CN108422142A - 弧形面箱形梁的焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形面箱形梁的焊接装置及方法，本装置的固定侧板设于磁力切割机小车侧面，第一十字套筒设于固定侧板两端，丝杠设于第一十字套筒的水平孔，调节丝轮设于第一十字套筒的垂直孔并与丝杠啮合，第二十字套筒的水平孔和垂直孔分别套入丝杠和立轴，磁性导向轮设于立轴的底端。本方法将磁力切割机小车摆放至上翼缘板并位于弧形焊缝的起始位置，调节磁性导向轮紧贴前腹板；调节焊枪至弧形焊缝的起始点；启动气保焊机和磁力切割机小车，焊枪随磁力切割机小车的行走对弧形焊缝实现自动焊接，期间，磁力切割机小车行走轨迹受磁性导向轮限定。本装置及方法提高弧形面箱形梁的成型效果及焊接作业的效率，确保弧形面箱形梁的拼装质量。

Description

弧形面箱形梁的焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及一种弧形面箱形梁的焊接装置及方法。

背景技术

钢结构在拼装过程中，需要通过焊接设备对焊缝进行焊接，以确保构件之间能够牢固有效的连接。因受钢结构非批量生产的影响，目前在钢结构生产焊接领域，只有在焊接直线焊缝的时候自动或者半自动焊接设备才能得到应用，而对于钢结构中经常出现的弧形焊缝，半自动或自动焊接设备无法进行有效焊接（半自动单机焊接设备只能按直线行走），而手工焊接焊缝质量难以保证，如弧形面箱形梁弧形焊缝的焊接成为难题，其手工焊接成型和质量均较差，且焊接作业效率低，严重影响弧面箱形梁的拼装质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种弧形面箱形梁的焊接装置及方法，本装置及方法克服传统手工焊接的缺陷，实现弧形面箱形梁弧形焊缝的半自动焊接，提高弧形面箱形梁的成型效果及焊接作业的效率，确保弧形面箱形梁的拼装质量。

为解决上述技术问题，本发明弧形面箱形梁的焊接装置包括磁力切割机小车以及设于所述磁力切割机小车的焊枪夹持架，还包括固定侧板、第一十字套筒、第二十字套筒、丝杠、调节丝轮、立轴和磁性导向轮，所述固定侧板设于所述磁力切割机小车侧面，所述第一十字套筒设于所述固定侧板两端，所述丝杠设于所述第一十字套筒的水平孔，所述调节丝轮设于所述第一十字套筒的垂直孔并与所述丝杠啮合，所述第二十字套筒的水平孔套入所述丝杠并通过螺栓紧固，所述立轴套入所述第二十字套筒的垂直孔并通过卡扣紧固，所述磁性导向轮设于所述立轴的底端。

进一步，所述磁性导向轮包括滚动轴承、轮毂和密封盖板，所述滚动轴承内圈与立轴底端通过螺纹连接，所述密封盖板套入所述立轴并且覆盖于所述滚动轴承顶面，所述滚动轴承嵌入所述轮毂内并且过盈配合。

一种根据上述焊接装置的弧形面箱形梁的焊接方法包括如下步骤：

步骤一、弧形面箱型梁由上下翼缘板和弧形面的前后腹板拼接而成，翼缘板与腹板连接处为弧形焊缝，将弧形面箱型梁置于胎架上，在下翼缘板与胎架之间放置垫块，使上翼缘板处于水平位置，并在侧面设置支承以防箱型梁倾倒；

步骤二、将磁力切割机小车摆放至上翼缘板并位于弧形焊缝的起始位置，通过丝杠和调节丝轮使磁性导向轮紧贴前腹板；

步骤三、调整气保焊机的焊接电流和电压，并通过焊枪夹持架将焊枪调节至弧形焊缝的起始点；

步骤四、开启气保焊机，同时启动磁力切割机小车自动行走，焊枪随磁力切割机小车的行走对弧形焊缝实现自动焊接，期间，磁力切割机小车行走过程中始终沿着磁性导向轮的运行轨迹前行，磁性导向轮紧贴弧形面的前腹板移动；

步骤五、磁力切割机小车从弧形焊缝起始点行走至终点后，焊枪完成整条弧形焊缝的焊接，将弧形面箱型梁翻转180度，重复步骤一至步骤四，完成弧形面箱型梁其余所有弧形焊缝的焊接。

由于本发明弧形面箱形梁的焊接装置及方法采用了上述技术方案，即本装置的固定侧板设于磁力切割机小车侧面，第一十字套筒设于固定侧板两端，丝杠设于第一十字套筒的水平孔，调节丝轮设于第一十字套筒的垂直孔并与丝杠啮合，第二十字套筒的水平孔套入丝杠并通过螺栓紧固，立轴套入第二十字套筒的垂直孔并通过卡扣紧固，磁性导向轮设于立轴的底端。本方法将弧形面箱型梁置于胎架上并使上翼缘板处于水平位置；将磁力切割机小车摆放至上翼缘板并位于弧形焊缝的起始位置，通过丝杠和调节丝轮使磁性导向轮紧贴前腹板；采用焊枪夹持架将焊枪调节至弧形焊缝的起始点；启动气保焊机和磁力切割机小车，焊枪随磁力切割机小车的行走对弧形焊缝实现自动焊接，期间，磁力切割机小车行走过程中始终沿着磁性导向轮的运行轨迹前行，磁性导向轮紧贴弧形面的前腹板移动；完成弧形焊缝焊接后翻转弧形面箱形梁，完成其余所有弧形焊缝的焊接。本装置及方法克服传统手工焊接的缺陷，实现弧形面箱形梁弧形焊缝的半自动焊接，提高弧形面箱形梁的成型效果及焊接作业的效率，确保弧形面箱形梁的拼装质量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明弧形面箱形梁的焊接装置的结构示意图；

图2为本装置中磁性导向轮的结构示意图；

图3为本发明弧形面箱形梁的焊接方法示意图。

具体实施方式

实施例如图1和图2所示，本发明弧形面箱形梁的焊接装置包括磁力切割机小车1以及设于所述磁力切割机小车1的焊枪3夹持架2，还包括固定侧板4、第一十字套筒5、第二十字套筒6、丝杠7、调节丝轮8、立轴10和磁性导向轮9，所述固定侧板4设于所述磁力切割机小车1侧面，所述第一十字套筒5设于所述固定侧板4两端，所述丝杠7设于所述第一十字套筒5的水平孔，所述调节丝轮8设于所述第一十字套筒5的垂直孔并与所述丝杠7啮合，所述第二十字套筒6的水平孔套入所述丝杠7并通过螺栓61紧固，所述立轴10套入所述第二十字套筒6的垂直孔并通过卡扣62紧固，所述磁性导向轮9设于所述立轴10的底端。

优选的，所述磁性导向轮9包括滚动轴承91、轮毂92和密封盖板93，所述滚动轴承91内圈与立轴10底端通过螺纹连接，所述密封盖板93套入所述立轴10并且覆盖于所述滚动轴承91顶面，所述滚动轴承91嵌入所述轮毂92内并且过盈配合。

本装置中，通过对调节丝轮的转动，带动丝杠位移，可将磁性导向轮调节至合适的位置（前后位置），从而使磁性导向轮紧贴腹板；通过对卡扣的旋转，可将磁性导向轮调节至合适的高度位置；采用螺栓将固定侧板直接固定在磁力切割机小车上，使其成为一个整体。

如图3所示，一种根据上述焊接装置的弧形面箱形梁的焊接方法包括如下步骤：

步骤一、弧形面箱型梁由上下翼缘板11、12和弧形面的前后腹板13、14拼接而成，翼缘板11、12与腹板13、14连接处为弧形焊缝15，将弧形面箱型梁置于胎架上，在下翼缘板12与胎架之间放置垫块，使上翼缘板11处于水平位置，并在侧面设置支承以防箱型梁倾倒；

步骤二、将磁力切割机小车1摆放至上翼缘板11并位于弧形焊缝15的起始位置，通过丝杠7和调节丝轮8使磁性导向轮9紧贴前腹板13；

步骤三、调整气保焊机的焊接电流和电压，并通过焊枪夹持架2将焊枪3调节至弧形焊缝15的起始点；

步骤四、开启气保焊机，同时启动磁力切割机小车1自动行走，焊枪3随磁力切割机小车1的行走对弧形焊缝15实现自动焊接，期间，磁力切割机小车1行走过程中始终沿着磁性导向轮9的运行轨迹前行，磁性导向轮9紧贴弧形面的前腹板13移动；

步骤五、磁力切割机小车1从弧形焊缝15起始点行走至终点后，焊枪3完成整条弧形焊缝13的焊接，将弧形面箱型梁翻转180度，重复步骤一至步骤四，完成弧形面箱型梁其余所有弧形焊缝的焊接。

本方法中，当磁力切割机小车沿直线方向前进时，始终受到磁性导向轮沿弧形面圆心方向的拉力，迫使磁力切割机小车不断改变运行轨迹。同时导向轮均带有铁磁性，当有一个导向轮翘起时，另一个导向轮仍紧贴在梁的弧形面，因此能保证在行走过程中始终有导向轮紧贴在箱型梁的腹板上，从而引导磁力切割机小车走出弧线轨迹，焊枪通过夹持架固定在磁力切割机小车上，焊枪端部的轨迹就是焊缝的轨迹，所以焊枪能沿着弧形焊缝向前焊接，实现弧形焊缝的自动焊接。

本装置及方法能够自动、快速、精准的焊接弧形焊缝；并可长时间不间断进行焊接作业，有效提高了焊接作业的效率；有效解决了人工焊接过程手抖动及焊脚大小不一造成的焊缝成型差的问题；减少人工焊接对人体的伤害；且结构简单，焊接操作方便，确保了弧形面箱形梁的拼装质量。

Claims (3)

1.一种弧形面箱形梁的焊接装置，包括磁力切割机小车以及设于所述磁力切割机小车的焊枪夹持架，其特征在于：还包括固定侧板、第一十字套筒、第二十字套筒、丝杠、调节丝轮、立轴和磁性导向轮，所述固定侧板设于所述磁力切割机小车侧面，所述第一十字套筒设于所述固定侧板两端，所述丝杠设于所述第一十字套筒的水平孔，所述调节丝轮设于所述第一十字套筒的垂直孔并与所述丝杠啮合，所述第二十字套筒的水平孔套入所述丝杠并通过螺栓紧固，所述立轴套入所述第二十字套筒的垂直孔并通过卡扣紧固，所述磁性导向轮设于所述立轴的底端。

2.根据权利要求1所述的弧形面箱形梁的焊接装置，其特征在于：所述磁性导向轮包括滚动轴承、轮毂和密封盖板，所述滚动轴承内圈与立轴底端通过螺纹连接，所述密封盖板套入所述立轴并且覆盖于所述滚动轴承顶面，所述滚动轴承嵌入所述轮毂内并且过盈配合。

3.一种根据权利要求1或2焊接装置的弧形面箱形梁的焊接方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、弧形面箱型梁由上下翼缘板和弧形面的前后腹板拼接而成，翼缘板与腹板连接处为弧形焊缝，将弧形面箱型梁置于胎架上，在下翼缘板与胎架之间放置垫块，使上翼缘板处于水平位置，并在侧面设置支承以防箱型梁倾倒；

步骤二、将磁力切割机小车摆放至上翼缘板并位于弧形焊缝的起始位置，通过丝杠和调节丝轮使磁性导向轮紧贴前腹板；

步骤三、调整气保焊机的焊接电流和电压，并通过焊枪夹持架将焊枪调节至弧形焊缝的起始点；

步骤四、开启气保焊机，同时启动磁力切割机小车自动行走，焊枪随磁力切割机小车的行走对弧形焊缝实现自动焊接，期间，运行过程中始终沿着磁性导向轮的运行轨迹前行，导向轮紧贴弧形面的前腹板移动；

步骤五、磁力切割机小车从弧形焊缝起始点行走至终点后，焊枪完成整条弧形焊缝的焊接，将弧形面箱型梁翻转180度，重复步骤一至步骤四，完成弧形面箱型梁其余所有弧形焊缝的焊接。