变截面工字梁焊接成型设备的制作方法

专利名称：变截面工字梁焊接成型设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接设备，尤其涉及一种适合于焊接变截面工字梁的成型设备。
背景技术：
由于半挂车与牵引车配合使用的结构要求，半挂车大梁一般需设计成变截面工字梁型式，这种工字梁因翼板随腹板形状变化而变化，其结构不便于实行一次性焊接成型。目前变截面工字梁的主要成型方式有两种，分别是
翼板预变形——腹板对中——点焊——焊接成型模式。此模式虽然制作
工艺简单、对设备要求低、适合单件和非连续性生产；但是该模式受人为因素影响较大，产品质量一致性差；工件运转次数多、存在不安全因素；需要压弯、划线、对中、点焊、焊接等多道工序，生产效率低，不利于连续作业和批量生产。
型材工字梁挖去部分腹板——压弯翼板——焊接成型模式。该模式充分利用原型材工字梁形状，焊接量小，几乎不需要特殊设备。但是该模式受原型材断面形状、材质限制较大，只适用于部分半挂车；对于有指定要求的产品，几乎没有选择的余地，限制了半挂车的新产品开发。
综上所述，现有技术的变截面工字梁成型设备存在如下不足
1、 生产效率低，产品质量不高，该缺点在上述第一种模式中表现的较为明显。
2、 限制新产品开发，不能满足日益增长的多样化需要，该缺点在第二种模式中表现较为明显。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变截面工字梁焊接成型设备，其能够解决现有技术存在的生产效率和产品质量低、产品种类有限难以满足多样化需求的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种变截面工字梁焊接成型设备， 其技术方案包括用于将钢板状态的上翼板、下翼板和腹板焊接成型为工字梁 的焊接装置，用于驱动焊接过程中的工字梁和所述焊接装置产生沿工字梁长 度方向相对位移的驱动装置，用于确保所述腹板和所述上翼板、所述下翼板 垂直并且所述腹板的两边分别设于所述上翼板、所述下翼板的中线位置的定 位装置，用于在焊接所述工字梁的变截面部分时压弯所述下翼板使所述焊接 装置能够将所述腹板的一边焊接在所述下翼板的中线位置并且在焊接所述工 字梁的定截面部分时处于保压状态的下翼板压弯装置，用于控制所述驱动装 置、下翼板压弯装置的动力部件的动作顺序及输出功率的控制中心，以及一 机架；其中，所述驱动装置位于所述上翼板的外侧，所述下翼板压弯装置位 于所述下翼板的外侧，所述定位装置位于对称于所述腹板并由所述上翼板、 所述下翼板和所述腹板围成的两个槽形空间内部，所述焊接装置的焊嘴位于
所述上翼板和所述腹板的焊缝处及所述下翼板和所述腹板的焊缝处；并且所 述焊接装置、所述驱动装置、所述定位装置、所述下翼板压弯装置和/或所述 控制中心架设在所述机架上。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，还包括台架，所述台架包 括用于承载钢板状态的上翼板、下翼板和腹板的前台架和用于承载已经焊接 完毕部分的工字梁的后台架，所述前台架和所述后台架沿所述工字梁移动的 方向分别设在所述机架的两侧。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，还包括在焊接所述工字梁 的变截面部分的过程中当下翼板压弯装置向所述下翼板施压时防止所述工字 梁突然窜动的纵向跟踪定位装置;所述纵向跟踪定位装置设在所述后台架上。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，所述驱动装置包括电机、 驱动滚轮和连接所述电机和所述驱动滚轮的传动机构；所述驱动滚轮的轴线 和在焊接过程中的所述上翼板所在平面平行，并且所述驱动滚轮的表面和焊 接过程中的所述上翼板紧密贴合产生巨大摩擦力以驱动所述上翼板和所述焊 接装置产生沿工字梁长度方向相对位移。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，所述下翼板压弯装置包括 压弯油缸、压弯滚轮和压弯滚轮框架，所述压弯油缸的缸体固定设置在所述
6机架上，所述压弯滚轮可转动设置在所述压弯滚轮框架中，所述压弯滚轮的 轴线和焊接过程中的下翼板所在平面平行，并且所述压弯滚轮的表面和焊接 过程中的所述下翼板紧密贴合，所述压弯油缸的活塞杆和所述压弯滚轮框架 连接，所述压弯滚轮框架可滑动设置在所述机架上；所述压弯油缸和所述控 制中心连接。
根据上述变截面工字梁悍接成型设备，其中，所述定位装置包括两组滚 压组件，所述两组滚压组件沿焊接时的所述腹板的上下两侧对称设置在所述 机架上，所述滚压组件包括定位板、滚压支座、夹持所述腹板实现对所述腹 板定位的垂直滚轮和支持所述上翼板和所述下翼板对二者定位的水平滚轮； 所述滚压支座的一端定位于所述定位板上，其另一端连接所述垂直滚轮和水 平滚轮，所述垂直滚轮的轴线和所述滚压支座的轴线垂直，所述水平滚轮的 轴线和所述滚压支座的轴线平行，每组所述滚压组件包括两个滚压支座，分 设在所述定位板的两端，所述的两个滚压支座上设置的水平滚轮分别支持所 述上翼板和所述下翼板。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，所述焊接装置包括两个焊 嘴，并且每个所述焊嘴的始端还设置一控制所述焊嘴和焊缝的距离的距离控 制件，所述两个焊嘴在所述距离控制件的控制下分别对应设置在所述上翼板 和所述腹板、所述下翼板和所述腹板的焊缝处。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，所述纵向跟踪定位装置包 括卡紧所述工字梁的末端防止所述工字梁在焊接变截面部分时产生窜动的卡
紧件、跟踪油缸、卡紧件支座、定位机架；所述跟踪油缸和所述控制中心连 接；所述卡紧件支座可滑动设置在所述定位机架上，所述卡紧件设在所述卡 紧件支座上，所述跟踪油缸的活塞杆和所述卡紧件支座连接，所述跟踪油缸 的缸体固定设置在所述定位机架上。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，所述前台架和后台架还包 括在所述驱动装置的作用下，便于上翼板、下翼板和腹板及己经焊接完毕部 分的工字梁移动的台架滚轮。
根据上述变截面工字梁焊接成型设备，其中，沿所述定位板的长度方向 设有一便于所述滚压支座沿其移动的定位孔，所述滚压支座的一端紧固设置 在所述定位孔中。本实用新型提供的技术方案能够利用一独立的焊接设备实现腹板定位、 下翼板压弯、工件驱动、焊接跟踪、压力控制和集中控制各装置驱动源的动 作，在进一步优选的技术方案中，还可以实现纵向跟踪、工件便捷移动的功 能。在将工件装上该设备之后，工人只操作控制中心即可。从上述分析可以 得知本实用新型提供的变截面工字梁焊接成型设备能够取得以下有益效果
1、 生产效率和产品质量提高，将工件装上该设备之后，在焊接过程基本 可以实现自动化作业，焊接装置在和定位装置上的工件发生相对位移的过程 中，焊枪直接在接触线位置将上翼板、下翼板分别和腹板的两边焊接。在焊 接过程中，工人操作控制中心即可，大大减少了工人数量，并且同时对两焊 缝施焊，将腹板对中、工件进给、下翼板压弯、跟踪焊接等多道工序一次完 成，因此效率大大提高。人为因素对焊接过程的影响同时也大大减少，因此 其产品质量也得到了大大提高。
2、 产品种类多样化，可满足多种型号工字梁的需要。本技术方案可焊接 各种型号的钢板，因为其定位装置等都是开放式的，各装置都是模块化设计， 因此其产品种类不受现有型材规格的限制。


图1为本实用新型优选实施例的结构示意图2为本实用新型优选实施例的驱动装置、焊接装置、下翼板压弯装置、 定位装置和机架的位置关系示意图； 图3为图2所示的K向视图4为本实用新型优选实施例的定位装置、驱动滚轮、压弯滚轮及工字 梁的位置关系示意图5为本实用新型优选实施例的纵向跟踪定位装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细说明。 图1所示，本实用新型的优选实施例主要包括焊接装置1、驱动装置、 定位装置3、下翼板压弯装置4、控制中心5和纵向跟踪定位装置6、台架7 和机架9，台架7包括两份，分别为前台架和后台架，焊接装置1、驱动装置、定位装置3和下翼板压弯装置4都架设于机架9上。焊接装置1用于将钢板
状态的上翼板B1、下翼板B3和腹板B2焊接成型为工字梁，此处的钢板状 态的上翼板Bl、下翼板B3和腹板B2为符合设计要求的板材在经过切割、 校平或者铣边等工序之后的钢板。
驱动装置的驱动源为电机21，电机21通过控制线521和控制中心5连 接，通过控制中心5可以控制电机21的启动、制动及转速，驱动装置用于驱 动焊接过程中的工字梁和悍接装置1产生沿工字梁长度方向相对位移，驱动 装置的驱动滚轮23在电机21的驱动下利用和上翼板Bl之间的摩擦力，驱 动出于焊接过程中的工字梁移动。在其他实施例中，驱动装置的驱动源也可 以为液压马达或者其他能量输出装置，驱动装置只要能够使焊接装置和工字 梁之间产生沿工字梁的长度方向的相对位移即可。在本优选实施例中，在焊 接成型工字梁的过程中，工件是移动的，而焊接装置l则是固定的，在其他 实施例中，使驱动装置驱动焊接装置1，使焊接装置的两个焊嘴沿工字梁的 两条焊缝移动，而工件固定，在这样的情况下，则纵向跟踪定位装置则可以 省略。例如使用一条形电磁特作为定位装置，利用整流器件将公共电网的交 流电整流为直流电向电磁铁供应电力，上翼板B1、下翼板B3和腹板B2将 被紧紧的吸附其上，焊接装置1可以设置在导轨上，利用液压油缸作为驱动 源推动焊接装置沿导轨滑动，带动焊接装置的焊嘴沿工字梁上的两条焊缝滑 动，这样焊接装置和设置在定位装置上的工字梁之间也就产生沿工字梁长度 方向的相对位移。驱动装置的驱动源也可以通过蜗杆蜗轮机构使得焊接装置 和定位装置之间产生相对位移。在工件固定的实施例中，下翼板压弯装置4 则需要与焊接装置同步移动，以使得在焊接工字梁的变截面部分时，下翼板 压弯装置在将下翼板B3压弯之后，焊接装置可以立即施焊。为了保证焊接 装置和下翼板压弯装置同步移动，可以将二者架设于同一导轨之后，利用同 一驱动源。
定位装置3用于确保腹板B2和上翼板Bl 、下翼板B3垂直并且腹板B2 的两边分别设于上翼板B1、下翼板B3的中线位置。腹板B2的两边处于上 翼板B1、下翼板B3的中线位置以及腹板B2和上翼板B1、下翼板B3垂直 是衡量工字梁质量的核心指标之一，因此定位装置3必须确保腹板B2和上 翼板Bl、下翼板B3垂直并且腹板B2的两边分别设于上翼板Bl、下翼板B3的中线位置。
下翼板压弯装置4用于在焊接所述工字梁的变截面部分时压弯下翼板使
焊接装置1能够将腹板B2的一边焊接在下翼板B3的中线位置并且在焊接所
述工字梁的定截面部分时处于保压状态，因为本优选实施例能够使得工字梁
一次成型，下翼板B3在焊接之前没有经过压弯，因此需要在焊接工字梁的 变截面部分时需要将其压弯，在焊接定截面部分时，下翼板压弯装置4对下 翼板B3处于保压状态，并且可以和定位装置3 —起对下翼板B3具有定位作 用。在压弯下翼板B3的过程中，显然下翼板压弯装置4和下翼板B3之间也 必须具有相对位移。
纵向跟踪定位装置6用于在焊接工字梁的变截面部分的过程中当下翼板 压弯装置4向下翼板B3施压时防止工字梁突然窜动。在本优选实施例中， 工字梁在焊接过程中是运动的，当焊接工字梁的变截面部分时，下翼板压弯 装置4将对下翼板B3产生一个巨大的推力，该推力的一个分力将压弯下翼 板B3，使下翼板B3的中线和腹板B2的一边紧密接触方便焊接装置1对二 者的焊缝施焊，另一个分力将沿工字梁的长度方向推动工字梁，由于该分力 较大，可能导致工字梁在焊接变截面部分时产生窜动，影响焊接质量，甚至 无法施焊，这样需要纵向跟踪定位装置6控制工字梁可能产生的窜动。在其 他实施例中，如果定位装置3能够产生较大的反作用力足可以抵消下翼板压 弯装置4沿工字梁长度方向产生的分力，则纵向跟踪定位装置6可以省略。
在工字梁焊接的开始阶段，上翼板B1、下翼板B3和腹板B2往往较长， 且呈长条形， 一端悬空时易于变形，本优选实施例的前台架可以用于承载钢 板状态的上翼板B1、下翼板B3和腹板B2。为了减少上翼板B1、下翼板B3 和腹板B2和台架7之间的摩擦力，便于在驱动装置的驱动下，上翼板B1、 下翼板B3和腹板B2向定位装置3移动，台架7的上部还设有台架滚轮71， 优选的是，多个台架滚轮71的上表面和定位装置3限定上翼板B1、下翼板 B3和腹板B2的位置基本持平，使得上翼板Bl、下翼板B3和腹板B2在被 悍接为一体之前几乎不发生形变。因为工字梁的定截面较长，因此在焊接变 截面之前，己经焊接完毕的定截面部分已经很长，因此还设有后台架，并且 在该后台架上沿工字梁从焊接装置到纵向跟踪定位装置运动的方向也设置有 台架滚轮71。控制中心5用于控制驱动装置、下翼板压弯装置4、纵向跟踪定位装置6、 焊接装置1的动力部件的动作顺序及输出功率。上述动力部件的动作需要按 照工序依次气动和制动。在本优选实施例中，驱动装置的动力部件，即驱动
源为电机21，下翼板压弯装置4的动力部件为压弯油缸41 (如图2所示)， 纵向跟踪定位装置6的动力部件为跟踪油缸62，因此电机21通过控制电线 521和控制中心连接，控制电线521可以为电源线，也可以为控制信号线； 压弯油缸41和跟踪油缸62都通过液压胶管50和控制中心5连接。
焊接装置1、驱动装置、定位装置3、下翼板压弯装置4和控制中心5 架设于机架9上。机架9为一框架式结构。在其他实施例中，控制中心5设 置另外的地方。
图2、图3和图4说明了本实用新型优选实施例的驱动装置、焊接装置、 下翼板压弯装置、定位装置和机架的结构形式和相互位置关系，下翼板压弯 装置4包括压弯油缸41、压弯滚轮43和压弯滚轮框架42，压弯油缸41的缸 体固定设置在机架9上，压弯滚轮43可转动设置在压弯滚轮框架42中，压 弯滚轮43的轴线和焊接过程中的下翼板B3所在平面平行，并且压弯滚轮43 的表面和焊接过程中的下翼板B3紧密贴合，压弯油缸41的活塞杆411和压 弯滚轮框架42连接，压弯滚轮框架411可滑动设置在机架9上。压弯油缸 41的活塞杆411驱动压弯滚轮框架42在机架9上移动，压弯滚轮43和定位 装置3的水平滚轮33分别从下翼板B3的两侧夹紧下翼板B3。在焊接工字 梁的定截面部分时，活塞杆411伸出的长度不变，对下翼板B3处于保压状 态使其的中线和腹板B2的一边处于紧密接触状态以使得焊接装置1的焊嘴 12能够对该焊缝施焊。在焊接工字梁的变截面部分时，活塞杆411将伸出向 下翼板B3施压使其变形，定位装置3的滚压支座32将沿定位孔310滑动或 者在将要变截面部分时手动操作夹紧下翼板B3的滚压支座32使其向另一侧 滑动。在变截面焊接完毕，如果需要则可以再重新定位下翼板B3侧的滚压 支座32，使该滚压支座32上的水平滚轮33重新紧贴下翼板B3。
因为需要同时对腹板B2两边的焊缝施焊，因此焊接装置1包括两个焊 嘴11，每个焊嘴11的始端还设置一控制焊嘴11和焊缝的距离控制件12，两 个焊嘴11在距离控制件12的控制下分别对应设置在上翼板B1和腹板B2、 下翼板B3和腹板B2的焊缝处。距离控制件12可以有多种实施例，可以为一根指针、 一个滑轮或者支架，其能够限定焊嘴11和焊缝的距离即可。在该 优选实施例中，距离控制件为分别和焊嘴11连接的指针。
驱动装置包括电机21、驱动滚轮23和连接电机21和驱动滚轮23的传 动机构，传动机构主要由减速箱25、皮带轮22和皮带24，减速箱25直接和 电机21的输出轴连接，皮带轮22和减速箱25的输出轴连接，驱动滚轮23 为两个，二者之间也通过皮带24和皮带轮22连接，直接和减速箱25连接的 皮带轮22通过皮带24和其中的一个驱动滚轮23连接。电机21及减速箱25 都设置在机架9上。驱动滚轮23的轴线和在焊接过程中的上翼板B1平行， 并且驱动滚轮23的表面和焊接过程中的上翼板紧密贴合产生巨大摩擦力以 驱动上翼板B1和焊接装置1产生沿工字梁长度方向相对位移。水平滚轮33 可以使上翼板Bl和驱动滚轮23紧密接触，并产生压力，因为驱动滚轮23 只可以转动，不可以平动，因此上翼板B1和驱动滚轮23之间的压力要么来 自设定滚压支座32的位置，要么来自下翼板压弯装置4的压弯油缸41，并 通过腹板B2传递过来。驱动滚轮23转动之后，通过摩擦力带动上翼板B1 运动，因为上翼板B1、腹板B2和下翼板B3已经有一端焊接为一体，因此 其可以驱动整个工件运动。
定位装置3的主要部分都位于对称于腹板B2的两个槽形空间内部，其 包括四组滚压组件，滚压组件沿焊接时的腹板B2的上下两侧对称设置在机 架9上，滚压组件包括定位板31、滚压支座32、夹持腹板B2实现对腹板 B2定位的垂直滚轮34和支持上翼板Bl和下翼板B3对二者定位的水平滚轮 33。在其他实施例中，滚压组件可以在腹板B2的上下两侧各设置一组，为 了定位效果更好，使得工件在焊接过程中更容易平移，在本优选实施例中， 滚压组件为四组。
滚压支座32的一端定位于定位板31上，其另一端连接垂直滚轮34和水 平滚轮33，垂直滚轮34的轴线和滚压支座32的轴线垂直，水平滚轮33的 轴线和滚压支座32的轴线平行，每组滚压组件包括两个滚压支座32，分设 在定位板31的两端，两个滚压支座上设置的水平滚轮33分别支持上翼板Bl 和下翼板B3，定位板31通过紧固件35设置于机架9上。滚压支座32可沿 定位孔310移动，并可以固定与定位孔310的任何一个位置，该设计可以使 得本优选实施例焊接不同规格的工字梁，当焊接腹板B2的宽度较小的工字梁时，将下翼板B3侧的滚压支座32向上翼板Bl移动然后固定即可，滚压 支座32的上下两部分是通过螺纹连接并固定于定位孔310中的，因此可以通 过调节螺纹连接的长度改变上下对称设置的垂直滚轮之间的距离，进而可用 于夹紧定位不同厚度的腹板B2。在焊接工件的变截面时，则一定要移动下翼 板B3侧的滚压支座。
图5说明了本实用新型的优选实施例的纵向跟踪定位装置，该装置主要 用于防止在焊接变截面时工字梁的窜动。纵向跟踪定位装置6包括卡紧工字 梁的末端防止工字梁在焊接变截面部分时产生窜动的卡紧件63、跟踪油缸 62、卡紧件支座64、定位机架61，定位机架61设在后台架上，跟踪油缸的 活塞杆621通过驱动连接板68和卡紧件支座连接，为了操作方便及降低成本， 本优选实施例的纵向跟踪定位装置6还包括卡紧件63的控制机构，该控制机 构主要包括棘轮67、棘爪66和拉伸弹簧65。卡紧件支座64可滑动设置在定 位机架61上，跟踪油缸62的缸体固定设置于定位机架61上。图5说明了卡 紧件63、卡紧件支座64和控制机构在定位机架61上的不同位置。卡紧件63 的结构简单，为一能够限制工字梁的端部窜动的挡板即可，其主要作用就是 在工字梁的端部施加一个外力，以抵消下翼板压弯装置4在工字梁长度方向 上的分力。卡紧件63和棘轮67同轴固接，并且二者的连接轴可旋转设置在 卡紧件支座64上。在将要焊接工字梁的变截面部分时，活塞杆621伸出，卡 紧件63处于直立状态，棘爪66插入棘轮67的下部齿槽中，卡紧件63主动 阻挡工字梁的端部并保持一定的压力。然后随着工字梁的移动，活塞杆621 縮回至缸体中，其縮回速度和驱动装置驱动的工字梁的移动速度基本相等。 在变截面焊接完毕，操作棘爪66脱离棘轮67下部的齿槽，因为工字梁一直 在移动，其对作为卡紧件63的挡板存在一个推力，这时卡紧件63被旋转推 至水平位置，并带动同轴连接的棘轮67旋转， 一直旋转至棘爪66插入棘轮 67上部的齿槽中。这时又将焊接工字梁的定截面的窄部分，压弯油缸也由变 截面部分时的加压状态转变为定截面的保压状态。因为卡紧件63易被旋转至 水平位置，这时工字梁可自然从其上滑过。在其他实施例中，控制机构可以 省略，直接将活塞杆621与卡紧件支座64连接，卡紧件63不会旋转，而是 固接于卡紧件支座64上，跟踪油缸62的轴线和工字梁基本处于同一水平面。 从焊接变截面开始一直到定截面的窄部分焊接完毕，工字梁的端部始终受卡紧件63的控制，该设计将要求跟踪油缸62的行程非常大，至少等于工字梁 的变截面和定截面窄部分的长度之和。
上述本实用新型的优选实施例节省了大量的人工，在设定完毕工件之后， 基本操作控制中心5即可。在应用本优选实施例时，根据工件的规格调整好 定位装置3中的滚压支座32的上下间隔距离以及左右间隔距离，将工件的一 端放入定位装置3中，另一端置于台架7上，设定好压弯油缸41处于压紧下 翼板B3的保压状态时的活塞杆411的长度，打开焊接装置1，使焊嘴12对 两条焊缝同时施焊，在焊接一部分之后，气动电机21驱动上翼板B1移动， 这样才能使上翼板B1、腹板B2和下翼板B3同时移动。在焊接工字梁的定 截面的宽部分时，压弯油缸41一直处于保压状态，在接近焊接变截面时，跟 踪油缸62的活塞杆621伸出，卡紧件63以适度的阻力卡紧工字梁的端部， 活塞杆621随着工字梁的前进向回收縮，焊嘴12在距离控制件11的控制下 始终和焊缝保持适当距离。焊接变截面时，则需要操作压弯油缸41使其对下 翼板B3处于加压状态。在变截面焊接完毕，操作棘爪66，卡紧件63旋转至 水平位置，工字梁从其上滑过。这时开始焊接定截面的窄部分，操作控制中 心5使压弯油缸41回复保压状态，直至工件被焊接完毕。
综上所述，本实用新型的生产效率和产品质量将得到大大提高，在焊接 过程中，工人操作控制中心即可，大大减少了工人数量，并且同时对两焊缝 施焊，将腹板对中、工件进给、下翼板压弯、跟踪焊接等多道工序一次完成； 产品种类多样化，可满足多种型号工字梁的需要。可焊接各种型号的钢板， 定位装置等都是开放式的，各装置都是模块化设计，因此其产品种类不受现 有型材规格的限制。
然而以上所述仅为本实用新型的较优实施例，并非限制本实用新型的保 护范围，故凡运用实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包 含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，包括用于将钢板状态的上翼板、下翼板和腹板焊接成型为工字梁的焊接装置，用于驱动焊接过程中的工字梁和所述焊接装置产生沿工字梁长度方向相对位移的驱动装置，用于确保所述腹板和所述上翼板、所述下翼板垂直并且所述腹板的两边分别设于所述上翼板、所述下翼板的中线位置的定位装置，用于在焊接所述工字梁的变截面部分时压弯所述下翼板使所述焊接装置能够将所述腹板的一边焊接在所述下翼板的中线位置并且在焊接所述工字梁的定截面部分时处于保压状态的下翼板压弯装置，用于控制所述驱动装置、下翼板压弯装置的动力部件的动作顺序及输出功率的控制中心，以及一机架；其中，所述驱动装置位于所述上翼板的外侧，所述下翼板压弯装置位于所述下翼板的外侧，所述定位装置位于对称于所述腹板并由所述上翼板、所述下翼板和所述腹板围成的两个槽形空间内部，所述焊接装置的焊嘴位于所述上翼板和所述腹板的焊缝处及所述下翼板和所述腹板的焊缝处；并且所述焊接装置、所述驱动装置、所述定位装置、所述下翼板压弯装置和/或所述控制中心架设在所述机架上。
2、 根据权利要求1所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，还包括台架，所述台架包括用于承载钢板状态的上翼板、下翼板和腹板的前台架和用于承载已经焊接完毕部分的工字梁的后台架，所述前台架和所述后台架沿所述工字梁移动的方向分别设在所述机架的两侧。
3、 根据权利要求2所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，还包括在焊接所述工字梁的变截面部分的过程中当下翼板压弯装置向所述下翼板施压时防止所述工字梁突然窜动的纵向跟踪定位装置；所述纵向跟踪定位装置设在所述后台架上。
4、 根据权利要求1所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所:述驱动装置包括电机、驱动滚轮和连接所述电机和所述驱动滚轮的传动机构；所述驱动滚轮的轴线和在焊接过程中的所述上翼板所在平面平行，并且所述驱动滚轮的表面和焊接过程中的所述上翼板紧密贴合产生巨大摩擦力以驱动所述上翼板和所述焊接装置产生沿工字梁长度方向相对位移。
5、 根据权利要求1所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所述下翼板压弯装置包括压弯油缸、压弯滚轮和压弯滚轮框架，所述压弯油缸的缸体固定设置在所述机架上，所述压弯滚轮可转动设置在所述压弯滚轮框架中，所述压弯滚轮的轴线和焊接过程中的下翼板所在平面平行，并且所述压弯滚轮的表面和焊接过程中的所述下翼板紧密贴合，所述压弯油缸的活塞杆和所述压弯滚轮框架连接，所述压弯滚轮框架可滑动设置在所述机架上；所述压弯油缸和所述控制中心连接。
6、 根据权利要求1所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所述定位装置包括两组滚压组件，所述两组滚压组件沿悍接时的所述腹板的上下两侧对称设置在所述机架上，所述滚压组件包括定位板、滚压支座、夹持所述腹板实现对所述腹板定位的垂直滚轮和支持所述上翼板和所述下翼板对二者定位的水平滚轮；所述滚压支座的一端定位于所述定位板上，其另一端连接所述垂直滚轮和水平滚轮，所述垂直滚轮的轴线和所述滚压支座的轴线垂直，所述水平滚轮的轴线和所述滚压支座的轴线平行,每组所述滚压组件包括两个滚压支座，分设在所述定位板的两端，所述的两个滚压支座上设置的水平滚轮分别支持所述上翼板和所述下翼板。
7、 根据权利要求1所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所述焊接装置包括两个焊嘴，并且每个所述焊嘴的始端还设置一控制所述焊嘴和悍缝的距离的距离控制件，所述两个焊嘴在所述距离控制件的控制下分别对应设置在所述上翼板和所述腹板、所述下翼板和所述腹板的焊缝处。
8、 根据权利要求3所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所述纵向跟踪定位装置包括卡紧所述工字梁的末端防止所述工字梁在焊接变截面部分时产生窜动的卡紧件、跟踪油缸、卡紧件支座、定位机架；所述跟踪油缸和所述控制中心连接；所述卡紧件支座可滑动设置在所述定位机架上，所述卡紧件设在所述卡紧件支座上，所述跟踪油缸的活塞杆和所述卡紧件支座连接，所述跟踪油缸的缸体固定设置在所述定位机架上。
9、 根据权利要求2所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，所述前台架和后台架还包括在所述驱动装置的作用下，便于上翼板、下翼板和腹板及己经焊接完毕部分的工字梁移动的台架滚轮。
10、根据权利要求6所述的变截面工字梁焊接成型设备，其特征在于，沿所述定位板的长度方向设有一便于所述滚压支座沿其移动的定位孔，所述滚压支座的一端紧固设置在所述定位孔中。
专利摘要一种变截面工字梁焊接成型设备，包括焊接装置、驱动装置、定位装置、下翼板压弯装置、用于控制所述驱动装置、下翼板压弯装置的动力部件的动作顺序及输出功率的控制中心，以及一机架；所述焊接装置、所述驱动装置、所述定位装置、所述下翼板压弯装置和/或所述控制中心架设于所述机架上。本实用新型能够提高生产效率和产品质量，增加产品种类，其产品种类不受现有型材规格的限制。
文档编号B23K37/02GK201353689SQ20082017676
公开日2009年12月2日 申请日期2008年12月1日 优先权日2008年12月1日
发明者刘晓晨, 史卫党, 张家境 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司;中集车辆(集团)有限公司;深圳中集专用车有限公司