权 利 要 求 书
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前液压缸(3)穿过前液压缸槽(2)一端与侧板转动连接且另一端与变位机(12)转动连接，
后液压缸(10)穿过后液压缸槽(11)一端与基板转动连接且另一端与变位机(12)转动连接。
6.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述顶部夹持装置(8)承载盘下端面设置一三爪联轴器(25)，用于锁紧支撑柱(15)。
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说 明 书
一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台
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技术领域[0001]本实用新型涉及一种加工平台，特别是一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台。
背景技术[0002]目前，对于大型圆柱壳体钢板的焊接是采用胎架由人工进行点焊，利用行吊起吊壳体进行翻转，工作效率低，施工环境差，并且焊接质量不高，壳体在翻转过程中容易发生变形。
发明内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台，该平台能够实现大型弧板焊接成壳体过程的自动化，能够适合直径在一定变动范围内的圆柱壳体的拼装及翻转焊接。[0004]一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台，包括摇摆台架、顶部夹持装置、底部夹持装置、支撑柱；其中所述顶部夹持装置设置于摇摆台架上用于固定待焊接的弧形板顶部，所述底部夹持装置设置于摇摆台架上用于固定待焊接的弧形板底部，所述支撑柱设置于摇摆台架上，沿支撑住周向设置若干液压支撑架。所述顶部夹持装置包括升降支撑臂、夹持盘、伸缩杆、顶部壳体夹持器，其中升降支撑臂设置于摇摆台架上且顶端设置延伸臂，所述顶部夹持器承载盘设置于延伸臂上，所述伸缩杆若干沿一圆周方向设置于顶部夹持器承载盘下端面，所述顶部壳体夹持器设置于伸缩杆前端用于夹持待焊接的弧形板顶部。所述底部夹持装置包括滑轨和底部壳体夹持器，其中所述滑轨若干且沿支撑柱周向设置于摇摆台架上且沿支撑柱周向转动，所述底部壳体夹持器设置于滑轨上且相对于滑轨做直线往复运动，用于夹持待焊接的弧形板底部。[0005]采用上述的平台，所述顶部壳体夹持器包括顶部夹持座、顶部加持臂和顶部夹持杆，其中所述顶部夹持座设置于伸缩杆前端，所述顶部加持臂固定于顶部夹持座下端面，所述顶部夹持杆设置于顶部夹持座下端面且沿伸缩杆的方向做直线往复运动，顶部加持臂和顶部夹持杆相互配合夹持待焊接的弧形板顶部。[0006]采用上述的平台，所述底部壳体夹持器包括底部加持座、底部夹持臂、底部夹持杆，其中所述底部夹持座设置于滑轨上，底部夹持臂、底部夹持杆底端通过 铰链设置于夹持座的上端面且以铰链为轴转动，底部夹持臂、底部夹持杆相互配合夹持待焊接的弧形板底部。[0007]作为本实用新型的一种改进，所述摇摆台架拥有水平和竖直两个工作位，其中水平工作为用于待焊接的弧形板的固定，竖直工作为用于待焊接的弧形板的焊接。摇摆台架包括相互垂直设置的基板和侧板，顶部夹持装置、底部夹持装置和支撑柱均设置于基板上，摇摆台架通过液压转动装置实现两个工作位的切换，其中液压转动装置包括前液压缸、后液压缸、底板、变位机、转动轴。其中变位机支撑底板，底板设置前液压缸槽和后液压缸槽，
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说 明 书
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转动轴穿过基板和侧板的交汇处且通过轴承设置于底板上，前液压缸穿过前液压缸槽一端与侧板转动连接且另一端与变位机转动连接，后液压缸穿过后液压缸槽一端与基板转动连接且另一端与变位机转动连接。[0008]本实用新型实现大型弧板焊接成壳体过程的自动化，能够适合直径在一定变动范围内的圆柱壳体的拼装及翻转焊接。通过一个工作平台完成作业，来减少工位转移步骤，使弧板夹持拼装工位与翻转焊接工位合二为一。在通过翻转焊接提高焊接质量的同时，提高圆柱壳体的焊接效率，节去人力焊接，节省生产成本。[0009]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。附图说明[0010]图1为本实用新型的结构示意图。[0011]图2为本实用新型底部夹持装置及中部支撑件结构示意图。[0012]图3为底部夹持器结构示意图。[0013]图4为顶部坚持装置结构示意图。[0014]图5为平台翻转部分装置具体结构示意图。[0015]图6为圆柱壳体未翻转时状态示意图。[0016]图7为圆柱壳体翻转到焊接位置状态示意图。
具体实施方式[0017]结合图1，一种大型圆柱壳体的拼装及翻转焊接平台，包括摇摆台架6、顶部夹持装置8、底部夹持装置9、支撑柱15。所述顶部夹持装置8设置于摇摆台架6上用于固定待焊接的弧形板7顶部，所述底部夹持装置9设置于摇摆台架6上用于固定待焊接的弧形板7底部，所述支撑柱15设置于摇摆台架6上，沿支 撑住15周向设置若干液压支撑架14，内壁液压支撑架14对圆柱壳体7中部进行支撑；所述顶部夹持装置8包括升降支撑臂28、夹持盘、伸缩杆24、顶部壳体夹持器，其中升降支撑臂28设置于摇摆台架6上且顶端设置延伸臂，所述顶部夹持器承载盘设置于延伸臂上，所述伸缩杆24若干沿一圆周方向设置于顶部夹持器承载盘下端面，所述顶部壳体夹持器设置于伸缩杆24前端用于夹持待焊接的弧形板7顶部；所述底部夹持装置9包括滑轨13和底部壳体夹持器，其中所述滑轨13若干且沿支撑柱15周向设置于摇摆台架6上且沿支撑柱15周向转动，所述底部壳体夹持器设置于滑轨13上且相对于滑轨13做直线往复运动，用于夹持待焊接的弧形板7底部。[0018]具体的，结合图2、3，所述底部壳体夹持器包括底部加持座23、底部夹持臂18、底部夹持杆19。其中所述底部夹持座23设置于滑轨13上，底部夹持臂18、底部夹持杆19底端通过铰链设置于夹持座23的上端面且以铰链为轴转动，以适应对圆柱、圆锥壳体的兼容夹持，底部夹持臂18、底部夹持杆19相互配合夹持待焊接的弧形板7底部。为了配套底部夹持座23在滑轨13上滑动，于滑轨13上设置齿条导轨21，底部夹持座23内设置与齿条导轨21相匹配的齿轮，其中滑轨13起到支撑和导向的作用，齿条导轨用于传动。本实用新型设置六个滑轨13，每个滑轨13均设置一个底部壳体夹持器，六个壳体夹持器构成一个能对圆柱壳体7底部进行拼装夹持的六爪支撑架。[0019]结合图4，所述顶部壳体夹持器包括顶部夹持座、顶部加持臂26和顶部夹持杆27。
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说 明 书
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其中所述顶部夹持座设置于伸缩杆24前端，所述顶部加持臂26固定于顶部夹持座下端面，所述顶部夹持杆27设置于顶部夹持座下端面且沿伸缩杆24的方向做直线往复运动，顶部加持臂26和顶部夹持杆27相互配合夹持待焊接的弧形板7顶部。在圆柱壳体7壳板放置过程中，圆柱壳体顶部夹持装置8要升起到适当位置并且旋转的一旁，以免不影响到圆柱壳体7壳板的放置。当底部夹持完成后，圆柱壳体7顶部的加持机构旋回，通过检测装置对正，然后降落。所述顶部夹持器承载盘下端面设置一三爪联轴器25，用于锁紧支撑柱15，即当顶部夹紧装置的降下后，由联轴器25锁紧支撑柱15，完成对心。同时在圆柱壳体顶部夹持装置8上安装着检测装置，通过顶部夹持臂26和顶部夹持杆27的移动调整来保证壳板母线与地面的垂直度。[0020]本实用新型将弧板拼接、翻转集成在一个平台上。首先将能够组成整个壳体的弧板一一定位夹持后进行点焊定位。为了满足这种大型圆柱壳体7的焊接工艺要求，需要将几块弧板所组成的焊缝调整到水平位置进行焊接，所以需要将圆柱壳体7翻转。在对内部焊缝进行焊接时要要将内部焊缝放置在水平最低位置，而外部焊缝要旋转到在水平最高位置进行焊接。因此所述摇摆台架6拥有水平和竖直两个工作位，即圆柱壳体翻转焊接平台能够翻转90°。其中水平工作为用于待焊接的弧形板7的固定，竖直工作为用于待焊接的弧形板7的焊接。摇摆台架6包括相互垂直设置的基板和侧板，顶部夹持装置8、底部夹持装置9和支撑柱15均设置于基板上，摇摆台架6通过液压转动装置实现两个工作位的切换，其中液压转动装置包括前液压缸3、后液压缸10、底板1、变位机12、转动轴5。其中变位机12支撑底板1，底板1设置前液压缸槽2和后液压缸槽11，转动轴5穿过基板和侧板的交汇处且通过轴承设置于底板1上，前液压缸3穿过前液压缸槽2一端与侧板转动连接且另一端与变位机12转动连接，后液压缸10穿过后液压缸槽11一端与基板转动连接且另一端与变位机12转动连接。前液压缸3、后液压缸10可以分别有两个，相应的前液压缸槽2和后液压缸槽11也分别有两个，达到翻转极限后液压缸进入液压缸槽内，不产生运动干涉。液压缸与摇摆台架6的连接方式可以为铰链连接。[0021]工作时，先对圆柱壳体7内部焊缝进行焊接，一条内部焊缝旋转到水平最低位置后，悬臂弧焊机器人4通过导轨移动到圆柱壳体7旁，将焊从圆柱壳体7内部伸进去进行焊接。这条焊缝焊接完成后进行保温冷却，然后对下一条内部焊缝29进行焊接。圆柱壳体7内部焊缝全部完成焊接、保温、冷却工序后，将圆柱壳体7外部的一条焊缝29旋转到水平最高位置，然后由气刨装置进行气刨清根，完成后由安装在车间行吊上的弧焊机器人进行焊接，焊接方式与壳体内部焊缝相同。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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