桥梁反变形焊接变位台的制作方法

本实用新型属于焊接夹具技术领域，尤其是涉及一种用于桥梁U肋板反变形焊接用的变位调节台。

背景技术：

随着焊接技术的快速发展及自动化水平的提高，目前在桥梁U肋板焊接过程中使用的变位台已不能满足焊接技术的发展。现有的桥梁基板上U肋板的焊接变位台多为单铰点转动或在车间内深挖地基建设大型变位台，此类型的变位台不仅给焊接技术员带来较高的劳动强度，同时也增加了变位时所占的非有效工作时长，且变位台上的夹持装置对于不同尺寸的桥梁基板无广泛的适用性。另外，现有桥梁U肋板的变位台的反变形效果差，变位台变位操作复杂，特别是在焊接U肋板的过程中对U肋板的两侧焊接时需要调换焊接位置以适应两侧的分别焊接，这就给焊接部位的焊接效果和质量带来较差的影响，甚至会出现U肋板焊缝间断的严重缺陷。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种反变形焊接变位台，以解决现有的焊接变位台操作高度高，基建成本高、设备灵活性差的问题，同时能够适应尺寸不同的焊接的基板材料，精简结构，降低设备成本，并能有效提高工作效率、方便技术人员进行焊接工作，降低劳动强度，提高焊接质量和精度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种桥梁反变形焊接变位台，包括：支撑座、升降装置和支撑台架、对中装置和压紧装置；

支撑座的中间部位设有升降装置，升降装置上部与支撑台架的中部相接；

支撑台架上部为弧形结构件，且支撑台架的两端对应于支撑座的位置设有销轴锁紧部件，所述销轴锁紧部件与支撑座上的锁紧结构配合锁紧，升降装置使支撑台架与水平方向呈锐角；

对中装置和压紧装置使支撑台架上的工件对正压紧预压进行焊接反变形；

当升降装置降下后，解开支撑台架的锁紧端而对支撑台架的另一端与支撑座进行锁紧，升降装置再次升起时，支撑台架则与支撑座的另一端形成锐角，实现左右侧翻；

进一步的，所述支撑台架是由若干个基架组成，对应于支撑座的支撑台架上的基架上设有对中装置，其余的基架上设有压紧装置，对中装置能使放置后的桥梁基板与支撑台架的一边保持平行，同时还使工件宽度方向和台架宽度方向中心保持一致，从而保证变位机左右侧翻时工件是镜像对称位置，使本变位机应用于机器人自动化焊接设备时，方便离线示教和机器人程序的对称变换，减少新作程序的制作量，防止焊接过程中因过大结构的基板发生转动而影响U肋板的焊接位置的变化，压紧装置能对桥梁基板预先进行反变形压紧，使基板在焊接前具有预变形；

进一步的，所述压紧装置包括滑车控制装置和滑车，所述滑车控制装置通过滑车连接杆与滑车连接，滑车控制装置为液压控制缸，未与支撑座相对的基架上设有两组压紧装置；

进一步的，所述对中装置包括对中控制装置和滑车，所述对中控制装置通过丝杠与滑车连接，对中控制装置为液压马达，对中装置带动丝杠转动，丝杠与滑车连接段上设有滑车连接件，丝杠与滑车连接件为螺纹连接，滑车连接件为板状结构，中间开有螺纹孔，滑车连接件与滑车为间隙配合，柔性 连接，防止丝杠与滑车之间的作用力使丝杠变形，因丝杠为长杆件结构，避免丝杠在转动过程中晃动，保证丝杠在其轴线转动而在丝杠上增设有丝杠支撑架，所述丝杠支撑架与支撑台架的基架固接；

进一步的，所述支撑座上还设有销轴控制装置和销轴，所述销轴控制装置为液压缸控制结构，销轴控制装置上的销轴驱动杆与销轴连接，在支撑座的两端的开有V形结构的支撑座凹槽，所述支撑座凹槽用于配合销轴锁紧部件；

进一步的，所述销轴锁紧部件包括销轴锁紧件连接部，销轴锁紧卡板、销轴锁紧件臂板和销轴锁紧杆，所述销轴锁紧件连接部上垂直设有销轴锁紧卡板，所述销轴锁紧卡板一边上开有弧形凹槽结构的卡板凹槽，销轴锁紧卡板两端设有配合于支撑座凹槽的销轴锁紧件臂板，所述卡板凹槽外侧设有销轴锁紧杆，所述销轴锁紧部件通过销轴锁紧件连接部固接与支撑座对应的支撑台架的基板一端，卡板凹槽与销轴锁紧件连接部间形成的空间为销轴的插入空间，为了简化所述销轴锁紧部件的结构，销轴锁紧部件也可为简单T形板结构，在T形板的垂直板上开有用于销轴插入的通孔；

进一步的，所述支撑台架的基架上还包括H型钢架和弧形台面架，两个H型钢架通过连接件平行设置成基架的主框架结构，所述的压紧装置和对中装置的控制部分及连接部分设置在两个H型钢架之间，且滑车在两个H型钢架的内部翼缘之间滑动，在每个H型钢架上固接有弧形台面架，所述弧形台面架包括弧形立板、弧形底板，所述弧形立板垂直固定在弧形底板上，弧形立板与弧形底板角接触设有若干个立板加强肋板，所述立板加强肋板能够增大弧形立板的支撑强度，所述弧形立板顶部为弧形，中间高两端低，为桥梁基板预压变形提供弧形支撑点或面；

进一步的，所述滑车包括压紧板驱动装置、滑车压紧板、压紧板行程框 架和滑轮；

所述压紧滑车可在H型钢内部翼缘上滚动，使压紧滑车适应不同宽度的桥梁基板工件；所述压紧板行程框架为具有开口槽的圆柱环结构，压紧板行程框架一端固接有与压紧板行程框架环内径相等的孔的行程框架底板，且压紧板行程框架与行程框架底板间有起到加强固定支撑结构的行程框架加强肋板；

所述滑车还包括框架顶板及连接框架顶板两个相对端的框架侧板，在框架顶板上开有与形成框架底板上的孔等径的通孔，在两个相对的框架侧板上分别开有两个通孔结构的框架侧板孔，所述框架侧板孔用于装配滑轮，在两个框架侧板间还设有起到连接加强固定作用的框架侧板连接板，两个框架侧板连接板呈平行设置，且在框架侧板上设有与框架侧板连接板平行的框架侧支板，框架侧支板与框架侧板连接板上设有连接作用的侧支板连接部，在框架侧板上还分别开有矩形孔结构的用于间隙装配滑车连接件的滑车连接孔；

所述框架顶板与行程框架底板通过螺栓固定连接，便于拆卸维修，且两个结构件上的通孔同轴布置；

所述滑车压紧板的下部还设有一个与滑车压紧板下表面垂直，且平行于支撑台架长边或短边的滑车顶紧板，所述滑车顶紧板用于夹紧桥梁基板的作用，防止桥梁基板进行预压变形时桥梁基板顶压压紧板驱动杆而使其失效无法往复升降运动；

所述压紧板驱动装置固接在框架顶板上且置于框架顶板和两个框架侧板围成的空间结构内部；

进一步的，C型结构的作用力抵消装置包括抵消装置顶部和抵消装置侧部，在两个抵消装置侧部上开有长条槽，所述作用力抵消装置通过螺栓顶接的方式固定在侧支板连接部上方，所述作用力抵消装置能够在压紧滑车的受 力状况，使主要作用力作用到焊接结构件上，从而使滑轮只起到滚动作用而不受工件压紧时的反变形作用力；且通过在抵消装置上增设垫片并用螺钉固定可实现在安装时根据实际情况调节与H型钢的间隙；

为了适应不同的工件长度，在变位台长度方向设置三组对中夹紧机构，长工件使用两外侧的对中夹紧机构，短工件使用相邻的两个对中夹紧机构；

工件的反变形压紧通过安装在滑车上的垂直方式运动的双作用液压缸实现，该液压缸安装在滑车内部，节省空间，同时滑车上有行走滑轮，可在H型钢内部翼缘上滚动，使滑车适应不同宽度的工件，由于滑车的驱动方式及安装结构不同，工件反变形压紧机构可根据所需作用力的大小可设置成结构强度加强支撑或增减肋板的方式加强滑车整体的结构；工件在压紧过程中产出的反作用力通过滑车上的反作用力抵消装置将力传递到H型钢变位台底部；

相对于现有技术，本实用新型所述的桥梁U肋板反变形焊接变位台具有以下优势：

所述实用新型使用多级液压缸作为U肋板反变形台架的翻转动力装置，安装于翻转支撑台架的中间部位，可不用深挖地坑，即可实现U肋板两侧倾斜一锐角的角度，为实现左右侧翻，所设计的销轴锁紧装置，通过串联式油路控制系统，确保支撑台架翻转时的左右转轴正确可靠锁紧或松开；

所述实用新型优化了U肋板反变形压紧时的反作用力抵消方式，通过反勾台架底部主横梁，既降低了压紧装置在台架中移动的结构复杂性，同时合理的将受力部件转化到焊接结构件中，避开了轴承、轴等装配结构的受力；

所述实用新型最大的特点是有效的降低了上下工件时的操作高度，不用对车间进行深挖地基的改造，既节约了基建成本，又提高了设备的安装灵活性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的整体的变位台示意图；

图2为本实用新型实施例所述的部分支撑台架示意图；

图3为本实用新型实施例所述的对中装置处的支撑台架局部示意图；

图4为本实用新型实施例所述的变位台支撑座部分示意图；

图5为本实用新型实施例所述的销轴锁紧部件示意图；

图6为本实用新型实施例所述的弧形台面架局部示意图；

图7为本实用新型实施例所述的H型钢架示意图；

图8为本实用新型实施例所述的滑车示意图；

图9为本实用新型实施例所述的滑车和作用力抵消装置配合示意图；

图10为本实用新型实施例所述的滑车压紧板的行程框架示意图；

图11为本实用新型实施例所述的滑车框架示意图；

图12为本实用新型实施例所述的滑车压紧板和气缸装配示意图；

图13为本实用新型实施例所述的压紧反作用力抵消装置示意图；

图14为本实用新型实施例所述的变位台与基板、U肋板的压紧示意图。

附图标记说明：

1-支撑座；10-支撑座凹槽；11-销轴控制装置；110-销轴驱动杆；12-销轴；2-升降装置；3-支撑台架；30-H型钢架；31-弧形台面架；311-弧形 立板；312-弧形底板；3112-立板加强肋板；4-销轴锁紧部件；430-销轴锁紧件连接部；431-销轴锁紧卡板；4310-卡板凹槽；432-销轴锁紧件臂板；433-销轴锁紧杆；5-滑车控制装置；506-滑车连接杆；6-压紧滑车；60-压紧板驱动装置；601-压紧板驱动杆；610-压紧板固定套；61-滑车压紧板；611-滑车顶紧板；62-压紧板行程框架；620-行程框架加强肋板；621-行程框架底板；62307-滑车连接孔；622-框架顶板；6220-框架顶板孔；623-框架侧板；6230-框架侧板孔；6231-框架侧支板；624-框架侧板连接板；623104-侧支板连接部；63-滑轮；64-作用力抵消装置；641-抵消装置顶部；642-抵消装置侧部；640-长条槽；7-对中控制装置；70-丝杠支撑架；71-丝杠；710-滑车连接件；76-对中滑车；761-对中滑车压紧板行程框架；762-对中滑车压紧板；01-桥梁基板；02-U肋板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：

如图1所示，桥梁U肋板反变形焊接变位台，包括支撑座1、升降装置2和支撑台架3，三个互相平行的支撑座1的中间部位分别设有一个升降装置2，三个升降装置2上与支撑台架3的中部相接，所述升降装置2为多级液压缸，本实施例选用3级液压缸机构，所述液压缸能支撑起支撑台架3，支撑台架3的两端对应于支撑座1的位置设有销轴锁紧部件4，所述销轴锁紧部件4通过支撑座1上的锁紧结构进行锁紧，即当支撑台架3一端与支撑座1锁紧后，升降装置2的三级液压缸升降支起支撑台架3使支撑台架3与水平方向呈一锐角，本实施例的锐角可达到37°，当升降装置2降下后，解开支撑台架3的锁紧端而对支撑台架3的另一端与支撑座1进行锁紧，升降装置2再次升起时，支撑台架3则与支撑座1的另一端形成锐角，实现左右侧翻；

图1所示，所述支撑台架3是由若干个基架组成，基架结构未用附图标记进行标记，对应于支撑座1的支撑台架3上的基架上设有对中装置，其余的基架上设有压紧装置，对中装置能使放置后的桥梁基板01与支撑台架3的一边保持平行，防止焊接过程中因过大结构的基板发生转动而影响U肋板02的焊接位置的变化，压紧装置能对桥梁基板01预先进行反变形压紧，使桥梁基板01在焊接前具有预变形；

如图2所示，所述压紧装置包括滑车控制装置5和压紧滑车6，所述滑车控制装置5通过滑车连接杆506与压紧滑车6连接，滑车控制装置5为液压控制缸，未与支撑座1相对的基架上设有两组压紧装置；

如图3所示，所述对中装置包括对中控制装置7和对中滑车76，所述对中控制装置7通过丝杠71与对中滑车76连接，对中控制装置7为液压马达，对中装置7带动丝杠71转动，丝杠71与对中滑车76连接段上设有滑车连接件710，丝杠71与滑车连接件710为螺纹连接，滑车连接件710为板状结构，中间开有螺纹孔，滑车连接件710与对中滑车76为间隙配合，防止丝杠71与对中滑车76之间的作用力使丝杠71变形，因丝杠71为长杆件结构，避免丝杠71在转动过程中晃动，保证丝杠71在其轴线转动而在丝杠71上设有丝杠支撑架70，所述丝杠支撑架70与支撑台架3的基架固接，本实用新型所述对中滑车76与压紧滑车6结构相同，此处附图标号仅为区分对中装置与压紧装置上各自的滑车结构件；

所述压紧滑车6和对中滑车76均能够对桥梁基板01进行压紧预变形，即在将U肋板02焊接在桥梁基板01前对桥梁基板01进行压紧弯曲变形，使桥梁基板01在焊接前反变形，这样能保证在焊接后反变形的应力得到释放，焊接成型后桥梁基板01为水平板；

如图4所示，所述支撑座1上还设有销轴控制装置11和销轴12，所述销轴控制装置11为液压缸控制结构，销轴控制装置11上的销轴驱动杆110与销轴12连接，在支撑座1的两端的开有V形结构的支撑座凹槽10，所述支撑座凹槽10用于配合销轴锁紧部件4；

如图5所示，所述销轴锁紧部件4包括销轴锁紧件连接部430，销轴锁紧卡板431、销轴锁紧件臂板432和销轴锁紧杆433，所述销轴锁紧件连接部430上垂直设有销轴锁紧卡板431，所述销轴锁紧卡板431一边上开有弧 形凹槽结构的卡板凹槽4310，销轴锁紧卡板431两端设有配合于支撑座凹槽10的销轴锁紧件臂板432，所述卡板凹槽4310外侧设有销轴锁紧杆433，所述销轴锁紧部件4通过销轴锁紧件连接部430固接与支撑座1对应的支撑台架3的基板一端，卡板凹槽4310与销轴锁紧件连接部433间形成的空间为销轴12的插入空间，为了简化所述销轴锁紧部件4的结构，销轴锁紧部件4也可为简单T形板结构，在T形板的垂直板上开有用于销轴12插入的通孔；

结合图2、3、6和7所示，所述支撑台架3的基架上还包括H型钢架30和弧形台面架31，两个H型钢架30通过连接件平行设置成基架的主框架结构，所述的压紧装置和对中装置的控制部分及连接部分设置在两个H型钢架30之间，在每个H型钢架30上固接有弧形台面架31，所述弧形台面架31包括弧形立板311、弧形底板312，所述弧形立板311垂直固定在弧形底板312上，弧形立板311与弧形底板312角接触设有若干个立板加强肋板3112，所述立板加强肋板3112能够增大弧形立板311的支撑强度，所述弧形立板311顶部为弧形，中间高两端低，为桥梁基板01预压变形提供弧形支撑点或面；

结合图8-12所示，所述压紧滑车6(对中滑车76与压紧滑车6结构相同)包括压紧板驱动装置60、滑车压紧板61、压紧板行程框架62和滑轮63；所述压紧滑车6可在H型钢内部翼缘上滚动，使压紧滑车6适应不同宽度的桥梁基板工件；

图10所示，所述压紧板行程框架62为具有开口槽的圆柱环结构，压紧板行程框架62一端固接有与压紧板行程框架62环内径相等的孔的行程框架底板621，且压紧板行程框架62与行程框架底板621间有起到加强固定支撑结构的行程框架加强肋板620；

图11所示为支撑着滑轮63和压紧板驱动装置60的外框架结构，包括 框架顶板622及连接框架顶板622两个相对端的框架侧板623，在框架顶板622上开有与形成框架底板621上的孔等径的通孔，在两个相对的框架侧板623上分别开有两个通孔结构的框架侧板孔6230，所述框架侧板孔6230用于装配滑轮63，在两个框架侧板623间还设有起到连接加强固定作用的框架侧板连接板624，两个框架侧板连接板624呈平行设置，且在框架侧板623上设有与框架侧板连接板624平行的框架侧支板6231，框架侧支板6231与框架侧板连接板624上设有连接作用的侧支板连接部623104，在框架侧板623上还分别开有矩形孔结构的用于间隙装配滑车连接件710的滑车连接孔62307；

所述框架顶板622与行程框架底板621固定连接，且两个结构件上的通孔同轴布置；

图12所示为滑车压紧板61和压紧板驱动装置60结构及连接形式，滑车压紧板61通过压紧板固定套610固定在压紧板驱动装置60上的压紧板驱动杆601上，压紧板驱动装置60为液压驱动缸，所述滑车压紧板61可随压紧板驱动杆601进行往复运动，所述滑车压紧板61的下部还设有一个与滑车压紧板61下表面垂直，且平行于支撑台架3长边或短边的滑车顶紧板611，所述滑车顶紧板611用于夹紧桥梁基板01的作用，防止桥梁基板01进行预压变形时桥梁基板01顶压压紧板驱动杆601而使其失效无法往复升降运动；

所述压紧板驱动装置60固接在框架顶板622上且置于框架顶板622和两个框架侧板623围成的空间结构内部；

如图13所示的C型结构的作用力抵消装置64包括抵消装置顶部641和抵消装置侧部642，在两个抵消装置侧部642上开有长条槽640，所述作用力抵消装置64通过螺栓顶接的方式固定在侧支板连接部623104上方，所述作用力抵消装置64能够在压紧滑车6的受力状况，使主要作用力作用到焊 接结构件上，从而使滑轮63只起到滚动作用而不受桥梁基板01压紧时的反变形作用力；

所述对中装置与压紧装置的结构差异是因为在工件上料时放置在变位台上，其宽度方向相对于变位台的中心有较大的偏差，为了使工件能够在粗定位下能够自动对中夹紧，进而设计了三组对中装置，安装在变位台的两端和中间位置，且对中控制装置7采用的更为精确可控的液压马达及丝杠71的结构；而压紧装置为了能够提供足够的对桥梁基板01夹紧预压的作用力而采用液压缸分别控制基架上的两个压紧滑车6。

所述实用新型使用多级缸作为U肋板02反变形台架的翻转动力装置，安装于翻转支撑台架3的中间部位，可不用深挖地坑，即可实现U肋板两侧倾斜角度为0-45°，为实现左右侧翻，所设计的销轴锁紧装置，通过串联式油路控制系统，确保支撑台架3翻转时的左右转轴正确可靠锁紧或松开；

所述实用新型优化了U肋板02反变形压紧时的反作用力抵消方式，通过反勾台架底部主横梁，既降低了压紧装置在台架中移动的结构复杂性，同时合理的将受力部件转化到焊接结构件中，避开了轴承、轴等装配结构的受力；

所述实用新型最大的特点是有效的降低了上下工件时的操作高度，不用对车间进行深挖地基的改造，既节约了基建成本，又提高了设备的安装灵活性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。