一种U肋外焊装置及U肋焊接系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种U肋外焊装置，包括龙门架、传动组件、焊臂及安装于所述焊臂上的焊枪；所述焊臂通过所述传动组件活动安装于所述龙门架上，所述焊臂在所述传动组件的驱动下可沿竖直和水平方向上移动。该外焊装置结构简单，制造成本低，可以很好的与弧形胎架配合，并且操作简单，焊接精度及焊接质量也很高。本实用新型专利技术还提供了一种包括上述U肋外焊装置的U肋焊接系统。

【技术实现步骤摘要】
一种U肋外焊装置及U肋焊接系统
本技术涉及U肋焊接
，具体地，涉及一种用于U肋的外部角接缝焊接的U肋外焊装置。
技术介绍
钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，钢箱梁一般为正交异性钢桥面板，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。目前，正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁制造中，桥梁顶、底板均采用此构造，正交异性钢桥面板采用U肋与底板焊接而成。目前，为减少U肋与底板外焊的变形量，一般采用在弧形胎架进行船位外焊，在施焊前通过弧形胎架带动U肋板单元翻转倾斜一定角度，弧形胎架可抵消在焊接中产生的角变形。因此，为了适应翻转后的待焊接U肋板单元，确保焊枪对准U肋外角焊缝的待焊接区域，现有U肋外焊设备中，通常采用悬挂焊臂进行焊接，而且安装焊臂的横梁的可以倾斜，进而调整横梁上的焊臂的高度，以适应倾斜后的U肋板单元。这种方式中，横梁需要倾斜相同的角度，对设备的整体高度有有一定要求，设备的重心较高，造成龙门架在移动焊接过程中抖动较大，大大影响焊接质量。另外，现有设备中，调节焊臂高度时，操作相对复杂，调节精度不高，也大大影响了焊接质量，不能满足U肋角焊缝全熔透的质量标准。
技术实现思路
为解决上述技术问题之一，本技术提供了一种U肋外焊装置，该外焊装置结构简单，制造成本低，可以很好的与弧形胎架配合，并且操作简单，焊接精度及焊接质量也很高。为实现上述技术目的，本技术提供了一种U肋外焊装置，包括龙门架、传动组件、焊臂及安装于所述焊臂上的焊枪；所述焊臂通过所述传动组件活动安装于所述龙门架上，所述焊臂在所述传动组件的驱动下可沿竖直和水平方向上移动。进一步，所述传动组件包括横移机构、升降机构及水平滑座，所述龙门架包括横梁，所述横梁固定安装于所述龙门架上；所述水平滑座活动安装于所述横梁上，所述水平滑座通过所述横移机构沿所述横梁水平移动；所述焊臂安装在所述水平滑座上，所述焊臂在所述升降机构的驱动下沿竖直方向上下移动。进一步，所述横移机构包括第一伺服电机、水平滑轨和齿条；所述水平滑轨和所述齿条均固定安装在所述横梁上；所述第一伺服电机安装在所述水平滑座上，所述第一伺服电机的动力输出端安装有主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿条啮合，用于驱动所述水平滑座沿所述水平滑轨左右移动。进一步，所述升降机构包括第二伺服电机、竖直滑轨、固定滑块、丝杆和丝杆螺母；所述第二伺服电机和所述竖直滑轨安装在所述焊臂上；所述丝杆螺母及所述固定滑块固定安装在所述水平滑座上，所述固定滑块与所述竖直滑轨配合且滑动连接；所述第二伺服电机的动力输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与丝杆螺母相适配，在上述第二伺服电机的驱动下，所述焊臂通过所述竖直滑轨沿所述固定滑块上下移动。进一步，所述焊枪通过微调机构安装于所述焊臂。进一步，所述微调机构包括用于调节所述焊枪水平方向位置的水平调节模块、用于调节所述焊枪竖直方向位置的竖直调节模块及焊枪与竖直平面夹角的角度调节模块，所述水平调节模块、所述竖直调节模块及所述角度调节模块串联为一体。进一步，所述水平调节模块包括水平螺杆、水平导向杆及水平滑块；所述水平滑块上开设有与所述水平螺杆相适配的螺纹孔以及与所述水平导向杆相适配的水平导向孔；旋转所述水平螺杆，通过所述水平滑块带动焊枪在水平方向上移动。进一步，所述竖直调节模块包括竖直螺杆、竖直导向杆及竖直滑块；所述竖直滑块上开设有与所述竖直螺杆相适配的螺纹孔以及与所述竖直导向杆相适配的竖直导向孔；旋转所述竖直螺杆，通过所述竖直滑块带动焊枪在竖直方向上移动。进一步，所述角度调节装置包括蜗轮及蜗杆；旋转所述蜗杆，通过所述蜗轮带动所述焊枪在竖直平面内转动。进一步，所述U肋外焊装置还包括安装于所述焊臂的焊缝跟踪机构。进一步，所述焊缝跟踪机构包括依次连接的接触头、摆动杆、万向节和检测装置；所述接触头设置在所述焊缝跟踪机构的前端，用于接触U肋与面板接触角的焊缝边部；所述摆动杆的一端与所述接触头固定连接，随所述接触头的位移运动，另一端与所述万向节连接；所述万向节配合所述接触头的横向和纵向运动并将其位移传递到所述检测装置；所述检测装置用于检测接触头的位移，并将位移信号转化为电信号，然后将电信号传送至所述第一伺服电机、所述第二伺服电机的控制系统，用于实时调整所述焊臂在水平方向及竖直方向的相对位置。进一步，所述焊臂为多个；每个所述焊臂均通过一个所述传动组件活动安装于所述龙门架上，每个所述焊臂均可在所述传动组件的驱动下沿竖直和水平方向上移动。与现有技术相比，本技术所提供的U肋外焊装置具有如下有益技术效果：解决了现有外焊设备存在操作相对复杂，且调节精度不高，不能满足U肋角焊缝全熔透标准的问题。具体来说，本技术中龙门架的横梁是固定不动的，可以显著降低移动龙门架的高度，进而降低重心，行走时稳定性大大提高，减少了龙门架在移动过程中的抖动，焊接质量大大提高。同时，采用横移机构、升降机构分别快速调节焊臂的横向位置和高度，不需要再调节横梁倾斜的角度，操作更简便。此外，在U肋外焊施工前，通过微调机构分别精确调整焊枪的水平位置、高度和/或倾斜角度，进一步的提高了U肋角焊缝的焊接质量，为实现U肋角焊缝全熔透奠定了坚实基础。本技术还提供了一种U肋焊接系统，包括用于承托待焊接U肋及待焊接底板的弧形胎架，还包括如上所述的U肋外焊装置，所述弧形胎架与所述U肋外焊装置配合使用。由于上述U肋外焊装置所带来的有益技术效果，本U肋焊接系统也具有相应的有益技术效果，在此不再赘述。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，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技术，但并不构成对本技术的限制。图1为本技术公开的一种U肋外焊装置及焊接系统的具体实施例的正向结构示意图；图2为图1所示一种U肋外焊装置及焊接系统的具体实施例工作状态示意图；图3为本技术公开的一种U肋外焊装置的具体实施例的立体结构示意图；图4为图3所示的一种U肋外焊装置具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；图5为图3所示的一种U肋外焊装置具体实施例的局部放大结构示意图；图6至图8为本技术所提供的一种U肋外焊装置中焊接执行部分的具体实施例结构示意图。其中，图中件号表示为：1、龙门架，2、焊臂，3、焊枪，4、水平滑座，5、横梁，6、第一伺服电机，7、水平滑轨，8、齿条，9、主动齿轮，10、第二伺服电机，11、竖直滑轨，111、固定滑块，12、丝杆，13、丝杆螺母，80、微调机构，80a、水平调节模块，80b、竖直调节模块，80c、角度调节模块，801、水平螺杆，802、水平滑块，803、水平导向杆，804、竖直螺杆，805、竖直滑块，806、竖直导向杆，807、蜗轮，808、蜗杆，14、焊缝跟踪机构，141、接触头、142、摆动杆，143、万向节，144、检测装置，15、弧形胎架，16、U肋板单元。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种U肋外焊装置，其特征在于，包括龙门架、传动组件、焊臂及安装于所述焊臂上的焊枪；/n所述焊臂通过所述传动组件活动安装于所述龙门架上，所述焊臂在所述传动组件的驱动下可沿竖直和水平方向上移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种U肋外焊装置，其特征在于，包括龙门架、传动组件、焊臂及安装于所述焊臂上的焊枪；
所述焊臂通过所述传动组件活动安装于所述龙门架上，所述焊臂在所述传动组件的驱动下可沿竖直和水平方向上移动。


2.根据权利要求1所述的一种U肋外焊装置，其特征在于，所述传动组件包括横移机构、升降机构及水平滑座，所述龙门架包括横梁，所述横梁固定安装于所述龙门架上；
所述水平滑座活动安装于所述横梁上，所述水平滑座通过所述横移机构沿所述横梁水平移动；
所述焊臂安装在所述水平滑座上，所述焊臂在所述升降机构的驱动下沿竖直方向上下移动。


3.根据权利要求2所述的一种U肋外焊装置，其特征在于，
所述横移机构包括第一伺服电机、水平滑轨和齿条；
所述水平滑轨和所述齿条均固定安装在所述横梁上；
所述第一伺服电机安装在所述水平滑座上，所述第一伺服电机的动力输出端安装有主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿条啮合，用于驱动所述水平滑座沿所述水平滑轨左右移动。


4.根据权利要求3所述的一种U肋外焊装置，其特征在于，
所述升降机构包括第二伺服电机、竖直滑轨、固定滑块、丝杆和丝杆螺母；
所述第二伺服电机和所述竖直滑轨安装在所述焊臂上；
所述丝杆螺母及所述固定滑块固定安装在所述水平滑座上，所述固定滑块与所述竖直滑轨配合且滑动连接；
所述第二伺服电机的动力输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与丝杆螺母相适配，在上述第二伺服电机的驱动下，所述焊臂通过所述竖直滑轨沿所述固定滑块上下移动。


5.根据权利要求1所述的一种U肋外焊装置，其特征在于，所述焊枪通过微调机构安装于所述焊臂。


6.根据权利要求5所述的一种U肋外焊装置，其特征在于，所述微调机构包括用于调节所述焊枪水平方向位置的水平调节模块、用于调节所述焊枪竖直方向位置的竖直调节模块及焊枪与竖直平面夹角的角度调节模块，所述水平调节模块、所述竖直调节模块及所述角度调节模块串联为一体。


7.根据权利要求6所述的一种U肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒先庆，陈积里，王成林，石灿，别望望，何林，朱文杰，管秀芳，曾祥光，
申请(专利权)人：武汉锂鑫智造工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42