一种T型材装配、焊接一体化装置的制作方法

一种t型材装配、焊接一体化装置
技术领域
1.本发明涉及船舶制造工装技术领域，尤其涉及一种t型材装配、焊接一体化装置。


背景技术：

2.船舶制造中需要使用大量的t型材，t型材包括水平设置的面板以及自面板中部竖直延伸的腹板，根据船舶部位需求的不同，t型材的长度从几百米到几千米不等，这么长的t型材较难加工，生产过程中一般将t型材分段制作，每段大概为2米，传统对船舶上t型材的制作方法为人工焊接，通过人工将t型板装配起来，然后进行人工点焊，再对点焊后的连接处进行手动拉焊，这种方法装配精度低，焊缝质量因工人技术高低不同，难以得到保证，焊接时没有刚性固定，焊后变形大，且工人的劳动强度大，安全性较差，生产效率低，生产周期长，严重耽误整个船舶的生产效率。


技术实现要素：

3.根据本发明的一个方面，本发明提供一种t型材装配、焊接一体化装置，能够提高t型材的装配精度，降低人工成本，提高生产效率。
4.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种t型材装配、焊接一体化装置，t型材包括面板和腹板，上述t型材装配、焊接一体化装置包括焊接平台和机械手，
6.上述焊接平台包括底板、第一定位件、第一夹具、压紧组件、第二定位件以及第二夹具，
7.上述面板放置在上述底板上，上述底板包括装配区和焊接区，上述装配区设有第一定位件、第一夹具以及压紧组件，上述腹板设置在上述第一定位件和上述第一夹具之间，上述第一定位件和上述第一夹具能够将上述腹板夹紧固定在上述面板上，上述第一定位件能够夹紧固定上述面板，上述压紧组件能够使上述腹板贴合上述面板的表面，上述机械手对上述面板与上述腹板之间的焊缝进行点焊，完成对上述面板以及上述腹板的装配，上述焊接区设有第二定位件和第二夹具，上述t型材设置在上述第二定位件和上述第二夹具之间，上述第二定位件能够固定上述面板，上述第二夹具能够固定支撑上述腹板，上述机械手对上述面板与上述腹板之间的焊缝进行全面焊接。
8.可选地，上述压紧组件包括支架、第一连接件以及压板，
9.上述支架的一端与上述底板固定连接，另一端与上述第一连接件连接，上述第一连接件的端部连接有上述压板，上述第一连接件能够沿上述支架的轴向方向移动，上述压板能与上述腹板的顶端抵接。
10.可选地，上述第一连接件为螺杆，上述支架上设有螺纹孔，上述支架与所螺杆螺纹连接。
11.可选地，上述螺杆的另一端连接有把手。
12.可选地，上述第一定位件上开设有凹槽，上述凹槽能将上述面板压紧固定在上述
凹槽与上述底板之间，上述第一定位件的一侧壁压紧上述腹板。
13.可选地，上述第二定位件包括第一卡板和第二卡板，上述第一卡板与上述底板固定连接，上述第二卡板能将上述面板压紧固定在上述第二卡板与上述底板之间。
14.可选地，还包括挡板，上述装配区的一侧以及上述焊接区的一侧均设有挡板。
15.可选地，还包括吊耳，上述吊耳设置在底板的两端。
16.可选地，还包括多用途平台以及第二连接件，上述第二连接件设置在上述底板上，上述焊接平台通过上述第二连接件安装在上述多用途平台上，上述机械手设置在上述多用途平台上。
17.可选地，上述第二连接件为定位销。
18.本发明的有益效果为：
19.通过在焊接平台设置装配区和焊接区，并通过第一定位件、第一夹具以及压紧组件将t型材固定在装配区，以及通过第二定位件和第二夹具将t型材固定在焊接区，能够提高t型材焊接时的刚性固定效果，从而避免t型材的焊后变形，且通过焊接平台来固定t型材与人工固定相比，能够降低工人的劳动强度，提高工人的安全性；
20.通过机械手对固定在装配区的t型材进行点焊，完成面板与腹板之间的装配，以及通过机械手对焊接区的t型材进行全面焊接，能够避免由于工人技术高低不同而导致的t型材装配精度不一的情况，同时可以提高t型材的生产效率，缩短船舶制造的生产周期。
附图说明
21.图1为本发明提供的焊接平台的结构示意图；
22.图2为图1的左视图；
23.图3为本发明提供的第一定位件的结构示意图。
24.图中：
25.100、焊接平台；110、底板；111、装配区；112、焊接区；120、第一定位件；121、凹槽；130、第一夹具；140、压紧组件；141、支架；142、第一连接件；143、压板；144、把手；150、第二定位件；151、第一卡板；152、第二卡板；160、第二夹具；170、挡板；180、吊耳；190、第二连接件；210、面板；220、腹板。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特
征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.现有技术采用人工固定t型材的面板和腹板，然后人工点焊进行装配以及焊接，因工人技术水平高低不同，很难保证焊缝的质量以及t型材面板和腹板的装配精度，且由于采用人工进行面板和腹板的固定，容易出现焊后t型材变形大的问题，同时，采用人工进行固定、装配以及焊接，所需人工较多，工人的安全性较差，且人工生产效率低，会延长船舶的生产周期。
31.针对上述问题，在本发明的一个实施例中，提供了一种t型材装配、焊接一体化装置，t型材包括水平设置的面板210以及从面板210中心竖直向上设置的腹板220，该t型材装配、焊接一体化装置包括焊接平台100和机械手，如图1所示，该焊接平台100包括底板110、第一定位件120、第一夹具130、压紧组件140、第二定位件150以及第二夹具160，其中t型材的面板210放置在底板110上，底板110包括装配区111和焊接区112，装配区111设有第一定位件120、第一夹具130以及压紧组件140，t型材的面板210放置在装配区111内，通过第一定位件120将面板210夹紧固定，且通过第一定位件120和第一夹具130共同作用将t型材的腹板220夹紧固定在面板210上，可以将第一定位件120设置在腹板220的一侧，第一夹具130设置在腹板220的另一侧，共同对腹板220施加压力，达到夹紧固定腹板220的目的，压紧组件140可以将腹板220压紧在面板210的表面，便于装配，最后机械手对夹紧固定好的面板210与腹板220之间的焊缝进行点焊，完成初步对面板210和腹板220的装配；焊接区112设有第二定位件150和第二夹具160，第二定位件150能够将t型材的面板210固定在底板110上，第二夹具160能够支撑t型材的腹板220，最后机械手对面板210与腹板220之间的焊缝进行全面焊接，完成t型材的制作。在一个实施例中，装配区111和焊接区112可以设置在底板110的两侧，便于机械手进行焊接以及人工上料。
32.通过将t型材夹紧在焊接平台100上进行t型材的装配与焊接，能够提高t型材的固定效果，避免t型材焊后变形；采用机械手对t型材进行装配以及焊接制造，与人工焊接相比，能够保证t型材的焊接精度，降低工人的工作强度，提高工人的工作安全性，提高t型材的生产效率，缩短船舶的生产周期。
33.进一步地，继续参见图1，还可以在装配区111以及焊接区112的一侧设置挡板170，一方面，在装配区111，需要人工放置面板210以及腹板220，对面板210以及腹板220进行初步定位，在装配区111的一侧设置挡板170，可以避免由于工作人员用力过大而导致的面板210以及腹板220滑脱，加快面板210以及腹板220的初步定位效率；另一方面，在焊接区112，需要人工对装配后的t型材进行初步固定，在工人对焊接区112的t型材进行安放的时候，在
焊接区112的一侧设置挡板170，可以对t型材起到限位的效果，避免由于工人用力过大而滑脱，提高t型材的上料效率。根据实际需要，挡板170可以设置在装配区111以及焊接区112的端部，挡板170的形状根据实际需要设置即可，只要能够对面板210以及腹板220起到阻挡效果的挡板170结构，均在本技术的保护范围之内。
34.进一步地，上述t型材装配、焊接一体化装置还可以包括一个多用途平台，将焊接平台100安装在多用途平台上，机械手对安装在多用途平台上的焊接平台100上的t型材进行焊接。在一个实施例中，机械手可以与多用途平台滑动连接，通过改变自身位置来满足焊接平台100上t型材的多角度焊接操作。
35.优选地，继续参见图1，可以在焊接平台100的底板110上设置第二连接件190，第二连接件190可以设置多个，通过第二连接件190将焊接平台100安装在多用途平台上。在一个实施例中，第二连接件190可以设置在底板110的边缘；在其他实施例中，第二连接件190也可以设置在底板110的边缘以及内部。
36.优选地，第二连接件190可以是定位销，多用途平台上设有安装孔，将定位销插入安装孔内完成焊接平台100的安装，这种方式操作简单，安装以及拆卸方便，且能够达到预期的安装效果，节省安装时间，提高工作效率。在一个实施例中，第二连接件190可以通过焊接的方式与底板110相连；在其他实施例中，第二连接件190还可以通过螺栓连接的方式与底板110相连，根据实际需要设置即可。
37.优选地，可以在底板110的两端设置吊耳180，这样能够实现焊接平台100的机械化搬运，降低工人的工作强度，提高焊接平台100的装配效率，在底板110的两端设置吊耳180，能够实现底板110的水平搬运，搬运到多用途平台上方时，将第二连接件190对准多用途平台上的安装孔，实现机械安装，提高工作效率。在一个实施例中，可以在吊耳180上开设连接孔，便于搬运设备对焊接平台100的固定。
38.进一步地，如图2所示，压紧组件140可以包括支架141、第一连接件142以及压板143，其中，支架141的一端与底板110相连，另一端与第一连接件142相连，第一连接件142未与支架141相连的一端连接有压板143，压板143能够和t型材的腹板220抵接，第一连接件142可以沿着支架141的轴向方向往复运动，以带动压板143压紧和远离腹板220，实现对腹板220的压紧以及松开。
39.优选地，继续参见图2，在一个实施例中，支架141可以为l型，l型支架141的一端与底板110可拆卸连接，另一端与第一连接件142相连，支架141未与第一连接件142相连的一端与第一连接件142平行，压板143为平板，压板143与第一连接件142相连后，压板143的端面与第一连接件142垂直设置，考虑到压板143对腹板220的压紧效果，压板143应该具有足够的强度和刚度，压板143的端面与腹板220的顶端抵接，压板143的端面为水平面，能够避免压板143对腹板220施加压力而损坏腹板220表面。
40.优选地，在一个实施例中，第一连接件142可以是螺杆，支架141上设有螺纹孔，第一连接件142与支架141通过螺纹连接实现第一连接件142沿支架141的轴向方向移动；在其他是实施例中，第一连接件142也可以与支架141通过滑动连接的方式进行连接，只要能够实现第一连接件142沿支架141的轴向方向移动的结构，均在本技术的保护范围之内。
41.优选地，在一个实施例中，压板143可以通过焊接的方式与第一连接件142相连；在其他实施例中，压板143还可以通过螺栓连接的方式与支架141相连。
42.优选地，继续参见图2，可以在第一连接件142未与压板143相连的一端连接把手144，通过把手144转动第一连接件142，实现第一连接件142沿支架141的轴向方向移动，设置把手144能够使工人转动第一连接件142更加省力，方便，提高压紧腹板220的效率，同时能够提高工人的操作安全性。
43.进一步地，如图3所示，可以在第一定位件120上开设一个凹槽121，通过凹槽121将t型材的面板210压紧以及固定在凹槽121与底板110之间，第一定位件120的一侧壁可以压紧固定t型材的腹板220。在一个实施例中，第一定位件120可以为直角三角形结构，凹槽121开设在直角三角形的直角端，直角三角形的一个直角边与底板110相连，另一个直角边用于压紧固定腹板220，第一定位件120可以通过焊接的方式与底板110相连，焊接工艺简单，操作方便且连接强度高；在其他实施例中，第一定位件120也可以是其他结构，第一定位件120的一侧壁能够贴合在腹板220的表面，并对腹板220施加压力，用于压紧固定腹板220。
44.优选地，第一定位件120可以设有多个，多个第一定位件120沿t型材的长度方向间隔设置，对t型材的腹板220施加均匀的压力，提高对腹板220的压紧固定效果，同时避免腹板220受力不均而导致产生t型材焊后变形的问题。
45.进一步地，第二定位件150可以包括第一卡板151和第二卡板152，第一卡板151与底板110相连，可以采用焊接的方式将第一卡板151固定在底板110上，第二卡板152可以将t型材的面板210固定在第二卡板152和底板110之间。在一个实施例中，第一卡板151和第二卡板152可以错位设置，将第一卡板151安装到底板110上后，第二卡板152的表面，第一卡板151的侧壁以及底板110之间形成容纳面板210的安装槽，便于固定面板210。在本实施例中，第一卡板151和第二卡板152均为方形板。
46.进一步地，第一夹具130可以包括固定部和压紧部，固定部与底板110相连，压紧部能够对t型材的腹板220施加压力，与第一定位件120共同作用，将腹板220夹紧固定，便于机械手对腹板220与面板210的焊缝进行点焊。在一个实施例中，第一夹具130还可以包括一个压杆，压杆与压紧部相连，通过压杆带动压紧部沿压紧部的轴向方向运动，实现对腹板220的压紧以及固定。第一夹具130可以设置多个，多个第一夹具130可以沿腹板220的长度方向设置，对腹板220施加均匀的压力，避免t型材焊后变形。
47.进一步地，第二夹具160也可以包括固定部和压紧部，固定部与底板110相连，压紧部能够贴合t型材的腹板220，对t型材的腹板220起到支撑的作用，与第二定位件150共同作用，将装配后的t型材固定在底板110上，辅助腹板220与面板210之间焊缝的焊接，焊接时，机械手可以采用拉焊的方式对腹板220与面板210的焊缝进行全面焊接，完成t型材的制造。在一个实施例中，第二夹具160还可以包括一个压杆，压杆与压紧部相连，通过压杆带动压紧部沿压紧部的轴向方向运动，实现对腹板220的支撑。第二夹具160可以设置多个，多个第二夹具160可以沿腹板220的长度方向设置，对腹板220施加均匀的支撑力，避免t型材焊后变形。
48.本发明通过机械手对t型材进行装配以及焊接，能够避免由于工人水平高低不平而导致的t型材装配精度不一的问题，提高t型材的装配以及焊接精度，提高t型材的生产效率，进而提高船舶的生产效率，降低工人的劳动强度，降低人工成本，提高工人的工作安全性；将t型材固定在焊接平台100的装配区111以及焊接区112进行制造，能够避免由于工人固定t型材不牢固而导致的t型材焊后变形的问题，同时降低人工成本。
49.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。