具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

本发明的一个优选地实施方式提供了一种焊接装置。焊接装置用于焊接集装箱270的顶板和楣板之间的焊缝。集装箱270中，楣板位于集装箱270顶面的两端。顶板位于集装箱270顶面且位于两个楣板之间。顶板搭接在楣板上。该集装箱可以是40尺集装箱或20尺集装箱。

如图1至图6所示，焊接装置包括机架170、大梁180、横梁110与压脚组件120。大梁180沿集装箱270的长度方向延伸。集装箱270的两侧均设置有一个大梁180。大梁180固定设置。每个大梁180上均设置有一个机架170。沿大梁180的延伸方向，机架170可移动的设置。由此，设置在机架170上的横梁110和压脚组件120可以随机架170沿大梁180的延伸方向移动。这样，在焊接完集装箱270的一端的顶板和楣板之间的焊缝后，机架170可以移动至集装箱270的另一端，然后焊接集装箱270的另一端的顶板和楣板之间的焊缝。

本实施方式中，大梁180为机架170的移动导向。由此，机架170沿沿大梁180的延伸方向的移动平稳。

横梁110和压脚组件120设置在机架170上。横梁110沿集装箱270的宽度方向延伸。横梁110的一端设置在一个机架170上。横梁110的另一端设置在另一个机架170上。

压脚组件120为至少两个。压脚组件120沿横梁110的延伸方向间隔设置。每个压脚组件120包括壳体、压脚弹簧与压脚。壳体可以是空心圆柱。壳体的轴线沿竖直方向延伸。壳体的一端固定连接在横梁110的下表面。例如壳体的一端焊接连接横梁110。壳体的另一端开口。压脚弹簧位于壳体内。压脚可以是圆柱状结构。压脚的第一端伸入壳体的开口内。在竖直方向上，压脚可移动地设置。压脚的第二端位于壳体外。压脚的第一端不可掉出壳体的开口。例如壳体上可以设置销钉，压脚的第一端设置有外径增加的环形凸缘，销钉位于环形凸缘的远离横梁110的一侧，这样销钉可以阻挡环形凸缘，以避免环形凸缘掉出壳体的开口。压脚的第一端和压脚弹簧的远离横梁110的一端连接。这样，当压脚压紧顶板时，压脚弹簧变形，变形的压脚弹簧向压脚施加压脚向顶板偏置的作用力。

压脚弹簧位于壳体内，这样，在压脚压紧顶板时，后文的焊接机器人130焊接顶板和楣板之间的焊缝时，焊接的火花不能接触到压脚弹簧，进而保护压脚弹簧。

沿集装箱270的高度方向(竖直方向)，横梁110可移动地设置在两个机架170上。也就是说，横梁110可上下移动地设置在两个机架170上。这样横梁110带动压脚组件120上下移动，以使压脚组件120的压脚压紧顶板或离开顶板。

焊接装置还包括焊接机器人130。焊接机器人130可以自动寻找焊缝轨迹，并自动沿焊缝轨迹自动焊接。焊接机器人130可以是现有的用于集装箱270焊接的焊接机器人130，这里不再赘述。

横梁110向下移动，以使压脚组件120的压脚压紧顶板时，每个压脚组件120压紧顶板的一个位置，这样焊接组件通过至少两个压脚压紧顶板的至少两个位置，以使顶板和楣板之间紧密贴合，然后焊接机器人130自动寻找焊缝轨迹，并自动焊接，由此，至少两个压脚压紧顶板的至少两个位置，可以减少顶板的拱起，进而保证焊接质量。

焊接装置还包括平衡齿条、同步轴140与平衡齿轮260。平衡齿轮260的数量和平衡齿条的数量均为两个。平衡齿轮260和平衡齿条一一对应设置。平衡齿条沿集装箱270的高度方向延伸。每个机架170上均固定设置有一个平衡齿条。这样，一个平衡齿条位于横梁110的一端，另一个平衡齿条位于横梁110的另一端。

如图4所示，同步轴140为两个。两个同步轴140同轴设置。两个同步轴140通过联轴器连接。这样，两个同步轴140同时一起转动。同步轴140沿横梁110的延伸方向延伸。每个同步轴140均通过轴承连接至横梁110上。这样，每个同步轴140可转动地设置在横梁110上。每个同步轴140的远离另一个同步轴140的端部固定连接(例如焊接连接或通过键连接)有一个平衡齿轮260。平衡齿轮260的和同步轴140同轴设置。平衡齿轮260和与之对应的平衡齿条啮合。

本实施方式中，横梁110上下移动时，同步轴140随横梁110上下移动。此时在平衡齿轮260和平衡齿条的作用下，两个同步轴140同时以相同的转速转动。由此，横梁110的两端在上下方向上的移动可以同步，避免横梁110的两端在上下方向上的移动不同步，进而避免多个压脚对顶板的压力不均匀。

优选地，焊接装置包括横梁气缸230。横梁气缸230设置在机架170上。横梁气缸230和横梁110连接，以驱动横梁110上下移动。由此，横梁110的上下移动方便。

优选地，焊接装置还包括横梁导轨160。在每个机架170上均固定设置一个横梁导轨160。横梁导轨160沿上下方向延伸。横梁110的端部伸入横梁导轨160内。这样，横梁导轨160为横梁110的上下移动导向。

如图2和图3所示，焊接装置还包括过压保护装置150。过压保护装置150可以包括限位弹簧151和弹簧安装柱152。弹簧安装柱152包括第一柱体和与第一柱体的上方连接的第二柱体。第二柱体的直径大于第一柱体。机架170设置有和第一柱体的下端对应的安装孔内。安装孔的轴线沿集装箱270的高度方向延伸。第一柱体的下端伸入安装孔内。第一柱体可沿安装孔的轴线方向移动。第一柱体的下端不能脱出安装孔。这样，弹簧安装柱152沿集装箱270的高度方向可移动的设置。

限位弹簧151套设在弹簧安装柱152的第一柱体上。限位弹簧151位于横梁110的部分的正下方。这样，横梁110向下移动至第二柱体的位置处时。横梁110向下推动弹簧安装柱152，进而压缩限位弹簧151。此时变形的限位弹簧151向横梁110施加使其向上偏置的作用力。当限位弹簧151向横梁110施加的作用力能够克服使横梁110向下移动的作用力时，可以阻止横梁110继续向下移动。这样，限位弹簧151可以限制压脚对顶板的压力，避免压脚对顶板的压力过大而压坏顶板或使顶板变形，形成过压保护。

过压保护装置150包括第一过压保护装置和第二过压保护装置。在竖直方向上，第一过压保护装置位于第二过压保护装置的上方。这样，第二过压保护装置用于在焊接标准集装箱时，进行过压保护。第一过压保护装置用于在焊接高箱(高箱的高度尺寸大于标准集装箱的高度尺寸)时进行过压保护。可以理解，第二过压保护可以构造成可活动地或可拆卸地。这样，当待焊接的集装箱270的高度增加时，可以移开或拆除第二过压保护装置，然后使横梁110移动至位置高于第二过压保护装置的使用位置。然后将第二过压保护装置移动回或安装回其使用位置。这样，可以避免第二过压保护装置挡住横向向上移动，以用于焊接高度尺寸大的集装箱270。

焊接装置还包括限位插销250和限位底座240。限位插销250可拆卸地设置在限位底座240上。限位底座240设置在机架170上。在焊接装置用于焊接标准集装箱270时，限位插销250可以限制横向向上移动的距离。

优选地，大梁180为可以是工字梁。焊接装置还包括导向轮190。导向轮190可转动地设置在机架170上。每个机架170上至少设置一组导向轮190。一组导向轮190为两个。每组导向轮190中，两个导向轮190自上而下依次设置。每组导向轮190中，两个导向轮190的外周面之间存在间隔。工字梁的一个上翼板设置在每组导向轮190的两个导向轮190之间的间隔。这样导向轮190的外周抵接大梁180的上翼板。机架170移动时，导向轮190转动。由此，机架170移动时的摩擦力小。

如图5所示，焊接装置还包括锁紧装置200。锁紧装置200可包括锁紧螺栓。锁紧螺栓螺纹连接机架170。锁紧螺栓穿出机架170后可以抵接大梁180的外表面。这样，当机架170沿集装箱270的长度方向移动至预设位置时，可以拧紧锁紧螺栓，以将机架170锁定在大梁180上。

优选地，焊接装置还包括手柄220。拧开锁紧螺栓，以使机架170可以沿集装箱270的长度方向移动时，可以通过手柄220推拉机架170，以使机架170沿集装箱270的长度方向移动。

焊接装置还包括集装箱传送链和集装箱定位装置。集装箱传送链可以将待加工的集装箱270移动至加工工位。集装箱定位装置用于在加工位置定位集装箱270。

集装箱270还包括横梁定位装置210。横梁定位装置210可以包括横梁定位螺栓。横梁定位螺栓螺纹连接机架170。横梁定位螺栓穿出机架170后可以抵接横梁110的外表面。这样，当焊接装置停止焊接时，可以拧紧横梁定位装置210，以将横梁110锁紧在机架170上。在需要移动横梁110时，拧松横梁定位装置210即可从开横梁110。

集装箱定位装置包括升降台、平面基准垫块、侧面基准定位块、端面基准定位块，以及横向推位油缸和纵向推位油缸。横向推位油缸的轴可沿集装箱270的宽度方向移动。纵向推位油缸可沿集装箱270的长度方向移动。

本实施方式中，集装箱270的加工工艺流程如下：

集装箱传送链将待加工的集装箱270移动至本工位；

升降台把集装箱270下降至平面基准垫块上；

横向推位油缸动作，以在集装箱270的宽度方向上推动集装箱270的一个侧部的底角件的外侧面，以使集装箱270的另一个侧部的底角件的外侧面抵接侧面基准定位块；

纵向推位油缸动作，以在集装箱270的长度方向上推动集装箱270的一个端部的底角件的外端面，以使集装箱270的另一个端部的底角件的外端面抵接端面基准定位块；

横梁110向下移动，以使压脚将顶板压紧至楣板；

焊接机器人130自动焊接顶板和楣板之间的焊缝；

焊接机器人130完成焊接后收枪清枪归位；

横梁110向上移动，以使压脚回位以离开顶板，完成当前顶板和楣板之间的焊缝的焊接。

通过本实施方式的焊接装置焊接集装箱的顶板和楣板之间的焊缝，生产效率提高、工人劳动强度降低、焊后对楣板拱度修复等较现有生产工艺及装备提升约15％。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

上述的所有优选实施例中所述的流程仅是示例。除非发生不利的效果，否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。

此外，上述的所有优选实施例中所述的命令、命令编号和数据项仅是示例，因此可以以任何方式设置这些命令、命令编号和数据项，只要实现了相同的功能即可。各优选实施例的终端的单元也可以根据实际需要进行整合、进一步划分或删减。