本發(fā)明屬于焊接加工領(lǐng)域，具體涉及一種用于焊接船體和被焊接件的裝置。

背景技術(shù)：

焊接是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術(shù)，廣泛的運(yùn)用于船舶的裝配過(guò)程中。鋼質(zhì)船舶船體的裝配過(guò)程，大致分為四個(gè)步驟：1、將各個(gè)船體零件裝配焊接呈船體零件；2、由船體零件和部件裝配焊接成各種船體分段或總段；3、由平面分段、曲面分段和零、部件裝焊成大型立體分段或總段；4在船臺(tái)上將分段、大型立體分段和總段組裝成整個(gè)船體。

現(xiàn)目前常用的船體焊接方法是手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、CO2氣體保護(hù)焊等，其中埋弧自動(dòng)焊是船舶建造中使用最廣泛的一種機(jī)械化焊接方法，在使用時(shí)是利用伺服機(jī)構(gòu)和焊接小車(chē)對(duì)焊接處進(jìn)行焊接，但該方式受到埋弧自動(dòng)焊工作原理的制約，該方式只能適用于船體板件為平面的分段制造流水線(xiàn)上，使得采用該方法的裝置只能形成長(zhǎng)直焊縫。步驟3中的曲面分段船體在焊接時(shí)，由于其焊縫不在水平面上，且焊縫的斜率在不斷的變化，不能采用埋弧自動(dòng)焊，所以在焊接曲面分段船體時(shí)多采用人工焊接，但由于人工的焊接水平不一致，容易導(dǎo)致焊接的成品的質(zhì)量不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種船體曲面焊接裝置，以高效的將被焊接件與曲面的船體進(jìn)行焊接。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：一種船體曲面焊接裝置，包括固定船體和被焊接件的夾具，夾具下表面上設(shè)有對(duì)被焊接件和船體進(jìn)行限位的限位槽；還包括由上至下依次連接的導(dǎo)槽、豎直設(shè)置的伸縮桿和若干與船體曲面抵緊的滾輪，所述導(dǎo)槽內(nèi)設(shè)滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)有槽輪，導(dǎo)槽的一側(cè)上設(shè)有與滑槽連通的槽口，導(dǎo)槽遠(yuǎn)離槽口的一側(cè)與夾具的豎直側(cè)固定連接；

還包括密封板，所述伸縮桿由若干段空心的圓柱體桿組成，若干圓柱體桿的半徑遞減，每個(gè)圓柱體桿的上端向外卷口，每個(gè)圓柱體桿的下端向內(nèi)卷口，所述內(nèi)卷口和外卷口的寬度和圓柱體桿半徑的變化量一致，相鄰兩個(gè)圓柱體桿滑動(dòng)連接，內(nèi)卷口與圓柱體桿的外壁接觸，外卷口與圓柱體桿的內(nèi)壁接觸，且最上端的圓柱體桿與槽輪鉸接，最下端的圓柱體桿的下端與滾輪連接；

還包括氣泵和通氣管，所述氣泵固定安裝在夾具的一端，通氣管的一端與氣泵連接，通氣管的另一端穿過(guò)最上端的圓柱體桿與伸縮桿內(nèi)的空腔連通；

還包括葉輪、水平設(shè)置的第一轉(zhuǎn)桿、水平設(shè)置的第二轉(zhuǎn)桿、傳動(dòng)帶、主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪，所述第一轉(zhuǎn)桿的一端穿過(guò)最上端的圓柱體桿與葉輪固定連接，第一轉(zhuǎn)桿的另一端與主動(dòng)帶輪固定連接，第二轉(zhuǎn)桿的一端穿過(guò)槽口與槽輪連接，第二轉(zhuǎn)桿的另一端與從動(dòng)帶輪固定連接，所述主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶連接；

還包括處理器，所述滾輪在與船體的接觸面上設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與處理器連接，處理器與氣泵連接；

還包括焊接裝置，所述焊接裝置安裝在最下端的圓柱體桿上，且焊接裝置設(shè)置在靠近夾具的一側(cè)。

基礎(chǔ)方案的原理：操作時(shí)，將被焊接件放置到船體上，然后用夾具固定船體和被焊接件，被焊接件的上端和船體的上端船都嵌入到夾具的限位槽中；移動(dòng)槽輪在滑槽上移動(dòng)，使槽輪移動(dòng)至氣泵端，此時(shí)槽輪帶動(dòng)伸縮桿和伸縮桿上的安裝焊接裝置和滾輪移動(dòng)至氣泵端，然后調(diào)整焊接裝置的位置，使焊接裝置正對(duì)焊接處；然后開(kāi)啟焊接裝置和氣泵，氣泵噴氣，氣體從氣泵進(jìn)入到通氣管中，通氣管將其他噴入到伸縮桿中，氣體的壓力作用到葉輪上，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，第一轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)主動(dòng)帶輪，主動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶將動(dòng)力傳送到從動(dòng)帶輪上，從動(dòng)帶輪通過(guò)第二轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪帶動(dòng)伸縮桿和安裝在伸縮桿上的焊接裝置和滾輪移動(dòng)；當(dāng)氣體充入到伸縮桿的同時(shí)，組成伸縮桿的若干圓柱體桿會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，圓柱體桿移動(dòng)的同時(shí)使伸縮桿伸長(zhǎng)或縮短，使安裝在伸縮桿下端的滾輪與船體曲面抵緊，在槽輪滾動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾輪在船體曲面上移動(dòng)，此時(shí)滾輪上的壓力傳感器受到壓力，壓力傳感器將信號(hào)傳遞到處理器上，處理器對(duì)壓力大小進(jìn)行判斷，壓力過(guò)大時(shí)，控制氣泵減小氣泵的噴氣量，壓力過(guò)小時(shí)，控制氣泵增加氣泵的噴氣量，進(jìn)而對(duì)伸縮桿的長(zhǎng)度進(jìn)行控制，使伸縮桿的長(zhǎng)度與船體的曲面弧度相對(duì)應(yīng)；此時(shí)焊接裝置沿被焊接件和船體的焊接處移動(dòng)，對(duì)船體和被焊接件進(jìn)行焊接。

基礎(chǔ)方案的優(yōu)點(diǎn)：1、氣泵的噴氣量受到處理器的控制，處理器又受到壓力傳感器的控制，同時(shí)滾輪受到的壓力又受到氣泵向伸縮桿中充氣量的影響，形成一個(gè)閉環(huán)控制，能讓滾輪在船體曲面上順利滾動(dòng)，滾動(dòng)的過(guò)程中滾輪受到的壓力保持穩(wěn)定，受到的摩擦力也就保持穩(wěn)定，使槽輪能穩(wěn)定的帶動(dòng)滾輪和焊接裝置移動(dòng)；且滾輪在船體曲面上滾動(dòng)時(shí)，滾輪與船體曲面一直保持垂直，能對(duì)伸縮桿和焊接裝置起到定位的作用；2、伸縮桿由若干空心的圓柱體桿組成，若干圓柱體桿的半徑遞減，且圓柱體桿的上端向外卷口，下端向內(nèi)卷口，是為了能讓圓柱體桿能夠相互重疊卡接在一起，使各個(gè)圓柱體桿能夠發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸縮功能；3、最上端的圓柱體桿與槽輪鉸接，使伸縮桿的上端隨滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與槽輪發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)伸縮桿與船體曲面保持垂直，便于實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸縮，且此時(shí)伸縮桿能使焊接裝置與焊接處處保持相對(duì)位置不變，讓焊接裝置實(shí)現(xiàn)均勻焊接；4、在最上端的圓柱體桿內(nèi)安裝有葉輪，該葉輪能夠?qū)鈮恨D(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過(guò)第一轉(zhuǎn)桿、主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、傳動(dòng)帶和第二轉(zhuǎn)桿將動(dòng)能傳動(dòng)，帶動(dòng)槽輪在滑槽內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)伸縮桿和伸縮桿上的滾輪和焊接裝置移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)化和傳動(dòng)。

整個(gè)裝置能讓焊接裝置沿著船體和被焊接件的焊接處平穩(wěn)的移動(dòng)，對(duì)焊接處進(jìn)行均勻的焊接，實(shí)現(xiàn)了船體曲面自動(dòng)化的焊接；且焊接的過(guò)程中充分的利用了氣泵產(chǎn)生的動(dòng)能，一方面帶動(dòng)滑輪和伸縮桿移動(dòng)，另一方面對(duì)伸縮桿的伸縮進(jìn)行控制。

優(yōu)選方案一：作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案，還包括兩個(gè)內(nèi)部中空的風(fēng)冷管，所述伸縮桿的下端設(shè)有出風(fēng)口，所述風(fēng)冷管的一端與伸縮桿的出風(fēng)口處連接，且風(fēng)冷管的另一端與船體和被焊接件的焊接處相對(duì)，且風(fēng)冷管設(shè)置在焊接裝置的兩側(cè)。通過(guò)上述設(shè)置，在焊接裝置對(duì)焊接處進(jìn)行焊接前，伸縮桿內(nèi)的氣體會(huì)從出風(fēng)口處流動(dòng)到風(fēng)冷管內(nèi)，風(fēng)冷管對(duì)焊接處進(jìn)行噴氣，使焊接處的雜質(zhì)被清理；在焊接裝置對(duì)焊接處進(jìn)行焊接后，伸縮桿內(nèi)的氣體會(huì)從出風(fēng)口處流動(dòng)到風(fēng)冷管內(nèi)，風(fēng)冷管對(duì)焊接處進(jìn)行風(fēng)冷，使焊縫處快速冷卻定型。

優(yōu)選方案二：作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案，所述密封板上固定安裝有兩個(gè)滾輪，且滾輪與密封板鉸接，所述焊接裝置設(shè)置在兩個(gè)滾輪之間。通過(guò)上述設(shè)置，兩個(gè)滾輪固定安裝在密封板上，焊接裝置且位于兩個(gè)滾輪之間，是為了提高焊接裝置的穩(wěn)定性，在焊接時(shí)能夠平穩(wěn)均勻的對(duì)焊接處進(jìn)行焊接，提高加工品質(zhì)。

優(yōu)選方案三：作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案，所述壓力傳感器呈帶狀設(shè)置在滾輪的滾動(dòng)面上。通過(guò)上述設(shè)置，不管滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)哪一個(gè)位置，壓力傳感器都能對(duì)滾輪受到的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)定，進(jìn)而對(duì)氣泵的噴氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，調(diào)整速度快，能夠讓焊接裝置的焊接更平穩(wěn)均勻。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明船體曲面焊接裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的右視圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括：夾具10、導(dǎo)槽20、滑槽201、槽口202、槽輪203、葉輪30、第一轉(zhuǎn)桿301、主動(dòng)帶輪302、傳動(dòng)帶303、從動(dòng)帶輪304、第二轉(zhuǎn)桿305、氣泵40、通氣管401、圓柱體桿501、外卷口502、內(nèi)卷口503、密封圈504、連桿505、滾輪60、壓力傳感器601、焊接裝置70、風(fēng)冷管80、船體90、被焊接件901。

實(shí)施例基本如附圖1和附圖2所示：一種船體曲面焊接裝置，包括固定船體90和被焊接件901的夾具10，夾具10下表面上設(shè)有對(duì)被焊接件901和船體90進(jìn)行限位的限位槽，方便對(duì)船體90和被焊接件901進(jìn)行固定限位。

還包括由上至下依次連接的導(dǎo)槽20、豎直設(shè)置的伸縮桿和兩個(gè)與船體90曲面抵緊的滾輪60，導(dǎo)槽20內(nèi)設(shè)滑槽201，滑槽201內(nèi)設(shè)有槽輪203，導(dǎo)槽20右側(cè)上設(shè)有與滑槽201連通的槽口202，導(dǎo)槽20左側(cè)與夾具10右側(cè)固定連接。

還包括密封板，伸縮桿由六段空心的圓柱體桿501重疊組成，若干圓柱體桿501的半徑遞減，半徑的遞減量為1cm，每個(gè)圓柱體桿501的上端向外卷口502，每個(gè)圓柱體桿501的下端向內(nèi)卷口503，且內(nèi)卷口503和外卷口502的寬度也為1cm，是為了能讓圓柱體桿501能夠相互重疊卡接在一起，使各個(gè)圓柱體桿501能夠發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸縮功能；且最上端的圓柱體桿501的中心通過(guò)連桿505與槽輪203鉸接，最下端的圓柱體桿501的下表面與密封板的上表面固定連接，密封板的下表面與兩個(gè)滾輪60固定連接，在滾輪60的支撐下伸縮桿能與船體90保持垂直，保證焊接的穩(wěn)定性。

還包括氣泵40和通氣管401，氣泵40固定安裝在夾具10的左端，通氣管401左端與氣泵40連接，通氣管401的右端穿過(guò)最上端的圓柱體桿501與伸縮桿內(nèi)的空腔連通。

還包括葉輪30、水平設(shè)置的第一轉(zhuǎn)桿301、水平設(shè)置的第二轉(zhuǎn)桿305、傳動(dòng)帶303、主動(dòng)帶輪302和從動(dòng)帶輪304，第一轉(zhuǎn)桿301的左端穿過(guò)最上端的圓柱體桿501與葉輪30固定連接，第一轉(zhuǎn)桿301的右端與主動(dòng)帶輪302固定連接，且通氣管401的出氣口處正與葉輪30位置相對(duì)，第一轉(zhuǎn)桿301與圓柱體桿501轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第二轉(zhuǎn)桿305的左端穿過(guò)槽口202與槽輪203連接，第二轉(zhuǎn)桿305的右端與從動(dòng)帶輪304固定連接，主動(dòng)帶輪302和從動(dòng)帶輪304通過(guò)傳動(dòng)帶303連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)化和傳動(dòng)。

還包括處理器和壓力傳感器601，壓力傳感器601呈帶狀設(shè)置在滾輪60的滾動(dòng)面上，壓力傳感器601與處理器連接，處理器與氣泵40連接，不管滾輪60轉(zhuǎn)動(dòng)哪一個(gè)位置，壓力傳感器601都能對(duì)滾輪60受到的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)定，進(jìn)而對(duì)氣泵40的噴氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，調(diào)整速度快，能夠讓焊接裝置70的焊接更平穩(wěn)均勻。

還包括焊接裝置70，焊接裝置70安裝在最下端的圓柱體桿501上，且焊接裝置70設(shè)置在靠近夾具10的一側(cè)，且焊接裝置70設(shè)置在兩個(gè)滾輪60之間，能夠有效的提高焊接裝置70的穩(wěn)定性，在焊接時(shí)能夠平穩(wěn)均勻的對(duì)焊接處進(jìn)行焊接，提高加工品質(zhì)。

此外，還包括兩個(gè)內(nèi)部中空的風(fēng)冷管80，最下端的圓柱體桿501上設(shè)有出風(fēng)口，風(fēng)冷管80的上端均與圓柱體桿501的出風(fēng)口處連接，且風(fēng)冷管80的下端與船體90和被焊接件901的焊接處相對(duì)，且風(fēng)冷管80安裝在焊接裝置70的兩側(cè)。

本實(shí)施例中，操作時(shí)，將被焊接件901放置到船體90上，然后用夾具10固定船體90和被焊接件901，被焊接件901的上端和船體90的上端船都嵌入到夾具10的限位槽中；移動(dòng)槽輪203在滑槽201上移動(dòng)，使槽輪203移動(dòng)至導(dǎo)槽20的左端，此時(shí)槽輪203帶動(dòng)伸縮桿和伸縮桿上的安裝焊接裝置70和滾輪60移動(dòng)至導(dǎo)槽20的左端，然后調(diào)整焊接裝置70的位置，使焊接裝置70正對(duì)焊接處；然后開(kāi)啟焊接裝置70和氣泵40，氣泵40噴氣，氣體從氣泵40進(jìn)入到通氣管401中，通氣管401將氣體噴入到伸縮桿中，氣體的壓力作用到葉輪30上，葉輪30轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪30帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)桿301轉(zhuǎn)動(dòng)，第一轉(zhuǎn)桿301帶動(dòng)主動(dòng)帶輪302，主動(dòng)帶輪302通過(guò)傳動(dòng)帶303將動(dòng)力傳送到從動(dòng)帶輪304上，從動(dòng)帶輪304通過(guò)第二轉(zhuǎn)桿305帶動(dòng)槽輪203轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪203帶動(dòng)伸縮桿和安裝在伸縮桿上的焊接裝置70和滾輪60移動(dòng)；當(dāng)氣體充入到伸縮桿的同時(shí)，組成伸縮桿的六個(gè)圓柱體桿501會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)使伸縮桿伸長(zhǎng)，使下端的滾輪60與船體90曲面抵緊，在槽輪203滾動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾輪60在船體90曲面上移動(dòng)，同時(shí)滾輪60上的壓力傳感器601受到壓力，壓力傳感器601將信號(hào)傳遞到處理器上，處理器對(duì)壓力大小進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷，壓力過(guò)大時(shí)，控制氣泵40減小氣泵40的噴氣量，壓力過(guò)小時(shí)，控制氣泵40增加氣泵40的噴氣量，進(jìn)而對(duì)伸縮桿的長(zhǎng)度進(jìn)行控制，使伸縮桿的長(zhǎng)度與船體90的曲面弧度相對(duì)應(yīng)；此時(shí)焊接裝置70沿被焊接件901和船體90的焊接處移動(dòng)，對(duì)船體90和被焊接件901進(jìn)行焊接，在焊接裝置70焊接前，伸縮桿內(nèi)的氣體會(huì)從出風(fēng)口處流動(dòng)到風(fēng)冷管80內(nèi)，風(fēng)冷管80對(duì)焊接處進(jìn)行噴氣，清除使焊接處的雜質(zhì)；焊接裝置70對(duì)焊接處進(jìn)行焊接后，伸縮桿內(nèi)的氣體會(huì)從出風(fēng)口處流動(dòng)到風(fēng)冷管80內(nèi)，風(fēng)冷管80對(duì)焊接處進(jìn)行風(fēng)冷，焊縫快速冷卻。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)和/或特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專(zhuān)利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。