CN213003442U - 一种u肋外焊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种U肋外焊设备，包括龙门架及安装于所述龙门架上的多个焊接执行部；多个所述焊接执行部并排安装，并且间距可调。通过多个焊接执行部，可以同时对多个U肋进行同时外部角接缝的焊接，可以大大提高焊接效率。并且多个焊接执行部之间的间距可以调节，能够满足多根U肋之间间距不同的需求，大大提高了设备的适用范围。该外焊设备，可以同时对多个U肋进行外部角接缝的焊接。焊接质量大大提高。

Description

一种U肋外焊设备

技术领域

本实用新型涉及U肋焊接技术领域，具体地，涉及一种用于U肋的外部角接缝焊接的设备。

背景技术

钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，钢箱梁一般为正交异性钢桥面板，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构。目前，正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁制造中，桥梁顶、底板均采用此构造，正交异性钢桥面板采用U肋与底板焊接而成。

在现有的对U肋进行外部焊接的焊接设备中，要么是人工施焊，要么是通过机械的方式逐个对角接缝进行焊接，效率低下。

因此，如何提高U肋的外部接缝的焊接效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种U肋外焊设备，该外焊设备，可以同时对多个U肋进行外部角接缝的焊接。

本实用新型的实用新型目的是提供一种U肋外焊设备，包括龙门架及安装于所述龙门架上的多个焊接执行部；多个所述焊接执行部并排安装，并且间距可调。通过多个焊接执行部，可以同时对多个U肋进行同时外部角接缝的焊接，可以大大提高焊接效率。并且多个焊接执行部之间的间距可以调节，能够满足多根U肋之间间距不同的需求，大大提高了设备的适用范围。

进一步，该外焊设备还包括行走轨道、压下横梁、行走装置及压下驱动装置；所述行走装置安装于所述龙门架的下部，并可沿所述行走轨道行走；所述行走轨道固定安装于地面或固定架上；所述压下横梁活动安装于所述龙门架上，在所述压下驱动装置的驱动下上下移动；多个所述焊接执行部均安装于所述压下横梁上。通过行走装置，可以驱动龙门架沿行走轨道自由移动，不仅可以保证焊接时的直线度，而且大大提高了焊接效率。通过压下横梁，可以调节焊接执行部的高度，以确保准确的对准角接缝。

作为优选，本实用新型所提供的U肋外焊设备，焊接执行部还包括焊枪及导向装置，所述焊枪安装于所述导向装置上，所述导向装置设有导向轮；所述导向轮包括用于和待焊接U肋抵接的U肋抵接部以及用于和待焊接底板抵接的底板抵接部，所述U肋抵接部与所述底板抵接部之间设有与待焊接U肋及待焊接底板之间形成的角焊缝位置对应的空间，以便所述导向轮在工作时与所述角接缝不接触。

进一步，所述空间内设有柔性连接件或者柔性连接的刚性连接件，以便所述导向轮在工作时与所述角接缝非刚性接触。

进一步，所述导向装置还包括施力组件，所述导向轮安装于所述施力组件上；工作时，所述施力组件驱动所述U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接，和/或，所述施力组件驱动所述底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

进一步，所述施力组件包括横向施力件和/或纵向施力件；所述横向施力件用于驱动所述U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接；所述纵向施力件用于驱动所述底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

进一步，所述导向装置还包括机架，所述纵向施力件活动安装于所述机架上，所述横向施力件活动安装于所述纵向施力件上，所述导向轮安装于所述横向施力件上。

进一步，所述导向装置还包括机架，所述横向施力件活动安装于所述机架上，所述纵向施力件活动安装于所述横向施力件上，所述导向轮安装于所述纵向施力件上。

进一步，所述横向施力件包括横向移动部及横向驱动装置；所述横向驱动装置一端为固定端，固定连接于所述机架，另一端为驱动端，连接于所述横向移动部；

所述纵向施力件安装于所述横向移动部上；

所述横向驱动装置驱动所述横向移动部在水平方向上自由移动，进而带动所述纵向施力件在水平方向上自由移动。

进一步，所述纵向施力件包括纵向移动部及纵向驱动装置；

所述纵向驱动装置一端为固定端，固定连接于所述横向移动部上，另一端为驱动端，连接于所述纵向移动部；

所述导向轮安装于所述纵向移动部上；

所述纵向驱动装置驱动所述纵向移动部在竖直方向上自由移动。

进一步，所述机架包括竖直布置的第一连接板，所述第一连接板的一侧安装有沿水平方向延伸的的导轨，所述横向移动部滑动连接于所述导轨上；

所述横向驱动装置为第一气缸，伸缩方向均沿水平方向，所述第一气缸的固定端安装于所述第一连接板上，伸缩端与所述横向移动部连接。

进一步，所述横向移动部还包括第二连接板、上端板及下端板，所述第二连接板竖直布置，所述上端板及所述下端板分别固定于所述第二连接板的上部和下部，所述上端板和所述下端板之间设有竖直方向的导向杆，所述导向杆与所述第二连接板、所述上端板及所述下端板形成一个框架，在该框架内，安装有竖直放置的所述纵向驱动装置。

进一步，所述纵向驱动装置为第二气缸，所述下端板开设有通孔，所述第二气缸的固定端固定于所述第二连接板，伸缩端穿过所述通孔与所述纵向施力件连接；工作时，所述第二气缸驱动所述纵向施力件沿所述导向杆上下移动。

进一步，所述纵向移动部还包括第一立板、第二立板、连接底板及安装架；所述第一立板及所述第二立板相互垂直固定连接，所述连接底板固定连接于所述第一立板及所述第二底板的底部，所述第一立板、所述第二立板及所述连接底板形成一个合围结构，所述合围结构内设有与所述导向杆相适配的导向块；所述安装架固定安装于所述连接底板的底部，所述导向轮安装于所述安装架上。

进一步，所述安装架为横置的“L”形结构，包括一水平连接段及一竖直连接段，所述水平连接段固定连接于所述连接底板底部，并且沿焊接设备的行走方向水平布置，所述水平连接段下方及所述竖直连接段之间形成一个安装空间，所述导向轮安装于所述竖直连接段上。

进一步，所述安装架上设有焊枪安装位，所述焊枪安装于所述安装架上。

进一步，所述水平连接段下方安装有微调装置，所述焊枪安装于所述微调装置上。

进一步，所述施力组件为两组，相应的所述导向轮为两组，分别安装于所述施力组件上；

工作时，两组所述导向轮分别对应一条待焊接U肋与待焊接底板之间的的角焊缝。

进一步，所述U肋抵接部及所述底板抵接部均为滚轮，两个滚轮之间通过固定件连接在一起。

进一步，所述导向轮的滚动面中部沿其周向向内凹陷，形成凹陷部，两侧形成沿周向凸起的两个轮缘，该两个轮缘一者为所述U肋抵接部，另一者为所述底板抵接部。

进一步，所述机架还包括一水平安装板，所述水平连接板与所述第一连接板固定连接，形成“L”形结构，所述水平安装板上方安装有压下装置及多个竖直方向布置的导向柱，所述机架通过所述压下装置及所述导向柱与焊接设备连接；所述水平安装板的下方安装有多个压轮，工作时，所述压下装置驱动所述机架沿所述导向柱上下移动，多个压轮可压住待焊接U肋的外侧壁。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：

1)可以实现多条U肋的外部角接缝的同时自动化焊接，大大提高焊接效率；

2)通过本实用新型所提供的U肋外焊设备，由于其导向装置的导向轮的结构形式分别与U肋外侧壁和底板刚性抵触，但是与待焊接U肋及底板之间的待焊接角接缝始终没有刚性接触，避免了临时定位焊缝的凸起对外焊枪头造成抖动，有效防止焊缝焊偏；另一方面导向装置中通过横向移动部和纵向移动部的作用，从水平位移和高度位移两个维度，同时跟踪外焊缝的位置变化，两个移动部互相配合成一个机械同步跟踪机构，具有结构紧凑且精度稳定，消除了电子传感器不可避免的测量误差，确保了跟踪装置的跟踪精度，进而保障外焊枪头始终对准外角焊缝，为实现U肋角焊缝全熔透奠定了坚实基础，大大提高了焊接质量。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型公开的一种U肋外焊设备的导向装置的立体结构示意图；

图2为图1所示导向装置的一种具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；

图3为图1所示导向装置的一种具体实施例的后视图；

图4为图1所示导向装置的一种具体实施例的前视图；

图5为图1所示导向装置的一种具体实施例的左视图；

图6为图1所示导向装置的一种具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；

图7为图1所示导向装置的一种具体实施例的拆解结构示意图；

图8为图7中M处放大示意图；

图9为本实用新型所提供的导向装置在工作时的结构原理示意图；

图10为本实用新型所提供的U肋外焊设备的整体结构立体示意图；

图11、图12为所述微调装置的一种具体实例的立体结构示意图及拆解示意图。

其中，图中件号表示为：

1、机架，2、横向移动部，3、横向驱动装置，4、纵向移动部，5、纵向驱动装置，6、焊枪，7、导向轮，8、导向柱，80、微调装置，9、压轮，10、导轨，11、第一连接板，12、水平安装板，21、第二连接板，22、上端板，23、下端板，24、导向杆，25、通孔，41、导向块，42、第一立板，43、第二立板，44、连接底板，45、安装架，71、凹陷部，72、轮缘，99、龙门架，100、待焊接U肋，101、待焊接底板。102、压下横梁，103、行走装置，104、行走轨道，1000、焊接执行部，1001、导向装置，80a、水平调节模块，80b、竖直调节模块，80c、角度调节模块，801、水平螺杆，802、水平滑块，803、水平导向杆，804、竖直螺杆，805、竖直滑块，806、竖直导向杆，807、蜗轮，808、蜗杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请参考图1至图12，图1为本实用新型公开的一种U肋外焊设备的导向装置的立体结构示意图；图2为图1所示导向装置的一种具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；图3为图1所示导向装置的一种具体实施例的后视图；图4为图1所示导向装置的一种具体实施例的前视图；图5为图1所示导向装置的一种具体实施例的左视图；图6为图1所示导向装置的一种具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；图7为图1所示导向装置的一种具体实施例的拆解结构示意图；图8为图7中M处放大示意图；图9为本实用新型所提供的导向装置在工作时的结构原理示意图；图10为本实用新型所提供的U肋外焊设备的整体结构立体示意图，图11、图12为所述微调装置的一种具体实例的立体结构示意图及拆解示意图。

本实用新型提供的一种U肋外焊设备的一种具体实施方式中，包括龙门架99及安装于所述龙门架上的多个焊接执行部1000；多个所述焊接执行部1000并排安装，并且间距可调。调节方式可以通过齿轮齿条传动的方式，或者其它传动方式。

通过多个焊接执行部1000，可以同时对多个U肋进行同时外部角接缝的焊接，可以大大提高焊接效率。并且多个焊接执行部之间的间距可以调节，能够满足多根U肋之间间距不同的需求，大大提高了设备的适用范围。

该外焊设备还包括行走轨道104、压下横梁102、行走装置103及压下驱动装置(图中未示出)；压下驱动装置可以是气缸、液压缸或电动缸，行走装置可以包括减速电机及行走轮。所述行走装置103安装于所述龙门架99的下部，并通过行走轮沿所述行走轨道104行走；所述行走轨道104固定安装于地面或固定架上；所述压下横梁102活动安装于所述龙门架99上，在所述压下驱动装置的驱动下上下移动；多个所述焊接执行部1000均安装于所述压下横梁102上。通过行走装置103，可以驱动龙门99架沿行走轨道104自由移动，进而带动焊接执行部1000沿着U肋的方向行走，边走边施焊，不仅可以保证焊接时的直线度，而且大大提高了焊接效率。通过压下横梁102，可以调节焊接执行部的高度，以确保准确的对准角接缝。

本实用新型所提供的U肋外焊设备，焊接执行部还包括焊枪6及导向装置1001，焊枪6安装于所述导向装置上，所述导向装置1001设有导向轮；所述导向轮包括用于和待焊接U肋抵接的U肋抵接部以及用于和待焊接底板抵接的底板抵接部，所述U肋抵接部与所述底板抵接部之间设有与待焊接U肋及待焊接底板之间形成的角焊缝位置对应的空间，以便所述导向轮在工作时与所述角接缝不接触。

该导向轮可以包括两种形式，一种是如图1至图9中的导向轮7，其两个轮缘72为用于和待焊接U肋抵接的U肋抵接部以及用于和待焊接底板抵接的底板抵接部，凹陷部71即为与角焊缝位置对应的空间，这种方式表现为导向轮为一个整体结构；导向轮的另一种形式可以为多个轮子的形式，其中一个或多个轮子与待焊接U肋抵接，为U肋抵接部，另一个或多个轮子与待焊接底板抵接，为底板抵接部，形成U肋抵接部的轮子与形成底板抵接部的轮子之间通过刚性结构件连接为一体，形成整体的导向轮。

在上述两种结构形式的导向轮中，为了达到一些特殊要求，或者检测焊缝等需求，可以在所述空间内设有柔性连接件或者柔性连接的刚性连接件，比如可以为检测传感器，在上述空间内弹性连接，以便工作时遇到点焊位置的凸起后可以缩回，以至于不会影响整体导向轮的横向及纵向位移，这种情况下，即形成了“导向轮在工作时与角接缝非刚性接触”,其焊接效果也仍然可以不会受到点焊凸起的影响，进而仍然可以提高导向装置1001的跟踪或导向精度，进而提高U肋角焊缝的焊接质量。

为了进一步提高导向装置1001的导向精度，所述导向装置还可以包括施力组件，所述导向轮安装于所述施力组件上；施力组件可以对U肋抵接部或底板抵接部单独作用，也可以同时作用；作为优选，所述施力组件对U肋抵接部及底板抵接部同时施力，即驱动U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接，同时，驱动底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

在一种优选的实施方式中，所述施力组件包括横向施力件和纵向施力件；所述横向施力件用于驱动所述U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接；所述纵向施力件用于驱动所述底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

本实用新型所公开的导向装置还可以包括机架1，该机架1与整体焊接设备或龙门架固定连接，施力组件可以包括两种；横向施力件和纵向施力件，为了更好的使导向轮紧贴待焊接U肋及待焊接底板，优选两种施力件都加设。对于两种施力件的安装方式，也有两种方式，一是纵向施力件活动安装于所述机架1上，横向施力件活动安装于纵向施力件上，导向轮安装于所述横向施力件上，由横向施力件最终带动导向轮抵接于待焊接U肋及待焊接底板上；另一种方式是横向施力件活动安装于机架上，纵向施力件活动安装于横向施力件上，导向轮安装于纵向施力件上，由纵向施力件最终带动导向轮抵接于待焊接U肋及待焊接底板上。这两种方式均可以根据实际需求进行设计加工。本实用新型附图1至7中所公开的具体实施方式为上述第二种方式。

具体的，所述横向施力件包括横向移动部2及横向驱动装置3；所述横向驱动装置3一端为固定端，固定连接于所述机架1，另一端为驱动端，连接于所述横向移动部2；所述纵向施力件安装于所述横向移动部上；所述横向驱动装置3驱动所述横向移动部2在水平方向上自由移动，进而带动所述纵向施力件在水平方向上自由移动。

所述纵向施力件包括纵向移动部4及纵向驱动装置5；所述纵向驱动装置5一端为固定端，固定连接于所述横向移动部2上，另一端为驱动端，连接于所述纵向移动部4；所述导向轮7安装于所述纵向移动部4上；所述纵向驱动装置5驱动所述纵向移动部4在竖直方向上自由移动。

本实用新型所公开的U肋外焊设备中，其导向装置的一种具体实施方式中，如图1至图9所示，具体的，该导向装置包括：机架1、横向移动部2、横向驱动装置3、纵向移动部4、纵向驱动装置5，焊枪6安装于该导向装置上；其中，所述机架1安装于压下横梁102上；所述横向移动部2活动连接于所述机架1上；所述横向驱动装置3一端固定连接于所述机架1，另一端连接于所述横向移动部2，在水平面内沿垂直于待焊接U肋100长度方向的方向上驱动所述横向移动部2自由移动；所述纵向移动部4活动连接于所述横向移动部2上；所述纵向驱动装置5一端固定连接于所述横向移动部2，另一端连接于所述纵向移动部4，在竖直方向上驱动所述纵向移动部4自由移动；所述焊枪6安装于所述纵向移动装置上；所述纵向移动部4上设有导向轮7，在工作过程中，所述导向轮7可在所述横向驱动装置3和所述纵向驱动装置5的共同作用下同时贴紧待焊接U肋100的外侧壁及待焊接底板101，同时，所述导向轮7与待焊接U肋100及底板之间的待焊接角焊缝不接触。

需要说明的是，上面所述的机架1实质上是用于安装横向移动部2、横向驱动装置3、纵向移动部4、纵向驱动装置5及焊枪6等部件的一个支撑部件，其结构形状并不拘一，整个导向装置通过机架1可以安装于焊接设备的底部或者侧边，以便焊接作业。在上述技术方案中，通过横向移动部2和纵向移动部4的配合，可以带动安装于纵向移动部4上的导向轮7在工作过程中始终同时贴紧待焊接U肋100的外侧壁及待焊接底板101，在这里，在待焊接U肋100两侧的导向轮7可以是一个，也可以是两个，如果是两个，则两个导向轮7一个紧贴于待焊接U肋100的外侧壁，另一个紧贴住待焊接底板101的表面即可。为了确保“紧贴”的效果，在水平方向和竖直方向分别由横向驱动装置3和纵向驱动装置5持续施力，但是，所述导向轮7与待焊接U肋100及底板之间的待焊接角焊缝不接触，这样就保证了在移动焊接过程中，导向轮7不经过角焊缝，也即不通过待焊接U肋100与待焊接底板101所形成的夹角进行导向，这就避免了因为临时定位焊的焊点凸起对导向轮7的影响，避免了焊枪6的抖动，进而避免了焊接偏离，提高了焊接质量。

导向轮7的另一种优选的实施方式中，安装于一个所述纵向移动部4的所述导向轮7为一个，其结构形状如图8所示，所述导向轮7的中部周向凹陷，形成凹陷部71，两侧形成周向凸起轮缘72，所述导向轮7的安装角度与待焊接U肋100与待焊接底板101所形成的夹角相适配；工作时，两侧的所述凸起轮缘72分别紧贴于待焊接U肋100的外侧壁及待焊接底板101上表面。在这种结构下，导向轮7倾斜布置，利用两侧轮缘72及中部的凹陷部71，紧贴于待焊接U肋100和待焊接底板101是，凹陷部71正好跨过角焊缝，当角焊缝中有临时焊点时，导向轮7经过后，焊点可以从凹陷部71中穿过，进而可以使得导向轮7不收焊点凸起的影响，提高了跟踪精度，进而提高了焊接质量。

具体的，所述横向移动部2、所述纵向移动部4及所述焊枪6均为两个，这样可以在进行焊接作业时同时对U肋两侧的角焊缝进行焊接，以提高焊接效率。两个所述纵向移动部4分别安装于两个所述横向移动部2上，每个所述横向移动部2均由一个所述横向驱动装置3驱动，每个所述纵向移动部4均由一个所述纵向驱动装置5驱动；两个所述焊枪6分别安装于两个所述纵向移动装置上；工作过程中，两个所述纵向移动部4跨设于待焊接U肋100的两侧。

如图所示，所述机架1的一种具体实施方式中，可以包括一竖直布置的第一连接板11，所述第一连接板11的一侧安装有上下间隔布置且沿水平方向延伸的的两排导轨10，两个所述横向移动部2上均设有与所述导轨10相适配的导槽；两个所述横向驱动装置3均为第一气缸，两个所述第一气缸上下并排且相对布置(如图7所示)，伸缩方向均沿水平方向，两个所述第一气缸的固定端均安装于所述第一连接板11上，伸缩端分别与其中一个所述横向移动部2连接，两个所述第一气缸伸出时，驱动两个所述横向移动部2远离，两个所述第一气缸收缩时，驱动两个所述横向移动部2靠近。在这种具体实施方式中，横向驱动装置3为气缸，可以方便的进行伸缩控制，并且安装形式相对布置，布局紧凑，节省空间，通过两个气缸从有杆腔通气后，即可实现在焊接过程中持续施加对U肋两侧在水平方向的夹紧力，以确保贴紧；通过上下两排导轨10，可以尽可能的减小摩擦力，同时还可以进一步提高跟踪精度。

所述机架1还包括一水平安装板12，所述水平连接板与所述第一连接板11固定连接，形成“L”形结构，所述水平安装板12上方安装有压下油缸及多个竖直方向布置的导向柱8，所述机架1通过所述压下油缸及所述导向柱8与所述焊接设备连接；所述水平安装板12的下方安装有多个压轮9，工作时，所述压下油缸驱动所述机架1沿所述导向柱8上下移动，多个压轮9可压住待焊接U肋100的外侧壁。通过水平连接板与竖直布置的第一连接板11的配合作用，可以将压轮9及导向轮7共同集成于一个装置上，在焊接的过程中，通过压轮9实现对待焊接U肋100的压紧，确保待焊接U肋100与待焊接底板101紧密贴合并且位置相对固定，再通过跟踪轮的持续跟踪，对焊枪6实现精确指引，整个装置便构成了一个统一的整体，共同配合作用，最终实现高质量的焊接效果。

在一种优选的实施方式中，所述横向移动部2还包括第二连接板21、上端板22及下端板23(如图7所示)，所述第二连接板21竖直布置，所述上端板22及所述下端板23分别固定于所述第二连接板21的顶部和底部，所述上端板22和所述下端板23之间设有两根竖直方向的导向杆24，两根所述导向杆24与所述第二连接板21、所述上端板22及所述下端板23形成一个框架，在该框架内，安装有竖直放置的第二气缸，该第二气缸即为纵向驱动装置5。所述下端板23开设有通孔25，所述第二气缸固定端固定于所述第二连接板21，伸缩端穿过所述通孔25与所述纵向移动部4连接；所述纵向移动部4设有与所述导向杆24相适配的导向块41，工作时，所述第二气缸驱动所述纵向移动部4沿所述导向杆24上下移动。在横向移动部2的这种结构形式下，通过竖直布置的第二连接板21，其一侧滑动安装于两个滑轨上，另一侧形成一个框架，内置竖直放置的第二气缸，通过上端板22、下端板23的连接，整个横向移动部2结构简单而巧妙，容易安装实施，并且可以极大的节省空间，在整个设备空间的布局利用方面有很大的帮助。

在纵向移动部4的一种优选的实施方式中，所述纵向移动部4还包括第一立板42、第二立板43、连接底板44及安装架45(如图7所示)；所述第一立板42及所述第二立板43相互垂直固定连接，所述连接底板44固定连接于所述第一立板42及所述第二底板的底部，所述第一立板42、所述第二立板43及所述连接底板44形成一个合围结构，所述导向块41为多个，分别固定安装于所述第一立板42和/或所述第二立板43的内壁；所述安装架45固定安装于所述连接底板44的底部，所述导向轮7及所述焊枪6均安装于所述安装架45上。第一立板42、第二立板43及连接底板44形成一个合围机构，互相做支撑，以确保有足够的力支撑焊枪6等零部件，并且可以对第二气缸形成保护。

横向移动部2和纵向移动部4在上述结构下，互相配合成一个机械同步跟踪机构，具有结构紧凑且精度稳定，消除了电子传感器不可避免的测量误差，确保了跟踪装置的跟踪精度。

安装架45的一种优选的实施方式为，所述安装架45为横置的“L”形结构，包括一水平连接段及一竖直连接段，所述水平连接段固定连接于所述连接底板44底部，并且沿所述焊接设备的行走方向水平布置，所述水平连接段下方及所述竖直连接段之间形成一个安装空间，所述导向轮7安装于所述竖直连接段上。

为了对焊枪6的位置及角度进行精确调整，在所述水平连接段下方安装有微调装置80，所述焊枪6安装于所述微调装置80上。在U肋外焊施工前，通过手动微调装置80来单独调节外焊枪6头在水平方向、高度方向的位置及倾斜角度。

在微调装置80的一种具体实施方式中，如图11、图12所示，所述微调装置80包括用于调节所述焊枪6水平方向位置的水平调节模块80a、用于调节所述焊枪6竖直方向位置的竖直调节模块80b及焊枪6与竖直平面夹角的角度调节模块80c，所述水平调节模块80a、所述竖直调节模块80b及所述角度调节模块80c串联为一体。

具体来说，所述水平调节模块80a包括水平螺杆801、水平导向杆803及水平滑块802；所述水平滑块802上开设有与所述水平螺杆801相适配的螺纹孔以及与所述水平导向杆803相适配的水平导向孔；旋转所述水平螺杆801，利用丝杠螺母的传动原理，通过所述水平滑块802带动焊枪6在水平方向上移动。所述竖直调节模块80b包括竖直螺杆804、竖直导向杆806及竖直滑块805；所述竖直滑块805上开设有与所述竖直螺杆804相适配的螺纹孔以及与所述竖直导向杆806相适配的竖直导向孔；旋转所述竖直螺杆804，通过所述竖直滑块805带动焊枪6在竖直方向上移动。所述角度调节装置包括蜗轮807及蜗杆808；旋转所述蜗杆808，通过所述蜗轮807带动所述焊枪6在竖直平面内转动。

上述水平调节模块80a、竖直调节模块80b、角度调节模块80c，分别在水平、竖直及摆角三个自由度内对焊枪6的运动进行控制，进而可以通过这三个模块的共同作用，对焊枪6的枪头进行精确的定位及调节，以适应不同焊接工艺下的焊接距离需求，调节精度很高，甚至可以达到微米级。上述三个模块结构精巧紧凑，可以非常节省空间，而且容易实施。另外，可以理解的是，三个模块之间串联为一体，但是顺序可以相互调换。

在上述具体实施方式中，所述横向驱动装置3及所述纵向驱动装置5均为气缸，在其它的具体实施方式中，也可以均为弹簧或一者为弹簧一者为气缸。无论是弹簧还是气缸，其目的均是要在预设的方向上，给与跟踪轮施加持续力的作用，以确保跟踪轮在水平和竖直方向上紧贴于待焊接U肋100和待焊接底板101上。相较来说，采用气缸为优选方式，因为在焊接作业开始前，气源断开的状态下，横向移动部和纵向移动部均为松弛状态，这时更有利于导向装置的压下定位，到位后，再启动气源，即可持续产生夹紧力进行焊接作业；焊接作业完成后，断开气源，横向移动部和纵向移动部又变为松弛状态，可以方便的使得焊接设备的退出。

在本实用新型所提供的导向装置中，其导向轮7始终同时抵压待焊接U肋100外侧壁和待焊接底板101。在边移动边焊接的过程中，可以实现实时的跟踪待焊接区域的外角焊缝的位置变化。

在移动焊接过程中，通过横向驱动装置3(第一气缸)和纵向驱动装置5(第二气缸)的持续推力，使导向装置中导向轮7分别与待焊接U肋100外侧壁和待焊接底板101相抵触，当待焊接U肋100侧壁局部出现形变时，与待焊接U肋100外侧壁相抵触的导向轮7将水平位移变化传递给焊枪6枪头；当待焊接底板101局部出现形变时，与待焊接底板101相抵触的导向轮7将高度位移变化传递给焊枪6枪头；进而从水平位移和高度位移两个维度及时跟踪外焊缝的位置变化，提高跟踪定位的精确度，进而保障外焊枪6头始终对准外角焊缝。

由于U肋与底板在焊接前，需要在U肋的外侧角焊缝上进行间隔的临时定位焊接，进而形成间隔布置的焊缝凸起，或装配误差导致U肋、底板的局部变形，以致于在连续的移动焊接过程中，跟踪头会发生抖动或偏离，进而带动外焊枪头发生同步抖动与偏离，最终导致外焊缝容易焊偏，影响U肋角焊缝全熔透。而本实用新型所提供的U肋外焊设备中，设置了带有导向轮7的导向装置1001，其导向轮7始终不与待焊接的焊缝刚性抵触，避免了临时定位焊缝的凸起对外焊枪6头造成抖动，有效防止焊缝焊偏，为实现U肋角焊缝全熔透奠定了坚实基础，大大提高了钢箱梁的焊接质量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种U肋外焊设备，其特征在于，包括龙门架及安装于所述龙门架上的多个焊接执行部；多个所述焊接执行部并排安装，并且间距可调。

2.根据权利要求1所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，该外焊设备还包括行走轨道、压下横梁、行走装置及压下驱动装置；

所述行走装置安装于所述龙门架的下部，并可沿所述行走轨道行走；

所述行走轨道固定安装于地面或固定架上；

所述压下横梁活动安装于所述龙门架上，在所述压下驱动装置的驱动下上下移动；

多个所述焊接执行部均安装于所述压下横梁上。

3.根据权利要求1所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述焊接执行部包括焊枪及导向装置，所述焊枪安装于所述导向装置上，所述导向装置设有导向轮；

所述导向轮包括用于和待焊接U肋抵接的U肋抵接部以及用于和待焊接底板抵接的底板抵接部，所述U肋抵接部与所述底板抵接部之间设有与待焊接U肋及待焊接底板之间形成的角焊缝位置对应的空间，以便所述导向轮在工作时与所述角焊缝不接触。

4.根据权利要求3所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述空间内设有柔性连接件或者柔性连接的刚性连接件，以便所述导向轮在工作时与所述角焊缝非刚性接触。

5.根据权利要求3所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述导向装置还包括施力组件，所述导向轮安装于所述施力组件上；

工作时，所述施力组件驱动所述U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接，和/或，所述施力组件驱动所述底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

6.根据权利要求5所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述施力组件包括横向施力件和/或纵向施力件；

所述横向施力件用于驱动所述U肋抵接部与待焊接U肋压力抵接；

所述纵向施力件用于驱动所述底板抵接部与待焊接底板压力抵接。

7.根据权利要求6所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述导向装置还包括机架，所述纵向施力件活动安装于所述机架上，所述横向施力件活动安装于所述纵向施力件上，所述导向轮安装于所述横向施力件上。

8.根据权利要求6所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述导向装置还包括机架，所述横向施力件活动安装于所述机架上，所述纵向施力件活动安装于所述横向施力件上，所述导向轮安装于所述纵向施力件上。

9.根据权利要求8所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述横向施力件包括横向移动部及横向驱动装置；

所述横向驱动装置一端为固定端，固定连接于所述机架，另一端为驱动端，连接于所述横向移动部；

所述纵向施力件安装于所述横向移动部上；

所述横向驱动装置驱动所述横向移动部在水平方向上自由移动，进而带动所述纵向施力件在水平方向上自由移动。

10.根据权利要求9所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述纵向施力件包括纵向移动部及纵向驱动装置；

所述纵向驱动装置一端为固定端，固定连接于所述横向移动部上，另一端为驱动端，连接于所述纵向移动部；

所述导向轮安装于所述纵向移动部上；

所述纵向驱动装置驱动所述纵向移动部在竖直方向上自由移动。

11.根据权利要求10所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述机架包括竖直布置的第一连接板，所述第一连接板的一侧安装有沿水平方向延伸的导轨，所述横向移动部滑动连接于所述导轨上；

所述横向驱动装置为第一气缸，伸缩方向均沿水平方向，所述第一气缸的固定端安装于所述第一连接板上，伸缩端与所述横向移动部连接。

12.根据权利要求11所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述横向移动部还包括第二连接板、上端板及下端板，所述第二连接板竖直布置，所述上端板及所述下端板分别固定于所述第二连接板的上部和下部，所述上端板和所述下端板之间设有竖直方向的导向杆，所述导向杆与所述第二连接板、所述上端板及所述下端板形成一个框架，在该框架内，安装有竖直放置的所述纵向驱动装置。

13.根据权利要求12所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述纵向驱动装置为第二气缸，所述下端板开设有通孔，所述第二气缸的固定端固定于所述第二连接板，伸缩端穿过所述通孔与所述纵向施力件连接；工作时，所述第二气缸驱动所述纵向施力件沿所述导向杆上下移动。

14.根据权利要求13所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述纵向移动部还包括第一立板、第二立板、连接底板及安装架；所述第一立板及所述第二立板相互垂直固定连接，所述连接底板固定连接于所述第一立板及所述第二立板的底部，所述第一立板、所述第二立板及所述连接底板形成一个合围结构，所述合围结构内设有与所述导向杆相适配的导向块；所述安装架固定安装于所述连接底板的底部，所述导向轮安装于所述安装架上。

15.根据权利要求14所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述安装架为横置的“L”形结构，包括一水平连接段及一竖直连接段，所述水平连接段固定连接于所述连接底板底部，并且沿焊接设备的行走方向水平布置，所述水平连接段下方及所述竖直连接段之间形成一个安装空间，所述导向轮安装于所述竖直连接段上。

16.根据权利要求15所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述安装架上设有焊枪安装位，所述焊枪安装于所述安装架上。

17.根据权利要求16所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述水平连接段下方安装有微调装置，所述焊枪安装于所述微调装置上。

18.根据权利要求5至17任一项所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述施力组件为两组，相应的所述导向轮为两组，分别安装于所述施力组件上；

工作时，两组所述导向轮分别对应一条待焊接U肋与待焊接底板之间的角焊缝。

19.根据权利要求3至17任一项所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述U肋抵接部及所述底板抵接部均为滚轮，两个滚轮之间通过固定件连接在一起。

20.根据权利要求3至17任一项所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述导向轮的滚动面中部沿其周向向内凹陷，形成凹陷部，两侧形成沿周向凸起的两个轮缘，该两个轮缘一者为所述U肋抵接部，另一者为所述底板抵接部。

21.根据权利要求11至17任一项所述的一种U肋外焊设备，其特征在于，所述机架还包括一水平安装板，所述水平安装板与所述第一连接板固定连接，形成“L”形结构，所述水平安装板上方安装有压下装置及多个竖直方向布置的导向柱，所述机架通过所述压下装置及所述导向柱与焊接设备连接；所述水平安装板的下方安装有多个压轮，工作时，所述压下装置驱动所述机架沿所述导向柱上下移动，多个压轮可压住待焊接U肋的外侧壁。

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