断续焊接的多样性问题

箱型梁断续焊接一般分为每隔50mm 交错断续焊接、每隔100mm 交错断续焊接、每隔200mm 交错断续焊接等，同时对于焊接速度也有不同的工艺要求，因此需要在设备的自动化控制系统上解决断续焊缝的多样性和焊接工艺参数的差别问题，满足不同焊缝结构和焊接工艺的需要 。

解决曲线焊缝断续焊接问题

建筑箱型梁钢结构为带有抛物线形状的上拱度设计，角钢的线性布置需要满足上述要求，因此角钢是采用若干多段角钢按照逼近抛物线形状轨迹拼接焊在腹板上，焊缝不是一条直线，而是由多条直线形成的接近抛物线轨迹；此外，由于腹板在火焰切割下料过程中的热变形对腹板平整度有一定影响：平整度较差时，角钢与腹板的贴合性差，焊缝轨迹一致性也较差，角钢与腹板的焊缝贴合位置将会有较大的浮动。如何实现三维可调焊缝跟踪和自动纠偏，满足抛物线焊缝的焊接要求，是亟待解决的难题。

解决双面焊和多面焊同步焊接的问题

为提高生产效率，角钢与腹板的焊接采取双面焊接双面成型工艺，这就要求设备必须能够实现双面交错断续焊缝及双面对称断续焊缝的自动焊接，同时焊枪调整要方便，可满足不同尺寸角钢双面焊接需要。

在钢结构箱型梁制造过程中，箱型梁焊接是最主要也是工作量最大的工序，为增加箱型梁的强度、刚度和稳定性，需要在主箱型梁腹板的一侧焊接一道角钢，同时为减小角钢与腹板焊接时引起的腹板波浪度变形量，角钢与腹板的焊接方式需要采用断续焊接的方法。

在进行上述焊接作业时，由于主梁腹板较长，工件一般采取铺地人工作业的方式，劳动强度高且焊接姿势难以长时间保持和控制，焊接质量和效率很难保证，为此我们决定研发一种自动化断续焊焊接设备来代替人工此类焊接作业过程，在确保焊接质量的同时，使工艺流程得到简化，省去划线和焊接前的检验过程，并提高生产效率 。

通过对上述难点分析，设计的自动化断续焊接设备，该设备主要由电控装置、离合装置、持枪装置、导向装置、行走车轮、驱动离合装置、焊丝悬挂装置组成，该焊接装备通过车轮上的三维度自动纠偏装置自动纠偏，实现焊枪对不规则焊缝的准确跟踪。通过电气控制系统，控制焊枪的工作状态以及焊缝的间隔长度。由于采用的三维度自动纠偏装置，无论是哪个方向的偏斜，导向装置都能够很快地对焊接进行调整。当遇到角钢的错边，三维度自动纠偏的半轮中采用弹簧连接，导向轮可以自动张开，从而可以顺利地越过障碍，在动力系统的驱动下完成断续焊接，有效解决了上述焊接难题。

其工作原理：在使用时，导向装置上导向轮采用半轴设计，半轴一侧带有弹簧压紧装置，依靠设备的重力，导向轮踏面与角钢上平面配合，轮缘面通过弹簧压紧装置，与角钢两侧面紧紧贴合，使导向轮与角钢形成三面半刚性定位，通过持枪装置调整好焊枪位置，使焊枪对准两侧焊缝，驱动离合装置进行行走离合，在行走装置的驱动下，焊接设备导向轮带动设备沿着角钢上平面与垂直面形成的运动轨迹行进，依靠角钢自身轨迹使焊枪始终对准角钢与腹板之间的焊缝，通过电控系统，根据不同的断续焊接长度，控制持枪装置的抬起（空进）和落下（工作），从而实现断续焊缝的自动焊接 。

机械式三维自动纠偏导向装置的设计

该导向装置采用销轴定位浮动原理，销轴通过轴承实现3 个方向的旋转自由度，通过前后、左右、上下及圆周方向的浮动，能够实现三维空间方向设备运行轨迹发生变化时的焊枪的“浮动”调整。当行走轮子经过高低起伏或焊渣等杂物时，此时焊接设备的起伏就会由纠偏导向装置的“浮动”变化抵消，使焊枪高度不随焊接设备行走过程中的高度变化而变化，始终对准焊缝位置。当需要焊接多条折线形成的“抛物曲线”时，由于导向装置中间销轴旋转自由度，同样可使焊枪始终跟随角钢的线性轨迹变化而变化，从而实现随角钢轨迹的“抛物线”的自动焊接。

驱动装置的设计

由于该设备要通过导向轮与角钢的紧密贴合进行焊缝寻踪，此过程中会产生较大阻力，因此该断续焊接设备需要较大的驱动力和特殊的离合方式，采用了双齿轮啮合方式，即使在较大动力情况下仍能保证齿轮的使用强度。运行离合采用机械杠杆原理，通过左右波动离合手柄，实现齿轮的分离与啮合，方便使用控制。

电器控制系统

控制系统采用时间控制的原理，即按照断续焊接长度和运行速度转化成时间控制，通过电器控制系统可以精确地控制空进与工作时间，按照时间规律自动实现持枪装置的抬起和焊接，从而实现不同焊缝的自动化断续焊接。参数调整采用的是数字化仪表。

持枪机构的设计

为保证双面双位焊接作业的实现，焊枪设计科采用双枪或多枪设计方案，设计的焊枪调整结构。这种持枪机构可以进行空间全位置调整。保证了生产的需要，方便了操作者的使用 。

该设备经使用，机械式三维可调焊缝跟踪装置可以有效实现抛物线焊接和消除自动焊接过程中的影响实现纠偏作用；双枪可调装置实现双面交错断续焊缝及双面对称断续焊缝的自动焊接，通过电控系统时间控制方式实现断续焊缝间距和焊接速度在一定范围内任意调整，满足多样化焊接的需要，解决了自动化断续焊接的关键难题，取得了良好的应用效果 。2100433B

断续焊缝是指沿焊件接头全长焊接具有一定间隔的焊缝，称为断续焊缝。它还可分为并列断续焊缝和交错断续焊缝。断续焊是焊接的一种，俗称花焊。顾名思义就是其焊接方式为焊接时焊缝不连续，用于焊缝很长不需要满焊焊接死的非重要的连接件焊接，或是为了减少焊接变形以及预留焊接变形空间（焊接件上开剖口）采用的焊接方式。

在钢结构箱型梁制造过程中，箱型梁焊接是最主要也是工作量最大的工序，为增加箱型梁的强度、刚度和稳定性，需要在主箱型梁腹板的一侧焊接一道角钢，同时为减小角钢与腹板焊接时引起的腹板波浪度变形量，角钢与腹板的焊接方式需要采用断续焊接的方法。

在进行上述焊接作业时，由于主梁腹板较长，工件一般采取铺地人工作业的方式，劳动强度高且焊接姿势难以长时间保持和控制，焊接质量和效率很难保证，为此我们决定研发一种自动化断续焊焊接设备来代替人工此类焊接作业过程，在确保焊接质量的同时，使工艺流程得到简化，省去划线和焊接前的检验过程，并提高生产效率。

焊接（断续焊）于设备或管道外壁供连接螺杆固定绝热层用的。