[发明专利]一种船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置

说明书

技术领域

本申请涉及焊接领域，特别是一种船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置。

背景技术

在船舶结构中肋板纵桁数量众多，需要大量应用平面分段垂直焊接技术，其焊接工艺复杂，国内一直采用手工焊接的生产方式，造成生产效率低、工人作业环境差，难以满足平面分段生产流水线的建设要求，急需开发高效率自动化平面分段垂直焊接方法。

船舶结构中肋板纵桁所形成的多方格箱体具有尺寸大、结构不一致和空间结构复杂等特点，焊枪在狭窄空间可达性以及焊接搭桥能力是实现船舶平面分段垂直自动化焊接需要解决的关键问题。国外主要通过提高船体构件加工精度和大尺寸焊接机器人来解决；而国内由于加工车间空间高度限制、待焊接结构装配精度低，相关的研究仍停留在焊接工艺研发方面，缺乏适合我国国情的船舶平面分段垂直自动化焊接方法和焊接装备。

发明内容

本申请要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供了一种船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置，该装置将焊接机器人摆动自动化焊接技术与垂直焊接工艺相结合，适应宽和狭窄空间的焊接，提高焊接的搭桥能力，满足我国船舶分段流水线建造和大型网格箱型结构件垂直焊缝自动焊接的需求。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置，包括可移动门架，可移动门架的横梁上水平设置有导轨，导轨上卡设有滑块，滑块底部安装有回转支撑，回转支撑的外侧安装有升降臂，回转支撑上安装有旋转驱动电机，旋转驱动电机带动回转支撑连同升降臂一起转动；所述升降臂顶端固定安装有升降驱动电机，升降臂包括依次通过直线导轨副连接的第一级伸缩杆、第二级伸缩杆、第三级伸缩杆，第一级伸缩杆上安装有第一驱动电机，第二级伸缩杆上安装有第二驱动电机，第三级伸缩杆上安装有第三驱动电机，第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机驱动对应的伸缩杆作纵向运动，实现升降臂的伸展和收缩；所述第三级伸缩杆的末端安装摆动装置，摆动装置上依次安装有摆动驱动电机和焊枪，升降臂在伸缩时能够带动焊枪一起作同步纵向运动，焊枪通过摆动驱动电机实现横向摆动。

所述升降臂伸缩范围为3~9m，三级伸缩杆的伸缩速度一致。

所述第一级伸缩杆、第二级伸缩杆、第三级伸缩杆的长度均为3m。

所述摆动装置上配置有用于测量焊枪到工件距离的第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器。

所述可移动门架的鞍腿上安装有控制系统，所述控制系统分别与旋转驱动电机、升降驱动电机、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、摆动驱动电机、第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器通过导线连接。

本申请提供的带有测距传感器和摆动装置的自动化焊接装置具有明显的效果：

1、本申请所述船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置，制作工艺简单，可操作性高，生产成本低，经济实惠。 

2、本申请所述船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置，该装置将焊接机器人摆动自动化焊接技术与垂直焊接工艺相结合，适应宽和狭窄空间的焊接，提高焊接的搭桥能力，满足我国船舶分段流水线建造和大型网格箱型结构件垂直焊缝自动焊接的需求。 

3、本申请所述船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置，结构紧凑，使用方便，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了本申请所述一种船舶肋板纵桁垂直摆动自动化焊接装置结构示意图；

图2显示了升降臂伸展时的结构示意图；

图3显示了升降臂焊接时的结构示意图；

图4显示了摆动焊接装置的正视图；

图5显示了摆动焊接装置的俯视图；