一种搭接装置及U肋焊接系统的制作方法

一种搭接装置及u肋焊接系统
技术领域
1.本发明涉及焊接技术领域，具体地，涉及一种搭接装置及u肋焊接系统。


背景技术：

2.钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，钢箱梁一般为正交异性钢桥面板，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般包括顶板、底板等结构。目前，正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁制造中，桥梁顶、底板均采用此构造，正交异性钢桥面板采用u肋与底板焊接而成。
3.现有的u肋的焊接，一般只是对外部角接缝进行焊接，为加强钢箱梁的强度，延长其使用寿命，近年来也出现了对u肋内部角接缝焊接的技术。目前，用于u肋内部角接缝焊接的成套设备主要包括龙门平台、导推杆、内焊机、导向底座和焊接平台，龙门平台通过导推杆与内焊机头连接，内焊机通过导向底座进入焊接平台上进行焊接作业。为便于u肋板单元件在焊接平台上进行吊运，导向底座和焊接平台之间存在约10cm水平间隙，由于此间隙的存在，导致在焊接时内焊机无法平稳驶入u肋内部，为解决此问题，现有技术中在导向底座靠近焊接平台的一端设有简易搭接板(搭接装置)。搭接板是导向底座与焊接平台的连接部件，用于内焊机头从导向底座跨越水平间隙进出焊接平台。但是，由于u肋内焊成套设备中导向底座和焊接平台的高度是固定的，而不同板单元中待焊接底板的厚度并不相同，导向底座的顶面与焊接平台上底板的顶面可能出现高度差，导致内焊机头通过搭接板进出焊接平台时焊枪会发生偏移，已严重影响u肋端头较长一段范围内的内焊缝的焊接质量。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种搭接装置，以解决上述内焊机进出焊接平台上板单元时，会因高度差发生偏移，进而影响u肋端头内焊缝质量的问题。本发明还提供了一种设有上述搭接装置的u肋焊接系统。
5.本发明是通过以下技术方案实现的发明目的。
6.一种搭接装置，用于设置在u肋焊接平台及内焊机的导向底座之间；包括面板、底架和升降机构；所述面板通过第一导轨安装在所述底架上，所述面板可在所述底架上在第一驱动装置的驱动下沿所述第一导轨水平移动；所述底架安装于所述升降机构上；所述升降机构固定安装于所述导向底座或基座上。
7.在上述技术方案的基础上，本发明还可以进行以下改进。
8.进一步，所述面板两侧设有用于为内焊机进行导向的导向板。
9.进一步，所述导向板靠近所述焊接平台的一端在工作时与待焊接u肋的端部相接，同时所述导向板的底部置于待焊接底板上方，且间距不超过5mm；
10.待焊接底板在焊接时发生变形上翘时，带动所述导向板上移，进而带动所述面板上移。
11.进一步，所述导向板通过第二导轨活动连接于所述面板两侧，所述导向板在第二
驱动装置的驱动下沿所述第二导轨向靠近或远离待焊接u肋的方向水平移动。
12.进一步，所述第二导轨固定于所述面板的下侧，所述导向板底部设有与所述第二导轨相适配的若干导向滑座，所述导向板固定安装于所述导向滑座上，所述导向滑座与所述导向板的安装面具有预设倾斜角度，所述导向板安装于所述导向滑座后具有与待焊接u肋的两侧板相适配的倾斜度。
13.进一步，所述升降机构包括支座、支架、曲柄连杆、拉杆和第三驱动装置；所述曲柄连杆包括上铰接位、中铰接位及下铰接位，3个铰接位呈拐角布置；所述支座、所述支架及所述曲柄连杆的数量为至少2组；各所述支架的一端均与所述底架固定，另一端与一个所述曲柄连杆的所述上铰接位铰接；各所述支座均一端固定，另一端与一个所述曲柄连杆的所述中铰接位铰接；所述拉杆与各所述曲柄连杆的所述下铰接位均铰接，并且所述拉杆的端部与所述第三驱动装置的驱动端铰接；所述第三驱动装置驱动所述拉杆后带动各所述曲柄连杆绕所述支座转动，进而带动所述底架上升或下降。
14.进一步，所述曲柄连杆整体呈l型，拐角的角度为60度至120度。
15.进一步，所述第三驱动装置为电动推杆或液压缸或气缸。
16.进一步，所述拉杆与所述第三驱动装置的驱动端铰接处的铰接孔为腰形孔或椭圆孔或孔径大于铰接轴直径的圆孔。
17.进一步，所述搭接装置还包括设于所述面板远离所述焊接平台的一端的补位机构，所述补位机构用于填补所述面板向所述焊接平台移动后所产生的间隙。
18.进一步，所述补位机构包括升降板及驱动所述升降板升降的第四驱动装置；所述面板向所述焊接平台移动前，所述升降板在所述第四驱动装置的驱动下收缩至所述面板下部；所述面板向所述焊接平台移动后，所述升降板在所述第四驱动装置的驱动下上升至与所述面板平齐。
19.本发明还公开了一种u肋焊接系统，包括焊接平台、内焊机及导向底座；所述焊接平台用于固定待焊接u肋及待焊接底板；所述内焊机与所述焊接平台并排布置，并且可在所述导向底座上移动；还包括如上所述的搭接装置，所述搭接装置设于所述焊接平台及所述导向底座之间。
20.本发明公开的一种搭接装置不仅能适应不同厚度的底板，而且还保证面板整体升降始终是水平的，实现面板的顶面与焊接平台上底板的顶面齐平，消除了内焊机进出焊接平台的高度差，保障了内焊机在进行整个u肋内部角焊缝焊接时运行的稳定性，有效防止焊枪发生偏移，从而保障了u肋端头内焊缝的焊接质量。
附图说明
21.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
22.图1为本发明所提供的一种搭接装置的具体实施方式的立体结构示意图；
23.图2为图1所示搭接装置中隐去部分结构后的立体结构示意图；
24.图3为图1所示搭接装置的另一个角度的结构示意图；
25.图4为图1所示搭接结构的正视结构示意图；
26.图5为本发明所提供的搭接装置安装于导向底座后的结构示意图；
27.图6为本发明所提供的搭接装置工作状态的结构示意图；
28.图7为本发明提供的搭接装置的局部结构示意图；
29.图8为所述曲柄连杆的一种具体实施方式的结构示意图；
30.图9为所述拉杆与所述第三驱动装置的铰接端的结构示意图；
31.其中，图中件号表示为：
32.100、待焊接u肋，200、待焊接底板，300、焊接平台，400、导向底座，1、面板，2、底架，3、第一导轨，4、第一驱动装置，5、导向板，6、第二导轨，7、第二驱动装置，8、导向滑座，9、支座，10、支架，11、曲柄连杆，12、拉杆，13、第三驱动装置，111、上铰接位，112、中铰接位，113、下铰接位，121、腰形孔，14、补位机构。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
34.请参考图1至图9，图1为本发明所提供的一种搭接装置的具体实施方式的立体结构示意图；图2为图1所示搭接装置中隐去部分结构后的立体结构示意图；图3为图1所示搭接装置的另一个角度的结构示意图；图4为图1所示搭接结构的正视结构示意图；图5为本发明所提供的搭接装置安装于导向底座后的结构示意图；图6为本发明所提供的搭接装置工作状态的结构示意图；图7为本发明提供的搭接装置的局部结构示意图；图8为所述曲柄连杆的一种具体实施方式的结构示意图；图9为所述拉杆与所述第三驱动装置的铰接端的结构示意图。
35.一种搭接装置，用于设置在u肋焊接平台300及内焊机的导向底座400之间；如图1至图5所示，包括面板1、底架2和升降机构；所述面板1通过第一导轨3安装在所述底架2上，所述面板1可在所述底架2上在第一驱动装置4的驱动下沿所述第一导轨3水平移动；所述底架2安装于所述升降机构上；所述升降机构固定安装于所述导向底座400或基座上。第一导轨3可以为直线滑轨，滑道固定安装于底架2上，滑座固定于面板1底部，第一驱动装置4可以为电动推杆、气缸或液压缸，优选电动推杆，便于控制移动距离。上述的基座意指固定不动的底座，比如可以为土建基础座，也可以为固定于地面上的钢结构架。
36.通过上述技术方案，在待焊接u肋100及待焊接底板200放于焊接平台300后，通过控制升降结构，可以带动面板1上下移动，直至面板1顶面与待焊接底板200的顶面平齐，再通过第一驱动装置4驱动面板1水平向前移动，直至与待焊接底板200相接即可完成待焊接平台300与导向底座400之间的间隙的填补。通过升降机构，可以驱动底架2在竖直方向上下移动，根据不同底板厚度调节面板1的高度，直至面板1的顶面与焊接平台300上的待焊接底板200的顶面齐平。面板1可沿第一导轨3在底架2上水平滑动，抵消导向底座400和焊接平台300之间的水平间隙，实现内焊机平稳地进出焊接平台300，有效防止了焊枪发生偏移，进而保障了u肋端头内焊缝的焊接质量。
37.在现场实际使用过程中，由于待焊接底板200在焊接过程中会发生热变形，在端部一般为上翘，因此焊接平台300上的板单元的高度会动态变化，通过上述技术方案调整好的面板1的顶面与焊接平台300上底板的顶面还会出现高度差，还会影响内焊机的平稳行驶，进而导致产生焊接缺陷。为进一步解决该技术问题，所述搭桥装置还包括设于面板1两侧的
导向板5。
38.具体的，所述导向板5靠近所述焊接平台300的一端在工作时与待焊接u肋100的端部相接，同时所述导向板5的底部置于待焊接底板200上方，且间距不超过5mm，优选1mm以内；待焊接底板200在焊接时发生变形上翘时，带动所述导向板5上移，进而带动所述面板1上移。
39.通过上述结构，由于导向板5的端部不仅与待焊接u肋100的端部相接，而且底部与待焊接底板200相接，因此当待焊接底板200在焊接时发生变形上翘时，会带动所述导向板5上移，进而带动所述面板1上移，实现了面板1顶面高度与待焊接底板200的自适应对其功能，保证了内焊机能始终平稳的进行焊接，进一步提高了焊接质量。
40.作为优选，为调节导向板5的倾斜角度与u肋侧板保持一致，导向板5通过导向支座9与第二导轨6连接，通过更换不同倾斜面的导向支座9，适配不同的u肋倾斜角度，以保证导向板5的倾斜角度与u肋侧板保持一致。所述导向板5在第二驱动装置7的驱动下沿所述第二导轨6向靠近或远离待焊接u肋100的方向水平移动。
41.一种优选的实施方式为，第二导轨6为直线滑轨，滑道固定安装于底架2上，滑座固定于面板1底部，第二驱动装置7可以为电动推杆、气缸或液压缸，优选电动推杆，便于控制移动距离。
42.所述第二导轨6固定于所述面板1的下侧，所述导向板5底部设有与所述第二导轨6相适配的若干导向滑座8，所述导向板5固定安装于所述导向滑座8上，所述导向滑座8与所述导向板5的安装面具有预设倾斜角度，如图7所示，所述导向板5安装于所述导向滑座8后具有与待焊接u肋100的两侧板相适配的倾斜度。
43.导向板5可拆卸的安装于导向滑座8侧面，导向滑座8以安装面倾斜度的不同设有多种规格，以适应多种规格的u肋的焊接。
44.当面板1因待焊接底板200发生热变形而带动向上移动时，升降机构需要在向上的方向上有一定的自由移动空间，因此，作为优选，所述升降机构包括支座9、支架10、曲柄连杆11、拉杆12和第三驱动装置13；所述曲柄连杆11包括上铰接位111、中铰接位112及下铰接位113，3个铰接位呈拐角布置，如图8所示；所述支座9、所述支架10及所述曲柄连杆11的数量为至少2组；各所述支架10的一端均与所述底架2固定，另一端与一个所述曲柄连杆11的所述上铰接位111铰接；各所述支座9均一端固定，另一端与一个所述曲柄连杆11的所述中铰接位112铰接；所述拉杆12与各所述曲柄连杆11的所述下铰接位113均铰接，并且所述拉杆12的端部与所述第三驱动装置13的驱动端铰接；所述第三驱动装置13驱动所述拉杆12后带动各所述曲柄连杆11绕所述支座9转动，进而带动所述底架2上升或下降。所述曲柄连杆11整体呈l型，拐角的角度为60度至120度。所述第三驱动装置13为电动推杆或液压缸或气缸。所述拉杆12与所述第三驱动装置13的驱动端铰接处的铰接孔为腰形孔121(如图9所示)，也可以为椭圆孔或孔径大于铰接轴直径的圆孔。
45.需要说明的是，支架10可以为单独的零部件，固定安装于底架2底部，也可以与底架2一体。
46.在上述升降机构的结构中，其原理为平行四连杆结构，通过拉杆12推拉曲柄连杆11，可以使曲柄连杆11绕中铰接位112旋转，进而驱动整个底架2平行移动，通过调整曲柄连杆11的三个铰接位的距离，可以实现竖直方向与水平方向上的调节比例关系。
47.在上述结构中，由于设置了导向板5，一方面因为导向板5与u肋侧板平行对接，内焊机两侧的导向轮与导向板5滚动连接，保障内焊机经过该搭接装置进出u肋内部时，能始终处于u肋内部的正中间，起到对中作用，确保了内焊机对两侧内角焊缝的同步焊接；另一方面导向板5底端面与焊接平台300上待焊接底板200的顶面平行相接，当底板在焊接过程中出现热变形时，底板通过导向板5带动面板1和底架2上升，同时由于拉杆12与电动推杆的铰接孔为腰形孔121，因此与电动推杆之间具有一定的活动间隙，保证了面板1和底架2随焊接平台300上板单元的底板自由上升时，底架2可以在一定范围内不受拉杆12的约束，进而实现了自适应调整高度差的功能，能确保面板1高度时刻与焊接平台300上底板的顶面齐平，不需要人工进行调节。
48.在工作工程中，当面板1通过第一导轨3向焊接平台300水平移动，面板1一端与焊接平台300上底板相对接时，面板1另一端与导向底座400顶面之间会出现水平间隙。为填补面板1与导向底座400之间的水平间隙，本发明所提供的搭接装置还包括设于所述面板1远离所述焊接平台300的一端的补位机构14，所述补位机构14用于填补所述面板1向所述焊接平台300移动后所产生的间隙。
49.具体来说，所述补位机构14包括升降板及驱动所述升降板升降的第四驱动装置(图中未示出)；所述面板1向所述焊接平台300移动前，所述升降板在所述第四驱动装置的驱动下收缩至所述面板1下部；所述面板1向所述焊接平台300移动后，所述升降板在所述第四驱动装置的驱动下上升至与所述面板1平齐。作为一种优选结构，该补位机构14可以包括气缸、升降板和多根导向轴。气缸固定端安装在底架2远离焊接平台300的一端，气缸伸缩端与升降板固定连接，多根导向轴一端分别与固定连接，多根导向轴另一端与底架2滑动连接，气缸伸缩端驱动升降板沿多根导向轴向上移动，通过升降板实现间隙的填补。
50.本发明还公开了一种u肋焊接系统，包括焊接平台300、内焊机及导向底座400；所述焊接平台300用于固定待焊接u肋100及待焊接底板200；所述内焊机与所述焊接平台300并排布置，并且可在所述导向底座400上移动；还包括如上所述的搭接装置，所述搭接装置设于所述焊接平台300及所述导向底座400之间。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。