本發明涉及自動化焊接領域，特別地，涉及一種通氣保護焊接裝置。

背景技術：

某機型葉片50結構如附圖圖1所示，葉片上部銑削出一通槽，并開焊接坡口，保證進氣口與排氣口之間的通道流暢，開槽處再焊接一塊鑲條，在葉片兩側形成兩條焊縫，要求在焊接葉盆面時，葉背面通氬氣保護，另一面反之，同時，進氣口處也需要通氣保護，才能有效地防止焊接部位的氧化。

該葉片從投產至今，一直采用人工手動焊接，氣體保護是進氣口處插根通氣管，把葉片直接放在一個能通氣的長方形盒上，通過人工的翻轉，共翻轉3次，實現打底，填平來保證鑲條與葉片的整體性，最后拋光葉片外形，完成零件地交付。

該機型葉片定型后，批量逐年增大，每月都有350～400片產量，人工焊接會因各種原因而造成局部漏焊，燒穿，產生氣孔等缺陷，且這些缺陷有時需要拋光后逐個挑選才能發現，再進行補焊，有時缺陷嚴重時，造成無法補焊直接報廢，且廢品率一直不穩定，有時竟有80％的返修率或20％的廢品率，嚴重影響零件地順利交付。

技術實現要素：

本發明提供了一種通氣保護焊接裝置，以解決現有的手動焊接及通氣方式使葉片產生局部漏焊、燒穿、產生氣孔等缺陷而使葉片的返修率和廢品率高，嚴重影響零件順利交付的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種通氣保護焊接裝置，包括支撐底架，支撐底架上依次間隔設有多條用于夾緊葉片并帶動葉片繞定軸翻轉的夾緊翻轉機構，多條夾緊翻轉機構位于焊接機械臂的有效行程內；各夾緊翻轉機構包括繞定軸轉動設置的懸梁，懸梁上沿其長度方向至少設有一組用于同時夾緊至少兩片葉片的夾緊構件；支撐底架上還設有驅動機構，多條夾緊翻轉機構的懸梁分別與驅動機構相連以在驅動機構的驅動下同步轉動，驅動機構連接有用于控制其動作的控制系統，控制系統設置于支撐底架上；支撐底架上還設有用于提供焊接保護氣的保護氣供給系統，各夾緊構件夾持的葉片分別與保護氣供給系統相連，保護氣供給系統與控制系統相連以在控制系統的控制下分別對各葉片不同的氣道和氣孔單獨通、斷氣。

進一步地，驅動機構包括設置于支撐底架上且與控制系統相連的驅動構件，驅動構件的輸出端連接有齒輪齒條傳動構件，齒輪齒條傳動構件的輸出端分別與各懸梁相連，以在驅動構件的驅動下驅動各懸梁在0度至180度范圍內同步翻轉。

進一步地，齒輪齒條傳動構件包括輸入齒輪、沿多條夾緊翻轉機構的排列方向滑動設置的傳動齒條、設置于各條夾緊翻轉機構的懸梁處的輸出齒輪；輸入齒輪與驅動構件的輸出端相連；傳動齒條的輸入側與輸入齒輪嚙合，其輸出側分別與各輸出齒輪嚙合，以將驅動構件輸出的動力由輸入齒輪分別傳遞至各輸出齒輪；各輸出齒輪與對應設置的懸梁相連以驅動懸梁翻轉。

進一步地，傳動齒條包括齒條安裝板、設置于齒條安裝板的下表面以與輸入齒輪嚙合的輸入齒條、設置于齒條安裝板的上表面以與各輸出齒輪嚙合的輸出齒條；齒輪齒條傳動構件還包括設置于傳動齒條的兩端以支承傳動齒條的兩個齒條支座，兩個齒條支座支承于支撐底架上，兩個齒條支座上各設有支承滑軌，齒條安裝板上設有與兩條支承滑軌分別滑動配合的兩塊滑塊，傳動齒條通過滑塊與支承滑軌的配合滑動支承于齒條支座上。

進一步地，各條夾緊翻轉機構還包括分設于懸梁的兩端以用于支承懸梁的兩個支架，兩個支架支承于支撐底架上，懸梁轉動設置于兩個支架上；懸梁上沿其長度方向至少設有一組用于同時夾緊兩片葉片的夾緊構件，各組夾緊構件包括用于裝夾定位第一塊葉片的排氣端的第一支座、與第一支座相對設置以同時裝夾定位第一塊葉片的進氣端和第二塊葉片的進氣端的第二支座、與第二支座相對設置以裝夾定位第二塊葉片的排氣端的第三支座、用于鎖緊第二支座和第三支座的鎖緊件；第一支座、第二支座、第三支座及鎖緊件沿懸梁的延伸方向依次設置，且第一支座和鎖緊件固定設置于懸梁上，第二支座和第三支座沿靠近或遠離第一支座的方向滑動設置于懸梁上；鎖緊件抵頂第三支座以使第三支座和第二支座夾緊固定第二塊葉片、第二支座和第一支座夾緊固定第一塊葉片。

進一步地，第二支座上設有多個通氣孔，以與第一塊葉片和第二塊葉片的葉盆氣道、葉背氣道及進氣口分別連通；多個通氣孔分別與保護氣供給系統相連以將保護氣分別引入葉片的葉盆氣道、葉背氣道及進氣口。

進一步地，各懸梁上沿其長度方向依次設有多組夾緊構件，各夾緊構件位于焊接機械臂的有效行程內；每相鄰兩組夾緊構件包括同一個第一支座及關于第一支座對稱設置的第二支座、第三支座及鎖緊件。

進一步地，保護氣供給系統包括用于提供焊接保護氣的氣源、支承于支撐底架上且靠近各第二支座的多個通氣管安裝座、與氣源相連且安裝于各通氣管安裝座內的多根通氣管，多根通氣管的輸出端分別與對應設置的第二支座上的各通氣孔連通；保護氣供給系統還包括與控制系統相連以分別控制各通氣管導通或關閉的控制閥，各通氣管分別與控制閥相連。

進一步地，控制系統包括設置于支撐底架上的電控箱，電控箱內設有控制器；驅動機構及控制閥分別與控制器相連。

進一步地，支撐底架包括支撐架體，支撐架體的底部設有多組萬向輪構件，支撐架體連接有用于推動其滑動的把手。

本發明具有以下有益效果：

采用本發明的通氣保護焊接裝置裝夾葉片焊接時，通過控制系統可自動化控制焊接過程中葉片的翻轉和通保護氣，自動化程度高，葉片的焊接質量好，焊接效率高，工人的勞動強度低，安全性高；焊接過程中，保護氣供給系統在控制系統的控制下可單獨對焊接時的葉片的葉背、葉盆或進氣孔分別通保護氣，有效保護葉片，同時有效節約保護氣體的使用；本發明的通氣保護焊接裝置包括多條夾緊翻轉機構，各夾緊翻轉機構包括至少一組同時夾緊至少兩塊葉片的夾緊構件，從而可同時對多塊葉片進行焊接，焊接效率高，且焊接質量均勻。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為需焊接鑲條的葉片的局部剖視結構示意圖；

圖2為本發明優選實施例的通氣保護焊接裝置的空間結構示意圖；

圖3為圖2的K向結構示意圖；

圖4為圖3的H-H向剖視結構示意圖。

圖例說明

10、支撐底架；11、支撐架體；12、萬向輪構件；13、把手；20、夾緊翻轉機構；21、懸梁；22、支架；23、第一支座；24、第二支座；25、第三支座；26、鎖緊件；30、驅動機構；31、驅動構件；32、齒輪齒條傳動構件；321、輸入齒輪；322、傳動齒條；323、輸出齒輪；324、齒條支座；325、支承滑軌；326、滑塊；40、保護氣供給系統；41、通氣管安裝座；42、控制閥；50、葉片；60、焊接工作臺；70、夾具。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種通氣保護焊接裝置，包括支撐底架10，支撐底架10上依次間隔設有多條用于夾緊葉片50并帶動葉片50繞定軸翻轉的夾緊翻轉機構20，多條夾緊翻轉機構20位于焊接機械臂的有效行程內。各夾緊翻轉機構20包括繞定軸轉動設置的懸梁21，懸梁21上沿其長度方向至少設有一組用于同時夾緊至少兩塊葉片50的夾緊構件。支撐底架10上還設有驅動機構30，多條夾緊翻轉機構20的懸梁21分別與驅動機構30相連以在驅動機構30的驅動下同步轉動，驅動機構30連接有用于控制其動作的控制系統，控制系統設置于支撐底架10上。支撐底架10上還設有用于提供焊接保護氣的保護氣供給系統40，各夾緊構件夾持的葉片50分別與保護氣供給系統40相連，保護氣供給系統40與控制系統相連以在控制系統的控制下分別對各葉片50不同的氣道和氣孔單獨通、斷氣。采用本發明的通氣保護焊接裝置裝夾葉片焊接前，控制系統驅動驅動機構30動作以使各懸梁21同步翻轉至零工位，然后人工將葉片50裝夾至各夾緊構件上并退出焊接區域，接著，控制系統再驅動驅動機構30動作以使各懸梁21同步翻轉至焊接葉片葉背或葉盆的位置，從某一葉片50開始，焊接機械臂按照預設的路線完成對所有裝夾的葉片50的焊接打底工序，這期間，焊接機械臂焊接某塊葉片時，控制系統控制保護氣供給系統40對該葉片的氣道和氣孔分別通保護氣，即焊接葉片的葉背時，對該葉片葉盆上的氣道和進氣孔分別通保護氣，反之，焊接葉片的葉盆時，對該葉片葉背上的氣道和進氣孔分別通保護氣，當焊接機械臂完成對所有的葉片的焊接打底工序后，再沿預設的路線返回焊接，以完成對所有葉片的填平工序；焊接機械臂回退至初始位置后，控制系統再驅動驅動機構30動作以使各懸梁21同步翻轉至焊接葉片葉盆或葉背的位置，即之前如翻轉至焊接葉片葉盆的位置，這次反向翻轉至焊接葉片葉背的位置以開始葉片葉背的焊接，從某一葉片50開始，焊接機械臂再按照相同的方式完成對所有裝夾的葉片50的葉盆或葉背的焊接打底工序和填平工序，并焊接機械臂回退至初始位置；最后，控制系統再控制驅動機構30動作以使各懸梁21同步回退至零工位，工人進入焊接區域，卸下焊好的葉片，完成整套焊接過程。采用本發明的通氣保護焊接裝置裝夾葉片焊接時，通過控制系統可自動化控制焊接過程中葉片的翻轉和通保護氣，自動化程度高，葉片的焊接質量好，焊接效率高，工人的勞動強度低，安全性高；焊接過程中，保護氣供給系統40在控制系統的控制下可單獨對焊接時的葉片的葉背、葉盆或進氣孔分別通保護氣，有效保護葉片，同時有效節約保護氣體的使用；本發明的通氣保護焊接裝置包括多條夾緊翻轉機構20，各夾緊翻轉機構20包括至少一組同時夾緊至少兩塊葉片50的夾緊構件，從而可同時對多塊葉片進行焊接，焊接效率高，且焊接質量均勻。

可選地，如圖3所示，驅動機構30包括設置于支撐底架10上且與控制系統相連的驅動構件31，驅動構件31的輸出端連接有齒輪齒條傳動構件32，齒輪齒條傳動構件32的輸出端分別與各懸梁21相連，以在驅動構件31的驅動下驅動各懸梁21在0度至180度范圍內同步翻轉。

具體的，如圖3所示，齒輪齒條傳動構件32包括輸入齒輪321、沿多條夾緊翻轉機構20的排列方向滑動設置的傳動齒條322、設置于各條夾緊翻轉機構20的懸梁21處的輸出齒輪323。輸入齒輪321與驅動構件31的輸出端相連。傳動齒條322的輸入側與輸入齒輪321嚙合，其輸出側分別與各輸出齒輪323嚙合，以將驅動構件31輸出的動力由輸入齒輪321分別傳遞至各輸出齒輪323。各輸出齒輪323與對應設置的懸梁21相連以驅動懸梁21翻轉。本發明具體實施例中，驅動構件31包括設置于支撐底架10上的伺服電機及與伺服電機的輸出端相連的減速機，減速機的輸出端連接有輸入齒輪321。

本發明實施例中，如圖3所示，傳動齒條322包括齒條安裝板、設置于齒條安裝板的下表面以與輸入齒輪321嚙合的輸入齒條、設置于齒條安裝板的上表面以與各輸出齒輪323嚙合的輸出齒條。優選地，如圖3所示，齒輪齒條傳動構件32還包括設置于傳動齒條322的兩端以支承傳動齒條322的兩個齒條支座324，兩個齒條支座324支承于支撐底架10上，兩個齒條支座324上各設有支承滑軌325，齒條安裝板上設有與兩條支承滑軌325分別滑動配合的兩塊滑塊326，傳動齒條322通過滑塊326與支承滑軌325的配合滑動支承于齒條支座324上。

可選地，如圖2和圖4所示，各條夾緊翻轉機構20還包括分設于懸梁21的兩端以用于支承懸梁21的兩個支架22，兩個支架22支承于支撐底架10上，懸梁21轉動設置于兩個支架22上。本發明實施例中，如圖4所示，懸梁21上沿其長度方向至少設有一組用于同時夾緊兩片葉片50的夾緊構件，各組夾緊構件包括用于裝夾定位第一塊葉片50的排氣端的第一支座23、與第一支座23相對設置以同時裝夾定位第一塊葉片50的進氣端和第二塊葉片50的進氣端的第二支座24、與第二支座24相對設置以裝夾定位第二塊葉片50的排氣端的第三支座25、用于鎖緊第二支座24和第三支座25的鎖緊件26。第一支座23、第二支座24、第三支座25及鎖緊件26沿懸梁21的延伸方向依次設置，且第一支座23和鎖緊件26固定設置于懸梁21上，第二支座24和第三支座25沿靠近或遠離第一支座23的方向滑動設置于懸梁21上。鎖緊件26抵頂第三支座25以使第三支座25和第二支座24夾緊固定第二塊葉片50、第二支座24和第一支座23夾緊固定第一塊葉片50。本發明具體實施例中，鎖緊件26為外購件，包括用于抵頂第三支座25的頂桿及用于驅動頂桿伸出抵頂第三支座25并自鎖的驅動件。

優選地，如圖4所示，各組夾緊構件還包括沿懸梁21的長度方向設置以滑動支承第二支座24和第三支座25的滑軌，第二支座24和第三支座25分別通過與其相連的滑塊滑動支承于滑軌上。

優選地，如圖4所示，各懸梁21上沿其長度方向依次設有多組夾緊構件，各夾緊構件位于焊接機械臂的有效行程內。每相鄰兩組夾緊構件包括同一個第一支座23及關于第一支座23對稱設置的第二支座24、第三支座25及鎖緊件26。

可選地，如圖4所示，第二支座24上設有多個通氣孔(圖未示)，以與第一塊葉片50和第二塊葉片50的葉盆氣道、葉背氣道及進氣口分別連通。多個通氣孔分別與保護氣供給系統40相連以將保護氣分別引入葉片50的葉盆氣道、葉背氣道及進氣口。本發明實施例中，進氣口通氣為在第二支座24的側面開通氣孔，并使通氣孔分流以同時給兩片葉片側面的進氣口同時通氣。

可選地，如圖4所示，保護氣供給系統40包括用于提供焊接保護氣的氣源(圖未示)、支承于支撐底架10上且靠近各第二支座24的多個通氣管安裝座41、與氣源相連且安裝于各通氣管安裝座41內的多根通氣管(圖未示)，多根通氣管的輸出端分別與對應設置的第二支座24上的各通氣孔連通。優選地，如圖3所示，保護氣供給系統40還包括與控制系統相連以分別控制各通氣管導通或關閉的控制閥42，各通氣管分別與控制閥42相連。

可選地，如圖2所示，控制系統包括設置于支撐底架10上的電控箱，電控箱內設有控制器。驅動機構30及控制閥42分別與控制器相連。

可選地，如圖2和圖3所示，支撐底架10包括支撐架體11，支撐架體11的底部設有多組萬向輪構件12，支撐架體11連接有用于推動其滑動的把手13。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。