CN115958385A - 一种桥梁顶腹板生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁顶腹板生产线，属于桥梁焊接领域。包括传输装置和沿着传输装置依次设置的拼接装置、打磨装置、旁弯装置、激光跟踪装置、焊接系统和翻转装置；本发明中的生产线将顶板运输到生产线的开始端，先通过拼接装置将若干顶板拼接后点焊并通过设备打磨、矫平，然后辊筒输送顶板至旁弯装置加工工位，通过半龙门吊将波腹板逐一吊至顶板上方，并通过旁弯装置进行旁弯，并在对应位置进行组装点焊，点焊好的工件通过输送辊道输送焊接系统工位，通过焊接装置进行波纹焊缝，最后对桥梁波腹板进行修补打磨。解决桥梁顶腹板拼装焊接效率低下，需要耗费大量人力的问题。

Description

一种桥梁顶腹板生产线

技术领域

本发明属于桥梁焊接领域，尤其是一种桥梁顶腹板生产线。

背景技术

波形钢腹板桥组合梁桥具有自重轻、预应力效率高、腹板抗屈曲能力高、不需要加劲肋等优点，是一种很有潜力的新型桥梁。波形钢腹板桥组合梁桥一般由底板、顶腹板和横隔板三部分组成，而桥梁顶腹板由波腹板与顶板焊接组成，在焊接完成后，与由底板和横隔板进行组装，形成桥梁构件。

现有的桥梁顶腹板一般采用人工或半自动化工艺进行加工，拼装焊接效率低下，需要耗费大量人力，而且加工质量难以保证。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种桥梁顶腹板生产线，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种桥梁顶腹板生产线，包括：

传输装置和沿着传输装置依次设置的打磨装置、旁弯装置、激光跟踪装置和焊接系统；

所述打磨装置，架设在所述传输装置的上方，按照预定的焊缝路径对第一板材上表面打磨；

所述旁弯装置，包括至少三个限位组件；所述限位组件使得第二板材向一侧运动或有向一侧运动的趋势，至与第一板材上表面的焊缝路径相对应；当所述第二板材以预定角度放置在所述第一板材的焊缝路径上后，通过人工点焊对第一板材和第二板材进行预安装；

所述激光跟踪装置，分别设置在传输装置的两侧，适于获取实际工况下第一板材和第二板材之间的焊缝；

所述焊接系统，包括分别设置在所述传输装置两侧的两个直线运动系统，分别位于所述直线运动系统上的两个焊接装置，且所述焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度。

优选地或可选地，所述桥梁顶腹板生产线还包括拼接装置；

所述拼接装置，架设在所述传输装置的上方，对位于所述传输装置上的多个板材焊接形成第一板材。

优选地或可选地，所述桥梁顶腹板生产线还包括翻转装置；

所述翻转装置，包括至少两个相隔预定间距的翻转组件，驱动第一板材和第二板材的组合体旋转90度，方便用户对第一板材和第二板材的组合体进行检测和修复。

优选地或可选地，所述翻转组件包括：机架，铰接在所述机架中部位置的两个翻转件，以及安装在所述机架上、与所述翻转件传动连接的编码器。

优选地或可选地，所述打磨装置包括：

第一龙门架，架设在传输装置上方，待打磨板材沿着所述传输装置的传输方向移动；

横移组件，设置在所述第一龙门架上方，其输出端可垂直于所述板材的所述传输装置的传输方向运动；

转弯组件，设置在所述横移组件的输出端上，其输出端可沿着所述板材的所述传输装置的传输方向左右旋转预定角度；

打磨组件，设置在所述横移组件输出端上，其输出端与待打磨板材相抵、并相对运动，实现对待打磨板材的打磨；

在所述横移组件和传输装置的带动下，使得所述打磨组件相对于所述待打磨板材作曲线运动；在所述转弯组件的带动下，使得所述打磨组件的打磨方向始终与所述打磨组件相对于所述待打磨板材作曲线运动的方向一致。

优选地或可选地，所述限位组件包括：

第二龙门架，包括位于传输装置和/或工作台两侧的两个立柱，架设在两个立柱上端、且位于在所述传输装置和/或工作台上方的横梁；所述传输装置和/或工作台上竖直放置有待旁弯的波腹板；

两个定位组件，呈镜像分布的设置在两个立柱上，可沿着垂直于待旁弯的板材纵向方向水平运动，与所述待旁弯的波腹板的侧面相抵，使得待旁弯的波腹板向一侧运动或有向一侧运动的趋势；

压紧组件，设置在所述横梁上方，与所述待旁弯的波腹板顶部相抵。

优选地或可选地，所述定位组件包括：安装在所述立柱上的安装架，设置在所述安装架上的第一油缸，滑动在所述安装架上的两个限位导柱，以及固定安装在所述限位导柱另一侧、且与所述第一油缸输出杆相连接的活动推板。

优选地或可选地，所述激光跟踪装置包括设置在所述传输装置一侧的立柱，安装在所述立柱上、且平行与所述传输装置的传输面的直线运动模组，以及安装在所述直线运动模组输出端上、且相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内的激光跟踪系统。

优选地或可选地，所述焊接装置包括：分别设置在所述直线运动系统上的工业机器人，以及设置在所述工业机器人输出端、且始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度上的焊枪；

所述工业机器人至少包括6个自由度。

优选地或可选地，所述传输装置为辊筒式传输机构。

本发明涉及一种桥梁顶腹板生产线，相较于现有技术，具有如下有益效果：本发明中的生产线通过物流车、行车等运输工具将顶板运输到生产线的开始端，先通过拼接装置将若干顶板拼接后点焊并通过设备打磨、矫平，然后辊筒输送顶板至旁弯装置加工工位，通过半龙门吊将波腹板逐一吊至顶板上方，并通过旁弯装置进行旁弯，并在对应位置进行组装点焊，点焊好的工件通过输送辊道输送焊接系统工位，通过焊接装置进行波纹焊缝，最后焊接后将工件吊运至翻转装置加工工位进行修补打磨，打磨后，可通过翻转装置将工件进行翻转，完成后进入存放区。解决桥梁顶腹板拼装焊接效率低下，节省人工的问题。

附图说明

图1是本发明中生产线的流程示意图。

图2是本发明中生产线第一部分的结构示意图。

图3是本发明中拼接装置的结构示意图。

图4是本发明中生产线第二部分的结构示意图。

图5是本发明中打磨装置的结构示意图。

图6是本发明中打磨装置的侧视图。

图7是本发明中打磨装置的正视图。

图8是本发明中旁弯装置的结构示意图。

图9是本发明中限位组件的正视图。

图10是本发明中生产线第三部分的结构示意图。

图11是本发明中激光跟踪装置和焊接系统的结构示意图。

图12是本发明中激光跟踪装置的结构示意图。

图13是本发明中焊接装置的结构示意图。

图14是本发明中生产线第四部分的结构示意图。

图15是本发明中翻转装置的结构示意图。

图16是本发明中翻转组件的结构示意图。

图17是本发明中翻转组件的截面示意图。

图18是本发明中编码器与转动轴的连接示意图。

附图标记为：

传输装置100、定位装置110、

拼接装置200、压力机210、

打磨装置300、第一龙门架310、横移组件320、转弯组件330、打磨组件340、第一升降模组350、夹紧组件360、检测组件370、第一伺服电机321、第一直线模组322、第一安装座323、第二伺服电机331、输出齿轮332、传动齿轮333、第二安装座334、第三伺服电机341、打磨轮342、导轮361、第一弹性件362、压轮371、第二弹性件372、

旁弯装置400、限位组件4000、第二龙门架410、定位组件420、压紧组件430、升降组件440、行走单元450、支撑架411、横梁412、加强筋413、安装架421、第一油缸422、限位导柱423、推杆424、活动推板425、第二升降模组432、下压件433、第四伺服电机441、升降机442、滑动导轨451、车架座452、滚轮453、驱动电机454、

激光跟踪装置500、立柱510、伸缩模组520、激光跟踪系统530、角度调节装置540、第三升降模组550、第三安装座521、第五伺服电机522、第二直线模组523、滑动座524、拖链525、

焊接装置600、工业机器人610、焊枪620、基座611、腰部回转机构612、大臂机构613、小臂机构614、腕部机构615、末端执行机构616、

直线运动系统700、直线导轨710、移动小车720、

翻转装置800、翻转组件810、机架811、编码器812、转动轴813、翻转臂814、第二油缸815、主体部814a、弯折部814b、定位销814c、同步齿轮813a、编码齿轮812a波腹板A、顶板B、焊缝路径C、坡口D。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1至18，一种桥梁顶腹板生产线，包括：传输装置100和沿着传输装置100依次设置的拼接装置200、打磨装置300、旁弯装置400、激光跟踪装置500、焊接系统和翻转装置800。

为了方便理解本申请的技术方案，先对第一板材、第二板材、第一板材和第二板材的组合体进行定义。在桥梁顶腹板生产过程中，所述第一板材为顶板B，所述顶板B纵向长度较大，一般是由多个板材拼接而成。而且，为了提高桥梁的结构强度，顶腹板具有一定的旁弯弧度，因此，顶板B其本身就具有一定的旁弯弧度。所述第二板材为波腹板A，其截面形状为波浪线，但是截面的中心线仍为直线，在组装焊接过程中，需要将波腹板A向一侧弯曲到预设的旁弯弧度，然后放置在顶板B上，进行焊接。第一板材和第二板材的组合体即为加工过程中的桥梁顶腹板。

其中，所述传输装置100为辊筒式传输机构，适于传送带焊接的板材至不同的加工工位。当然对于本领域技术人员而言，所述传输装置100中还设置有定位装置110。将待焊接的板材固定在所述传输装置100的预定位置，以符合该工位的加工需求。例如，在拼接装置200的加工工位处，所述定位装置110可以为对中装置，通过对中装置将多个板材在纵向上对齐，然后通过拼接装置200进行焊接。在焊接系统的加工工位处，由于波腹板A的高度较高，导致整个待焊接的板材的重心较高，因此在所述传输装置100的外部设置有固定支架，用于固定波腹板A的上部，保证整个待焊接的板材的稳定性。

参阅附图2至3，所述拼接装置200架设在所述传输装置100的上方，对位于所述传输装置100上的多个板材焊接形成第一板材。所述拼接装置200在现有自动化焊接设备的基础上，将埋弧焊枪和汽保焊枪组合在一套自动焊接设备上，可以同时对一条焊缝完成焊接，提高效率和焊接品质。另外，在所述拼接装置200的后端还设置有压力机210，所述拼接装置200与所述压力机210之间的间距一般等于单个板材的纵向长度，通过压力机210对矫正对接焊接后对接处变形。

由于桥梁顶腹板的特殊的形状，导致波腹板A与顶板B之间的焊缝为波浪线，并且具有一定的旁弯弧度，现有的打磨机则无法满足其打磨需求。

参阅附图4，所述打磨装置300架设在所述传输装置100的上方，按照预定的焊缝路径对所述顶板B上表面打磨。参阅附图5至7，所述打磨装置300包括：第一龙门架310、横移组件320、转弯组件330、打磨组件340、升降模组350、夹紧组件360、检测组件370。

第一龙门架310架设在传输装置100上方，待打磨板材沿着所述传输装置100的传输方向移动。

横移组件320设置在所述第一龙门架310上方。具体地，所述横移组件320包括：设置在所述第一龙门架310一侧的第一伺服电机321，设置在所述第一龙门架310一侧、并与所述第一伺服电机321传动连接的直线模组322，以及滑动安装在所述直线模组322上的第一安装座323。所述直线模组322可以为丝杆运动机构，通过第一伺服电机321带动所述第一安装座323垂直于所述板材的所述传输装置100的传输方向运动。

转弯组件330设置在所述横移组件320的输出端上。具体地，所述转弯组件330包括设置在所述第一安装座323上的第二伺服电机331，与所述第二伺服电机331传动连接输出齿轮332，与所述输出齿轮332啮合的传动齿轮333，以及与所述传动齿轮333同轴连接的第二安装座334。通过第二伺服电机331带动所述第二安装座334沿着所述板材的所述传输装置100的传输方向左右旋转预定角度。

打磨组件340设置在所述横移组件320输出端上。具体地，所述打磨组件340包括：设置在所述第二安装座334上的第三伺服电机341，以及与所述第三伺服电机341传动连接、转动安装在所述第二安装座334底部、且垂直于传输装置100上表面的打磨轮342。通过第三伺服电机341带动所述打磨盘转动，且所述打磨盘与待打磨板材上表面相抵、并相对运动，实现对待打磨板材的打磨。

夹紧组件360包括：滑动安装在所述第一龙门架310另一侧、且沿着所述待打磨板材两侧面移动的两个导轮361，以及设置在两个导轮361之间的第一弹性件362。所述第一弹性件362为气缸或气弹簧，在所述第一弹性件362的作用下，使得两侧的导轮361始终与所述待打磨板材的侧面相抵，实现对待打磨板材的定位和固定，即使所述待打磨板材具有旁弯弧度，打磨组件可以自动适应待打磨板材，自动找到工件中心位置，完成预定曲线轨迹打磨，提高打磨装置曲线打磨的精度。

检测组件370包括：设置在两个导轮361之间、且沿着所述待打磨板材上表面移动的压轮371，以及设置在所述压轮371与第一龙门架310之间的第二弹性件372。所述第一弹性件362为气缸或气弹簧，通过测量所述第二弹性件372的伸缩情况，获得待打磨板材相对于打磨组件340之间的间距，从而及时调整所述打磨组件340的高度。与之适应的是，所述第一安装座323上还设置有升降模组340，所述升降模组340可以为升降气缸，适于驱动所述转弯组件330和打磨组件340上下运动，使得打磨组件340随着待打磨板材上表面一起浮动，所述打磨组件340与待打磨板材的上表面相抵。

在打磨过程中，在所述横移组件320和传输装置100的带动下，使得所述打磨组件340相对于所述待打磨板材作曲线运动；在所述转弯组件330的带动下，使得所述打磨组件340的打磨方向始终与所述打磨组件340相对于所述待打磨板材作曲线运动的方向一致，实现对待打磨板材的曲线打磨。

在桥梁工程中，为了提高桥梁的结构强度，顶腹板具有一定的旁弯弧度。顶腹板又是由波腹板A与顶板B焊接组成。参阅附图2，顶板B其本身就具有一定的旁弯弧度在组装焊接过程中，需要将波腹板A向一侧弯曲到预设的旁弯弧度(与顶板B的旁弯弧度相同)，然后放置在顶板B上，通过人工点焊，将波腹板A和顶板B固定，实现顶腹板的预组装。而单个波腹板A的重量较大，仅单靠人工进行弯曲，难度较大，工装效率低下。

参阅附图4，所述旁弯装置400包括至少三个限位组件4000；所述限位组件4000使得第二板材向一侧运动或有向一侧运动的趋势，至与第一板材上表面的焊缝路径相对应，实现对第二板材的旁弯和限位。当所述第二板材以预定角度放置在所述第一板材的焊缝路径上后，通过人工点焊对第一板材和第二板材进行预安装。

参阅附图8至9，所述限位组件4000包括：第二龙门架410、两个定位组件420、压紧组件430、升降组件440和行走单元450。

第二龙门架410包括位于传输装置100两侧的两个支撑架411，架设在两个支撑架411上端、且位于在所述传输装置100上方的横梁412，以及设置所述支撑架411与横梁412之间的多个加强筋413。在本实施例中，所述传输装置100上水平放置有顶板B，待旁弯的波腹板A竖直放置在所述顶板B上。

定位组件420呈镜像分布的设置在两个支撑架411上，可沿着垂直于待旁弯的板材纵向方向水平运动，与所述待旁弯的波腹板A的侧面相抵，使得待旁弯的波腹板A向一侧运动或有向一侧运动的趋势，进而实现对波腹板A的弯曲。所述定位组件420包括：安装在所述支撑架411上的安装架421，设置在所述安装架421上的第一油缸422，滑动在所述安装架421上的两个限位导柱423，固定安装在所述限位导柱423另一侧的活动推板425，以及用于连接所述第一油缸422输出杆和活动推板425的推杆424。通过第一油缸422推动所述活动推板425相靠近波腹板A，至于波腹板A相抵，然后两个第一油缸422配合运动，使得待旁弯的波腹板A向一侧运动，使得波腹板A的弯曲。

压紧组件430设置在所述横梁412上方，与所述待旁弯的波腹板A顶部相抵。具体地，所述压紧组件430包括设置在所述横梁412上的横移组件，设置在所述横移组件输出端上的第二升降模组432，以及设置在所述第二升降模组432输出端上的下压件433。所述横移组件可以为丝杆运动机构、齿轮齿条机构或油缸推动机构等直线运动机构，所述第二升降模组432可以为升降油缸。所述横移组件和第二升降模组432均为现有技术，在此对其结构做进一步描述。

升降组件440设置所述定位组件420与所述支撑架411之间，所述升降组件440适于驱动所述定位组件420上下移动。所述升降组件440包括：固定安装在所述支撑架411上的第四伺服电机441，与所述第四伺服电机441传动连接的螺旋式升降机442。所述安装架421滑动安装在所述支撑架411上，且与所述升降机442的输出轴向连接。第四伺服电机441带动螺旋式升降机442，调整所述定位组件420的位置。当加工不同规格的波腹板A时，可以适当调整定位组件420的高度，保证所述定位组件420位于或靠近波腹板A的中部位置，提高夹持稳定性。

行走单元450设置在所述支撑架411的底部，适于控制所述限位组件4000沿着所述待旁弯的波腹板A纵向移动。所述行走单元450包括：设置在所述传输装置100两侧的两个导轨451，固定安装在所述支撑架411底部的车架座452，设置在所述车架座452底部、且滑动安装在所述导轨451上的多个滚轮453，以及至少与其中一个滚轮453传动连接的驱动电机454。

由于桥梁顶腹板特殊的形状，导致波腹板A与顶板B之间的焊缝为波浪线，而激光跟踪系统因其测量范围较小，约为150毫米，对这样大幅度弯曲焊缝，导致传统的激光跟踪系统无法使用。

参阅附图10，所述激光跟踪装置500分别设置在传输装置100的两侧，适于获取实际工况下第一板材和第二板材之间的焊缝；参阅附图11、12，所述激光跟踪装置500包括：立柱510、伸缩模组520、激光跟踪系统530、角度调节装置540、第三升降模组550。

伸缩模组520包括固定安装在所述立柱510上、且平行于工作平面的安装座521，设置在所述第三安装座521上的第二直线模组523；具体地，所述第二直线模组523包括：固定安装在所述第三安装座521上的第五伺服电机522，安装在所述第三安装座521上、且与所述第五伺服电机522传动连接的丝杆，设置在所述丝杆两侧的导轨，以及滑动安装在所述丝杆和导轨上的滑动座524。当然对于本领域技术人员而言，所述第二直线模组523还可以为其他类型可编程式直线模组，在此不做赘述。

另外，在所述第三安装座521上设置有拖链525，适于容纳控制线路和供电线路，所述控制线路和供电线路与第五伺服电机522相连接，适于控制第五伺服电机522的开闭和转速。

激光跟踪系统530安装在所述第二直线模组523输出端上，与工作平面呈预定夹角，所述预定夹角的范围为15～75°；优选为45°。另外，在所述运动直线模组的带动下所述激光跟踪系统530相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内，即保证焊缝始终位于激光跟踪系统530的最佳测量范围之内。所述激光跟踪系统530为市售产品；在本实施例中，所述激光跟踪系统530包括：固定安装在所述滑动座524上的安装架，设置在所述安装架上、其出射口始终正对焊缝的激光发生器，以及安装在所述安装架上、适于获取从目标反射回来的激光信号的激光探测器。

所述立柱510上还设有第三升降模组550，所述第三升降模组550的输出端上安装有伸缩模组520。所述滑动座524与所述激光跟踪系统530之间还设置角度调节装置540。对于生产不同类型和规格的产品时，用户可以通过第三升降模组550、角度调节装置540调节激光跟踪系统530相对于工作平面的高度、与工作平面呈预定夹角，优化相关检测参数，提高所述激光焊缝跟踪装置的应用范围。

参阅附图11，所述焊接系统包括分别设置在所述传输装置两侧的两个直线运动系统700，分别位于所述直线运动系统700上的两个焊接装置600，且所述焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度。

具体地，两个直线运动系统700分别设置在传输装置100的两侧，并保持相同速度沿着所述待焊接板材上的焊缝方向移动；其中，所述待焊接板材包括水平放置的顶板B，以预定角度放置在所述顶板B上的波腹板A，以及设置在所述波腹板A一侧的坡口D。两个激光跟踪装置500和焊接装置600按在直线运动系统700上，分别位于待焊接板材的两侧。所述焊接装置600包括分别设置在所述直线运动系统700上的工业机器人610，以及设置在所述工业机器人610输出端、且始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度上的焊枪620。通过激光跟踪装置500获取焊缝路径C，然后根据焊枪620相对于焊缝路径C的位置和姿态，通过工业机器人610调整焊枪620的位姿，控制两侧焊接装置600同时对待焊接板材进行焊接，不仅省去了打磨坡口D的，大幅节省成本、减少用料，而且两侧同步焊接，大大的节约工时66％。

所述焊接装置600包括：设置在所述传输装置一侧的工业机器人610，以及设置在所述工业机器人610输出端、始终与焊缝之间保持恒定角度上的焊枪620。其中，所述工业机器人610至少包括6个自由度，通过六轴机器人和焊枪620配合，整个焊接装置600不仅可以实现焊缝空间位置的补偿，同时可以自动调节焊枪620的姿态，使得焊枪620始终垂直于焊缝路径C或者与焊缝路径C保持恒定的角度，从而达到更完美的焊接效果。参阅附图13，本实施例给出了一种示例性的六轴机器人的结构，所述工业机器人610包括：基座611，转动安装在所述基座611上的腰部回转机构612，转动安装在所述腰部回转机构612上的大臂机构613；转动安装在所述大臂机构613另一端的小臂机构614，转动设置在所述小臂机构614另一端的腕部机构615，以及转动安装在所述腕部机构615另一端、用于安装焊枪620的末端执行机构616。

其中，两侧的焊枪620为均为深熔焊焊枪，所述深熔焊焊枪选自福尼斯TPS系列焊机、克鲁斯QINEO NexT焊机。由于深熔焊焊枪利用数字控制的电弧曲线参数，进一步压缩电弧，使得电弧热量更集中更具备融透能力，提高焊接熔深，因此无需反面清根，保证熔深的同时可进行坡口尺寸优化，可以减少焊材的消耗，减少成本，提高效率

所述直线运动系统700包括：设置在所述传输装置一侧的直线导轨710，以及滑动安装在所述直线导轨710上的移动小车720；所述移动小车720上表面安装有所述激光跟踪装置500、焊接装置600。相较于传输装置，所述直线运动系统700采用减速电机加上齿轮齿条的驱动方式，具有更高的运动精度，在焊接过程中，采用直线远动系统控制激光跟踪装置500、焊接装置600的移动。

无论是对桥梁顶腹板进行检测和修复，还是对桥梁顶腹板进行转移和组装，均需要对桥梁顶腹板进行翻转，但是由于桥梁顶腹板的长度较大，需要采用多个翻转机构，而翻转机构之间相互独立，很难做到翻转的同步性和翻转的平稳性。因此。有必要针对桥梁顶腹板的特殊结构，设计一种翻转机构。

参阅附图15至17，所述翻转装置包括至少两个相隔预定间距的翻转组件，驱动第一板材和第二板材的组合体(即桥梁顶腹板)旋转90度，方便用户对第一板材和第二板材的组合体进行检测和修复。所述翻转组件包括：机架，铰接在所述机架中部位置的两个翻转件，以及安装在所述机架上、与所述翻转件传动连接的编码器。

其中，所述翻转件包括：转动轴813、翻转臂814和油缸815。其中，转动轴813设置在所述机架811的中部位置；翻转臂814的截面形状为“L”形或近似为“L”形；其包括：主体部814a，设置在所述主体部814a底部、向靠近油缸815侧弯折预定角度的弯折部814b，以及设置在所述主体部814a与弯折部814b连接处、转动安装在所述转动轴813上的安装孔；油缸815其外部铰接安装在所述机架811内部，另一端与所述翻转臂814底部相铰接。通过油缸815拉动或推动所述翻转臂814沿着所述转动轴813在垂直于所述机架811和平行于所述机架811之间转动；也就是说，所述翻转组件810中的单个翻转臂814可以正负90度翻转，也可呈现水平打开状态，每个翻转臂814可单独控制。所述翻转组件810以预定间距分布在传输装置100之间，当多个翻转组件810配合使用时，通过编码轮检测翻转臂814的运动状态，自动控制翻转臂814同步运行，保证整个翻转装置的同步性，使桥梁顶腹板平稳翻转。

参阅附图18，所述转动轴813靠近转动轴813的位置上设置有同步齿轮813a，与编码器812的编码齿轮812a相啮合；所述编码器812为双路输出的旋转编码器812。其中，所述旋转编码器812可以输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器812的正转与反转，也就判断出检测翻转臂814的运动状态。

在进一步实施例中，由于所述桥梁顶腹板由波腹板A与顶板B焊接组成，且波腹板A垂直于顶板B，所述桥梁顶腹板的截面形状为“T”形，如果直接翻转，则会导致桥梁顶腹板倾斜。因此，在翻转臂814上设置多个定位销814c，且所述定位销814c的高度刚好等于顶板B侧板至焊缝之间的距离，如此可以让桥梁顶腹板保持水平放置，方便对桥梁顶腹板进行检测和修复。

为了方便理解桥梁顶腹板生产线的技术方案，对其工作流程做出简要说明：

在拼接过程中，传输装置100上的定位装置110将多个板材在纵向上对齐，然后通过埋弧焊枪和汽保焊枪同时对一条焊缝完成焊接，完成顶板的焊接，并通过压力机210对矫正对接焊接后对接处变形。

在打磨过程中，顶板B随着传输装置100，进入该打磨装置300下方，在所述第一弹性件362的作用下，使得两侧的导轮361始终与所述待打磨板材的侧面相抵，实现对待打磨板材的定位和固定；然后通过测量所述第二弹性件372的伸缩情况，获得待打磨板材相对于打磨组件340之间的间距，进而通过升降模组340调整打磨组件340的高度，使得打磨组件340随着待打磨板材上表面一起浮动，当待打磨板材与打磨组件340相接触时，在所述横移组件320和传输装置100的带动下，使得所述打磨组件340相对于所述待打磨板材作曲线运动；在所述转弯组件330的带动下，使得所述打磨组件340的打磨方向始终与所述打磨组件340相对于所述待打磨板材作曲线运动的方向一致，实现对待打磨板材的曲线打磨。整个打磨装置300采用仿形跟踪，可以自动适应待打磨板材，自动找到工件中心位置，完成预定曲线轨迹打磨，提高效率和焊接品质。

在旁弯过程中，通过传输装置100将顶板B送入旁弯装置400的加工工位上，然后将波腹板A吊装至顶板B上，通过移动行走单元450将三个限位组件4000移动至预定位置，通过第一油缸422推动所述活动推板425相靠近波腹板A，至于波腹板A相抵，然后两个第一油缸422配合运动，使得待旁弯的波腹板A向一侧运动，使得波腹板A的弯曲至与顶板B的旁弯弧度相配，然后三个压紧组件430向下移动至下压板将波腹板A压紧，并人工点焊，实现顶板B和波腹板A的预安装，最后通过传输装置100运输至下一个加工工位进行焊接，形成待焊接板材，其中，所述波腹板A与顶板B之间的焊缝为波浪线。解决了人工组装波腹板A组装旁弯困难，耗时长等问题。

在检测过程中，通过传输装置100将顶板B送入焊接系统的加工工位上，所述波腹板A与顶板B之间的焊缝为波浪线，将上述波浪线的相关参数输入至第五伺服电机522和直线运动系统700中，在所述伸缩模组520和和直线运动系统700配合下，使得所述激光跟踪系统530相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持在预定范围之内，位于激光跟踪系统530的最佳测量范围之内，能够准确的获取实际工况下的焊缝路径C的位置信息；有效的扩展了激光跟踪系统530的应用场景。

在检测的同时进行焊接，在该焊接过程中，在六轴机器人和直线运动系统700配合下，通过六轴机器人调整两侧焊枪620的空间位置和姿态，实现在焊缝空间位置的补偿，焊枪620姿态的调整，使得焊枪620始终垂直于焊缝路径C或者与焊缝路径C保持恒定的角度；通过直线运动系统700的配合，使得所述待焊接板材两侧的焊枪620以预定速率沿着焊缝移动、且两侧焊枪620的焊接点始终位于焊缝路径C的同一位置，从而达到更完美的焊接效果。

在翻转过程中，以单个翻转组件810进行说明，桥梁顶腹板的底部放置在水平状态下的翻转臂814上，波腹板A的侧面位于竖直状态的另一个翻转臂814一侧，通过人工调整竖直状态的翻转臂814上的定位销814c位置，至于波腹板A相抵；然后通过油缸815拉动或推动所述翻转臂814沿着所述转动轴813在垂直于所述机架811和平行于所述机架811之间转动；原本桥梁顶腹板的底部的翻转组件810旋转90度变为竖直状态，原本位桥梁顶腹板的一侧的翻转件旋转90度变为水平状态，实现桥梁顶腹板的翻转，而翻转后的桥梁顶腹板处于水平放置状态，方便对桥梁顶腹板进行检测和修复。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种桥梁顶腹板生产线，其特征在于，包括：传输装置和沿着传输装置依次设置的打磨装置、旁弯装置、激光跟踪装置和焊接系统；

所述打磨装置，架设在所述传输装置的上方，按照预定的焊缝路径对第一板材上表面打磨；

所述旁弯装置，包括至少三个限位组件；所述限位组件使得第二板材向一侧运动或有向一侧运动的趋势，至与第一板材上表面的焊缝路径相对应；当所述第二板材以预定角度放置在所述第一板材的焊缝路径上后，通过人工点焊对第一板材和第二板材进行预安装；

所述激光跟踪装置，分别设置在传输装置的两侧，适于获取实际工况下第一板材和第二板材之间的焊缝；

所述焊接系统，包括分别设置在所述传输装置两侧的两个直线运动系统，分别位于所述直线运动系统上的两个焊接装置，且所述焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度。

2.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述桥梁顶腹板生产线还包括拼接装置；

所述拼接装置，架设在所述传输装置的上方，对位于所述传输装置上的多个板材焊接形成第一板材。

3.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述桥梁顶腹板生产线还包括翻转装置；

所述翻转装置，包括至少两个相隔预定间距的翻转组件，驱动第一板材和第二板材的组合体旋转90度，方便用户对第一板材和第二板材的组合体进行检测和修复。

4.根据权利要求3所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述翻转组件包括：机架，铰接在所述机架中部位置的两个翻转件，以及安装在所述机架上、与所述翻转件传动连接的编码器。

5.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述打磨装置包括：

第一龙门架，架设在传输装置上方，待打磨板材沿着所述传输装置的传输方向移动；

横移组件，设置在所述第一龙门架上方，其输出端可垂直于所述板材的所述传输装置的传输方向运动；

转弯组件，设置在所述横移组件的输出端上，其输出端可沿着所述板材的所述传输装置的传输方向左右旋转预定角度；

打磨组件，设置在所述横移组件输出端上，其输出端与待打磨板材相抵、并相对运动，实现对待打磨板材的打磨；

在所述横移组件和传输装置的带动下，使得所述打磨组件相对于所述待打磨板材作曲线运动；在所述转弯组件的带动下，使得所述打磨组件的打磨方向始终与所述打磨组件相对于所述待打磨板材作曲线运动的方向一致。

6.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述限位组件包括：

第二龙门架，包括位于传输装置和/或工作台两侧的两个立柱，架设在两个立柱上端、且位于在所述传输装置和/或工作台上方的横梁；所述传输装置和/或工作台上竖直放置有待旁弯的波腹板；

两个定位组件，呈镜像分布的设置在两个立柱上，可沿着垂直于待旁弯的板材纵向方向水平运动，与所述待旁弯的波腹板的侧面相抵，使得待旁弯的波腹板向一侧运动或有向一侧运动的趋势；

压紧组件，设置在所述横梁上方，与所述待旁弯的波腹板顶部相抵。

7.根据权利要求6所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述定位组件包括：安装在所述立柱上的安装架，设置在所述安装架上的第一油缸，滑动在所述安装架上的两个限位导柱，以及固定安装在所述限位导柱另一侧、且与所述第一油缸输出杆相连接的活动推板。

8.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述激光跟踪装置包括设置在所述传输装置一侧的立柱，安装在所述立柱上、且平行与所述传输装置的传输面的直线运动模组，以及安装在所述直线运动模组输出端上、且相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内的激光跟踪系统。

9.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述焊接装置包括：分别设置在所述直线运动系统上的工业机器人，以及设置在所述工业机器人输出端、且始终与焊缝之间保持恒定间距和恒定角度上的焊枪；

所述工业机器人至少包括6个自由度。

10.根据权利要求1所述的桥梁顶腹板生产线，其特征在于，所述传输装置为辊筒式传输机构。

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