本發明專利技術公開了一種U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，包括一對平行設置的鋼軌、在鋼軌上移動的龍門框架，兩根鋼軌之間鋪設組裝平臺；所述龍門框架包括上橫梁、下橫梁、四根立柱和兩個走行梁，上橫梁和下橫梁分別固定在前面的兩根立柱之間，兩個走行梁的底部各設置一個龍門走行；上橫梁上設有可移動的焊接系統；下橫梁上設有可移動的二維可調定位壓緊系統。本發明專利技術將二維可調定位壓緊系統與打磨除塵系統、機器人焊接系統相結合，實現了U形肋板單元待焊接區域的打磨除塵、U形肋定位、壓緊以及機器人定位焊的全自動化控制為一體，本發明專利技術具有正交異性橋板單元U形肋組裝精度高、自動組裝生產效率高、焊縫質量穩定的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大型橋梁鋼結構焊接
，具體涉及ー種專門用于組裝焊接U形肋板単元的自動組裝定位焊接系統。
技術介紹
在我國的大型鋼結構橋梁中，有一種叫做箱型結構的橋梁，其結構是順橋向四周都是鋼結構體，中間被多層橫隔板隔為一段段空間，整體結構象一個巨形的長箱子，故為箱型結構。其制造過程是由若干個板單元，焊接成橋梁段，再由橋梁段對接組裝焊接成大橋的鋼結構整體。板單元是箱型結構的最基本的結構單元，它有若干種，其中很常見的ー種，也是制造難度較大的ー種就是U形肋板単元，其結構示 意圖見圖1和圖2，它由橋面板14和焊接在橋面板14上的多個U形肋15組成，它主要是構成箱型梁的上橋面和下橋面，有些橋梁兩側腹板處也有分布。長期以來，U形肋板単元的制造方式是人工輔助以簡單エ裝進行組裝焊接，這種生產方式存在的問題是U形肋間距精度差，U形肋間平行度差，不能保證與面板密貼。同時還存在效率低，勞動強度大，同時，暴露式除銹垢方式造成銹垢塵彌漫，使工作環境惡劣等諸多問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供ー種操作簡單，能使工作效率和產品質量得到顯著提高的多功能U形肋板単元自動組裝定位焊接系統。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是U形肋板単元自動組裝定位焊接系統，包括ー對平行設置的鋼軌、在鋼軌上移動的龍門框架，兩根鋼軌之間鋪設組裝平臺；所述龍門框架包括上橫梁、下橫梁、四根立柱和兩個走行梁，上橫梁和下橫梁分別固定在前面的兩根立柱之間，兩個走行梁的底部各設置ー個龍門走行；上橫梁上設有可移動的焊接系統；下橫梁上設有可移動的ニ維可調定位壓緊系統。其中，所述龍門走行設在走行梁的一端，包括走行輪及輪軸，通過軸承和軸承架與走行梁聯接；還包括變速箱及電動機，由電動機聯接變速箱輸入軸旋轉，變速箱輸出端法蘭與走行梁聯接，變速箱輸出軸聯接輪軸，由電機帶動走行輪使龍門框架沿鋼軌行走。其中，所述走行梁與鋼軌之間設有夾軌裝置，用于在ニ維可調定位壓緊系統上方油缸下壓之前，用來先夾緊鋼軌，以避免整個機床脫離鋼軌而懸浮起來；夾軌裝置包括夾軌油缸和夾ロ件，夾軌油缸用螺栓固定在兩側走行梁的同向端頭上方，夾ロ件的施力端聯接上方夾軌油缸的活塞桿，轉軸固定在走行梁端頭，夾ロ的張合由走行梁上方的油缸活塞桿拉動，夾ロ對準鋼軌軌腰。其中，在龍門框架后面的兩根立柱之間設有打磨除塵系統；所述打磨除塵系統包括兩組輪式鋼絲刷，分左右交錯布置，輪式鋼絲刷固定在長軸上，長軸的兩端設有固定托架，中間設有輔助托架，內裝軸承，托架和龍門框架螺栓聯接；長軸的一端伸出托架，和減速箱的輸出端聯接，減速箱的輸入端聯接電動機，實現旋轉；在輪式鋼絲刷的上方扣有ー個大吸塵罩，吸塵罩的兩端栓接在龍門框架上；吸塵罩的上ロ設有電動機帶動的吸風扇，其基座與龍門框架栓接；再上是聯接兩根管道，通到煙塵凈化器中。其中，所述上橫梁上方設有薄鋼板平鋪的人行走臺，用于承載操作人員、液壓系統和電控系統；液壓系統包括液壓站以及在液壓站與油缸之間輸送壓力油的管路；電控系統包括全部工作電源和程序控制電路以及各種電器配件。其中，所述焊接系統由焊接電源、送絲機、橫移支架、焊接機頭、焊接機械手組成；所述上橫梁上設有橫向的滑道，橫移支架安裝在滑道上，通過安裝在橫移支架上的程序控制電機，帶動齒輪嚙合齒條作橫向往復移動，齒條與滑道平行，并栓接在滑道的ー側；其它各部都固定在橫移支架上；焊接機械手由自動程序電路控制，對焊點實施焊接。其中，所述ニ維可調定位壓緊系統包括固定托架、U形滑動卡板、卡板導向板、導向壓板、聯軸件、齒輪組件、定位油缸；上部的固定托架和下部的卡板導向板用螺栓聯接成一體，通過齒輪和用螺栓聯接在龍門框架上的齒條的嚙合，用手輪轉動，使之在下橫梁上的滑 道上作橫向移動，達到組裝板單元時需要的橫向位置；卡板導向板和導向壓板組成導向槽，U形滑動卡板的U形ロ向下設置在導向槽內；定位油缸豎直栓接在固定托架上方，其活塞桿豎直向下，依次聯接聯軸件、軸和U形滑動卡板，推動U形滑動卡板完成定位；當定位油缸的活塞桿運動時，通過聯軸件和軸，牽引U形滑動卡板在導向槽內上下滑動，壓緊定位U形肋。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本專利技術具有正交異性橋板単元U形肋組裝精度高、自動組裝生產效率高、焊縫質量穩定的優點，具有很強的針對性。本專利技術所涉及的技術方案是建立在系統完整的機構功能配置和焊接試驗研究的基礎之上，具有充分的客觀性和合理性。本專利技術將ニ維可調定位壓緊系統與打磨除塵系統、機器人焊接系統相結合，實現了 U形肋板単元待焊接區域的打磨除塵、U形肋定位、壓緊以及機器人定位焊的全自動化控制為一體，在國內和國際鋼橋制造領域首次提出，并進行了試驗研究，在同行業技術領先，構思獨特、巧妙，具有創造性和先進性。由于采用了焊接機器人進行U形肋角焊縫自動定位焊技木，鋼橋U形肋角焊縫的定位焊縫的焊接質量具有很大改善，生產效率明顯提高，實用性強，具有很高的經濟效益和社會效益。本專利技術解決了前面提到的原來生產方式所有的問題與不足，使橋梁制造中U形肋板単元的生產方式有了質的提高。本專利技術中除了用于板單元U形肋自動組裝以外，還適用于類似板單元結構的組裝和定位焊，適用性強，可以在船舶鋼結構、機械鋼結構、建筑鋼結構等鋼結構制造領域推廣應用，適用范圍廣。附圖說明圖1是U形肋板單元的結構示意 圖2是圖1的俯視 圖3是本專利技術的結構示意 圖4是圖3的B向視 圖5是圖4的C向視 圖6是圖5的A向視 圖7是ニ維可調定位壓緊系統的放大 圖中，1、鋼軌，2-1、上橫梁，2-2、立柱，2-3、走行梁，2-4、下橫梁，3-1、橫移支架，3-2、焊接機械手，4-1、夾軌油缸，4-2、夾ロ件，5-1、固定托架，5-2、U形滑動卡板，5-3、卡板導向板，5-4、導向壓板，5-5、聯軸件，5-6、齒輪組件，5-7、定位油缸，5_8、活塞桿，6_1、輪式鋼絲刷，6-2、長軸，6-3、固定托架，6-4減速箱，6-5、電動機，6-6、吸塵罩，6-7、管道，6-8、煙塵凈化器，7、組裝平臺，8、龍門走行，9、地基，10、液壓站，11、電控系統，12、人行走臺，14、橋面板，15、U形肋。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進ー步詳細的說明。如圖3至圖6，本專利技術的U形肋板単元自動組裝定位焊接系統包括ー對平行設置的鋼軌1、在鋼軌I上移動的龍門框架，兩根鋼軌I之間鋪設組裝平臺7 ;龍門框架包括通過螺 栓固定聯接的上橫梁2-1、下橫梁2-4、四根立柱2-2和兩個走行梁2-3，上橫梁2_1和下橫梁2-4分別固定在前面的兩根立柱2-2之間，兩個走行梁2-3的底部各設置ー個龍門走行8 ;上橫梁2-1上設有可移動的焊接系統；走行梁2-3與鋼軌I之間設有夾軌裝置4，下橫梁2-4上設有可移動的ニ維可調定位壓緊系統；后面的兩根立柱2-2之間設有打磨除塵系統。上橫梁2-1上方設有薄鋼板平鋪的人行走臺12，用于承載操作人員、液壓系統和電控系統11;液壓系統包括液壓站10以及在液壓站10與油缸之間輸送壓力油的管路；電控系統11包括全部工作電源和程序控制電路以及各種電器配件。焊接系統由焊接電源、送絲機、橫移支架3-1、焊接機頭和焊接機械手3-2組成；上橫梁2-1上設有橫向的滑道，橫移支架3-1安裝在滑道上，通過安裝在本文檔來自技高網...
【技術保護點】
U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，包括一對平行設置的鋼軌（1）、在鋼軌（1）上移動的龍門框架，兩根鋼軌（1）之間鋪設組裝平臺（7）；所述龍門框架包括上橫梁（2?1）、下橫梁（2?4）、四根立柱（2?2）和兩個走行梁（2?3），上橫梁（2?1）和下橫梁（2?4）分別固定在前面的兩根立柱（2?2）之間，兩個走行梁（2?3）的底部各設置一個龍門走行（8）；其特征在于：上橫梁（2?1）上設有可移動的焊接系統；下橫梁（2?4）上設有可移動的二維可調定位壓緊系統。
【技術特征摘要】
1.U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，包括一對平行設置的鋼軌(I)、在鋼軌(I)上移動的龍門框架，兩根鋼軌(I)之間鋪設組裝平臺(7);所述龍門框架包括上橫梁(2-1)、下橫梁(2-4 )、四根立柱(2-2 )和兩個走行梁(2-3 )，上橫梁(2-1)和下橫梁(2-4 )分別固定在前面的兩根立柱(2-2)之間，兩個走行梁(2-3)的底部各設置一個龍門走行(8);其特征在于上橫梁(2-1)上設有可移動的焊接系統；下橫梁(2-4)上設有可移動的二維可調定位壓緊系統。2.根據權利要求1所述的U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，其特征在于所述龍門走行(8)設在走行梁(2-3)的一端，包括走行輪及輪軸，通過軸承和軸承架與走行梁 (2-3)聯接；還包括變速箱及電動機，由電動機聯接變速箱輸入軸旋轉，變速箱輸出端法蘭與走行梁(2-3)聯接，變速箱輸出軸聯接輪軸，由電機帶動走行輪使龍門框架沿鋼軌(I)行走。3.根據權利要求1所述的U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，其特征在于所述走行梁(2-3)與鋼軌(I)之間設有夾軌裝置(4)，用于在二維可調定位壓緊系統上方油缸下壓之前，用來先夾緊鋼軌(1)，以避免整個機床脫離鋼軌(I)而懸浮起來；夾軌裝置(4)包括夾軌油缸(4-1)和夾口件(4-2)，夾軌油缸(4-1)用螺栓固定在兩側走行梁(2-3)的同向端頭上方，夾口件(4-2)的施力端聯接上方夾軌油缸(4-1)的活塞桿，轉軸固定在走行梁(2-3) 端頭，夾口的張合由走行梁(2-3)上方的油缸活塞桿拉動，夾口對準鋼軌(I)軌腰。4.根據權利要求1所述的U形肋板單元自動組裝定位焊接系統，其特征在于在龍門框架后面的兩根立柱(2-2)之間設有打磨除塵系統；所述打磨除塵系統包括兩組輪式鋼絲刷(6-1)，分左右交錯布置，輪式鋼絲刷(6-1)固定在長軸(6-2)上，長軸(6-2)的兩端設有固定托架(6-3)，中間設有輔助托架，內裝軸承，托架和龍門框架螺栓聯接；長軸(6-2) 的一端伸出托架(6-3)，和減速箱(6-4)的輸出端聯接，減速箱(6-4)的輸入端聯接電動機 (6-5)，實現旋轉；在輪式鋼絲刷(6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡廣瑞，李效峰，魏云祥，婁玉春，曲振美，王玉竹，李硯秋，付常誼，王松林，劉申，蔣潤民，
申請(專利權)人：中鐵山橋集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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