CN104874947A - 一种建筑钢结构自动焊接装置 - Google Patents

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贺明玄
刘春波
沈峰
袁敏
茅玉婷
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宝钢钢构有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps

Abstract

本发明公开了一种建筑钢结构自动焊接装置,其特点是焊接机器人由悬挂装置设置在焊接胎架上方,所述焊接胎架由数个支撑架和翻转机组成;所述翻转机由轨道、机架和举升小车组成;所述举升小车为设有升降机构的台车;所述悬挂支架由立柱、轨道横梁、悬臂梁和竖向导杆组成;所述焊接机器人倒置于竖向导杆上且随竖向导杆在悬挂装置上实现三维空间的运动,实现钢结构件全方位焊缝的自动焊接。本发明与现有技术相比具有结构简单,装卸迅速,焊接控制精准,焊缝质量好,工作效率高,尤其适用于柱身截面为H型、箱型和十字柱、梁等常见钢结构件的自动焊接。

Description

一种建筑钢结构自动焊接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑钢结构制作技术领域,尤其是一种建筑钢结构自动焊接装置。
背景技术
[0002] 随着工业自动化水平及机器人焊接技术的进步和焊接技术工人等劳动资源紧缺以及产品质量要求提高,建筑钢结构逐步走向自动化是必然趋势。工业机器人技术已经日益成熟,特别是配置CO2气体保护焊的焊接机器人技术已经广泛应用于汽车制造、工程机械等行业,焊接机器人的控制系统和厚板焊接技术已经可以满足建筑钢结构的焊接质量要求,机械轨道加工精度控制技术,以及液压翻转机械设备技术均已十分成熟。但由于建筑钢结构构件的尺寸较大、结构形式多样,一直没有实现其产品的自动化焊接。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种建筑钢结构自动焊接装置,采用构件自动翻转装置和倒置于三维滑轨上的焊接机器人的移动焊接,实现建筑钢结构件全位置焊缝的自动焊接,尤其适用于柱身截面为H型、箱型、十字的柱和梁等常见钢结构件的类型,具有装卸简单迅速、焊接控制方便、焊接质量和效率高的优点。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:一种建筑钢结构自动焊接装置,包括焊接胎架和焊接机器人,其特点是焊接机器人由悬挂装置设置在焊接胎架上方,所述焊接胎架由设置在焊接工位上的数个支撑架和构件翻转机组成,构件翻转机设置在焊接工位的两端,支撑架设置在构件翻转机两侧;所述构件翻转机由轨道、机架、翻转臂和举升小车组成;所述机架上设有行走机构,机架设置在轨道上且由行走机构驱动作X轴向行走;所述翻转臂为“L”形,其转臂由转轴及轴承座与举升小车固定连接,翻转臂在举升小车上定轴翻转;所述举升小车为设有升降机构的台车,举升小车由移动副设置在机架上作Y轴向移动,移动副与轨道为垂直设置;所述悬挂装置由横梁与数根立柱固定连接的支架上设置悬臂梁和竖向导杆组成;所述悬臂梁由齿条轨道设置在横梁上且由机构驱动作X轴向行走;所述竖向导杆由齿条轨道设置在悬臂梁上由机构驱动作Y和Z轴向移动;所述焊接机器人倒置于竖向导杆上且随竖向导杆在悬挂装置上进行三维空间的运动,实现钢结构件全位置焊缝的自动焊接。
[0005] 所述翻转臂每次翻转的转角为90°。
[0006] 所述焊接胎架至少由两个焊接工位的支撑架和构件翻转机组成。
[0007] 本发明与现有技术相比具有结构简单,装卸迅速,焊接控制精准,实现全方位的连续自动焊接,焊缝质量好且工作效率高,较好的解决了因建筑钢结构结构形式不固定、焊缝位置不统一而产生的机器人自动焊接的困难,尤其适用于柱身截面为H型、箱型和十字柱、梁等常见钢结构件的自动焊接。
附图说明
[0008] 图1为本发明结构示意图;
图2为图1侧视图;
图3为翻转机结构示意图;
图4为本发明具体应用不意图;
图5为图4侧视图。
具体实施方式
[0009] 参阅附图1~附图2,本发明由焊接胎架I和焊接机器人4组成,所述焊接机器人4由悬挂装置3设置在焊接胎架I上方,所述焊接胎架I由设置在焊接工位上的数个支撑架21和构件翻转机2组成,构件翻转机2设置在焊接工位的两端,支撑架21设置在构件翻转机2两侧;所述构件翻转机2由轨道5、机架7、翻转臂8和举升小车11组成;所述机架7上设有行走机构6,机架7设置在轨道5上且由行走机构6驱动作X轴向行走;所述翻转臂8为“L”形,其转臂由转轴及轴承座9与举升小车11固定连接,翻转臂8在举升小车11上定轴翻转;所述举升小车11为设有升降机构的台车,举升小车11由移动副22设置在机架7上作Y轴向移动,移动副22与轨道5为垂直设置;所述悬挂装置3由横梁13与数根立柱12固定连接的支架上设置悬臂梁14和竖向导杆15组成;所述悬臂梁14由齿条轨道设置在横梁13上且由机构驱动作X轴向行走;所述竖向导杆15由齿条轨道设置在悬臂梁14上由机构驱动作Y和Z轴向移动;所述焊接机器人4倒置于竖向导杆15上且随竖向导杆15在悬挂装置3上进行三维空间的运动,实现建筑钢结构件全位置焊缝的自动焊接;所述焊接胎架I至少由两个焊接工位的支撑架21和构件翻转机2组成。
[0010] 参阅附图3,所述构件翻转机2由轨道5、机架7、翻转臂8和举升小车11组成;所述机架7上设有行走机构6,机架7设置在轨道5上且由行走机构6驱动作X轴向行走;所述翻转臂8为“L”形,其转臂由转轴及轴承座9与举升小车11固定连接,翻转臂8在举升小车11上定轴翻转;所述举升小车11为设有升降机构的台车,举升小车11由移动副22设置在机架7上作Y轴向移动,移动副22与轨道5为垂直设置。所述轨道5和行走机构6用于调整两构件翻转机2的纵向位置及之间的距离,使构件翻转机2的操作位置避开构件上牛腿、筋板等障碍物。
[0011] 参阅附图4~附图5,本发明是这样进行构件的自动焊接:通过车间内桥式起重机,将钢结构件23放置于焊接胎架I上,调整两构件翻转机2的纵向位置及之间的距离,使构件翻转机2的操作位置避开构件上牛腿、筋板等障碍物,并将焊接工位上的各支撑架21基准位置对其,以便于后续机器人自动焊接寻位快速、准确,然后调用预先编制完成的焊接机器人4工作程序,对钢结构件23进行焊接。待构件初始状态所有焊缝焊接完毕后,提升焊接机器人4及焊枪,通过构件翻转机2上的翻转臂8对钢结构件23进行翻转,翻转臂8每次翻转的转角为90°,将钢结构件23底面未焊接的焊缝调整至上面或侧面,直至所有焊缝全部完成焊接。
[0012] 以上只是对本发明作进一步的说明,并非用以限制本专利,凡为本每次翻转的转角为90°等效实施,均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种建筑钢结构自动焊接装置,包括焊接胎架(I)和焊接机器人(4),其特征在于焊接机器人(4 )由悬挂装置(3 )设置在焊接胎架(I)上方,所述焊接胎架(I)由设置在焊接工位上的数个支撑架(21)和构件翻转机(2)组成,构件翻转机(2)设置在焊接工位的两端,支撑架(21)设置在构件翻转机(2)两侧;所述构件翻转机(2)由轨道(5)、机架(7)、翻转臂(8 )和举升小车(11)组成;所述机架(7 )上设有行走机构(6 ),机架(7 )设置在轨道(5 )上且由行走机构(6)驱动作X轴向行走;所述翻转臂(8)为“L”形,其转臂由转轴及轴承座(9)与举升小车(11)固定连接,翻转臂(8)在举升小车(11)上定轴翻转;所述举升小车(11)为设有升降机构的台车,举升小车(11)由移动副(22 )设置在机架(7 )上作Y轴向移动,移动副(22)与轨道(5)为垂直设置;所述悬挂装置(3)由横梁(13)与数根立柱(12)固定连接的支架上设置悬臂梁(14)和竖向导杆(15)组成;所述悬臂梁(14)由齿条轨道设置在横梁(13)上且由机构驱动作X轴向行走;所述竖向导杆(15)由齿条轨道设置在悬臂梁(14)上由机构驱动作Y和Z轴向移动;所述焊接机器人(4)倒置于竖向导杆(15)上且随竖向导杆(15)在悬挂装置(3)上进行三维空间的运动,实现钢结构件全位置焊缝的自动焊接。
2.根据权利要求1所述建筑钢结构自动焊接装置,其特征在于所述翻转臂(8)每翻转一次为90°转角。
3.根据权利要求1所述建筑钢结构自动焊接装置,其特征在于所述焊接胎架(I)至少由两个焊接工位的支撑架(21)和构件翻转机(2)组成。
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