CN104759772A - 钢管束总装焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢管束总装焊接设备，包括起支承作用的基座，基座的两端分别设置有用于对钢管束纵横两端定位夹紧的移动式端部定夹装置，所述的移动式端部定夹装置可沿基座的长度方向移动；所述的基座上分别设置有用于竖直I型钢管束部件上料并支撑竖直I型钢管束部件的移动式翻转拨叉、固定式翻转拨叉，所述的基座上设置有用于支撑水平I型钢管束部件的翻转辊道，翻转辊道的上方设置有两组移动式焊接装置，所述的焊接装置分别可沿基座的长度方向和宽度方向移动；所述的焊接装置上设置有焊枪。本发明在保证产品质量与生产效率的同时，减轻了生产人员的劳动强度。

Description

钢管束总装焊接设备
技术领域
本发明涉及一种钢管束总装焊接设备。
背景技术
I型钢管束部件是一种新型钢结构墙体构件，它是由若干根薄壁U型钢管与一根用于封堵U型钢管开口的等宽方钢管叠加焊接在一起构成的。I型钢管束部件的外形结构见图1a至图1d，所示的是两支组焊完成的I型钢管束部件，而钢管束异形构件是指由两支I型钢管束部件经过装配焊接构成的L型、T型结构件，见图1e至图1h所示，。
目前I型钢管束的规格为：长度范围约为4000—12000mm，厚度范围约为130—200mm，高度范围约为310—2100mm，钢管束板厚约为4—8mm。
在I型钢管束部件组装焊接完成后，即可用于钢管束异形构件的装配与焊接生产，此道组焊工序原均为手工操作，存在着劳动强度大、生产效率低成本高及产品质量难以保证等问题。
发明内容
为了克服现有钢管束总装焊接工序手工操作存在的钢管束异形构件生产效率低、生产成本高、劳动强度大等缺陷，本发明提供一种在保证产品质量与生产效率的同时，减轻了生产人员的劳动强度的钢管束总装焊接设备。
本发明采用的技术方案是：
钢管束总装焊接设备，包括起支承作用的基座，其特征在于：所述的基座的两端分别设置有用于对钢管束纵横两端定位夹紧的移动式端部定夹装置，所述的移动式端部定夹装置可沿基座的长度方向移动；所述的基座的两端分别设置有用于竖直I型钢管束部件上料并支撑竖直I型钢管束部件的移动式翻转拨叉、固定式翻转拨叉，所述的基座上设置有用于支撑水平I型钢管束部件的翻转辊道，所述的翻转辊道的上方设置有两组移动式焊接装置，所述的焊接装置分别可沿基座的长度方向和宽度方向移动；所述的焊接装置上设置有焊枪，所述的焊枪倾斜设置，并且焊枪的头部与施焊位置相对应。
所述的移动式翻转拨叉或固定式翻转拨叉包括竖直钢管束承台，所述的竖直钢管束承台上设置有用于支撑竖直I型钢管束部件端部的台阶，所述的台阶的两侧设置有间距可调的具有对竖直I型钢管束部件侧扶夹紧功能的可90度翻转的拨杆，所述的拨杆与第一液压缸装置驱动连接。
所述的翻转辊道包括沿基座的长度方向上平行布置的多个可翻转的辊轴，多个可翻转的辊轴构成支撑水平I型钢管束部件的工作台面，所述的翻转辊道与第二液压缸装置驱动连接。
所述的焊接装置安装在一行走门架上，所述的行走门架的两端架设在所述的基座上并且可沿所述的基座的长度方向移动；所述的行走门架的高度高于竖直I型钢管束部件。
所述的行走门架上设置有横梁，所述的横梁上设置有可移动的焊接装置。
所述的基座的两侧分别平行设置有供所述的移动式端部定夹装置、行走门架移动的第一导轨和第二导轨，所述的第一导轨位于第二导轨的内侧。
所述的第二导轨上设置有用于水平I型钢管束部件侧部定位夹紧的侧部定夹装置，所述的侧部定夹装置的上端还具有可对水平I型钢管束部件进行竖直夹紧的压头。
所述的焊接装置上与竖直I型钢管束部件侧部触接的位置设置有对竖直I型钢管束部件侧扶定位的立辊。
所述的焊接装置上面向竖直I型钢管束部件顶部的位置，设置有对竖直I型钢管束部件顶部进行压紧的可上下升降的顶压辊，在焊接时下降压紧在竖直I型钢管束部件的顶部，确保竖直与水平I型钢管束部件的装配面紧密接触。
所述的移动式端部定夹装置上具有对竖直I型钢管束部件夹紧并使其脱离竖直钢管束承台的可上下升降的夹头。
上述钢管束总装焊接设备中的主要部件的功能特征如下：
1)翻转拨叉：在竖直I型钢管束上料到初始定位承台上时，对竖直钢管束装配定位前的临时侧扶夹紧机构，共有两套，其中一套位置固定，另一套可以沿基座的长度方向移动，以适应不同长度钢管束构件生产需要。每套翻转拨叉中设置有用于90°翻转的两根拨杆，拨杆呈垂直状态时用于侧扶钢管束。
2)翻转辊道：作为支撑钢管束的工作台，此工作台可以通过分组翻转方式，改变整体工作台面长度方向的尺寸，以适应不同长度钢管束装配焊接需要。同时也为了避让移动式端部定夹装置，使其能够无干涉地沿导轨运行。
3)钢管束：用于装配焊接构成钢管束异形件，包括水平I型钢管束部件与竖直I型钢管束部件。
4)焊接装置：用于支撑并带动焊枪实现钢管束的装配焊接，并在焊接时对竖直I型钢管束部件实现侧扶及顶压定位夹紧功能。
5)移动式端部定夹装置：作用于钢管束两端，实现钢管束纵横双向的定位夹紧，并在竖直I型钢管束部件定位时，可以提升竖直I型钢管束部件进行纵向移动，将竖直钢管束准确运至装配位置。
本发明的有益效果体现在：在保证产品质量与生产效率的同时，减轻了生产人员的劳动强度。
附图说明
图1a是竖直I型钢管束部件主视图。
图1b是竖直I型钢管束部件侧视图。
图1c是水平I型钢管束部件主视图。
图1d是水平I型钢管束部件侧视图。
图1e是T型钢管束构件主视图。
图1f是T型钢管束构件侧视图。
图1g是L型钢管束构件主视图。
图1h是L型钢管束构件侧视图。
图2a是本发明钢管束总装焊接设备整体结构示意图。
图2b是图2a的俯视图。
图2c是图2a的侧视图。
图3a1是水平I型钢管束部件吊装示意图。
图3a2是图3a1的侧视图。
图3b1是水平I型钢管束部件卸吊摆放在工作台上,并纵横双向定位夹紧示意图。
图3b2是图3b1的侧视图。
图3c1是竖直I型钢管束部件吊装，放于翻转拨叉承台上定位的示意图。
图3c2是图3c1的侧视图。
图3d1是翻转拨叉翻起，侧扶夹紧竖直I型钢管束部件的示意图。
图3d2是图3d1的侧视图。
图3e1是焊接装置移动进入钢管束并侧扶，翻转拨叉落下的示意图。
图3e2是图3e1的侧视图。
图3f1是移动式端部定夹装置移动定位并夹紧竖直I型钢管束部件的示意图。
图3f2是图3f1的侧视图。
图3g1是移动式端部定夹装置提升竖直I型钢管束部件的示意图。
图3g2是图3g1的侧视图。
图3h1是移动式端部定夹装置提升竖直I型钢管束部件，与焊接装置同步运行至钢管束装配位置的示意图。
图3h2是图3h1的侧视图。
图3i1是移动式定夹装置落下钢管束，使水平与竖直钢管束自动装配，焊接装置从钢管束中心位置开始向两端施焊的示意图。
图3i2是图3i1的侧视图。
图3j1是移动式端部定夹装置松开钢管束并向外侧退让，使焊接装置将钢管束焊缝全部施焊的示意图。
图3j2是图3j1的侧视图。
图3k1是移动式端部定夹装置及焊接装置向外侧退让，留出钢管束构件吊装空间的示意图。
图3k2是图3k1的侧视图。
图3l1是钢管束构件吊离总装焊接设备，并准备进行下一构件的焊接生产的示意图。
图3l2是图3l1的侧视图。
图4a是翻转拨叉水平状态的结构示意图。
图4b是翻转拨叉竖直状态的结构示意图。。
图5a图4a的俯视图。
图5b是图4b的俯视图。
图6a是翻转辊道竖直状态的结构示意图。
图6b是图6a侧视图。
图7a是翻转辊道翻转后状态的结构示意图。
图7b是图7a侧视图。
图8a是焊接装置横向移动示意图。
图8b是焊接装置纵向移动示意图。
具体实施方式
参照图2a至图8b，钢管束总装焊接设备，包括起支承作用的基座1，所述的基座1的两端分别设置有用于对钢管束纵横两端定位夹紧的移动式端部定夹装置121、122，所述的移动式端部定夹装置121、122可沿基座的长度方向移动；所述的基座的两端分别设置有用于竖直I型钢管束部件上料并支撑竖直I型钢管束部件A的移动式翻转拨叉22、固定式翻转拨叉21，所述的基座上设置有用于支撑水平I型钢管束部件B的翻转辊道3，所述的翻转辊道3的上方设置有两组移动式焊接装置11，所述的焊接装置11分别可沿基座1的长度方向和宽度方向移动；所述的焊接装置11上设置有焊枪4，，所述的焊枪倾斜设置，并且焊枪的头部与施焊位置相对应。
所述的移动式翻转拨叉22或固定式翻转拨叉21包括竖直钢管束承台211，所述的竖直钢管束承台211上设置有用于支撑竖直I型钢管束部件端部的台阶，所述的台阶的两侧设置有间距可调的具有对竖直I型钢管束部件侧扶夹紧功能的可90度翻转的拨杆212，所述的拨杆212与第一液压缸装置213驱动连接。
所述的翻转辊道3包括沿基座1的长度方向上平行布置的多个可翻转的辊轴31，多个可翻转的辊轴31构成支撑水平I型钢管束部件的工作台面，所述的翻转辊道与第二液压缸装置5驱动连接。
所述的焊接装置11安装在一行走门架10上，所述的行走门架10的两端架设在所述的基座1上并且可沿所述的基座的长度方向移动；所述的行走门架10的高度高于竖直I型钢管束部件。
所述的行走门架10上设置有横梁，所述的横梁上可移动的设置有焊接装置11。
所述的基座1的两侧分别平行设置有供所述的移动式端部定夹装置121、122、行走门架10移动的第一导轨7和第二导轨9，所述的第一导轨7位于第二导轨9的内侧。
所述的第二导轨9上设置有用于水平I型钢管束部件侧部定位夹紧的侧部定夹装置8，所述的侧部定夹装置8的上端还具有可对水平I型钢管束部件进行竖直夹紧的压头。
所述的焊接装置11上与竖直I型钢管束部件侧部触接的位置设置有对竖直I型钢管束部件侧扶定位的立辊112。
所述的焊接装置11上面向竖直I型钢管束部件顶部的位置设置有对竖直I型钢管束部件顶部进行压紧的可上下升降的顶压辊111，在焊接时下降压紧在竖直I型钢管束部件的顶部，确保竖直与水平I型钢管束部件的装配面紧密接触。
所述的移动式端部定夹装置121、122上具有对竖直I型钢管束部件夹紧并使其脱离竖直钢管束承台的可上下升降的夹头。
本实施例明的工作过程如下：
1、水平I型钢管束部件吊装与定位夹紧：操作人员用起重设备将用于装配焊接的水平I型钢管束部件B，吊至总装设备的翻转辊道的工作台上，放平并适当调整好摆放位置，利用侧部定夹装置对水平I型钢管束部件进行各向定位与夹紧，见图3a1至3b2所示。
2、竖直I型钢管束部件的吊装：操作人员采用起重设备，将用于装配焊接的竖直I型钢管束部件A，吊运至翻转拨叉的承台上，并适当调整好位置，见图3c1和图3c2所示.
3、翻转拨叉侧扶：当竖直I型钢管束部件吊运至翻转拨叉的承台上后，翻转拨叉在动力驱动下，实现90°向上翻转，从竖直I型钢管束部件的两侧对其进行侧扶定位，然后操作人员松开竖直I型钢管束部件上的吊具，见图3d1和图3d2所示。
4、焊接装置跨入竖直I型钢管束部件：两台行走门架从竖直I型钢管束部件两侧，相对移近竖直I型钢管束部件，并保持适当位置，使安装在行走门架上的焊接装置能够通过移动式端部定夹装置与竖直I型钢管束部件之间的空隙，移入并跨在竖直I型钢管束部件上，焊接装置两侧的立辊，对竖直I型钢管束部件实现侧扶定位后，翻转拨叉反向翻转90°恢复水平原位，避让焊接装置，使其可以无障碍地向竖直I型钢管束部件中心移动，见图3e1和图3e2所示。
5、竖直I型钢管束部件端部定位夹紧：当焊接装置完全跨入竖直I型钢管束部件后，移动式定夹装置从竖直I型钢管束部件两端部，相对移向竖直I型钢管束部件，对竖直I型钢管束部件实行端部定位与夹紧，见图3f1和图3f2所示。
6、竖直I型钢管束部件的提升及水平移动：竖直I型钢管束部件定位夹紧完成后，移动式端部定夹装置的水平夹头带动竖直I型钢管束部件提升脱离翻转拨叉的承台，并与焊接装置同步纵向运行，将竖直I型钢管束部件拖运到装配焊接位置，见图3g1至图3h2所示。
7、钢管束异形构件的装配与焊接：竖直I型钢管束部件被拖动到装配位上方后，移动式端部定夹装置的水平夹头下降，带动竖直I型钢管束部件落下并与水平I型钢管束部件自动装配后，两套焊接装置带动焊枪从竖直I型钢管束部件中心位置开始向两端部横向施焊，见图3i1和图3i2所示。
8、移动式端部定夹装置松卡避让：当焊接装置带动焊枪接近竖直I型钢管束部件两端部时，移动式端部定夹装置松卡并从移动式端部定夹装置两端部向外退让一定距离，使焊接装置能够无干涉地对钢管束焊缝全部施焊，见图3j1和图3j2所示。
9、焊接装置移出钢管束：当焊枪完成钢管束全长焊接后，焊接装置带动焊枪继续向钢管束外部移动，直到焊接装置全部脱离钢管束，并与钢管束保持一定距离，以便留出钢管束构件卸料吊装空间，见图3k1和图3k2所示。
10、钢管束构件卸料：竖直I型钢管束部件松卡同时，水平I型钢管束部件的各向夹紧块也松卡，并回复原位，操作人员使用起重设备，将装配焊接完成的钢管束异形构件吊离设备，并进行后续构件的生产准备，见图3l1和图3l2所示。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.钢管束总装焊接设备，包括起支承作用的基座，其特征在于：所述的基座的两端分别设置有用于对钢管束纵横两端定位夹紧的移动式端部定夹装置，所述的移动式端部定夹装置可沿基座的长度方向移动；所述的基座的两端分别设置有用于竖直I型钢管束部件上料并支撑竖直I型钢管束部件的移动式翻转拨叉、固定式翻转拨叉，所述的基座上设置有用于支撑水平I型钢管束部件的翻转辊道，所述的翻转辊道的上方设置有两组移动式焊接装置，所述的焊接装置分别可沿基座的长度方向和宽度方向移动；所述的焊接装置上设置有焊枪，所述的焊枪倾斜设置，并且焊枪的头部与施焊位置相对应。
2.如权利要求1所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的移动式翻转拨叉或固定式翻转拨叉包括竖直钢管束承台，所述的竖直钢管束承台上设置有用于支撑竖直I型钢管束部件端部的台阶，所述的台阶的两侧设置有间距可调的具有对竖直I型钢管束部件侧扶夹紧功能的可90度翻转的拨杆，所述的拨杆与第一液压缸装置驱动连接。
3.如权利要求2所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的翻转辊道包括沿基座的长度方向上平行布置的多个可翻转的辊轴，多个可翻转的辊轴构成支撑水平I型钢管束部件的工作台面，所述的翻转辊道与第二液压缸装置驱动连接。
4.如权利要求3所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的焊接装置安装在一行走门架上，所述的行走门架的两端架设在所述的基座上并且可沿所述的基座的长度方向移动；所述的行走门架的高度高于竖直I型钢管束部件。
5.如权利要求4所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的行走门架上设置有横梁，所述的横梁上可移动的设置有焊接装置。
6.如权利要求5所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的基座的两侧分别平行设置有供所述的移动式端部定夹装置、行走门架移动的第一导轨和第二导轨，所述的第一导轨位于第二导轨的内侧。
7.如权利要求6所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的第二导轨上设置有用于水平I型钢管束部件侧部定位夹紧的侧部定夹装置，所述的侧部定夹装置的上端还具有可对水平I型钢管束部件进行竖直夹紧的压头。
8.如权利要求7所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的焊接装置上与竖直I型钢管束部件侧部触接的位置设置有对竖直I型钢管束部件侧扶定位的立辊。
9.如权利要求8所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的焊接装置上面向竖直I型钢管束部件顶部的位置设置有对竖直I型钢管束部件顶部进行压紧的可上下升降的顶压辊。
10.如权利要求9所述的钢管束总装焊接设备，其特征在于：所述的移动式端部定夹装置上具有对竖直I型钢管束部件夹紧并使其脱离竖直钢管束承台的可上下升降的夹头。
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