[发明专利]一种船体外壁半自动焊接设备

说明书

本发明公开了一种船体外壁半自动焊接设备，涉及船舶制造技术领域，包括支撑架、柔性焊接座、清理机构、冷却机构、基座以及柔性贴合组件，本发明借助于导柱以及弹簧，能够保证基板与焊接面的距离保持恒定，即焊接头与焊接面的距离恒定，有效保证了不同曲率条件下的船体外壁焊接质量的稳定性，在焊接的同时，配合前后两侧的清理机构和冷却机构，一方面，能够预先与焊接面表面的锈迹进行清理，进一步提高了焊接质量，另一方面，有效利用焊接热影响区的热量，将换热管内的空气加热，并用于焊缝的初步冷却，降低了冷却速度，提高了焊接质量，三者同步进行，显著提高了焊接效率。

技术领域

本发明属于船舶制造技术领域，具体涉及一种船体外壁半自动焊接设备。

背景技术

目前，船体外壁的焊接多采用人工手动焊接，对工人的技术要求很高，焊接时需要工人长时间站立操作，劳动强度大，且容易出现安全隐患，焊接质量也难以精准把控。

现有技术中也出现了一些能够自动焊接的装置，如中国专利公开号为CN103934596B的一种船体爬壁焊接装置，该装置在四根柔性纵骨和四套皮带松紧调节机构的配合下，可以在一定限度内自由伸缩和弯曲以贴合船体表面，并保持设备搭载底座的平衡姿态，从而使焊枪在稳定的姿态下进行焊接作业，高效地完成船体焊接工作。其虽然实现了焊接的自动化，但是对于大型船体来说，要想实现该焊接装置的精准行驶，难度很大，焊接精度难以保证；其次，该装置并不能保证焊枪与焊接面的距离保持恒定，导致其在曲率变化较大的焊接面，各部位的焊接质量层次不齐；再次，由于船体外壁的焊接面裸露于环境中，难免会产生生锈现象，若不能在焊接前将锈迹清理，则对焊接质量也会造成一定的影响，传统的方式是采用人工或其他机械预先清理，效率低，且成本高；最后，由于目前的焊接场所多为室外，若遇到室外温度较低的天气，由于温度低会导致冷却速度增大，焊接后的部位容易产生较多的焊接应力，同时，也会对焊接后的组织造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船体外壁半自动焊接设备，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。

一种船体外壁半自动焊接设备，包括支撑架、柔性焊接座、清理机构、冷却机构、基座以及柔性贴合组件，所述基座的顶面设有滑轨，所述支撑架通过滑块滑动连接于滑轨上，基座的一侧安装有齿条，齿条啮合有驱动齿轮，驱动齿轮连接至伺服电机的输出端，所述伺服电机安装于与齿条同一侧的支撑架上，所述柔性贴合组件安装于基座的底面并用于实现与具有曲面或平面结构的船体外壁的吸附固定；

所述柔性焊接座安装于支撑架的另一端并能够实现柔性焊接座上的焊接头与焊接面保持一个恒定的焊接距离；

所述清理机构安装于柔性焊接座的前侧，并能够实现对待焊接的表面进行清理；

所述冷却机构安装于柔性焊接座的后侧并通过传动机构与清理机构连接，所述清理机构为冷却机构提供动力，以实现对焊接后的表面进行冷却处理。

优选的，所述柔性焊接座包括基板、导柱、导套以及导向轮，所述导柱固定于基板的顶面并滑动连接于支撑架上的通孔内，导柱的上端连接有限位块，所述导套固定于通孔的底部并与导柱滑动连接，导套与基板之间的导柱上套设有弹簧，所述导向轮有四个其均转动连接于基板底部的支座上，四个导向轮呈矩形阵列布置，用于焊接的焊接设备安装于基板上且焊接设备上的焊接头部分位于基板的下方。

优选的，所述清理机构包括支撑座、蜗轮、蜗杆以及刷盘，支撑座转动连接于基板的前侧并通过定位机构固定，所述蜗轮位于支撑座的下方并通过轴杆与支撑座上的轴承连接，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆连接于位于支撑座底部的两个导向轮之间并与导向轮固定，所述刷盘的底部设有金属丝。