U肋焊接裝置、u肋焊接系統(tǒng)及u肋焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種U肋焊接裝置和U肋焊接系統(tǒng)，以及使用上述U肋焊接裝置的U肋焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼箱梁是橋梁承重結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，主要用于提供支撐，避免橋梁變形。鋼箱梁一般包括頂板、底板等結(jié)構(gòu)，所述頂板和底板一般由U肋和底板焊接而成。
[0003]目前，鋼箱梁的U肋與底板間的角焊縫均采用外部單面焊接。從外部焊接時(shí)，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求的熔透深度，通常在U肋外側(cè)開(kāi)坡口或者采用大電流進(jìn)行焊接。采用大電流焊接時(shí)，焊接過(guò)程中的電流、電壓和焊接速度的穩(wěn)定程度直接影響焊接質(zhì)量，難以保證焊接質(zhì)量；在U肋外側(cè)開(kāi)坡口時(shí)，加工和組裝時(shí)的坡口大小、鈍邊、間隙難以一致，也會(huì)直接影響焊接質(zhì)量。上述焊接方式往往會(huì)造成U肋內(nèi)部存在未焊透、未熔合、焊瘤、熔透深度不符合要求等各種缺陷，使得U肋內(nèi)部容易出現(xiàn)開(kāi)口性缺陷，嚴(yán)重影響焊縫的疲勞強(qiáng)度。
[0004]因此，如何避免U肋的焊縫缺陷，提高焊縫的焊接質(zhì)量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供了一種U肋焊接裝置，該U肋焊接裝置能夠焊接U肋內(nèi)部的角接縫處，避免U肋內(nèi)部的焊縫缺陷，提高焊縫的焊接質(zhì)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種U肋焊接系統(tǒng)。本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種U肋焊接方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種U肋焊接裝置，包括:
[0007]移動(dòng)平臺(tái)，所述移動(dòng)平臺(tái)能夠進(jìn)入待焊接U肋的內(nèi)部；
[0008]焊接機(jī)構(gòu)，所述焊接機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)上，用以從U肋內(nèi)部焊接所述U肋的角接縫處；
[0009]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)在所述U肋內(nèi)部移動(dòng)。
[0010]可選的，所述焊接機(jī)構(gòu)的焊槍的頭部位于所述移動(dòng)平臺(tái)的前端；
[0011]所述焊接機(jī)構(gòu)對(duì)所述U肋的角接縫處進(jìn)行焊接時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)向后移動(dòng)。
[0012]可選的，所述焊接機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的所述焊槍，二者的所述頭部分別位于所述移動(dòng)平臺(tái)的兩側(cè)，能夠分別焊接所述U肋內(nèi)部?jī)蓚?cè)的角接縫處。
[0013]可選的，所述移動(dòng)平臺(tái)上還設(shè)有所述焊槍的角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)，所述角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)具有位于所述焊槍的后側(cè)的跟蹤頭，所述跟蹤頭沿所述角接縫移動(dòng)，所述角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)根據(jù)所述角接縫的位置調(diào)整所述焊槍的位置。
[0014]可選的，所述角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)軸、彈性件和連接件；所述跟蹤頭位于所述擺動(dòng)軸端部，所述彈性件一端連接所述擺動(dòng)軸，另一端連接所述移動(dòng)平臺(tái)，使得所述擺動(dòng)軸端部的所述跟蹤頭始終抵壓所述角接縫；所述連接件一端連接所述擺動(dòng)軸，另一端連接所述焊槍，使得所述焊槍的頭部與所述擺動(dòng)軸同步動(dòng)作。
[0015]可選的，所述角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)包括傳感器和控制器；所述傳感器設(shè)于所述跟蹤頭，將所述跟蹤頭的移動(dòng)軌跡傳遞給控制器；所述控制器根據(jù)所述移動(dòng)軌跡控制所述焊槍的頭部的移動(dòng)。
[0016]可選的，所述焊槍的頭部與所述跟蹤頭之間設(shè)有擋板。
[0017]可選的，所述跟蹤頭設(shè)有滾輪，所述移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)時(shí)，所述滾輪沿所述角接縫滾動(dòng)。
[0018]可選地，所述移動(dòng)平臺(tái)下側(cè)設(shè)有移動(dòng)輪；所述移動(dòng)平臺(tái)的兩側(cè)均設(shè)有限位輪，兩側(cè)的所述限位輪沿所述U肋內(nèi)部的側(cè)壁移動(dòng)。
[0019]可選的，還包括圖像采集器和焊槍控制器，所述圖像采集器采集焊接過(guò)程中的圖像和/或焊后焊縫的圖像，所述焊槍控制器用于根據(jù)所述圖像調(diào)整所述焊槍的位置。
[0020]可選的，包括兩個(gè)所述圖像采集器，一個(gè)所述圖像采集器采集焊接過(guò)程中的圖像，另一個(gè)所述圖像采集器采集焊后焊縫的圖像。
[0021]可選的，包括一個(gè)所述圖像采集器和角度轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述角度轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)能夠切換所述圖像采集器的角度，使得所述圖像采集器能夠分別顯示焊接過(guò)程中的圖像和焊后焊縫的圖像。
[0022]可選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括間距和/或高度可調(diào)的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿與所述移動(dòng)平臺(tái)防抖動(dòng)連接。
[0023]可選的，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿與所述移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)柔性萬(wàn)向節(jié)連接，或在二者的連接處設(shè)緩沖間隙。
[0024]可選的，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿內(nèi)部中空，其內(nèi)部設(shè)置所述焊接機(jī)構(gòu)的管線，所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿內(nèi)的所述管線包括電纜、氣體管道、冷卻水管道、送絲管道、控制線和信號(hào)線中的一種或幾種。
[0025]可選的，所述U肋的外側(cè)設(shè)有所述移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)軌道，所述移動(dòng)軌道的間距和/或高度可調(diào)。
[0026]本發(fā)明還提供了一種U肋焊接系統(tǒng)，包括多個(gè)上述任一項(xiàng)所述的U肋焊接裝置，多個(gè)所述U肋焊接裝置并列設(shè)置并同步動(dòng)作。
[0027]本發(fā)明還提供了一種使用上述任一項(xiàng)所述的U肋焊接裝置的U肋焊接方法，包括:
[0028]SI，使設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)的移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)入U(xiǎn)肋內(nèi)部；
[0029]S2，驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)至焊接起始位置；
[0030]S3，驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)向后移動(dòng)至焊接終止位置，移動(dòng)過(guò)程中所述焊接機(jī)構(gòu)對(duì)所述U肋內(nèi)部的角接縫處進(jìn)行焊接。
[0031 ] 本發(fā)明提供的U肋焊接裝置，移動(dòng)平臺(tái)能夠進(jìn)入待焊接U肋的內(nèi)部，焊接機(jī)構(gòu)設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)在U肋內(nèi)部移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，焊接機(jī)構(gòu)從U肋的內(nèi)部焊接U肋的角接縫處。
[0032]該焊接裝置直接從U肋的內(nèi)部焊接，能夠保證U肋內(nèi)部焊縫的焊接質(zhì)量，避免出現(xiàn)從外部焊接時(shí)容易出現(xiàn)的未焊透、未熔合、熔透深度不夠等缺陷，提高焊縫的焊接質(zhì)量，使U肋和蓋板焊接成穩(wěn)固性更高的U肋單元，使U肋單元不易因外力出現(xiàn)裂縫、變形等問(wèn)題。
[0033]同時(shí)，該焊接裝置以相同的姿態(tài)和參數(shù)對(duì)U肋與蓋板接觸的角接縫處進(jìn)行焊接，可以提尚焊縫的均勾性，避免焊縫的焊接不良，從而提尚焊接后的U肋單兀的抗疲勞度。
[0034]該焊接裝置，針對(duì)U肋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用了一種全新的焊接方式，與現(xiàn)有技術(shù)僅能從外部單面焊接相比，該U肋焊接裝置能夠在U肋內(nèi)部進(jìn)行焊接，再配合現(xiàn)有的外部焊接的方式，能夠?qū)肋的焊縫進(jìn)行雙面焊接，提高焊縫的焊接質(zhì)量，減少U肋內(nèi)部焊縫的焊接不良，提高U肋單元的抗疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命。
[0035]本發(fā)明還提供的一種U肋焊接系統(tǒng)，包括多個(gè)上述U肋焊接裝置，多個(gè)U肋焊接裝置并列設(shè)置并同步動(dòng)作。由于該U肋焊接裝置具有上述技術(shù)效果，故該U肋焊接系統(tǒng)也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
[0036]此外，本發(fā)明還提供一種使用上述U肋焊接裝置的U肋焊接方法，使用該焊接裝置時(shí)，焊接機(jī)構(gòu)位于U肋內(nèi)部，從焊接起始位置向后移動(dòng)至焊接終止位置，焊接U肋內(nèi)部的角接縫處。上述焊接方法焊接的U肋內(nèi)部的焊縫的焊接質(zhì)量較高，提高了 U肋單元的抗疲勞強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0037]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038]圖1'為本發(fā)明實(shí)施方式提供的U肋焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為圖1所示U肋焊接裝置對(duì)U肋進(jìn)行焊接的示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明提供的焊接U肋的方法的流程圖；
[0041]其中，圖1和圖2中的附圖標(biāo)記和部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
[0042]焊槍I ;移動(dòng)平臺(tái)2 ;移動(dòng)輪21 ;限位輪22 ;角接縫跟蹤機(jī)構(gòu)3 ;擺動(dòng)軸31 ;彈性件32 ;跟蹤頭33 ;連接件34 ;焊槍控制器4 ;夾持機(jī)構(gòu)41 ;角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)42 ;擋板5。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0044]請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施方式提供的U肋焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示U肋焊接裝置對(duì)U肋進(jìn)行焊接的示意圖。
[0045]在一種具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種U肋焊接裝置，包括:
[0046]移動(dòng)平臺(tái)2，移動(dòng)平臺(tái)2能夠進(jìn)入待焊接U肋的內(nèi)部；
[0047]焊接機(jī)構(gòu)，焊接機(jī)構(gòu)設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)2上，用以從U肋內(nèi)部焊