一种薄板拼接托架、托架的使用方法及薄板的拼接方法
阅读说明：本技术 一种薄板拼接托架、托架的使用方法及薄板的拼接方法 (Sheet splicing bracket, use method of bracket and sheet splicing method ) 是由 冯敏超 蒋林勇 甘伯惠 徐占勇 孙建志 曹岭 王镇浩 王洁 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种薄板拼接托架、托架的使用方法及薄板的拼接方法,这种托架包括底板和多个支撑组件,多个支撑组件沿第一方向间隔设置,多个支撑组件的底部连接于底板上,多个支撑组件的顶部形成一支撑面,支撑面用于放置待拼接的薄板。支撑组件在对底板的强度进行加强的同时,可对薄板进行支撑。而底板用于将整个托架放置在生产线上的滚轮上以使得在对薄板进行拼接时,便于移动薄板,同时,也有利于将拼接好的薄板流转到下一工序进行其他工作。采用以上结构形式,使得薄板在拼接过程中,用于放置薄板的支撑面相对于薄板是静止的,以防止薄板在拼接过程中发生变形,同时,薄板可相对于生产线进行移动,进而方便薄板进入下一道工序。(The invention discloses a thin plate splicing bracket, a use method of the bracket and a splicing method of thin plates. The support component can support the thin plate while strengthening the strength of the bottom plate. And the bottom plate is used for placing the whole bracket on the roller on the production line so as to be convenient for moving the thin plate when splicing the thin plate, and meanwhile, the bottom plate is also favorable for transferring the spliced thin plate to the next procedure for other work. By adopting the structure, the supporting surface for placing the thin plate is static relative to the thin plate in the splicing process of the thin plate, so that the thin plate is prevented from deforming in the splicing process, and meanwhile, the thin plate can move relative to a production line, so that the thin plate can conveniently enter the next procedure.)
技术领域
本发明涉及船舶领域，特别涉及一种薄板拼接托架、托架的使用方法及薄板的拼接方法。
背景技术
公司建造薄板分段大部分超过10米，大于10米薄板分段约500个，由于薄板分段生产线因特殊原因影响，导致无法预期开工。因此将薄板分段生产线上制作薄板分段改为线下制作。由于薄板建造对环境要求较高，露天建造在大雨期间，滴下的雨水会落到加工的构件上，这种情况会引起焊接质量差，有时还需要进行修补或返工，从而造成额外的热量输入，引起薄板变形，因此薄板分段更适合在车间内建造。
而目前，薄板拼板采用埋弧焊焊接方式进行拼接，采用埋弧焊需要对薄板翻身焊接才能满足焊缝要求。但是公司平直车间主板拼板最大翻身高度10米，无法满足薄板拼接时的翻身高度要求；而且生产线上的支撑架上的滚轮由于相互间隔大无法满足薄板平整度的要求，而且如果薄板直接放置在滚轮上移动，在移动过程中由于滚轮的滚动不平稳会导致薄板变形。因此现有的非薄板分段生产生产线，无法满足薄板建造的需求。
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种用于内场车间的能防止大型薄板分段变形的薄板拼接支架。这种薄板拼接支架不仅能用于内场车间建造大型薄板分段，而且操作简单、安全性高、建造精度高，完工质量好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的内场车间无防止大型薄板分段变形的薄板拼接支架的缺陷，提供一种薄板拼接托架、托架的使用方法及薄板的拼接方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种薄板拼接托架，其特点在于，其包括底板和多个支撑组件，多个所述支撑组件沿第一方向间隔设置，多个所述支撑组件的底部连接于所述底板上，多个所述支撑组件的顶部形成一支撑面，所述支撑面用于放置待拼接的薄板，所述支撑面的长和宽不小于所述薄板的长和宽。
在本方案中，通过在底板上设置多个间隔设置的支撑组件，使得支撑组件的顶部形成一支撑面以支撑待拼接的薄板。支撑组件在对底板的强度进行加强的同时，可对薄板进行支撑。而底板用于将整个托架放置在生产线上的滚轮上以使得在对薄板进行拼接时，便于移动薄板，同时，也有利于将拼接好的薄板流转到下一工序进行其他工作。采用以上结构形式，使得薄板在拼接过程中，用于放置薄板的支撑面相对于薄板是静止的，以防止薄板在拼接过程中发生变形，同时，薄板可相对于生产线进行移动，进而方便薄板进行下一道工序。
较佳地，所述支撑组件包括第一支撑件和多个第二支撑件，所述第二支撑件沿所述第一支撑件的长度方向间隔设置，所述第一支撑件的底部连接于所述底板，所述第二支撑件的底部固接于所述第一支撑件的顶部，所有的第二支撑件的顶端在同一水平面上以形成所述支撑面。
在本方案中，通过第一支撑件对底板进行加强的同时，用于对第二支撑件起支撑作用。而第二支撑件间隔地设置于第一支撑件上，有利于减轻托架的重量，同时也有利于节省成本。
较佳地，所有的所述第二支撑件在所述底板上呈阵列分布。
在本方案中，第二支撑件在底板上呈阵列分布，便于使得第二支撑件形成一支撑面，进而满足薄板拼接所需的平整度的需求，同时也具有减小托架的重量的优点。
较佳地，所述第一支撑件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的底部固接于所述底板上，所述第二连接板的底面固接于所述第一连接板的顶面，所述第二连接板的底面和顶面的宽度大于所述第一连接板的顶面的宽度。
在本方案中，第一连接板用于对底板起加强作用，第二连接板用于支撑第二支撑件，第二连接板顶面和底面的宽度大于第一连接板的顶面的宽度以增大第二支撑件与第二连接板之间的接触面积，进而降低第二连接板上的应力，进而提高托架的强度。
较佳地，所述支撑组件还包括加强筋板，所述加强筋板的底部固接于所述底板上，所述加强筋板的侧面固接于所述第一连接板的侧面。
在本方案中，设置加强筋板以加强第一支撑件的强度，同时也具有加强底板的强度的优点。
较佳地，所述第二支撑件为一柱状件，所述柱状件的底部连接于所述第二连接板的顶面上，所述柱状件的顶部在同一水平面上，所述第二支撑件对应所述加强筋板的位置。
在本方案中，采用上述结构形式，在减轻托架重量的同时具有加强托架强度的优点。为了进一步减轻托架的重量，可将柱状件设置为内部中空的管状结构，其顶面为一平面。
较佳地，所述托架还包括：
多个第一加强件，沿所述第一方向与所述第一支撑件间隔设置，且所述第一加强件的底部固接于所述底板上；
多个第二加强件，沿第二方向与所述第二支撑件间隔设置，且所述第二加强件长度方向的两端至少有一端与所述第一加强件的侧面连接，或者，所述第一加强件贯穿所述第二加强件。
在本方案中，设置第一加强件和第二加强件以对底板和托架的强度进行加强。
较佳地，所述第一加强件、所述第二加强件和所述第二支撑件的顶面均在同一水平面上。
在本方案中，采用上述结构形式，以增加托架的支撑面与薄板之间的接触面积，进而防止薄板变形。
较佳地，所述第二支撑件与与其相邻的所述第一加强件之间的距离不大于800mm，所述第二支撑件与与其相邻的所述第二加强件之间的距离不大于800mm。
在本方案中，采用上述结构形式，以使第二支撑件、第一加强件的顶面和第二加强件的顶面形成的支撑面能满足对薄板支撑的强度和平整度的要求。
较佳地，所述托架还包括外围板，所述外围板的底部连接于所述底板的外边缘上面，所述外围板的侧面与所述外边缘的侧面平齐。
在本方案中，设置外围板以提高薄板的四周的强度，进而防止底板变形，以满足薄板对托架的强度要求。
较佳地，所述托架还包括连接装置，所述连接装置包括多个连接装置，所述连接装置沿所述外围板的长度方向间隔设置，所述连接装置的一端连接于所述托架的所述外围板，所述连接装置的另一端连接于另一所述托架的所述外围板，两个所述托架通过所述连接装置可拆卸连接。
在本方案中，设置连接装置，使得两个托架可以通过连接装置进行拼接，进而使得托架能满足不同尺寸的薄板的拼接需求。
较佳地，所述连接装置包括第一限位件、第二限位件和插销件，所述第一限位件长度方向的一个侧面连接于所述外围板的侧面，所述第二限位件长度方向的一个侧面连接于另一所述托架的所述外围板的侧面，所述第一限位件位于所述第二限位件的上方，所述第一限位件和所述第二限位件通过所述插销件可拆卸连接。
在本方案中，通过第一限位件和第二限位件对两个托架进行限位，通过插销限制第一限位件和第二限位件之间的移动，进而限制两个托架相对移动。
较佳地，所述第一限位件和第二限位件都为L型板，所述第一限位件和所述第二限位件拼接成一长方体，所述第一限位件和所述第二限位件的水平部分均对应地设置有通孔，所述插销件插接于所述通孔内，所述插销件为锥形插销。
在本方案中，通过L型板的配合以实现第一限位件和第二限位件在长度方向上的限位，通过插销件实现第一限位件和第二限位件在宽度方向上的限位。插销件设置为锥形的方便，插销件拆卸。
较佳地，所述托架还包括多个吊马，所述吊马连接于所述底板或者所述支撑组件，所述支撑组件的顶部高于所述吊马。
在本方案中，在托架上设置吊马，便于使用时对托架进行吊装。
一种托架的使用方法，其特点在于，其适用于如上所述的托架，所述使用方法包括如下步骤：
S11、将所述托架吊装至生产线上；
若所述托架的数量多于1个则进入步骤S12，若所述托架的数量为一个，则直接进入步骤S13，
S12、调整两个所述托架之间的距离，连接两个所述托架；
S13、将待拼接的薄板放置在所述托架上；
所述生产线上设置有相互间隔的滚轮，所述底板放置在所述滚轮上，通过所述滚轮的滚动可调节两个所述托架之间的距离，两个所述托架之间的间距为100mm。
在本方案中，通过将地板放置在生产线上的滚轮上，通过滚轮的滚动以调节两个托架之间的距离；通过连接两个托架以增大托架的支撑面的面积，以使托架适应不同尺寸的薄板。
一种薄板的拼接方法，其特点在于，其通过如上所述的托架对所述薄板进行拼接，其包括如下步骤：
S21、将放置在所述托架上的所述薄板的对接缝对准两个所述托架之间的间隙；
S22、调整CO2焊缝的间隙；
S23、在所述薄板的背面贴衬垫；两个所述薄板和所述衬垫形成焊接坡口，所述衬垫为陶瓷衬垫；
S24、采用CO2打底，双丝CO2盖面焊接工艺对两个所述薄板进行拼接焊接。
在本方案中，通过在薄板的背面贴衬垫以使得薄板和衬垫形成焊接坡口，以实现单面焊接双面成型，进而使得在对薄板进行拼接的过程中，不用翻身就可实现拼接。陶瓷与金属不浸润，因此使用陶瓷作为衬垫，便于焊接后将衬垫与薄板分离。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的薄板拼接托架，通过在底板上设置多个间隔设置的支撑组件，使得支撑组件的顶部形成一支撑面以支撑待拼接的薄板。支撑组件在对底板的强度进行加强的同时，可对薄板进行支撑。而底板用于将整个托架放置在生产线上的滚轮上以使得在对薄板进行拼接时，便于移动薄板，同时，也有利于将拼接好的薄板流转到下一工序进行其他工作。采用以上结构形式，使得薄板在拼接过程中，用于放置薄板的支撑面相对于薄板进行，以防止薄板在拼接过程中发生变形，同时，薄板可相对于生产线进行移动，进而方便薄板进行下一道工序。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的薄板拼接托架的立体结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的薄板拼接托架的局部放大立体结构示意图。
图3为本发明较佳实施例的薄板拼接托架中的连接装置的立体结构示意图。
图4为本发明较佳实施例的薄板拼接托架中的连接装置的爆炸结构示意图。
图5为本发明较佳实施例的托架使用方法的流程示意图。
图6为本发明较佳实施例的薄板拼接方法的流程示意图。
附图标记说明：
底板10
支撑组件20
第一支撑件201
第一连接板2011
第二连接板2012
第二支撑件202
加强筋板203
第一加强件30
第二加强件40
外围板50
连接装置60
第一限位件601
第二限位件602
插销件603
步骤S11-S13
步骤S21-S24
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图4所示，本实施例提供一种薄板拼接托架，这种托架主要用于对超过10m的薄板进行拼接时，对薄板起支撑作用。这种托架包括底板10和多个支撑组件20，多个支撑组件20沿第一方向间隔设置，多个支撑组件20的底部连接于底板10上，多个支撑组件20的顶部形成一支撑面，支撑面用于放置待拼接的薄板，支撑面的长和宽不小于薄板的长和宽。
其中，通过在底板10上设置多个间隔设置的支撑组件20，使得支撑组件20的顶部形成一支撑面以支撑待拼接的薄板。支撑组件20在对底板10的强度进行加强的同时，可对薄板进行支撑。而底板10用于将整个托架放置在生产线上的滚轮上以使得在对薄板进行拼接时，便于移动薄板，同时，也有利于将拼接好的薄板流转到下一工序进行其他工作。采用以上结构形式，使得薄板在拼接过程中，用于放置薄板的支撑面相对于薄板是静止的，以防止薄板在拼接过程中发生变形，同时，薄板可相对于生产线进行移动，进而方便薄板进入下一道工序。
需要说明的是，由于本实施例提供的托架是用于10m以上的薄板进行支撑，为了防止薄板变形，托架的支撑面的长和宽不小于待拼接薄板的长和宽。在本实施例中，底板10为一长16m、宽10.8m、厚15mm的钢板，当然该底板10是由不同尺寸，厚度为15mm的钢板拼接而成的。其中，如图1所示，沿托架的宽度方向称作第一方向，沿托架的长度方向称作第二方向。
在本实施例中，参照图2予以理解，支撑组件20包括第一支撑件201和多个第二支撑件202，第二支撑件202沿第一支撑件201的长度方向间隔设置，第一支撑件201的底部连接于底板10，第二支撑件202的底部固接于第一支撑件201的顶部，所有的第二支撑件202的顶端在同一水平面上以形成支撑面。所有的第二支撑件202在底板10上呈阵列分布。通过第一支撑件201对底板10进行加强的同时，用于对第二支撑件202起支撑作用。而第二支撑件202间隔地设置于第一支撑件201上，有利于减轻托架的重量，同时也有利于节省成本。第二支撑件在底板10上呈阵列分布，便于使得第二支撑件202形成一支撑面，进而满足薄板拼接所需的平整度的需求，同时也具有减小托架的重量的优点。
继续参照图2予以理解，第一支撑件201包括第一连接板2011和第二连接板2012，第一连接板2011的底部固接于底板10上，第二连接板2012的底面固接于第一连接板的顶面，第二连接板2012的底面和顶面的宽度大于第一连接板2011的顶面的宽度。其中，第一连接板2011为一16m长、220mm宽、10mm厚的一钢板，此钢板的长度方向与底板10的长度方向一致，此钢板16m*10mm的一个面作为底面与底板10焊接，另一个面为顶面与第二连接板2012焊接。第二连接板2012为一16m长、200mm宽、10mm厚的钢板，此钢板的长度方向与面板和第一连接板2011的长度方向一致，其宽度与长度方向所在的一个面与第一连接板2011的顶面焊接，第一连接板2011和第二连接板2012连接后形成一T型支撑件。第一连接板2011用于对底板10起加强作用，第二连接板2012用于支撑第二支撑件202，第二连接板2012顶面和底面的宽度大于第一连接板的顶面的宽度以增大第二支撑件202与第二连接板2012之间的接触面积，进而降低第二连接板2012上的应力，进而提高托架的强度。支撑组件20还包括加强筋板203，加强筋板203的底部固接于底板10上，加强筋板203的侧面固接于第一连接板2011的侧面。设置加强筋板203以加强第一支撑件201的强度，同时也具有加强底板10的强度的优点。
在本实施例中，参照图2予以理解，第二支撑件202为一柱状件，柱状件的底部连接于第二连接板2012的顶面上，柱状件的顶部在同一水平面上，第二支撑件202对应加强筋板203的位置。第二支撑件202采用柱状件，在减轻托架重量的同时具有加强托架强度的优点。在本实施例中，第二支撑件202是由高180mm、壁厚10mm和外径为180mm的钢管和一厚度为15mm、直径为400mm的圆钢板焊接而成的，其中，圆钢板的顶面用于支撑薄板，钢管的另一端用于与底板10连接。
参照图1和图2予以理解，托架还包括第一加强件30和第二加强件40，第一加强件30沿第一方向与第一支撑件201间隔设置，且第一加强件30的底部固接于底板10上；第二加强件40沿第二方向与第二支撑件202间隔设置，且第二加强件40长度方向的两端至少有一端与第一加强件30的侧面连接，或者，第一加强件30贯穿第二加强件40。设置第一加强件30和第二加强件40以对底板10和托架的强度进行加强。
在本实施例中，第一加强件30由长16m宽400mm厚15mm和长16m宽120mm厚15mm的两个钢板焊接成一T型件，其中T型件的长度方向与底板10的长度方向一致，T型件的顶面用于支撑薄板。第二加强件40由10.8m宽400mm厚15mm和长10.8m宽120mm厚15mm的两个钢板焊接成一T型件，这一T型件的长度方向与底板10的宽度方向一致，这个T型件的顶面也用于支撑薄板。第一加强件、第二加强件40和第二支撑件202的顶面均在同一水平面上。在本实施例中，构成第一加强件30的T型件的高度、构成第二加强件40的T型件的高度都为415mm，而且支撑组件20的高度也为415mm。采用上述结构形式，以增加托架的支撑面与薄板之间的接触面积，进而防止薄板变形。
而且第二支撑件202与与其相邻的第一加强件30之间的距离不大于800mm，第二支撑件202与与其相邻的第二加强件40之间的距离不大于800mm。采用上述结构形式，以使第二支撑件202、第一加强件30的顶面和第二加强件40的顶面形成的支撑面能满足对薄板支撑的强度和平整度的要求。
参照图1和图2予以理解，在本实施例中，托架还包括外围板50，外围板50的底部连接于底板10的外边缘上面，外围板50的侧面与外边缘的侧面平齐。设置外围板50以提高薄板的四周的强度，进而防止底板10变形，以满足薄板对托架的强度要求。外围板50采用角钢，其中角钢的腹板的底面与底板10的顶面焊接，角钢的面板与第一加强件30、第二加强件40和第二支撑件202的顶面平齐，一起作为支撑面对薄板进行支撑。在本实施例中，角钢的腹板的宽度为400mm，厚度为15mm，其面板的宽度为150mm，厚度为15mm，其长度与底板10的长度和宽度一致。
参照图1-图4予以理解，托架还包括连接装置60，连接装置60包括多个连接装置60，连接装置60沿外围板50的长度方向间隔设置，连接装置60的一端连接于托架的外围板50，连接装置60的另一端连接于另一托架的外围板50，两个托架通过连接装置可拆卸连接。设置连接装置，使得两个托架可以通过连接装置进行拼接，进而使得托架能满足不同尺寸的薄板的拼接需求。
其中，参照图3和图4予以理解，连接装置包括第一限位件601、第二限位件602和插销件603，第一限位件601长度方向的一个侧面连接于外围板50的侧面，第二限位件602长度方向的一个侧面连接于另一托架的外围板50的侧面，第一限位件601位于第二限位件602的上方，第一限位件601和第二限位件602通过插销件603可拆卸连接。通过第一限位件601和第二限位件602对两个托架进行限位，通过插销限制第一限位件601和第二限位件602之间的移动，进而限制两个托架相对移动。
在本实施例中，第一限位件601和第二限位件602都为L型板，第一限位件601和第二限位件602拼接成一长方体，第一限位件601和第二限位件602的水平部分均对应地设置有通孔，插销件603插接于通孔内，插销件603为锥形插销。通过L型板的配合以实现第一限位件601和第二限位件602在长度方向上的限位，通过插销件603实现第一限位件601和第二限位件602在宽度方向上的限位。插销件603设置为锥形的方便，插销件603拆卸。在本实施例中，第一限位件601和第二限位件602由长500mm、宽150mm、厚40mm的钢板和一长150mm、宽40mm、厚40mm的钢板焊接而成的L型板。
在本实施例中，在托架上还设置有多个吊马，吊马连接于底板10或者支撑组件20，支撑组件20的顶部高于吊马。在托架上设置吊马，便于使用时对托架进行吊装。需要说明的是，底板、第一支撑件、第二支撑件、第一加强件以及第二加强件之间的连接都采用焊接。
如图5所示，本实施例还提供一种托架的使用方法，这种托架的使用方法适用于如上的托架，使用方法包括如下步骤：
S11、将托架吊装至生产线上；
若托架的数量多于1个则进入步骤S12，若托架的数量为一个，则直接进入步骤S13，
S12、调整两个托架之间的距离，连接两个托架；
S13、将待拼接的薄板放置在托架上；
生产线上设置有相互间隔的滚轮，底板10放置在滚轮上，通过推动支架可调节两个托架之间的距离，两个托架之间的间距为100mm。
其中，通过将地板放置在生产线上的滚轮上，通过滚轮的滚动以调节两个托架之间的距离；通过连接两个托架以增大托架的支撑面的面积，以使托架适应不同尺寸的薄板。
当对长16m*宽10以下*厚12mm以下的薄板进行拼板和分段建造时，只使用一个托架就可完成。而对于16m*宽10以下*厚12mm以下的薄板，一个托架不能满足工艺要求，需要使用两个托架拼接以后才可满足要求。因此对于需要连个托架拼接后方可满足要求的薄板来说，在使用托架时，将两个托架上的吊马与吊车连接，然后通过吊车将托架吊装至生产线上，然后通过生产线上的滚轮调节相邻的两个托架之间的距离，其中两个托架之间的距离调整为100mm为宜。然后使用两个连接装置60上的插销将两个托架连接起来。这样就形成了一个长16m、宽超过21.6mm的超大支撑面。然后将两块宽10m的非结构面已焊接的薄板或者正反面都焊接的薄板吊装至托架上待拼接。而且，本实施例提供的托架可以三个甚至更多进行拼接。
如图6所示，本实施例还提供一种薄板的拼接方法，这种薄板的拼接方法通过如上的托架对薄板进行拼接，其包括如下步骤：
S21、将放置在托架上的薄板的对接缝对准两个托架之间的间隙；
S22、调整CO2焊缝的间隙；
S23、在薄板的背面贴衬垫；两个薄板和衬垫形成焊接坡口，衬垫为陶瓷衬垫；
S24、采用CO2打底，双丝CO2盖面焊接工艺对两个薄板进行拼接焊接。
在本方案中，通过在薄板的背面贴衬垫以使得薄板和衬垫形成焊接坡口，以实现单面焊接双面成型，进而使得在对薄板进行拼接的过程中，不用翻身就可实现拼接。陶瓷与金属不浸润，因此使用陶瓷作为衬垫，便于焊接后将衬垫与薄板分离。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
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