[发明专利]一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置

说明书

本发明涉及焊后应力处理技术领域，尤其涉及一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置，包括移动机器人底座、设于移动机器人底座上的夹持架、振动时效设备、控制器收纳装置、小型机械臂、储能电池和总控制器；振动时效设备的激振器可被夹持在夹持架中，夹持架的一侧依次设有控制器收纳装置和储能电池，储能电池的前侧分别设有小型机械臂和总控制器；总控制器通过导线分别与移动机器人底座、夹持架、振动时效设备、控制器收纳装置、小型机械臂和储能电池电性连接，用于控制各设备动作。本发明可搭载振动时效应力处理设备前往结构件处自动进行振动时效应力处理；可提升工业生产效率，减少工人的劳动强度，为工作人员的人身安全提供保障。

技术领域

本发明涉及焊后应力处理技术领域，尤其涉及一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置。

背景技术

中国的制造业水平正在逐步提高。船舶、港口装备、海洋工程装备、焊接材料等优势制造业在国内迅猛发展，成为国民经济发展的重要支柱。结构件的质量是制约制造业水平的关键，通常于焊接结束后，结构件中会有大量的残余应力存在，这些残余应力大多集中在焊缝附近，在结构件投入使用后，结构件所承载的工作应力就会与焊接产生的残余应力相叠加，当叠加后的数值超过材料的屈服极限时，结构件就会在焊缝附近产生断裂现象。即使焊接后的结构件中残余应力值远远低于其材料的屈服极限，但如果存在严重的应力集中现象，也可能导致结构件在运输和使用过程中因残余应力的释放而发生永久性的塑性变形，从而影响结构件的尺寸、形状、精度等等。因此，焊接结束后的焊后应力处理是十分重要的一环。

目前，处理残余应力的方法多种多样，不同方法存在各自的优势但又有着一定的局限性，如自然时效法处理周期太长，热时效法资源占用多、场地占用大、设备资金投入大等等。而振动时效法原理简单，其实质是以振动的方式给结构件施加动应力，使该动应力与结构件本身的残余应力叠加，从而达到或超过材料的微观屈服极限，以使得结构件发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，从而达到防止结构件变形与开裂的目的。振动时效法能够降低并均化结构件内部的残余应力，且成本极小，十分适合处理焊后残余应力，但目前振动时效的应力处理依赖于人工作业，需要工作人员于工业生产现场将夹持装置和激振器等设备手工固定于结构件上，振动加速度、共振频率、共振时间等参数的选择也需要工作人员设置，人力资源占用较多。

因此，本发明提供了一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置，用于解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置，以协助在工业生产环境下自动的进行振动时效应力处理，有效提高生产效率，减少部分危险生产环境对人力的需求，为工作人员的人身安全提供保障。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种结构件残余应力用自动振动时效应力处理装置，包括移动机器人底座、设于移动机器人底座上的夹持架、振动时效设备、控制器收纳装置、小型机械臂、储能电池和总控制器；

所述振动时效设备的激振器可被夹持在夹持架中，所述夹持架的一侧依次设有控制器收纳装置和储能电池，所述储能电池的前侧分别设有小型机械臂和总控制器；

所述总控制器通过导线分别与移动机器人底座、夹持架、振动时效设备、控制器收纳装置、小型机械臂和储能电池电性连接，用于控制各设备动作。

优选地，所述移动机器人底座包括履带式移动底盘、以及设于履带式移动底盘上的底座上表面，所述底座上表面上分别安装有平面旋转机构和旋转表面，所述旋转表面通过下方的旋转盘与底座上表面活动连接，所述平面旋转机构底部的输出端通过安装在履带式移动底盘上的传动装置与旋转盘连接，当平面旋转机构驱动传动装置转动时，使得旋转表面可相对底座上表面在平面内做旋转运动。

优选地，所述履带式移动底盘的前侧分别设有第一摄像头和红外测距传感器，所述第一摄像头和红外测距传感器用于采集前方图像和检测前方物体的距离。