一种焊剂敷设装置的制作方法

本发明涉及u肋焊接领域，具体涉及一种u肋板单元焊接的焊剂敷设装置。

背景技术：

在桥梁及建筑等钢结构焊接领域，经常会遇到狭小封闭空间结构的焊接，尤其在钢箱梁u肋与桥面板的这种较长角焊缝的焊接，为了提高u肋焊缝的性能，需要实现u肋全熔透无缺陷的焊接，其中一种方式是在u肋内部和外部进行双面焊接，u肋内部采用埋弧焊保证熔深，一般埋弧焊可用人工或者机械敷设焊剂，但是u肋可长达十多米，内部空间狭小，人工敷设作业无法完成，而现有的机械敷设焊剂装置多采用漏斗状或圆柱形焊剂仓，体积较大，也不能进入u肋狭小封闭空间。虽然现有技术中也出现了可以进入u肋内部进行焊剂敷设的装置，但在内部空间有限的情况下，如何提高焊剂料斗仓容积，保证焊剂充足，使用有限的u肋空间完成u肋焊缝的焊剂敷设是亟需解决的问题。

u肋形状独特，与一般的埋弧焊构件不同，u肋本身具有一定倾角，且在内部平角位置施焊时，一般的焊剂输送出料口难以将焊剂精准的输送到焊缝处，很难在焊剂有限的情况下完成焊剂的稳定精准敷设。而且内部空间有限的情况下，焊剂料斗仓容积有限，如何保证焊剂敷设足够而不过多，使用有限的焊剂容量完成u肋焊缝的焊剂敷设，这是现有技术中的需要解决的重大问题。

当使用内焊枪在u肋内部焊接时，对于空间窄小的内焊缝，一旦出敷设不够量或者过多，容易出现焊瘤且影响小车枪头的焊接角度甚至影响小车的平稳行走，卡死在u肋里面，研究焊剂的敷设对于u肋内焊埋弧焊有着重要意义。而现有技术中的焊剂敷设装置一般采用控制漏料口的大小或者移动速度来控制焊剂敷设量。而在u肋内部，很难观测到焊剂敷设量的多少，而且焊接敷设装置一般与焊枪同步，其速度受焊接速度影响。而漏料口太大，敷设量太多，漏料口太小，焊剂难以漏出。而且漏料口的大小很难控制。现有技术中的焊剂敷设装置结构复杂，成本高、控制难度大，而且焊剂敷设量多少很难控制，焊剂敷设均匀精准得不到保障，影响焊接质量。

现有技术中也出现了可以进入u肋内部进行焊剂敷设的装置，但在内部空间高度有限的情况下，只能采用细长型的焊剂储存装置。对应地，如果漏料口较小，则需要其他辅助装置来控制漏料，结构复杂，控制难度也大。一般辅助装置还会有动力源，产生振动，影响焊剂敷设的均匀、精准，而且对焊枪和工件也会产生振动，严重影响焊接质量。而现有技术中采用较长的敷设口，通过控制漏料口的大小，自然落料的形式。而采用该方式，由于敷设口较长，开合滑动板受焊剂压力，开合阻力较大，而且不稳定，影响焊剂敷设。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种u肋板单元焊接的焊剂敷设装置。其结构简单，焊剂敷设装置容量大，保证敷设长度；控制方便，运行稳定，能精准控制焊剂敷设位置和焊剂敷设量，焊剂敷设均匀，保证焊接质量。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种焊剂敷设装置，具体的，所述焊剂敷设装置包括盛放焊剂的容器、敷设口，以及驱动机构；所述敷设口设置在容器下方，所述驱动机构与控制漏料口开和关的开闭机构连接，从而控制容器里的焊剂从敷设口流出。

具体的，所述盛放焊剂的容器底部具有倾斜板，所述倾斜板包括第一倾斜板和第二倾斜板，所述第一倾斜板和第二倾斜板沿u肋板单元长度方向延伸，所述第一倾斜板和第二倾斜板设置成倒v型。

具体的，所述第一倾斜板和第二倾斜板的倒v型顶部设置有隔板。

具体的，所述盛放焊剂的容器具有容器侧板，所述容器侧板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板沿u肋板单元长度方向延伸，所述容器侧板为倾斜面，所述第一侧板和第二侧板的倾斜方向分别与u肋两侧面的u肋侧板倾斜方向相同。

具体的，第一倾斜板和第二倾斜板对称布置。第一倾斜板和第二倾斜板与水平面的夹角为30-60度。

具体的，第一侧板与第一倾斜板的倾斜方向相同，第二侧板与第二倾斜板的倾斜方向相同。第一倾斜板和第二倾斜板还与水平面成一定的夹角，第一倾斜板和第二倾斜板与水平面的夹角小于等于78度。

此外，盛放焊剂的容器具有端板，所述端板包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板设置在容器侧板两端。所述第一端板和第二端板与水平面垂直。

具体的，所述焊剂敷设装置的敷设口具有漏料口和第一挡板，所述第一挡板具有下边缘，所述下边缘方向与焊缝方向平行。

具体的，所述第一挡板下边缘靠近u肋板单元面板或者与u肋板单元面板接触。

具体的，所述第一挡板具有倾斜面，所述倾斜面与水平面具有一定角度，所述倾斜面下方朝焊缝方向倾斜。

具体的，所述倾斜面与水平面的角度为45-80度。

具体的，所述焊剂敷设装置的敷设口具有第二挡板，所述第二挡板设置在第一挡板两端。

具体的，所述第二挡板平面与焊缝方向垂直。

具体的，所述第二挡板具有侧边，所述侧边与水平面成一定角度。

具体的，所述第二挡板侧边与水平面的角度为60-80度。

具体的，所述焊剂敷设装置的敷设口还具有侧边缘，所述侧边缘方向与焊缝方向平行。

具体的，所述侧边缘靠近u肋侧板或者与u肋侧板接触。

具体的，所述焊剂敷设装置具有容器侧板，所述侧边缘为所述容器侧板下边缘。

具体的，所述焊剂敷设装置的敷设口还具有顶板，所述漏料口设置在顶板上。

具体的，所述焊剂敷设装置的顶板与水平面平行或具有小角度倾斜。

具体的，所述焊剂敷设装置的顶板与水平面具有小角度的倾斜角，所述倾斜角小于20度。

具体的，所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构；

所述第一驱动机构设置在焊剂敷设装置的一端，所述第一驱动机构与焊剂敷设装置控制漏料口开和关的开闭机构一端连接；

所述第二驱动机构设置在焊剂敷设装置的另一端，所述第二驱动机构与焊剂敷设装置控制漏料口开和关的开闭机构另一端连接。

具体的，所述第一驱动机构具有第一动力源，所述第二驱动机构具有第二动力源，所述第一动力源和第二动力源都为气动机构。

具体的，所述第一驱动机构和第二驱动机构对称设置在焊剂敷设装置的两端。

具体的，第一驱动机构和第一驱动机构包括气缸、活塞杆、连接架、固定架；

所述气缸固定在固定架上，活塞杆一端与连接架连接，连接架与开闭机构连接。

具体的，所述连接架上设置有导向杆，固定架上对应地设置有导向孔，导向杆穿过导向孔。

具体的，所述敷设口具有漏料口，所述开闭机构具有滑动板，第一驱动机构和第一驱动机构分别与滑动板两端连接。

具体的，所述滑动板设置在漏料口上方。

具体的，所述盛放焊剂的容器长度为0.5-1.5m。

本发明的焊剂敷设装置，其结构简单，焊剂敷设装置容量大，保证敷设长度；控制方便，运行稳定，能精准控制焊剂敷设位置和焊剂敷设量，焊剂敷设均匀，保证焊接质量。与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：

(1)本发明采用倒v型倾斜板的结构，较好的匹配正交异形板的形状，体积较小，更适于狭小空间的焊接，较好的解决了现有技术中漏斗状或圆柱形焊剂仓体积较大的问题。

(2)隔板的设置保证了内焊时两侧焊剂量分布相当，能够保证两侧焊剂同时使用完，达到最大的敷设长度。而且相对于没有隔板的情况，提供给每侧漏料口的压力更均匀，能够保证焊剂平稳落下，提高敷设质量。

(4)通过本发明的漏料口结构，结构简单，成本低，焊剂敷设量容易控制，焊剂敷设均匀精准。

(5)料仓两侧的两个气缸与控制开关链接，一个顶出一个收回，同时完成一个开的动作；一个收回一个顶出，同时完成一个关的动作。开关受力一致，开合稳定。

附图说明

图1为本发明焊剂敷设装置工作示意图。

图2为本发明焊剂敷设装置的主视图。

图3为本发明焊剂敷设装置的立体示意图。

图4为图2中焊剂敷设装置的a-a截面示意图。

图5为本发明隔板的一个实施例示意图。

图6为本发明焊剂敷设装置的立体结构示意图。

图7为图2中焊剂敷设装置的a-a截面示意图。

图8为图7中焊剂敷设装置的a-a截面的局部b放大示意图。

图9为本发明一侧驱动机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1，u肋板单元包括面板11和u肋12，u肋12两侧为u肋侧板，面板11和u肋12之间具有狭长空间。在狭长空间内进行面板11和u肋12的内焊。内焊时，内焊装置16在u肋狭长空间内焊接。内焊装置16上具有焊枪15，焊枪15可以为两个，对称分布在两侧，对u肋两侧的u肋侧板与面板11形成的角缝14同时焊接。在进行内焊埋弧焊接的时候，需要先在u肋角缝14处铺设焊剂。为了敷设焊剂，在内焊装置16上设置焊剂敷设装置17。在焊接的时候，由焊剂敷设装置进行铺设焊剂。具体的，焊剂敷设装置17里面具有焊剂13，通过敷设口将焊剂13铺设在u肋两侧的角缝处。焊剂13在焊接之前预先盛放在焊剂敷设装置17里。

如图2，该焊剂敷设装置17包括盛放焊剂的容器100、敷设口200，以及驱动机构300。驱动机构300具有动力源，可以驱动开关控制敷设口的开闭。敷设口开关打开时，焊剂可以从容器100流出。

具体的，如图3-图4，容器100底部具有倾斜板，倾斜板包括第一倾斜板1011和第二倾斜板1012。第一倾斜板1011和第二倾斜板1012沿u肋板单元长度方向延伸。第一倾斜板1011和第二倾斜板1012设置成倒v型。通过倒v型的设置，巧妙地利用u肋空间，可以形成倾斜面，让料剂顺利向下流出。而且倒v型倾斜板的下方具有空隙，可以给焊接系统的管线例如供电线、信号线、动力(气压)输送管道等提供通道。合理地、最大化的利用了u肋空间。

优选的是，第一倾斜板1011和第二倾斜板1012的倒v型顶部设置有隔板104。隔板的设置保证了内焊时两侧焊剂量分布相当，能够保证两侧焊剂同时使用完，达到最大的敷设长度，从而避免了两侧焊剂不均匀导致最后一侧没有焊剂敷设。而且相对于没有隔板的情况，提供给每侧漏料口的压力更均匀，而且垂直向下压力更大，下落更顺畅，能够保证焊剂平稳落下，提高敷设质量。

第一倾斜板1011和第二倾斜板1012对称布置。第一倾斜板和第二倾斜板与水平面呈一定的夹角。第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角为30-60度。倾斜角度太小，焊剂向下阻力大，难以落下，而且留给管道的空间有限；倾斜角度太大，容器体积变小，盛放的焊剂不够。将第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角为30-60度，可以有效地解决上述问题。既能使焊剂自然稳定地落下，而且保证了容器空间，能够盛放足够的焊剂，而且容器下方具有合理的空间供焊接系统的管线通过。优选的，第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角为35-45度。本实施例中第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角为40度。

此外，盛放焊剂的容器具有容器侧板。容器侧板包括第一侧板1021和第二侧板1022。第一侧板1021和第二侧板1022沿u肋板单元长度方向延伸。侧板为倾斜面，第一侧板1021和第二侧板1022分别与第一倾斜板1011和第二倾斜板1012形成一定夹角。倾斜板和侧板限定的结构为焊剂提供容纳空间。第一侧板1021与第一倾斜板1011的倾斜方向相同，第二侧板1022与第二倾斜板1012的倾斜方向相同。优选的，第一侧板1021和第二侧板1022相对于水平面的倾斜角度与u肋侧板相对于水平面的倾角相等或者小于u肋侧板的倾角。一般情况下，u肋侧板相对于水平面的倾角为78度，因此，第一侧板1021和第二侧板1022与水平面的夹角小于等于78度。容器侧板的倾斜方向与u肋侧板倾角方向相同，让容器体积最大化。

盛放焊剂的容器还具有端板。端板包括第一端板1031和第二端板1032。第一端板1031和第二端板1032设置在容器侧板两端。优选的是，第一端板1031和第二端板1032与水平面垂直。

如图5，其为隔板的一个优选实施例，隔板104四周具有与隔板平面1041垂直的第一延伸面1042、第二延伸面1043、和第三延伸面1044。第一延伸面1042在隔板平面1041上方，第二延伸面1043设置在隔板平面1041下方，第三延伸面1044设在隔板平面1041两侧。通过设置延伸面，可以方便地将隔板与v型倾斜板顶部和端板焊接在一起。隔板的厚度也可以设置地很薄，减小容器质量。而且隔板平面1041上方的第一延伸面1042可以起到保护作用，防止划伤工人。类似的，容器侧板也可以做翻边设计，第一侧板1021和第二侧板1022都具有翻边。如图3-4，第一侧板1021和第二侧板1022上方的翻边可以起保护作用。而且翻边水平向下，有利于倒入焊剂，防止焊剂洒落。

盛放焊剂的容器长度可以根据焊接的u肋长度进行设置，在本发明中，盛放焊剂的容器长度为0.5-1.5m。设置长度为0.5-1.5m，可以保证填充一次焊剂至少完成一条15m以上长度的u肋的焊剂敷设。

如图6-图8，该焊剂敷设装置的敷设口200具有漏料口201和第一挡板202，第一挡板202具有下边缘2021，下边缘方向与焊缝方向平行，沿u肋长度方向延伸。第一挡板下边缘靠近u肋板单元的面板或者与u肋板单元的面板接触。第一挡板具有倾斜面，倾斜面与水平面具有一定角度γ。倾斜面与水平面的角度γ为45-80度。第一挡板倾斜面与水平面的角度γ大于等于第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角，优选地，第一挡板倾斜面与水平面的角度γ大于第一倾斜板1011和第二倾斜板1012与水平面的夹角。通过设置相对于水平面较大的夹角，有利于焊剂从漏料口落下。优选的，第一挡板倾斜面与水平面的角度γ为60度。第一挡板202、第一倾斜板1011和第二倾斜板1012可以通过金属材料一体折弯成型。

该焊剂敷设装置的敷设口具有第二挡板203，第二挡板203设置在第一挡板202两端。第二挡板平面与焊缝方向垂直。第二挡板具有侧边2031，其侧边与水平面成一定角度β。第二挡板侧边与水平面的角度β为60-80度。通过设置为该角度，可以在焊缝处有效地敷设足够的焊剂，而且可以避免焊剂过多。在焊剂敷设的前方一端设置第二挡板，可以防止从漏料口流出的焊剂四处散落，在焊剂敷设完成的尾部一端设置第二挡板，可以避免焊剂敷设过多。

该焊剂敷设装置的敷设口还具有侧边缘204，侧边缘方向与焊缝方向平行。侧边缘靠近u肋侧板或者与u肋侧板接触。本实施例中侧边缘204为容器侧板的下边缘。第二挡板的侧边2031下端与第一挡板202的下边缘2021相接，第二挡板的侧边2031上端与容器侧板的下边缘即侧边缘204相接。

焊剂敷设装置的敷设口还具有顶板206。漏料口201设置在顶板206上。焊剂敷设装置的顶板206与水平面平行或具有小角度倾斜。将焊剂敷设装置的顶板206设置成水平或具有小角度倾斜，有利于焊剂流出。本实施例中，焊剂敷设装置的顶板与水平面具有小角度的倾斜角，倾斜角小于20度。

虽然如图所示的本实施例中的盛放焊剂的容器100为长条形，但是本发明的焊剂敷设装置的敷设口也可以用于其它结构形状的盛放焊剂的容器并不局限于本发明实施例中的长条形结构。将本发明的敷设口直接设置在容器底部，或者采用管道等方式与盛放焊剂的容器连接，都可以实现本发明创造的目的。即通过设置具有挡板结构的敷设口，可以将焊剂均匀准确地敷设在角缝处，而且保证敷设的焊接足够而不过多。

具体的，滑动板301设置在漏料口201上方。将滑动板设置在漏料口上方，可以有效的控制漏料口的开和关，提高密封性，保证焊剂的均匀敷设。滑动板在漏料口上方，在关闭时，不会受到焊剂的冲击压力，可以有效准确地控制滑动板301的开和关，而且密封效果好，焊剂不会泄漏。

具体的，所述壳体还包括底板206，漏料口201设置在底板206上，滑动板上对应地具有与漏料口形状相同的通孔。所述漏料口的形状优选为为圆形，所述漏料口具有多个，并排排列在底板上。底板可以与容器壳体固定为一体。滑动板301可沿底板206滑动。滑动板301设置在底板206上方，滑动板301在垂直方向上受到的焊剂的重力可以很好的得到底板206的支撑，防止滑动板301松脱，可以有效提高使用寿命。

如图6，驱动机构300包括第一驱动机构3001和第二驱动机构3002。

第一驱动机构3001设置在焊剂敷设装置的一端，第一驱动机构与焊剂敷设装置控制漏料口开和关的开闭机构一端连接。第二驱动机构3002设置在焊剂敷设装置的另一端，第二驱动机构与焊剂敷设装置控制漏料口开和关的开闭机构即开关另一端连接。在本实施例中，开闭机构为滑动板301，滑动板301两端分别伸出于容器100外，第一、第二驱动机构分别与滑动板301两端连接。在本实施例中，滑动板设置在漏料口上方。由于滑动板较长，开合滑动板受焊剂压力，开合阻力较大，采用两端双驱动的方式，可以平稳移动滑动板，提高焊剂敷设质量。

可选的，滑动板也可以设置在漏料口下方，同时设置相应的滑轨和密封装置。第一、第二驱动机构分别与滑动板两端连接。由于滑动板较长，开合滑动板受焊剂冲压力，影响开合稳定，造成焊剂泄漏，采用两端双驱动的方式，可以平稳移动滑动板，防止泄漏，提高焊剂敷设质量。

在本实施例中，第一驱动机构和第二驱动机构对称设置在焊剂敷设装置的两端。第一驱动机构具有第一动力源，第二驱动机构具有第二动力源。该动力源可以是气动或者电动。在工作时，第一驱动机构在动力源的作用下对滑动板实施推的动作，第二驱动机构在动力源的作用下对滑动板实施拉的动作，同时完成一个开的动作；第一驱动机构在动力源的作用下对滑动板实施拉的动作，第二驱动机构在动力源的作用下对滑动板实施推的动作，同时完成一个关的动作。采用气动方式或者电动方式使滑动板301相对底板206移动，使滑动板的通孔与底板的漏料口相对重合或错位，实现漏料口的打开和关闭。两端双驱动的方式，可以平稳移动滑动板，提高焊剂敷设质量。

优选的，所述第一动力源和第二动力源都为气动机构。采用气动方式，开关速度快，精度高，稳定性好。采用气动方式，控制精准反应快，振动小，避免振动影响焊剂敷设和焊接。

如图9，第一驱动机构和第二驱动机构都包括气缸302、活塞杆303、连接架304、导向杆305、固定架306。

固定架306与容器100固定连接。气缸302固定在固定架306上，活塞杆303设置在气缸内，活塞杆303外部一端与连接架304连接，连接架304与开闭机构即滑动板301连接。连接架304上设置有导向杆305，导向杆305在活塞杆两侧对称设置两个，固定架上对应地设置有导向孔307，导向杆305穿过导向孔307。通过上述设置，结构简单、而且有效的利用了u肋内部狭小空间，实现了开闭机构的稳定控制。

在容器底部两边各设置漏料口，每个漏料口都对应地设置有滑动板，第一驱动机构的连接架两侧分别与两个滑动板一端连接，第二驱动机构的连接架两侧分别与两个滑动板的另一端连接，同时控制两侧的漏料口开关。通过在纵向和横向分别对称布置，提高了驱动平稳性，简化了结构。

如图2，敷设焊剂时，第一驱动机构3001在气源的作用下，气缸活塞杆伸进气缸，对滑动板实施推的动作，第二驱动机构3002在气源的作用下，气缸活塞杆伸出气缸，对滑动板实施拉的动作，滑动板的通孔与底板的漏料口相对重合，漏料口打开，敷设焊剂。当需要停止敷设焊剂时，第一驱动机构在气源的作用下，气缸活塞杆伸出气缸，对滑动板实施拉的动作，第二驱动机构在气源的作用下，气缸活塞杆伸入气缸，对滑动板实施推的动作，滑动板的通孔与底板的漏料口完全错开，漏料口关闭，停止敷设焊剂。而且，可以根据焊剂敷设量的需要，控制滑动板的通孔与底板的漏料口相对错开程度，控制焊剂敷设量。例如，在敷设装置移动速度一定的情况下，将漏料口错开一半面积，可以减小敷设量。具体的错开量可以根据需要来控制。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。