[发明专利]一种预应力混凝土管桩连接智能焊接装置及其焊接方法

说明书

本发明公开了一种预应力混凝土管桩连接智能焊接装置及其焊接方法，通过设置定位夹持装置，驱动轮胎带动底板靠近第一预制桩，液压缸活塞杆一端伸出带动弧形夹板沿着固定板上的限位槽移出到弧形夹板内的弹性夹块与第一预制桩接触，第二预制桩进入弧形夹板内与凹槽的滚轮接触，通过滚轮减少第二预制桩与弧形夹板间的摩擦，同时对第二预制桩定位，随着第二预制桩的伸入带动第二预制桩与弹性夹块接触，直到第二预制桩与第一预制桩接触，弹性夹块形变产生的弹力对第二预制桩和第一预制桩进行夹紧，从而达到定位夹紧的效果。

技术领域

本发明涉及预应力混凝土管桩技术领域，尤其涉及一种预应力混凝土管桩连接智能焊接装置及其焊接方法。

背景技术

在沿海沿湖等软土地基中，预制桩是非常常用的基础建材。通常包括预制管桩和多边形桩。在一些工况下，例如在沿海高层建筑中，可能需要打入30米以上的预制桩。但是在生产和运输中，这种超长的预制桩存在非常大的困难，因此一般是制造8-15米的预制桩。然后在工地现场进行沉桩作业，在打入一节预制桩后，需要将另外一节预制桩与之连接，然后继续进行沉桩作业，如此循环，直至达到预期的沉桩深度。

由于在进行接桩之前需要保证相邻预制桩的连接端对齐，由于沉桩时可能会发生一定的偏斜，即使这个角度很小，由于预制桩很长，在连接处会形成较大的偏差，影响焊缝的对齐。如果通过沉桩机上的预制桩夹持定位装置对预制桩的姿态进行微调，难度很大，操作复杂。采用现有的锤击式或静压式等沉桩设备都无法实现。

而相邻预制桩连接处之间位置是否齐整直接影响焊接自动化的作业，且预制桩体积和重量都非常大，纠偏和调整又较为繁琐，很难一步到位对接连桩进行固定的同时保证预制桩连接处之间的位置准确性，且目前在对预制桩连接部位进行的处理大多为传统的人工手动拿取焊枪焊接，不仅耗时耗力，而且焊接质量受人为因素影响，效率不高，从而容易影响连接处的质量。

发明内容

基于现有的技术问题，本发明提出了一种预应力混凝土管桩连接智能焊接装置及其焊接方法。

本发明提出的一种预应力混凝土管桩连接智能焊接装置及其焊接方法，包括：

定位夹持装置，具有一夹持部，所述夹持部可延伸并环绕在预制桩的外表面，通过调整预制桩末端的位姿，使预制桩连接处的缝隙符合焊接要求，并在连接处对齐后对预制桩连接处进行夹持。

焊接单元，用于对预制桩的连接处进行焊接；

所述预制桩包括第一预制桩和第二预制桩。

优选地，还包括工业相机，用于拍摄预制桩连接处的图像或视频，并从图像或视频中提取连接处缝隙数据，计算预制桩连接处的缝隙宽度是否小于阈值；如果小于阈值，则发送第一信号给定位夹持装置，使其夹持预制桩，并发送第二信号给焊接单元，使其开启焊接工作。

优选地，所述焊接单元包括：

固定环，由至少两个可扣合拼接成一个环形本体的弧形单元组成，环形本体可滑动套接于所述第一预制桩的外表面；

移动机构，与环形本体滑动配合，可沿所述环形本体进行周向移动；

焊接机械臂，安装在移动机构上，可在移动机构的带动下沿周向移动；

支撑机构，设置在所述固定环的下表面，用于对所述固定环进行支撑。

优选地，所述移动机构包括安装在固定环上的移动座；

所述固定环的内表面、外表面分别开设有第一环形槽和第二环形槽；

所述移动座的下表面两侧各自固定安装有卡块，卡块分别与所述第一环形槽和所述第二环形槽的内表面滑动卡接；

所述焊接机械臂固定安装于所述移动座。

优选地，所述卡块的两侧分别对称安装有至少两个分别与所述第一环形槽或所述第二环形槽滑动卡接的导向滑轮；

所述导向滑轮通过轴承固定安装在所述移动座。