專利名稱：雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)之改進(jìn)和生產(chǎn)此類結(jié)構(gòu)之方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括一層被平板(通常為碳素鋼的)覆蓋著的填充材料(通常為水泥材料例如混凝土)之雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)此種結(jié)構(gòu)之方法。更輕的填充材料如加填料合成樹脂可用作某些用途。尤其但非唯一的是，本發(fā)明涉及可組裝來生產(chǎn)雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)之雙層皮復(fù)合板材的生產(chǎn)，每塊板材包括兩塊位于一層混凝土兩側(cè)上且被通常與面板成正交延伸的、其端部附在兩塊面板上的橫向構(gòu)件連接的鋼面板。
雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)顯示出與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相似之特性，而且基優(yōu)點(diǎn)在于用作加強(qiáng)件的鋼面板能使所要求的強(qiáng)度特性在整個(gè)厚度小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中達(dá)到。高強(qiáng)度系數(shù)亦可達(dá)到，鋼板則用作中間那層混凝土的固定模板。
業(yè)已確認(rèn)鋼面板附著在混凝土上須足以確保剪切力有效傳遞，為此目的，先前曾有人提出應(yīng)用橫向構(gòu)件，其形式為橫跨且焊接在鋼板內(nèi)表面上的鋼絲網(wǎng)以及/或者焊接在一塊鋼板的內(nèi)表面上且埋置在結(jié)構(gòu)的混凝土中的抗剪支柱。此類結(jié)構(gòu)公開于GB-A-2136032、GB-A-2136033及GB-A-2258669中。
申請(qǐng)人已確認(rèn)，雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)中橫向構(gòu)件的間隔與數(shù)目，對(duì)于避免在混凝土澆鑄過程中發(fā)生不必要的結(jié)構(gòu)變化，以及防止在使用時(shí)鋼板翹曲離開居中的混凝土，成為重要。隨之所需之大量橫向構(gòu)件用于多種間隔的排列中就意味著，焊接起來既困難又成本昂貴，尤其是當(dāng)鋼板之間的間隔小到30毫米至800毫米之間時(shí)更是如此。另外，任何產(chǎn)生顯著熱輸出的構(gòu)造方法，都會(huì)使被組裝的板材變形從而可能在后續(xù)組裝時(shí)出現(xiàn)問題。
為了將復(fù)合結(jié)構(gòu)的成本減至最小，必須使單塊面板的面積盡可能地大，這樣，會(huì)將邊緣周圍的焊接點(diǎn)減至最少，但加大了把單個(gè)橫向構(gòu)件焊接在板材內(nèi)表面上帶來的問題。
US-PS-3676631公開的一種電阻焊接機(jī)用于焊接縱桿之間的橫檔，以形成網(wǎng)狀鋼筋。盡管此種機(jī)器足以使窄平板上所需的單排橫向構(gòu)件焊接好，但卻不能用于使多排間隔的許多橫向構(gòu)件定位且焊接在雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)的多塊面板上。
本發(fā)明的目的是提供生產(chǎn)上述雙層皮復(fù)合板材的方法從而生產(chǎn)出雙層皮復(fù)合板材。
按照本發(fā)明，一方面提供一種有順序地將多排間隔的許多金屬橫向構(gòu)件焊接在雙層皮復(fù)合板材面板上的方法，該方法的步驟包括使各塊面板分開以便能讓每個(gè)橫向構(gòu)件依次定位于面板之間，對(duì)兩塊面板施以夾力從而使該兩面板大致與焊接于其間的、與面板成正交的橫向構(gòu)件之縱軸線成正交，使橫向構(gòu)件與面板之間的共界面受到捍接加工，以及在焊接加工過程中控制在橫向構(gòu)件與面板之間轉(zhuǎn)移的力。
在焊接加工中傳遞的力可以預(yù)調(diào)且要使之基本保持恒定。
換言之，該力在焊接加工中也可以變化。
夾力可用一塊與一塊面板的外表面在與位于兩面板之間的一個(gè)橫向構(gòu)件的一端位置重合處可移動(dòng)地接觸之支承板來施加。可以裝配兩塊支承板，每塊與每一面板的外表面在與位于兩面板之間的一橫向構(gòu)件的相應(yīng)末端位置重合處接觸。夾力可以施加于每一夾板的內(nèi)表面與外表面。
現(xiàn)僅根據(jù)所附示意圖以舉例方式說明本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明的兩層皮復(fù)合板材透視圖；圖2是圖1所示板材的側(cè)視圖；圖3、4、5是用于生產(chǎn)圖1與圖2所示板材的裝置之側(cè)視圖及(兩張)平面示意圖；圖6是抗位移之壓力的圖形；圖7是在生產(chǎn)按照本發(fā)明的兩層皮復(fù)合板材時(shí)所用之調(diào)控裝置示意圖；圖8是圖7所示調(diào)控裝置的一個(gè)細(xì)部；圖9顯示按照本發(fā)明的另一可擇調(diào)控裝置；圖10是沿圖9中X-X線的剖面圖11進(jìn)一步顯示圖9所示之調(diào)控裝置；圖12是按照本發(fā)明的另一可擇調(diào)控裝置之上視平面圖；圖13是圖12所示裝置順箭頭A方向截取而成之側(cè)視圖。
圖1與圖2所示雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括若干有間隔的橫向構(gòu)件1，每一構(gòu)件焊接在雙層皮復(fù)合板材的金屬面板2、3的內(nèi)表面上。橫向構(gòu)件1均定位得與面板成正交，且可由條桿、細(xì)管、支柱或如此之類組成。為了簡(jiǎn)明起見，這些橫向構(gòu)件1在下文中均稱為“條桿”。每一條桿1與面板2、3之間焊接之實(shí)現(xiàn)方式，下文會(huì)加以說明。為了完成結(jié)構(gòu)，面板之間的空隙用常規(guī)的或重量輕的混凝土5填充。這樣一來，條桿1就被埋置在混凝土中。
一般來說，面板用碳素鋼制成，其厚度一般為2毫米至32毫米范圍內(nèi)。面板2與3之間一般是隔開30-100毫米到800毫米之間。如圖所示，條桿1用碳素鋼制成，并被焊接在面板2、3中部而形成一預(yù)定型式，各相鄰橫向構(gòu)件之間的間隔一般為面板厚度的10至80倍。為了生產(chǎn)高效，每塊面板一般寬為1至3.5米，長(zhǎng)2至18米。這樣，面板之間需焊接許多排橫向構(gòu)件。
如圖所示，條桿1焊接在面板之間。但必要時(shí)也需把條桿焊接在有一面是彎曲的面板之間。
可以看出，使用焊接結(jié)構(gòu)時(shí)各個(gè)完工的焊接點(diǎn)，要經(jīng)受交變載荷從而經(jīng)受疲勞。因此，它們必須是最優(yōu)質(zhì)的，在受作用的區(qū)域內(nèi)只帶最小的相關(guān)熱量。還可以看出，適于自動(dòng)化操作的許多焊接方法會(huì)減短條桿的長(zhǎng)度從而意味著起始條桿長(zhǎng)度務(wù)必大于最終條桿長(zhǎng)度。另外，由于在許多情況下后續(xù)檢修都不可能辦到，焊接質(zhì)量就必須把住。焊接之后，面板2、3需按預(yù)定距離分隔，以避免把各單塊板材組裝進(jìn)雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)過程中出現(xiàn)問題。
條桿定位及焊接在面板上的方式，現(xiàn)予說明。
如圖3至圖5所示，首先將面板2、3垂直地分別放在有間隔的支承輥6、7上，并使它們自動(dòng)地順著箭頭“A”所指方向前進(jìn)而靠往及離開焊接機(jī)8。焊接機(jī)8包括一個(gè)在線性導(dǎo)向裝置10上滑動(dòng)的通用機(jī)架9，從而該通用機(jī)架就能裝載在面板之間。圖4顯示載有條桿1的通用機(jī)架即將滑入面板2、3之間位置的情況，圖5則顯示通用機(jī)架位于面板2、3之間的情況。為了確保焊接機(jī)的不同部件間彼此及與面板對(duì)準(zhǔn)位置，配備了剛性構(gòu)架11。
由于面板2、3進(jìn)入焊接機(jī)8，通用機(jī)架9也就滑到了這兩塊面板之間。通用機(jī)架支住了裝進(jìn)焊接器里的一排金屬條桿1。
由于每根金屬條桿1的長(zhǎng)度等于或大于面板2、3之間的距離，就配備一根輥13，它位于一焊接機(jī)8中但在通用機(jī)架前方，抬升輥13就會(huì)加大面板之間的間隙。一旦通用機(jī)架9位于面板之間，就把輥13放下以便上面板2停靠在條桿1上。支承板22與構(gòu)架11配合，調(diào)準(zhǔn)并支住面板2、3，使它們與條桿1正成交。支承板22的位置由下文要參照?qǐng)D7與圖8加以說明的液壓系統(tǒng)調(diào)控。條桿因而就被夾在面板之間以待焊接，通用機(jī)架則確保它們彼此之間適當(dāng)隔開。輥13及有關(guān)的調(diào)控系統(tǒng)在圖6至圖8中顯示得更加詳細(xì)。
如上所述，輥13被抬升以便長(zhǎng)度等于或大于面板1、2之間距離的條桿1能被定位于面板之間以待焊接。當(dāng)輥13處于抬升位置時(shí)，一個(gè)三通二位電磁閥15通了電，從而把一個(gè)裝有彈簧偏壓活塞17的液壓缸16連通液壓油供給源。一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器18配備來使活塞17能把上面板2抬升得離開被焊接的條桿，但在面板2中并不產(chǎn)生抗屈應(yīng)力。第二個(gè)三通二位電磁閥26把一個(gè)帶緊固活塞21的液壓缸20連通液壓油供給源，并運(yùn)行得迫使支承板22貼靠在上面板2上。被焊接的條桿與面板2之間存在的任何間隙，因而會(huì)被閉攏。被活塞21施加作用的面積從而還有作用力，比活塞17的面積及相應(yīng)而生之力要大，因此，就使活塞17向下移動(dòng)把液油返回供給源。液壓缸20包括一個(gè)被線性致動(dòng)器24移至其起始位置的調(diào)控活塞23。一個(gè)隔離閥19通上電就關(guān)閉，從而把一些液壓油隔離在液壓缸20里。線性致動(dòng)器24起先把調(diào)控閥23推入液壓缸20中，直至驅(qū)動(dòng)力停車。接著線性致動(dòng)器又自動(dòng)地把調(diào)控閥23抽出。當(dāng)調(diào)控閥23被抽出時(shí)，一個(gè)壓力傳感器25把阻抗線性致動(dòng)器24位置之壓力的變動(dòng)情況記錄下來，這種結(jié)果就形成相似于圖6所示者的一份圖形。
從圖6的圖形可見兩個(gè)截然不同的梯度。低淺那個(gè)梯度與存在于被焊接的條桿1和上面板2之間的間隙對(duì)應(yīng)，陡峭那個(gè)梯度出現(xiàn)于此間隙閉攏時(shí)。此圖形可用于決定線性致動(dòng)器在間隙閉攏處的移動(dòng)度。
由于調(diào)控閥23的位移與活塞21的移動(dòng)之間存在一種已知的關(guān)系，此種關(guān)系就可用于調(diào)控和監(jiān)測(cè)面板2的垂直移動(dòng)。液壓缸20的液壓油容量變化，作為容積彈性系數(shù)效應(yīng)的結(jié)果，根據(jù)容量與壓力的知識(shí)加以校正。
圖6的圖形，還可使作用于面板2與條桿1之間的力被精確決定，因?yàn)閳D形上的低淺梯度代表面被推開時(shí)的剛度。因此，如果知道面板的移動(dòng)度，就會(huì)知道它對(duì)力的平衡所起的作用。平衡力適用于這個(gè)系統(tǒng)，條桿與面板之間的力，由以上定義的面板之力加上活塞22所生之力減去內(nèi)活塞16所生之力得出。
一旦裝入通用機(jī)架的所有條桿都被焊接在面板2、3上了，焊接了的結(jié)構(gòu)14就前進(jìn)，其距離相當(dāng)于條桿1與再重復(fù)上述加工過程這二者界線之間那段符合要求的間隙。被焊接在面板2、3上那些條桿1隨著焊接了的結(jié)構(gòu)14移動(dòng)，因而隨之離開通用機(jī)架9。通用機(jī)架則還可抽出并以人工或自動(dòng)方式裝上新的條桿。
上述加工過程一直重復(fù)至條桿1焊滿整個(gè)面板區(qū)域。到此階段，焊接了的結(jié)構(gòu)14就退出焊接機(jī)8。
現(xiàn)在來看圖9與圖10(其中與上文所述相同的整體構(gòu)件均用相同的標(biāo)號(hào))，所示調(diào)控系統(tǒng)包括幾組作用于液壓缸28中雙動(dòng)式活塞27。圖中畫出了8個(gè)活塞，但也可用其他數(shù)量的活塞。所配活塞，4個(gè)沿上行方向推進(jìn)，4個(gè)沿下行方向推進(jìn)。配置在條桿1周圍的活塞27如圖10所示。各個(gè)活塞27的間隔選擇得確保使它們突出而與面板2、3接觸的表面，完全在上、下支承板22的軌跡之內(nèi)。支承板22附聯(lián)在活塞21上，后者可由電磁調(diào)控四通二位液壓閥29、30調(diào)控而在液壓缸20中上下移動(dòng)。閥29與30二者同步運(yùn)行，以確保兩塊支承板22幾乎在同時(shí)接觸面板2、3。配備的電動(dòng)變壓調(diào)控器31、32起先是降低液壓缸20中的壓力，以保證兩塊支承板22在未接觸到面板2、3之前施于面板上的壓力為最小。接著，再用變壓調(diào)控器31、32加大液壓缸的壓力，以便夾住位于條桿1與支承板22之間的面板2、3。支承板22保持水平。每個(gè)活塞的推進(jìn)速度由流孔33限制，壓力傳感器25則用來監(jiān)測(cè)實(shí)際的液壓缸壓力從而監(jiān)測(cè)所施之力。
隨著面板2、3被夾在條桿1與支承板22之間，液壓力就因四通二位液壓調(diào)控閥34通電而加大到把活塞27伸到它們的液壓缸之外。變壓調(diào)控器35被用于調(diào)控活塞27所施之力從而使該力小于活塞21所施之力。然而，適足的力被用以把面板2、3與支承板22緊密貼合。一旦達(dá)到此種貼合，隔離閥組36就關(guān)閉，把定量的液壓油截留在8個(gè)此時(shí)為分隔的液壓環(huán)路的每一個(gè)環(huán)路中。
面板2、3可通過雙動(dòng)式活塞37(見圖11)伸出及退回液壓缸38而上下移動(dòng)，此活塞用來使8個(gè)分隔的活塞39在它們的缸40中移動(dòng)一致的距離。每個(gè)缸40均以液壓方式與缸組28中的一個(gè)相連，因而活塞37的移動(dòng)肯定會(huì)引起活塞27移動(dòng)。
活塞37的及致活塞27的移動(dòng)，由一位移傳感器41調(diào)控。此傳感器向操作一個(gè)四通三位調(diào)控閥43的調(diào)控盒42送去信號(hào)，活塞27因而就能按要求伸出及退回。
作用于條桿上的力，以放大傳感器44在活塞37一半面積測(cè)得的壓力及把此壓力從活塞21的面積在傳感器25處放大的壓力中減去之方式加以監(jiān)測(cè)。這樣，就可產(chǎn)生一幅類似于圖6所示那樣的圖形，從而確定活塞37相應(yīng)于正要形成的接觸處于什么位置。
在焊接過程中，活塞27按預(yù)定比率被退出。在條桿每端終于對(duì)等縮短時(shí)，就不會(huì)有力轉(zhuǎn)移到刀架45上。在條桿的一端最終比另一端短得多時(shí)，條桿1的端邊緣就會(huì)靠在支座46上。因而條桿就停止相對(duì)于刀架45為軸向的移動(dòng)，而在每一端發(fā)生接近于相等的位移。在條桿1與支座46之間需做額定的清掃。
現(xiàn)在參看圖12與13，其中所示裝置與前面所示者有所不同鋼面板2、3被豎直定位，條桿1則從上方插入其介于面板之間的規(guī)定位置。
該裝置包括由導(dǎo)向輥64導(dǎo)向的焊接頭托架50，該輥在銑于支承結(jié)構(gòu)54的支桿53中的槽52里運(yùn)動(dòng)。托架50由液壓活塞55使之相對(duì)于支桿53抬升與下降，支承結(jié)構(gòu)54包括導(dǎo)向輥56及在軌道58上運(yùn)動(dòng)以使焊接頭能平行于面板2、3而移動(dòng)的壓型導(dǎo)輥57。焊接頭托架50配有一個(gè)平衡塊59。
從圖13會(huì)看得更清楚，托架50支承著一臺(tái)電機(jī)60，它靠皮帶傳動(dòng)通過延伸部61而形成的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)而連接著豎立于面板2、3之間的焊接頭67。托架50包括一個(gè)帶孔的可調(diào)式砧62，條桿1可穿過該孔連續(xù)裝載繼而在焊接前就定位于面板之間。
配有導(dǎo)承65在焊接前將面板定位，焊接時(shí)這些導(dǎo)承要松開。
使用時(shí)，將條桿1穿過砧62中的孔而軸向滑動(dòng)，這樣它就接觸到液壓活塞66的表面。液壓活塞66的位置被調(diào)節(jié)得使條桿處于為了繼而插入面板之間所需之正確位置。接著退回活塞66以使焊接頭67能帶著條桿1向下移動(dòng)至面板2、3之間。當(dāng)托架前進(jìn)時(shí)，作為焊接頭67部件的幾個(gè)偏心輪發(fā)生作用，使面板移動(dòng)開，以便比已移開的面板間隔還長(zhǎng)的條桿可被定位。在后續(xù)的焊接加工過程中，通過伸出液壓活塞66把面板夾在活塞66與砧62之間的方式，對(duì)條桿/面板共界面施力。作為焊接頭67部件的幾個(gè)內(nèi)活塞發(fā)生作用，迫使每一單塊面板貼到活塞66或砧62上，從而使面板保持方正平展，以等焊接。焊接力及/或位移可通過調(diào)節(jié)液壓活化器66中的壓力而控制。
雙層皮結(jié)構(gòu)的完成，涉及各單塊雙層皮復(fù)合板材的組裝及以常規(guī)的或重量輕的混凝土填充面板2、3之間的空隙。
條桿1焊接在面板2、3上可用好幾種焊結(jié)方法來實(shí)現(xiàn)，下面說明其中三種方法。
這些方法中的第一種是電阻/壓力焊接。在此方法中，每根條桿1與面板2、3之間的共界面壓力被設(shè)為一個(gè)預(yù)定值。接著讓電流穿過共界面將其加熱。當(dāng)金屬發(fā)熱時(shí)，產(chǎn)生另外的電阻。加熱可繼續(xù)至共界面溫度達(dá)到一個(gè)適合熔鍛的值，在此階段可對(duì)整個(gè)共界面加壓，使得受熱區(qū)域變形時(shí)發(fā)生塑性變形。這種熔鍛達(dá)到高質(zhì)量的焊接。整個(gè)工序也可在恒穩(wěn)受力的情況下操作，當(dāng)金屬達(dá)到適當(dāng)?shù)能浕瘻囟葧r(shí)進(jìn)行熔鍛。
在此方法中，圖3所示機(jī)架9導(dǎo)著電，而支承板22(見圖7)用作另一個(gè)焊極。由于條桿1與支承板22之間形成了一條電路，電熱就可到達(dá)條桿1與面板2、3之間的整個(gè)共界面。為了優(yōu)化焊接條件，穿過這些共界面的力要加以調(diào)控。一旦產(chǎn)生了充足的熱，就會(huì)增加整個(gè)共界面上的壓力，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)焊接點(diǎn)的熔鍛。如上方所述，焊疤可通過監(jiān)測(cè)位移來調(diào)控，從而能夠使面板之間的距離保持穩(wěn)定。
焊接參數(shù)則通過調(diào)節(jié)焊接電流及控制所用的壓力與位移來加以調(diào)控。
第二種方法是高能(即15kw)激光源位于面板2、3兩側(cè)的激光焊接。條桿1位于兩塊面板之間，激光束朝向面板之間并由一系列鏡片反射以便橫穿條桿與面板之間的共界面，從而實(shí)現(xiàn)焊接。光束從一個(gè)條桿/面板共界面移到下一個(gè)共界面。焊接由閉路電視監(jiān)控，以確保焊透。在焊接時(shí)在整個(gè)共界面上從外面施以高壓。無需使用激光完全熔焊，因?yàn)榱εc位移的調(diào)控可用于金屬一旦加熱時(shí)熔鍛焊點(diǎn)。
在此方法中，焊接頭由一系列定位來把激光束反射到條桿1與面板2、3之間所焊接共界面上的鏡片代替。這些鏡片在一個(gè)線性導(dǎo)向裝置上移動(dòng)，使激光束能移過整個(gè)共界面 配備電磁線圈或位移控制電機(jī)，用以擺動(dòng)激光束從上到下照射焊接點(diǎn)。為了保證焊接面光潔，在通用機(jī)架前部裝一把鋼絲刷或類似的清掃設(shè)備。此刷當(dāng)通用機(jī)架9(見圖3)進(jìn)入及退出面板之間的間隙時(shí)就開動(dòng)起來從上到下清掃面板2、3。
第三種方法是摩擦焊接，此工藝中的每根條桿1置于面板之間的方式是條桿可被弄得旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。兩個(gè)活塞，一個(gè)在面板2、3之間另一個(gè)在外面，調(diào)節(jié)得便于改變作用于整個(gè)共界面上的接觸壓力。當(dāng)條桿旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)時(shí)，整個(gè)共界面上的接觸壓力，由按預(yù)定比率退出一個(gè)活塞從而使共界面按預(yù)定的且迅速的比率發(fā)熱之方式加以調(diào)控。預(yù)定時(shí)間過后，旋轉(zhuǎn)被止住，壓力增加。非常高的能量集中在焊接共界面上，把表面的氧化物熔解并排除，于是就完成了高質(zhì)量的焊接。由于熱率太高，所以只有薄薄一層金屬被真正加熱。摩擦焊接方法實(shí)質(zhì)上是自調(diào)節(jié)的，因而保證了在條桿的每一端都具備幾乎一致的焊接條件。焊接質(zhì)量則由注意最后的焊疤、符合要求的熔鍛壓力及用于旋轉(zhuǎn)條桿的能量來監(jiān)控。
在此方法中，焊接頭由一個(gè)把旋轉(zhuǎn)力傳給條桿的設(shè)備組成。傳送旋轉(zhuǎn)力或擺動(dòng)力的兩種方式，據(jù)信是可行的。在第一種方式中，每根條桿被一個(gè)設(shè)計(jì)來存貯能量的飛輪驅(qū)動(dòng)。該飛輪上裝有儀器以便其旋轉(zhuǎn)速度及至能量可被確知。為了實(shí)現(xiàn)焊接，要裝一個(gè)如圖9所示的調(diào)控活塞23，使一個(gè)間隙橫跨條桿/面板共界面。然后，用外動(dòng)力源(如電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng))使飛輪及條桿系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)持續(xù)獲得旋轉(zhuǎn)速度，直至達(dá)到傳動(dòng)力脫離階段那個(gè)預(yù)定速度。接著，調(diào)控活塞23前進(jìn)，使條桿/面板共界面合攏。這樣，當(dāng)來自飛輪的能量傳送到焊接區(qū)時(shí)，在旋轉(zhuǎn)的條桿與靜止的面板2、3之間就產(chǎn)生摩擦熱。能量傳送率由調(diào)節(jié)調(diào)控活塞(即改變接觸壓力)來控制，從而旋轉(zhuǎn)速度會(huì)隨著時(shí)間的流逝而按一條預(yù)定曲線變動(dòng)。在該曲線的某個(gè)定點(diǎn)上，調(diào)控活塞會(huì)擺脫旋轉(zhuǎn)速度的控制而按一個(gè)固定比率前進(jìn)。這樣就迅速加大接觸壓力、止住旋轉(zhuǎn)并焊接上。
傳送旋轉(zhuǎn)力的第二種已提出之方式，是讓條桿直接由高扭矩設(shè)備(如高能的電機(jī)或液壓發(fā)動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)。傳送給條桿的扭矩或動(dòng)力，用于調(diào)控共界面的壓力從而形成預(yù)定扭矩的曲線。在規(guī)定時(shí)刻，動(dòng)力被切斷，扭矩設(shè)備也被焊接過程剎住。共界面壓力可被加大用以熔鍛焊點(diǎn)。上面板2朝下面板3的前進(jìn)是受監(jiān)測(cè)與調(diào)控的。
當(dāng)各個(gè)焊點(diǎn)接上后，圖7所示閥15、19、26再行通電而使活塞彈簧將各個(gè)活塞退出。此時(shí)，在通用機(jī)架9與面板2、3之間，不存在干擾力。于是面板可被往前帶走，使通用機(jī)架后退。
顯然，以上所述是本發(fā)明的裝置與方法之范例，只要不超出隨附權(quán)利要求書說明之本發(fā)明的真正范圍，就可隨意做修改。
權(quán)利要求
1.把許多成排間隔的金屬橫向構(gòu)件連續(xù)焊接在雙層皮復(fù)合板材面板上的方法，該方法的步驟包括把面板分開以便能使每個(gè)橫向構(gòu)件依次定位于其間，對(duì)兩塊面板均使用夾力從而使面板與其間要焊接的橫向構(gòu)件的縱軸線大致形成正交，使橫向構(gòu)件與面板之間的共界面受到焊接加工。且在焊接加工過程中調(diào)控在橫向構(gòu)件與面板之間傳遞的力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在焊接加工中傳遞的力是預(yù)調(diào)且基本保持恒定的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在焊接加工中傳遞的力是可變的。
4.如以上各條權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于夾力可用一塊支承板來施加，所述支承板可移動(dòng)以便在與位于兩面板之間的一個(gè)橫向構(gòu)件的一端位置重合處與一塊面板的外表面接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于設(shè)置兩塊支承板，每塊與每一面板的外表面在與位于兩面板之間的一橫向構(gòu)件的相應(yīng)末端位置重合處接觸。
6.如以上各條權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于夾力施加于每一塊面板的內(nèi)表面與外表面。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于夾力被調(diào)控得使橫向構(gòu)件與面板之間傳遞的力保持在預(yù)定限度內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述之方法，其特征在于所述傳遞的力，由施加于面板外表面的力與使面板分開所需之力的和，減去施加于面板內(nèi)表面的力來決定。
9.如權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于使面板分開所需的力確定為面板位移和面板的剛性的積。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于面板的剛性是通過減小被施于面板外表面的力以便在一塊面板與橫向構(gòu)件之間形成間隙，以及用這些力中所測(cè)得的變化除以相應(yīng)的位移變化而確定的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于面板與橫向構(gòu)件之間形成的間隙是通過把施加于一塊面板外表面的力加大到高于施加于該面板內(nèi)表面之力程度，以及當(dāng)所施之力減小時(shí)對(duì)撓度加以監(jiān)測(cè)而確定的。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于夾力通過液壓系統(tǒng)施加，該液壓系統(tǒng)包括一個(gè)裝在液壓缸中并可動(dòng)地改變橫向構(gòu)件與每塊面板之間所傳遞之力的活塞，液壓油源通過調(diào)控閥來調(diào)控以將傳遞的力保持在所要求的預(yù)定限度內(nèi)。
13.如以上各條權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于橫向構(gòu)件由一個(gè)工具架定位在面板之間的，工具架的高度不大于橫向構(gòu)件長(zhǎng)度、可操作得把橫向構(gòu)件移動(dòng)至介于面板之間的需要位置。
14.如權(quán)利要求13所述之方法，其特征在于位于工具架前方配置一根與面板之一的內(nèi)表面接觸的輥，該輥是可活動(dòng)的以加大面板之間的間隔。
15.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于夾力由裝在形成于可移動(dòng)地把所支條桿定位于面板之間所要求位置的條桿支座中的液壓缸里之雙動(dòng)式活塞施加于每塊面板的內(nèi)表面，裝得與每塊面板外表面接觸的支板，位置定得直接與雙動(dòng)式活塞的位置相反。
16.如以上各條權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于面板實(shí)際上是被從側(cè)面插入面板之間間隙的橫向構(gòu)件支承為水平。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于橫向構(gòu)件位于托架裝置的構(gòu)成焊接頭的部分，橫向構(gòu)件由焊接頭移動(dòng)而被定在所要求的面板之間的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于托架實(shí)際上是在面板之間豎直可動(dòng)的。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于配備導(dǎo)承使面板的位置在焊接前固定。
20.如以上各條權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于橫向構(gòu)件由電阻/壓力焊接方式焊在面板上。
21.如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)的所述的方法，其特征在于橫向構(gòu)件由激光焊接方式焊在面板上。
22.如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于橫向構(gòu)件由摩擦焊接方式焊在面板上。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由一個(gè)貯能飛輪依次傳送到每個(gè)橫向構(gòu)件上。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由一個(gè)高扭矩設(shè)備依次傳送到每個(gè)橫向構(gòu)件上。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于高扭矩設(shè)備由一臺(tái)電機(jī)或液壓馬達(dá)構(gòu)成。
26.把許多橫向構(gòu)件焊接在雙層皮復(fù)合結(jié)構(gòu)面板上的方法，實(shí)際上就如此處所述及參照附圖3至5、或圖6至11、或圖12與13所述。
全文摘要
把許多成排間隔的金屬橫向構(gòu)件連續(xù)焊接在雙層皮復(fù)合板材面板上的方法，其步驟包括把面板分開以便能使每個(gè)橫向構(gòu)件依次定位于其間，對(duì)兩塊面板均使用夾力從而使面板與其間要焊接的橫向構(gòu)件的縱軸線大致形成正交，使橫向構(gòu)件與面板之間的共界面受到焊接加工，且同時(shí)調(diào)控在橫向構(gòu)件與面板之間傳遞的力。
文檔編號(hào)B23K26/20GK1150399SQ9519233
公開日1997年5月21日 申請(qǐng)日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月31日
發(fā)明者休·G·鮑爾曼 申請(qǐng)人:英國鋼鐵公司