CN110039236A - 一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接用的辅助设备技术领域，公开了一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，包括电机、矩形框架和支撑座，矩形框架的两端分别连接有转轴，两个转轴分别转动连接在两个支撑座上，电机连接支撑座上，转轴和电机的输出轴传动连接，矩形框架内设有放置导轨的工件位和用于夹紧导轨的夹紧件。本发明通过电机带动矩形框架及夹持在矩形框架上的导轨一起翻转，实现自动翻转，避免人工翻转中存在的安全隐患，可以节省大量的人力和时间，翻转方便，操作简单，自动化程度高，对操作人员的技术熟练度要求较低，可以提高生产效率，消除人工翻转过程中对焊缝产生的破坏，提高焊接质量，而且在自动化生产中能够和焊接机器人配合使用。

Description

一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具

技术领域

本发明涉及焊接用的辅助设备技术领域，更具体地是涉及一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具。

背景技术

附着式升降脚手架，行业内通常简称为爬架，是一种搭设一定高度并附着于工程结构上，依靠自身的升降设备和装置，可随工程结构逐层爬升或下降的外脚手架。导轨是附着式升降脚手架中必不可少的结构件。

现有的附着式升降脚手架的导轨一般包括两根背靠背设置的槽钢，两根槽钢之间焊接有若干圆形挡杆和若干背板，这些圆形挡杆和背板分别沿着槽钢的长度方向均匀布置，两根槽钢位于一端或者两端的位置焊接有端板。

现有技术采用的焊接工艺是将两根槽钢摆好后，直接将圆形挡杆、背板和端板等焊接配件焊接到槽钢上，这样只能焊接朝上的焊缝和部分侧面的焊缝。然而在焊接朝下的焊缝时，需要人工将两根槽钢和其上的焊接配件整体翻转180度。由于槽钢的长度和重量较大，在翻转过程中，容易对焊缝产生破坏，严重影响焊接质量，生产效率低下，翻转时需要大量的人力，人工翻转还容易发生意外，造成安全事故。另外，这种焊接工艺属于纯手工焊接，焊件的位置精度较低，对操作人员的技术熟练度有一定的要求。

为了保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形等，还有一种焊接工艺是采用焊接夹具。但是目前工厂内针对附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具都是无法转动的，无法灵活的进行多角度的焊接工作，很难满足焊接操作的要求，有时甚至会增加焊接难度。例如在焊接夹具上焊接槽钢、圆形挡杆、背板和端板，焊接完一面后仍然需要人工将焊接夹具和焊件进行整体翻转，这个翻转过程更加缓慢繁琐，同样容易对焊缝产生破坏，生产效率较低，长时间作业容易产生疲劳，影响生产效率。

另外，为了提高生产效率，特别是对长度和重量较大的导轨的双面焊接，通常采用增加人手的办法，多人焊一个工件，但是生产中仍然会存在上述的各种各样的不足。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的不足，提供了一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。

一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，包括电机、矩形框架和支撑座，矩形框架的两端分别连接有转轴，两个转轴同轴且转轴的轴心和矩形框架的长度方向平行，两个转轴分别转动连接在两个支撑座上，电机连接在其中一个支撑座上，其中一个转轴和电机的输出轴传动连接，矩形框架内设有放置导轨的工件位和用于夹紧导轨的夹紧件。

作为进一步改进的结构形式，上述的矩形框架包括两根侧梁和两根端梁，矩形框架内设有两根与侧梁平行的内梁，两根内梁的两端分别固定连接在两根端梁上且两根内梁沿着端梁的长度方向排列，两根内梁之间固定连接有若干连接板，两根内梁之间均匀布置有若干用于放置导轨的托板，两根内梁之间布置有条状的配件搁置块，配件搁置块的长度方向和内梁长度方向平行，配件搁置块上连接有用于搁置导轨中的背板的支撑块，配件搁置块上设有分别用于放置导轨中的圆形挡杆和端板的定位槽，两根内梁和托板之间形成上述的工件位，两根内梁上分别固定有上述的夹紧件。

作为进一步改进的结构形式，其中一根内梁上固定有用于横向定位导轨的横向基准定位块，另一根内梁外侧或者另一根内梁外侧的侧梁上固定有用于横向顶推导轨的横向压紧气缸组件，横向压紧气缸组件包括第一气缸和推板，第一气缸的活塞杆穿过前述的另一根内梁，推板固定在第一气缸的活塞杆的端头，第一气缸的活塞杆伸出时带动推板推着导轨贴向横向基准定位块。

作为进一步改进的结构形式，上述的两根内梁之间靠近其中一根端梁的位置固定有用于纵向定位导轨的端面基准定位块，两根内梁之间靠近另一根端梁的位置固定有用于纵向顶推导轨的纵向压紧气缸组件，纵向压紧气缸组件包括第二气缸和推块，推块固定在第二气缸的活塞杆的端头，第二气缸的活塞杆伸出时带动推块推着导轨贴向端面基准定位块。

作为进一步改进的结构形式，上述的夹紧件包括回转气缸和锁紧在回转气缸的活塞杆上的螺栓，回转气缸分别固定在两根内梁上，回转气缸的活塞杆转动缩回后，回转气缸的活塞杆上的螺栓和上述的托板夹紧导轨。

作为进一步改进的结构形式，上述的转轴固定在板面为矩形的转接板上，转轴的轴心和转接板的板面垂直且转轴位于转接板的中心位置，其中一个转接板上设有至少两个定位套，这些定位套的轴心和转轴的轴心平行，这些定位套绕着转轴的轴心等角度布置，焊接夹具还包括定位气缸组件，定位气缸组件包括第三气缸和定位杆，定位杆同轴固定在第三气缸的活塞杆的端部，第三气缸的活塞杆伸出时可以带动定位杆插入定位套中，第三气缸的活塞杆缩回时可以带动定位杆从定位套中退出。

作为进一步改进的结构形式，相邻的侧梁和内梁之间连接有若干加强筋板。

作为进一步改进的结构形式，上述的侧梁为工字钢。

作为进一步改进的结构形式，上述的内梁为槽钢，两根内梁背靠背设置。

本发明与现有技术相比主要具有如下有益效果：通过电机带动矩形框架及夹持在矩形框架上的导轨一起翻转，实现自动翻转，不需要人工翻转，避免人工翻转中存在的安全隐患，可以节省大量的人力和时间，翻转方便，操作简单，自动化程度高，对操作人员的技术熟练度要求较低，可以提高生产效率，消除人工翻转过程中对焊缝产生的破坏，提高焊接质量，而且在自动化生产中能够和焊接机器人配合使用。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为图1中H处的局部放大图。

图3为图1中K处的局部放大图。

图4为本发明实施例中的矩形框架及其上的焊件的立体结构示意图。

图5为图4中M处的局部放大图。

图6为图4中N处的局部放大图。

图7为本发明实施例在夹紧导轨状态下的俯视结构示意图。

图8为图7中P处的局部放大图。

图9为图7中Q处的局部放大图。

图10为图7中AA处的剖面结构示意图。

图11为本发明实施例中的转接板、转轴和定位套在分解状态下的立体结构示意图。

图12为本发明实施例中的定位气缸组件的立体结构示意图。

图13为本发明实施例中的配件搁置块在断裂状态下的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

为了更简洁的说明本实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本发明的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有所省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。

实施例：

如图1、图2、图3、图7、图8、图9和图10所示，一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，包括减速电机1、矩形框架5和两个支撑座3。本实施例针对的导轨包括两根背靠背设置的槽钢轨体，两根槽钢轨体之间沿着槽钢轨体的长度方向均匀布置有若干圆形挡杆和若干背板，两根槽钢轨体位于两端的位置分别布置有端板。圆形挡杆、背板、端板都和槽钢轨体焊接在一起构成导轨焊件，本实施例的焊接夹具即是用于辅助完成这些焊接工作。

如图2、图4、图5、图6、图8和图11所示，矩形框架5包括两根侧梁511和两根端梁512，其中侧梁511为工字钢，侧梁511上均匀布置有减重孔，端梁512为矩形钢板，两根端梁512的板面相互平行。两根侧梁511和两根端梁512采用焊接工艺连接在一起。两根端梁512的外侧分别通过螺丝固定连接有矩形的转接板561，两块转接板561上分别焊接固定有转轴562，两个转轴562同轴且转轴562的轴心和矩形框架5的长度方向平行。两个支撑座3上分别连接有轴承座4，两个转轴562分别和两个轴承座4转动连接。减速电机1固定连接在其中一个支撑座3上，距离减速电机1最近的那个转轴562和减速电机1的输出轴通过法兰联轴器2传动连接。

转轴562的轴心和转接板561的板面垂直且转轴562位于转接板561的中心位置，距离减速电机1最近的那个转接板561上穿设有两个定位套563，两个定位套563的轴心和转轴562的轴心平行，两个定位套563绕着转轴562的轴心等角度布置。

如图2、图8和图12所示，固定有减速电机1的那个支撑座3上还固定连接有定位气缸组件6。定位气缸组件6包括U形气缸座61、第三气缸62、定位杆63和滑套64。其中第三气缸62通过螺丝固定连接在U形气缸座61的一个翼板上，定位杆63同轴固定在第三气缸62的活塞杆的端部，滑套64穿设在U形气缸座61的另一个翼板上并用轴用弹性挡圈卡住，定位杆63穿过滑套64并和滑套64滑动配合。第三气缸62的活塞杆伸出时可以带动定位杆63插入转接板561上的定位套563中，第三气缸62的活塞杆缩回时可以带动定位杆63从定位套563中退出。

如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图13所示，矩形框架5内设有两根与侧梁511平行的内梁513，内梁513采用槽钢。两根内梁513的两端分别焊接在两根端梁512上，两根内梁513沿着端梁512的长度方向排列且两根内梁513背靠背设置。两根内梁513之间焊接有若干连接板514，这些连接板514沿着内梁513的长度方向均匀布置。两根侧梁511的内侧分别焊接有若干L形连接座515，L形连接座515沿着侧梁511的长度方向均匀布置，L形连接座515上焊接有矩形的加强筋板516，加强筋板516又和内梁513焊接，即相邻的侧梁511和内梁513通过L形连接座515和加强筋板516连接。L形连接座515上还焊接有若干用于放置导轨中的槽钢轨体的托板521，托板521布置在两根内梁513之间，托板521沿着内梁513的长度方向均匀布置，这些托板521的同侧板面位于同一平面以使放置在托板521上的槽钢轨体更加平稳。两根内梁513之间布置有方钢制成的条状的配件搁置块522，配件搁置块522可以焊接在连接板514上，配件搁置块522的长度方向和内梁513长度方向平行，两根槽钢轨体背靠背放置在托板521上后，配件搁置块522则位于两根槽钢轨体之间。配件搁置块522上焊接有用于搁置导轨中的背板的支撑块523。配件搁置块522上设有用于放置导轨中的圆形挡杆的半圆形定位槽5221和用于放置导轨中的端板的V形定位槽5222。

其中一根内梁513上焊接有用于横向定位导轨的横向基准定位块531，另一根内梁513外侧的侧梁511上焊接有第一气缸连接座板532，第一气缸连接座板532上连接有用于横向顶推导轨中的槽钢轨体的第一气缸533，第一气缸533的活塞杆穿过前述的另一根内梁513，第一气缸533的活塞杆的端头固定有推板534，第一气缸533的活塞杆伸出时带动推板534推着导轨中的槽钢轨体并通过圆形挡杆和背板带动另一根槽钢轨体贴向横向基准定位块531，从而既可以对导轨中的槽钢轨体进行横向定位又可以横向夹紧导轨中的槽钢轨体。

两根内梁513之间靠近其中一根端梁512的位置固定有用于纵向定位导轨的端面基准定位块541，两根内梁513之间靠近另一根端梁512的位置焊接有第二气缸连接座板542，第二气缸连接座板542上连接有用于纵向顶推导轨中的槽钢轨体的第二气缸543，第二气缸543的活塞杆的端头固定有推块544，第二气缸543的活塞杆伸出时带动推块544推着导轨中的槽钢轨体贴向端面基准定位块541，从而既可以对导轨中的槽钢轨体进行纵向定位又可以纵向夹紧导轨中的槽钢轨体。

两根内梁513上分别焊接有回转气缸连接座板551，回转气缸连接座板551上连接有回转气缸552，回转气缸552的活塞杆上锁紧有螺栓553。回转气缸552的活塞杆转动缩回后，导轨中的槽钢轨体被夹紧在托板521和螺栓553之间。回转气缸552的活塞杆转动伸出后，回转气缸552上的螺栓553松开导轨中的槽钢轨体。

两根内梁513和托板521之间形成放置导轨的工件位，槽钢轨体放置在托板521上，圆形挡杆放置在半圆形定位槽5221中，端板放置在V形定位槽5222中，背板放置在支撑块523上。导轨中的各个配件放置方便，放置后，圆形挡杆、端板和背板即完成定位。槽钢轨体则通过第一气缸533、第二气缸543和回转气缸552定位和夹紧。

本实施例的焊接夹具使用过程中，在初始状态下，矩形框架5的位置为使配件搁置块522的半圆形定位槽5221和V形定位槽5222朝上，托板521的用于放置槽钢轨体的板面也朝上，启动第三气缸62，使第三气缸62的活塞杆伸出并带动定位杆63插入转接板561上的定位套563中，这样就可以将矩形框架5的角度位置固定。然后将两根槽钢轨体以背靠背的形式放置在托板521上，将背板搁置在支撑块523上，将圆形挡杆放置在配件搁置块522的半圆形定位槽5221中，将端板放置在配件搁置块522的V形定位槽5222中。放置完毕后，依次启动第一气缸533、第二气缸543和回转气缸552，将槽钢轨体定位夹紧。然后就可以对导轨中的各个配件之间暴露在上面的焊缝进行焊接，这些焊缝焊接完毕后，再次启动第三气缸62，使第三气缸62的活塞杆缩回并带动定位杆63从定位套563中退出，然后启动减速电机1来带动矩形框架5及其上的焊件和导轨绕着转轴562的轴心转动180度，由于导轨中的各个配件之间已经完成部分焊接，所以在转动过程中圆形挡杆、端板和背板不会脱离槽钢轨体，而槽钢轨体被回转气缸552和托板521、第一气缸533和横向基准定位块531、第二气缸543和端面基准定位块541三维夹紧，所以槽钢轨体被牢牢的锁定在矩形框架5中。焊接夹具转动180度后，启动第三气缸62，使第三气缸62的活塞杆伸出并带动定位杆63插入转接板561上的另一个定位套563中，这样就可以将矩形框架5的角度位置固定，原本位于下面的焊缝暴露在上面，这样就可以对这些焊缝进行焊接。焊接完成后，通过减速电机1带动矩形框架5及其上的焊件和导轨转动180度，使第一气缸533、第二气缸543和回转气缸552松开即可取下完成焊接的导轨。

本实施例通过减速电机1带动矩形框架5及夹持在矩形框架5上的导轨一起翻转，实现自动翻转，不需要人工翻转，避免人工翻转中存在的安全隐患，可以节省大量的人力和时间，翻转方便，操作简单，自动化程度高，对操作人员的技术熟练度要求较低，可以提高生产效率，消除人工翻转过程中对焊缝产生的破坏，提高焊接质量，而且在自动化生产中能够和焊接机器人配合使用。

使用本实施例的焊接夹具可以更好地保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形，消除人工翻转引起的变形等问题。

以上仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用本发明的设计构思对本发明做出的非实质性修改，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，包括电机、矩形框架和支撑座，矩形框架的两端分别连接有转轴，两个转轴同轴且转轴的轴心和矩形框架的长度方向平行，两个转轴分别转动连接在两个支撑座上，电机连接在其中一个支撑座上，其中一个转轴和电机的输出轴传动连接，矩形框架内设有放置导轨的工件位和用于夹紧导轨的夹紧件。

2.根据权利要求1所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的矩形框架包括两根侧梁和两根端梁，矩形框架内设有两根与侧梁平行的内梁，两根内梁的两端分别固定连接在两根端梁上且两根内梁沿着端梁的长度方向排列，两根内梁之间固定连接有若干连接板，两根内梁之间均匀布置有若干用于放置导轨的托板，两根内梁之间布置有条状的配件搁置块，配件搁置块的长度方向和内梁长度方向平行，配件搁置块上连接有用于搁置导轨中的背板的支撑块，配件搁置块上设有分别用于放置导轨中的圆形挡杆和端板的定位槽，两根内梁和托板之间形成所述的工件位，两根内梁上分别固定有所述的夹紧件。

3.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，其中一根内梁上固定有用于横向定位导轨的横向基准定位块，另一根内梁外侧或者另一根内梁外侧的侧梁上固定有用于横向顶推导轨的横向压紧气缸组件，横向压紧气缸组件包括第一气缸和推板，第一气缸的活塞杆穿过所述的另一根内梁，推板固定在第一气缸的活塞杆的端头，第一气缸的活塞杆伸出时带动推板推着导轨贴向横向基准定位块。

4.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的两根内梁之间靠近其中一根端梁的位置固定有用于纵向定位导轨的端面基准定位块，两根内梁之间靠近另一根端梁的位置固定有用于纵向顶推导轨的纵向压紧气缸组件，纵向压紧气缸组件包括第二气缸和推块，推块固定在第二气缸的活塞杆的端头，第二气缸的活塞杆伸出时带动推块推着导轨贴向端面基准定位块。

5.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的夹紧件包括回转气缸和锁紧在回转气缸的活塞杆上的螺栓，回转气缸分别固定在两根内梁上，回转气缸的活塞杆转动缩回后，回转气缸的活塞杆上的螺栓和所述的托板夹紧导轨。

6.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的转轴固定在板面为矩形的转接板上，转轴的轴心和转接板的板面垂直且转轴位于转接板的中心位置，其中一个转接板上设有至少两个定位套，这些定位套的轴心和转轴的轴心平行，这些定位套绕着转轴的轴心等角度布置，焊接夹具还包括定位气缸组件，定位气缸组件包括第三气缸和定位杆，定位杆同轴固定在第三气缸的活塞杆的端部，第三气缸的活塞杆伸出时可以带动定位杆插入定位套中，第三气缸的活塞杆缩回时可以带动定位杆从定位套中退出。

7.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，相邻的侧梁和内梁之间连接有若干加强筋板。

8.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的侧梁为工字钢。

9.根据权利要求2所述的附着式升降脚手架的导轨的焊接夹具，其特征在于，所述的内梁为槽钢，两根内梁背靠背设置。