一种箱型梁焊接装置及箱型梁焊接制造方法与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种箱型梁焊接装置及箱型梁焊接制造方法。


背景技术：

2.箱形梁是一种常用金属结构形式，其截面形状一般为矩形，和通常的箱子截面一样，所以叫箱形梁，广泛用于各种工程机械和建筑用金属结构。
3.箱型梁一般由四块板焊接拼成，制造过程中焊接工作量大，而且焊接变形量大需要焊后矫正。箱型梁的传统焊接方法是水平位置焊接，四条焊缝需要变位机旋转并依次焊接。为了减少焊接变形量，厚板的多层多道焊接通常不能一次焊接完成，而是一条焊缝要分次焊接。此外，常规焊接方法中的背面熔透是内难以控制的，通常需要手工焊打底，很难实现全自动焊接。为了提高焊接产能，通常需要布置多个相同的工位并行生产，因此占地面积较大。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种箱型梁焊接装置及箱型梁焊接制造方法，旨在使焊接装置结构简单、适应性好，提高箱型梁的焊接制造效率，减小焊接制造占用场地面积。
5.为实现上述目的，本发明提出的一种箱型梁焊接装置，用于将至少三个焊接板通过焊接连接形成箱型梁，所述箱型梁焊接装置包括固定座以及多个焊接组件：所述固定座用以固定所述至少三个焊接板的底部，使所述至少三个焊接板立式放置以围合形成带至少三条焊缝的箱型梁；所述多个焊接组件用以对应与各所述焊缝一一对应设置，每一所述焊接组件包括行走机构以及安装于所述行走机构的焊枪和水冷滑块，所述行走机构可拆卸地安装于所述焊接板，所述行走机构具有沿所述焊接板的外侧面的活动路径，用以带动所述焊枪和所述水冷滑块活动，使所述焊枪对所述焊缝进行焊接，所述水冷滑块的焊缝成型面与相邻两个所述焊接板的侧面围合成焊接区。
6.可选地，所述行走机构包括：
7.焊接小车，供所述焊枪和所述水冷滑块安装；以及，
8.轨道，可拆卸地安装于所述焊接板，所述焊接小车安装于所述轨道，沿着所述轨道行走。
9.可选地，所述轨道包括磁吸部，用以使所述轨道吸附于所述焊接板的外侧面。
10.可选地，所述箱型梁焊接装置还包括：
11.多台送丝机，与所述焊枪一一对应电连接；以及，
12.焊接电源，所述焊接电源的负极通过电线接地，所述焊接电源的正极与所述送丝机电连接。
13.可选地，所述箱型梁焊接装置还包括：
14.水箱，提供冷却水；
15.出水管，所述出水管的一端连接所述水箱，所述出水管的另一端连接所述水冷滑块的进水口；以及，
16.进水管，所述进水管的一端连接所述水冷滑块的出水口，所述进水管的另一端连接所述水箱。
17.可选地，所述箱型梁焊接装置还包括：
18.气瓶，提供焊接保护气；
19.气表，与所述气瓶连接；以及，
20.气管，所述气管的一端与所述气表连接，所述气管的另一端与所述水冷滑块的进气接头连接。
21.本发明还公开一种基于上述的箱型梁焊接装置的箱型梁焊接制造方法，所述箱型梁焊接制造方法包括步骤：
22.将所述至少三个焊接板围合形成的带至少三条焊缝的箱型梁固定于固定座；
23.采用熔化极气体保护焊从下至上对多条所述焊缝同时和/或同步进行焊接。
24.可选地，所述采用熔化极气体保护焊从下至上对多条所述焊缝同时和/或同步进行焊接的步骤包括：
25.实时获得焊接电流值；
26.将焊接电流实际值与目标值进行比较；
27.根据比较结果控制所述焊枪的移动速度。
28.可选地，所述行走机构包括焊接小车和轨道，所述焊接小车供所述焊枪和所述水冷滑块安装，所述轨道可拆卸地安装于所述焊接板，所述焊接小车安装于所述轨道，沿着所述轨道行走；
29.所述根据比较结果控制所述焊枪的移动速度的步骤包括：
30.当所述实际值与所述目标值相同时，控制所述焊接小车保持当前移动速度；
31.当所述实际值大于所述目标值时，控制所述焊接小车加快移动速度；
32.当所述实际值小于所述目标值时，控制所述焊接小车降低移动速度。
33.可选地，在将所述至少三个焊接板围合形成的带至少三条焊缝的箱型梁固定于固定座的步骤之前，所述箱型梁焊接制造方法还包括步骤：
34.采用段焊将所述至少三个焊接板拼接成所述带至少三条焊缝的箱型梁；
35.采用点焊在所述至少三个焊接板的底部，一一对应各条所述焊缝的下底部位置焊接引弧板，所述引弧板的焊后位置不超出所述带至少三条焊缝的箱型梁的焊后外边缘轮廓。
36.本发明的技术方案中，所述箱型梁焊接装置用于将至少三个焊接板通过焊接连接形成箱型梁，包括固定座以及多个焊接组件，通过所述固定座对所述至少三个焊接板的底部固定，使所述至少三个焊接板立式放置以围合形成带至少三条焊缝的箱型梁，焊接板立式放置占地面积更小，且形成立式位置焊接的焊缝，多个焊接组件一一对应各所述焊缝设置，包括行走机构以及安装于所述行走机构的焊枪和水冷滑块，能同时和/或同步对多个所述焊缝进行立焊，焊接效率高，所述行走机构可拆卸安装于所述焊接板，不需要另外设置安装架，结构简单，焊接完一个箱型梁后可以方便地拆卸转移安装到下一个待焊接的箱型梁上，具有更好的适应性，所述行走机构具有沿所述焊接板的外侧面的活动路径，不额外占用
空间，因此，焊接装置结构简单、适应性好，提高箱型梁的焊接制造效率，减小焊接制造占用场地面积。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
38.图1为本发明提供的箱型梁焊接装置的实施例的结构示意图；
39.图2为图1中箱型梁焊接装置的焊枪与焊接电源、送丝机的连接示意图；
40.图3为图1中箱型梁焊接装置的水冷滑块与水箱、气瓶的连接示意图；
41.图4为本发明提供的箱型梁焊接制造方法的实施例的流程示意图；
42.图5为图4中步骤s40的子流程示意图；
43.图6为图5中步骤s403的子流程示意图。
44.附图标号说明：
45.标号名称标号名称1000箱型梁焊接装置3水冷滑块2000焊接板4送丝机3000焊缝5焊接电源4000引弧板6水箱100固定座7出水管200焊接组件8进水管1行走机构9气瓶1a焊接小车10气表1b轨道11气管2焊枪
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46.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
48.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
49.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特
征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
50.箱形梁是一种常用金属结构形式，其截面形状一般为矩形，和通常的箱子截面一样，所以叫箱形梁，广泛用于各种工程机械和建筑用金属结构。
51.箱型梁一般由四块板焊接拼成，制造过程中焊接工作量大，而且焊接变形量大需要焊后矫正。箱型梁的传统焊接方法是水平位置焊接，四条焊缝需要变位机旋转并依次焊接。为了减少焊接变形量，厚板的多层多道焊接通常不能一次焊接完成，而是一条焊缝要分次焊接。此外，常规焊接方法中的背面熔透是难以控制的，通常需要手工焊打底，很难实现全自动焊接。为了提高焊接产能，通常需要布置多个相同的工位并行生产，因此占地面积较大。
52.鉴于此，本发明提供一种箱型梁焊接装置及箱型梁焊接制造方法，图1至图3为本发明提供的箱型梁焊接装置的实施例，图4至图6为本发明提供的箱型梁焊接制造方法的实施例。
53.请参照图1至图3，在本发明实施例中，一种箱型梁焊接装置1000，用于将至少三个焊接板2000通过焊接连接形成箱型梁，所述箱型梁焊接装置1000包括固定座100以及多个焊接组件200：所述固定座100用以固定所述至少三个焊接板2000的底部，使所述至少三个焊接板2000立式放置以围合形成带至少三条焊缝3000的箱型梁；所述多个焊接组件200用以对应与各所述焊缝3000一一对应设置，每一所述焊接组件200包括行走机构1以及安装于所述行走机构1的焊枪2和水冷滑块3，所述行走机构1可拆卸地安装于所述焊接板2000，所述行走机构1具有沿所述焊接板2000的外侧面的活动路径，用以带动所述焊枪2和所述水冷滑块3活动，使所述焊枪2对所述焊缝3000进行焊接，所述水冷滑块3的焊缝成型面与相邻两个所述焊接板2000的侧面围合成焊接区。
54.本发明的技术方案中，所述箱型梁焊接装置1000用于将至少三个焊接板2000通过焊接连接形成箱型梁，包括固定座100以及多个焊接组件200，通过所述固定座100对所述至少三个焊接板2000的底部固定，使所述至少三个焊接板2000立式放置以围合形成带至少三条焊缝3000的箱型梁，焊接板2000立式放置占地面积更小，且形成立式位置焊接的焊缝3000，多个焊接组件200一一对应各所述焊缝3000设置，包括行走机构1以及安装于所述行走机构1的焊枪2和水冷滑块3，能同时和/或同步对多个所述焊缝3000进行立焊，焊接效率高，所述行走机构1可拆卸安装于所述焊接板2000，不需要另外设置安装架，结构简单，焊接完一个箱型梁后可以方便地拆卸转移安装到下一个待焊接的箱型梁上，具有更好的适应性，所述行走机构1具有沿所述焊接板2000的外侧面的活动路径，不额外占用空间，因此，焊接装置结构简单、适应性好，提高箱型梁的焊接制造效率，减小焊接制造占用场地面积。
55.本发明对所述行走机构1的具体结构不做限制，例如所述行走机构1可以为沿所述焊接板2000的外侧面滑动的滑块，本实施例中，为了方便所述焊枪2和所述水冷滑块3的安装，所述行走机构1包括焊接小车1a和轨道1b，所述焊接小车1a供所述焊枪2和所述水冷滑块3安装；所述轨道1b可拆卸地安装于所述焊接板2000，所述焊接小车1a安装于所述轨道1b，沿着所述轨道1b行走，所述焊接小车1a和轨道1b的设置，结构简单、控制方便。
56.本发明对所述轨道1b的可拆卸安装方式不做限制，例如，所述轨道1b通过一端悬挂于所述焊接板2000的顶面以实现可拆卸连接，本实施例中，所述轨道1b包括磁吸部，用以使所述轨道1b吸附于所述焊接板2000的外侧面，磁吸连接结构简单，安装拆卸方便，具体地，本实施例中，采用在所述轨道1b上设置磁力座使所述轨道1b吸附于所述焊接板2000的外侧面，磁力座通过纯机械方式控制磁力的有无，结构简单可靠，便于安装和拆卸，当然，磁吸部还可以为永磁体和电磁体。
57.本实施例中，所述箱型梁焊接装置1000还包括多台送丝机4和焊接电源5，
58.所述多台送丝机4与所述焊枪2一一对应电连接；所述焊接电源5的负极通过电线接地，所述焊接电源5的正极与所述送丝机4电连接，通过连接所述送丝机4进行送丝，送丝精准、可控、效率高。
59.进一步地，所述箱型梁焊接装置1000还包括水箱6、出水管7和进水管8，所述水箱6提供冷却水；所述出水管7的一端连接所述水箱6，所述出水管7的另一端连接所述水冷滑块3的进水口；所述进水管8的一端连接所述水冷滑块3的出水口，所述进水管8的另一端连接所述水箱6，使所述水冷滑块3、所述水箱6之间通过所述出水管7和进水管8形成冷却水循环，使所述水冷滑块3对焊接产生的高温进行冷却，保证焊接质量。
60.进一步地，所述箱型梁焊接装置1000还包括气瓶9、气表10以及气管11，所述气瓶9提供焊接保护气；所述气表10与所述气瓶9连接；所述气管11的一端与所述气表10连接，所述气管11的另一端与所述水冷滑块3的进气接头连接，为焊接提供保护气，比如，co2或ar和co2的混合气体。
61.请参阅图4至图6，本发明还公开一种基于上述的箱型梁焊接装置1000的箱型梁焊接制造方法，所述箱型梁焊接制造方法包括步骤：
62.s30：将所述至少三个焊接板2000围合形成的带至少三条焊缝3000的箱型梁固定于固定座100；
63.s40：采用熔化极气体保护焊从下至上对多条所述焊缝3000同时和/或同步进行焊接。
64.本实施例中，箱型梁焊接制造方法基于上述的箱型梁焊接装置1000，至少三个焊接板2000围合形成的带至少三条焊缝3000的箱型梁固定于固定座100，采用熔化极气体保护焊从下至上对多条所述焊缝3000同时和/或同步进行焊接，焊接效率高，焊接质量好，保证箱型梁的制造质量，具体地，本实施例采用电气立焊，生产率高，成本低，焊缝一次成型，保证箱型梁的质量。
65.为了增加焊接过程的可控性，s40：所述采用熔化极气体保护焊从下至上对多条所述焊缝3000同时和/或同步进行焊接的步骤包括：
66.s401：实时获得焊接电流值；
67.s402：将焊接电流实际值与目标值进行比较；
68.s403：根据比较结果控制所述焊枪2的移动速度。
69.进一步地，所述行走机构1包括焊接小车1a和轨道1b，所述焊接小车1a供所述焊枪2和所述水冷滑块3安装，所述轨道1b可拆卸地安装于所述焊接板2000，所述焊接小车1a安装于所述轨道1b，沿着所述轨道1b行走；所述根据比较结果控制所述焊枪2的移动速度的步骤s403包括：
70.s403a：当所述实际值与所述目标值相同时，控制所述焊接小车1a保持当前移动速度；
71.s403b：当所述实际值大于所述目标值时，控制所述焊接小车1a加快移动速度；
72.s403c：当所述实际值小于所述目标值时，控制所述焊接小车1a降低移动速度。
73.所述焊枪2安装于所述焊接小车1a，通过控制所述焊接小车1a的移动速度即可方便地控制所述焊枪2的移动速度，具体地，本实施例中，实时获得焊接电流值，将焊接电流实际值与目标值进行比较，当所述实际值与所述目标值相同时，控制焊接小车1a保持当前移动速度，当所述实际值大于所述目标值时，控制焊接小车1a加快移动速度；当所述实际值小于所述目标值时，控制焊接小车1a降低移动速度，最终达到焊接的稳定状态，保证焊接质量，多个焊缝3000的焊接参数统一调节，保证多个焊缝3000同时和/或同步焊接所述焊接板2000的对应位置，焊接受力及变形均匀，进一步保证箱型梁的焊接制造质量。
74.本实施例中，在s30：将所述至少三个焊接板2000围合形成的带至少三条焊缝3000的箱型梁固定于所述固定座100的步骤之前，所述箱型梁焊接制造方法还包括步骤：
75.s10：采用段焊将所述至少三个焊接板2000拼接成所述带至少三条焊缝3000的箱型梁；
76.s20：采用点焊在所述至少三个焊接板2000的底部，一一对应各条所述焊缝3000的下底部位置焊接引弧板4000，所述引弧板4000的焊后位置不超出所述带至少三条焊缝3000的箱型梁的焊后外边缘轮廓。
77.本实施例中，采用段焊拼接，连接方便、方便后续焊接作业，防止焊缝开裂，提高装配强度。采用点焊设置引弧板4000，便于焊接板2000起始位置的焊接。
78.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。