一種龍門架式自動角焊車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及船舶結(jié)構(gòu)建造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于船舶鋼結(jié)構(gòu)平面板架單元件型材角焊縫焊接的龍門架式自動角焊車，包括門架行走機構(gòu)、若干焊接小車架提升機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、柔性拖鏈動力系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備，所述焊接小車架提升機構(gòu)懸掛設(shè)置于所述門架行走機構(gòu)下方，所述電氣控制系統(tǒng)控制門架行走機構(gòu)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備、焊接小車架提升機構(gòu)的運行，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)為所述電氣控制系統(tǒng)供電，及為CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備提供工作所需氣源其不僅能夠保證角焊縫焊接質(zhì)量，而且能減輕施工人員勞動強度，大大提高焊接效率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種龍門架式自動角焊車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶結(jié)構(gòu)建造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于船舶鋼結(jié)構(gòu)平面板架單元件型材角焊縫焊接的龍門架式自動角焊車。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶建造企業(yè)在平面板架單元件型材角焊縫焊接上大多采用的仍然是“單人，單機，單焊縫”的焊接模式，平面板架單元件由于每條型材角焊縫不能同時，同方向，同技術(shù)參數(shù)焊接施工而導(dǎo)致焊縫收縮量不相同，平面板架焊接變形難以控制，焊縫質(zhì)量差，焊縫修補工作量及板架矯正工作量大，工作效率低。目前國內(nèi)先進(jìn)船舶建造企業(yè)均已引進(jìn)如“T排焊接流水線”等自動化角焊接設(shè)備，在地面上布置履帶式傳動裝置，焊機設(shè)備固定式工位布置，此種自動化焊接設(shè)備雖然焊接效率高，但前期投入成本較高，且對車間其他吊機設(shè)備、動能干擾較大，往往與車間硬件設(shè)施不匹配等缺陷，不能發(fā)揮其最大功效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種龍門架式自動角焊車，其不僅能夠保證角焊縫焊接質(zhì)量，而且能減輕施工人員勞動強度，大大提高焊接效率，降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)該目的:
[0005]一種龍門架式自動角焊車，包括門架行走機構(gòu)、若干焊接小車架提升機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、柔性拖鏈動力系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備，所述焊接小車架提升機構(gòu)懸掛設(shè)置于所述門架行走機構(gòu)下方，所述CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接主機設(shè)置于門架行走機構(gòu)上，CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接機頭設(shè)置于焊接小車架提升機構(gòu)上，所述電氣控制系統(tǒng)控制門架行走機構(gòu)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備、焊接小車架提升機構(gòu)的運行，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)為所述電氣控制系統(tǒng)供電，及為CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備提供工作所需氣源。
[0006]其中，所述門架行走機構(gòu)呈“半龍門架”形式，包括平臺橫梁及與該平臺橫梁一端垂直連接的立柱，所述平臺橫梁的自由端通過一上行走大車設(shè)置于車間的上軌道，所述立柱的自由端通過一下行走大車設(shè)置于車間的下軌道，所述上行走大車、下行走大車分別沿上軌道、下軌道運動并帶動平臺橫梁移動。
[0007]其中，所述焊接小車架提升機構(gòu)包括焊接小車架以及用于連接焊接小車架與平臺橫梁的懸掛式軌道，所述懸掛式軌道包括一端與焊接小車架連接的內(nèi)軌道、一端與平臺橫梁連接的外軌道，所述內(nèi)軌道與外軌道通過導(dǎo)向滑輪機構(gòu)滑動連接，所述焊接小車架還通過一電動葫蘆與平臺橫梁連接，電動葫蘆提供焊接小車架上升或下降的動力。
[0008]其中，所述焊接小車架的上部設(shè)置有固定架，所述固定架上設(shè)置有若干焊接機頭，所述焊接小車架的下部設(shè)置有存放箱，所述存放箱的外周設(shè)置有防盜格柵網(wǎng)，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)包括導(dǎo)向滑輪、定位軸、固定空心軸及螺母，所述定位軸套設(shè)于所述固定空心軸內(nèi)，所述固定空心軸套設(shè)于導(dǎo)向滑輪中，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)依托所述懸掛式軌道進(jìn)行上下滑移。
[0009]進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于立柱與下行走大車之間的可拆卸法蘭盤機構(gòu)，所述可拆卸法蘭盤機構(gòu)包括用于與立柱連接的上肘板以及用于承載上肘板的托板、用于與下行走大車連接的若干下肘板以及用于承載下肘板的圓管，還包括可拆卸連接的上、下螺栓盤，所述下肘板及圓管分為兩段，其中一段的兩端分別與托板、上螺栓盤連接，另一段的兩端分別與下螺栓盤、下行走大車連接。
[0010]其中，所述平臺橫梁上設(shè)置有平臺板，所述平臺板上設(shè)置有若干桶包裝焊絲，所述桶包裝焊絲通過送絲軟管與焊接機頭連接，自動為焊接機頭輸送焊絲，所述焊接主機設(shè)置于平臺板上。
[0011]進(jìn)一步的，還包括用于連接下行走大車與下軌道的接地裝置，所述接地裝置包括一可沿下軌道滑動的滑板，所述滑板與下行走大車通過螺栓連接，還包括接地線，所述接地線的兩端分別與下行走大車、滑板連接。
[0012]其中，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)包括由柔性電纜組成的動力電源、CO2氣體柔性總管、柔性拖鏈，以及用于承載動力電源、CO2氣體柔性總管和柔性拖鏈的拖鏈支撐架、柔性拖鏈托架，所述拖鏈支撐架焊接在平臺橫梁的靠近上行走大車的一端，所述柔性拖鏈托架沿著上行走大車的軸線方向設(shè)置于拖鏈支撐架的下方。
[0013]其中，所述電氣控制系統(tǒng)提供所述門架行走機構(gòu)及所述CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備控制接口，實現(xiàn)焊接機頭驅(qū)動系統(tǒng)與門架行走機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)同步控制。
[0014]其中，所述焊接小車架提升機構(gòu)的數(shù)量為四個，每個焊接小車架提升機構(gòu)上的焊接機頭的數(shù)量也為四個。
[0015]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0016]I)本發(fā)明的龍門架式自動角焊車能保證角焊縫焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定、焊縫均勻、焊接質(zhì)量高，大大減少焊接過程中人為影響因素；
[0017]2)本發(fā)明的龍門架式自動角焊車的每個焊接小車架提升機構(gòu)相對門架行走機構(gòu)可單獨升降，同時門架行走機構(gòu)行走距離為60米，可滿足車間不同位置、不同高度平面板架型材結(jié)構(gòu)長時間、連續(xù)自動焊接施工，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，投入成本相對較低，設(shè)備工裝布置對車間要求低，可靈活布置，焊接效率高，焊接質(zhì)量好等優(yōu)點，克服了目前平面板架型材角焊縫焊接“單人、單焊機、單焊縫”及焊接過程中需頻繁更換焊絲、收拉焊線等工序造成的工效低下的問題；
[0018]3)本發(fā)明采用“龍門架式”結(jié)構(gòu)，行走路軌與現(xiàn)有磁吸吊路軌并用，減少場地改造投入，縮減開支，設(shè)備布置對車間要求較低，可靈活布置，對現(xiàn)有車間其他吊運設(shè)備、動能干擾較小，可以快速融入既有生產(chǎn)體系和流程中；
[0019]4)設(shè)計4套可單獨控制的焊接小車架提升機構(gòu)，可上下調(diào)節(jié)距地高度，每套焊接小車架提升機構(gòu)配備4臺焊槍，每臺焊槍與主焊機相連，并配備一大桶包裝焊絲，主焊機與桶包裝焊絲置于橫梁平臺之上，有效節(jié)省場地空間，可保證不同板架部件長時間連續(xù)施焊需求；
[0020]5)門架行走機構(gòu)行走一次同時可完成自動跟蹤完成多條縱向型材角焊縫焊接施工，大大提高焊接效率達(dá)8-10倍，節(jié)約勞動成本，降低施工人員勞動強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的龍門架式自動角焊車的主視圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的龍門架式自動角焊車的俯視圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的龍門架式自動角焊車的側(cè)視圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的焊接小車架提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明的導(dǎo)向滑輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明的可拆卸法蘭盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為圖6中沿A-A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為圖6中沿B-B線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9為本發(fā)明的接地裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10為本發(fā)明接地裝置的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:1_平臺橫梁；2_立柱；3_上行走大車；4_上軌道；5_下行走大車；6_下軌道；7_焊接小車架；8_內(nèi)軌道；9_外軌道；10_導(dǎo)向滑輪機構(gòu)；101_導(dǎo)向滑輪；102_定位軸；103-固定空心軸；104_螺母；11_電動葫蘆；12_固定架；13-焊接機頭；14_防盜格柵網(wǎng)；15_可拆卸法蘭盤機構(gòu)；151-上肘板；152_托板；153-下肘板；154_圓管；155_上螺栓盤；156_下螺栓盤；16_平臺板；17_桶包裝焊絲；18_焊接主機；19_接地裝置；191_滑板；192-螺栓；193_接地線；20_控制電箱；21_拖鏈支撐架；22_柔性拖鏈托架。

【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0033]實施例:
[0034]如圖1-2所示，本實施例的龍門架式自動角焊車，包括門架行走機構(gòu)、若干焊接小車架提升機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、柔性拖鏈動力系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備，所述焊接小車架提升機構(gòu)懸掛設(shè)置于所述門架行走機構(gòu)下方，所述0)2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接主機18設(shè)置于門架行走機構(gòu)上，0)2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接機頭13設(shè)置于焊接小車架提升機構(gòu)上，所述電氣控制系統(tǒng)控制門架行走機構(gòu)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備、焊接小車架提升機構(gòu)的運行，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)為所述電氣控制系統(tǒng)供電，及為CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備提供工作所需氣源。
[0035]其中，所述門架行走機構(gòu)呈“半龍門架”形式，包括平臺橫梁I及與該平臺橫梁I一端垂直連接的立柱2，所述平臺橫梁I的自由端通過一上行走大車3設(shè)置于車間的上軌道4，所述立柱2的自由端通過一下行走大車5設(shè)置于車間的下軌道6，所述上行走大車3、下行走大車5分別沿上軌道4、下軌道6運動并帶動平臺橫梁I移動。門架行走機構(gòu)所使用的變頻交流電機采用無級調(diào)速形式，速度范圍覆蓋了 CO2氣體保護(hù)焊機頭焊接速度及半自動角焊小車行走速度，可保證門架行走機構(gòu)速度與半自動角焊小車焊接運行動作同步，行走機構(gòu)速度調(diào)速范圍寬廣，運行平穩(wěn)均勻。柔性電纜及CO2氣體柔性總管放置在柔性拖鏈艙體內(nèi)，柔性拖鏈鋪放在柔性拖鏈托架22，其中拖鏈長度為30米，拖鏈托架長度前、后各30米，確保門架行走機構(gòu)行走范圍可達(dá)60米，覆蓋范圍廣。
[0036]如圖3所示，控制電箱20是電氣控制系統(tǒng)的操作控制箱，作為本發(fā)明的龍門架式自動角焊車的“控制中樞”，其通過電箱基座固定在下行走小車上，控制電箱20的控制區(qū)域包括:大車行走控制區(qū)及焊接設(shè)備控制區(qū)，其中大車行走控制區(qū)包括大車行走方向按鈕、速度調(diào)整按鈕、急停開關(guān)按鈕；焊接設(shè)備控制區(qū)包括焊機電源開關(guān)按鈕、電動葫蘆11電源開關(guān)按鈕。另外電箱控制系統(tǒng)中還設(shè)置了線控調(diào)速開關(guān)，施工人員可根據(jù)角焊車焊接情況及時調(diào)整門架行走速度。
[0037]如圖4所示，所述焊接小車架提升機構(gòu)包括焊接小車架7以及用于連接焊接小車架7與平臺橫梁I的懸掛式軌道，所述懸掛式軌道包括一端與焊接小車架7連接的內(nèi)軌道8、一端與平臺橫梁I連接的外軌道9，所述內(nèi)軌道8與外軌道9通過導(dǎo)向滑輪機構(gòu)10可相對滑動，所述焊接小車架7還通過一電動葫蘆11與平臺橫梁I連接，電動葫蘆11提供焊接小車架7上升或下降的動力。每個焊接小車架提升機構(gòu)相對門架行走機構(gòu)可單獨升降，同時門架行走機構(gòu)行走距離長，可滿足車間不同位置、不同高度平面板架型材結(jié)構(gòu)長時間、連續(xù)自動焊接施工，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，投入成本相對較低，設(shè)備工裝布置對車間要求低，可靈活布置，焊接效率高，焊接質(zhì)量好等優(yōu)點。
[0038]其中，所述焊接小車架7的上部設(shè)置有固定架12，所述固定架12上設(shè)置有若干焊接機頭13，所述焊接小車架7的下部設(shè)置有存放箱，所述存放箱的外周設(shè)置有防盜格柵網(wǎng)14ο
[0039]如圖5所示，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)10包括導(dǎo)向滑輪101、定位軸102、固定空心軸103及螺母104，所述定位軸102套設(shè)于所述固定空心軸103內(nèi)，所述固定空心軸103套設(shè)于導(dǎo)向滑輪101中，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)10依托所述懸掛式軌道進(jìn)行上下滑移。
[0040]如圖6-8所示，還包括設(shè)置于立柱2與下行走大車5之間的可拆卸法蘭盤機構(gòu)15，所述可拆卸法蘭盤機構(gòu)15包括用于與立柱2連接的上肘板151以及用于承載上肘板151的托板152、用于與下行走大車5連接的若干下肘板153以及用于承載下肘板153的圓管154，還包括可拆卸連接的上螺栓盤155、下螺栓盤156，所述下肘板153及圓管154分為兩段，其中一段的兩端分別與托板152、上螺栓盤155連接，另一段的兩端分別與下螺栓盤156、下行走大車5連接。
[0041]其中，所述平臺橫梁I上設(shè)置有平臺板16，所述平臺板16上設(shè)置有若干桶包裝焊絲17，所述桶包裝焊絲17通過送絲軟管與焊接機頭13連接，自動為焊接機頭13輸送焊絲，所述焊接主機18設(shè)置于平臺板16上。
[0042]如圖9-10所示，還包括用于連接下行走大車5與下軌道6的接地裝置19，所述接地裝置19包括一可沿下軌道6滑動的滑板191，所述滑板191與下行走大車5通過螺栓192連接，還包括接地線193，所述接地線193的兩端分別與下行走大車5、滑板191連接。
[0043]其中，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)包括由柔性電纜組成的三箱五線制動力電源、0)2氣體柔性總管、柔性拖鏈，以及用于承載動力電源、0)2氣體柔性總管和柔性拖鏈的拖鏈支撐架21、柔性拖鏈托架22，所述拖鏈支撐架21焊接在平臺橫梁I的靠近上行走大車3的一端，所述柔性拖鏈托架22沿著上行走大車3的軸線方向設(shè)置于拖鏈支撐架21的下方。
[0044]其中，所述電氣控制系統(tǒng)提供所述門架行走機構(gòu)及所述CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備控制接口，實現(xiàn)焊接機頭13驅(qū)動系統(tǒng)與門架行走機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)同步控制。
[0045]其中，所述焊接小車架提升機構(gòu)的數(shù)量為四個，每個焊接小車架提升機構(gòu)上的焊接機頭13的數(shù)量也為四個，門架行走機構(gòu)行走一次同時可完成自動跟蹤完成16條縱向型材角焊縫焊接施工，大大提高焊接效率達(dá)8-10倍，節(jié)約勞動成本，降低施工人員勞動強度。
[0046]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的部分實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種龍門架式自動角焊車，其特征在于:包括門架行走機構(gòu)、若干焊接小車架提升機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、柔性拖鏈動力系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備，所述焊接小車架提升機構(gòu)懸掛設(shè)置于所述門架行走機構(gòu)下方，所述0)2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接主機設(shè)置于門架行走機構(gòu)上，CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備的焊接機頭設(shè)置于焊接小車架提升機構(gòu)上，所述電氣控制系統(tǒng)控制門架行走機構(gòu)、CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備、焊接小車架提升機構(gòu)的運行，所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)為所述電氣控制系統(tǒng)供電，及為CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備提供工作所需氣源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述門架行走機構(gòu)呈“半龍門架”形式，包括平臺橫梁及與該平臺橫梁一端垂直連接的立柱，所述平臺橫梁的自由端通過一上行走大車設(shè)置于車間的上軌道，所述立柱的自由端通過一下行走大車設(shè)置于車間的下軌道，所述上行走大車、下行走大車分別沿上軌道、下軌道運動并帶動平臺橫梁移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述焊接小車架提升機構(gòu)包括焊接小車架以及用于連接焊接小車架與平臺橫梁的懸掛式軌道，所述懸掛式軌道包括一端與焊接小車架連接的內(nèi)軌道、一端與平臺橫梁連接的外軌道，所述內(nèi)軌道與外軌道通過導(dǎo)向滑輪機構(gòu)滑動連接，所述焊接小車架還通過一電動葫蘆與平臺橫梁連接，電動葫蘆提供焊接小車架上升或下降的動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述焊接小車架的上部設(shè)置有固定架，所述固定架上設(shè)置有若干焊接機頭，所述焊接小車架的下部設(shè)置有存放箱，所述存放箱的外周設(shè)置有防盜格柵網(wǎng)，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)包括導(dǎo)向滑輪、定位軸、固定空心軸及螺母，所述定位軸套設(shè)于所述固定空心軸內(nèi)，所述固定空心軸套設(shè)于導(dǎo)向滑輪中，所述導(dǎo)向滑輪機構(gòu)依托所述懸掛式軌道進(jìn)行上下滑移。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:還包括設(shè)置于立柱與下行走大車之間的可拆卸法蘭盤機構(gòu)，所述可拆卸法蘭盤機構(gòu)包括用于與立柱連接的上肘板以及用于承載上肘板的托板、用于與下行走大車連接的若干下肘板以及用于承載下肘板的圓管，還包括可拆卸連接的上、下螺栓盤，所述下肘板及圓管分為兩段，其中一段的兩端分別與托板、上螺栓盤連接，另一段的兩端分別與下螺栓盤、下行走大車連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述平臺橫梁上設(shè)置有平臺板，所述平臺板上設(shè)置有若干桶包裝焊絲，所述桶包裝焊絲通過送絲軟管與焊接機頭連接，自動為焊接機頭輸送焊絲，所述焊接主機設(shè)置于平臺板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:還包括用于連接下行走大車與下軌道的接地裝置，所述接地裝置包括一可沿下軌道滑動的滑板，所述滑板與下行走大車通過螺栓連接，還包括接地線，所述接地線的兩端分別與下行走大車、滑板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7任意一項所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述柔性拖鏈動力系統(tǒng)包括由柔性電纜組成的動力電源、CO2氣體柔性總管、柔性拖鏈，以及用于承載動力電源、CO2氣體柔性總管和柔性拖鏈的拖鏈支撐架、柔性拖鏈托架，所述拖鏈支撐架焊接在平臺橫梁的靠近上行走大車的一端，所述柔性拖鏈托架沿著上行走大車的軸線方向設(shè)置于拖鏈支撐架的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述電氣控制系統(tǒng)提供所述門架行走機構(gòu)及所述CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備控制接口，實現(xiàn)焊接機頭驅(qū)動系統(tǒng)與門架行走機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)同步控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的龍門架式自動角焊車，其特征在于:所述焊接小車架提升機構(gòu)的數(shù)量為四個，每個焊接小車架提升機構(gòu)上的焊接機頭的數(shù)量也為四個。
【文檔編號】B23K9/16GK104439638SQ201410658697
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】梁俊民, 何開平, 李華鵬, 李家林 申請人:中船黃埔文沖船舶有限公司