[发明专利]U形肋板单元自动组装定位焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及大型桥梁钢结构焊接技术领域，具体涉及一种专门用于组装焊接U形肋板单元的自动组装定位焊接系统。

背景技术

在我国的大型钢结构桥梁中，有一种叫做箱型结构的桥梁，其结构是顺桥向四周都是钢结构体，中间被多层横隔板隔为一段段空间，整体结构象一个巨形的长箱子，故为箱型结构。其制造过程是由若干个板单元，焊接成桥梁段，再由桥梁段对接组装焊接成大桥的钢结构整体。板单元是箱型结构的最基本的结构单元，它有若干种，其中很常见的一种，也是制造难度较大的一种就是U形肋板单元，其结构示意图见图1和图2，它由桥面板14和焊接在桥面板14上的多个U形肋15组成，它主要是构成箱型梁的上桥面和下桥面，有些桥梁两侧腹板处也有分布。长期以来，U形肋板单元的制造方式是人工辅助以简单工装进行组装焊接，这种生产方式存在的问题是U形肋间距精度差，U形肋间平行度差，不能保证与面板密贴。同时还存在效率低，劳动强度大，同时，暴露式除锈垢方式造成锈垢尘弥漫，使工作环境恶劣等诸多问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，能使工作效率和产品质量得到显著提高的多功能U形肋板单元自动组装定位焊接系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：U形肋板单元自动组装定位焊接系统，包括一对平行设置的钢轨、在钢轨上移动的龙门框架，两根钢轨之间铺设组装平台；所述龙门框架包括上横梁、下横梁、四根立柱和两个走行梁，上横梁和下横梁分别固定在前面的两根立柱之间，两个走行梁的底部各设置一个龙门走行；上横梁上设有可移动的焊接系统；下横梁上设有可移动的二维可调定位压紧系统。

其中，所述龙门走行设在走行梁的一端，包括走行轮及轮轴，通过轴承和轴承架与走行梁联接；还包括变速箱及电动机，由电动机联接变速箱输入轴旋转，变速箱输出端法兰与走行梁联接，变速箱输出轴联接轮轴，由电机带动走行轮使龙门框架沿钢轨行走。

其中，所述走行梁与钢轨之间设有夹轨装置，用于在二维可调定位压紧系统上方油缸下压之前，用来先夹紧钢轨，以避免整个机床脱离钢轨而悬浮起来；夹轨装置包括夹轨油缸和夹口件，夹轨油缸用螺栓固定在两侧走行梁的同向端头上方，夹口件的施力端联接上方夹轨油缸的活塞杆，转轴固定在走行梁端头，夹口的张合由走行梁上方的油缸活塞杆拉动，夹口对准钢轨轨腰。

其中，在龙门框架后面的两根立柱之间设有打磨除尘系统；所述打磨除尘系统包括两组轮式钢丝刷，分左右交错布置，轮式钢丝刷固定在长轴上，长轴的两端设有固定托架，中间设有辅助托架，内装轴承，托架和龙门框架螺栓联接；长轴的一端伸出托架，和减速箱的输出端联接，减速箱的输入端联接电动机，实现旋转；在轮式钢丝刷的上方扣有一个大吸尘罩，吸尘罩的两端栓接在龙门框架上；吸尘罩的上口设有电动机带动的吸风扇，其基座与龙门框架栓接；再上是联接两根管道，通到烟尘净化器中。

其中，所述上横梁上方设有薄钢板平铺的人行走台，用于承载操作人员、液压系统和电控系统；液压系统包括液压站以及在液压站与油缸之间输送压力油的管路；电控系统包括全部工作电源和程序控制电路以及各种电器配件。

其中，所述焊接系统由焊接电源、送丝机、横移支架、焊接机头、焊接机械手组成；所述上横梁上设有横向的滑道，横移支架安装在滑道上，通过安装在横移支架上的程序控制电机，带动齿轮啮合齿条作横向往复移动，齿条与滑道平行，并栓接在滑道的一侧；其它各部都固定在横移支架上；焊接机械手由自动程序电路控制，对焊点实施焊接。

其中，所述二维可调定位压紧系统包括固定托架、U形滑动卡板、卡板导向板、导向压板、联轴件、齿轮组件、定位油缸；上部的固定托架和下部的卡板导向板用螺栓联接成一体，通过齿轮和用螺栓联接在龙门框架上的齿条的啮合，用手轮转动，使之在下横梁上的滑道上作横向移动，达到组装板单元时需要的横向位置；卡板导向板和导向压板组成导向槽，U形滑动卡板的U形口向下设置在导向槽内；定位油缸竖直栓接在固定托架上方，其活塞杆竖直向下，依次联接联轴件、轴和U形滑动卡板，推动U形滑动卡板完成定位；当定位油缸的活塞杆运动时，通过联轴件和轴，牵引U形滑动卡板在导向槽内上下滑动，压紧定位U形肋。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明具有正交异性桥板单元U形肋组装精度高、自动组装生产效率高、焊缝质量稳定的优点，具有很强的针对性。本发明所涉及的技术方案是建立在系统完整的机构功能配置和焊接试验研究的基础之上，具有充分的客观性和合理性。