本发明涉及船舶制造技术领域，特别是涉及一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置。
背景技术：
目前，船舶建造中有大量线形平直、结构统一舱室壁板及上层建筑壁板结构，壁板结构形式由壁板与加强筋通过焊接组合一起。如图1所示，壁板100包括壁板加强筋板110和壁板底板120，两者经过焊接后，会因为焊接热量产生折角变形，焊接变形的存在影响了船舶结构的稳定性和美观性，都要求需要进行变形矫正。传统的船舶建造中采用火焰在背面加热的方式来矫正焊接变形。火焰矫正需要把壁板零件进行翻身，再采用人工或半自动小车对加强筋位置逐一进行加热和冷却。火焰矫正工作量大，工人劳动强度大施工环境差，工作效率低，矫正效果差，同时对于一些高强度的合金钢火焰加热后还会影响到金属的力学性能降低，在工艺中不被接受。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，该壁板结构角焊缝角变形矫正装置能够克服现有技术的不足，满足造船施工中厚规格壁板结构角焊缝折角变形矫正技术要求，改善传统施工低质低效问题，实现壁板结构焊接变形矫正能高质高效、自动化施工。
为了实现上述目的，本发明提供了一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，壁板结构角焊缝角变形矫正装置包括滚压平台、矫正组件和升降装置，所述矫正组件与所述滚压平台相对的一侧设有滚轮组件，所述滚轮组件中间具有壁板结构的加强筋穿过的导向间隙；所述升降装置与所述矫正组件相连，所述升降装置能够驱动所述矫正组件靠近或远离所述滚压平台，且所述升降装置滑动设置于所述滚压平台的上方，所述升降装置能够沿所述滚压平台的延伸方向移动。
在本申请的一些实施例中，所述矫正组件包括安装座，所述安装座的顶部与所述升降装置相连，所述安装座的底部的前后两侧对称设有至少一个滚压轮，所述滚压轮转动连接在所述安装座上，位于所述安装座的前后两侧的滚压轮之间限定出所述导向间隙。
在本申请的一些实施例中，所述顶部横梁上设有沿所述滚压平台的延伸方向设置的齿条，所述升降装置上设有与所述齿条啮合的齿轮，所述升降装置上设有用于驱动所述齿轮转动的电机。
在本申请的一些实施例中，所述安装座上设有导向轮，所述顶部横梁上沿所述顶部横梁的延伸方向上设有供所述导向轮滚动的导轨。
在本申请的一些实施例中，所述导轨包括相对设置的两个挡板，两个所述挡板之间限定出供所述导向轮滚动的导轨，所述安装座上位于所述导向轮的下方设有支撑滚轮，所述支撑滚轮位于所述导轨的下方且与所述导轨的底壁抵接。
在本申请的一些实施例中，所述升降装置包括顶部平台和液压驱动装置，所述液压驱动装置安装在所述顶部平台上，所述液压驱动装置与所述安装座相连，且能够驱动所述安装座沿竖直方向往复运动，所述顶部平台与所述安装座之间设有至少两个导向杆，两个所述导向杆关于所述安装座中心对称。
在本申请的一些实施例中，壁板结构角焊缝角变形矫正装置还包括顶部横梁，所述升降装置与所述顶部横梁相连，所述顶部横梁与所述滚压平台之间设有多个支撑腿，所述滚压平台的两端设有立架支撑腿横梁，所述立架支撑腿横梁的宽度大于所述滚压平台的宽度，所述支撑腿连接所述立架支撑腿横梁和所述顶部横梁，所述立架支撑腿横梁与所述底部支撑横梁之间设有若干加强肋板。
在本申请的一些实施例中，所述滚压平台包括底部支撑横梁及设置在所述底部支撑横梁的底部的若干调节座，若干所述调节座沿所述支撑横梁的延伸方向均布。
在本申请的一些实施例中，所述底部支撑横梁的端部的侧壁设有若干底部支撑横梁中腹板、若干底部支撑横梁侧腹板及若干底部支撑横梁边腹板，所述底部支撑横梁的侧边设有若干沿所述支撑横梁的延伸方向间隔设置的隔板。
在本申请的一些实施例中，所述滚压平台设置在槽沟内，所述槽沟内设有地牛结构，所述地牛结构上设有用于对所述底部支撑横梁的水平度进行调整的调节支撑垫块。
本发明实施例一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明实施例的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，将需要矫正的壁板零件放置在滚压平台上，将壁板加强筋板与滚压平台的中心线对应，将壁板底板放置在滚压平台上，将安装座调整至起始端，启动升降装置，调整矫正压力，滚轮组件压紧变形零件与滚压平台贴合，开启压紧主体结构由起始端运行到尾端，完成整条加强筋结构的矫正。采用施加外力压紧的机械方式，使壁板零件克服原有的焊接变形，并按照设定的数值产生反变形量，当去除外力后壁板回弹至平直状态，消除了焊接变形。矫正装置工作时产生机械压紧力使变形零件与背面的滚压平台平面贴合，去除压紧力后零件抵消原有的变形恢复至平直状态，达到矫正折角变形目的。本发明结构简单，使用效果好，能够与成熟的壁板制造生产线配合，实现壁板结构焊接变形矫正能高质量、高效率、机械自动化施工。
附图说明
图1是本发明实施例壁板的结构示意图；
图2是本发明实施例壁板结构角焊缝角变形矫正装置的正视图；
图3是本发明实施例壁板结构角焊缝角变形矫正装置的侧视图；
图4是本发明实施例壁板结构角焊缝角变形矫正装置的俯视图；
图中，1、调节座，2、底部支撑横梁，3、滚压平台，4、立架支撑腿，5、顶部横梁，6、连接板，7、顶部平台，8、液压工作站，9、安装座，10、导向轮，11、支撑滚轮，12、导向加劲立板，13、齿条，14、电机，15、升降平台，16、滚压轮，17、控制台，18、液压缸，19、导向杆，20、支撑滚轮轴，21、立架支撑腿横梁，22、齿轮轴，23、安装座底板，24、加强筋板，25、挡板，26、导向间隙，27、齿轮，28、底部支撑横梁中腹板，29、底部支撑横梁侧腹板，30、底部支撑横梁边腹板，31、加强肋板，100、壁板，110、壁板加强筋板，120、壁板底板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图2至图4所示，本发明优选实施例的一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，壁板结构角焊缝角变形矫正装置包括滚压平台3、矫正组件和升降装置，矫正组件与滚压平台3相对的一侧设有滚轮组件，滚轮组件中间具有壁板结构的加强筋穿过的导向间隙26；升降装置与矫正组件相连，升降装置能够驱动矫正组件靠近或远离滚压平台3，且升降装置滑动设置于滚压平台3的上方，升降装置能够沿滚压平台3的延伸方向移动。
基于以上技术方案，将需要矫正的壁板零件放置在滚压平台3上，将壁板加强筋板110与滚压平台3的中心线对应，将壁板底板120放置在滚压平台3上，将安装座9调整至起始端，启动升降装置，调整矫正压力，滚轮组件压紧变形零件与滚压平台3贴合，开启压紧主体结构由起始端运行到尾端，完成整条加强筋结构的矫正。采用施加外力压紧的机械方式，使壁板零件克服原有的焊接变形，并按照设定的数值产生反变形量，当去除外力后壁板回弹至平直状态，消除了焊接变形。矫正装置工作时并产生机械压紧力使变形零件与背面的滚压平台3平面贴合，去除压紧力后零件抵消原有的变形恢复至平直状态，达到矫正折角变形目的。本发明结构简单，使用效果好，能够与成熟的壁板制造生产线配合，实现壁板结构焊接变形矫正能高质量、高效率、机械自动化施工。
在本申请的一些实施例中，矫正组件包括安装座9，安装座9的顶部与升降装置相连，安装座9的底部的前后两侧对称设有至少一个滚压轮，滚压轮转动连接在安装座9上，位于安装座9的前后两侧的滚压轮之间限定出导向间隙26，从而便于壁板零件的加强筋结构的穿过。
在本申请的一些实施例中，顶部横梁5上设有沿滚压平台3的延伸方向设置的齿条13，升降装置上设有与齿条13啮合的齿轮27，升降装置上设有用于驱动齿轮27转动的电机14。通过齿轮27齿条13啮合使得安装座9可沿顶横梁左右移动以覆盖变形零件需要矫正的范围。
在本申请的一些实施例中，安装座9上设有导向轮10，顶部横梁5上沿顶部横梁5的延伸方向上设有供导向轮10滚动的导轨，导轨对安装座9的运动起到导向作用。
在本申请的一些实施例中，导轨包括相对设置的两个挡板25，两个挡板25之间限定出供导向轮10滚动的导轨，安装座9上位于导向轮10的下方设有支撑滚轮11，支撑滚轮11位于导轨的下方且与导轨的底壁抵接。从而安装座9形成一个倒挂式结构，通过将支撑滚轮11和导向轮10与到底配合，从而简化安装步骤，便于安装座9安装在导轨上。在本申请的一些实施例中，安装座9上设有支撑滚轮轴20，支撑滚轮轴20贯穿安装座9，支撑滚轮11套设在支撑滚轮轴20上。
在本申请的一些实施例中，安装座9的中部设有沿安装座9的宽度方向设置的加强筋板24，从而提高了安装座9的强度。
在本申请的一些实施例中，升降装置包括顶部平台7和液压驱动装置，液压驱动装置安装在顶部平台7上，液压驱动装置与安装座9相连，且能够驱动安装座9沿竖直方向往复运动，顶部平台7与安装座9之间设有至少两个导向杆19，两个导向杆19关于安装座9中心对称。
在本申请的一些实施例中，液压驱动装置包括液压工作站8和液压缸18，液压工作站8设置在在顶部平台7上，液压工作站8与液压缸18相连，液压缸18的输出端与安装座9下部设置的升降平台15相连，升降平台15上设有滚轮组件，通过中间的液压缸18控制升降平台15沿竖直方向往复运动，控制升降平台15上的滚轮组件上升或下降，完成变形矫正。
在本申请的一些实施例中，壁板结构角焊缝角变形矫正装置还包括顶部横梁5，升降装置与顶部横梁5相连，顶部横梁5与滚压平台3之间设有多个支撑腿，滚压平台3的两端设有立架支撑腿横梁21，立架支撑腿横梁21的宽度大于滚压平台3的宽度，支撑腿连接立架支撑腿横梁21和顶部横梁5，立架支撑腿横梁21与底部支撑横梁2之间设有若干加强肋板31。
在本申请的一些实施例中，滚压平台3包括底部支撑横梁2及设置在底部支撑横梁2的底部的若干调节座1，若干调节座1沿支撑横梁的延伸方向均布。
在本申请的一些实施例中，底部支撑横梁2的端部的侧壁设有若干底部支撑横梁中腹板28、若干底部支撑横梁侧腹板29及若干底部支撑横梁边腹板30，底部支撑横梁2的侧边设有若干沿支撑横梁的延伸方向间隔设置的隔板。在本申请的一些实施例中，底部支撑横梁2纵向设置有5件腹板，底部支撑横梁2中心线及底部支撑横梁2两侧边各一件，底部支撑横梁2靠近中心线附近两侧各设置一件，横向间隔设置隔板。由于底部支撑横梁2是一个重型箱型结构，要承受较大的机械压力，底部支撑横梁2纵向中心及两侧设置多道支撑腹板和隔板，支撑整个装置结构，承受矫正时的压紧力。
在本申请的一些实施例中，滚压平台3设置在槽沟内，槽沟内设有地牛结构，地牛结构上设有用于对底部支撑横梁2的水平度进行调整的调节支撑垫块。矫正装置安装需要按照尺寸在地面挖槽沟铺设地基基础，底部支撑横梁2安装在地面槽沟内，槽沟设置地牛结构，从而使得其顶端与地面(或输送滚轮架)平齐，地牛位置有调节垫升支快计螺栓进行底部支撑横梁2水平度调整和固定。
在本申请的一些实施例中，滚轮组件包括对称设置的两组滚轮，每组滚轮包括三个滚压轮16，两组滚压轮16间距可调节，从而可以适配不同厚度的壁板结构的矫正需求。
在本申请的一些实施例中，滚压平台3的上表面的前后两侧设有对称设计的倾斜面，从而在压紧时能够加大壁板结构的变形，在矫正后，其将部分回复原状，通过设置倾斜面有助于变形的矫正。
在本申请的一些实施例中，滚压平台3是一件实芯钢质零件，安装在底部支撑横梁2的顶板中间位置，两结构中心线重合，并于底部支撑横梁2中间腹板对应，滚压平台3上表面以中心分界，两侧是两个有倾角的斜面，两侧对称。两侧的立架支撑腿4上、下端分别与顶部横梁5和底部支撑横梁2采用螺栓连接。底部支撑底横梁、立架支撑腿4、顶部横梁5结构组合成一个封闭门架结构体。其中，顶部横梁5是一个重型箱型结构，横梁纵向中心设置腹板，矫正过程中承受向上的机械顶升力，矫正装置在最大力工作时顶部横梁5不能有弯曲变形。
在本申请的一些实施例中，安装座9由周边四件及底部一件封板组合构成箱型结构，两侧板上安装导向支撑轮、支撑棍轴、齿轮轴22及齿轮27电机14，导向轮10与导向槽配合使安装座9倒挂在顶部横梁5上。顶部横梁5底部对应两侧腹板位置设置有导向加劲立板12，导向加劲立板12外侧设置导向槽，导向加劲立板12下端与支撑棍连接啮合，承受安装座9向上的工作压力，导向加劲立板12和导向槽用于安装和固定安装座9。
在本申请的一些实施例中，顶部横梁5底部中间位置设置有齿条13，安装座9穿过两侧板安装有齿轮轴22，齿轮27设置齿轮轴22中间，电机14安装在安装座9外侧，通过电机14带动齿轮27与齿条13啮合，安装座9沿齿条13移动，覆盖变形零件需要矫正的范围。
在本申请的一些实施例中，安装座9在横梁两侧立板上焊接延长侧板，延长侧板上端设置顶部平台7，液压工作站8安装在顶部平台7上，随安装座9一起运行。
在本申请的一些实施例中，安装座9的底部设有安装座底板23，安装座9的中部设有至少一个加强筋板24，安装座9内部中间结构是液压缸18及导杆，液压缸18安装在安装座底板23中心位置，安装座底板23的四周设置四条导向杆19，液压缸18运作控制液压升降平台15上下升降运动。
在本申请的一些实施例中，安装座9下端是升降平台15，分别通过法兰与液压缸18及四周导杆连接，液压缸18工作时控制升降平台15高度升降。
在本申请的一些实施例中，矫正装置包括控制台17，控制台17上设有操控面板，采用显示屏操作，储备试验参数，根据材质和零件特性调取矫正参数，下发工艺指令完成操作过程。
本实施例中，连接板6下端连接滑动座9，连接板6上端伸出顶部横梁5的顶端用于支撑顶部平台7，液压工作站8设置在顶部平台7上面。
在本申请的一些实施例中，底部支撑横梁2、立架支撑腿4、顶部横梁5结构组合成一个封闭门架结构体，并承受内部顶紧力，升降装置起到承上启下的作用，自身通过电机14带动，通过齿轮27齿条13啮合可沿顶部横梁5左右移动，上端是顶部平台7，液压工作站8设置在顶部平台7上面，下端是液压升降平台15结构，通过中间的液压缸18控制液压升降平台15。矫正工作时液压缸18控制两组滚轮组件并施加压力，压力作用于变形的零件并与底部的滚压平台3平面贴合，产生一定的反变形量，达到矫正消除变形的目的。采用施加外力通过机械矫正的工艺方式矫平原有的折角变形，代替传统的火工矫正工艺，并实现高效自动化施工。
本发明的工作过程为：将需要矫正的壁板零件放置在滚压平台3上，将壁板加强筋板110与滚压平台3的中心线对应，将壁板底板120放置在滚压平台3上，将安装座9调整至起始端，启动液压油缸，调整矫正压力，滚压轮16压紧变形零件与滚压平台3贴合，开启压紧主体结构由起始端运行到尾端，完成整条加强筋结构的矫正。本发明结构简单，矫正效果好，能实现壁板结构焊接变形矫正高质量、高效率、自动化施工。
综上，本发明实施例提供一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其壁板结构角焊缝角变形矫正装置工作时，将需要矫正的壁板零件放置在滚压平台3上，将壁板加强筋板110与滚压平台3的中心线对应，将壁板底板120放置在滚压平台3上，将安装座9调整至起始端，启动液压油缸，调整矫正压力，滚压轮16压紧变形零件与滚压平台3贴合，开启压紧主体结构由起始端运行到尾端，完成整条加强筋结构的矫正。采用施加外力压紧的机械方式，使壁板零件克服原有的焊接变形，并按照设定的数值产生反变形量，当去除外力后壁板回弹至平直状态，消除了焊接变形。矫正装置工作时并产生机械压紧力使变形零件与背面的滚压平台3平面贴合，去除压紧力后零件抵消原有的变形恢复至平直状态，达到矫正折角变形目的。本发明结构简单，使用效果好，与成熟的壁板制造生产线配合，实现壁板结构焊接变形矫正能高质量、高效率、机械自动化施工。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“x轴方向”、“y轴方向”、“z轴方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
1.一种壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，包括：
滚压平台；
矫正组件，所述矫正组件与所述滚压平台相对的一侧设有滚轮组件，所述滚轮组件中间具有壁板结构的加强筋穿过的导向间隙；
升降装置，所述升降装置与所述矫正组件相连，所述升降装置能够驱动所述矫正组件靠近或远离所述滚压平台，且所述升降装置滑动设置于所述滚压平台的上方，所述升降装置能够沿所述滚压平台的延伸方向移动。
2.根据权利要求1所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述矫正组件包括安装座，所述安装座的顶部与所述升降装置相连，所述安装座的底部的前后两侧对称设有至少一个滚压轮，所述滚压轮转动连接在所述安装座上，位于所述安装座的前后两侧的滚压轮之间限定出所述导向间隙。
3.根据权利要求2所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述顶部横梁上设有沿所述滚压平台的延伸方向设置的齿条，所述升降装置上设有与所述齿条啮合的齿轮，所述升降装置上设有用于驱动所述齿轮转动的电机。
4.根据权利要求3所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述安装座上设有导向轮，所述顶部横梁上沿所述顶部横梁的延伸方向上设有供所述导向轮滚动的导轨。
5.根据权利要求4所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述导轨包括相对设置的两个挡板，两个所述挡板之间限定出供所述导向轮滚动的导轨，所述安装座上位于所述导向轮的下方设有支撑滚轮，所述支撑滚轮位于所述导轨的下方且与所述导轨的底壁抵接。
6.根据权利要求2所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述升降装置包括顶部平台和液压驱动装置，所述液压驱动装置安装在所述顶部平台上，所述液压驱动装置与所述安装座相连，且能够驱动所述安装座沿竖直方向往复运动，所述顶部平台与所述安装座之间设有至少两个导向杆，两个所述导向杆关于所述安装座中心对称。
7.根据权利要求1所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，还包括顶部横梁，所述升降装置与所述顶部横梁相连，所述顶部横梁与所述滚压平台之间设有多个支撑腿，所述滚压平台的两端设有立架支撑腿横梁，所述立架支撑腿横梁的宽度大于所述滚压平台的宽度，所述支撑腿连接所述立架支撑腿横梁和所述顶部横梁，所述立架支撑腿横梁与所述底部支撑横梁之间设有若干加强肋板。
8.根据权利要求1所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述滚压平台包括底部支撑横梁及设置在所述底部支撑横梁的底部的若干调节座，若干所述调节座沿所述支撑横梁的延伸方向均布。
9.根据权利要求8所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述底部支撑横梁的端部的侧壁设有若干底部支撑横梁中腹板、若干底部支撑横梁侧腹板及若干底部支撑横梁边腹板，所述底部支撑横梁的侧边设有若干沿所述支撑横梁的延伸方向间隔设置的隔板。
10.根据权利要求1所述的壁板结构角焊缝角变形矫正装置，其特征在于，所述滚压平台设置在槽沟内，所述槽沟内设有地牛结构，所述地牛结构上设有用于对所述底部支撑横梁的水平度进行调整的调节支撑垫块。
技术总结