一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法技术方案

本发明专利技术涉及一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法，属于焊接技术领域。技术方案是：横梁组件（1）中的滑板（27）与压紧导向装置（4）的安装座连接，横梁组件（1）的滑板侧方装有滑板手动锁紧组件（3），横梁组件（1）的滑板上方装有滑板电驱动组件（2），U型肋组装定位装置（5）和板型肋组装定位装置（6）安装在压紧导向装置（4）的连接架上。本发明专利技术的有益效果是：适用范围广，既能够对U型肋工件进行定点组装定位，又能够对板型肋工件实现连续组装定位，U型肋工件组装定位装置通过快速更换仿形插板提高产品适用范围和对工件的矫形能力，板型肋组装定位装置通过连续调整的压紧轮实现快速、准确的定位压紧。准确的定位压紧。准确的定位压紧。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法


[0001]本专利技术涉及一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法，特别是用于U型肋工件和板型肋工件与底板组装定位，属于焊接


技术介绍

[0002]钢箱梁是目前桥梁钢结构中应用非常广泛的结构类型，其中，顶板、底板单元是钢箱梁的最基本结构的板单元，板单元组装焊接是桥梁钢结构制作中一项重要的工作。顶板、底板单元加工的其中一个工序是将U型肋工件或板型肋工件与底板进行组装定位及人工点焊。传统加工方法为：工人依靠简易工装对有尺寸偏差的工件强制变形、定位并压紧，消除U型肋工件或板型肋工件与底板之间的间隙，然后利用二氧化碳气体保护焊焊接固定。这种加工方法不仅操作不方便，劳动强度大，生产效率低，而且加工精度难以保证。为解决上述问题，相关设备制造企业研发出两种类型的U型肋工件组装定位装置。一种类型为配合连续自动焊接功能的连续组装定位系统，该系统从工作起始点对工件矫形后能始终保持压紧和定位的状态，并沿工件长度方向移动，边组装边配合自动焊接系统固定U型肋工件和底板；但由于连续焊接过程中工件会产生较大应力，严重影响组装定位系统对工件中段和末段的矫形压紧能力，致使组焊后工件尺寸普遍偏差较大，增加了后面工序的操作难度，且该系统仅仅给出了U型肋工件和底板组装方法，不能实现板型肋与底板的组装定位功能。另一种类型为间断式组装定位系统，依靠仿形工装在设定好的点位向下压紧工件并矫形，消除U型肋工件与底板之间的间隙，一个点位组焊完成后，工装抬起脱离工件，依靠行走系统移动至下一点位，继续下压工件，依次完成所有点位的组装定位工作，该种类型的产品普遍存在适用范围窄、调整不方便、配件成本高、无法实现板型肋与底板的组装定位功能等不足。
[0003]本专利技术所述的U型肋工件指的是:由折弯或辊压成形的U型加强肋；U型肋与底板拼焊加工成板单元工件。板型肋工件指的是：平板型加强肋；板型肋与底板拼焊加工成板单元工件。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法，既能够对U型肋工件进行定点组装定位，又能够对板型肋工件实现连续组装定位，U型肋工件组装定位装置通过快速更换仿形插板提高产品适用范围和对工件的矫形能力，板型肋组装定位装置通过连续调整的压紧轮实现快速、准确的定位压紧，两种功能互不干涉，方便切换，提高了生产效率和加工质量，解决
技术介绍
中存在的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统及焊接方法，所述板单元组装包含将U型肋工件或板型肋工件与底板进行组装定位及点焊；包含横梁组件、滑板电驱动组件、滑板手动锁紧组件、压紧导向装置、U型肋组装定位装置和板型肋组装定位装置；横梁组件中的滑板与压紧导向装置的安装座连接，横梁组件的滑板侧方装有滑板手动锁紧组件，横梁组
件的滑板上方装有滑板电驱动组件，U型肋组装定位装置和板型肋组装定位装置安装在压紧导向装置的连接架上。
[0006]所述横梁组件中的纵板一和纵板二两端分别与上横板和下横板两端连接，构成矩形的导向横梁，导向横梁中的纵板二通过上直线导轨与滑板连接，导向横梁中的下横板通过下直线导轨与滑板连接。纵板二上还安装有三角形齿式齿条，该三角形齿式齿条与滑板手动锁紧组件中的齿形锁紧块具有相同的齿形结构，形成啮合关系，将滑板与导向横梁完全锁紧固定。
[0007]所述滑板手动锁紧组件包含固定导向套、调整丝杠、压盖、齿形锁紧块、平动轴和平键，固定导向套的内壁为阶梯结构，内径较大的一端为固定导向套内孔，内孔壁上设有轴向布置的滑槽，固定导向套内径较小的一端为螺纹孔；平动轴与固定导向套的内孔配合安装，平动轴上设有平键，平键在滑槽内滑动；平动轴一端固定连接齿形锁紧块，平动轴另一端设有中心凹槽并固定环形的压盖，调整丝杠的一端设有环形凹槽，调整丝杠的端部穿过压盖内环进入平动轴的中心凹槽，压盖恰好卡在环形凹槽内；调整丝杠的螺纹与固定导向套螺纹孔的螺纹啮合连接；齿形锁紧块与三角形齿式齿条啮合匹配。平动轴及平键是为限制齿形锁紧块跟随调整丝杠一起转动，平动轴只能平动，不能转动。调整丝杠可相对平动轴转动，但不能与其产生平移运动，通过手动转动调整丝杠，实现齿形锁紧块的伸出和缩回，进而完成对三角形齿式齿条的锁紧和松开。
[0008]所述横梁组件中的上横板安装有齿条，该齿条与滑板电驱动组件中的行走齿轮啮合；滑板电驱动组件通过减速机安装板连接到横梁组件的滑板上，依靠伺服电机驱动，精密行星减速机传动，精密行星减速机的输出轴上安装行走齿轮。
[0009]所述压紧导向装置包含导向安装架、动力系统、整体导向板、浮动导向板和中间导向压板，导向安装架直接与滑板连接，动力系统安装在导向安装架上；动力系统由液压油缸一输出驱动力，油缸杆伸出，驱动U型肋组装定位装置和板型肋组装定位装置向下压紧工件，油缸杆缩回，U型肋组装定位装置和板型肋组装定位装置抬起释放工件。
[0010]所述U型肋组装定位装置采用仿形插板的结构形式；仿形插板通过一组相互垂直的定位止口一和定位止口二固定安装在压紧导向装置的浮动导向板下端，并用顶紧螺栓连接仿形插板后，顶紧浮动导向板侧面进行二次预紧。
[0011]所述左右两块浮动导向板各安装一块仿形插板，通过液压油缸一输出驱动力，带动整体导向板、摆动板、浮动导向板运动，完成仿形插板与U型肋工件的接触、定位和压紧；仿形插板与U型肋工件接触的表面尺寸，依照图纸上标准U型肋工件的尺寸制作。当需要组装定位的U型肋工件尺寸发生变化时，该U型肋组装定位装置需要更换与U型肋工件尺寸对应的仿形插板。
[0012]所述板型肋组装定位装置通过连接支架连接到压紧导向装置中的整体导向板上，随整体导向板的上下运动而运动；板型肋组装定位装置包含工装支架、可调式上压轮、固定式侧压轮和可移动式侧压轮；工装支架通过左右两根固定销轴与连接支架相连，连接支架上固定销轴的上下两侧各有一组定位销孔，利用两根插拔式定位销，可将工装支架固定在0
°
和180
°
两个位置上；当需要使用板型肋组装定位装置时，工装支架安装在0
°
位置，并将定位销插入对应的定位销孔；当需要使用U型肋组装定位装置时，工装支架安装在180
°
位置，并将插拔式定位销插入对应的定位销孔；可调式上压轮安装在一组导向座一上，导向座一
中间位置连接一根梯形丝杠，梯形丝杠通过丝杠螺母同时固定在工装支架上，导向座一两侧分别连接一根导向轴一，两根导向轴一通过两组导向轴套一分别固定在工装支架上。利用人工转动梯形丝杠，可带动导向座一沿梯形丝杠轴线方向移动，导向座一不能水平方向平动或转动。
[0013]一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接方法，所述板单元组装包含将U型肋工件或板型肋工件与底板进行组装定位及点焊；对于U型肋工件，使用U型肋组装定位装置将U型肋工件与底板之间定位，首先利用滑板电驱动组件带动横梁组件的滑板移动，将U型肋组装定位装置两侧仿形插板的中线位置与U型肋工件的中线位置重合，然后依靠压紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，所述板单元组装包含将U型肋工件或板型肋工件与底板进行组装定位及点焊；其特征在于：包含横梁组件（1）、滑板电驱动组件（2）、滑板手动锁紧组件（3）、压紧导向装置（4）、U型肋组装定位装置（5）和板型肋组装定位装置（6）；横梁组件（1）中的滑板（27）与压紧导向装置（4）的安装座连接，横梁组件（1）的滑板侧方装有滑板手动锁紧组件（3），横梁组件（1）的滑板上方装有滑板电驱动组件（2），U型肋组装定位装置（5）和板型肋组装定位装置（6）安装在压紧导向装置（4）的连接架上。2.根据权利要求1所述的一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，其特征在于：所述横梁组件（1）中的纵板一（11）和纵板二（12）两端分别与上横板（14）和下横板（13）两端连接，构成矩形的导向横梁，导向横梁中的纵板二（12）通过上直线导轨（15）与滑板（27）连接，导向横梁中的下横板（13）通过下直线导轨（16）与滑板（27）连接；纵板二（12）上还安装有三角形齿式齿条（17），该三角形齿式齿条与滑板手动锁紧组件（3）中的齿形锁紧块（18）具有相同的齿形结构，形成啮合关系，将滑板（27）与导向横梁完全锁紧固定。3.根据权利要求1或2所述的一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，其特征在于：所述滑板手动锁紧组件（3）包含固定导向套（22）、调整丝杠（20）、压盖（26）、齿形锁紧块（18）、平动轴（29）和平键，固定导向套（22）的内壁为阶梯结构，内径较大的一端为固定导向套（22）内孔，内孔壁上设有轴向布置的滑槽（30），固定导向套（22）内径较小的一端为螺纹孔；平动轴（29）与固定导向套（22）的内孔配合安装，平动轴（29）上设有平键（25），平键（25）在滑槽（30）内滑动；平动轴（29）一端固定连接齿形锁紧块（18），平动轴（29）另一端设有中心凹槽并固定环形的压盖（26），调整丝杠（20）的一端设有环形凹槽（28），调整丝杠（20）的端部穿过压盖（26）内环进入平动轴（29）的中心凹槽，压盖（26）恰好卡在环形凹槽（28）内；调整丝杠（20）的螺纹与固定导向套（22）螺纹孔的螺纹啮合连接；齿形锁紧块（18）与三角形齿式齿条（17）啮合匹配；平动轴（29）及平键（25）是为限制齿形锁紧块（18）跟随调整丝杠（20）一起转动，平动轴（29）只能平动，不能转动；调整丝杠（20）可相对平动轴转动，但不能与其产生平移运动，通过手动转动调整丝杠（20），实现齿形锁紧块（18）的伸出和缩回，进而完成对三角形齿式齿条（17）的锁紧和松开。4.根据权利要求1或2所述的一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，其特征在于：所述横梁组件（1）中的上横板（14）安装有齿条（33），该齿条（33）与滑板电驱动组件（2）中的行走齿轮（34）啮合；滑板电驱动组件（2）通过减速机安装板（35）连接到横梁组件（1）的滑板（27）上，依靠伺服电机（31）驱动，精密行星减速机（32）传动，精密行星减速机（32）的输出轴上安装行走齿轮（34）。5.根据权利要求1或2所述的一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，其特征在于：所述压紧导向装置（4）包含导向安装架（52）、动力系统、整体导向板（43）、浮动导向板（48）和中间导向压板（49），导向安装架（52）直接与滑板（27）连接，动力系统安装在导向安装架（52）上；动力系统由液压油缸一（41）输出驱动力，油缸杆伸出，驱动U型肋组装定位装置（5）和板型肋组装定位装置（6）向下压紧工件，油缸杆缩回，U型肋组装定位装置（5）和板型肋组装定位装置（6）抬起释放工件。6.根据权利要求1或2所述的一种桥梁钢结构中的板单元组装焊接系统，其特征在于：所述U型肋组装定位装置（5）采用仿形插板的结构形式；仿形插板（50）通过一组相互垂直的定位止口一（53）...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜磊，张欣，尹福源，赵宏宇，高志远，陈泓旭，崔建涛，
申请(专利权)人：唐山开元自动焊接装备有限公司，
类型：发明
国别省市：