CN108942061A - 一种钢构件变位装置以及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢构件变位装置以及焊接设备，涉及焊接技术领域。该钢构件变位装置包括第一夹持机构、第二夹持机构和可调托架。第一夹持机构与第二夹持机构相对设置，第一夹持机构能够靠近或者远离第二夹持机构，可调托架安装于第一夹持机构和第二夹持机构之间。与现有技术相比，本发明提供的钢构件变位装置由于采用了相对设置的第一夹持机构与第二夹持机构以及用于支撑钢构件的可调托架，所以能够对钢构件进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强。

Description

一种钢构件变位装置以及焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种钢构件变位装置以及焊接设备。

背景技术

钢结构作为成熟的技术、材料被广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域，其重要特点是制造、安装过程机械化程度高。随着中国制造2025计划推进，各制造行业大力发展数字化、智能化生产。钢结构作为成熟的技术、材料被广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域，其重要特点之一是制造、安装过程机械化程度高。建筑功能不同，采用的结构形式也不同，越来越多的高层框架结构采用十字柱构件，其设计制作中要求技术先进、连接适当，节点设计简单，以往的结构破坏绝大多数发生在节点，所以对节点要精心设计，采用先进、可靠的焊接、连接方法。

目前机器人焊接已作为高质量、高效率的焊接技术应用于各行各业，因为钢结构行业为多品种、小批量生产模式，所以在保证切割、铆装精度的前提下，提升机器人焊接过程中的变位机装夹精度、联动翻转及装夹效率是现阶段的重要突破点。

有鉴于此，设计制造出一种能够提高焊接质量和效率的钢构件变位装置以及焊接设备特别是在工业生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢构件变位装置，结构简单，能够对钢构件进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种焊接设备，结构简单，能够对钢构件进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强，用户体验感好。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种钢构件变位装置，包括第一夹持机构、第二夹持机构和可调托架，第一夹持机构与第二夹持机构相对设置，第一夹持机构能够靠近或者远离第二夹持机构，可调托架安装于第一夹持机构和第二夹持机构之间，可调托架用于支撑钢构件，可调托架能够带动钢构件运动到预设位置，第一夹持机构和第二夹持机构用于在钢构件运动到预设位置时夹持钢构件，第一夹持机构和第二夹持机构还用于在可调托架复位时带动钢构件翻转。

进一步地，第一夹持机构包括第一底座、第一回转支承和第一装夹卡盘，第一底座能够靠近或者远离第二夹持机构，第一回转支撑安装于第一底座上，且能够相对于第一底座转动，第一装夹卡盘固定安装于第一回转支撑上，第一装夹卡盘用于夹持钢构件。

进一步地，第二夹持机构包括第二底座、第二回转支承和第二装夹卡盘，第二底座与第一底座相对设置，第二回转支撑安装于第二底座上，且能够相对于第二底座转动，第二装夹卡盘固定安装于第二回转支撑上，且与第一装夹卡盘的位置相对应，第二装夹卡盘用于夹持钢构件。

进一步地，钢构件变位装置还包括滑轨，滑轨用于固定安装于地面上，第一底座的底部设置有滚轮，滚轮滚动设置于滑轨上。

进一步地，第一夹持机构还包括锁紧件，锁紧件安装于第一底座上，锁紧件的位置与滚轮的位置相对应，锁紧件能够锁紧或者放松滚轮。

进一步地，可调托架包括安装架、支撑台和第一伸缩件，安装架用于固定安装于地面上，支撑台用于支撑钢构件，支撑台滑动设置于安装架内，第一伸缩件的一端与支撑台连接，另一端与安装架连接，第一伸缩件能够带动支撑台升高或者降低。

进一步地，第一伸缩件包括升降柱、容置筒和液压构件，容置筒固定安装于安装架上，升降柱伸入容置筒内，且与容置筒滑动连接，升降柱远离容置筒的一端与支撑台固定连接，容置筒通过液压构件与升降柱连接，液压构件用于控制升降柱伸出或者缩进容置筒。

进一步地，可调托架还包括相对设置的两个定位组件，定位组件包括定位台和第二伸缩件，定位台固定安装于支撑台远离第一伸缩件的一侧，第二伸缩件的一端与定位台连接，另一端用于抵持钢构件，两个第二伸缩件能够将钢构件夹持于支撑台的中部。

进一步地，可调托架的数量为三个，三个可调托架间隔分布，且设置于同一直线上。

一种焊接设备，包括焊接机器人和钢构件变位装置，焊接机器人与钢构件变位装置间隔设置，焊接机器人用于对钢构件进行焊接，钢构件变位装置包括第一夹持机构、第二夹持机构和可调托架，第一夹持机构与第二夹持机构相对设置，第一夹持机构能够靠近或者远离第二夹持机构，可调托架安装于第一夹持机构和第二夹持机构之间，可调托架用于支撑钢构件，可调托架能够带动钢构件运动到预设位置，第一夹持机构和第二夹持机构用于在钢构件运动到预设位置时夹持钢构件，第一夹持机构和第二夹持机构还用于在可调托架复位时带动钢构件翻转。

本发明提供的钢构件变位装置以及焊接设备具有以下有益效果：

本发明提供的钢构件变位装置，第一夹持机构与第二夹持机构相对设置，第一夹持机构能够靠近或者远离第二夹持机构，可调托架安装于第一夹持机构和第二夹持机构之间，可调托架用于支撑钢构件，可调托架能够带动钢构件运动到预设位置，第一夹持机构和第二夹持机构用于在钢构件运动到预设位置时夹持钢构件，第一夹持机构和第二夹持机构还用于在可调托架复位时带动钢构件翻转。与现有技术相比，本发明提供的钢构件变位装置由于采用了相对设置的第一夹持机构与第二夹持机构以及用于支撑钢构件的可调托架，所以能够对钢构件进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强。

本发明提供的焊接设备，包括钢构件变位装置，结构简单，能够对钢构件进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强，用户体验感好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的焊接设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钢构件变位装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钢构件变位装置中第一夹持机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的钢构件变位装置中第二夹持机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的钢构件变位装置中可调托架的结构示意图；

图6为图5中第一伸缩件的结构示意图。

图标：10-焊接设备；100-钢构件变位装置；110-第一夹持机构；111-第一底座；112-第一回转支承；113-第一装夹卡盘；114-锁紧件；115-滚轮；120-第二夹持机构；121-第二底座；122-第二回转支承；123-第二装夹卡盘；130-滑轨；140-可调托架；141-安装架；142-支撑台；143-第一伸缩件；1431-升降柱；1432-容置筒；1433-液压构件；144-定位组件；145-定位台；146-第二伸缩件；200-焊接机器人；300-钢构件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种焊接设备10，用于对钢构件300进行焊接。其结构简单，能够对钢构件300进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强，用户体验感好。该焊接设备10包括焊接机器人200和钢构件变位装置100。焊接机器人200与钢构件变位装置100间隔设置，钢构件变位装置100用于对钢构件300进行装夹和翻转，焊接机器人200用于对钢构件300进行焊接。钢构件变位装置100和焊接机器人200共同作用，完成对钢构件300的精准焊接。

本实施例中，钢构件300为十字柱形，其四个夹缝均需要焊接。利用钢构件变位装置100将钢构件300装夹完成后，再翻转钢构件300，使得焊接机器人200能够伸入钢构件300，并对其中一个夹缝进行焊接，在焊接过程中，焊接机器人200能够沿钢构件300的长度方向运动，以将整条夹缝完全焊接牢固，焊接完成后，焊接机器人200退出钢构件300，钢构件变位装置100对钢构件300进行翻转变位，使得焊接机器人200能够伸入钢构件300，并对另一个夹缝进行焊接，周而复始，将钢构件300的四个夹缝全部焊接，最后钢构件变位装置100将钢构件300卸下，完成焊接。

请参照图2，钢构件变位装置100包括第一夹持机构110、第二夹持机构120、滑轨130和可调托架140。第一夹持机构110与第二夹持机构120相对设置，第一夹持机构110能够靠近或者远离第二夹持机构120，以装夹不同长度尺寸的钢构件300，提高钢构件变位装置100的通用性。滑轨130固定安装于地面上，且沿第一夹持机构110到第二夹持机构120的方向设置，滑轨130与第一夹持机构110滑动连接，第一夹持机构110能够相对于滑轨130滑动，以靠近或者远离第二夹持机构120。可调托架140安装于第一夹持机构110和第二夹持机构120之间，可调托架140用于支撑钢构件300，以便于钢构件300的装夹。可调托架140能够带动钢构件300运动到预设位置，第一夹持机构110和第二夹持机构120用于在钢构件300运动到预设位置时夹持钢构件300，第一夹持机构110和第二夹持机构120还用于在可调托架140复位时带动钢构件300翻转。

需要说明的是，在需要焊接钢构件300时，可调托架140向上运动带动钢构件300运动，在可调托架140将钢构件300带动到预设位置后，第一夹持机构110和第二夹持机构120分别对钢构件300的两端进行装夹，装夹完成后，可调托架140向下运动复位，复位完成后，第一夹持机构110和第二夹持机构120能够带动钢构件300翻转，此时可调托架140不会对钢构件300的翻转造成干涉。

请参照图3，第一夹持机构110包括第一底座111、第一回转支承112、第一装夹卡盘113和锁紧件114。第一底座111能够靠近或者远离第二夹持机构120，以装夹不同长度尺寸的钢构件300。第一回转支撑安装于第一底座111上，且能够相对于第一底座111转动，以带动钢构件300翻转。第一装夹卡盘113固定安装于第一回转支撑上，第一装夹卡盘113用于夹持钢构件300。第一底座111与滑轨130滑动连接，第一底座111能够相对于滑轨130滑动。锁紧件114安装于第一底座111上，锁紧件114能够固定第一底座111和滑轨130的相对位置，以防止第一底座111在焊接过程中发生滑动，影响焊接精度。

本实施例中，第一底座111的底部设置有滚轮115，滚轮115滚动设置于滑轨130上，以带动第一底座111靠近或者远离第二夹持机构120。锁紧件114安装于第一底座111上，锁紧件114的位置与滚轮115的位置相对应，锁紧件114能够锁紧滚轮115，以固定第一底座111与滑轨130的相对位置，锁紧件114也能够放松滚轮115，使得第一底座111能够相对于滑轨130滑动。

请参照图4，第二夹持机构120包括第二底座121、第二回转支承122和第二装夹卡盘123。第二底座121与第一底座111相对设置，以装夹钢构件300。第二回转支撑安装于第二底座121上，且能够相对于第二底座121转动，以带动钢构件300翻转。第二装夹卡盘123固定安装于第二回转支撑上，且与第一装夹卡盘113的位置相对应，第二装夹卡盘123用于夹持钢构件300。

本实施例中，钢构件300为十字柱形第一装夹卡盘113和第二装夹卡盘123均为四爪卡盘，能够在钢构件300四个夹缝的位置对钢构件300进行装夹，装夹牢固稳定，不易松脱，装夹精度高。

请参照图5，可调托架140包括安装架141、支撑台142、第一伸缩件143和两个定位组件144。安装架141固定安装于地面上，支撑台142用于支撑钢构件300，支撑台142滑动设置于安装架141内，第一伸缩件143的一端与支撑台142连接，另一端与安装架141连接，第一伸缩件143能够带动支撑台142升高或者降低，从而带动钢构件300升高或者降低。两个定位组件144相对设置于支撑台142上，两个定位组件144共同作用，以将钢构件300定位并夹持于支撑台142的中部位置，以便于钢构件300的装夹。

值得注意的是，可调托架140的数量为三个，三个可调托架140间隔分布，且设置于同一直线上，三个可调托架140能够分别对钢构件300的首端、中端和尾端进行支撑和调节，使得钢构件300受力均衡，不会出现侧滑或者倾覆的情况。

定位组件144包括定位台145和第二伸缩件146。定位台145固定安装于支撑台142远离第一伸缩件143的一侧，第二伸缩件146的一端与定位台145连接，另一端用于抵持钢构件300，第二伸缩件146能够靠近或者远离定位台145，两个第二伸缩件146能够将钢构件300夹持于支撑台142的中部，以对钢构件300的位置进行限定。本实施例中，第二伸缩件146靠近支撑台142设置，便于第二伸缩件146与钢构件300的抵持。

请参照图6，本实施例中，第一伸缩件143包括升降柱1431、容置筒1432和液压构件1433。容置筒1432固定安装于安装架141上，升降柱1431伸入容置筒1432内，且与容置筒1432滑动连接，升降柱1431远离容置筒1432的一端与支撑台142固定连接，容置筒1432通过液压构件1433与升降柱1431连接，液压构件1433用于控制升降柱1431伸出或者缩进容置筒1432，以使支撑台142升起或者降落。可以理解的是，第二伸缩件146的具体结构与第一伸缩件143的具体结构相同，在此不再赘述。

在需要对钢构件300进行装夹时，首先将钢构件300吊装到可调托架140的支撑台142上，此时钢构件300的一端与第二底座121抵持，另一端与第一底座111间隔设置，随后两个第二伸缩件146同步运动，将钢构件300夹持于支撑台142的中部，完成对钢构件300的定位，接着第一伸缩件143伸长，带动钢构件300向上运动到预设位置，然后推动第一底座111，使得第一底座111与钢构件300的另一端抵持，再利用第一装夹卡盘113和第二装夹卡盘123对钢构件300的两端进行装夹，装夹完成后两个第二伸缩件146同步运动，松开钢构件300，第一伸缩件143缩短，带动支撑台142下降复位，此时钢构件300能够在第一装夹卡盘113和第二装夹卡盘123的带动下进行翻转，支撑台142不会对钢构件300的翻转造成干涉。

本发明实施例提供的钢构件变位装置100，第一夹持机构110与第二夹持机构120相对设置，第一夹持机构110能够靠近或者远离第二夹持机构120，可调托架140安装于第一夹持机构110和第二夹持机构120之间，可调托架140用于支撑钢构件300，可调托架140能够带动钢构件300运动到预设位置，第一夹持机构110和第二夹持机构120用于在钢构件300运动到预设位置时夹持钢构件300，第一夹持机构110和第二夹持机构120还用于在可调托架140复位时带动钢构件300翻转。与现有技术相比，本发明提供的钢构件变位装置100由于采用了相对设置的第一夹持机构110与第二夹持机构120以及用于支撑钢构件300的可调托架140，所以能够对钢构件300进行装夹和翻转以便于焊接，装夹精度高，装夹效率高，辅助提高焊接质量和效率，实用性强，使得焊接设备10稳定高效，用户体验感好。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢构件变位装置，其特征在于，包括第一夹持机构、第二夹持机构和可调托架，所述第一夹持机构与所述第二夹持机构相对设置，所述第一夹持机构能够靠近或者远离所述第二夹持机构，所述可调托架安装于所述第一夹持机构和所述第二夹持机构之间，所述可调托架用于支撑钢构件，所述可调托架能够带动所述钢构件运动到预设位置，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构用于在所述钢构件运动到所述预设位置时夹持所述钢构件，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构还用于在所述可调托架复位时带动所述钢构件翻转。

2.根据权利要求1所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述第一夹持机构包括第一底座、第一回转支承和第一装夹卡盘，所述第一底座能够靠近或者远离所述第二夹持机构，所述第一回转支撑安装于所述第一底座上，且能够相对于所述第一底座转动，所述第一装夹卡盘固定安装于所述第一回转支撑上，所述第一装夹卡盘用于夹持所述钢构件。

3.根据权利要求2所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述第二夹持机构包括第二底座、第二回转支承和第二装夹卡盘，所述第二底座与所述第一底座相对设置，所述第二回转支撑安装于所述第二底座上，且能够相对于所述第二底座转动，所述第二装夹卡盘固定安装于所述第二回转支撑上，且与所述第一装夹卡盘的位置相对应，所述第二装夹卡盘用于夹持所述钢构件。

4.根据权利要求2所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述钢构件变位装置还包括滑轨，所述滑轨用于固定安装于地面上，所述第一底座的底部设置有滚轮，所述滚轮滚动设置于所述滑轨上。

5.根据权利要求4所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述第一夹持机构还包括锁紧件，所述锁紧件安装于所述第一底座上，所述锁紧件的位置与所述滚轮的位置相对应，所述锁紧件能够锁紧或者放松所述滚轮。

6.根据权利要求1所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述可调托架包括安装架、支撑台和第一伸缩件，所述安装架用于固定安装于地面上，所述支撑台用于支撑所述钢构件，所述支撑台滑动设置于所述安装架内，所述第一伸缩件的一端与所述支撑台连接，另一端与所述安装架连接，所述第一伸缩件能够带动所述支撑台升高或者降低。

7.根据权利要求6所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述第一伸缩件包括升降柱、容置筒和液压构件，所述容置筒固定安装于所述安装架上，所述升降柱伸入所述容置筒内，且与所述容置筒滑动连接，所述升降柱远离所述容置筒的一端与所述支撑台固定连接，所述容置筒通过所述液压构件与所述升降柱连接，所述液压构件用于控制所述升降柱伸出或者缩进所述容置筒。

8.根据权利要求6所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述可调托架还包括相对设置的两个定位组件，所述定位组件包括定位台和第二伸缩件，所述定位台固定安装于所述支撑台远离所述第一伸缩件的一侧，所述第二伸缩件的一端与所述定位台连接，另一端用于抵持所述钢构件，两个所述第二伸缩件能够将所述钢构件夹持于所述支撑台的中部。

9.根据权利要求1所述的钢构件变位装置，其特征在于，所述可调托架的数量为三个，三个所述可调托架间隔分布，且设置于同一直线上。

10.一种焊接设备，其特征在于，包括焊接机器人和钢构件变位装置，所述焊接机器人与所述钢构件变位装置间隔设置，所述焊接机器人用于对钢构件进行焊接，所述钢构件变位装置包括第一夹持机构、第二夹持机构和可调托架，所述第一夹持机构与所述第二夹持机构相对设置，所述第一夹持机构能够靠近或者远离所述第二夹持机构，所述可调托架安装于所述第一夹持机构和所述第二夹持机构之间，所述可调托架用于支撑所述钢构件，所述可调托架能够带动所述钢构件运动到预设位置，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构用于在所述钢构件运动到所述预设位置时夹持所述钢构件，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构还用于在所述可调托架复位时带动所述钢构件翻转。