CN108115259A - 一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法，该焊缝定位装置包括：陶质衬垫、高强平板及吸附机构；陶质衬垫固定在第一板单元及第二板单元的底部；高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部，吸附机构包括：第一磁力吸盘、第二磁力吸盘、与第一磁力吸盘和第二磁力吸盘固定连接的手柄。该焊接方法包括：将高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部，通过吸附机构的第一磁力吸盘及第二磁力吸盘使第一板单元及第二板单元吸附紧贴在高强平板的底面，再将陶质衬垫固定在第一板单元及第二板单元的底部，然后开始焊接。该焊缝定位装置及焊接方法实现焊缝连续，有效减少焊缝缺陷，避免钢板母材破坏风险，自动化程度明显提高。

Description

一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法。

背景技术

一般，在大桥项目的面板(一般为底板或顶板)对接时，为了解决对接焊缝两侧钢板错边问题，通常会使用马板来装配待焊底板，但实际施工中，马板的危害较大，马板自身安装及切除费工费时，存在对钢板母材破坏的风险，同时，因为马板的存在，导致焊缝不连续，无法实现自动化焊接作业，而且，焊接过程中，需要在马板两侧不断的焊接起弧、熄弧，而焊接起弧、熄弧容易出现焊缝缺陷。

现有技术中底板对接时通过马板装配定位，导致焊缝不连续，容易造成焊缝缺陷，马板安装和切除费时费力且存在钢板母材破坏风险。

发明内容

本发明提供了一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法，解决了或部分解决了现有技术中底板对接时通过马板装配定位，导致焊缝不连续，容易造成焊缝缺陷，存在钢板母材破坏风险的技术问题。

本申请提供了一种焊缝定位装置，用于第一板单元与第二板单元的对接定位，包括：

陶质衬垫，固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底部；所述陶质衬垫开设与所述第一板单元及所述第二板单元的焊接坡口相适应的弧形凹槽；

高强平板，压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部；

吸附机构，包括：第一磁力吸盘、第二磁力吸盘、与所述第一磁力吸盘和所述第二磁力吸盘固定连接的手柄，所述第一磁力吸盘与所述第二磁力吸盘的底面位于同一平面；所述吸附机构压设在所述高强平板上，所述第一磁力吸盘对应设置在所述第一板单元上方，能吸附和释放所述第一板单元，所述第二磁力吸盘对应设置在所述第二板单元上方，能吸附和释放所述第二板单元。

作为优选，所述陶质衬垫粘接固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底部。

作为优选，所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘都为电磁吸盘；

所述电磁吸盘包括：壳体及设置在壳体内的线圈绕组；所述线圈绕组通过电缆线连接电源，所述电缆线连接设置磁力旋钮；

通过控制所述磁力旋钮，使所述线圈绕组通电而在所述电磁吸盘下方产生电磁场，或，所述线圈绕组断电而使所述电磁场消失。

作为优选，所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘都为永磁吸盘；

所述永磁吸盘包括：壳体、活动设置在所述壳体内的第一钕铁硼磁体、固定在所述壳体内的第二钕铁硼磁体、扳手；所述壳体顶部设置有非导磁体；所述第二钕铁硼磁体位于所述第一钕铁硼磁体的下方；

通过所述扳手调转所述第一钕铁硼磁体，使所述壳体的下方产生磁场或，使所述壳体下方的磁场消失。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种使用所述焊缝定位装置的焊接方法，包括以下步骤：

将所述第一板单元及所述第二板单元吊装到焊接位置；

将所述高强平板压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部；

将所述吸附机构压设在所述高强平板上，吸附所述第一板单元及所述第二板单元；

将一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面；

从靠近所述吸附机构的端部开始对所述第一板单元与所述第二板单元进行焊接；

当焊接进行到设定距离时，将所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘的磁力释放，拆除所述吸附机构及所述高强平板，并将所述吸附机构、所述高强平板及另一块所述陶质衬垫固定在焊接点后面的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。

作为优选，将所述第一板单元及所述第二板单元吊装到焊接位置后，控制所述第一板单元及所述第二板单元的间隙为设定值；

所述设定值为6～8mm。

作为优选，将所述高强平板压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部后，所述高强平板与所述第一板单元或所述第二板单元的端部的间距为设定距离。

作为优选，所述将所述吸附机构压设在所述高强平板上，吸附所述第一板单元及所述第二板单元，包括：

将所述吸附机构压设在所述高强平板上，使所述第一磁力吸盘对应设置在所述第一板单元上方，所述第二磁力吸盘对应设置在所述第二板单元上方；

通过所述第一磁力吸盘将所述第一板单元吸附紧贴在所述高强平板的底面；

通过所述第二磁力吸盘将所述第二板单元吸附紧贴在所述高强平板的底面。

作为优选，将第一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面时，所述陶质衬垫的弧形凹槽与所述第一板单元及所述第二板单元的坡口位置相适应。

作为优选，通过焊接小车或焊接机器人对所述第一板单元与所述第二板单元进行焊接。

作为优选，当焊接进行到焊接点位置与所述高强平板或所述吸附机构的间距为安全距离时，将所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘的磁力释放，并拆除所述吸附机构及所述高强平板；

将拆除的所述吸附机构及所述高强平板固定在与当前焊接点的间距为设定距离的位置，并将另一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面，相邻所述陶质衬垫首尾相连紧密排列；

当焊接再次进行到焊接点位置与所述高强平板或所述吸附机构的间距为所述安全距离时，再次拆除并重新将所述吸附机构、所述高强平板及另一块所述陶质衬垫固定在距离当前焊接点所述设定距离的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了由陶质衬垫、高强平板及吸附机构组成的焊缝定位装置取代马板，焊接过程中，高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部，通过吸附机构的第一磁力吸盘及第二磁力吸盘使第一板单元及第二板单元吸附紧贴在高强平板的底面，避免第一板单元与第二板单元的错边问题，再将陶质衬垫固定在第一板单元及第二板单元的底部，保证陶质衬垫的弧形凹槽与第一板单元及第二板单元的焊接坡口位置对应，然后开始焊接，当焊接进行到设定距离时，将第一磁力吸盘及第二磁力吸盘的磁力释放，拆除吸附机构及高强平板，并将吸附机构、高强平板及另一块陶质衬垫固定在焊接点后面的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。这样，有效解决了现有技术中底板对接时通过马板装配定位，导致焊缝不连续，容易造成焊缝缺陷，存在钢板母材破坏风险的技术问题，实现了焊缝连续，有效减少焊缝缺陷，避免钢板母材破坏风险，自动化程度明显提高的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的焊缝定位装置与第一板单元及第二板单元的装配示意图；

图2为本发明实施例提供的使用焊缝定位装置的焊接方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种焊缝定位装置及使用焊缝定位装置的焊接方法，解决了或部分解决了现有技术中底板对接时通过马板装配定位，导致焊缝不连续，容易造成焊缝缺陷，存在钢板母材破坏风险的技术问题，通过设置由陶质衬垫、高强平板及吸附机构组成的焊缝定位装置取代马板进行焊接定位，实现了避免使用马板，保证焊缝连续，有效减少焊缝缺陷，避免钢板母材破坏风险，自动化程度明显提高的技术效果。

参见附图1，本申请提供了一种焊缝定位装置，用于第一板单元与第二板单元的对接定位，包括：陶质衬垫、高强平板及吸附机构。

陶质衬垫固定在第一板单元及第二板单元的底部；陶质衬垫开设与第一板单元及第二板单元的焊接坡口相适应的弧形凹槽；高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部。

吸附机构包括：第一磁力吸盘、第二磁力吸盘、与第一磁力吸盘和第二磁力吸盘固定连接的手柄，第一磁力吸盘与第二磁力吸盘的底面位于同一平面；吸附机构压设在高强平板上，第一磁力吸盘对应设置在第一板单元上方，能吸附和释放第一板单元，第二磁力吸盘对应设置在第二板单元上方，能吸附和释放第二板单元。第一磁力吸盘及第二磁力吸盘能有效避免第一板单元与第二板单元的错边问题；通过采用吸附机构产生的可控的磁力，方便在焊接过程中灵活移动该吸附机构，避免干涉焊接过程的连续性，实现自动化焊接，极大提高焊接效率，同时，吸附机构不会损伤钢板母材。

进一步的，在焊接过程中，陶质衬垫粘接固定在第一板单元及第二板单元的底部。

作为第一种优选的实施例，第一磁力吸盘及第二磁力吸盘都为电磁吸盘；电磁吸盘包括：壳体及设置在壳体内的线圈绕组；线圈绕组通过电缆线连接电源，电缆线连接设置磁力旋钮；通过控制磁力旋钮，使线圈绕组通电而在电磁吸盘下方产生电磁场，或，线圈绕组断电而使电磁场消失。

作为第二种优选的实施例，第一磁力吸盘及第二磁力吸盘都为永磁吸盘；永磁吸盘包括：壳体、活动设置在壳体内的第一钕铁硼磁体、固定在壳体内的第二钕铁硼磁体、扳手；壳体顶部设置有非导磁体；第二钕铁硼磁体位于第一钕铁硼磁体的下方；通过扳手调转第一钕铁硼磁体，使壳体的下方产生磁场或，使壳体下方的磁场消失。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种使用焊缝定位装置的焊接方法，参见附图2，包括以下步骤：

S1：将第一板单元及第二板单元吊装到焊接位置。

S2：将高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部。

S3：将吸附机构压设在高强平板上，吸附第一板单元及第二板单元。

S4：将一块陶质衬垫粘贴固定在第一板单元及第二板单元的底面。

S5：从靠近吸附机构的端部开始对第一板单元与第二板单元进行焊接。

S6：当焊接进行到设定距离时，将第一磁力吸盘及第二磁力吸盘的磁力释放，拆除吸附机构及高强平板，并将吸附机构、高强平板及另一块陶质衬垫固定在焊接点后面的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。

进一步的，将第一板单元及第二板单元吊装到焊接位置后，控制第一板单元及第二板单元的间隙为设定值；设定值为6～8mm。

进一步的，将高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部后，高强平板与第一板单元或第二板单元的端部的间距为设定距离。通过设置的设定距离来保证距离吸附机构设定距离范围内的第一板单元与第二板单元不会存在错边情况，而且在焊接开始进行后，吸附机构在作用点的吸附磁力还给已完成的对接焊缝起到一定的校正作用，保证已焊接位置的第一板单元与第二板单元的相对水平度。

进一步的，将吸附机构压设在高强平板上，吸附第一板单元及第二板单元，包括：

将吸附机构压设在高强平板上，使第一磁力吸盘对应设置在第一板单元上方，第二磁力吸盘对应设置在第二板单元上方；通过第一磁力吸盘将第一板单元吸附紧贴在高强平板的底面；通过第二磁力吸盘将第二板单元吸附紧贴在高强平板的底面。

进一步的，将第一块陶质衬垫粘贴固定在第一板单元及第二板单元的底面时，陶质衬垫的弧形凹槽与第一板单元及第二板单元的坡口位置相适应。

进一步的，布置轨道，通过焊接小车或焊接机器人对第一板单元与第二板单元进行焊接。

进一步的，当焊接进行到焊接点位置与高强平板或吸附机构的间距为安全距离时，将第一磁力吸盘及第二磁力吸盘的磁力释放，并拆除吸附机构及高强平板。由于焊接过程中的高温会损伤吸附机构，那么需要控制焊接点与吸附机构的间距为安全距离，一般设置为500～1000mm。

将拆除的吸附机构及高强平板固定在与当前焊接点的间距为设定距离的位置，并将另一块陶质衬垫粘贴固定在第一板单元及第二板单元的底面，在焊接过程，从前往后依次安装的陶质衬垫，必须保证相邻的陶质衬垫首尾相连紧密排列。

当焊接再次进行到焊接点位置与高强平板或吸附机构的间距为安全距离时，再次拆除并重新将吸附机构、高强平板及另一块陶质衬垫固定在距离当前焊接点设定距离的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了由陶质衬垫、高强平板及吸附机构组成的焊缝定位装置取代马板，焊接过程中，高强平板压设在第一板单元及第二板单元的顶部，通过吸附机构的第一磁力吸盘及第二磁力吸盘使第一板单元及第二板单元吸附紧贴在高强平板的底面，再将陶质衬垫固定在第一板单元及第二板单元的底部，保证陶质衬垫的弧形凹槽与第一板单元及第二板单元的焊接坡口位置对应，然后开始焊接，当焊接进行到设定距离时，将第一磁力吸盘及第二磁力吸盘的磁力释放，拆除吸附机构及高强平板，并将吸附机构、高强平板及另一块陶质衬垫固定在焊接点后面的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。这样，有效解决了现有技术中底板对接时通过马板装配定位，导致焊缝不连续，容易造成焊缝缺陷，存在钢板母材破坏风险的技术问题，实现了焊缝连续，有效减少焊缝缺陷，避免钢板母材破坏风险，自动化程度明显提高的技术效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊缝定位装置，其特征在于，用于第一板单元与第二板单元的对接定位，包括：

陶质衬垫，固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底部；所述陶质衬垫开设与所述第一板单元及所述第二板单元的焊接坡口相适应的弧形凹槽；

高强平板，压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部；

吸附机构，包括：第一磁力吸盘、第二磁力吸盘、与所述第一磁力吸盘和所述第二磁力吸盘固定连接的手柄，所述第一磁力吸盘与所述第二磁力吸盘的底面位于同一平面；所述吸附机构压设在所述高强平板上，所述第一磁力吸盘对应设置在所述第一板单元上方，能吸附和释放所述第一板单元，所述第二磁力吸盘对应设置在所述第二板单元上方，能吸附和释放所述第二板单元。

2.如权利要求1所述的焊缝定位装置，其特征在于，

所述陶质衬垫粘接固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底部。

3.如权利要求1所述的焊缝定位装置，其特征在于，

所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘都为电磁吸盘；

所述电磁吸盘包括：壳体及设置在壳体内的线圈绕组；所述线圈绕组通过电缆线连接电源，所述电缆线连接设置磁力旋钮；

通过控制所述磁力旋钮，使所述线圈绕组通电而在所述电磁吸盘下方产生电磁场，或，所述线圈绕组断电而使所述电磁场消失。

4.一种使用焊缝定位装置的焊接方法，其特征在于，所述焊缝定位装置为权利要求1～3任一项所述的焊缝定位装置，所述焊接方法包括以下步骤：

将所述第一板单元及所述第二板单元吊装到焊接位置；

将所述高强平板压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部；

将所述吸附机构压设在所述高强平板上，吸附所述第一板单元及所述第二板单元；

将一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面；

从靠近所述吸附机构的端部开始对所述第一板单元与所述第二板单元进行焊接；

当焊接进行到设定距离时，将所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘的磁力释放，拆除所述吸附机构及所述高强平板，并将所述吸附机构、所述高强平板及另一块所述陶质衬垫固定在焊接点后面的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。

5.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，

将所述第一板单元及所述第二板单元吊装到焊接位置后，控制所述第一板单元及所述第二板单元的间隙为设定值；

所述设定值为6～8mm。

6.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，

将所述高强平板压设在所述第一板单元及所述第二板单元的顶部后，所述高强平板与所述第一板单元或所述第二板单元的端部的间距为设定距离。

7.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述将所述吸附机构压设在所述高强平板上，吸附所述第一板单元及所述第二板单元，包括：

将所述吸附机构压设在所述高强平板上，使所述第一磁力吸盘对应设置在所述第一板单元上方，所述第二磁力吸盘对应设置在所述第二板单元上方；

通过所述第一磁力吸盘将所述第一板单元吸附紧贴在所述高强平板的底面；

通过所述第二磁力吸盘将所述第二板单元吸附紧贴在所述高强平板的底面。

8.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，

将第一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面时，所述陶质衬垫的弧形凹槽与所述第一板单元及所述第二板单元的坡口位置相适应。

9.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，

通过焊接小车或焊接机器人对所述第一板单元与所述第二板单元进行焊接。

10.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，

当焊接进行到焊接点位置与所述高强平板或所述吸附机构的间距为安全距离时，将所述第一磁力吸盘及所述第二磁力吸盘的磁力释放，并拆除所述吸附机构及所述高强平板；

将拆除的所述吸附机构及所述高强平板固定在与当前焊接点的间距为设定距离的位置，并将另一块所述陶质衬垫粘贴固定在所述第一板单元及所述第二板单元的底面，相邻所述陶质衬垫首尾相连紧密排列；

当焊接再次进行到焊接点位置与所述高强平板或所述吸附机构的间距为所述安全距离时，再次拆除并重新将所述吸附机构、所述高强平板及另一块所述陶质衬垫固定在距离当前焊接点所述设定距离的位置，不断重复上述过程，直至形成整条连续的对接焊缝。