CN104874898A - 一种u肋焊接装置及其对正机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种U肋焊接装置的对正机构，用于焊接装置的焊枪与U肋的角接缝的对正，包括焊枪、角接缝跟踪机构及设置二者的移动平台，在焊枪焊接时的移动方向上，角接缝跟踪机构位于焊枪的前侧；角接缝跟踪机构具有跟踪头，移动平台移动时，跟踪头始终沿角接缝移动，角接缝跟踪机构根据跟踪头的轨迹调整焊枪的位置。该对正机构能够保证在U肋内部焊接时，焊枪与角接缝对正，保证内部焊缝的焊接质量，使U肋和盖板焊接成稳固性更高的U肋单元，从而提高焊接后的U肋单元的抗疲劳度。本发明还公开了一种U肋焊接装置。

Description

一种U肋焊接装置及其对正机构
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体地，涉及一种U肋焊接装置及其对正机构。
背景技术
钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构，所述顶板和底板一般由U肋和底板焊接而成。
目前，钢箱梁的U肋与底板间的角焊缝均采用外部单面焊接。从外部焊接时，为了达到设计要求的熔透深度，通常在U肋外侧开坡口或者采用大电流进行焊接。采用大电流焊接时，焊接过程中的电流、电压和焊接速度的稳定程度直接影响焊接质量，难以保证焊接质量；在U肋外侧开坡口时，加工和组装时的坡口大小、钝边、间隙难以一致，也会直接影响焊接质量。
上述焊接方式往往会造成U肋内部存在未焊透、未熔合、焊瘤、熔透深度不符合要求等各种缺陷，使得U肋内部容易出现开口性缺陷，严重影响焊缝的强度。
为了提高U肋的焊缝质量，一种改进的方式是在U肋焊缝的内部和外部进行双面焊接，由于U肋内部的结构空间较小，很难保证焊枪与角接缝的对正。
因此，设计一种U肋焊接装置的对正机构，能够在焊接过程中保证焊枪与U肋内部角接缝对正，保证焊接质量，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种U肋焊接装置的对正机构，该对正机构能够在焊接过程中保证焊枪与U肋内部角接缝对正，保证焊接质量。本发明的另一个目的是提供一种U肋焊接装置。
为实现上述技目的，本发明提供一种U肋焊接装置的对正机构，用于焊接装置的焊枪与U肋的角接缝的对正，包括焊枪、角接缝跟踪机构及设置二者的移动平台；在所述焊枪焊接时的移动方向上，所述角接缝跟踪机构位于所述焊枪的前侧；所述角接缝跟踪机构具有跟踪头，所述移动平台移动时，所述跟踪头始终沿角接缝移动，所述角接缝跟踪机构根据所述跟踪头的轨迹调整所述焊枪的位置。
可选地，所述角接缝跟踪机构还包括摆动轴和弹性件；所述跟踪头位于所述摆动轴端部，所述弹性件一端连接所述摆动轴，另一端连接所述移动平台，使得所述摆动轴端部的所述跟踪头始终抵压所述角接缝。
可选地，所述角接缝跟踪机构还包括连接件，所述连接件一端连接所述摆动轴，另一端连接所述焊枪，使得所述焊枪的头部与所述摆动轴同步动作。
可选地，所述角接缝跟踪机构还包括传感器和第一控制器；所述传感器设于所述跟踪头，采集所述跟踪头的移动轨迹传递给所述第一控制器；所述第一控制器根据所述移动轨迹延时控制所述焊枪头部的轨迹。
可选地，所述弹性件为弹簧。
可选地，所述弹性件为伸缩件。
可选地，所述角接缝跟踪机构包括第二控制器和控制端，所述第二控制器接收所述跟踪头的移动轨迹，所述控制端安装在所述焊枪上，所述第二控制器控制所述控制端使得所述焊枪沿所述移动轨迹移动。
可选地，所述跟踪头设有滚轮，所述角接缝跟踪机构移动时，所述滚轮沿所述角接缝滚动。
可选地，所述跟踪头与所述焊枪的头部之间设有挡板。
本发明还提供了一种U肋焊接装置，所述U肋焊接装置从U肋内部焊接角接缝，包括上述任一项所述的对正机构。
本发明提供的U肋焊接装置的对正机构，用于焊接装置的焊枪与U肋的角接缝的对正，包括焊枪、角接缝跟踪机构及设置二者的移动平台，在焊枪焊接时的移动方向上，角接缝跟踪机构位于焊枪的前侧；角接缝跟踪机构具有跟踪头，移动平台移动时，跟踪头始终沿角接缝移动，角接缝跟踪机构根据跟踪头的轨迹调整焊枪的位置。
U肋焊接装置工作时，焊枪进入U肋内部焊接U肋内部的角接缝，在焊接过程中的移动方向上，角接缝跟踪机构的跟踪头位于焊枪前侧，跟踪头先沿着U肋与底板的角接缝处移动，焊枪再对角接缝进行焊接。角接缝跟踪机构在前面跟踪角接缝的位置，根据角接缝的位置调整焊枪的位置，保证焊枪与角接缝始终对正，从而保证焊接机构的焊接质量。
该对正机构能够保证在U肋内部焊接时，焊枪与角接缝的对正，保证内部焊缝的焊接质量，使U肋和盖板焊接成稳固性更高的U肋单元，从而提高焊接后的U肋单元的抗疲劳度。
本发明还提供了一种U肋焊接装置，包括上述对正机构，由于对正机构具有上述技术效果，故该U肋焊接装置也具有相应的技术效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的U肋焊接装置的对正机构一种具体实施方式的结构示意图；
其中，图1中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：
焊枪1；移动平台2；角接缝跟踪机构3；摆动轴31；弹性件32；跟踪头33；连接件34；挡板4。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参考图1，图1为本发明提供的U肋焊接装置的对正机构一种具体实施方式的结构示意图。
本发明提供了一种U肋焊接装置的对正机构，用于焊接装置的焊枪与U肋的角接缝的对正，包括焊枪1、角接缝跟踪机构3及设置二者的移动平台2；在焊枪1焊接时的移动方向上，角接缝跟踪机构3位于焊枪1的前侧；角接缝跟踪机构3具有跟踪头33，移动平台2移动时，跟踪头33始终沿角接缝移动，角接缝跟踪机构3根据跟踪头33的轨迹调整焊枪1的位置。
U肋与底板焊接成U肋单元的过程中，为了提高焊接质量，一种改进的方案是在U肋的内外双面焊接角接缝，焊枪1进入U内部焊接时，该对正机构用于调整焊枪1与角接缝的装置，保证焊接对正。
该U肋焊接装置工作时，焊枪1进入U肋内部，在焊接过程中的移动方向上，角接缝跟踪机构3的跟踪头33位于焊枪1前侧，跟踪头33先沿着U肋与底板的角接缝处移动，焊枪1再对角接缝进行焊接。角接缝跟踪机构3在前面跟踪角接缝的位置，根据角接缝的位置调整焊枪1的位置，保证焊枪1与角接缝始终对正，从而保证焊接装置的焊接质量。
该对正机构能够保证在U肋内部焊接时，焊枪1与角接缝的对正，保证内部焊缝的焊接质量，使U肋和盖板焊接成稳固性更高的U肋单元，从而提高焊接后的U肋单元的抗疲劳度。
一种优选的实施方式中，角接缝跟踪机构3还包括摆动轴31和弹性件32；跟踪头33位于摆动轴31端部，弹性件32一端连接摆动轴31，另一端连接移动平台2，使得摆动轴31端部的跟踪头33始终抵压角接缝。
弹性件32连接移动平台2和摆动轴31，使摆动轴31具有向外摆动的趋势，使得跟踪头33始终抵靠U肋的边沿，U肋的边沿与底板形成角接缝，跟踪头33能够始终抵压角接缝。U肋边沿的形状或位置变化时，角接缝的位置将发生变化，弹性件32能够使得摆动轴31根据角接缝的位置变化做相应的摆动调整，使得跟踪头33始终与U肋的边沿保持接触，保证跟踪头33能够始终沿着角接缝移动。
角接缝跟踪机构3的跟踪头33能够始终沿着角接缝移动，跟踪头33移动的轨迹即为角接缝的轨迹，角接缝跟踪机构3可以根据角接缝的轨迹调整焊枪1，保证焊接过程中，焊枪1始终与角接缝对正。
调整焊枪1位置的方式有多种，可以通过机械结构的方式实现，也可以通过控制的方式实现，还可以通过机械结构和控制相结合的方式实现。
进一步的实施方式中，角接缝跟踪机构3还包括连接件34，连接件34一端连接摆动轴31，另一端连接焊枪1，使得焊枪1的头部与摆动轴31同步动作。
该实施方式通过机械结构实现上述对正时，具体的，该角接缝跟踪机构3通过设置连接件34，使得焊枪1的头部与摆动轴31同步动作。跟踪头33沿着角接缝移动时，如果角接缝的位置发生变化，跟踪头33将沿着角接缝的轨迹移动，该过程中，摆动轴31做相应的摆动，同时带动焊枪1的头部做相应的摆动，使得焊枪1的头部始终沿着角接缝焊接，保证焊枪1的头部与角接缝的对正。
另一种进一步改进的实施方式中，角接缝跟踪机构3还包括传感器和第一控制器；传感器设于跟踪头33，采集跟踪头33的移动轨迹传递给第一控制器；第一控制器根据移动轨迹延时控制焊枪1的头部的轨迹。
该实施方式通过机械结构和控制相结合的方式实现对正，具体的，跟踪头33与焊枪1的头部有一定的距离，角接缝的位置有变化时，跟踪头在变化位置随动变化，此时，焊枪1的头部还未到达变化位置，需要焊枪1的头部在到达变化位置再随动变化，需要焊枪的头部的位置变化有一定的延时。
跟踪头33根据角接缝的位置变化相应的改变位置时，传感器将跟踪头33的位置变化的情况传递给第一控制器，第一控制器根据移动速度及跟踪头与焊枪头部的距离获得延时时间，经过延时时间后调整焊枪1位置，保证焊枪1头部与角接缝的对正。
具体的，可以在第一控制器内预设焊枪1移动的轨迹，该轨迹相当于跟踪头33的预设轨迹，实际轨迹与预设轨迹不同时，跟踪头33做相应的变化，传感器将检测到的跟踪头33位置变化传递给第一控制器，第一控制器根据该变化对焊枪1做相应的调整，使焊枪1按照实际轨迹焊接。
具体的，弹性件32可以为弹簧，也可以为伸缩件。
弹性件32用于对摆动轴31施加拉力，使摆动轴31具有向外向下摆动的趋势，能够使得摆动轴31端部的跟踪头33始终抵靠U肋下侧的边沿。该弹性件32可以为具有弹性的部件，例如弹簧，也可以为不具有弹性，能够提供拉力的部件，例如伸缩杆。
除了上述方式，还可以通过控制方式实现上述对正，另一种优选的实施方式中，角接缝跟踪机构3包括第二控制器和控制端，第二控制器接收跟踪头33的移动轨迹，控制端安装在焊枪1上，第二控制器控制控制端使得焊枪1沿移动轨迹移动。
该实施方式中，跟踪头33和焊枪1可以分别动作，先由跟踪头采集移动轨迹，第二控制器根据移动轨迹控制焊枪1焊接过程中的轨迹，保证焊接对正，实现高质量的焊接。
上述各实施方式中，跟踪头33设有滚轮，角接缝跟踪机构3移动时，滚轮沿角接缝滚动。
该角接缝跟踪机构3移动时，滚轮沿角接缝滚动，将跟踪头33的滑动摩擦转变成滚动摩擦，可以减小与角接缝接触产生的摩擦力，从而减少磨损，提高跟踪精度。
进一步的，跟踪头33与焊枪1的头部之间设有挡板4。
焊枪1与跟踪头33同步动作时，需要焊枪1的头部与跟踪头33的距离较近，该挡板4能够避免跟踪头33被焊接产生的火花、烟尘损坏。如图1所示，挡板4可以设置在连接件34上。
除了上述对正机构，本发明还提供了一种U肋焊接装置，所述U肋焊接装置从U肋内部焊接角接缝，包括上述任一项所述的对正机构。
由于对正机构具有上述技术效果，故该U肋焊接装置也具有相应的技术效果，该U肋焊接装置的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种U肋焊接装置的对正机构，用于焊接装置的焊枪与U肋的角接缝的对正，其特征在于，包括焊枪(1)、角接缝跟踪机构(3)及设置二者的移动平台(2)；在所述焊枪(1)焊接时的移动方向上，所述角接缝跟踪机构(3)位于所述焊枪(1)的前侧；所述角接缝跟踪机构(3)具有跟踪头(33)，所述移动平台(2)移动时，所述跟踪头(33)始终沿角接缝移动，所述角接缝跟踪机构(3)根据所述跟踪头(33)的轨迹调整所述焊枪(1)的位置。
2.如权利要求1所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述角接缝跟踪机构(3)还包括摆动轴(31)和弹性件(32)；所述跟踪头(33)位于所述摆动轴(31)端部，所述弹性件(32)一端连接所述摆动轴(31)，另一端连接所述移动平台(2)，使得所述摆动轴(31)端部的所述跟踪头(33)始终抵压所述角接缝。
3.如权利要求2所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述角接缝跟踪机构(3)还包括连接件(34)，所述连接件(34)一端连接所述摆动轴(31)，另一端连接所述焊枪(1)，使得所述焊枪(1)的头部与所述摆动轴(31)同步动作。
4.如权利要求2所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述角接缝跟踪机构(3)还包括传感器和第一控制器；所述传感器设于所述跟踪头(33)，采集所述跟踪头(33)的移动轨迹传递给所述第一控制器；所述第一控制器根据所述移动轨迹延时控制所述焊枪(1)的头部的轨迹。
5.如权利要求2所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述弹性件(32)为弹簧。
6.如权利要求2所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述弹性件(32)为伸缩件。
7.如权利要求1所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述角接缝跟踪机构(3)包括第二控制器和控制端，所述第二控制器接收所述跟踪头(33)的移动轨迹，所述控制端安装在所述焊枪(1)上，所述第二控制器控制所述控制端使得所述焊枪(1)沿所述移动轨迹移动。
8.如权利要求1至7任一项所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述跟踪头(33)设有滚轮，所述角接缝跟踪机构(3)移动时，所述滚轮沿所述角接缝滚动。
9.如权利要求8所述的U肋焊接装置的对正机构，其特征在于，所述跟踪头(33)与所述焊枪(1)的头部之间设有挡板(4)。
10.一种U肋焊接装置，所述U肋焊接装置从U肋内部焊接角接缝，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的对正机构。
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