CN110668317A - 一种用于t型材的安装机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于T型材的安装机构，半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。使用时，可实现对T型材的自动抓取、定位、安装、压紧以及对所安装钢板的吸附，提高T型材的安装精度，能够适应各种不同规格T型材在任意指定位置的安装，其自动化及智能化程度高，有效提高定位及装配效率，极大地减少工作人员的劳动强度，提高生产效率。

Description

一种用于T型材的安装机构及使用方法

技术领域

本发明涉及船舶建造的技术领域，具体地说是一种用于T型材的安装机构及使用方法。

背景技术

在船舶建造过程中，造船生产效率以及质量水平落后是行业内亟需解决的问题，相比其他领域，船舶建造在精益生产、智能制造、数字化\自动化\集成化方面，仍有很多短板需要补齐。

船舶制造设备作为提高船舶建造效率和质量可靠性的保障措施，其重要性不言而喻，亟需大量智能设备代替人工作业，提升造船业的制造水平。

T型材作为一种组合型材，由于其腹板和面板的组合灵活多变，理论上能够提供任意大小的剖面模数，因此是船舶建造中大量使用的材料，在船舶建造期间，T型材必须按照施工图纸要求安装在指定位置，但T型材一般尺寸较长，搬运不便，对T型材进行安装和定位比较困难，目前主要有两种安装技术，一种施工技术是完全通过人工进行T型材的安装及定位，通常需要6名左右工人协作才能实现安装定位，在进行安装定位过程中主要依靠人工操作，劳动强度大，浪费大量人力，工作效率低。同时由于T型材大多重量大，在进行定位安装的过程中存在安全隐患。另一种施工技术是在钢板上焊接门型装配工装，借助门型工装提供外力将型材与钢板压紧贴合，这种安装方法每使用一次必须进行一次工装的焊接，割除并需打磨割除后的留根。并且装配工作通常需要至少2人配合完成，耗费工时且存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于T型材的安装机构及使用方法，它可克服现有技术中T型材的安装定位不便、精确度差的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于T型材的安装机构，其包括半龙门架结构,其特征在于：半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。

优选的，中柱压紧机构包括滑动连接的内、外方管结构，内方管结构中设有液压油缸，液压油缸的末端连接有压头。

进一步，电磁提升机构包括电永磁铁和链条，链条的一端与电永磁铁相连，另一端绕过一组动滑轮和定滑轮后与中柱压紧机构相连，中柱压紧机构上设有与电磁提升机构配合的提升液压油缸，提升液压油缸的的活塞杆与动滑轮相连，用以驱动动滑轮转动。

更进一步，半龙门架包括一组对称设置的行走端梁，行走端梁设置在主梁的两端，一侧的行走端梁下方设有立柱，主梁包括一组平行设置的主支梁，每根主支梁的侧面分别设有一根托架；行走端梁的底部设有轮箱，轮箱通过设在行走端梁一侧的驱动电机进行驱动。

一种用于T型材的安装机构的使用方法，其特征在于：所述的使用方法包括如下步骤：a、首先对安装机构进行定位，针对需要放置的T型材，半龙门架移动至目标T型材位置，半龙门架上的行走小车移动至T型材的中间位置；b、旋转臂吊取型材并安装，通过旋转臂两端的电动葫芦来吊取要安装的T型材，然后旋转机构根据实际需要旋转一定角度，使得旋转臂上T型材的角度与所需安装的角度一致，电动葫芦下放T型材至所需安装的具体位置；c、中柱压紧机构和电磁提升机构下降至钢板位置，压头放下，同时电磁提升机构中的链条下放电永磁铁至钢板上；d、压头压紧T型材上方，随即电磁提升机构驱动链条提升电永磁铁，电永磁铁吸附T型材所安装的钢板，通过压紧上方T型材以及吸附下方安装钢板的方式，消除T型材与钢板之间的安装间隙，确保T型材的安装精度。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，设有半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构，能够适应各种不同规格T型材在任意指定位置的安装，其自动化及智能化程度高，有效提高定位及装配效率，极大地减少工作人员的劳动强度，提高生产效率；

2、本发明的技术方案的中，T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，可实现对T型材的自动抓取、定位、安装、压紧以及对所安装钢板的吸附，提高T型材的安装精度；

3、本发明的技术方案中，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦，可自动实现对T型材的压紧以及所安装钢板的吸附，有效消除T型材与所安装钢板之间的安装间隙，提高T型材安装精度；

4、本发明的安装方式便捷、高效，步骤简单，易于操作，减少人工操作强度。

5、本发明的结构简单，便于安装、生产和加工，利于推广和利用。

附图说明

图1为本发明的具体实施结构示意图。

图2为本发明的又一具体实施结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的侧视图。

图5为本发明T型安装机构的结构示意图。

图6为本发明T型安装机构的主视图。

图7为图6的俯视图。

图8为图6的侧视图。

附图标记：

1半龙门架结构、2第一行走端梁、3第二行走端梁、4立柱、5主梁、6第一托架、7第二托架、8电缆槽、9第一T型安装机构、10第二T型安装机构；

11第一拖链、12第二拖链、13第二驱动电机、14第一驱动电机、15第一轮箱、16第二轮箱、17第三轮箱、18第四轮箱、19行走小车；

20中柱压紧机构、21旋转机构、22旋转臂、23支撑平台、24电磁提升机构、25行走小车第一轮箱、2 6行走小车第二轮箱、27行走小车第三轮箱、28行走小车第四轮箱、29小车驱动电机；

30外方管结构、31内方管结构、32压头、33圆柱形保护罩、34第一液压油缸、35回转支承、36液压马达；

40液压站、41风冷装置、42提升液压油缸、43第二液压油缸、44电永磁铁、45链条、46动滑轮、47定滑轮、48链条固定装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明提供了一种用于T型材的安装机构，具体参见图1，其包括半龙门架结构,其与现有技术的区别在于：半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。

实施中，托架上设有电缆槽，行走端梁底部各设有两个轮箱，通过电机驱动轮箱半龙门架结构可以在轨道上行走。本发明专利通过半龙门架移动，行走小车移动，以及中柱压紧机构、旋转机构以及电磁提升机构的运动配合，可实现对T型材的自动抓取、定位、安装、压紧以及对所安装钢板的吸附。装个安装过程全程自动化，能一次完成抓取、吊运、定位、安装工序的流水作业，有效提高定位及装配效率，极大地减少工作人员的劳动强度，提高生产效率。同时可自动实现对T型材的压紧以及所安装钢板的吸附，有效消除T型材与所安装钢板之间的安装间隙，提高T型材安装精度。

在一个实施例中，半龙门架结构上设有两个可以移动的T型材安装机构。半龙门架结构包括设于两端的行走端梁、立柱、主梁以及设于主梁侧面的托架。托架上设有电缆槽，行走端梁底部各设有两个轮箱，通过电机驱动轮箱半龙门架结构可以在轨道上行走。

T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构。

其中，中柱压紧机构包括滑动连接的内、外方管结构，内方管结构中设有液压油缸，液压油缸的末端连接有压头。外方管结构的外部套设有圆柱形的保护罩，外方管结构与内方管结构之间为可滑动的连接。具体来说，外方管结构的内壁设有滑槽，内方管结构的外壁设有与滑槽相配合的滑块，外方管结构的外壁设有两组槽孔，每组槽孔有16个，外方管结构的每一个面设有上、下共8个槽孔。

进一步，旋转机构包括回转支承和用以驱动回转支承的液压马达；回转支承包括外圈和内圈，外圈与外方管结构相连，内圈与旋转臂连接，外圈设有外圈齿，液压马达的输出轴上设有与外圈齿相啮合的小齿轮。旋转臂的总长度大于行走小车的长度，旋转臂两端分别设有一套电动葫芦，与旋转臂垂直的支撑平台上一端设有液压站，另一端设有风冷装置，液压站为液压油缸以及液压马达提供动力，风冷装置对液压油进行冷却。回转支承的外圈与外方管结构固定相连，圆柱形保护罩上设有凸起的卡条，回转支承的外圈设有与卡条配合的卡扣件，外圈的顶部设有一圈固定灌注孔。

在另一个实施例中，T型材安装机构有两套，设于半龙门架结构上，其构造及功能完全相同，其主要结构包括行走小车、与小车刚性相连的中柱压紧机构、旋转机构、设于旋转机构下的旋转臂、与旋转臂垂直布置的支撑平台以及电磁提升机构。行走小车上设有四个轮箱以及驱动电机，通过电机驱动轮箱T型材安装机构可以在半龙门架轨道上行走。中柱压紧机构包括外方管结构、内方管结构、压头以及圆柱形保护罩，外方管结构与内方管结构之间可相对滑动，内方管结构中设有液压油缸，液压油缸末端连接压头。旋转机构包括回转支承以及用于驱动回转支承的液压马达。回转支撑外圈与外方管结构连接，内圈与旋转臂连接，回转支承外圈设有外齿圈，上述液压马达驱动与该齿圈啮合的小齿轮。旋转臂两端分别设有一套电动葫芦，通过电动葫芦可以抓取T型材，然后通过旋转臂旋转可将T型材安装至指定位置。另，与旋转臂垂直的支撑平台上一端设有液压站，另一端设有风冷装置，液压站为液压油缸、驱动电机以及液压马达提供动力，风冷装置对液压油进行冷却。电磁提升机构有两套，包括电永磁铁、链条、动滑轮、定滑轮、液压油缸以及链条固定装置。定滑轮以及液压油缸缸体均设于外方管结构外壁，液压油缸活塞杆连接动滑轮。电永磁铁通过链条进行吊放，链条一端连接电永磁铁，另一端绕动滑轮以及定滑轮各两周后固定于外方管结构外壁。

具体来说，中柱压紧机构包括滑动连接的内、外方管结构，内方管结构中设有液压油缸，液压油缸的末端连接有压头。其中的压头用于下压定位好的T型材，液压油缸可驱动压头实现压头的下压及抬起。

外方管结构的一侧设有方形槽，用以设置电磁提升机构。电磁提升机构包括电永磁铁和链条，链条的一端与电永磁铁相连，另一端绕过一组动滑轮和定滑轮后与中柱压紧机构相连，中柱压紧机构上设有与电磁提升机构配合的提升液压油缸，提升液压油缸的的活塞杆与动滑轮相连，用以驱动动滑轮转动，电永磁铁用以吸附T型材所安装的钢板。这里动滑轮和定滑轮均设置在外方管结构的外表面，具体来说设置在外方管结构的正、反两个面上，动滑轮设置在上部，定滑轮设置在下部。

半龙门架包括一组对称设置的行走端梁，行走端梁设置在主梁的两端，一侧的行走端梁下方设有立柱，主梁包括一组平行设置的主支梁，每根主支梁的侧面分别设有一根托架；行走端梁的底部设有轮箱，轮箱通过设在行走端梁一侧的驱动电机进行驱动。立柱共有两根，呈三角形状的立柱，分别设置在主支梁的端部下方，两根立柱平行设置。两根主支梁的端部分别设有连接杆，连接杆为圆柱杆，每根托架上分别设有一电缆槽，每个电缆槽内分别设有一拖链，每根拖链与T型安装机构相连，用以驱动T型安装机构沿主梁行走。具体来说，电缆槽一侧为梯形的架体，另一侧设有滑槽，拖链设置于滑槽内，拖链的端部设有滑块，滑块卡设于滑槽内，滑块包括滑行端部和卡设端部，滑行端部呈圆形，卡设端部为长方形，底部设有滑动导条。这里的拖链设置于电缆槽内，为T型材安装机构提供能源。

在另一个具体的实施例中，第一、第二T型材安装机构9、10有两套，设于半龙门架结构上，其构造及功能完全相同，其主要结构包括行走小车19、与行走小车19刚性相连的中柱压紧机构20、旋转机构21、设于旋转机构下的旋转臂22、与旋转臂22垂直布置的支撑平台23以及电磁提升机构24。行走小车19上设有四个行走小车轮箱25、26、27、28以及小车驱动电机29，通过小车驱动电机29驱动轮箱T型材安装机构可以在半龙门架1轨道上行走。中柱压紧机构20包括外方管结构30、内方管结构31、压头32以及圆柱形保护罩33，外方管结构30与内方管结构31之间可相对滑动，内方管结构31中设有液压油缸34，液压油缸34末端连接压头32。旋转机构21包括回转支承35以及用于驱动回转支承的液压马达36。回转支承35外圈与外方管结构30连接，内圈与旋转臂22连接，回转支承35外圈设有外圈齿，上述液压马达36驱动与该齿圈啮合的小齿轮37。旋转臂22两端分别设有第一、第二电动葫芦38、39，与旋转臂22垂直的支撑平台23上一端设有液压站40，另一端设有风冷装置41，液压站40为液压油缸34、43提升液压油缸42以及液压马达36提供动力，风冷装置41对液压油进行冷却。电磁提升机构24有两套，包括电永磁铁44、链条45、动滑轮46、定滑轮47、提升液压油缸42以及链条固定装置48。定滑轮47以及液压油缸42缸体均设于外方管结构30外壁，液压油缸42活塞杆连接动滑轮46。电永磁铁44通过链条45进行吊放，链条45一端连接电永磁铁44，另一端绕动滑轮46以及定滑轮47各两周后固定于外方管结构30的外壁。

在一个具体的使用方法中，一种用于T型材的安装机构的使用方法，其特征在于：所述的使用方法包括如下步骤：a、首先对安装机构进行定位，针对需要放置的T型材，半龙门架移动至目标T型材位置，半龙门架上的行走小车移动至T型材的中间位置；b、旋转臂吊取型材并安装，通过旋转臂两端的电动葫芦来吊取要安装的T型材，然后旋转机构根据实际需要旋转一定角度，使得旋转臂上T型材的角度与所需安装的角度一致，电动葫芦下放T型材至所需安装的具体位置；c、中柱压紧机构和电磁提升机构下降至钢板位置，压头放下，同时电磁提升机构中的链条下放电永磁铁至钢板上；d、压头压紧T型材上方，随即电磁提升机构驱动链条提升电永磁铁，电永磁铁吸附T型材所安装的钢板，通过压紧上方T型材以及吸附下方安装钢板的方式，消除T型材与钢板之间的安装间隙，确保T型材的安装精度。

具体来说，这里的半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于T型材的安装机构，其包括半龙门架结构,其特征在于：半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。

2.根据权利要求1所述的一种用于T型材的安装机构，其特征在于：中柱压紧机构包括滑动连接的内、外方管结构，内方管结构中设有液压油缸，液压油缸的末端连接有压头。

3.根据权利要求1所述的一种用于T型材的安装机构，其特征在于：电磁提升机构包括电永磁铁和链条，链条的一端与电永磁铁相连，另一端绕过一组动滑轮和定滑轮后与中柱压紧机构相连，中柱压紧机构上设有与电磁提升机构配合的提升液压油缸，提升液压油缸的的活塞杆与动滑轮相连，用以驱动动滑轮转动。

4.根据权利要求1所述的一种用于T型材的安装机构，其特征在于：半龙门架包括一组对称设置的行走端梁，行走端梁设置在主梁的两端，一侧的行走端梁下方设有立柱，主梁包括一组平行设置的主支梁，每根主支梁的侧面分别设有一根托架；行走端梁的底部设有轮箱，轮箱通过设在行走端梁一侧的驱动电机进行驱动。

5.根据权利要求4所述的一种用于T型材的安装机构，其特征在于：每根托架上分别设有一电缆槽，每个电缆槽内分别设有一拖链，每根拖链与T型安装机构相连，用以驱动T型安装机构沿主梁行走。

6.根据权利要求2所述的一种用于T型材的安装机构，其特征在于：旋转机构包括回转支承和用以驱动回转支承的液压马达；回转支承包括外圈和内圈，外圈与外方管结构相连，内圈与旋转臂连接，外圈设有外圈齿，液压马达的输出轴上设有与外圈齿相啮合的小齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种用于T型材的安装机构的使用方法，其特征在于：所述的使用方法包括如下步骤：a、首先对安装机构进行定位，针对需要放置的T型材，半龙门架移动至目标T型材位置，半龙门架上的行走小车移动至T型材的中间位置；b、旋转臂吊取型材并安装，通过旋转臂两端的电动葫芦来吊取要安装的T型材，然后旋转机构根据实际需要旋转一定角度，使得旋转臂上T型材的角度与所需安装的角度一致，电动葫芦下放T型材至所需安装的具体位置；c、中柱压紧机构和电磁提升机构下降至钢板位置，压头放下，同时电磁提升机构中的链条下放电永磁铁至钢板上；d、压头压紧T型材上方，随即电磁提升机构驱动链条提升电永磁铁，电永磁铁吸附T型材所安装的钢板，通过压紧上方T型材以及吸附下方安装钢板的方式，消除T型材与钢板之间的安装间隙，确保T型材的安装精度。

8.根据权利要求7所述的一种用于T型材的安装机构的使用方法，其特征在于：半龙门架结构设有主梁，主梁上设有两个可移动的T型安装机构；T型安装机构包括行走小车和与行走小车相连的中柱压紧机构，行走小车与中柱压紧机构之间设有旋转机构，旋转机构上连接有旋转臂，中柱压紧机构上设有与旋转臂相配合的支撑平台和电磁提升机构，旋转臂与支撑平台垂直设置，旋转臂的两端分别设有用以抓取T型材的电动葫芦。

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