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)，廣泛的運用于船舶的裝配過程中。鋼質(zhì)船舶船體的裝配過程，大致分為四個步驟：1、將各個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在船臺上將分段、大型立體分段和總段組裝成整個船體。

現(xiàn)目前常用的船體焊接方法是手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2氣體保護焊等，其中埋弧自動焊是船舶建造中使用最廣泛的一種機械化焊接方法，在使用時是利用伺服機構(gòu)和焊接小車對焊接處進行焊接，但該方式受到埋弧自動焊工作原理的制約，該方式只能適用于船體板件為平面的分段制造流水線上，使得采用該方法的裝置只能形成長直焊縫。步驟3中的曲面分段船體在焊接時，由于其焊縫不在水平面上，且焊縫的斜率在不斷的變化，不能采用埋弧自動焊，所以在焊接曲面分段船體時多采用人工焊接，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行焊接。

為了達到上述目的，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)有對被焊接件和船體進行限位的限位槽；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，每個圓柱體桿的上端向外卷口，每個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，相鄰兩個圓柱體桿滑動連接，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、傳動帶、主動帶輪和從動帶輪，所述第一轉(zhuǎn)桿的一端穿過最上端的圓柱體桿與葉輪固定連接，第一轉(zhuǎn)桿的另一端與主動帶輪固定連接，第二轉(zhuǎn)桿的一端穿過槽口與槽輪連接，第二轉(zhuǎn)桿的另一端與從動帶輪固定連接，所述主動帶輪和從動帶輪通過傳動帶連接；

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，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；移動槽輪在滑槽上移動，使槽輪移動至氣泵端，此時槽輪帶動伸縮桿和伸縮桿上的安裝焊接裝置和滾輪移動至氣泵端，然后調(diào)整焊接裝置的位置，使焊接裝置正對焊接處；然后開啟焊接裝置和氣泵，氣泵噴氣，氣體從氣泵進入到通氣管中，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，轉(zhuǎn)動的葉輪帶動第一轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)桿帶動主動帶輪，主動帶輪通過傳動帶將動力傳送到從動帶輪上，從動帶輪通過第二轉(zhuǎn)桿帶動槽輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的槽輪帶動伸縮桿和安裝在伸縮桿上的焊接裝置和滾輪移動；當(dāng)氣體充入到伸縮桿的同時，組成伸縮桿的若干圓柱體桿會發(fā)生相對移動，圓柱體桿移動的同時使伸縮桿伸長或縮短，使安裝在伸縮桿下端的滾輪與船體曲面抵緊，在槽輪滾動時帶動滾輪在船體曲面上移動，此時滾輪上的壓力傳感器受到壓力，壓力傳感器將信號傳遞到處理器上，處理器對壓力大小進行判斷，壓力過大時，控制氣泵減小氣泵的噴氣量，壓力過小時，控制氣泵增加氣泵的噴氣量，進而對伸縮桿的長度進行控制，使伸縮桿的長度與船體的曲面弧度相對應(yīng)；此時焊接裝置沿被焊接件和船體的焊接處移動，對船體和被焊接件進行焊接。

基礎(chǔ)方案的優(yōu)點：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，形成一個閉環(huán)控制，能讓滾輪在船體曲面上順利滾動，滾動的過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)定的帶動滾輪和焊接裝置移動；且滾輪在船體曲面上滾動時，滾輪與船體曲面一直保持垂直，能對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，使各個圓柱體桿能夠發(fā)生相對移動，實現(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)動與槽輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，此時伸縮桿與船體曲面保持垂直，便于實現(xiàn)伸縮桿的伸縮，且此時伸縮桿能使焊接裝置與焊接處處保持相對位置不變，讓焊接裝置實現(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)化為機械能，再通過第一轉(zhuǎn)桿、主動帶輪、從動帶輪、傳動帶和第二轉(zhuǎn)桿將動能傳動，帶動槽輪在滑槽內(nèi)移動，進而帶動伸縮桿和伸縮桿上的滾輪和焊接裝置移動，實現(xiàn)動力的轉(zhuǎn)化和傳動。

整個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，對焊接處進行均勻的焊接，實現(xiàn)了船體曲面自動化的焊接；且焊接的過程中充分的利用了氣泵產(chǎn)生的動能，一方面帶動滑輪和伸縮桿移動，另一方面對伸縮桿的伸縮進行控制。

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，且風(fēng)冷管設(shè)置在焊接裝置的兩側(cè)。通過上述設(shè)置，在焊接裝置對焊接處進行焊接前，伸縮桿內(nèi)的氣體會從出風(fēng)口處流動到風(fēng)冷管內(nèi)，風(fēng)冷管對焊接處進行噴氣，使焊接處的雜質(zhì)被清理；在焊接裝置對焊接處進行焊接后，伸縮桿內(nèi)的氣體會從出風(fēng)口處流動到風(fēng)冷管內(nèi)，風(fēng)冷管對焊接處進行風(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滾輪，且滾輪與密封板鉸接，所述焊接裝置設(shè)置在兩個滾輪之間。通過上述設(shè)置，兩個滾輪固定安裝在密封板上，焊接裝置且位于兩個滾輪之間，是為了提高焊接裝置的穩(wěn)定性，在焊接時能夠平穩(wěn)均勻的對焊接處進行焊接，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)置在滾輪的滾動面上。通過上述設(shè)置，不管滾輪轉(zhuǎn)動哪一個位置，壓力傳感器都能對滾輪受到的壓力進行實時的測定，進而對氣泵的噴氣量進行實時的調(diào)整，調(diào)整速度快，能夠讓焊接裝置的焊接更平穩(wěn)均勻。

附圖說明

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

圖2為圖1的右視圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標(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、主動帶輪302、傳動帶303、從動帶輪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)有對被焊接件901和船體90進行限位的限位槽，方便對船體90和被焊接件901進行固定限位。

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，每個圓柱體桿501的上端向外卷口502，每個圓柱體桿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，使各個圓柱體桿501能夠發(fā)生相對移動，實現(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、傳動帶303、主動帶輪302和從動帶輪304，第一轉(zhuǎn)桿301的左端穿過最上端的圓柱體桿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，第一轉(zhuǎn)桿301與圓柱體桿501轉(zhuǎn)動連接；第二轉(zhuǎn)桿305的左端穿過槽口202與槽輪203連接，第二轉(zhuǎn)桿305的右端與從動帶輪304固定連接，主動帶輪302和從動帶輪304通過傳動帶303連接，實現(xiàn)動力的轉(zhuǎn)化和傳動。

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)動哪一個位置，壓力傳感器601都能對滾輪60受到的壓力進行實時的測定，進而對氣泵40的噴氣量進行實時的調(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，在焊接時能夠平穩(wěn)均勻的對焊接處進行焊接，提高加工品質(zhì)。

此外，還包括兩個內(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，且風(fēng)冷管80安裝在焊接裝置70的兩側(cè)。

本實施例中，操作時，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；移動槽輪203在滑槽201上移動，使槽輪203移動至導(dǎo)槽20的左端，此時槽輪203帶動伸縮桿和伸縮桿上的安裝焊接裝置70和滾輪60移動至導(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正對焊接處；然后開啟焊接裝置70和氣泵40，氣泵40噴氣，氣體從氣泵40進入到通氣管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，轉(zhuǎn)動的葉輪30帶動第一轉(zhuǎn)桿301轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)桿301帶動主動帶輪302，主動帶輪302通過傳動帶303將動力傳送到從動帶輪304上，從動帶輪304通過第二轉(zhuǎn)桿305帶動槽輪203轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的槽輪203帶動伸縮桿和安裝在伸縮桿上的焊接裝置70和滾輪60移動；當(dāng)氣體充入到伸縮桿的同時，組成伸縮桿的六個圓柱體桿501會發(fā)生相對移動使伸縮桿伸長，使下端的滾輪60與船體90曲面抵緊，在槽輪203滾動時帶動滾輪60在船體90曲面上移動，同時滾輪60上的壓力傳感器601受到壓力，壓力傳感器601將信號傳遞到處理器上，處理器對壓力大小進行實時的判斷，壓力過大時，控制氣泵40減小氣泵40的噴氣量，壓力過小時，控制氣泵40增加氣泵40的噴氣量，進而對伸縮桿的長度進行控制，使伸縮桿的長度與船體90的曲面弧度相對應(yīng)；此時焊接裝置70沿被焊接件901和船體90的焊接處移動，對船體90和被焊接件901進行焊接，在焊接裝置70焊接前，伸縮桿內(nèi)的氣體會從出風(fēng)口處流動到風(fēng)冷管80內(nèi)，風(fēng)冷管80對焊接處進行噴氣，清除使焊接處的雜質(zhì)；焊接裝置70對焊接處進行焊接后，伸縮桿內(nèi)的氣體會從出風(fēng)口處流動到風(fēng)冷管80內(nèi)，風(fēng)冷管80對焊接處進行風(fēng)冷，焊縫快速冷卻。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)和/或特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。