CN204381626U - 一种空心球焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空心球焊接设备，包括：电机、夹紧模块和焊接模块；电机与夹紧模块连接；夹紧模块包括：用于夹紧两个半圆球的第一球托和第二球托、连接第一球托和电机的离合器，和连接第二球托的弹性夹紧装置；其中，离合器能够分离电机与夹紧模块，以便于两个半圆球在第一球托和第二球托之间的取放；弹性夹紧装置沿第二球托至第一球托的第一方向，对第二球托施加一推力，以使第一球托和第二球托能夹紧两个半圆球；其中，当电机转动时，带动夹紧模块及两个半圆球转动，以使焊接模块沿转动的方向对两个半圆球进行焊接。本实用新型提供的空心球焊接设备用以解决现有技术中空心球焊接，存在的操作难度大、操作时间长的技术问题。

Description

一种空心球焊接设备

技术领域

本实用新型涉及金属焊接技术领域，尤其涉及一种空心球焊接设备。

背景技术

网架球钢结构桁架是一种新型建筑结构产品，主要分为空心球网架和实心球网架两种类型。适用于大型厂房屋架、体育场馆、火车站、剧场、停车场、加油站、货运仓库等钢结构桁架。其优点是球体网架钢结构整体重量轻、节省制造用料、结构刚度大、桁架整体性好、屋体抗震能力强，便于批量生产和提高构件加工质量。同时球体网架结构适应性强，不仅可用于中小跨度的房屋建筑，也适用于大跨度的城市标志化建筑。

目前，空心球的制造方法是，先制造两个空心的半球，将两个空心半球进行工艺装配，再对两个半球进行焊接，根据球形加工技术要求，需将两个半圆球对接成一个完整的球体，如图1所示，两个半球对接需留2mm焊缝间隙，钝边1～1.5mm，焊接填充角度60°，单面坡口双面成型，并要求达到极限承载力。

当前，空心球的焊接主要采用人工焊接，由操作技能水平高及手工作业技术能力强的焊工担当此项工作。如图2所示，在球体焊接转胎上，操作人员右手拿电焊把焊接，左手转动旋转手柄201带动球体202旋转，佩戴头盔式焊工面罩，眼睛盯着焊接部位，同时在焊接过程中要不断更换焊条和清除焊皮。所以一个球体完成焊接工作量耗时较长时间大约1件/小时，操作人员必须持左右手同时配合操作，劳动强度大，生产效率低，焊接时稍有不慎，球体焊接质量不合格，同时专业技能员工少等存在的各种因素问题，严重阻碍网架结构配套件的大批量生产。

也就是说，现有技术中，采用人工转动需焊接的两个半球来进行空心球焊接，存在操作难度大、操作时间长的技术问题。

实用新型内容

本实用新型通过提供一种空心球焊接设备，解决了现有技术中采用人工转动需焊接的两个半球来进行空心球焊接，存在的操作难度大、操作时间长的技术问题。

本申请实施例提供了如下技术方案：

一种空心球焊接设备，用于将两个半圆球焊接为一个空心球，包括：电机、夹紧模块和焊接模块；

所述电机与所述夹紧模块连接；

所述夹紧模块包括：用于夹紧所述两个半圆球的第一球托和第二球托、连接所述第一球托和所述电机的离合器，和连接所述第二球托的弹性夹紧装置；其中，所述离合器能够分离所述电机与所述夹紧模块，以便于所述两个半圆球在所述第一球托和所述第二球托之间的取放；所述弹性夹紧装置沿所述第二球托至所述第一球托的第一方向，对所述第二球托施加一推力，以使所述第一球托和所述第二球托能夹紧所述两个半圆球；

其中，当所述电机转动时，带动所述夹紧模块及所述两个半圆球转动，以使所述焊接模块沿所述转动的方向对所述两个半圆球进行焊接。

可选的，所述第二球托与所述弹性夹紧装置通过轴承结构连接，以使所述第二球托能够随着所述两个半圆球转动。

可选的，所述设备还包括：减速机，所述减速机连接在所述电机与所述离合器之间，以在所述电机转动时，控制所述夹紧模块的转动速度。

可选的，所述夹紧模块还包括：松夹机构，所述松夹机构包括松夹手柄，和与所述松夹手柄的第一端连接的齿轮；所述齿轮与所述弹性夹紧装置连接，以使得当所述松夹手柄上与所述第一端相对的第二端被拉动时，带动所述齿轮旋转，从而带动所述弹性夹紧装置沿与所述第一方向相反的第二方向移动，以便于所述两个半圆球在所述第一球托和所述第二球托之间的取放。

可选的，所述弹性夹紧装置为一端固定，另一端与所述第二球托连接的弹性件，当所述两个半圆球放置于所述第一球托和所述第二球托之间时，所述弹性件呈压缩状态，以沿所述第一方向对所述第二球托产生推力。

可选的，所述设备还包括：机座板，所述电机和所述夹紧模块均固定在所述机座板上；所述机座板上设置有4个支撑导轮，所述4个支撑导轮位于所述第一球托和所述第二球托之间，以分别支撑夹紧在所述第一球托和所述第二球托之间的所述两个半圆球。

可选的，所述机座板的第一表面上设置有指导线；所述第一表面为固定有所述电机和所述夹紧模块的表面；所述指导线与所述电机转动的中心线在垂直于所述第一表面的方向上重叠。

可选的，所述焊接模块包括焊枪、焊机和固定架；其中，所述焊枪与所述焊机连接后，固定在所述固定架上；所述焊机上设置有焊接开关。

可选的，所述焊枪为二氧化碳焊枪，所述焊机为二氧化碳焊机。

可选的，所述设备还包括：控制操作盘，所述控制操作盘与所述电机和所述焊接模块连接；所述控制操作盘上集成有所述电机和所述焊接模块的控制装置，以控制所述电机的转动和所述焊接模块的焊接参数。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的空心球焊接设备，通过电机带动夹紧模块转动，从而带动需焊接的两个半球匀速转动，使得操作人员不需要手动转动半球来进行焊接，降低了焊接难度也提高了焊接效率。

2、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置离合器来连接第一球托和电机，使得即使在电机转动时，也可以分离电机和夹紧模块来取放需焊接的半球，不需要频繁开关电机，提高电机的使用寿命。

3、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置减速机来实现对电机转动速度的控制，以使得能根据需要焊接的半球壁的厚度来调节适合的转速，以获得适合的焊接填充量。

4、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置带弹性件的弹性夹紧装置能保证夹紧装置夹紧需焊接的半球，并设置松夹机构来便于需焊接半球的取放。

5、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置有指导线，以使得放置需焊接的半球后，可能通过测量半球边缘与指导线是否垂直来判断半球是否对正。

6、本申请实施例提供的空心球焊接设备，将焊枪与焊机连接后，固定在固定架上，以使得再将需焊接半球对正，并将焊枪对准需焊接部位后，不需要操作人员手动进行焊接，就可以通过控制电机的转速来实现自动焊接，进一步降低了焊接难度，提高了焊接效率。

7、本申请实施例提供的空心球焊接设备，将所述电机和所述焊接模块的控制装置集中到操作控制盘上，能便于操作人员同时控制电机转速和焊接模块的参数，提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请背景技术中的空心球焊接的示意图；

图2为本申请背景技术中的空心球焊接设备的示意图；

图3为本申请实施例中空心球焊接设备的示意图；

图4为本申请实施例中焊接模块的示意图；

图5为本申请实施例中操作控制盘的示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种空心球焊接设备，解决了现有技术中采用人工转动需焊接的两个半球来进行空心球焊接，存在的操作难度大、操作时间长的技术问题。实现了降低焊接难度和提高焊接效率的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

一种空心球焊接设备，用于将两个半圆球焊接为一个空心球，包括：电机、夹紧模块和焊接模块；

所述电机与所述夹紧模块连接；

所述夹紧模块包括：用于夹紧所述两个半圆球的第一球托和第二球托、连接所述第一球托和所述电机的离合器，和连接所述第二球托的弹性夹紧装置；其中，所述离合器能够分离所述电机与所述夹紧模块，以便于所述两个半圆球在所述第一球托和所述第二球托之间的取放；所述弹性夹紧装置沿所述第二球托至所述第一球托的第一方向，对所述第二球托施加一推力，以使所述第一球托和所述第二球托能夹紧所述两个半圆球；

其中，当所述电机转动时，带动所述夹紧模块及所述两个半圆球转动，以使所述焊接模块沿所述转动的方向对所述两个半圆球进行焊接。

通过上述内容可以看出，所述空心球焊接设备通过电机带动夹紧模块转动，从而带动需焊接的两个半球匀速转动，使得操作人员不需要手动转动半球来进行焊接，降低了焊接难度也提高了焊接效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在本实施例中，提供了一种空心球焊接设备，用于将两个半圆球焊接为一个整体空心球，请参考图3，图3为本申请实施例中空心球焊接设备的示意图，所述设备包括：电机1、夹紧模块2和焊接模块3；

所述电机1与所述夹紧模块2连接；

所述夹紧模块2包括：用于夹紧所述两个半圆球的第一球托21和第二球托22、连接所述第一球托21和所述电机1的离合器4，和连接所述第二球托22的弹性夹紧装置5；其中，所述离合器4能够分离所述电机1与所述夹紧模块2，以便于所述两个半圆球在所述第一球托21和所述第二球托22之间的取放；所述弹性夹紧装置5沿所述第二球托22至所述第一球托21的第一方向301，对所述第二球托22施加一推力，以使所述第一球托21和所述第二球托22能夹紧所述两个半圆球；

其中，当所述电机1转动时，带动所述夹紧模块2及所述两个半圆球转动，以使所述焊接模块3沿所述转动的方向对所述两个半圆球进行焊接。

下面将分别介绍所述空心球焊接设备的结构和所述空心球焊接设备在焊接过程中的使用。

首先，介绍所述空心球焊接设备的结构。

在本申请实施例中，如图3所示，所述第二球托22与所述弹性夹紧装置5通过轴承结构302连接，以使所述第二球托22能够随着所述两个半圆球转动。

具体来讲，即当电机1转动时，带动第一球托21转动，第一球托21带动需焊接的两个半球转动，需焊接的两个半球带动第二球托22转动。

进一步，所述电机1的转动中心线与所述夹紧模块2的中心线重合。

在本申请实施例中，所述设备还包括：

减速机6，所述减速机6连接在所述电机1与所述离合器4之间，以在所述电机1转动时，控制所述夹紧模块2的转动速度。

在具体实施过程中，为了避免焊接时加入的焊料过多或过少，可以根据需要焊接的两个半球壁的厚度设置夹紧模块2的转动速度，较优的，可以设置夹紧模块2的转动线速度在200～800mm/min，其中200～800mm指需焊接的焊缝的转动长度。

具体来讲，所述电机1可以选用卧式电机，其参数规格可以是：电机功率为0.2Kw、1/4HP；电机转速为1450rpm；额定功率为380V。减速机6与电机1连接后，减速比为1:100；线速度为200～800mm/min。

在具体实施过程中，夹紧模块2的第一球托21的一端的传动轴与所述减速机6的输出轴卡合，并分别连接离合器4，当拉动离合器4时，能分离第一球托21与所述减速机6，以使得即使在电机1转动的情况下，也能通过离合器4，松开第一球托21，便于需要焊接两个半球的取放，避免在取放过程中反复开关电机1导致电机1寿命减少。

在本申请实施例中，所述夹紧模块2还包括：

松夹机构23，所述松夹机构23包括松夹手柄231，和与所述松夹手柄231的第一端连接的齿轮232；所述齿轮232与所述弹性夹紧装置5连接，以使得当所述松夹手柄231上与所述第一端相对的第二端被拉动时，带动所述齿轮232旋转，从而带动所述弹性夹紧装置5沿与所述第一方向相反的第二方向303移动，以便于所述两个半圆球在所述第一球托21和所述第二球托22之间的取放。

具体来讲，可以设置弹性夹紧装置5的外表面有齿条机构，所述齿条机构与所述齿轮232啮合，以使得当齿轮232在夹手柄231的带动下转动时，通过所述齿条机构将弹性夹紧装置5沿第二方向303拉动。

在本申请实施例中，所述弹性夹紧装置5为一端固定，另一端与所述第二球托22连接的弹性件，当所述两个半圆球放置于所述第一球托21和所述第二球托22之间时，所述弹性件呈压缩状态，以沿所述第一方向301对所述第二球托22产生推力。

在本申请实施例中，所述设备还包括：

机座板7，所述电机1和所述夹紧模块2均固定在所述机座板7上；所述机座板7上设置有4个支撑导轮71，所述4个支撑导轮71位于所述第一球托21和所述第二球托22之间，以分别支撑夹紧在所述第一球托21和所述第二球托22之间的所述两个半圆球。

具体来讲，4个支撑导轮71包括固定部和转轮，所述固定部固定在机座板7上，所述转轮通过轴承结构固定在所述固定部上；所述两个半圆球分别放置在4个所述转轮上，当所述两个半圆球转动时，带动所述转轮转动，以使得所述4个支撑导轮71能在不阻挡所述两个半圆球转动的前提下，对所述两个半圆球起到支撑作用。

在本申请实施例中，所述机座板7的第一表面72上设置有指导线；所述第一表面72为固定有所述电机1和所述夹紧模块2的表面；所述指导线与所述电机1转动的中心线在垂直于所述第一表面72的方向上重叠。

具体来讲，设置所述指导线，是为了便于将放置在所述夹紧模块2中的所述两个半圆球对正，以避免焊接位置偏离焊枪，具体的对正方法在后续介绍所述空心球焊接设备在焊接过程中的使用是进行说明。

在本申请实施例中，请参考图4所述焊接模块3包括焊枪401、焊机402和固定架403；

其中，所述焊枪401与所述焊机402连接后，固定在所述固定架403上；所述焊机402上设置有焊接开关404。

进一步，所述焊枪401为二氧化碳焊枪，所述焊机402为二氧化碳焊机。

在具体焊接过程中，焊枪401的枪口垂直于所需焊接的位置，焊枪401可以相对所述固定架403转动，以便于在焊接完成后，取下焊好的空心球。焊机402能送出焊丝，以供焊接。

具体来讲，将焊枪401和焊机402固定对准球体焊接位置，在需要焊接的两个半球转动时，沿转动方向405进行连续的圆周性焊接，不需要人手工焊接，也不需要手工换焊条和清除焊皮，进一步降低了操作难度，提高了操作效率。

在本申请实施例中，如图5所示，所述设备还包括：

控制操作盘501，所述控制操作盘501与所述电机1和所述焊接模块3电源连接；所述控制操作盘501上集成有所述电机1和所述焊接模块3的控制装置，以控制所述电机1的转动和所述焊接模块3的焊接参数。

具体来讲，将所述电机1和所述焊接模块3的控制装置集中到操作控制盘501上，能便于操作人员方便同时控制电机转速和焊接模块的参数，提高了操作效率。

接下来，介绍所述空心球焊接设备在焊接过程中的使用。

在需要焊接两个半圆球时，先要对所述两个半圆球进行工艺装配，即在两个半圆球对扣前，则在对扣处加入垫片，以使两个半圆球之间有2mm左右的间隔，再人工对两个半圆球的对扣处，沿圆周方向进行十字对称点焊，以使得所述两个半圆球初步成型为一个整体空心球；

再拉动所述空心球焊接设备的松夹手柄231，以将初步成型的两个半圆球放置到第一球托21和第二球托22之间，然后松开松夹手柄231，以使第一球托21和第二球托22夹紧所述两个半圆球；

接下来对正所述两个半圆球，具体对正方法可以是测量所述两个半圆球的需焊接的接缝处是否与所述机座板7上设置的所述指导线垂直；也可以是用焊枪401的焊丝找正，因为焊丝的直径一般为1.2mm，小于预成型的所述两个半圆球之间预留的2mm间隙，故可以拉直焊丝通过所述两个半圆球之间预留的间隙来进行找正；

将所述两个半圆球对正后，将焊枪401固定在固定架403上，并调整位置，使焊枪401的枪口垂直于电机转动的中心线，并使焊枪401位于所述两个半圆球的接缝中间；

接下来，开启电机1，通过减速机6调节夹紧模块2的转动速度；再开启焊机402，以在所述两个半圆球转动时，对所述两个半圆球的接缝处进行连续的圆周性焊接。

当需要取下焊接好的空心球时，关闭焊机402，拉动焊枪401，再拉动离合器4，以使夹紧模块2停止转动，再拉动松夹手柄231，取下焊好的空心球。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的空心球焊接设备，通过电机带动夹紧模块转动，从而带动需焊接的两个半球匀速转动，使得操作人员不需要手动转动半球来进行焊接，降低了焊接难度也提高了焊接效率。

2、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置离合器来连接第一球托和电机，使得即使在电机转动时，也可以分离电机和夹紧模块来取放需焊接的半球，不需要频繁开关电机，提高电机的使用寿命。

3、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置减速机来实现对电机转动速度的控制，以使得能根据需要焊接的半球壁的厚度来调节适合的转速，以获得适合的焊接填充量。

4、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置带弹性件的弹性夹紧装置能保证夹紧装置夹紧需焊接的半球，并设置松夹机构来便于需焊接半球的取放。

5、本申请实施例提供的空心球焊接设备，设置有指导线，以使得放置需焊接的半球后，可能通过测量半球边缘与指导线是否垂直来判断半球是否对正。

6、本申请实施例提供的空心球焊接设备，将焊枪与焊机连接后，固定在固定架上，以使得再将需焊接半球对正，并将焊枪对准所需焊接部位后，不需要操作人员手动进行焊接，就可以通过控制电机的转速来实现自动焊接，进一步降低了焊接难度，提高了焊接效率。

7、本申请实施例提供的空心球焊接设备，将所述电机和所述焊接模块的控制装置集中到操作控制盘上，能便于操作人员方便同时控制电机转速和焊接模块的参数，提高了操作效率。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种空心球焊接设备，用于将两个半圆球焊接为一个空心球，其特征在于，包括：电机、夹紧模块和焊接模块；

所述电机与所述夹紧模块连接；

所述夹紧模块包括：用于夹紧所述两个半圆球的第一球托和第二球托、连接所述第一球托和所述电机的离合器，和连接所述第二球托的弹性夹紧装置；其中，所述离合器能够分离所述电机与所述夹紧模块，以便于所述两个半圆球在所述第一球托和所述第二球托之间的取放；所述弹性夹紧装置沿所述第二球托至所述第一球托的第一方向，对所述第二球托施加一推力，以使所述第一球托和所述第二球托能夹紧所述两个半圆球；

其中，当所述电机转动时，带动所述夹紧模块及所述两个半圆球转动，以使所述焊接模块沿所述转动的方向对所述两个半圆球进行焊接。

2.如权利要求1所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述第二球托与所述弹性夹紧装置通过轴承结构连接，以使所述第二球托能够随着所述两个半圆球转动。

3.如权利要求1所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述设备还包括：

减速机，所述减速机连接在所述电机与所述离合器之间，以在所述电机转动时，控制所述夹紧模块的转动速度。

4.如权利要求1所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述夹紧模块还包括：

松夹机构，所述松夹机构包括松夹手柄，和与所述松夹手柄的第一端连接的齿轮；所述齿轮与所述弹性夹紧装置连接，以使得当所述松夹手柄上与所述第一端相对的第二端被拉动时，带动所述齿轮旋转，从而带动所述弹性夹紧装置沿与所述第一方向相反的第二方向移动，以便于所述两个半圆球在所述第一球托和所述第二球托之间的取放。

5.如权利要求4所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述弹性夹紧装置为一端固定，另一端与所述第二球托连接的弹性件，当所述两个半圆球放置于所述第一球托和所述第二球托之间时，所述弹性件呈压缩状态，以沿所述第一方向对所述第二球托产生推力。

6.如权利要求1所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述设备还包括：

机座板，所述电机和所述夹紧模块均固定在所述机座板上；所述机座板上设置有4个支撑导轮，所述4个支撑导轮位于所述第一球托和所述第二球托之间，以分别支撑夹紧在所述第一球托和所述第二球托之间的所述两个半圆球。

7.如权利要求6所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述机座板的第一表面上设置有指导线；所述第一表面为固定有所述电机和所述夹紧模块的表面；所述指导线与所述电机转动的中心线在垂直于所述第一表面的方向上重叠。

8.如权利要求1所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述焊接模块包括焊枪、焊机和固定架；

其中，所述焊枪与所述焊机连接后，固定在所述固定架上；所述焊机上设置有焊接开关。

9.如权利要求8所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述焊枪为二氧化碳焊枪，所述焊机为二氧化碳焊机。

10.如权利要求1-9任一所述的空心球焊接设备，其特征在于，所述设备还包括：

控制操作盘，所述控制操作盘与所述电机和所述焊接模块连接；所述控制操作盘上集成有所述电机和所述焊接模块的控制装置，以控制所述电机的转动和所述焊接模块的焊接参数。