用于筒体焊接的辅助定位装置及其辅助定位系统

摘要

本发明提供了一种用于筒体焊接的辅助定位装置及其辅助定位系统。辅助定位装置包括：第一定位部，第一定位部与筒体的第一筒节连接；第二定位部，第二定位部与筒体的第二筒节连接；连接部，第一定位部和第二定位部通过连接部同轴地连接。使用本发明中的辅助定位装置时，首先将第一定位部安装在筒体的第一筒节上，然后将第二定位部安装在筒体的第二筒节上，而后通过连接部将第一定位部和第二定位部连接，从而实现筒体的第一筒节与第二筒节有效连接并定位，进而保证了焊接筒体的可靠性、保证了筒体的同轴度和直线度、提高了筒体的成品质量、保证了产品的质量稳定性、提高了生产效率、降低了工作人员的劳动强度。

权利要求

1.一种用于筒体焊接的辅助定位装置，其特征在于，包括：

第一定位部(10)，所述第一定位部(10)与筒体(20)的第一筒节(21)连接；

第二定位部(30)，所述第二定位部(30)与所述筒体(20)的第二筒节(22)连接；

连接部(40)，所述第一定位部(10)和所述第二定位部(30)通过所述连接部(40)同轴地连接；

所述第一定位部(10)具有第一连接孔(11)，所述第二定位部(30)具有与所述第一连接孔(11)对应设置的第二连接孔(31)，所述连接部(40)与所述第一连接孔(11)、所述第二连接孔(31)配合设置；

所述辅助定位装置还包括铰接座(50)，所述连接部(40)通过所述铰接座(50)与所述第一定位部(10)连接，且所述连接部(40)的运动方向位于所述第一连接孔(11)的延伸方向上；

所述连接部(40)包括：

伸缩管(41)，所述伸缩管(41)的第一端与所述铰接座(50)连接，所述伸缩管(41)活动设置在所述第一连接孔(11)和所述第二连接孔(31)内；

旋转止挡组件(42)，所述旋转止挡组件(42)设置在所述伸缩管(41)的第二端，且所述旋转止挡组件(42)与所述第二定位部(30)的远离所述第一定位部(10)的一端的端面轴向抵接或分离。

2.根据权利要求1所述的辅助定位装置，其特征在于，所述旋转止挡组件(42)包括：安装座(42a)，所述安装座(42a)设置在所述伸缩管(41)的第二端；

止挡臂(42b)，所述止挡臂(42b)可枢转地设置在所述安装座(42a)上，且所述止挡臂(42b)的第一端由所述伸缩管(41)的外侧壁伸出或回缩。

3.根据权利要求2所述的辅助定位装置，其特征在于，所述旋转止挡组件(42)还包括传动齿轮(42c)，所述传动齿轮(42c)可枢转地设置在所述安装座(42a)上，所述止挡臂(42b)的第二端具有与所述传动齿轮(42c)啮合的齿轮段；所述辅助定位装置包括第一驱动部(60)，所述第一驱动部(60)与所述传动齿轮(42c)驱动连接。

4.根据权利要求2所述的辅助定位装置，其特征在于，所述伸缩管(41)包括：套管(41a)，所述旋转止挡组件(42)设置在所述套管(41a)的第二端的内部，所述套管(41a)的第二端的侧壁上具有用于避让所述止挡臂(42b)运动的避让孔(41b)；

伸缩杆(41c)，所述伸缩杆(41c)沿所述套管(41a)的轴向活动设置在所述套管(41a)的第一端，所述伸缩杆(41c)与所述铰接座(50)连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的辅助定位装置，其特征在于，所述第一定位部(10)包括卡环(12)，所述第一连接孔(11)位于所述卡环(12)上，所述卡环(12)套设在所述筒体(20)的所述第一筒节(21)的一端。

6.根据权利要求5所述的辅助定位装置，其特征在于，所述第一定位部(10)还包括锁紧件，所述卡环(12)包括：第一半卡环(12a)；

第二半卡环(12b)，所述第一半卡环(12a)的第一端与所述第二半卡环(12b)的第一端可枢转地连接，所述第一半卡环(12a)的第二端与所述第二半卡环(12b)的第二端通过所述锁紧件连接，所述第一半卡环(12a)和所述第二半卡环(12b)之间形成径向定位空间。

7.根据权利要求5所述的辅助定位装置，其特征在于，所述卡环(12)的朝向所述筒体(20)的一侧具有挤压缓冲层。

8.根据权利要求5所述的辅助定位装置，其特征在于，所述连接部(40)为多个；所述第一连接孔(11)为多个，多个所述第一连接孔(11)沿所述卡环(12)的周向间隔设置，多个所述连接部(40)与多个所述第一连接孔(11)一一对应设置。

9.一种用于筒体焊接的辅助定位系统，包括辅助定位装置，其特征在于，所述辅助定位装置是权利要求1至8中任一项所述的辅助定位装置，所述辅助定位系统还包括第二驱动部(61)，所述第二驱动部(61)驱动所述辅助定位装置的所述连接部(40)运动。

说明书

用于筒体焊接的辅助定位装置及其辅助定位系统

技术领域

[0001] 本发明涉及筒体组对焊接技术领域，更具体地，涉及一种用于筒体焊接的辅助定位装置及其辅助定位系统。

背景技术

[0002] 罐式集装箱作为特箱的主要产品之一，已经展示出良好的市场发展前景。罐式集装箱的筒体是承载液体最重要的组成部件，筒体的工艺制造水平的高、低直接影响着整箱产品的质量。因此，采取工艺手段有效控制和提升筒体的工艺制造水平显得尤为重要。同时，也将为双层罐体的制造提供可靠的工艺支持。

[0003] 筒体包括多个依次连接且同轴设置的筒节和两端封头，两端封头与多个筒节中的位于最端部的筒节连接，各筒节之间通过焊接的方式连接。

[0004] 现有技术中的辅助定位装置，例如顶丝、千斤顶、拉锯等，均用于对单筒节的圆柱度和直线度进行调整。千斤顶和顶丝用于在筒节的内部进行支撑，以控制单筒节的节圆度。拉锯用于防止筒节旋拧。

[0005] 现有技术中的辅助定位装置无法在筒节焊接时提供有效定位，因而导致两筒节焊接后存在同轴度差（直线度差）、焊缝间隙不均、筒体圆柱度差的问题，从而严重影响筒体的产品质量和生产稳定性。同时还存在组装效率低、工作人员劳动强度大、延误生产时间的缺陷。

发明内容

[0006] 本发明旨在提供一种用于筒体焊接的辅助定位装置及其辅助定位系统，以解决现有技术中生产筒体时存在产品质量不稳定、生产效率低、工作人员劳动强度大的问题。

[0007] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于筒体焊接的辅助定位装置，包括：第一定位部，第一定位部与筒体的第一筒节连接；第二定位部，第二定位部与筒体的第二筒节连接；连接部，第一定位部和第二定位部通过连接部同轴地连接。

[0008] 进一步地，第一定位部具有第一连接孔，第二定位部具有与第一连接孔对应设置的第二连接孔，连接部与第一连接孔、第二连接孔配合设置。

[0009] 进一步地，辅助定位装置还包括铰接座，连接部通过铰接座与第一定位部连接，且连接部的运动方向位于第一连接孔的延伸方向上。

[0010] 进一步地，连接部包括：伸缩管，伸缩管的第一端与铰接座连接，伸缩管活动设置在第一连接孔和第二连接孔内；旋转止挡组件，旋转止挡组件设置在伸缩管的第二端，且旋转止挡组件与第二定位部的远离第一定位部的一端的端面轴向抵接或分离。

[0011] 进一步地，旋转止挡组件包括：安装座，安装座设置在伸缩管的第二端；止挡臂，止挡臂可枢转地设置在安装座上，且止挡臂的第一端由伸缩管的外侧壁伸出或回缩。

[0012] 进一步地，旋转止挡组件还包括传动齿轮，传动齿轮可枢转地设置在安装座上，止挡臂的第二端具有与传动齿轮啮合的齿轮段；辅助定位装置包括第一驱动部，第一驱动部与传动齿轮驱动连接。

[0013] 进一步地，伸缩管包括：套管，旋转止挡组件设置在套管的第二端的内部，套管的第二端的侧壁上具有用于避让止挡臂运动的避让孔；伸缩杆，伸缩杆沿套管的轴向活动设置在套管的第一端，伸缩杆与铰接座连接。

[0014] 进一步地，第一定位部包括卡环，第一连接孔位于卡环上，卡环套设在筒体的第一筒节的一端。

[0015] 进一步地，第一定位部还包括锁紧件，卡环包括：第一半卡环；第二半卡环，第一半卡环的第一端与第二半卡环的第一端可枢转地连接，第一半卡环的第二端与第二半卡环的第二端通过锁紧件连接，第一半卡环和第二半卡环之间形成径向定位空间。

[0016] 进一步地，卡环的朝向筒体的一侧具有挤压缓冲层。

[0017] 进一步地，连接部为多个；第一连接孔为多个，多个第一连接孔沿卡环的周向间隔设置，多个连接部与多个第一连接孔一一对应设置。

[0018] 根据本发明的另一个方面，提供了一种用于筒体焊接的辅助定位系统，包括辅助定位装置，辅助定位装置是上述的辅助定位装置，辅助定位系统还包括第二驱动部，第二驱动部驱动辅助定位装置的连接部运动。

[0019] 本发明中的第一定位部与筒体的第一筒节连接，第二定位部与筒体的第二筒节连接，第一定位部和第二定位部通过连接部同轴地连接。使用本发明中的辅助定位装置时，首先将第一定位部安装在筒体的第一筒节上，然后将第二定位部安装在筒体的第二筒节上，而后通过连接部将第一定位部和第二定位部连接，从而实现筒体的第一筒节与第二筒节有效连接并定位，进而保证了焊接筒体的可靠性、保证了筒体的同轴度和直线度、提高了筒体的成品质量、保证了产品的质量稳定性、提高了生产效率、降低了工作人员的劳动强度。同时，本发明中的辅助定位装置具有结构简单、制造成本低的特点。

附图说明

[0020] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0021] 图1示意性示出了本发明中的筒体与辅助定位装置的连接关系示意图；

[0022] 图2示意性示出了图1中P处局部放大图；

[0023] 图3示意性示出了本发明中的连接部的结构示意图；

[0024] 图4示意性示出了本发明中的旋转止挡组件处于解锁位置的结构示意图；

[0025] 图5示意性示出了本发明中的旋转止挡组件处于锁紧位置的结构示意图；

[0026] 图6示意性示出了本发明中的辅助定位系统的气动原理图；以及

[0027] 图7示意性示出了本发明中的辅助定位系统的电气原理图。

[0028] 图中附图标记：10、第一定位部；11、第一连接孔；12、卡环；12a、第一半卡环；12b、第二半卡环；20、筒体；21、第一筒节；22、第二筒节；30、第二定位部；31、第二连接孔；40、连接部；41、伸缩管；41a、套管；41b、避让孔；41c、伸缩杆；42、旋转止挡组件；42a、安装座；42b、止挡臂；42c、传动齿轮；50、铰接座；60、第一驱动部；61、第二驱动部；70、气源；80、第一开关阀；81、第二开关阀；90、止回阀；91、电源；92、第一时间继电器；93、第二时间继电器；94、第一开关；95、第二开关。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0030] 作为本发明的第一个方面，提供了一种用于筒体焊接的辅助定位装置。如图1至图5所示，辅助定位装置包括第一定位部10、第二定位部30和连接部40，第一定位部10与筒体
20的第一筒节21连接，第二定位部30与筒体20的第二筒节22连接，第一定位部10和第二定位部30通过连接部40同轴地连接。使用本发明中的辅助定位装置时，首先将第一定位部10安装在筒体20的第一筒节21上，然后将第二定位部30安装在筒体20的第二筒节22上，而后通过连接部40将第一定位部10和第二定位部30连接，从而实现筒体20的第一筒节21与第二筒节22有效连接并定位，进而保证了焊接筒体20的可靠性、保证了筒体20的同轴度和直线度、提高了筒体20的成品质量、保证了产品的质量稳定性、提高了生产效率、降低了工作人员的劳动强度。同时，本发明中的辅助定位装置具有结构简单、制造成本低的特点。

[0031] 本发明中的第二定位部30与第一定位部10的结构相同。

[0032] 如图1所示的实施例中，第一定位部10具有第一连接孔11，第二定位部30具有与第一连接孔11对应设置的第二连接孔31，连接部40与第一连接孔11、第二连接孔31配合设置。由于连接部40通过第一连接孔11和第二连接孔31对第一定位部10和第二定位部30进行有效定位，因而保证了第一定位部10和第二定位部30的连接可靠性，从而保证二者在筒体20焊接时，能够稳固地将第一筒节21和第二筒节22连接，进而保证了筒体20的质量稳定性、组装效率。

[0033] 如图1所示的实施例中，第一定位部10包括卡环12，第一连接孔11位于卡环12上，卡环12套设在筒体20的第一筒节21的一端。由于卡环12套设在筒体20的第一筒节21上，因而卡环12能够更好地与筒体20匹配连接，不仅保证了第一定位部10与筒体20的定位可靠性，还能调整筒体20的圆柱度，从而提高了辅助定位装置的使用可靠性。

[0034] 如图1所示的实施例中，第一定位部10还包括锁紧件，卡环12包括第一半卡环12a和第二半卡环12b，第一半卡环12a的第一端与第二半卡环12b的第一端可枢转地连接，第一半卡环12a的第二端与第二半卡环12b的第二端通过锁紧件连接，第一半卡环12a和第二半卡环12b之间形成径向定位空间。由于筒体20的第一筒节21通过第一半卡环12a和第二半卡环12b的配合固定，因而使卡环12能够更好地对筒体20进行定位，能够适应不同直径的筒体20，从而不仅扩大了辅助定位装置的使用范围，还提高了辅助定位装置的使用可靠性。由于第一半卡环12a和第二半卡环12b通过锁紧件锁紧，因而不仅保证了卡环12与筒体20的定位可靠性，还提高了卡环12的操作可靠性，使卡环12具有拆装方便的特点，从而进一步提高了辅助定位装置的使用可靠性。

[0035] 本发明中的卡环12的朝向筒体20的一侧具有挤压缓冲层。由于设置有挤压缓冲层，因而提高了卡环12与筒体20的定位可靠性，从而使卡环12更好地对筒体20进行定位。优选地，挤压缓冲层为铜层。进一步地，铜层通过铜焊的方法形成在卡环12上。由于挤压缓冲层为铜层，因而能够保证不会损伤卡环12和筒体20的同时，还能保证卡环12与筒体20紧密贴合，从而保证了辅助定位装置的定位可靠性和使用稳定性。

[0036] 本发明中的连接部40为多个；第一连接孔11为多个，多个第一连接孔11沿卡环12的周向间隔设置，多个连接部40与多个第一连接孔11一一对应设置。由于沿卡环12的周向设置多个连接部40，因而保证了卡环12与筒体20的连接可靠性和定位稳定性，保证了筒体20受力均匀，保证了筒体20焊接后具有同轴度、直线度好的特点。

[0037] 如图1所示的实施例中，第一半卡环12a上间隔设置有四个第一连接孔11，第二半卡环12b也间隔设置有四个第一连接孔11，每个第一连接孔11内均对应设置有一个连接部40。当八个连接部40均将第一定位部10和第二定位部30连接后，工作人员可以依次将连接部40卸除，从而依次对该连接部40对应位置处的两筒节的连接缝处进行焊接。由于将一个连接部40卸除后，还有七个连接部40保证第一定位部10和第二定位部30连接，因而焊接筒体20时，始终能够保持筒节之间具有稳定、可靠的连接力，从而提高了筒体20的焊接的可靠性。由于在保证相邻筒节定位可靠的同时，对筒体20进行逐段焊接，因而有效保证了筒体20的产品质量和生产可靠性。

[0038] 如图1所示的实施例中，辅助定位装置还包括铰接座50，连接部40通过铰接座50与第一定位部10连接，且连接部40的运动方向位于第一连接孔11的延伸方向上。由于连接部40通过铰接座50与第一定位部10连接，因而保证了连接部40与第一定位部10的连接可靠性，保证了连接部40的运动可靠性，从而保证了辅助定位装置使用可靠性。

[0039] 如图1至图3所示的实施例中，连接部40包括伸缩管41和旋转止挡组件42，伸缩管41的第一端与铰接座50连接，伸缩管41活动设置在第一连接孔11和第二连接孔31内；旋转止挡组件42设置在伸缩管41的第二端，且旋转止挡组件42与第二定位部30的远离第一定位部10的一端的端面轴向抵接或分离。由于设置有伸缩管41，因而可以实现连接部40在第一连接孔11和第二连接孔31内运动，由于在伸缩管41的第二端设置旋转止挡组件42，因而可以实现在伸缩管41由第二定位部30的第二连接孔31伸出后，通过旋转止挡组件42动作，使旋转止挡组件42止挡在第二定位部30的端面处，从而使第一定位部10和第二定位部30夹紧在连接部40的第一端和第二端之间，进而实现辅助定位装置对筒体20有效定位。

[0040] 如图2至图5所示的实施例中，旋转止挡组件42包括安装座42a和止挡臂42b，安装座42a设置在伸缩管41的第二端，止挡臂42b可枢转地设置在安装座42a上，且止挡臂42b的第一端由伸缩管41的外侧壁伸出或回缩。当止挡臂42b的第一端由伸缩管41的外侧壁伸出后，止挡臂42b的侧面与第二定位部30的端面抵接，从而实现旋转止挡组件42对第二定位部30的径向定位；当止挡臂42b的第一端由伸缩管41的外侧壁回缩时，止挡臂42b不再与第二定位部30之间具有抵接力作用，从而伸缩管41可在第一连接孔11和第二连接孔31内运动，进而实现连接部40对第一定位部10和第二定位部30的解锁。优选地，止挡臂42b为多个，多个止挡臂42b沿安装座42a的周向间隔设置。进一步地，止挡臂42b为三个。

[0041] 如图4和图5所示的实施例中，旋转止挡组件42还包括传动齿轮42c，传动齿轮42c可枢转地设置在安装座42a上，止挡臂42b的第二端具有与传动齿轮42c啮合的齿轮段；辅助定位装置包括第一驱动部60，第一驱动部60与传动齿轮42c驱动连接。由于止挡臂42b通过传动齿轮42c与止挡臂42b的齿轮段啮合而实现运动，从而保证了旋转止挡组件42的锁止可靠性和运动可靠性。优选地，第一驱动部60为叶片式摆动风缸。

[0042] 如图2至图5所示的实施例中，伸缩管41包括套管41a和伸缩杆41c，旋转止挡组件42设置在套管41a的第二端的内部，套管41a的第二端的侧壁上具有用于避让止挡臂42b运动的避让孔41b；伸缩杆41c沿套管41a的轴向活动设置在套管41a的第一端，伸缩杆41c与铰接座50连接。由于套管41a具有避让孔41b，因而止挡臂42b可通过避让孔41b向套管41a的外侧伸出，从而实现止挡功能。由于伸缩杆41c沿套管41a的轴向活动设置在套管41a的第一端，因而伸缩杆41c由套管41a向外伸出时，可使套管41a由第一连接孔11滑入第二连接孔31内，并使套管41a的第二端从第二连接孔31内伸出，而后通过止挡臂42b动作使第一定位部
10和第二定位部30锁紧，从而实现对筒体20的有效定位。由于第一驱动部60和旋转止挡组件42设置在套管41a内部，因而完全避免焊接飞溅对第一驱动部60和旋转止挡组件42的破坏，提高了连接部40的使用可靠性。优选地，在套管41a的第二端设置螺纹盖对套管41a的端部进行封堵，不但能够保护旋转止挡组件42，而且便于维修、性能稳定可靠。

[0043] 作为本发明的第二个方面，提供了一种用于筒体焊接的辅助定位系统。如图1至图7所示，辅助定位系统包括辅助定位装置，辅助定位装置是上述的辅助定位装置，辅助定位系统还包括第二驱动部61，第二驱动部61驱动辅助定位装置的连接部40运动。优选地，第二驱动部61为离合风缸，第二驱动部61设置在所套管41a内，伸缩杆41c为离合风缸的风缸杆。
本发明中的辅助定位系统可以实现自动化锁止或解锁，在保证定位可靠的同时，还具有自动化程度高、工作人员劳动强度小的特点。

[0044] 本发明中的辅助定位系统还包括气源70、第一开关阀80和第二开关阀81，气源70通过第一开关阀80与第二驱动部61连通，气源70通过第二开关阀81与第一驱动部60连通。由于设置有气源70，因而为第一驱动部60和第二驱动部61提供可靠的动力，由于设置有第一开关阀80和第二开关阀81，因而工作人员可以有效控制第一驱动部60和第二驱动部61的工作状态，从而保证了辅助定位装置的运行可靠性。

[0045] 优选地，第一开关阀80和第二开关阀81为电磁阀。进一步地，第一开关阀80和第二开关阀81为两位五通电磁阀。如图6所示的实施例中，辅助定位系统还包括止回阀90，气源70通过止回阀90与第一开关阀80和第二开关阀81连通。

[0046] 如图6所示的实施例中，连接部40为八个，每个连接部40的第一驱动部60和第二驱动部61均通过气源70供气，每个连接部40均对应设置有一套第一开关阀80、第二开关阀81和止回阀90。

[0047] 本发明中的辅助定位系统还包括电源91、第一时间继电器92、第二时间继电器93，电源91与第一开关阀80和第二开关阀81连接，第一时间继电器92和第二时间继电器93设置在第一开关阀80和第二开关阀81之间。优选地，辅助定位系统还包括第一开关94和第二开关95，第一开关94和第二开关95均与第一开关阀80和第二开关阀81连接，用于控制第一开关阀80和第二开关阀81的工作状态。

[0048] 如图7所示的实施例中，辅助定位系统的控制方案为：

[0049] 步骤S1：控制第一开关94使第一开关阀80和第二开关阀81得电，第二驱动部61动作以使套管41a的第二端从第二连接孔31内伸出；

[0050] 步骤S2：第一时间继电器92得电2秒后，第二开关阀81变换档位，以使第一驱动部60驱动连接部40的止挡臂42b伸出，用于止挡第二定位部30；

[0051] 步骤S3：第二时间继电器93得电2秒后，第二驱动部61动作以使套管41a向第一定位部10方向运动，从而使止挡臂42b与第二定位部30的端面抵接到位，完成锁紧步骤（锁紧时，应多个连接部40同时动作）；

[0052] 步骤S4：筒体20带动第一定位部10和第二定位部30在工作生产线上沿筒体20的周向旋转；

[0053] 步骤S5：控制第二开关95使第一开关阀80变换档位，第二驱动部61动作以使套管41a的第二端从第二连接孔31内伸出；

[0054] 步骤S6：第一时间继电器92得电2秒后，第二开关阀81变换档位，以使第一驱动部60驱动连接部40的止挡臂42b回缩，用于对第二定位部30解锁；

[0055] 步骤S7：第二时间继电器93得电2秒后，第二驱动部61动作以使套管41a向第一定位部10方向运动，从而使套管41a由第二连接孔31内退出，从而完成解锁步骤（解锁时，多个连接部40应逐个动作解锁）。

[0056] 本发明采用筒体20的旋转与专机焊接机头干涉区域的反馈信号，来控制第一开关阀80和第二开关阀81，以使第一驱动部60和第二驱动部61控制连接部40动作，从而控制两筒节间的环缝拼接距离，保证环缝焊接整个过程中始终有多点定位，进而保证筒体20焊接过程中的直线度。

[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。