CN105108401A - 一种脚手架盘扣快速焊接装置 - Google Patents

一种脚手架盘扣快速焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脚手架盘扣快速焊接装置，包括：基台、侧架、横梁架、工作架、夹持机构、焊接机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构，基台水平布置，侧架安装在基台上，横梁架与侧架连接；工作架上设有用于对竖管进行轴向固定的固定部件；第一驱动机构用于驱动工作架进行轴向转动；夹持机构用于对盘扣件进行夹持；第二驱动机构用于驱动夹持机构进行移动；焊接机构安装在横梁架上且位于工作架上方；第三驱动机构用于驱动焊接机构沿着竖管的轴向方向进行来回移动；第四驱动机构用于驱动焊接机构沿着竖管的径向方向进行上下移动。本发明所提供的脚手架盘扣快速焊接装置实现了盘扣件的机械化焊接的目的。

Description

一种脚手架盘扣快速焊接装置
技术领域
本发明涉及脚手架焊接设备领域，尤其涉及一种脚手架盘扣快速焊接装置。
背景技术
脚手架是建筑行业中必不可少的作业设施。脚手架通常都是由金属竖管和金属横管纵横交错搭接而成，而在安装过程中，为了提高安装速度，一般都会在金属竖管的外周焊接盘扣，再配合横管上可插入部件与盘扣配合实现安装。
而现有盘扣焊接技术中，都是采用人手焊接，其加工的精度较差，而且效率较低，难以满足大批量生产的需要。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种脚手架盘扣快速焊接装置，以实现盘扣件的机械化焊接方式。
需要说明的是：本文中，竖管是指固定安装在工作架上的竖管，竖管的径向方向、竖管的轴线方向均是以固定安装在工作架上的竖管放置方位为参照。
本发明提出了一种脚手架盘扣快速焊接装置，包括：基台、侧架、横梁架、工作架、夹持机构、焊接机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构，其中：
基台水平布置，侧架竖直安装在基台的两侧，横梁架位于基台的上方并与侧架连接；
工作架水平布置在基台和横梁架之间，工作架上设有用于对竖管进行轴向固定的固定部件；
第一驱动机构安装在基台，并且，第一驱动机构与工作架连接用于驱动工作架进行轴向转动；
夹持机构用于对盘扣件进行夹持；
第二驱动机构安装在工作架上，并且，第二驱动机构并与夹持机构连接用于驱动夹持机构沿着竖管的径向方向进行来回移动；
焊接机构安装在横梁架上且位于工作架上方；
第三驱动机构与焊接机构连接用于驱动焊接机构沿着竖管的轴向方向进行来回移动；
第四驱动机构与焊接机构连接用于驱动焊接机构沿着竖管的径向方向进行上下移动。
优选地，工作架包括沿着水平方向依次并列设置的第一固定机构、支撑机构和第二固定机构，第一固定机构和第二固定机构的相对面上均设有固定部件，竖管通过第一固定机构和第二固定机构上的两个固定部件相互配合进行轴向固定；支撑机构上设有供竖管卡入的卡槽。
优选地，位于第一固定机构上的固定部件为轴套，轴套上设有贯通侧壁的定位孔，定位孔内装有与其适配的定位销。
优选地，位于第二固定机构上的固定部件为顶柱。
优选地，夹持机构包括第一夹持组和第二夹持组，第一夹持组和第二夹持组环形交错布置在竖管的外周，并且，沿着竖管轴向方向，第一夹持组所在平面与第二夹持组所在平面之间间隔有距离。
优选地，第一夹持组和第二夹持组均包括至少一个夹持模块，夹持模块包括夹持头，夹持头上设有与盘扣件适配的夹持槽，夹持头上靠近夹持槽位置设有磁铁块用于对夹持槽内的盘扣件进行吸附。
优选地，支撑机构上还设有沿着竖管径向方向布置的滑槽，滑槽内设有可沿滑槽进行来回移动的滑块；滑块通过水平布置的连杆与夹持头连接；第二驱动机构均安装在支撑机构上并与滑块连接用于驱动滑动进行来回移动，在滑块的移动过程中，夹持头随之移动。
优选地，任意相邻的两个夹持头所夹持的盘扣件在与竖管进行对接时，其对接缝在同一直线上。
优选地，竖管的两端对称设有定位孔，且当夹持模块总数为四个时，至少有一个夹持模块中的夹持头的夹持槽沿着两个定位孔的中心连线对称。
优选地，焊接机构包括移动架和焊枪，焊枪安装在移动架上，移动架安装在横梁架上；第三驱动机构安装在横梁架上，第三驱动机构与移动架连接并可驱动移动架沿着竖管的轴向方向进行水平移动；第四驱动机构安装在移动架上，第四驱动机构与焊枪连接并可驱动焊枪沿着竖管的径向方向进行竖直移动。
优选地，焊枪的数量与支撑机构的数量一致。
优选地，侧架上还安装有用于遮挡焊接火花的挡板。
优选地，侧架上还安装有用于驱动挡板进行竖直移动的动力机构。
优选地，还包括接地防护机构，接地防护机构包括用于夹持竖管的接地夹头，接地夹头有导电材料制作而成，接地夹头的一端连接接地线。
优选地，接地夹头的夹持部位为与竖管外径适配的弧形槽。
优选地，接地保护机构还包括接地驱动机构，接地驱动机构安装在支撑机构上，并且，接地驱动机构与接地夹头连接用于驱动接地夹头沿着竖管的径向方向进行移动。
本发明通过工作架对竖管进行固定，并通过第一驱动机构驱动工作架进行轴向转动，使得竖管可随着工作架的转动而进行轴向转动；通过夹持机构对盘扣件进行夹持，并通过其二驱动机构驱动夹持机构沿着竖管的径向方向进行移动，使得盘扣件与竖管进行对接；通过第三驱动机构驱动焊接机构沿着竖管的轴向方向进行来回移动；通过第四驱动机构驱动焊接机构沿着竖管的径向方向进行上下移动，从而完成对盘扣件与竖管之间的对接缝的焊接。且由于竖管可随着工作架的转动而进行轴向转动，因此，在焊接过程中，每完成一条对接缝的焊接后，第一驱动机构会驱动工作架进行转动，使得下一条未焊接的对接缝转入焊接机构所在的焊接区内进行焊接，从而实现了焊接面的自动翻转；且由于夹持头上设有与盘扣适配的夹持槽，夹持头上靠近夹持槽位置设有磁铁块用于吸附盘扣；因此，当盘扣件与竖管焊接固定后，第二驱动机构可直接驱动夹持头移动，使得夹持头自动与盘扣件脱离，以方便竖管的取出；从而实现了盘扣件的自动上料和自动下料。
综上所述，本发明所提供的脚手架盘扣快速焊接装置实现了盘扣件的机械化焊接的目的，提高加工精度和生产效率，适用于企业规模化生产的需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述第一固定机构的结构示意图；
图3为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述第二固定机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述支撑机构的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-4所示，图1为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置的结构示意图；图2为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述第一固定机构的结构示意图；图3为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述第二固定机构的结构示意图；图4为本发明提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置中所述支撑机构的结构示意图。
参照图1-4，本发明实施例提出的一种脚手架盘扣快速焊接装置，包括：基台1、侧架2、横梁架3、工作架4、夹持机构5、焊接机构6、第一驱动机构7、第二驱动机构8、第三驱动机构9、第四驱动机构10和接地防护机构16，其中：
基台1水平布置，侧架2竖直安装在基台1的两侧，横梁架3位于基台1的上方并与侧架2连接。
工作架4水平布置在基台1和横梁架3之间，工作架4包括沿着水平方向依次并列设置的第一固定机构401、支撑机构402和第二固定机构403，第一固定机构401和第二固定机构403的相对面上均设有固定部件13，竖管11通过第一固定机构401和第二固定机构403上的两个固定部件13相互配合进行轴向固定；支撑机构402上设有供竖管11卡入的卡槽4021；竖管11在固定时，先将竖管11的中部卡入卡槽4021内，并通过第一固定机构401和第二固定机构403上的固定部件13将竖管11进行轴向固定。
第一驱动机构7安装在基台1，并且，第一驱动机构7与工作架4连接用于驱动工作架4进行轴向转动，且工作架4在转动过程中，竖管11随之转动。
夹持机构5用于对盘扣件12进行夹持，夹持机构5包括第一夹持组和第二夹持组，第一夹持组和第二夹持组环形交错布置在竖管11的外周，并且，沿着竖管11轴向方向，第一夹持组所在平面与第二夹持组所在平面之间间隔有距离；第一夹持组和第二夹持组均包括至少一个夹持模块，夹持模块包括夹持头501，夹持头501上设有与盘扣件12适配的夹持槽，夹持头501上靠近夹持槽位置设有磁铁块18用于对夹持槽内的盘扣件12进行吸附，并且任意相邻的两个夹持头501所夹持的盘扣件12在与竖管11进行对接时，其对接缝在同一直线上，这种结构的设计，使得焊接机构6一次性可以完成对相邻两个盘扣件12之间的对接缝的焊接，从而加快焊接速度。
第二驱动机构8安装在工作架4上，并且，第二驱动机构8并与夹持机构5连接用于驱动夹持机构5沿着竖管11的径向方向进行来回移动；在盘扣件12与竖管11对接时，先将盘扣件12放入夹持头501中的夹持槽内，利用磁铁块18的吸附作用使得盘扣件12固定在夹持槽不脱离；然后，利用第二驱动机构8驱动夹持头501移动，使得夹持头501所夹持的盘扣件12与竖管11上的焊接面贴合，进入待焊接状态；且当焊接结束后，第二驱动机构8驱动夹持头501再次移动，使得夹持头501与盘扣件12脱离。
焊接机构6包括移动架601和焊枪602，焊枪602安装在移动架601上，移动架601安装在横梁架3上；第三驱动机构9安装在横梁架3上，第三驱动机构9与移动架601连接并可驱动移动架601沿着竖管11的轴向方向进行水平移动；第四驱动机构10安装在移动架601上，第四驱动机构10与焊枪602连接并可驱动焊枪602沿着竖管11的径向方向进行来回移动；焊接工作开始时，第四驱动机构10驱动焊枪602下移至焊接工位处，第三驱动机构9驱动移动架601进行水平移动，使得焊枪602沿着焊缝行走，从而完成盘扣件12与竖管11的焊接。焊接工作结束时，焊枪602复位；此时，第一驱动机构7驱动工作架4转动，将下一条未焊接的对接缝转入焊接工位处，焊枪602再次开始动作。
接地防护机构16包括用于夹持竖管11的接地夹头1601、以及接地驱动机构1602，接地夹头1601有导电材料制作而成，接地夹头1601的一端连接接地线，接地夹头1601的夹持部位为与竖管11外径适配的弧形槽；接地驱动机构1602安装在支撑机构402上，接地驱动机构1602用于驱动接地夹头1601沿着竖管11的径向方向进行来回移动；通过接地防护机构16的设置形成安全回路线，以保证工作人员的人身安全。
本实施例中，位于第一固定机构401上的固定部件13为轴套，轴套上设有贯通侧壁的定位孔，定位孔内装有与其适配的定位销，位于第二固定机构403上的固定部件13为顶柱；滑块通过水平布置的连杆14与夹持头501连接；第二驱动机构8均安装在支撑机构402上并与滑块连接用于驱动滑动进行来回移动，在滑块的移动过程中，夹持头501随之移动。
此外，为了能使脚手架在安装时更好的定位，本发明中的竖管11的两端对称设有定位孔，且当夹持模块总数为四个时，至少有一个夹持模块中的夹持头501的夹持槽沿着两个定位孔的中心连线对称。
为了能对焊接火花进行遮挡，本发明中的侧架2上还安装有用于遮挡焊接火花的挡板15，侧架2上还安装有用于驱动挡板15进行竖直移动的动力机构17。
由上可知，本发明通过工作架4对竖管11进行固定，并通过第一驱动机构7驱动工作架4进行轴向转动，使得竖管11可随着工作架4的转动而进行轴向转动；通过夹持机构5对盘扣件12进行夹持，并通过其二驱动机构驱动夹持机构5沿着竖管11的径向方向进行移动，使得盘扣件12与竖管11进行对接；通过第三驱动机构9驱动焊接机构6沿着竖管11的轴向方向进行来回移动；通过第四驱动机构10驱动焊接机构6沿着竖管11的径向方向进行上下移动，从而完成对盘扣件12与竖管11之间的对接缝的焊接。且由于竖管11可随着工作架4的转动而进行轴向转动，因此，在焊接过程中，每完成一条对接缝的焊接后，第一驱动机构7会驱动工作架4进行转动，使得下一条未焊接的对接缝转入焊接机构6所在的焊接区内进行焊接，从而实现了焊接面的自动翻转；且由于夹持头501上设有与盘扣适配的夹持槽，夹持头501上靠近夹持槽位置设有磁铁块18用于吸附盘扣；因此，当盘扣件12与竖管11焊接固定后，第二驱动机构8可直接驱动夹持头501移动，使得夹持头501自动与盘扣件12脱离，以方便竖管11的取出；从而实现了盘扣件12的自动上料和自动下料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，包括：基台(1)、侧架(2)、横梁架(3)、工作架(4)、夹持机构(5)、焊接机构(6)、第一驱动机构(7)、第二驱动机构(8)、第三驱动机构(9)和第四驱动机构(10)，其中：
基台(1)水平布置，侧架(2)竖直安装在基台(1)的两侧，横梁架(3)位于基台(1)的上方并与侧架(2)连接；
工作架(4)水平布置在基台(1)和横梁架(3)之间，工作架(4)上设有用于对竖管(11)进行轴向固定的固定部件(13)；
第一驱动机构(7)安装在基台(1)，并且，第一驱动机构(7)与工作架(4)连接用于驱动工作架(4)进行轴向转动；
夹持机构(5)用于对盘扣件(12)进行夹持；
第二驱动机构(8)安装在工作架(4)上，并且，第二驱动机构(8)并与夹持机构(5)连接用于驱动夹持机构(5)沿着竖管(11)的径向方向进行来回移动；
焊接机构(6)安装在横梁架(3)上且位于工作架(4)上方；
第三驱动机构(9)与焊接机构(6)连接用于驱动焊接机构(6)沿着竖管(11)的轴向方向进行来回移动；
第四驱动机构(10)与焊接机构(6)连接用于驱动焊接机构(6)沿着竖管(11)的径向方向进行上下移动。
2.根据权利要求1所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，工作架(4)包括沿着水平方向依次并列设置的第一固定机构(401)、支撑机构(402)和第二固定机构(403)，第一固定机构(401)和第二固定机构(403)的相对面上均设有固定部件(13)，竖管(11)通过第一固定机构(401)和第二固定机构(403)上的两个固定部件(13)相互配合进行轴向固定；支撑机构(402)上设有供竖管(11)卡入的卡槽(4021)；优选地，位于第一固定机构(401)上的固定部件(13)为轴套，轴套上设有贯通侧壁的定位孔，定位孔内装有与其适配的定位销；优选地，位于第二固定机构(403)上的固定部件(13)为顶柱。
3.根据权利要求1所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，夹持机构(5)包括第一夹持组和第二夹持组，第一夹持组和第二夹持组环形交错布置在竖管(11)的外周，并且，沿着竖管(11)轴向方向，第一夹持组所在平面与第二夹持组所在平面之间间隔有距离。
4.根据权利要求3所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，第一夹持组和第二夹持组均包括至少一个夹持模块，夹持模块包括夹持头(501)，夹持头(501)上设有与盘扣件(12)适配的夹持槽，夹持头(501)上靠近夹持槽位置设有磁铁块(18)用于对夹持槽内的盘扣件(12)进行吸附。
5.根据权利要求4所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，支撑机构(402)上还设有沿着竖管(11)径向方向布置的滑槽，滑槽内设有可沿滑槽进行来回移动的滑块；滑块通过水平布置的连杆(14)与夹持头(501)连接；第二驱动机构(8)均安装在支撑机构(402)上并与滑块连接用于驱动滑动进行来回移动，在滑块的移动过程中，夹持头(501)随之移动。
6.根据权利要求5所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，任意相邻的两个夹持头(501)所夹持的盘扣件(12)在与竖管(11)进行对接时，其对接缝在同一直线上。
7.根据权利要求1所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，竖管(11)的两端对称设有定位孔，且当夹持模块总数为四个时，至少有一个夹持模块中的夹持头(501)的夹持槽沿着两个定位孔的中心连线对称。
8.根据权利要求1所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，焊接机构(6)包括移动架(601)和焊枪(602)，焊枪(602)安装在移动架(601)上，移动架(601)安装在横梁架(3)上；第三驱动机构(9)安装在横梁架(3)上，第三驱动机构(9)与移动架(601)连接并可驱动移动架(601)沿着竖管(11)的轴向方向进行水平移动；第四驱动机构(10)安装在移动架(601)上，第四驱动机构(10)与焊枪(602)连接并可驱动焊枪(602)沿着竖管(11)的径向方向进行竖直移动；优选地，焊枪(602)的数量与支撑机构(402)的数量一致。
9.根据权利要求1所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，侧架(2)上还安装有用于遮挡焊接火花的挡板(15)；优选地，侧架(2)上还安装有用于驱动挡板(15)进行竖直移动的动力机构(17)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的脚手架盘扣快速焊接装置，其特征在于，还包括接地防护机构(16)，接地防护机构(16)包括用于夹持竖管(11)的接地夹头(1601)，接地夹头(1601)有导电材料制作而成，接地夹头(1601)的一端连接接地线；优选地，接地保护机构(16)还包括接地驱动机构(1602)，接地驱动机构(1602)安装在支撑机构(402)上，并且，接地驱动机构(1602)与接地夹头(1601)连接用于驱动接地夹头(1601)沿着竖管(11)的径向方向进行移动。
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