CN106180967B - 一种集成型钢自动组焊装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成型钢自动组焊装置及方法，该组焊装置包括若干套夹辊装置，所述夹辊装置包括机架，所述机架上设置有第一竖夹送辊和第二竖夹送辊，所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊均连接有旋转驱动组件，所述第一竖夹送辊的两端均设置有压紧驱动，且所述机架的顶部设置有用于压紧型钢的压料装置，所述机架的底部于所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊之间设置有型钢输送托辊，所述机架上设置有焊枪组件，所述焊枪组件包括固定于所述机架两侧的两个焊枪架，所述两个焊枪架上均对应设置有若干个焊枪，所述焊枪的尾端连接有焊枪伸缩机构。上述集成型钢自动组焊装置不仅焊接效率高，焊接质量好；而且运行安全可靠。

Description

一种集成型钢自动组焊装置及方法

技术领域

本发明属于集成型钢加工技术，尤其是涉及一种集成型钢自动组焊装置及方法。

背景技术

集成型钢住宅产品的自身优点在施工过程中得到一定的认可，具有广阔的应用前景。但是集成型钢住宅产品在生产制造过程中反映出一些必须给予高度重视的薄弱环节：集成型钢产品的装配工序及焊接工序。由于目前均是采用人工或半自动程度不高的机械装配与焊接方法，目前现有的集成型钢的组焊方式普遍存在如下缺点：

1)集成型钢的两边焊机先点焊，后为单边缝焊，点焊后的工件，在缝焊时冷热收缩不同步，局部热变形大，出现弯曲炸裂现象；

2)仅凭左右两侧对集成型钢进行夹持，且夹持方式不可靠，焊接变形大，焊接效率低；

3)焊接方式采用工件不动，多台焊机行走，若干条电缆和气管由拖链跟随着焊机，整天往复运动相对磨擦，极易发生安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成型钢自动组焊装置及方法，其具有焊接质量好、焊接效率高和安全可靠性高的特点，以解决现有技术中集成型钢在加工过程中存在的上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成型钢自动组焊装置，其包括进料端和出料端，所述进料端和出料端之间并列间隔设置有若干套的夹辊装置，其中，所述夹辊装置包括机架，所述机架上可转动地间隔设置有第一竖夹送辊和第二竖夹送辊，所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊均连接有旋转驱动组件，所述第一竖夹送辊的两端均设置有用于驱动两个竖夹送辊夹紧型钢的压紧驱动，且所述机架的顶部于相邻两套夹辊装置之间均设置有用于压紧型钢的压料装置，所述机架的底部于所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊之间设置有型钢输送托辊，所述机架上沿型钢运动方向设置有至少一套焊枪组件，所述焊枪组件包括对应固定于所述机架两侧的两个焊枪架，所述两个焊枪架上均对应设置有N-1个可沿焊枪架上下移动的焊枪，其中N为型钢的根数，所述焊枪的尾端连接有焊枪伸缩机构，且所述焊枪的焊嘴对应相邻两根型钢之间的焊缝设置。

特别地，所述机架上沿型钢运动方向间隔设置有四套焊枪组件，包括一套预焊枪组件、一套复焊枪组件和两套补焊枪组件，所述预焊枪组件沿集成型钢运动方向设置于所述复焊枪组件的前端，所述两套补焊枪组件可上下移动地设置于所述机架上，且分别设置于所述预焊枪组件和复焊枪组件的后端。

特别地，所述旋转驱动组件包括夹辊传动齿轮箱，所述夹辊传动齿轮箱的输出轴通过万向联轴器与竖夹送辊的转轴连接，位于第一竖夹送辊一侧和位于第二竖夹送辊一侧的所有夹辊传动齿轮箱分别通过一驱动轴联动连接，所述驱动轴由夹辊减速电机驱动。

特别地，所述压料装置包括上压辊和蜗轮丝杆升降机，所述蜗轮丝杆升降机通过减速电机驱动所述上压辊上下移动。

特别地，所述上压辊上连接有驱动杆，所述驱动杆与所述蜗轮丝杆升降机的丝杆之间设置压紧套，所述压紧套上套有预压紧弹簧。

特别地，所述焊枪架上均竖直安装有升降导轨和齿条，所述焊枪上设置有驱动箱，所述驱动箱的输出轴上安装于所述齿条啮合的齿轮。

特别地，所述焊枪包括喷嘴和喷嘴帽，所述喷嘴帽套设于所述喷嘴之外，所述喷嘴帽的下方固定有支撑座，所述支撑座包括底座，所述底座的两端均竖直设置有侧板，所述侧板上对应开设有支撑槽，所述喷嘴帽位于所述支撑槽内，且所述喷嘴帽上固定有阻挡部件，所述阻挡部件位于两个侧板之间，所述焊枪伸缩机构为焊枪伸缩气缸，所述焊枪伸缩气缸连接焊枪驱动喷嘴水平移动。

特别地，所述阻挡部件为通过锁紧螺栓固定套于所述喷嘴帽外的喷嘴夹具。

特别地，所述支撑槽为“U”型槽，其宽度配合所述喷嘴帽的外径设置，所述两个侧板之间的间距小于所述喷嘴帽的长度。

一种集成型钢自动组焊装置方法，其包括以下步骤：

1)将沿上下方向码垛后的集成型钢放置于输送托辊上，并在上下和左右两侧四个方向对集成型钢进行限位；

2)夹送辊带动集成型钢移动，集成型钢两侧对称设置的对应集成型钢焊缝设置的若干个预焊焊枪启动对所有焊缝进行预焊接；

3)集成型钢继续向前移动，集成型钢两侧对称设置的对应集成型钢焊缝设置的若干个复焊焊枪启动对所有焊缝进行至少一道的复焊接，所述复焊焊枪沿集成型钢运动方向设置于所述预焊焊枪的后端。

特别地，所述步骤2)中的预焊量为满焊量的1/3。

本发明的有益效果为，与现有技术相比所述集成型钢自动组焊装置及方法具有以下优点：

1)每条缝配置对应焊缝个数的焊机对称焊接，直接对称缝焊，焊件受热均衡，收缩均匀对称，变形极小；

2)采用先初焊，后复焊的二级或多级焊接法。初焊量约为满焊量的1/3，先将焊缝内槽部小缝隙焊实，固定型材，热变形小，并为复焊预热，避免一次性焊接温差大、变形量大而涨开工件的缺陷。初焊后可一组或多组复焊。

3)补焊枪组件的设置，为应急备用而配置。初焊、复焊工位后，各设一套补焊设备。多台焊机同时工作，多条焊缝不间断地流水线焊接

4)组焊装备，具有上下左右夹紧功能，工件变形小，多条焊缝同时焊接效率高；

5)焊接方式采用焊机不动，工件恒移动的方式，安全可靠性高；

6)焊枪配置自动拔帽装置，利用出料间隙自动拔出喷嘴帽，方便更换及自动化清理。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的集成型钢自动组焊装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式1提供的集成型钢自动组焊装置的夹辊装置的结构示意图。

图3是本发明具体实施方式1提供的集成型钢自动组焊装置的局部放大图；

图4是本发明具体实施方式1提供的集成型钢自动组焊装置的焊枪的装配图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1至图4所示，本实施例中，一种集成型钢自动组焊装置包括进料端和出料端，所述进料端和出料端之间并列间隔布置有若干套夹辊装置，所述夹辊装置包括机架1，所述机架1上可转动地间隔设置有第一竖夹送辊2和第二竖夹送辊3，所述第一竖夹送辊2和第二竖夹送辊3均连接有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括夹辊传动齿轮箱4，所述夹辊传动齿轮箱4的输出轴通过万向联轴器5与竖夹送辊的转轴连接，位于第一竖夹送辊2一侧和位于第二竖夹送辊3一侧的所有夹辊传动齿轮箱4分别通过一驱动轴6联动连接，所述驱动轴6由夹辊减速电机7驱动。即单侧所有夹辊传动齿轮箱4共用一驱动轴6驱动。所述第一竖夹送辊2的两端均设置有压紧油缸8，所述压紧油缸8的活塞杆推动第一竖夹送辊2向靠近第二竖夹送辊3的移动时实现对两个竖夹送辊之间的型钢9的夹紧。

所述机架1的顶部于相邻两套夹辊装置之间均设置有用于压紧型钢的压料装置，所述压料装置包括上压辊10和蜗轮丝杆升降机11，所述蜗轮丝杆升降机11固定于所述机架1的顶部，其丝杆的底部连接有压紧套12，所述压紧套12上套有预压紧弹簧13，所述压紧套12的底部连接驱动杆14，所述驱动杆14的底部设置上压辊10，所述蜗轮丝杆升降机11由减速电机15驱动。

所述机架1的底部于所述第一竖夹送辊2和第二竖夹送辊3之间设置有型钢输送托辊16，所述型钢输送托辊16通过输送辊驱动机构驱动。

所述机架1上沿型钢运动方向间隔设置有预焊枪组件17a和复焊枪组件17b,焊接时，先通过预焊枪组件17a对焊缝进行预焊接，然后再由复焊枪组件17b对焊缝进行复焊接预焊量约为满焊量的1/3，先将焊缝内槽部小缝隙焊实，固定型材，热变形小，并为复焊预热，避免一次性焊接温差大、变形量大而涨开工件的缺陷。所述预焊枪组件17a和复焊枪组件17b的后端均设置有补焊枪组件17c，所述补焊枪组件17c可沿机架1上下移动，当发生脱焊时，启动应急按钮，补焊枪组件17c即可迅速调整补焊枪位置，进行补焊作业，避免整条流水线因故停止。现埸排除故障后，补焊设备即可复位，停止工作。应急按钮的启动可通过人工或自动检测启动的任一方式。

所述预焊枪组件17a和复焊枪组件17b均包括对应固定于所述机架1两侧的两个焊枪架18，所述两个焊枪架18上均对应设置有N-1个焊枪19，其中N为型钢的根数，所述焊枪19的焊嘴对应相邻两根型钢9之间的焊缝设置，所述焊枪19的尾端连接有焊枪伸缩气缸20，所述焊枪伸缩气缸20驱动焊枪19伸缩移动，所述两个焊枪架18上均竖直安装有升降导轨21和齿条22，所述焊枪19上设置有驱动箱23，所述驱动箱23的输出轴上安装于所述齿条22啮合的齿轮，所述驱动箱23通过齿轮和齿条22驱动焊枪19整体沿升降导轨21上下移动。

所述焊枪19包括喷嘴24和喷嘴帽25，所述喷嘴帽25套设于所述喷嘴24之外，所述喷嘴帽25的下方固定有支撑座26，所述支撑座26包括底座27，所述底座27的两端均竖直设置有侧板28，所述侧板28上对应开设有“U”型的支撑槽，其宽度配合所述喷嘴帽的外径设置，所述两个侧板之间的间距小于所述喷嘴帽的长度，所述喷嘴帽25位于所述支撑槽内，所述喷嘴帽25外通过锁紧螺栓29固定有喷嘴夹具30，所述喷嘴夹具30位于两个侧板28之间，需要拆卸喷嘴帽25时，焊枪伸缩气缸20向后拉动喷嘴24和喷嘴帽25一起移动，当喷嘴夹具30向后移动到后端的侧板28的内侧位置时，后端的侧板28挡住喷嘴夹具30，焊枪伸缩气缸20继续向后移动，最终将喷嘴夹具30和喷嘴帽25整体从喷嘴24上拆下。安装时，将需要更换的喷嘴帽25装上喷嘴夹具30放在两个侧板28的支撑槽上，焊枪伸缩气缸20向前推动喷嘴24自动将喷嘴帽25套在喷嘴24之外。

工作时，所述第一竖夹送辊2处于松开状态，经码垛后的型钢9自动送入组焊装置的第一竖夹送辊2和第二竖夹送辊3之间，所述压紧油缸8推动第一竖夹送辊2将型钢9在左右两个方向压紧，蜗轮丝杆升降机11驱动上压辊10向下移动，压紧于型钢9的上方。将型钢9在四个方向进行定位，型钢9移动过程中先到达预焊枪组件17a工位，预焊枪组件17a启动对型钢9两侧的焊缝进行同时对称预焊接，预焊量约为满焊量的1/3，预焊过程中，型钢9保持向前移动的状态，到达复焊枪组件17b工位时，复焊枪组件17b启动对型钢9两侧的焊缝进行同时对称复焊接，在预焊接和复焊接过程中，若发生脱焊，两套补焊枪组件17c启动进行补焊。

上述集成型钢自动组焊装置可单独用于对集成型钢的组焊，更重要的是能够配套于集成型钢的生产线上，为实现集成型钢的高效率全自动流水线生产提供保证。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种集成型钢自动组焊装置，其包括进料端和出料端，所述进料端和出料端之间并列间隔设置有若干套的夹辊装置，其特征在于，所述夹辊装置包括机架，所述机架上可转动地间隔设置有第一竖夹送辊和第二竖夹送辊，所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊均连接有旋转驱动组件，所述第一竖夹送辊的两端均设置有用于驱动两个竖夹送辊夹紧型钢的压紧驱动，且所述机架的顶部于相邻两套夹辊装置之间均设置有用于压紧型钢的压料装置，所述机架的底部于所述第一竖夹送辊和第二竖夹送辊之间设置有型钢输送托辊，所述机架上沿型钢运动方向设置有至少一套焊枪组件，所述焊枪组件包括对应固定于所述机架两侧的两个焊枪架，所述两个焊枪架上均对应设置有N-1个可沿焊枪架上下移动的焊枪，其中N为型钢的根数，所述焊枪的尾端连接有焊枪伸缩机构，且所述焊枪的焊嘴对应相邻两根型钢之间的焊缝设置，所述焊枪包括喷嘴和喷嘴帽，所述喷嘴帽套设于所述喷嘴之外，所述喷嘴帽的下方固定有支撑座，所述支撑座包括底座，所述底座的两端均竖直设置有侧板，所述侧板上对应开设有支撑槽，所述喷嘴帽位于所述支撑槽内，且所述喷嘴帽上固定有阻挡部件，所述阻挡部件位于两个侧板之间，所述焊枪伸缩机构为焊枪伸缩气缸，所述焊枪伸缩气缸连接焊枪驱动喷嘴水平移动。

2.根据权利要求1所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述机架上沿型钢运动方向间隔设置有四套焊枪组件，包括一套预焊枪组件、一套复焊枪组件和两套补焊枪组件，所述预焊枪组件设置于所述复焊枪组件的前段，所述两套补焊枪组件可上下移动地设置于所述机架上，且分别设置于所述预焊枪组件和复焊枪组件的后端。

3.根据权利要求1所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述旋转驱动组件包括夹辊传动齿轮箱，所述夹辊传动齿轮箱的输出轴通过万向联轴器与竖夹送辊的转轴连接，位于第一竖夹送辊一侧和位于第二竖夹送辊一侧的所有夹辊传动齿轮箱分别通过一驱动轴联动连接，所述驱动轴由夹辊减速电机驱动。

4.根据权利要求1所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述压料装置包括上压辊和蜗轮丝杆升降机，所述蜗轮丝杆升降机通过减速电机驱动所述上压辊上下移动。

5.根据权利要求4所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述上压辊上连接有驱动杆，所述驱动杆与所述蜗轮丝杆升降机的丝杆之间设置压紧套，所述压紧套上套有预压紧弹簧。

6.根据权利要求1所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述焊枪架上均竖直安装有升降导轨和齿条，所述焊枪上设置有驱动箱，所述驱动箱的输出轴上安装于所述齿条啮合的齿轮。

7.根据权利要求1所述的集成型钢自动组焊装置，其特征在于，所述阻挡部件为通过锁紧螺栓固定套于所述喷嘴帽外的喷嘴夹具，所述支撑槽为“U”型槽，其宽度配合所述喷嘴帽的外径设置，所述两个侧板之间的间距小于所述喷嘴帽的长度。