一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统，其特点是在进料平台与出料平台之间设置激光复合焊拼板压力架，所述激光复合焊拼板压力架由两固定式门架中间设置的可调整衬垫板及接地装置、琴键式压紧单元、铣削装置与回收系统和焊接装置组成；所述进料平台由夹持架将薄板推送至激光复合焊拼板压力架的焊接工位，拼板经焊接装置的自动焊接后由出料平台送出系统，实现拼板对接的自动化流水作业。本实用新型专利技术与现有技术相比具有薄板拼装、铣削、焊接一体化，结构简单，兼容性良好，用于船厂板船体制造加工过程中平面薄板的拼板对接自动化焊接，可极大提高薄板拼焊的生产效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统


[0001]本技术涉及拼板对接焊
，尤其是一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统。

技术介绍

[0002]板厚6mm以下薄板单元在豪华邮轮、高端客滚船、军品船舶中占相当大的比重，其装配、焊接工艺与常规船板存在很大程度差异。由于薄板结构特性，加工变形量难以控制，加上船东对造船质量的高要求，目前国内主要依赖高水平工人进行生产，这对规模化生产带来瓶颈。提高船厂薄板加工自动化、智能化生产能力，最大化节约建造工时和工人工作量，有助于推进智能化在船厂内的推广速度，提高中国先进制造水平，为旅游经济、国防装备等做好基础服务。船体平面板的拼板对接，其长距离焊缝非常适合生产线化作业，但船厂的生产线无法类似汽车生产线，完全实现流水化作业，船型不同或同一船型船体不同部位，其板厚规格差异很大，船厂生产线需要适应各种厚度的钢板装配焊接加工，用于薄板的生产线也要同时兼顾厚板，否则无法充分提供生产效率。
[0003]现有技术的船厂钢板对接焊普遍采用埋弧焊、MIG或MAG电弧焊方法，线能量较大，焊接生产率低，存在着对厚板缺陷敏感、对薄板变形难以控制、接头性能降低等缺点，不论在焊接质量还是速度上都很难适应现代化造船需求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术的不足而设计的一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统，采用激光焊与MIG焊复合的船体薄板焊接系统，集薄板拼装、铣削、焊接一体化，具有速度高、热输入量好的双重优点，可以实现单次拼板厚度14mm平面薄板的拼板对接自动化焊接，集薄板拼装、铣削、焊接一体化，增加焊枪及填充量可实现更大厚度拼板对接，兼容性良好，结构简单，装置集成度高，极大提高船厂薄板拼焊的生产效率。
[0005]本技术的目的是这样实现的：一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统，包括由输送装置、进料平台和出料平台组成的生产流水线，其特点是进料平台与出料平台之间设有激光复合焊拼板压力架及其控制平台，所述激光复合焊拼板压力架由两固定式门架中间设置的可调整衬垫板及接地装置、琴键式压紧单元、铣削装置与回收系统和焊接装置组成；所述控制平台连接输送装置、进料平台、激光复合焊拼板压力架和出料平台，实现生产线的操控监督；所述输送装置将预切割后的薄板通过升降辊道送入进料平台；所述进料平台由夹持架将薄板推送至激光复合焊拼板压力架的焊接工位，拼板经焊接装置的自动焊接后由出料平台送出系统，实现拼板对接的自动化流水作业。
[0006]所述焊接装置由设置在主梁上的焊接车架，以及装载在焊接车架上的激光复合焊接机、第五伺服电机、第六伺服电机和激光位移传感器组成，所述第五伺服电机调整焊接车架的高度，使激光复合焊接机达到焊接工位；所述第六伺服电机驱动焊接车架上的激光复合焊接机沿焊缝行走；所述激光位移传感器设置在激光复合焊接机上实现焊缝跟踪。
[0007]所述固定式门架的主梁上设有两夹紧臂，其两侧分别设有第二伺服电机和第三伺服电机，驱动夹紧臂沿焊缝方向和垂直高度方向运动，所述主梁由第一伺服电机在固定式门架上沿生产线流动方向运动；所述夹紧臂为“L”形，其前臂上设有视觉相机和液压缸控制的夹紧块。
[0008]所述可调整衬垫板及接地装置由衬垫板上设置的螺旋升降机、第四伺服电机和弹簧接地极组成。
[0009]所述铣削装置与回收系统由第一电机驱动的铣边机和第二电机驱动的焊剂/焊渣回收车组成，所述焊剂/焊渣回收车上设有对焊缝质量进行实时检测的激光位移传感器。
[0010]本技术与现有技术相比具有薄板拼装、铣削、焊接一体化，集成钢板上/下对齐、纵/横向移动对中、板厚差调整、防变形约束以及板边铣削等能力，速度高、热输入量好，可以实现单次拼板厚度14mm，更大的厚度上则借由增加焊枪及填充量的形式实现，结构简单，功能集成度高，兼容性良好，用于船厂板船体制造加工过程中平面薄板的拼板对接自动化焊接，可极大提高薄板拼焊的生产效率。
附图说明
[0011]图1为本技术结构示意图；
[0012]图2为激光复合焊拼板压力架结构示意图；
[0013]图3 为固定式门架结构示意图；
[0014]图4 为可调整衬垫板及接地装置结构示意图；
[0015]图5 为铣削装置与回收系统结构示意图；
[0016]图6 为焊接装置结构示意图。
具体实施方式
[0017]参阅附图1，本技术包括:输送装置1、进料平台2、激光复合焊拼板压力架3、出料平台4和控制平台5。待拼接的钢板经预切割后，通过输送装置1的升降辊道从上一工位承接进入系统，并经夹持架送入进料平台2推送至及激光复合焊拼板压力架3的焊接位置。前两块板在激光复合焊拼板压力架3下拼焊时，后续板按节拍进料并在进料平台2上暂存,拼焊完成的板列由夹持架搬运至出料平台4及下一工位，控制平台5用于操作人员从生产线旁进行操控监督。
[0018]参阅附图2，所述激光复合焊拼板压力架3由固定式门架31、可调整衬垫板及接地装置32、琴键式压紧单元33、铣削装置与回收系统34和焊接装置35组成；所述固定式门架31为两座且排列设置在地坑内，夹持待拼接的板材对齐、铣边后焊接成型；所述可调整衬垫板及接地装置32布置在出料区门架下方，从底部托住对接板的焊缝区；所述琴键式压紧单元33设置在衬垫板上，可与衬垫板一起水平、垂向移动，位置到位后从焊缝两侧上方压紧板边，保证整个焊缝长度上受力均匀，有效的减少焊接后的变形；所述铣削装置与回收系统34布置于地坑内，且位于两座门架中间，对待对接焊的板边进行铣削加工，保证激光焊接所需的板缝精度要求，同时也可对削屑、焊剂、焊渣等进行回收；所述焊接装置35为设置在可调整衬垫板及接地装置32与琴键式压紧单元33上方，集成激光与MAG复合的焊接设备，且紧邻于铣削装置，完成对接板材的激光复合焊和激光复合+MAG焊。
[0019]参阅附图3，所述固定式门架31的主梁311上设有两夹紧臂312，其两侧分别设有第二伺服电机314和第三伺服电机315，驱动夹紧臂312沿焊缝方向和垂直高度方向运动，所述主梁311由第一伺服电机313在固定式门架31上沿生产线流动方向运动；所述夹紧臂312为“L”形，其前臂上设有视觉相机316和液压缸317控制的夹紧块318；所述夹紧臂312可推送板材，当待拼焊的板材进入到激光复合焊拼板压力架3内工作区域后，可快速启动控制主梁311沿生产线流动方向运动的伺服电机313、控制两夹紧臂312沿焊缝方向运动的伺服电机314以及沿垂直高度方向运动的伺服电机315，带动两夹紧臂312运动，并通过设置在夹紧臂312前端的视觉相机316对板材进行拍照，从而在系统内部建模并与数据库进行比对，通过提取板材四个角点坐标来判断位置，并通过提取板材上表面的坐标值来判断厚度，完成测量后可自动计算焊缝对中调节和垂直调节尺度。然后夹紧臂312停在相应位置，通过前臂上的液压缸317控制夹紧块318夹紧板材并由第一伺服电机313驱动推送或拉动板材至铣边位置，铣边后完成焊接。铣边与焊接时板材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统，包括由输送装置、进料平台和出料平台组成的生产流水线，其特征在于进料平台与出料平台之间设有激光复合焊拼板压力架及其控制平台，所述激光复合焊拼板压力架由两固定式门架中间设置的可调整衬垫板及接地装置、琴键式压紧单元、铣削装置与回收系统和焊接装置组成；所述控制平台连接输送装置、进料平台、激光复合焊拼板压力架和出料平台，实现生产线的操控监督；所述输送装置将预切割后的薄板通过升降辊道送入进料平台；所述进料平台由夹持架将薄板推送至激光复合焊拼板压力架的焊接工位，拼板经焊接装置的自动焊接后由出料平台送出系统，实现拼板对接的自动化流水作业。2.根据权利要求1所述船厂薄板拼板对接激光复合焊接系统，其特征在于所述焊接装置由设置在主梁上的焊接车架，以及装载在焊接车架上的激光复合焊接机、第五伺服电机、第六伺服电机和激光位移传感器组成，所述第五伺服电机调整焊接车架的高度，使激光复...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪彦钧，潘润道，彭敏林，慎辰，张吉平，罗一恒，李福森，韩荃，熊冠楚，
申请(专利权)人：中船第九设计研究院工程有限公司，
类型：新型
国别省市：