CN110449817A - 型钢预组立装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型钢预组立装置，安装在翼板辊道机构的两端，包括可将腹板由水平状态翻转至竖直状态的腹板自动翻转装置以及用于对腹板进行扶正的翻转辅助组立装置，所述腹板自动翻转装置与所述翻转辅助组立装置对应设置在腹板的两侧；翻转过程中，翻转辅助组立装置会辅助腹板自动翻转装置对腹板进行自动翻转，使得腹板的翻转更加方便；本发明设计合理、操作简单，通过腹板自动翻转装置与翻转辅助组立装置可以辅助完成焊接前的组立与定位，自动化程度高，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，而且劳动强度低，安全保障性较高。

Description

型钢预组立装置

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种型钢预组立装置。

背景技术

随着我国工业科技的快速发展，越来越多的工业与民用建筑结构采用了钢结构形式，钢结构构件的主要组成部分就是H型钢，H型钢是钢结构工程的主体及主要部分，日益向精细型和高效型发展，因此提高H型钢的组立精度、加工效率、自动化程度，从而缩短工期已成为钢结构行业一道必须克服的技术难题。

在H型钢焊接过程中，首先需要将翼板平放在工作位后，再将腹板立放在翼板中央，用于将翼板与腹板焊接成T型钢，但在T型钢焊接前常常需要对腹板进行组立与定位，用于保证翼板与腹板安装位置的准确性。现有技术中腹板常采用平吊的方式进行运输，然后再将平放的腹板翻转立放在翼板中央，而此腹板翻转过程常采用人工翻转，此种方式自动化程度低，生产效率低，生产成本过高，费时费力，人工强度大，作业环境差，且存在安全隐患，不利于实现自动化连续生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种设计合理、操作简单、可自动完成焊接前组立与定位的型钢预组立装置，自动化程度高，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，而且劳动强度低，安全保障性较高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：型钢预组立装置，安装在翼板辊道机构的两端，包括可将腹板由水平状态翻转至竖直状态的腹板自动翻转装置以及用于对腹板进行扶正的翻转辅助组立装置，所述腹板自动翻转装置与所述翻转辅助组立装置对应设置在腹板的两侧。

作为优选的技术方案，所述腹板自动翻转装置包括翻转座，所述翻转座的一侧转动安装有翻转臂，所述翻转臂的外端安装有用于承托腹板的腹板托辊，所述翻转臂与所述翻转座之间连接有驱动所述翻转臂由水平状态翻转至竖直状态的翻转驱动机构。

作为优选的技术方案，所述腹板托辊与所述翻转臂之间设置有托辊调节装置。

作为优选的技术方案，所述托辊调节装置包括托辊滑座，所述腹板托辊转动安装在所述托辊滑座上，所述翻转臂上设置有托辊调节孔，所述托辊滑座滑动安装在所述托辊调节孔内且通过锁紧螺栓锁紧固定。

作为优选的技术方案，所述翻转臂上还设置有用于承托所述腹板托辊的托辊支撑装置。

作为优选的技术方案，所述翻转辅助组立装置包括安装座，所述安装座上转动安装有竖向设置的组立转轴，所述组立转轴连接有转轴回转驱动装置；所述组立转轴上安装有用于对腹板进行扶正的组立轮组。

作为优选的技术方案，所述组立轮组包括安装在所述组立转轴上部的上支臂扶正装置，所述组立转轴的下部安装有下支臂顶靠装置，所述下支臂顶靠装置与所述安装座之间设置有驱动所述下支臂顶靠装置上下摆动的掀起装置。

作为优选的技术方案，所述上支臂扶正装置包括固定安装在所述组立转轴上部的上支臂，所述上支臂的端部安装有水平设置的扶正轮；所述下支臂顶靠装置包括固定安装在所述组立转轴下部的下支臂安装座，所述下支臂安装座的侧部转动安装有可上下摆动的下支臂，所述下支臂的端部安装有向下倾斜设置的顶靠轮。

作为优选的技术方案，所述顶靠轮的外周设置为V型结构，所述V型结构的两面包括翼板支撑面和腹板支撑面，所述翼板支撑面和腹板支撑面的夹角呈90度。

作为优选的技术方案，所述掀起装置包括同轴套装在所述组立转轴外周的掀起环座，所述掀起环座外周面上设置有释放凹槽，所述下支臂的底部安装有可转动的掀起凸轮，所述掀起凸轮与所述掀起环座配合实现所述下支臂的上下摆动。

由于采用了上述技术方案，型钢预组立装置，安装在翼板辊道机构的两端，包括可将腹板由水平状态翻转至竖直状态的腹板自动翻转装置以及用于对腹板进行扶正的翻转辅助组立装置，所述腹板自动翻转装置与所述翻转辅助组立装置对应设置在腹板的两侧；本发明的有益效果是：使用时，在翼板辊道机构的两端分别安装本装置，翼板被放置到翼板辊道机构上，翼板在工作位上定位后，所述翻转辅助组立装置由翼板一侧转动面向翼板，然后腹板被平吊至翼板上，接着所述腹板自动翻转装置会带动腹板由水平状态翻转至竖直状态，完成了腹板自动翻转过程，实现了腹板快速组立；翻转过程中，所述翻转辅助组立装置会辅助所述腹板自动翻转装置，使得腹板的翻转更加方便；本发明设计合理、操作简单，通过所述翻转辅助组立装置与所述腹板自动翻转装置可以辅助完成焊接前的组立与定位，自动化程度高，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，而且劳动强度低，安全保障性较高。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例翼板的安装效果图；

图2是本发明实施例腹板自动翻转装置的结构示意图；

图3是本发明实施例腹板自动翻转装置的结构剖视图；

图4是本发明实施例翻转辅助组立装置的结构示意图；

图5是图4中A-A向的剖视图；

图6是图4中B-B向的剖视图；

图7是本发明实施例腹板翻转前的结构示意图；

图8是本发明实施例腹板翻转过程中的结构示意图；

图9是本发明实施例腹板翻转后的结构示意图；

图中：1-翼板辊道机构；2-翻转座；3-翻转臂；31-转臂板；32-转臂肋；4-腹板托辊；5-翻转驱动油缸；6-托辊滑座；7-托辊调节孔；8-托辊承托底座；9-托辊承托轴承；10-安装座；11-组立转轴；12-上支臂；13-扶正轮；14-下支臂安装座；15-下支臂；16-顶靠轮；18-翼板支撑面；19-腹板支撑面；20-掀起环座；21-释放凹槽；22-掀起凸轮；23-回转驱动油缸；24-支撑臂；25-第一摆臂；26-第二摆臂；27-第一辅助摆臂；28-第二辅助摆臂；29-腹板；30-翼板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，型钢预组立装置，安装在翼板辊道机构1的两端，翼板辊道机构1为现有技术，在此不再赘述；本发明包括可将腹板29由水平状态翻转至竖直状态的腹板自动翻转装置以及用于对腹板29进行扶正的翻转辅助组立装置，所述腹板自动翻转装置与所述翻转辅助组立装置对应设置在腹板29的两侧；使用时，在翼板辊道机构1的两端分别安装本装置，翼板30被放置到翼板辊道机构1上，翼板30在工作位上定位后，所述翻转辅助组立装置由翼板30一侧转动面向翼板30，然后腹板29被平吊至翼板30上，接着所述腹板自动翻转装置会带动腹板29由水平状态翻转至竖直状态，完成了腹板29自动翻转过程，实现了腹板29快速组立；翻转过程中，所述翻转辅助组立装置会辅助所述腹板自动翻转装置，使得腹板29的翻转更加方便；本发明设计合理、操作简单，通过所述翻转辅助组立装置与所述腹板自动翻转装置可以辅助完成焊接前的组立与定位，自动化程度高，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，而且劳动强度低，安全保障性较高。

参见图2和图3，所述腹板自动翻转装置包括翻转座2，所述翻转座2的一侧转动安装有翻转臂3，所述翻转臂3的外端安装有用于承托腹板29的腹板托辊4，所述翻转臂3与所述翻转座2之间连接有驱动所述翻转臂3由水平状态翻转至竖直状态的翻转驱动机构，在本实施例中，所述翻转驱动机构设置为翻转驱动油缸5；所述腹板托辊4与所述翻转臂3之间设置有托辊调节装置，所述腹板托辊4通过托辊调节装置滑动安装在所述翻转臂3上，所述翻转臂3上还设置有用于承托所述腹板托辊4的托辊支撑装置。所述腹板托辊4转动安装在所述翻转臂3上，当翼板辊道机构1对由翼板30与腹板29组成的T型组件进行整体输送时，所述腹板托辊4可以辅助翼板辊道机构1输送腹板29，用于保持腹板29与翼板30的同步输送；此外，所述腹板托辊4可以防止在翻转过程中对腹板29表面造成损坏，在所述翻转臂3翻转过程中，由于所述腹板托辊4与腹板29之间为线接触，接触面少，因此可以减小了对腹板29的损坏；所述腹板托辊4通过所述托辊调节装置滑动安装在所述翻转臂3上，可以调节所述腹板托辊4的安装位置，可以适用于支撑不同规格的腹板29，有利于提高翻转装置的通用性。所述腹板自动翻转装置结构简单、操作方便、结构强度高、利于腹板29自动翻转，利于提高腹板29自动翻转的工作效率，从而提高自动化连续生产。

参见图2和图3，工作时，所述腹板托辊4承托与支撑在腹板29的上部，为了防止当腹板29高度较低时，腹板29的上部无法接触到所述腹板托辊4，因此设置了所述托辊调节装置，所述托辊调节装置包括托辊滑座6，所述腹板托辊4的顶端转动安装在所述托辊滑座6上，所述翻转臂3上设置有托辊调节孔7，所述托辊滑座6滑动安装在所述托辊调节孔7内且通过锁紧螺栓锁紧固定。当所述锁紧螺栓松开后，所述托辊滑座6可沿着所述托辊调节孔7往复滑动，可以适用于支撑不同高度的腹板29，参见图2，当腹板29的高度较低时，可以将所述托辊滑座6向下沿着所述托辊调节孔7滑动，使得安装在所述托辊滑座6上的所述腹板托辊4向下滑动，可以用于支撑在腹板29的上部。

参见图2和图3，在本实施例中，所述托辊支撑装置包括安装在所述翻转臂3上的托辊承托底座8，所述托辊承托底座8上相对转动安装有两托辊承托轴承9，所述腹板托辊4的外周支撑在两所述托辊承托轴承9之间。两所述托辊承托轴承9用于对所述腹板托辊4进行支撑，保证所述腹板托辊4安装的稳定性。

参见图3，在本实施例中，所述翻转臂3包括两相对设置的转臂板31，两所述转臂板31之间通过转臂肋32固定连接。通过所述转臂板31与所述转臂肋32的设计不仅结构强度高，而且整体重量较轻，使得驱动所述翻转臂3翻转时所用的力较小，有利于腹板29的自动翻转。

在本实施例中，所述转臂板31包括主臂部，所述腹板托辊4对应安装在所述主臂部上，所述主臂部的另一端一体成型连接有副臂部，所述副臂部的顶端转动连接在所述翻转座2上，所述副臂部的底端与所述翻转驱动油缸5铰接；所述主臂部与所述副臂部的连接外侧为弧形过渡连接，所述主臂部与所述副臂部的连接区形成有用于避让翼板30的翼板避让槽。由于T型钢的腹板29位于翼板30的中央位置，因此在所述翻转臂3翻转过程中，为了保证翼板30的侧部不会阻碍所述转臂板31的翻转，因此设置了所述翼板避让槽。

腹板自动翻转装置的工作原理：

翼板30被平放至翼板辊道机构1的工作位之前，所述翻转驱动油缸5的有杆端缩回，此时所述翻转臂3处于水平状态，即安装在所述翻转臂3外端的所述腹板托辊4也处于水平状态，参见图1，当腹板29通过平吊的方式被放置到翼板30上后，腹板29的底端位于翼板30的中央位置，抵靠在所述翻转辅助组立装置上，腹板29的上部接触在所述腹板托辊4上，被所述腹板托辊4承托，参见图7；所述翻转驱动油缸5的有杆端开始伸长，推动所述翻转臂3绕着所述翻转臂3与所述翻转座2之间的铰接点转动，使得所述翻转臂3由水平状态逐渐翻转至竖直状态，翻转过程中，所述腹板托辊4会支撑腹板29由水平状态翻转至竖直状态，参见图8和图9，完成了腹板29自动翻转，用于实现T型钢的自动组立；组立完成后进行T型钢的焊接，焊接完成后，所述翻转驱动油缸5的有杆端开始缩回，带动所述翻转臂3由竖直状态翻转至水平状态，恢复原位，准备下一循环作业。

参见图4，所述翻转辅助组立装置包括安装座10，所述安装座10上转动安装有竖向设置的组立转轴11，所述组立转轴11连接有转轴回转驱动装置，所述组立转轴11上安装有用于对腹板29进行扶正的组立轮组。

翻转辅助组立装置的工作原理：

在翼板30平放至工作位上之前，所述转轴回转驱动装置工作来转动所述组立转轴11，使得安装在所述组立转轴11上的所述组立轮组被旋转至一侧，状态参见图1，然后再将翼板30平放在工作位上，当翼板30被放置在工作位且定位完成后，所述转轴回转驱动装置开始工作，通过转动所述组立转轴11，使得位于一侧的所述组立轮组转动直至面向翼板30，状态参考图7，所述组立轮组的转动角度可以通过所述转轴回转驱动装置来控制，当所述组立轮组转动90°后，正好面对翼板30；然后再将腹板29平放在翼板30上，然后腹板29会在所述腹板自动翻转装置的作用下翻转，翻转过程中，所述组立轮组会辅助所述腹板自动翻转装置，参见图8和图9，使得腹板29的翻转更加方便，；组立完成后进行T型钢的焊接，焊接完成后，通过所述转轴回转驱动装置作用反向转动所述组立转轴11，使得所述组立轮组转动至一侧，恢复原位，准备下一循环作业。

参见图4，所述组立轮组包括安装在所述组立转轴11上部的上支臂扶正装置，所述组立转轴11的下部安装有下支臂顶靠装置，所述下支臂顶靠装置与所述安装座10之间设置有驱动所述下支臂顶靠装置上下摆动的掀起装置。

参见图4，所述上支臂扶正装置包括滑动安装在所述组立转轴11上部的上支臂12，所述上支臂12通过螺栓与所述组立转轴11固定连接，所述上支臂12的上下位置可调，可以适用于不同尺寸的腹板29，所述上支臂12的端部安装有水平设置的扶正轮13。

参见图4，所述下支臂顶靠装置包括固定安装在所述组立转轴11下部的下支臂安装座14，所述下支臂安装座14的侧部转动安装有可上下摆动的下支臂15，所述下支臂15的端部安装有向下倾斜设置的顶靠轮16；所述顶靠轮16的外周设置为V型结构，所述V型结构的两面包括翼板支撑面18和腹板支撑面19，所述翼板支撑面18和腹板支撑面19的夹角呈90度。

参见图6，所述掀起装置包括同轴套装在所述组立转轴11外周的掀起环座20，所述掀起环座20固定安装在所述安装座10的顶端，所述掀起环座20外周面上设置有释放凹槽21，所述下支臂15的底端安装有可转动的掀起凸轮22，在本实施例中，所述掀起凸轮22设置为轴承，所述掀起凸轮22可沿所述掀起环座20的外周面滑动，所述掀起凸轮22与所述掀起环座20配合实现所述下支臂15的上下摆动。

组立轮组自动扶正的工作原理为：

参见图4和图6，所述组立转轴11转动过程中，安装在所述下支臂安装座14下端的所述掀起凸轮22会沿着所述掀起环座20的外周面滑动，由于所述释放凹槽21朝向翼板30方向设置，因此，当所述掀起凸轮22转动至翼板30方向一侧时，所述掀起凸轮22会运动至所述释放凹槽21内，对所述下支臂15进行释放，所述下支臂15会绕着所述下支臂15与所述下支臂安装座14之间的铰接轴向下摆动，所述顶靠轮16的所述翼板支撑面18会正好支撑接触在翼板30表面，此时所述顶靠轮16的所述腹板支撑面19正好处于竖直状态；

当腹板29在所述翻转辅助组立装置的作用下向上翻转过程中，腹板29的底端会抵靠在所述顶靠轮16的所述腹板支撑面19上，所述顶靠轮16阻止腹板29底部发生运动，因此腹板29会随着所述腹板自动翻转装置慢慢立起来，使得腹板29翻转过程更加方便，实现了辅助组立过程；当腹板29被立起来后，所述扶正轮13对腹板29的顶部进行定位、支撑，所述顶靠轮16对腹板29的底端进行定位、支撑，所述顶靠轮16与所述扶正轮13共同作用，将腹板29扶正，用于保证翼板30与腹板29安装位置的准确性；

组立完成后进行T型钢的焊接，焊接完成后，通过所述转轴回转驱动装置作用反向转动所述组立转轴11，带动所述组立轮组转动至一侧，恢复原位，准备下一循环作业；所述组立轮组向一侧转动过程中，所述掀起凸轮22会从所述释放凹槽21内出来进入至所述掀起环座20外周面上，从所述释放凹槽21内出来过程中，所述掀起凸轮22被顶起，所述下支臂15会绕着所述下支臂15与所述下支臂安装座14之间的铰接轴向上摆动，向上摆动过程中，所述顶靠轮16被掀起，有利于所述组立轮组更加方便的转动至一侧；此过程，不再需要人为手动操作，劳动强度低，自动化程度高，提高了生产效率，降低了生产成本，而且安全保障性较高。

参见图5，所述转轴回转驱动装置包括用于驱动所述组立转轴11转动的回转驱动油缸23，所述回转驱动油缸23的缸杆伸缩端通过摆臂装置与所述组立转轴11传动连接，所述摆臂装置包括固定安装在所述回转驱动油缸23端部的支撑臂24，所述支撑臂24的一侧端部转动安装有第一摆臂25，所述第一摆臂25的端部转动安装有第二摆臂26，所述组立转轴11的底部伸入所述安装座10内与所述第二摆臂26的端部固定连接。所述回转驱动油缸23的缸体固定安装在所述安装座10上，所述回转驱动油缸23的缸杆伸缩端与所述支撑臂24固定连接。

在本实施例中，所述支撑臂24的另一侧端部转动安装有与所述第一摆臂25对称设置的第一辅助摆臂27，所述第一辅助摆臂27的端部转动安装有与所述第二摆臂26对称设置的第二辅助摆臂28，所述第二辅助摆臂28的端部转动连接在所述安装座10内。

转轴回转驱动装置的工作原理为：

参见图5，当所述回转驱动油缸23的缸杆伸长或者缩短时，会带动固定安装在所述回转驱动油缸23上的所述支撑臂24向前或者向后往复运动，然后通过所述第一摆臂25带动所述第二摆臂26摆动，由于所述第二摆臂26与所述组立转轴11之间为固定连接，因此所述组立转轴11也会被带动向左或者向右转动，使得安装在所述组立转轴11上的所述组立轮组在腹板29一侧往复转动；当所述回转驱动油缸23的缸杆缩短后，所述组立轮组面向腹板29，可以实现扶正，当所述回转驱动油缸23的缸杆伸长后，所述组立轮组被旋转至腹板29一侧等待；所述第一辅助摆臂27、所述第二辅助摆臂28分别与所述第一摆臂25、所述第二摆臂26对称设置，用于保证所述回转驱动油缸23的缸杆两侧的力是均匀的，不会出现向一侧拉扯现象，保证所述回转驱动油缸23的使用寿命；所述回转驱动油缸23带动所述组立转轴11转动，所述组立转轴11转动过程中带动所述组立轮组跟随转动，方便翼板30的放置与定位，又方便对腹板29进行一侧支撑、定位，有利于T型钢的焊接，自动化程度高，提高了生产效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进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 (10)

1.型钢预组立装置，安装在翼板辊道机构的两端，其特征在于：包括可将腹板由水平状态翻转至竖直状态的腹板自动翻转装置以及用于对腹板进行扶正的翻转辅助组立装置，所述腹板自动翻转装置与所述翻转辅助组立装置对应设置在腹板的两侧。

2.如权利要求1所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述腹板自动翻转装置包括翻转座，所述翻转座的一侧转动安装有翻转臂，所述翻转臂的外端安装有用于承托腹板的腹板托辊，所述翻转臂与所述翻转座之间连接有驱动所述翻转臂由水平状态翻转至竖直状态的翻转驱动机构。

3.如权利要求2所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述腹板托辊与所述翻转臂之间设置有托辊调节装置。

4.如权利要求3所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述托辊调节装置包括托辊滑座，所述腹板托辊转动安装在所述托辊滑座上，所述翻转臂上设置有托辊调节孔，所述托辊滑座滑动安装在所述托辊调节孔内且通过锁紧螺栓锁紧固定。

5.如权利要求2所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述翻转臂上还设置有用于承托所述腹板托辊的托辊支撑装置。

6.如权利要求1所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述翻转辅助组立装置包括安装座，所述安装座上转动安装有竖向设置的组立转轴，所述组立转轴连接有转轴回转驱动装置；所述组立转轴上安装有用于对腹板进行扶正的组立轮组。

7.如权利要求6所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述组立轮组包括安装在所述组立转轴上部的上支臂扶正装置，所述组立转轴的下部安装有下支臂顶靠装置，所述下支臂顶靠装置与所述安装座之间设置有驱动所述下支臂顶靠装置上下摆动的掀起装置。

8.如权利要求7所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述上支臂扶正装置包括固定安装在所述组立转轴上部的上支臂，所述上支臂的端部安装有水平设置的扶正轮；所述下支臂顶靠装置包括固定安装在所述组立转轴下部的下支臂安装座，所述下支臂安装座的侧部转动安装有可上下摆动的下支臂，所述下支臂的端部安装有向下倾斜设置的顶靠轮。

9.如权利要求8所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述顶靠轮的外周设置为V型结构，所述V型结构的两面包括翼板支撑面和腹板支撑面，所述翼板支撑面和腹板支撑面的夹角呈90度。

10.如权利要求8所述的型钢预组立装置，其特征在于：所述掀起装置包括同轴套装在所述组立转轴外周的掀起环座，所述掀起环座外周面上设置有释放凹槽，所述下支臂的底部安装有可转动的掀起凸轮，所述掀起凸轮与所述掀起环座配合实现所述下支臂的上下摆动。