本發(fā)明涉及焊接，具體是一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、船舶結(jié)構(gòu)件是指在船舶的建造和運(yùn)營過程中，所使用的各種結(jié)構(gòu)組件和部件。這些結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造對(duì)船舶的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。船舶結(jié)構(gòu)件焊接是船舶制造和維修中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，涉及將金屬結(jié)構(gòu)件通過焊接工藝連接在一起，以形成堅(jiān)固的整體。

2、焊接的質(zhì)量直接影響到船舶的安全性和使用壽命?，F(xiàn)有船舶建造的大部分焊接工藝通常需要人工輔助，該方法需要多名工人協(xié)作配合，不僅耗費(fèi)大量工時(shí)，效率低下，而且無法對(duì)焊縫處的焊接之間進(jìn)行有效的監(jiān)控和檢查，致使焊接質(zhì)量無法把控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，包括激光器和熱成像儀，還包括工作臺(tái)、控制盒，所述工作臺(tái)兩側(cè)安裝有側(cè)板，所述控制盒安裝在工作臺(tái)上，激光器和熱成像儀均安裝在工作臺(tái)上并與控制盒電連接，所述側(cè)板一側(cè)安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤，同一側(cè)板上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤共同連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有電極片，所述電極片與控制盒電連接，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的電極片相互配合使電流從焊接處流過。

3、所述工作臺(tái)與側(cè)板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述側(cè)板一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，側(cè)板上方及工作臺(tái)上方均對(duì)稱安裝有軸座，側(cè)板上的軸座與工作臺(tái)上的軸座之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有調(diào)節(jié)缸，所述調(diào)節(jié)缸在豎直方向上傾斜。調(diào)節(jié)缸為液壓缸，調(diào)節(jié)缸通過缸桿的伸出及收縮調(diào)整側(cè)板與工作臺(tái)之間的夾角，使工作臺(tái)和側(cè)板可以適配有夾角或者彎折角度的結(jié)構(gòu)件。

4、所述工作臺(tái)的中部位置設(shè)置有通槽，工作臺(tái)上在通槽的長邊外側(cè)設(shè)置有擋板，通槽的中心位置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有載板，所述載板兩側(cè)搭在擋板上，所述工作臺(tái)中部在通槽的兩側(cè)設(shè)置有齒槽，轉(zhuǎn)軸兩端穿插在齒槽內(nèi)，位于齒槽中的轉(zhuǎn)軸上安裝有轉(zhuǎn)向齒輪，所述工作臺(tái)上在每個(gè)齒槽的兩側(cè)安裝有導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板相對(duì)端面上設(shè)置有矩形滑槽，兩個(gè)導(dǎo)向板通過矩形滑槽滑動(dòng)安裝有齒條板，所述齒條板的下端設(shè)置有輪齒，齒條板與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合傳動(dòng)，所述工作臺(tái)上在導(dǎo)向板的兩端安裝有襯板，兩個(gè)襯板之間安裝有無桿氣缸，所述無桿氣缸的滑塊與齒條板連接?；鶐檩斔推Щ蚴孜幌噙B的輸送鏈板時(shí)，基帶帶動(dòng)工作臺(tái)在待焊接的結(jié)構(gòu)件之間行走時(shí)，激光器在工作臺(tái)的帶動(dòng)下對(duì)焊縫進(jìn)行焊接，當(dāng)基帶為拆卸后的首位不相連的輸送鏈板時(shí)，將基帶固定在吊裝的行架上，使基帶充當(dāng)導(dǎo)軌的作用，此時(shí)工作臺(tái)和側(cè)板處于倒裝狀態(tài)，因此需要將載板在工作臺(tái)上翻轉(zhuǎn)180°，無桿氣缸工作，通過滑塊帶動(dòng)齒條板移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，齒條板使轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向齒輪通過轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)載板，使載板完成180°翻轉(zhuǎn)，使激光器依舊處于向下的狀態(tài)。

5、所述熱成像儀數(shù)目為二，且位于控制盒的兩側(cè)。熱成像儀分布在激光器前進(jìn)方向的前后，總有一個(gè)熱成像儀位于激光器的后方，熱成像儀對(duì)焊接后的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，控制系統(tǒng)對(duì)熱成像儀反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出焊接處的焊接質(zhì)量。

6、所述側(cè)板靠近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有套筒，所述套筒套設(shè)在驅(qū)動(dòng)盤的外側(cè)，套筒的一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。套筒與驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過套筒將驅(qū)動(dòng)輥安裝在側(cè)板上，使驅(qū)動(dòng)盤只需要為驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力即可。

7、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與驅(qū)動(dòng)盤軸連接的驅(qū)動(dòng)輥，以及與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥嚙合傳動(dòng)的基帶，所述驅(qū)動(dòng)輥上設(shè)置有若干卡槽，所述基帶內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干適配卡槽的承載柱，所述驅(qū)動(dòng)輥設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)槽，所述套筒的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)槽內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)輥的中部徑向設(shè)置有環(huán)形的限位槽，每個(gè)所述承載柱的中部均設(shè)置有中位柱，所述中位柱的寬度與限位槽的寬度相同。中位柱和限位槽相互配合，防止基帶與驅(qū)動(dòng)輥之間出現(xiàn)位置偏移。驅(qū)動(dòng)盤帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥相互配合使基帶運(yùn)轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)工作臺(tái)順著焊縫移動(dòng)，激光器對(duì)焊縫進(jìn)行焊接。

8、所述側(cè)板呈“t”型結(jié)構(gòu)，側(cè)板遠(yuǎn)離工作臺(tái)一側(cè)的中部下方安裝有卡套，所述卡套的下端設(shè)置有卡合槽，卡合槽兩端下側(cè)設(shè)置有直角梯形的電極柱，每個(gè)所述承載柱的兩端下側(cè)設(shè)置有直角梯形的槽口，電極柱位于槽口內(nèi)，所述卡套內(nèi)設(shè)置有電連接控制系統(tǒng)的輸電導(dǎo)線，其中一個(gè)電極柱的斜面及兩個(gè)電極柱上的豎直面上均設(shè)置有銅片，銅片與輸電導(dǎo)線電連接，兩個(gè)豎直面上的銅片分別連接電源正極和負(fù)極，斜面上的銅片和豎直面上的銅片相互接觸，其中一個(gè)所述槽口的斜面及兩個(gè)槽口上的豎直面上均設(shè)置有金屬觸點(diǎn)，金屬觸點(diǎn)與銅片滑動(dòng)接觸，所述電極片安裝在基帶上，電極片與斜面上的金屬觸點(diǎn)電連接。基帶在結(jié)構(gòu)件上行走時(shí)，控制盒中的控制系統(tǒng)使銅片接入電路，進(jìn)而通過金屬觸點(diǎn)使電磁件和電極片接入電路，電磁件通電產(chǎn)生磁場(chǎng)并磁吸結(jié)構(gòu)件，防止基帶行走時(shí)，在結(jié)構(gòu)件上走偏方向。兩個(gè)基帶上的電極片相互配合使電流在結(jié)構(gòu)件的焊接處流過，控制系統(tǒng)根據(jù)歐姆定律計(jì)算出焊接處的電阻值，通過電阻值再次驗(yàn)證焊接處的焊接質(zhì)量?？ㄌ赘采w范圍內(nèi)的電極片及電磁件通電，驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)基帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，側(cè)板也與基帶產(chǎn)生相對(duì)位置，使位于卡套覆蓋范圍的承載柱移出覆蓋范圍，使電極片及電磁件自然斷電，不需要控制系統(tǒng)額外控制，新進(jìn)入卡套覆蓋范圍的承載柱所對(duì)應(yīng)的電極片和電磁件，會(huì)自動(dòng)接入電路并進(jìn)行工作。

9、所述基帶內(nèi)部對(duì)應(yīng)每個(gè)承載柱的位置均安裝有電磁件，所述電磁件與兩個(gè)豎直面上的金屬觸點(diǎn)電連接，電磁件通電產(chǎn)生磁場(chǎng)。電磁件由勵(lì)磁線圈和鐵芯組成，勵(lì)磁線圈與金屬觸點(diǎn)連接。

10、所述基帶為輸送皮帶或可拆分的輸送鏈板，基帶的材質(zhì)為絕緣材質(zhì)。

11、一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接方法，使用一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，所述方法包括如下步驟：

12、s1、根據(jù)焊接位置確認(rèn)激光器的位置；

13、s2、激光器對(duì)焊縫進(jìn)行焊接作業(yè)；

14、s3、熱成像儀對(duì)焊接處的熱量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)計(jì)算得出焊縫的焊接質(zhì)量；

15、s4、基帶在待焊接的結(jié)構(gòu)件上行走時(shí)，電流從焊接處流過，利用歐姆定律，控制系統(tǒng)對(duì)電阻進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)一步得出焊縫的焊接質(zhì)量。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、1、熱成像儀對(duì)焊接處進(jìn)行熱成像檢測(cè)，并反饋到控制盒中的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)對(duì)熱成型儀反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出焊縫焊接質(zhì)量。在工作臺(tái)移動(dòng)過程中，兩個(gè)電極片相互配合使電流從焊接處流過，控制系統(tǒng)根據(jù)歐姆定律計(jì)算出焊接處的電阻值，通過電阻值再次驗(yàn)證焊接處的焊接質(zhì)量。經(jīng)過熱成像儀和電阻值的雙重質(zhì)檢，保證焊縫處的質(zhì)檢有效且精準(zhǔn)。

18、2、基帶可以為輸送皮帶或者輸送鏈板，基帶帶動(dòng)工作臺(tái)可以在結(jié)構(gòu)件上行走焊接，也可以將輸送鏈板拆卸并倒裝在行架上，用以充當(dāng)導(dǎo)軌，卡套充當(dāng)滑塊并使側(cè)板和工作臺(tái)吊裝在行架上，驅(qū)動(dòng)輥在基帶上行走，使得激光器在吊裝的情況下對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行焊接作業(yè)。通過基帶的設(shè)置，使得焊接裝置的使用范圍擴(kuò)大。

技術(shù)特征：

1.一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，包括激光器和熱成像儀（6），其特征在于：還包括工作臺(tái)（1）、控制盒（5），所述工作臺(tái)（1）兩側(cè)安裝有側(cè)板（2），所述控制盒（5）安裝在工作臺(tái)（1）上，激光器和熱成像儀（6）均安裝在工作臺(tái)（1）上并與控制盒（5）電連接，所述側(cè)板（2）一側(cè)安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤（3），同一側(cè)板（2）上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤（3）共同連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)（1）移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有電極片（18），所述電極片（18）與控制盒（5）電連接，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的電極片（18）相互配合使電流從焊接處流過。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述工作臺(tái)（1）與側(cè)板（2）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述側(cè)板（2）一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，側(cè)板（2）上方及工作臺(tái)（1）上方均對(duì)稱安裝有軸座（11），側(cè)板（2）上的軸座（11）與工作臺(tái)（1）上的軸座之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有調(diào)節(jié)缸（4），所述調(diào)節(jié)缸（4）在豎直方向上傾斜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述工作臺(tái)（1）的中部位置設(shè)置有通槽，工作臺(tái)（1）上在通槽的長邊外側(cè)設(shè)置有擋板，通槽的中心位置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有載板（12），所述載板（12）兩側(cè)搭在擋板上，所述工作臺(tái)（1）中部在通槽的兩側(cè)設(shè)置有齒槽，轉(zhuǎn)軸兩端穿插在齒槽內(nèi)，位于齒槽中的轉(zhuǎn)軸上安裝有轉(zhuǎn)向齒輪（15），所述工作臺(tái)（1）上在每個(gè)齒槽的兩側(cè)安裝有導(dǎo)向板（13），所述導(dǎo)向板（13）相對(duì)端面上設(shè)置有矩形滑槽，兩個(gè)導(dǎo)向板（13）通過矩形滑槽滑動(dòng)安裝有齒條板（14），所述齒條板（14）的下端設(shè)置有輪齒，齒條板（14）與轉(zhuǎn)向齒輪（15）嚙合傳動(dòng)，所述工作臺(tái)（1）上在導(dǎo)向板（13）的兩端安裝有襯板，兩個(gè)襯板之間安裝有無桿氣缸（16），所述無桿氣缸（16）的滑塊與齒條板（14）連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述熱成像儀（6）數(shù)目為二，且位于控制盒（5）的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述側(cè)板（2）靠近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有套筒（19），所述套筒（19）套設(shè)在驅(qū)動(dòng)盤（3）的外側(cè)，套筒（19）的一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與驅(qū)動(dòng)盤（3）軸連接的驅(qū)動(dòng)輥（8），以及與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥（8）嚙合傳動(dòng)的基帶（7），所述驅(qū)動(dòng)輥（8）上設(shè)置有若干卡槽，所述基帶（7）內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干適配卡槽的承載柱（10），所述驅(qū)動(dòng)輥（8）設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)槽，所述套筒（19）的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)槽內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)輥（8）的中部徑向設(shè)置有環(huán)形的限位槽，每個(gè)所述承載柱（10）的中部均設(shè)置有中位柱（17），所述中位柱（17）的寬度與限位槽的寬度相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述側(cè)板（2）呈“t”型結(jié)構(gòu)，側(cè)板（2）遠(yuǎn)離工作臺(tái)（1）一側(cè)的中部下方安裝有卡套（9），所述卡套（9）的下端設(shè)置有卡合槽，卡合槽兩端下側(cè)設(shè)置有直角梯形的電極柱，每個(gè)所述承載柱（10）的兩端下側(cè)設(shè)置有直角梯形的槽口（20），電極柱位于槽口（20）內(nèi)，所述卡套（9）內(nèi)設(shè)置有電連接控制系統(tǒng)的輸電導(dǎo)線，其中一個(gè)電極柱的斜面及兩個(gè)電極柱上的豎直面上均設(shè)置有銅片，銅片與輸電導(dǎo)線電連接，兩個(gè)豎直面上的銅片分別連接電源正極和負(fù)極，斜面上的銅片和豎直面上的銅片相互接觸，其中一個(gè)所述槽口（20）的斜面及兩個(gè)槽口（20）上的豎直面上均設(shè)置有金屬觸點(diǎn)，金屬觸點(diǎn)與銅片滑動(dòng)接觸，所述電極片（18）安裝在基帶（7）上，電極片（18）與斜面上的金屬觸點(diǎn)電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述基帶（7）內(nèi)部對(duì)應(yīng)每個(gè)承載柱（10）的位置均安裝有電磁件（21），所述電磁件（21）與兩個(gè)豎直面上的金屬觸點(diǎn)電連接，電磁件（21）通電產(chǎn)生磁場(chǎng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，其特征在于：所述基帶（7）為輸送皮帶或可拆分的輸送鏈板，基帶（7）的材質(zhì)為絕緣材質(zhì)。

10.一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接方法，其特征在于：使用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置，所述方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有焊縫質(zhì)檢功能的結(jié)構(gòu)件組裝用焊接裝置及方法，涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，焊接裝置包括工作臺(tái)，工作臺(tái)兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板上均安裝有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤共同連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)上安裝有控制盒、激光器和熱成像儀，控制盒控制激光器工作，熱成像儀對(duì)焊接處進(jìn)行熱成像檢測(cè)，并反饋到控制盒中的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)對(duì)熱成型儀反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出焊縫焊接質(zhì)量。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有電極片，在移動(dòng)過程中，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的電極片相互配合使電流從焊接處流過，控制系統(tǒng)根據(jù)歐姆定律計(jì)算出焊接處的電阻值，通過電阻值再次驗(yàn)證焊接處的焊接質(zhì)量。經(jīng)過熱成像儀和電阻值的雙重質(zhì)檢，保證焊縫處的質(zhì)檢有效且精準(zhǔn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王劍春,王再強(qiáng),吳小飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇藍(lán)魂新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2