CN108581307A - 一种焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及竖向桁架焊接技术领域，尤其涉及一种焊接装置，其包括机架，所述机架上划分有主筋上料区和侧筋上料区，所述主筋上料区和所述侧筋上料区均设置有支承上主筋的上导轮和支承下主筋的下导轮；还包括主筋送进机构和焊接机构，所述主筋送进机构设置于所述主筋上料区，用于将所述主筋上料区的上主筋和下主筋送进至所述侧筋上料区，所述焊接机构设置于所述侧筋上料区，用于对送进至所述侧筋上料区的上主筋、下主筋以及放置在上主筋与下主筋之间的侧筋进行焊接。本发明提供的焊接装置，能够代替人工焊接竖向桁架，自动化程度高，操作简单，大大节省了人力物力，并且焊接后成品尺寸准确，提高了产品的精度。

Description

一种焊接装置
技术领域
本发明涉及竖向桁架焊接技术领域，尤其涉及一种焊接装置。
背景技术
竖向桁架结构因具有刚度大、抗弯能力强、挠度小、自重小以及抗震性能良好的优点，而被广泛应用于大跨度的厂房、展览馆、地铁、铁路、轨枕和桥梁等公共建筑中。目前建筑现场所采用的竖向桁架均为人工手动焊接，不仅焊接尺寸难以保证，而且工人劳动强度大，对工人技能要求比较高，另外由于现场需要多种规格的竖向桁架，需要大量的模具调整，工序繁多，工作量大，场地占用空间大，对人力物力浪费巨大。
因此，亟需一种焊接装置以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接装置，自动化程度高，操作简单，焊接后成品尺寸精确。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种焊接装置，包括机架，所述机架上划分有主筋上料区和侧筋上料区，所述主筋上料区和所述侧筋上料区均设置有支承上主筋的上导轮和支承下主筋的下导轮；还包括主筋送进机构和焊接机构，所述主筋送进机构设置于所述主筋上料区，用于将所述主筋上料区的上主筋和下主筋送进至所述侧筋上料区，所述焊接机构设置于所述侧筋上料区，用于对送进至所述侧筋上料区的上主筋、下主筋以及放置在上主筋与下主筋之间的侧筋进行焊接。
作为优选，所述主筋上料区和所述侧筋上料区分别设置有导轮调节机构，所述导轮调节机构用于调节所述上导轮与所述下导轮之间的间距。
作为优选，所述主筋送进机构包括夹爪安装板、上夹爪、下夹爪和驱动机构，所述上夹爪和所述下夹爪安装于所述夹爪安装板上，所述上夹爪能够夹紧上主筋，所述下夹爪能够夹紧下主筋，所述驱动机构能够驱动所述夹爪安装板在单位长度内往复运动。
作为优选，所述主筋送进机构还包括夹爪调节结构，用于调节所述上夹爪和所述下夹爪之间的间距。
作为优选，所述焊接装置还包括对齐机构，其设置于所述主筋上料区靠近所述侧筋上料区的一端，所述对齐机构用于对放置在所述主筋上料区的上主筋和下主筋进行对齐。
作为优选，所述对齐机构包括对齐气缸和对齐板，所述对齐气缸用于驱动所述对齐板在竖直状态和水平状态之间切换。
作为优选，所述焊接机构包括多个焊接机器人，用于分别对不同的焊缝进行焊接。
作为优选，所述机架上还划分有承料区，所述承料区位于所述侧筋上料区之后，所述承料区设置有承料架，用于承接在侧筋上料区焊接成型的竖向桁架。
作为优选，所述焊接装置还包括辅助送料臂，所述辅助送料臂的下端由辅助轮支撑，所述辅助送料臂的一端与所述主筋送进机构相连，所述辅助送料臂的另一端设置有辅助夹爪，所述辅助夹爪能够与所述主筋送进机构配合将所述侧筋上料区焊接成型的竖向桁架送至所述承料架。
作为优选，所述承料架呈U形，包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的底端与所述第二侧面的底端铰接；所述承料架的两侧分别设置有承料气缸，第一承料气缸的伸缩端与所述第一侧面铰接，第二承料气缸的伸缩端与所述第二侧面铰接。
本发明相比于现有技术的有益效果：
(1)本发明提供的焊接装置，能够代替人工焊接竖向桁架，自动化程度高，操作简单，大大节省了人力物力，并且焊接后成品尺寸准确，提高了产品的精度；
(2)本发明提供的焊接装置设置有导轮调节结构和夹爪调节机构，能够对上主筋和下主筋的间距进行调整，从而适应各种规格尺寸的竖向桁架的焊接，节省了大量的模具，占用空间小；
(3)本发明提供的焊接装置包括多个焊接机器人，实现了多点同时焊接，焊接速度快，提高了焊接效率。
附图说明
图1是本发明提供的焊接装置的结构示意图；
图2是本发明提供的焊接装置中主筋上料区的结构示意图；
图3是图2中A-A向视图；
图4是图2中B-B向视图；
图5是本发明提供的焊接装置中对齐机构的结构示意图；
图6是本发明提供的焊接装置中侧筋上料区的结构示意图；
图7是图6中C-C向视图；
图8是图6中D-D向视图；
图9是本发明提供的焊接装置中承料区的侧视图；
图10是本发明提供的焊接装置中承料架的卸料示意图。
图中：
10-机架；11-主筋上料区；12-侧筋上料区；13-承料区；141-上导轮；142-下导轮；143-调节电机；144-传动轴；145-上链轮；146-下链轮；147-链轮板；148-调节链条；15-主筋送进机构；151-夹爪安装板；152-上夹爪；153-下夹爪；154-送进电机；155-主动轴；156-从动轴；157-滑轨；158-滑动块；159-固定块；16-对齐机构；161-对齐气缸；162-对齐板；171-前焊接机器人；172-后焊接机器人；181-承料架；181a-第一侧面；181b-第二侧面；182a-第一承料气缸；182b-第二承料气缸；191-辅助送料臂；192-辅助夹爪；193-辅助轮；
20-竖向桁架；21-上主筋；22-下主筋；23-侧筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1、图2和图6所示，本发明提供一种焊接装置，包括机架10，该机架10上划分有主筋上料区11和侧筋上料区12，主筋上料区11和侧筋上料区12均设置有多个支承上主筋21的上导轮141和多个支承下主筋22的下导轮142；还包括主筋送进机构15和焊接机构，主筋送进机构15设置于主筋上料区11，用于将主筋上料区11的上主筋21和下主筋22送进至侧筋上料区12，焊接机构设置在侧筋上料区12，用于对送进至侧筋上料区12的上主筋21、下主筋22以及放置在上主筋21与下主筋22之间的侧筋23进行焊接。
进一步地，主筋上料区11和侧筋上料区12均设置有调节上导轮141和下导轮142间距的导轮调节机构，在本实施例中，导轮调节机构用于调节上导轮141上下移动，从而调节上导轮141与下导轮142的间距。具体地，参见图2和图3，导轮调节机构包括调节电机143、传动轴144、上链轮145、下链轮146和链轮板147，调节电机143固定于机架10上，调节电机143的驱动轴与传动轴144驱动连接，上链轮145套设于传动轴144上，并位于上导轮141的上方，下链轮146与机架10可转动连接，并位于上导轮141的下方，上导轮141可转动连接于链轮板147上，调节链条148的一端与链轮板147的上端连接，调节链条148的另一端依次绕过上链轮145和下链轮146后与链轮板147的下端连接。调节电机143能够驱动传动轴144传动，传动轴144能够带动上链轮145转动，上链轮145能够带动下链轮146转动，同时调节链条148传动，从而链轮板147和连接在链轮板147上的上导轮141发生上下移动。进一步地，参见图6，侧筋上料区12的上导轮141为磁力轮，其通过磁吸力固定上主筋21，这样设置便于侧筋23上料。
参见图2和图4，主筋送进机构15包括夹爪安装板151、上夹爪152、下夹爪153和驱动机构，上夹爪152和下夹爪153安装于夹爪安装板151上，上夹爪152能够夹紧上主筋21，下夹爪153能够夹紧下主筋22，驱动机构能够驱动夹爪安装板151沿送进方向移动。更具体地，驱动机构包括送进电机154、间隔分布的主动轴155和从动轴156、设置于主动轴155两端的主动链轮以及设置于从动轴156两端的从动链轮，主动链轮与从动链轮之间通过送进链条传动连接，夹爪安装板151连接在送进链条上。送进电机154能够驱动主动轴155正向转动或反向转动，从而使夹爪安装板151能够在单位长度内进行往复运动。当送进电机154驱动主动轴155正向转动时，上夹爪152和下夹爪153分别夹紧上主筋21和下主筋22，从而将上主筋21和下主筋22送进单位长度；当送进电机154驱动主动轴155反向转动时，上夹爪152和下夹爪153分别松开上主筋21和下主筋22，返回到起始点，为送进上主筋21和下主筋22的下一单位长度做准备；夹爪安装板151如此往复将上主筋21和下主筋22送进至侧筋上料区12。进一步地，主筋送进机构15还包括夹爪调节机构，用于调节上夹爪152和下夹爪153的间距，在本实施例中，夹爪调节机构用于调节上夹爪152上下移动，从而调节上夹爪152与下夹爪153的间距。具体地，夹爪调节机构包括设置在夹爪安装板151上的滑轨157，滑轨157上设置有固定块159和可沿滑轨157滑动的滑动块158，下夹爪153固定在固定块159上，上夹爪152固定在滑动块158上，通过滑动块158在滑轨157上滑动能够带动上夹爪152上下移动。
进一步地，参见图1和图2，本发明提供的焊接装置还包括对齐机构16，其设置于主筋上料区11靠近侧筋上料区12的一端，对齐机构16用于对放置在主筋上料区11的上主筋21和下主筋22进行对齐。具体地，参见图5，对齐机构16包括对齐气缸161和对齐板162，对齐气缸161用于驱动对齐板162在竖直状态和水平状态之间切换，当对齐板162位于竖直状态时，能够对上主筋21和下主筋22进行对齐；当对齐板162位于水平状态时，能够对上主筋21和下主筋22向侧筋上料区12的送进进行避让。
参见图6-图8，焊接机构包括多个焊接机器人，在本实施例中，在侧筋上料区12的相邻两个单位长度内分别设置有多个前焊接机器人171和多个后焊接机器人172，前焊接机器人171用于对主筋与侧筋23前侧面的焊缝进行焊接，后焊接机器人172用于对主筋与侧筋23后侧面的焊缝进行焊接。
需要说明的是，竖向桁架20是由上主筋21、下主筋22和侧筋23焊接而成的平面结构，包括若干个三角形单元，本实施例中所述的单位长度指的是一个三角形单元的长度。在本实施例中，前焊接机器人171的数量为三个，且分别在一个单位长度内对应三角形单元的三个顶点布置；后焊接机器人172的数量也为三个，且分别在相邻另一个单位长度内对应三角形的三个顶点布置。
进一步地，参见图1、图6和图9，在机架10上还划分有承料区13，承料区13位于侧筋上料区12之后，承料区13设置有承料架181，用于承接在侧筋上料区12焊接成型的竖向桁架20。在本实施例中，由主筋送进机构15、辅助送料臂191和辅助夹爪192共同作用将竖向桁架20送至承料架181。具体地，辅助送料臂191下端由辅助轮193支撑，辅助送料臂191一端与夹爪安装板151连接，辅助送料臂191另一端设置有辅助夹爪192，辅助夹爪192能够夹紧竖向桁架20的下主筋22。竖向桁架20在侧筋上料区12焊接成型后，辅助夹爪192夹紧竖向桁架20，主筋送进机构15的送进电机154驱动主动轴155正向转动，夹爪安装板151带动辅助送料臂191正向移动，从而辅助夹爪192夹着竖向桁架20向承料架181方向送进单位长度；然后辅助夹爪192松开竖向桁架20，送进电机154驱动主动轴155反向转动，夹爪安装板151带动辅助送料臂191回到起始位置，为送进竖向桁架20的下一单位长度做准备；辅助夹爪192如此往复将竖向桁架20送进至承料架181。
进一步地，参见图9和图10，承料架181呈U形，包括第一侧面181a和第二侧面181b，第一侧面181a的底端与第二侧面181b的底端铰接；承料架181的两侧分别设置有承料气缸，第一承料气缸182a的伸缩端与第一侧面181a铰接，第二承料气缸182b的伸缩端与第二侧面181b铰接。第一承料气缸182a伸缩能够带动第一侧面181a向承料架181的第一侧翻转，使承料架181上的竖向桁架20滑至承料架181的第一侧；第二承料气缸182b伸缩能够带动第二侧面181b向承料架181的第二侧翻转，使承料架181上的竖向桁架20滑至承料架181的第二侧。
进一步地，焊接机构中位于上方的前焊接机器人171和后焊接机器人172可以设置于固定上导轮141的链轮板147上，随上导轮141同步移动，以更精准的对准焊接位置。
本发明提供的焊接装置的工作过程如下：首先，把上主筋21和下主筋22分别放置在主筋上料区11的上导轮141和下导轮142上，并使上主筋21和下主筋22在对齐板162上对齐；然后，上夹爪152和下夹爪153分别夹紧上主筋21和下主筋22，送进电机154启动，对上主筋21和下主筋22送进至少一个单位长度，使上主筋21和下主筋22的首段单位长度达到侧筋上料区12的前侧焊缝焊接位置；然后，分别通过主筋上料区11和侧筋上料区12的导轮调节机构调节上导轮141的位置，同时夹爪调节机构调节上夹爪152至对应位置，从而将主筋调整到需要的规格尺寸；然后，在首段单位长度的上主筋21与下主筋22之间放入侧筋23；然后，前侧焊缝焊接位置的前焊接机器人171对首段单位长度内的上主筋21与侧筋23以及下主筋22与侧筋23之间的前侧焊缝进行焊接形成首个三角形单元；焊接完成后，主筋送进机构15将上主筋21和下主筋22送进一个单位长度，此时，首个三角形单元到达后侧焊缝的焊接位置，次段单位长度的上主筋21和下主筋22到达前侧焊缝的焊接位置；然后，在次段单位长度的上主筋21与下主筋22之间放入侧筋23，前侧焊缝焊接位置的前焊接机器人171对次段单位长度内的上主筋21与侧筋23以及下主筋22与侧筋23之间的前侧焊缝进行焊接形成第二个三角形单元，同时后侧焊缝焊接位置的后焊接机器人172对首个三角形单元的后侧焊缝进行焊接，依此连续上侧筋23焊接，至一个竖向桁架20焊接完成；然后，主筋送进机构15继续往复送进，辅助送料臂191同时运动，配合辅助夹爪192把竖向桁架20送到承料架181；最后，承料架181通过承料气缸翻转，使竖向桁架20滑向承料架181的一侧卸料，参见图10。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括机架(10)，所述机架(10)上划分有主筋上料区(11)和侧筋上料区(12)，所述主筋上料区(11)和所述侧筋上料区(12)均设置有支承上主筋(21)的上导轮(141)和支承下主筋(22)的下导轮(142)；还包括主筋送进机构(15)和焊接机构，所述主筋送进机构(15)设置于所述主筋上料区(11)，用于将所述主筋上料区(11)的上主筋(21)和下主筋(22)送进至所述侧筋上料区(12)，所述焊接机构设置于所述侧筋上料区(12)，用于对送进至所述侧筋上料区(12)的所述上主筋(21)、所述下主筋(22)以及放置在所述上主筋(21)与所述下主筋(22)之间的侧筋(23)进行焊接。
2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述主筋上料区(11)和所述侧筋上料区(12)分别设置有导轮调节机构，所述导轮调节机构用于调节所述上导轮(141)与所述下导轮(142)之间的间距。
3.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述主筋送进机构(15)包括夹爪安装板(151)、上夹爪(152)、下夹爪(153)和驱动机构，所述上夹爪(152)和所述下夹爪(153)安装于所述夹爪安装板(151)上，所述上夹爪(152)能够夹紧所述上主筋(21)，所述下夹爪(153)能够夹紧所述下主筋(22)，所述驱动机构能够驱动所述夹爪安装板(151)在单位长度内往复运动。
4.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述主筋送进机构(15)还包括夹爪调节结构，用于调节所述上夹爪(152)和所述下夹爪(153)之间的间距。
5.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，还包括对齐机构(16)，其设置于所述主筋上料区(11)靠近所述侧筋上料区(12)的一端，所述对齐机构(16)用于对放置在所述主筋上料区(11)的上主筋(21)和下主筋(22)进行对齐。
6.根据权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述对齐机构(16)包括对齐气缸(161)和对齐板(162)，所述对齐气缸(161)用于驱动所述对齐板(162)在竖直状态和水平状态之间切换。
7.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构包括多个焊接机器人，用于分别对不同的焊缝进行焊接。
8.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述机架(10)上还划分有承料区(13)，所述承料区(13)位于所述侧筋上料区(12)之后，所述承料区(13)设置有承料架(181)，用于承接在侧筋上料区(12)焊接成型的竖向桁架(20)。
9.根据权利要求8所述的焊接装置，其特征在于，还包括辅助送料臂(191)，所述辅助送料臂(191)的下端由辅助轮(193)支撑，所述辅助送料臂(191)的一端与所述主筋送进机构(15)相连，所述辅助送料臂(191)的另一端设置有辅助夹爪(192)，所述辅助夹爪(192)能够与所述主筋送进机构(15)配合将所述侧筋上料区(12)焊接成型的竖向桁架(20)送至所述承料架(181)。
10.根据权利要求8所述的焊接装置，其特征在于，所述承料架(181)呈U形，包括第一侧面(181a)和第二侧面(181b)，所述第一侧面(181a)的底端与所述第二侧面(181b)的底端铰接；所述承料架(181)的两侧分别设置有承料气缸，第一承料气缸(182a)的伸缩端与所述第一侧面(181a)铰接，第二承料气缸(182b)的伸缩端与所述第二侧面(181b)铰接。
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