专利名称：曲型板自动焊接装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及焊接技术领域，尤其是用于船舶曲面外板对接焊缝、强肋骨与曲面板 角焊缝焊接的一种曲型板自动焊接装置。
背景技术：
在船体建造中，焊接是质量关键和支撑技术。研究开发机械化、自动化的高效曲面 板焊接技术是提高造船质量、提高生产效率的有效技术途径。目前采用的焊接方法有手 工电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊等，其中埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一 种机械化焊接方法，以MZ-1000型直流埋弧焊机为例，焊机主要包括焊接电源、焊接小车、 小车轨道等。工作时，焊接小车在与焊缝平行的轨道上行走并对板件进行焊接，取得了焊接 生产率高，焊接质量好的效果。但存在的问题是，由于受到埋弧自动焊工作原理的制约，该 方式只是应用在板件为平面的分段制造流水线上，即适用于水平面上的长直焊缝，而对板 件为曲面的曲型分段，即焊缝为不在平面内的曲线、且形状不规则、曲率又是变化的曲线焊 缝，目前只能采用手工的方法予以焊接。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种曲型板自动焊接装置，本发明 用于板件为曲面的曲型分段的自动化焊接，可有效地提高曲面船板的焊接质量、提高生产 效率。实现本发明目的的具体技术方案是一种曲型板自动焊接装置，该装置包括a) 一个由底座、轴座、支撑滚轮、链轮组成的滚轮座，其中底座为一箱形钢架，轴 座按其轴线为两条平行线设置于底座的四个角上，轴座上设有支撑轴，支撑滚轮及链轮同 轴设于支撑轴上、且支撑滚轮与支撑轴铰接、链轮与支撑轴键连接；b) 一个由焊接平台及圆弧轨道组成的旋转胎架，其中焊接平台为一矩形平面钢 架，圆弧轨道为两个扇形圆弧并列固定于焊接平台底部，圆弧轨道上沿圆弧设有滚子链；c) 一个由伺服电机、减速机、传动轴组成的驱动装置，其中伺服电机、减速机设 于底座中部，减速机经传动轴连接轴座上的支撑轴；d) 一个设于曲型板上的焊接小车；e) 一个由监控跟踪器、可编程控制器组成的控制系统，其中监控跟踪器设在焊 接小车上，监控跟踪器由绝对值编码器及电子水平仪组成，绝对值编码器上设有重锤板；所述旋转胎架经两圆弧轨道相切于滚轮座的支撑滚轮外径，滚轮座的链轮与旋转胎架的滚子链啮合，控制系统由可编程控制器连接监控跟踪器及伺服电机。所述的焊接平台上按行和列的形式设置数个活络胎具。所述的底座上且轴座两侧分别设有导向轮。本发明可使曲型分段的焊缝在焊接过程中始终处于水平状态，实现曲面板的自动化焊接，明显提高船板的焊接质量，有效地提高造船业的生产效率。
图1为本发明结构示意2为图1的侧视3为图2中A处局部结构放大4为本发明使用状态示意5为本发明焊接小车的结构示意6为本发明的又一使用状态示意7为本发明控制系统的方框图
具体实施例方式参阅图1、图2及图3，本发明包括a) 一个由底座11、轴座12、支撑滚轮13、链轮14组成的滚轮座1，其中底座11为 一箱形钢架，轴座12按其轴线为两条平行线设置于底座11的四个角上，轴座12上设有支 撑轴16，支撑滚轮13及链轮14同轴设于支撑轴16上、且支撑滚轮13与支撑轴16铰接、链 轮14与支撑轴16键连接；b) 一个由焊接平台21及圆弧轨道22组成的旋转胎架2，其中焊接平台21为一 矩形平面钢架，圆弧轨道22为两个扇形圆弧并列固定于焊接平台21底部，圆弧轨道22上 沿圆弧设有滚子链24;c) 一个由伺服电机31、减速机32、传动轴34组成的驱动装置3，其中伺服电机 31、减速机32设于底座11中部，减速机32经传动轴34连接轴座12上的支撑轴16 ；d) 一个设于曲型板上的焊接小车4 ；e) 一个由监控跟踪器42、可编程控制器46组成的控制系统6，其中监控跟踪器 42设在焊接小车4上，监控跟踪器42由绝对值编码器43及电子水平仪45组成，绝对值编 码器43上设有重锤板44 ；所述旋转胎架2经两圆弧轨道22相切于滚轮座1的支撑滚轮13外径，滚轮座1 的链轮14与旋转胎架2的滚子链24啮合，控制系统6由可编程控制器46连接监控跟踪器 42及伺服电机31。所述的焊接平台21上按行和列的形式设置数个活络胎具23。所述的底座11上且轴座12两侧分别设有导向轮15。本发明是这样工作的本发明适合单曲型分段，即曲面船板的横向焊缝为曲线、纵向焊缝为直线的曲型分段的自动化焊接。为便于叙述将支撑滚轮13的轴向定义为纵向、两支撑滚轮13轴心的 连线定义为横向。安装工件参阅图1及图2，将曲面船板置于焊接平台21上方的数个活络胎具23 上，使两块曲面船板为曲线的焊缝沿横向放置、通过调整活络胎具23高度使两曲面船板的 横向焊缝对齐、并采用点焊或拉杆的方式使曲面船板与所支撑的活络胎具23固定；参阅图 6，为便于工人操作，在本装置旁设置活动扶梯5 ；曲型分段工件的安装完成。
安装自动焊小车参阅图1、图4及图5，与两块曲面船板的横向焊缝平行设置曲线 轨道41，将焊接小车4置于曲线轨道41上，推动焊接小车4沿曲线轨道41往复运行，调整 曲线轨道41与横向焊缝的相对位置，保证焊枪头与焊缝轨迹吻合；焊接小车4安装完成。调节焊缝的起点位置参阅图3、图4及图5，将曲面船板横向焊缝的起点设置为水 平状态。其调节方法如下采用手动设定，将焊接小车4置于起始点，用焊接小车4上的监 控跟踪器42中的电子水平仪45测定偏角，点动驱动装置3，通过伺服电机31、减速机32经 传动轴34带动链轮14驱动滚子链24使两圆弧轨道22在支撑滚轮13外径上滚动，此时， 焊接平台21与两圆弧轨道22同时转动，从而使固定于活络胎具23上的曲面船板随焊接平 台21转动，直至监控跟踪器42的电子水平仪45的读数值为零，则焊接小车4设定在曲面 船板横向焊缝的起点并处于水平状态；设定焊接小车4上的监控跟踪器42的绝对值编码器 43到零位，焊缝的起点位置调节完成。实施横向焊缝的焊接参阅图1、图2、图4及图5，其焊接过程如下采用自动驱 动，设定焊接小车4沿曲线轨道41的行进速度、当焊接小车4沿曲线轨道41行进时、监控 跟踪器42动态检测出焊缝相对于水平面的偏角值，将偏角值输入可编程控制器46经运算 处理后，控制并驱动伺服电机31，使焊接平台21转动，保持曲面船板横向焊缝正在进行焊 接的焊点自动处于水平状态。实施纵向焊缝的焊接由于纵向焊缝为直线焊缝，等同于焊接小车4实施平板焊 接，若纵向焊缝的端面不在水平状态，只需采用手动设定方式，将纵向焊缝的端面旋转至水 平位置后，即可进行纵向焊缝焊接。结合工作过程对本发明进一步说明如下参阅图1及图3，本发明每个轴座12上均设有一个链轮14、一对支撑滚轮13，支 撑滚轮13用于承载旋转胎架2、活络胎具23、焊接小车4及曲面船板的重量，支撑旋转胎架 2的圆弧轨道22始终沿支撑滚轮13的外切线方向平稳运行。旋转胎架2的运动采用销齿 传动，采用在圆弧轨道22上设置精密滚子链24的方案，构成大销齿轮，通过轴座12上的链 轮14与滚子链24啮合，使链轮14经滚子链24驱动旋转胎架2转动，由于滚子链24选用 标准型号的产品，便于外购，链轮14为外摆线齿轮，便于加工。在轴座12的两旁分别设有 导向轮15，导向轮15作用于单个圆弧轨道22的两侧，制约圆弧轨道22侧向晃动，保证旋转 胎架2的回转动作平稳。参阅图1、图2及图3，本发明伺服电机31选用异步伺服电动机，采用伺服电机31 经减速机32、传动轴34通过转动链轮14直接驱动滚子链24带动旋转胎架2旋转，它有快 速启动、快速停止、反应灵敏、精确度高且方便控制等特点。参阅图1、图4、图5及图7，本发明焊接过程中控制系统6的工作过程监控跟踪 器42安装于焊接小车4上且与焊接小车4同步运动，动态跟踪焊缝水平偏角，监控跟踪器 42内设电子水平仪45、绝对值编码器43。当焊接小车4沿曲线轨道41行进与水平面产生 偏角时，绝对值编码器43上的重锤板44在重力的作用下始终保持垂直，绝对值编码器43 与重锤板44间产生偏角，当偏角值大于设定值时，绝对值编码器43将测定的偏角值输入可 编程控制器46进行数据处理，然后控制和驱动伺服电机31工作，通过驱动装置3驱动旋转 胎架2转动；旋转胎架2的旋转速度随着偏角值的变化而变化，从而使正在进行焊接的曲面 船板横向焊缝始终处于水平状态下进行自动焊接。电子水平仪45用于校对焊接小车4的水平面，为绝对值编码器43设定零位基准。 本发明可使曲型分段的焊缝在焊接过程中始终处于水平状态，实现曲面板的自动 化焊接，明显提高船板的焊接质量，有效地提高造船业的生产效率。
权利要求
一种曲型板自动焊接装置，其特征在于它包括一个由底座(11)、轴座(12)、支撑滚轮(13)、链轮(14)、组成的滚轮座(1)，其中底座(11)为一箱形钢架，轴座(12)按其轴线为两条平行线设置于底座(11)的四个角上，轴座(12)上设有支撑轴(16)，支撑滚轮(13)及链轮(14)同轴设于支撑轴(16)上、且支撑滚轮(13)与支撑轴(16)铰接、链轮(14)与支撑轴(16)键连接；一个由焊接平台(21)及圆弧轨道(22)组成的旋转胎架(2)，其中焊接平台(21)为一矩形平面钢架，圆弧轨道(22)为两个扇形圆弧并列固定于焊接平台(21)底部，圆弧轨道(22)上沿圆弧设有滚子链(24)；一个由伺服电机(31)、减速机(32)、传动轴(34)组成的驱动装置(3)，其中伺服电机(31)、减速机(32)设于底座(11)中部，减速机(32)经传动轴(34)连接轴座(12)上的支撑轴(16)；一个设于曲型板上的焊接小车(4)；一个由监控跟踪器(42)、可编程控制器(46)组成的控制系统(6)，其中监控跟踪器(42)设在焊接小车(4)上，监控跟踪器(42)由绝对值编码器(43)及电子水平仪(45)组成，绝对值编码器(43)上设有重锤板(44)；所述旋转胎架(2)经两圆弧轨道(22)相切于滚轮座(1)的支撑滚轮(13)外径，滚轮座(1)的链轮(14)与旋转胎架(2)的滚子链(24)啮合，控制系统(6)由可编程控制器(46)连接监控跟踪器(42)及伺服电机(31)；
2.根据权利要求1所述的一种曲型板自动焊接装置，其特征在于焊接平台(21)上按行 和列的形式设置数个活络胎具(23)。
3.根据权利要求1所述的一种曲型板自动焊接装置，其特征在于底座(11)上且轴座 (12)两侧分别设有导向轮(15)。
全文摘要
本发明公开了一种曲型板自动焊接装置，它包括一个由底座、四个轴座、支撑滚轮、链轮组成的滚轮座，轴座设于底座的四个角上，支撑滚轮及链轮同轴设于支撑轴上；一个由焊接平台及圆弧轨道组成的旋转胎架，两圆弧轨道并列设于焊接平台的底部、沿圆弧轨道上设有滚子链；一个由伺服电机、减速机、传动轴组成的驱动装置，减速机经传动轴驱动链轮；一个设于曲型板上的焊接小车；一个由监控跟踪器、可编程控制器组成的控制系统；所述的焊接平台经两圆弧轨道相切于底座的支撑滚轮外径上、且链轮与滚子链啮合。本发明可使曲型分段的焊缝在焊接过程中始终处于水平状态，实现曲面板的自动化焊接，明显提高船板的焊接质量，有效地提高造船业的生产效率。
文档编号B23K37/00GK101823191SQ20101015582
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者俞凌云, 尹同庆, 张邻康, 徐亮, 慎辰, 朱凯, 汪彦钧, 许容, 郑鹏飞, 黄飘 申请人:中船第九设计研究院工程有限公司