CN107717266B - 一种薄壁t型材自动装配、焊接装置 - Google Patents

一种薄壁t型材自动装配、焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及船舶制造工装领域,尤其涉及一种薄壁T型材自动装配、焊接装置,实现薄壁T型材材料的托盘化管理,材料信息明确,托盘运输;实现薄壁T型材装配、焊接过程的机械化自动化生产程度,避免人工操作减少人工劳动强度;实现薄壁T型材装面板、腹板的自动对中定位,液压进行面板与腹板的装配贴合,取消了原先的装配工序阶段,使得装焊在同一个工序进行;实现薄壁T型材装面板与腹板两侧角焊缝的同时焊接,并能很好的控制住大热量焊接条件下的变形。实施本发明,薄壁T型材整体施工质量好,生产效率得到提高。

Description

一种薄壁T型材自动装配、焊接装置
技术领域
本发明涉及船舶建造领域,具体涉及一种薄壁T型材自动装配、焊接装置。
背景技术
船舶建造期间,厚壁大型T型材部件较好的实现自动化装焊,但小型的薄壁T型材装焊由于在材料输送、焊接变形、焊缝成型等方面存在一些技术问题,仍未能实现流水线自动装焊作业,还依赖人工进行装配点焊、焊接等施工作业。虽然平直T型材采用角焊小车进行焊接但焊接前需装配划线、点焊等工作,为保证垂直度甚至需要加装斜撑。焊接时先焊接未点焊侧,焊接点焊的一侧时焊接前装配点焊需要打磨,加装的斜撑焊后需要拆除和批补磨工作。这些焊接前的装配划线、点焊、加装斜撑、点焊打磨及斜撑拆除和焊后批补磨等工作占用了T型材制作工序的大量工时,工时消耗大,生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题,提供一种薄壁T型材自动装配、焊接装置,改善生产工艺流程,实现薄壁T型材自动定位、压紧和焊接,改善原先需要人工划线、装配点焊及焊接后变形大需要矫正的施工状况,流水线施工作业,减少T型材工时消耗,提高作业效率。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种薄壁T型材自动装配、焊接装置,包括:
龙门架结构,横跨设置在T型材料选配区、T型材焊接区、焊后T型材摆放区的上方,用于吊运及压紧固定T型材材料,以及将焊后的T型材吊运至焊后T型材摆放区存放;
焊接机构,设置在T型材焊接区,包括用于对T型材材料进行固定及焊接的焊接平台,以及两条平行设置在焊接平台两侧的平台主板,所述平台主板上设置有可沿水平方向相对平移的支撑滑块,用于T型材的面板的对中定位和夹紧;还包括用于驱动支撑滑块运动的驱动机,所述驱动机分别通过齿轮螺纹蜗杆与两侧的支撑滑块连接;所述支撑滑块上分别设置有用于对T型材的面板及腹板之间的角焊缝进行焊接的焊接小车。
其中,所述龙门架结构包括竖向设置的龙门架支柱,及平行设置在龙门架支柱上的两条横向路轨,两条横向路轨之间横跨设置有横梁,还包括用于驱动该横梁沿横向路轨运动的控制小车,所述横梁的下方设置有若干组用于吊运及压紧T型材材料的吊运压紧机构。
其中,所述吊运压紧机构包括用于吊运T型材材料的磁吸吊运液缸,所述磁吸吊运液缸的下端设置有磁吸块,还包括用于将T型材的腹板与面板压紧贴合的压紧液缸。实现薄壁T型材腹板的磁吸靠紧和液压压紧,防止腹板的倾倒和保证腹板与面板的装配间隙,有利于保证满足设计的焊角尺寸和焊缝成型要求。
其中,所述支撑滑块上设置有与焊接平台的中心线平行的小车路轨,所述焊接小车带动焊枪沿所述小车路轨移动过程中完成焊接操作。
其中,所述平台主板上设置有水平滑道,所述支撑滑块沿水平滑道水平运动。
其中,沿所述焊接平台的中心线设置的有三组平台主板,所述中间一组平台主板的齿轮螺纹蜗杆上设置有主齿轮,主齿轮的两侧分别设置有从齿轮,所述驱动机通过主齿轮与中间一组平台主板的齿轮螺纹蜗杆连接,前后两组平台主板的齿轮螺纹蜗杆上分别设置有前齿轮、后齿轮,主齿轮两侧的从齿轮分别通过链条与前齿轮、后齿轮连接,驱动机同时驱动三组平台主板上的支撑滑块同步运动。
其中,所述焊接平台上设置有用于支撑T型材的面板的冷却水箱。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
本发明的薄壁T型材自动装配、焊接装置,实现薄壁T型材材料的托盘化管理,材料信息明确,托盘运输;实现薄壁T型材装配、焊接过程的机械化自动化生产程度,避免人工操作减少人工劳动强度;实现薄壁T型材装面板、腹板的自动对中定位,液压进行面板与腹板的装配贴合,取消了原先的装配工序阶段,使得装焊在同一个工序进行;实现薄壁T型材装面板与腹板两侧角焊缝的同时焊接,并能很好的控制住大热量焊接条件下的变形。实施本发明,薄壁T型材整体施工质量好,生产效率得到提高。
附图说明
图1为本发明的薄壁T型材自动装配、焊接装置的结构示意图。
图2为本发明的薄壁T型材自动装配、焊接装置的另一视角的结构示意图。
图3为本发明的焊接机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1。
如图1所示,本实施例提供一种薄壁T型材自动装配、焊接装置,包括:
龙门架结构,横跨设置在T型材料选配区1、T型材焊接区、焊后T型材摆放区2的上方,用于吊运及压紧固定T型材材料,以及将焊后的T型材吊运至焊后T型材摆放区2存放;
焊接机构,设置在T型材焊接区,包括用于对T型材材料进行固定及焊接的焊接平台17,以及两条平行设置在焊接平台17两侧的平台主板13,所述平台主板13上设置有可沿水平方向相对平移的支撑滑块11,用于T型材的面板19的对中定位和夹紧;还包括用于驱动支撑滑块11运动的驱动机15,所述驱动机15分别通过齿轮螺纹蜗杆12与两侧的支撑滑块11连接;所述支撑滑块11上分别设置有用于对T型材的面板19及腹板20之间的角焊缝进行焊接的焊接小车10。
本发明的薄壁T型材自动装配、焊接装置,实现薄壁T型材材料的托盘化管理,材料信息明确,托盘运输;实现薄壁T型材装配、焊接过程的机械化自动化生产程度,避免人工操作减少人工劳动强度;实现薄壁T型材装面板19、腹板20的自动对中定位,液压进行面板19与腹板20的装配贴合,取消了原先的装配工序阶段,使得装焊在同一个工序进行;实现薄壁T型材装面板19与腹板20两侧角焊缝的同时焊接,并能很好的控制住大热量焊接条件下的变形。实施本发明,薄壁T型材整体施工质量好,生产效率得到提高。
其中,所述龙门架结构包括竖向设置的龙门架支柱3,及平行设置在龙门架支柱3上的两条横向路轨4,两条横向路轨4之间横跨设置有横梁6,还包括用于驱动该横梁6沿横向路轨4运动的控制小车5,所述横梁6的下方设置有若干组用于吊运及压紧T型材材料的吊运压紧机构。
其中,所述吊运压紧机构包括用于吊运T型材材料的磁吸吊运液缸7,所述磁吸吊运液缸7的下端设置有磁吸块9,还包括用于将T型材的腹板20与面板19压紧贴合的压紧液缸8,压紧液缸8运行下压到腹板20上端面,受力后使腹板20与面板19贴合紧密,完成T型材腹板20与面板19的定位。
所述的龙门架支柱3、横向路轨4、横梁6、控制小车5、设置在横梁6下方的磁吸吊运液缸7及压紧液缸8共同组成龙门架吊运输送系统,运行范围覆盖T型材料选配区1、T型材焊接区及焊后T型材摆放区2,通过龙门架吊运输送系统完成T型材面板19、腹板20往焊接区域的输送,具体的,所述控制小车5驱动横梁6运行至T型材料选配区1,下降磁吸吊运液缸7,磁吸块9依靠磁力吸附T型材结构零件,运行到焊接平台17的定位位置,T型材腹板20到达在焊接区域后完成定位压紧功能,T型材焊缝焊接完毕后再完成向摆放区域的输送,在此区域范围内完成薄壁T型材的全部搬运、装配及焊接工作,实现机械流水化生产进程,减少了人工搬运操作,简化人工操作。
其中,所述支撑滑块11上设置有与焊接平台17的中心线平行的小车路轨,所述焊接小车10带动焊枪沿所述小车路轨移动过程中完成焊接操作,小车路轨与焊接平台17中心线保持平行,每一次T型材定位后能保持焊枪和焊缝的对应位置,两侧焊缝利用简单的焊接小车10同时或错开完成焊接工作,适应不同焊接设计形式。
其中,所述平台主板13上设置有水平滑道24,所述支撑滑块11沿水平滑道24左右水平运动,实现对T型材面板19的定位、夹紧及释放。
其中,沿所述焊接平台17的中心线设置的有三组平台主板13,所述中间一组平台主板13的齿轮螺纹蜗杆12上设置有主齿轮16,主齿轮16的两侧分别设置有从齿轮14,所述驱动机15通过主齿轮16与中间一组平台主板13的齿轮螺纹蜗杆12连接,前后两组平台主板13的齿轮螺纹蜗杆12上分别设置有前齿轮21、后齿轮22,主齿轮16两侧的从齿轮14分别通过链条23与前齿轮21、后齿轮22连接,驱动机15同时驱动三组平台主板13上的支撑滑块11同步运动,实现T型材整体面板19的对中定位和加紧。
其中,所述焊接平台17上设置有用于支撑T型材的面板19的冷却水箱18,内部有冷却水,水箱顶部与T型材面板19接触贴合,冷却水箱18快速冷却焊接热量,减少T型材的焊接变形。
在一次T型材焊接完毕后,上升压紧液缸8,松开两侧夹紧面板19的支撑滑块11,磁吸吊运液缸7吸附T型材并升起,将次T型材放置到焊后T型材摆放区2内,完成一次焊接工作。
本发明通过由龙门架吊运输送系统完成T型材面板19、腹板20往焊接区域的输送,T型材面板19、腹板20到达焊接区域后完成定位压紧固定操作,T型材焊缝焊接完毕后再完成向焊后T型材摆放区2的输送,整个输送过程由龙门架的控制小车5驱动横梁6,及端部带有磁吸功能的磁吸吊运液缸7来完成。在焊接区域,T型材面板19放置到焊接平台17后,通过三组同步正反向运行的齿轮螺纹蜗杆12带动平台主板13上的支撑滑块11,完成T型材面板19定位及夹紧固定,使T型材面板19中心线始终与焊接平台17中心线重合,腹板20吊运到焊接平台17处,靠上部设置的激光点判断腹板20中心线与面板19的安装位置,位置正确后压紧液缸8下压运动,压紧T型材腹板20,使腹板20与面板19压紧贴合。两侧的平台主板13上设置路轨式自动焊接小车10,两侧焊缝可以同步或错开焊接,一次完成T型材两侧焊缝的焊接。实施本装置,T型材实现全自动化装配和焊接技术,改变了原先先装配后再焊接的工序流程,并使机械化生产取代人工操作,装配和焊接在一个工序完成,两侧焊缝同步一次焊完,快速冷却,变形控制好,生产效率提高。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,包括:
龙门架结构,横跨设置在T型材料选配区、T型材焊接区、焊后T型材摆放区的上方,用于吊运及压紧固定T型材材料,以及将焊后的T型材吊运至焊后T型材摆放区存放;
焊接机构,设置在T型材焊接区,包括用于对T型材材料进行固定及焊接的焊接平台,以及两条平行设置在焊接平台两侧的平台主板,所述平台主板上设置有可沿水平方向相对平移的支撑滑块,用于T型材的面板的对中定位和夹紧;还包括用于驱动支撑滑块运动的驱动机,所述驱动机分别通过齿轮螺纹蜗杆与两侧的支撑滑块连接;所述支撑滑块上分别设置有用于对T型材的面板及腹板之间的角焊缝进行焊接的焊接小车;
沿所述焊接平台的中心线设置的有三组平台主板,所述中间一组平台主板的齿轮螺纹蜗杆上设置有主齿轮,主齿轮的两侧分别设置有从齿轮,所述驱动机通过主齿轮与中间一组平台主板的齿轮螺纹蜗杆连接,前后两组平台主板的齿轮螺纹蜗杆上分别设置有前齿轮、后齿轮,主齿轮两侧的从齿轮分别通过链条与前齿轮、后齿轮连接,驱动机同时驱动三组平台主板上的支撑滑块同步运动。
2.根据权利要求1所述的薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,所述龙门架结构包括竖向设置的龙门架支柱,及平行设置在龙门架支柱上的两条横向路轨,两条横向路轨之间横跨设置有横梁,还包括用于驱动该横梁沿横向路轨运动的控制小车,所述横梁的下方设置有若干组用于吊运及压紧T型材材料的吊运压紧机构。
3.根据权利要求2所述的薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,所述吊运压紧机构包括用于吊运T型材材料的磁吸吊运液缸,所述磁吸吊运液缸的下端设置有磁吸块,还包括用于将T型材的腹板与面板压紧贴合的压紧液缸。
4.根据权利要求1所述的薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,所述支撑滑块上设置有与焊接平台的中心线平行的小车路轨,所述焊接小车带动焊枪沿所述小车路轨移动过程中完成焊接操作。
5.根据权利要求1所述的薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,所述平台主板上设置有水平滑道,所述支撑滑块沿水平滑道水平运动。
6.根据权利要求1所述的薄壁T型材自动装配、焊接装置,其特征在于,所述焊接平台上设置有用于支撑T型材的面板的冷却水箱。
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Application publication date: 20180223

Assignee: GUANGZHOU WENCHONG SHIPYARD Co.,Ltd.

Assignor: CSSC HUANGPU WENCHONG SHIPBUILDING Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021440000195

Denomination of invention: An automatic assembly and welding device for thin-wall T-section

Granted publication date: 20190716

License type: Common License

Record date: 20211021