一种U型肋板焊接用夹持装置的制作方法

一种u型肋板焊接用夹持装置
技术领域
1.本发明应用于u型肋板夹持技术领域，名称是一种u型肋板焊接用夹持装置。


背景技术：

2.在大型钢结构中，对于跨度较大的顶板、底板、斜底板等都会采用u型肋板进行纵向加固。以钢箱梁为例，在钢箱梁内侧会沿纵向并列布置数条u型肋板。u型肋板通过两条侧角焊缝与顶板焊接在一起，以增加钢箱梁的整体刚度。
3.在焊接时一般会先将u型肋板在顶板上排列好，再通过焊接技术将二者焊接在一起，随着焊接技术的发展，u型肋板与顶板的焊接已经从最初的手工焊接逐步演变为由焊接小车、门式焊接机、机器人焊接，焊接效率有了一定幅度的提高。但目前的焊接中很难确定u型肋板与顶板的平行度，容易使u型肋板与顶板之间的位置发生偏移，若是各个u型肋板的位置都发生偏移，则会影响焊接强度，也会影响整体钢箱梁的刚度，降低钢箱梁的承载力度。
4.故，有必要提供一种u型肋板焊接用夹持装置，可以保证u型肋板与顶板平行度，提高焊接强度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种u型肋板焊接用夹持装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种u型肋板焊接用夹持装置，包含夹持组件、移动组件、焊接组件、控制器，其中：所述移动组件设置有两组，分为左右两侧，中间便于放置u型肋板和顶板，两组所述移动组件之间设置有第一连接板，所述夹持组件设置于第一连接板上，夹持组件矫正u型肋板；所述夹持组件设置有多组，所述夹持组件包括有第二驱动，所述第二驱动与第一连接板固定，所述第二驱动的输出端固定有安装板，所述安装板的底部固定有四组夹持杆，所述夹持杆的底部轴承连接有第一滚轮，所述第一滚轮为锥形方便与u型肋板贴合；所述安装板的另一侧固定有两组第二折弯板，两组所述第二折弯板的中间固定有第四驱动，所述第四驱动的输出端第二滚轮；所述移动组件包括有滑动座。
7.在一个实施例中，所述夹持组件校正方位为：步骤一：在夹持杆带动第一滚轮与u型肋板的侧面接触时，工作人员将u型肋板的前端按压住；步骤二：再通过控制器控制第四驱动伸长，使第二滚轮与u型肋板的顶部接触，再使外界驱动控制滑动座移动，从而带动夹持杆和第四驱动移动；步骤三：在夹持杆和第四驱动移动时，会带动第一滚轮和第二滚轮贴着u型肋板移
动，且通过夹持杆和第四驱动与u型肋板的表面接触，会限制住u型肋板的位置，由于夹持组件与移动组件处于平行状态，并且u型肋板的前端工作人员按压住，因此当u型肋板的位置有偏移时，会围绕u型肋板的前端轻微转动，在夹持杆移动的时候会将位置有偏移的u型肋板矫正成与移动组件平行的状态，最后使u型肋板与顶板为平行的状态。
8.在一个实施例中，所述滑动座的底部设置有导轨，并与导轨为滑动连接，所述滑动座的两侧固定有导向柱，所述导向柱的中间滑动连接有升降座，所述导向柱的上方固定有安装座，所述第一连接板固定于两组升降座之间，所述安装座的顶部中间固定有第一驱动，所述第一驱动的输出端贯穿于安装座，并与升降座固定。
9.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有夹持组件，在夹持组件移动时，可以对u型肋板进行矫正，为后续焊接时方便提高焊接的强度；本发明通过设置有检测组件在夹持组件移动时，可以检测u型肋板与顶板的焊缝间隙，采用不同的焊接方式，提高焊接的强度。
附图说明
10.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其他有益效果显而易见。
11.在附图中：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的示意图；图3是本发明的示意图；图4是本发明的示意图；图5是本发明的示意图；图6是本发明的示意图；图7是本发明的示意图；图中：1、滑动座；2、升降座；3、安装座；4、第一驱动；5、第二驱动；6、支撑板；7、罩壳；8、焊接头；9、焊接枪；10、连接柱；11、第五驱动；12、安装板；13、第三驱动；14、第一折弯板；15、压板；16、夹持杆；17、第一滚轮；18、固定架；19、横板；20、风管；21、第一泵体；22、第二折弯板；23、第四驱动；24、导向柱；25、第二滚轮；26、嘴套；27、长槽。
具体实施方式
12.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清除的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
13.如图1和图2所示，本发明提供技术方案：一种u型肋板焊接用夹持装置，包含夹持组件、移动组件、焊接组件、控制器，移动组件设置有两组，分为左右两侧，中间便于放置u型肋板和顶板，两组移动组件之间设置有第一连接板，夹持组件设置于第一连接板上，夹持组
件用于矫正u型肋板，焊接组件用于焊接u型肋板和顶板之间的缝隙，将二者固定；移动组件包括有滑动座1，滑动座1的底部设置有导轨，并与导轨为滑动连接，滑动座1的两侧固定有导向柱24，导向柱24的中间滑动连接有升降座2，导向柱24的上方固定有安装座3，第一连接板固定于两组升降座2之间，安装座3的顶部中间固定有第一驱动4，第一驱动4的输出端贯穿于安装座3，并与升降座2固定，便于带动升降座2在导向柱24上滑动，从而通过第一连接板带动夹持组件上下移动；如图3所示，夹持组件设置有多组，夹持组件包括有第二驱动5，第二驱动5与第一连接板固定，第二驱动5的输出端固定有安装板12，安装板12的底部固定有四组夹持杆16，夹持杆16的底部轴承连接有第一滚轮17，第一滚轮17为锥形方便与u型肋板贴合，安装板12的顶部固定有两组第一折弯板14，两组第一折弯板14的中间固定有第三驱动13，第三驱动13的输出端固定有压板15，用于固定u型肋板；如图4所示，安装板12的另一侧固定有两组第二折弯板22，两组第二折弯板22的中间固定有第四驱动23，第四驱动23的输出端第二滚轮25，用于压在u型肋板的表面；夹持组件的两侧设置有检测组件，检测组件包括有固定架18，固定架18固定安装于两组夹持杆16之间，固定架18的一侧固定有横板19，横板19的左右两侧设置有摄像头和风管20，摄像头靠近u型肋板的一端，用于拍摄u型肋板与顶板之间的焊缝间隙，风管20靠近u型肋板的一端固定有嘴套26，嘴套26为喇叭状，用于扩大吹气的范围，风管20的中间连接有第一泵体21，风管20的另一端用于引入气流；如图5所示，焊接组件包括有支撑板6，支撑板6的顶部滑动连接有罩壳7，罩壳7的内部固定有连接柱10，连接柱10靠近u型肋板的一端轴承连接有焊接头8，焊接头8的两侧均设置有焊接枪9，用于对顶板与u型肋板的焊接；如图6所示，连接柱10靠近焊接头8的一端设置有放置腔，放置腔的内部设置有第五驱动11，第五驱动11的输出端与焊接头8为固定连接，可以带动焊接头8旋转，罩壳7的两侧开设有长槽27，为焊接枪9旋转提供位置；如图7所示，控制器包括有夹持检测系统，夹持检测系统包括有分析模块和处理模块，分析模块包括有距离分析子模块和长度分析子模块，处理模块包括有旋转子模块和预警子模块，距离分析子模块与摄像头为电连接，旋转子模块与第五驱动11为电连接，距离分析子模块包括有位置识别单元；控制器与第一驱动4、第二驱动5、第三驱动13、第四驱动23、第五驱动11为电连接。
14.实施例一在本实施例中，通过夹持组件对u型肋板矫正，使其能在顶板上维持平行的状态，控制器中运行程序由工作人员设定；夹持组件的初始状态为在u型肋板的前端；其中，第一驱动4、第三驱动13和第四驱动23均为气缸，第二驱动5为双杆气缸；具体地，在需要对u型肋板与顶板进行焊接时，工作人员先将顶板放在两组移动组件之间，使顶板与移动组件平行，再将顶板固定住，以此为基准，再将u型肋板依次排列在顶板的上方，控制器控制第一驱动4启动，带动升降座2在导向柱24上向下滑动，从而带动夹持组件向下移动，使夹持组件移动到合适位置，控制器再控制第二驱动5伸长，使夹持杆16缓慢靠近u型肋板，直到第一滚轮17与u型肋板的侧面接触，由于滑动座1与外界的驱动连接，
因此外界的驱动可以使滑动座1在导轨上移动，因此可以带动夹持组件从u型肋板的前端移动到末端，在移动的过程中对u型肋板的位置矫正；具体的矫正方法为：步骤一：在夹持杆16带动第一滚轮17与u型肋板的侧面接触时，工作人员将u型肋板的前端按压住，方便后续矫正时的移动，其中按压的力不会太大，方便u型肋板的轻微移动；步骤二：再通过控制器控制第四驱动23伸长，使第二滚轮25与u型肋板的顶部接触，再使外界驱动控制滑动座1移动，从而带动夹持杆16和第四驱动23移动；步骤三：在夹持杆16和第四驱动23移动时，会带动第一滚轮17和第二滚轮25贴着u型肋板移动，且通过夹持杆16和第四驱动23与u型肋板的表面接触，会限制住u型肋板的位置，由于夹持组件与移动组件处于平行状态，并且u型肋板的前端工作人员按压住，因此当u型肋板的位置有偏移时，会围绕u型肋板的前端轻微转动，在夹持杆16移动的时候会将位置有偏移的u型肋板矫正成与移动组件平行的状态，最后使u型肋板与顶板为平行的状态；步骤四：第一滚轮17的表面设置有压力感应器，工作人员在控制器中设定压力感应器的压力值，在夹持杆16移动时，第一滚轮17上的压力感应器会检测到与u型肋板的压力值，当压力感应器检测与u型肋板的压力大于设定值时，则表示u型肋板的整体成型后尺寸有问题，很难去矫正，压力感应器将信号传输给控制器，此时控制器控制移动组件暂停，使工作人员将很难矫正的u型肋板换下对其进行处理；通过上述步骤，可以在u型肋板焊接前与顶板进行位置矫正，防止u型肋板与顶板平行度差，导致焊接的位置不是在预设的位置，从而降低焊接强度，进而降低钢箱梁的承载力度。
15.实施例二在本实施例中，判断u型肋板与顶板的焊缝间隙，从而采用不同的焊接方式，以便提高焊接效率，从而提高焊接强度；第五驱动11可以是电机，第一泵体21可以是气泵；具体地，在夹持组件从u型肋板的前端移动到后端时，不仅可以矫正，同时在移动过程中控制器将信号传输给第一泵体21，使其启动，可以通过风管20朝焊缝处吹风，在夹持组件移动的过程中将焊缝中的杂质吹走，防止杂质影响焊接质量；同时，通过摄像头拍摄焊缝，并将照片传输给距离分析子模块和长度分析子模块，通过距离分析子模块分析出u型肋板与顶板之间焊缝的距离，由于工作人员在夹持检测系统中设定好u型肋板与顶板之间的标准距离为a，将识别后的焊缝间隙的距离与标准的距离a进行对比，同时通过位置识别单元识别不同大小的焊缝在u型肋板的位置，将信号传输给控制器；若是检测到焊缝的距离小于a，表示焊缝的间隙比较小，可以直接采用直焊的方式，即：通过距离分析子模块将信号直接传输给控制器，使控制器控制焊接组件工作，由于罩壳7由外界的驱动控制器，可以控制罩壳7逐渐进入到u型肋板内部，使其在u型肋板的内部缓慢移动，从而通过连接柱10带动焊接头8进入到u型肋板的内部，启动焊接枪9对焊缝进行焊接，不需要采取其他的焊接方式，直接焊接即可；
若是检测的焊缝的距离大于a表示焊缝较大，需要采用摆动焊接的方式进行焊接，即：通过位置识别单元识别焊缝较大的位置，并将位置传输给控制器，控制器再将信号传输给控制罩壳7移动的驱动，当该驱动识别到焊缝较大的位置时，其移动的速度降低，同时通过旋转子模块控制第五驱动11左右摆动，摆动幅度为10度～20度，从而通过焊接头8带动焊接枪9摆动，提高u型肋板与顶板的连接度，以便提升焊接的强度，若是焊缝大的时候还采用直焊的方式，焊接强度会降低；通过上述步骤可以提高u型肋板与顶板的焊接强度，使二者更加固定更加牢固。
16.实施例三在本实施例中，判断焊缝较大的长度；具体地，当距离分析子模块识别到焊缝较大时，长度分析单元分析焊缝较大的整体长度，使其与u型肋板的长度进行对比，判断焊缝较大的长度情况，即：长度分析单元将识别的焊缝较大的长度整体相加与u型肋板的长度进行对比，若是焊缝较大的长度整体相加与u型肋板的长度比大于百分之30时，表示焊缝较大的长度偏长，即便后续继续通过摆动焊接的方式焊接仍然会存在隐患，对整体的焊接的强度有影响，此时长度识别单元将信号传输给预警子模块，使其报警，可以告知工作人员情况，对其进行进一步的处理。
17.在本技术的描述中，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，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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技术中的含义。
18.以上对本技术实施例所提供的一种u型肋板焊接用夹持装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。

技术特征：
1.一种u型肋板焊接用夹持装置，包含夹持组件、移动组件、焊接组件、控制器，其中：所述移动组件设置有两组，分为左右两侧，中间便于放置u型肋板和顶板，两组所述移动组件之间设置有第一连接板，所述夹持组件设置于第一连接板上，夹持组件矫正u型肋板；所述夹持组件设置有多组，所述夹持组件包括有第二驱动（5），所述第二驱动（5）与第一连接板固定，所述第二驱动（5）的输出端固定有安装板（12），所述安装板（12）的底部固定有四组夹持杆（16），所述夹持杆（16）的底部轴承连接有第一滚轮（17），所述第一滚轮（17）为锥形方便与u型肋板贴合；所述安装板（12）的另一侧固定有两组第二折弯板（22），两组所述第二折弯板（22）的中间固定有第四驱动（23），所述第四驱动（23）的输出端第二滚轮（25）；所述移动组件包括有滑动座（1）。2.根据权利要求1所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述夹持组件校正方位为：步骤一：在夹持杆（16）带动第一滚轮（17）与u型肋板的侧面接触时，工作人员将u型肋板的前端按压住；步骤二：再通过控制器控制第四驱动（23）伸长，使第二滚轮（25）与u型肋板的顶部接触，再使外界驱动控制滑动座（1）移动，从而带动夹持杆（16）和第四驱动（23）移动；步骤三：在夹持杆（16）和第四驱动（23）移动时，会带动第一滚轮（17）和第二滚轮（25）贴着u型肋板移动，且通过夹持杆（16）和第四驱动（23）与u型肋板的表面接触，会限制住u型肋板的位置，由于夹持组件与移动组件处于平行状态，并且u型肋板的前端工作人员按压住，因此当u型肋板的位置有偏移时，会围绕u型肋板的前端轻微转动，在夹持杆（16）移动的时候会将位置有偏移的u型肋板矫正成与移动组件平行的状态，最后使u型肋板与顶板为平行的状态。3.根据权利要求1所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述滑动座（1）的底部设置有导轨，并与导轨为滑动连接，所述滑动座（1）的两侧固定有导向柱（24），所述导向柱（24）的中间滑动连接有升降座（2），所述导向柱（24）的上方固定有安装座（3），所述第一连接板固定于两组升降座（2）之间，所述安装座（3）的顶部中间固定有第一驱动（4），所述第一驱动（4）的输出端贯穿于安装座（3），并与升降座（2）固定。4.根据权利要求1所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述夹持组件的两侧设置有检测组件，所述检测组件包括有固定架（18），所述固定架（18）固定安装于两组夹持杆（16）之间，所述固定架（18）的一侧固定有横板（19），所述横板（19）的左右两侧设置有摄像头和风管（20），所述摄像头靠近u型肋板的一端，用于拍摄u型肋板与顶板之间的焊缝间隙。5.根据权利要求4所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述风管（20）靠近u型肋板的一端固定有嘴套（26），所述嘴套（26）为喇叭状，用于扩大吹气的范围，所述风管（20）的中间连接有第一泵体（21），所述风管（20）的另一端用于引入气流。6.根据权利要求1所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述焊接组件包括有支撑板（6），所述支撑板（6）的顶部滑动连接有罩壳（7），所述罩壳（7）的内部固定有连接柱（10），所述连接柱（10）靠近u型肋板的一端轴承连接有焊接头（8），所述焊接头（8）的两
侧均设置有焊接枪（9），用于对顶板与u型肋板的焊接。7.根据权利要求6所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述连接柱（10）靠近焊接头（8）的一端设置有放置腔，所述放置腔的内部设置有第五驱动（11），所述第五驱动（11）的输出端与焊接头（8）为固定连接，可以带动焊接（8）头旋转，所述罩壳（7）的两侧开设有长槽（27），为焊接枪（9）旋转提供位置。8.根据权利要求1所述的一种u型肋板焊接用夹持装置，其特征在于：所述控制器包括有夹持检测系统，所述夹持检测系统包括有分析模块和处理模块，所述分析模块包括有距离分析子模块和长度分析子模块，所述处理模块包括有旋转子模块和预警子模块，分析子模块包括有位置识别单元。

技术总结
本发明公开了一种U型肋板焊接用夹持装置，应用于U型肋板夹持技术领域，包含夹持组件、移动组件、焊接组件、控制器，其中：所述移动组件设置有两组，分为左右两侧，中间便于放置U型肋板和顶板，两组所述移动组件之间设置有第一连接板，所述夹持组件设置于第一连接板上，夹持组件矫正U型肋板；所述夹持组件设置有多组，所述夹持组件包括有第二驱动，所述第二驱动与第一连接板固定，所述第二驱动的输出端固定有安装板，所述安装板的底部固定有四组夹持杆，所述夹持杆的底部轴承连接有第一滚轮，所述第一滚轮为锥形方便与U型肋板贴合；本发明，便捷高效地实现了提高焊接强度的功能。便捷高效地实现了提高焊接强度的功能。便捷高效地实现了提高焊接强度的功能。


技术研发人员：陈红谓
受保护的技术使用者：常州钢劲型钢股份有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/8/16