[发明专利]一种弯曲肋骨自动装配焊接装置及方法

说明书

本发明提出的是一种弯曲肋骨自动装配焊接装置及方法。通过装配装置存放、抓取门架的设置、面板夹紧机构的设置、导轨底座设置、翻转胎架设置、焊接门架设置构成焊接装置。利用焊接装置进行弯曲肋骨自动焊接。本发明可实现水平形状T型材和弯曲形状T型材肋骨的自动扫描、调整、装配和焊接的功能，能够加工外径6～11m的肋骨段和长度1m～10m的水平形状T型材，解决了焊接反变形过大的难题。能够节省工装，缩短施工周期，提高装配精度，施工容易，可有效优化装配工艺。同时具有装配方式简便，装配精度高，效率高，加工范围广的优点。适宜作为船上弯曲肋骨自动装配焊接方法应用。

技术领域

本发明属于一种工件装配技术领域，具体涉及一种大尺寸高强钢曲型肋骨装配腹板面板端面自动扫描、对位、调整、装配、焊接装置，具体地说是一种弯曲肋骨自动装配焊接装置及方法。

背景技术

随着大型工业设备及工装制造行业的发展，大型结构件装配技术急需更新换代，结构板材的装配方法由以往单一的人工装配也正转向于半自动或自动装配；但是针对大尺寸高强钢曲型肋骨的腹板面板装配和大尺寸高强度水平T型材面板腹板的装配，因为板材尺寸、厚度、强度等特殊限制，目前依然使用原始的人工加卡具调整或者焊接定位等办法解决装配问题，依然无法实现自动装配；本方法与以往面板腹板结构装配的不同在于，针对大尺寸、高强度的厚曲型结构件装配，主要针对面板腹板的自动扫描识别、调整、抓取、装配、焊接能够自动完成，并满足高精度的面板腹板装配技术要求。

发明内容

为了实现弯曲肋骨自动装配焊接，本发明提出了一种弯曲肋骨自动装配焊接装置及方法。该方法通过激光扫描三维定位，根据面板扫描端点空间数据进行腹板端部高度的调整，通过面板腹板夹机构实现面板腹板自动对中及端面对齐装配，焊接过程无需定位焊，面板腹板夹机构可根据焊接进度进行自动夹紧和松开以保证焊接过程面板腹板的保型及定位，解决弯曲肋骨定位装配的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种弯曲肋骨自动装配焊接装置包括面板存放调整单元、腹板存放调整单元、抓取焊接龙门架单元、面板腹板自动装配单元、翻转胎架单元和焊接门架单元；面板存放调整单元和腹板存放调整单元并列布置，翻转胎架单元在板材存放调整单元的右侧，设备轨道在面板存放调整单元、腹板存放调整单元和翻转胎架单元的两侧，抓取焊接龙门架单元可在轨道上行走达到抓取板材运输到翻转胎架单元上的目的，面板腹板自动装配单元固定在翻转胎架单元的旋转丝杠上。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，在本发明的面板存放调整单元中，所述面板存放调整单元包括：带导轨底座a、面板顶推滑块、带导轨的滑动底座a、面板导向装置、动力机构a和动力机构b；在面板两侧有两个面板导向装置，面板两端均设置有面板顶推滑块，通过动力机构a与带导轨的滑动底座a连接，带导轨的滑动底座a通过动力机构b与带导轨底座a连接；

进一步的，所述腹板存放调整单元包括带导轨的滑动底座b、腹板导向装置、腹板顶推滑块、带导轨的底座b、动力机构c和动力机构d；在腹板下有两个腹板导向装置，腹板两端均设置有腹板顶推滑块，通过动力机构d和带导轨的滑动底座b连接，带导轨的滑动底座b通过动力结构c固定在带导轨的底座b上；

进一步的，抓取焊接门架单元包括导轨a、带导轨的Z轴运动机构、带导轨的X轴运动机构、抓取门架、夹爪底座、夹爪机构、门架驱动机构、带导轨的X轴运动机构g、焊接机器人、带导轨的Z轴运动机构k、带导轨的Y轴运动机构l和导轨d；在抓取门架上部设有导轨a，在导轨a上装有带导轨的X轴运动机构，带导轨的X轴运动机构上部竖直设置有带导轨的Z轴运动机构，带导轨的X轴运动机构下部连接有夹爪底座，在夹爪底座下部装有夹爪机构，导轨a下部的支架置于导轨b之上，在支架一侧下部装有门架驱动机构；带导轨的X轴运动机构g下部通过夹爪机构夹取面板；