CN111482737A - 一种型钢焊接成型加工机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种型钢焊接成型加工机器人，包括辊式输送机、腹板贴紧调节机构、升降调节机构、对准导正机构和前挡对齐组件，辊式输送机包括两个机架和设置在两个机架之间的输送辊，腹板贴紧调节机构设置在辊式输送机上，腹板贴紧调节机构包括两个对应位于两个机架外侧的移动支撑架，两个移动支撑架上分别设置有升降调节机构，每个升降调节机构上均设置有对准导正机构，两个机架上分别设置有前挡对齐组件；本发明在焊接时可实现腹板和两个翼缘板的自动摆正和端部对齐，操作方便，省时省力，同时便于两个翼缘板相对腹板的同时焊接操作，成型效率大大提高。

Description

一种型钢焊接成型加工机器人

技术领域

本发明涉及型钢加工技术领域，具体提出了一种型钢焊接成型加工机器人。

背景技术

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名；由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。H型钢可用焊接或轧制两种方法生产。其中焊接H型钢是将厚度合适的带钢裁成合适的宽度，在连续式焊接机组上将翼缘板和腹板焊接在一起。

在进行H型钢焊接成型加工时，需要将两个翼缘板相对腹板的位置摆正以及进行端部对齐，继而再进行焊接操作，而在实际的焊接成型加工过程中，常常需要人工将翼缘板的位置进行摆正和进行端部对齐，操作非常不便，费时费力，而且实际焊接过程中，一般不便于进行两个翼缘板同时对腹板进行焊接。

基于上述问题，本发明提供了一种型钢焊接成型加工机器人。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种型钢焊接成型加工机器人，用于解决上述背景技术中提到的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种型钢焊接成型加工机器人，包括辊式输送机、腹板贴紧调节机构、升降调节机构、对准导正机构和前挡对齐组件，所述辊式输送机包括两个机架和设置在两个所述机架之间的输送辊，所述腹板贴紧调节机构设置在所述辊式输送机上，所述腹板贴紧调节机构包括两个对应位于两个所述机架外侧的移动支撑架，两个所述移动支撑架可相对所述机架垂直的方向相向或相背运动，两个所述移动支撑架上分别设置有所述升降调节机构，每个所述升降调节机构上均设置有所述对准导正机构，两个所述对准导正机构呈镜像设置，所述升降调节机构可带动所述对准导正机构升降，两个所述机架上分别设置有所述前挡对齐组件，两个所述前挡对齐组件呈镜像设置；

所述腹板贴紧调节机构还包括驱动电机、驱动轴、调节轴、传动带和承托导向板，所述驱动电机固定安装在其中一个所述机架外侧壁上，所述驱动轴转动安装在两个所述机架之间，所述驱动轴与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述驱动轴上设有驱动带轮，所述调节轴转动安装在两个所述机架之间，所述调节轴上设有从动带轮，所述驱动带轮和所述从动带轮通过所述传动带传动，所述调节轴上靠近两个轴端位置分别设有螺杆部，两个所述螺杆部的螺纹旋向相反，两个所述移动支撑架一一对应螺纹连接在两个所述螺杆部上，两个所述机架的外侧壁上分别固定连接有所述承托导向板，所述承托导向板对应分布在所述移动支撑架的下方，且所述承托导向板提供所述移动支撑架导向接触。

所述对准导正机构包括两个竖直分布的T型架、翼缘板辊、侧挡组件、手轮双向螺杆和腹板辊，所述T型架上设有矩形状的一号框孔，两个所述T型架上的所述一号框孔上均水平转动安装有若干所述翼缘板辊，若干所述翼缘板辊沿所述辊式输送机的输送方向呈水平直线均匀分布，两个所述T型架上分别设置有所述侧挡组件，所述手轮双向螺杆竖直转动设置在所述升降调节机构上，两个所述T型架与所述手轮双向螺杆上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段一一对应螺纹连接，两个所述T型架之间竖直转动安装有若干所述腹板辊，若干所述腹板辊沿所述辊式输送机的输送方向呈直线均匀分布，且所述腹板辊靠近所述T型架的前侧壁，所述腹板辊包括圆辊、两个弹簧和两个销键转轴，所述圆辊两端中心处均设有键槽孔，两个所述弹簧一一对应固定连接在两个所述键槽孔内，两个所述销键转轴与两个所述弹簧一一对应固定连接，所述销键转轴与所述销键孔滑动设置，且所述销键转轴转动安装在所述T型架上。

优选的，所述升降调节机构包括升降架和升降液压缸，所述升降架竖直滑动设置在所述移动支撑架的内侧，所述升降液压缸竖直固定安装在所述移动支撑架上，所述升降架与所述升降液压缸的输出端固定连接，所述手轮双向螺杆竖直转动安装在所述升降架上。

优选的，所述T型架上设有矩形状的二号框孔和三号框孔，所述二号框孔位于所述一号框孔和所述三号框孔之间，所述侧挡组件包括侧挡液压缸和侧挡条，所述侧挡液压缸水平固定安装在所述三号框孔中，所述侧挡条滑动设置在所述二号框孔中，所述侧挡液压缸可带动所述侧挡条沿相对所述辊式输送机输送方向垂直的方向滑动。

优选的，设置在上层所述T型架上的所述侧挡条超出设置在该所述T型架上的所述翼缘板辊上端水平切面4-6mm，设置在下层所述T型架上的所述侧挡条超出设置在该所述T型架上的所述翼缘板辊下端水平切面4-6mm。

优选的，所述前挡对齐组件包括固定安装在所述机架外侧壁上的导向座、水平固定安装在所述导向座侧壁上的前挡液压缸和滑动设置在所述导向座上的前挡板，所述前挡板与所述前挡液压缸的输出端固定连接。

优选的，所述移动支撑架的底端设有两个滚轮，所述承托导向板上设有与两个所述滚轮对应设置的轮轨槽，所述滚轮与所述轮轨槽滚动接触。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明提供了一种型钢焊接成型加工机器人，可用于H型钢焊接成型时进行辅助操作，通过设置的对准导正机构在腹板贴紧调节机构和升降调节机构的配合下可实现两个翼缘板相对腹板的位置进行自动摆正，通过设置的前挡对齐组件可实现腹板和两个翼缘板端部的快速对齐，操作方便，无需人工进行摆正和对齐操作，省时省力，另外通过对准导正机构的设置可便于焊接时进行辅助导向输送，也能够实现两个翼缘板相对腹板的同时焊接操作，焊接成型的效率也将大大提高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明在一个视角下的立体结构示意图；

图2是本发明在另一个视角下的立体结构示意图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明的正视图；

图5是本发明的俯视图；

图6是本发明的底视图；

图7是腹板辊的结构示意图。

图中：1、辊式输送机；11、机架；12、输送辊；2、腹板贴紧调节机构；21、驱动电机；22、驱动轴；221、驱动带轮；23、调节轴；231、从动带轮；232、螺杆部；24、传动带；25、承托导向板；251、轮轨槽；26、移动支撑架；261、滚轮；3、升降调节机构；31、升降架；32、升降液压缸；4、对准导正机构；41、T型架；411、一号框孔；412、二号框孔；413、三号框孔；42、翼缘板辊；43、侧挡组件；431、侧挡液压缸；432、侧挡条；44、手轮双向螺杆；45、腹板辊；451、圆辊；4511、键槽孔；452、弹簧；453、销键转轴；5、前挡对齐组件；51、导向座；52、前挡液压缸；53、前挡板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-7所示，一种型钢焊接成型加工机器人，包括辊式输送机1(需要说明地是，辊式输送机1为现有的输送装置，其动力装置在本实施例中略去)、腹板贴紧调节机构2、升降调节机构3、对准导正机构4和前挡对齐组件5，辊式输送机1包括两个机架11和设置在两个机架11之间的输送辊12，腹板贴紧调节机构2设置在辊式输送机1上，腹板贴紧调节机构2包括两个对应位于两个机架11外侧的移动支撑架26，两个移动支撑架26可相对机架11垂直的方向相向或相背运动，两个移动支撑架26上分别设置有升降调节机构3，每个升降调节机构3上均设置有对准导正机构4，两个对准导正机构4呈镜像设置，升降调节机构3可带动对准导正机构4升降，两个机架11上分别设置有前挡对齐组件5，两个前挡对齐组件5呈镜像设置；

腹板贴紧调节机构2还包括驱动电机21、驱动轴22、调节轴23、传动带24和承托导向板25，驱动电机21通过螺丝固定安装在其中一个机架11外侧壁上，驱动轴22转动安装在两个机架11之间，驱动轴22与驱动电机21的输出轴固定连接，驱动轴22上设有驱动带轮221，调节轴23转动安装在两个机架11之间，调节轴23上设有从动带轮231，驱动带轮221和从动带轮231通过传动带24传动，调节轴23上靠近两个轴端位置分别设有螺杆部232，两个螺杆部232的螺纹旋向相反，两个移动支撑架26一一对应螺纹连接在两个螺杆部232上，两个机架11的外侧壁上分别固定焊接有承托导向板25，承托导向板25对应分布在移动支撑架26的下方，且承托导向板25提供移动支撑架26导向接触。

更进一步地，移动支撑架26的底端设有两个滚轮261，承托导向板25上设有与两个滚轮261对应设置的轮轨槽251，滚轮261与轮轨槽251滚动接触。承托导向板25提供对移动支撑架26的支撑作用，另外通过滚动导向接触减小移动支撑架26的运动阻力。

在进行腹板贴紧调节时，通过启动驱动电机21带动驱动轴22转动，驱动带轮221将通过传动带24驱动从动带轮231，从而实现调节轴23转动，调节轴23将进一步带动两个移动支撑架26相向运动，继而带动两个对准导正机构4随之相向运动，最终使得腹板以竖直状态被贴紧在两列腹板辊45之间。

进一步地，升降调节机构3包括升降架31和升降液压缸32，升降架31竖直滑动设置在移动支撑架26的内侧，升降液压缸32通过螺栓竖直固定安装在移动支撑架26上，升降架31与升降液压缸32的输出端固定连接，手轮双向螺杆44竖直转动安装在升降架31上。

进行升降调整时，通过启动升降液压缸32带动升降架31顺着移动支撑架26竖直滑动，从而带动对准导正机构4随之竖直下降，继而使得位于下层的翼缘板辊42能够与下翼缘板接触。

对准导正机构4包括两个竖直分布的T型架41、翼缘板辊42、侧挡组件43、手轮双向螺杆44和腹板辊45，T型架41上设有矩形状的一号框孔411，两个T型架41上的一号框孔411上均水平转动安装有六个翼缘板辊42，六个翼缘板辊42沿辊式输送机1的输送方向呈水平直线均匀分布，两个T型架41上分别设置有侧挡组件43，手轮双向螺杆44竖直转动设置在升降调节机构3上，两个T型架41与手轮双向螺杆44上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段一一对应螺纹连接，两个T型架41之间竖直转动安装有六个腹板辊45，六个腹板辊45沿辊式输送机1的输送方向呈直线均匀分布，且腹板辊45靠近T型架41的前侧壁，腹板辊45包括圆辊451、两个弹簧452和两个销键转轴453，圆辊451两端中心处均设有键槽孔4511，两个弹簧452一一对应固定连接在两个键槽孔4511内，两个销键转轴453与两个弹簧452一一对应固定连接，销键转轴453与销键孔滑动设置，且销键转轴453转动安装在T型架41上。

对准导正机构4用于对H型钢进行焊接导正调节，在完成腹板贴紧调节后，腹板将竖直贴紧在两列腹板辊45之间，腹板可以保持竖直状态，当进行架距调节时，通过转动手轮双向螺杆44从而带动两个T型架41相向或相背运动，继而调节两个T型架41的距离，使得调节后上层翼缘板的上端水平切面与下层翼缘板的下端水平切面的距离与腹板的高度相等，在完成升降调整后，腹板将夹紧在两个翼缘板之间，通过设置的侧挡组件43可以实现两个翼缘板自动居中，从而使得两个翼缘板和腹板处在H型钢成型结构的位置处，在进行架距调节时，当两个T型架41相向运动时，腹板辊45中的弹簧452将受到压缩，销键转轴453将顺着销键孔向内侧滑动，而当两个T型架41相背运动时，腹板辊45中的弹簧452将受到拉伸，销键转轴453将顺着销键孔向外侧滑动，因此腹板辊45可以随着架距调节的过程做同步调节，在进行输送焊接时，腹板辊45和翼缘板辊42均可起到辅助导向输送的作用。

进一步地，T型架41上设有矩形状的二号框孔412和三号框孔413，二号框孔412位于一号框孔411和三号框孔413之间，侧挡组件43包括侧挡液压缸431和侧挡条432，侧挡液压缸431通过螺丝水平固定安装在三号框孔413中，侧挡条432滑动设置在二号框孔412中，侧挡液压缸431可带动侧挡条432沿相对辊式输送机1输送方向垂直的方向滑动。

进行侧挡调节时，通过启动侧挡液压缸431推动侧挡条432滑动，从而使得上翼缘板能够在偏上位置的两个侧挡条432之间实现自动居中，而使得下翼缘板能够在偏下位置的两个侧挡条432之间实现自动居中。

更进一步地，设置在上层T型架41上的侧挡条432超出设置在该T型架41上的翼缘板辊42上端水平切面5mm，设置在下层T型架41上的侧挡条432超出设置在该T型架41上的翼缘板辊42下端水平切面5mm。侧挡条432相对超出5mm，原则上超出长度小于所要焊接成型的H型钢的翼缘板的厚度，因此尤其是当经过升降调整后使得翼缘板辊42与下翼缘板接触时，侧挡条432不会触碰到输送辊12。

进一步地，前挡对齐组件5包括焊接固定安装在机架11外侧壁上的导向座51、通过螺丝水平固定安装在导向座51侧壁上的前挡液压缸52和滑动设置在导向座51上的前挡板53，前挡板53与前挡液压缸52的输出端固定连接。

需要说明的是，前档对齐组件与对准导正机构4之间留有一定的距离空间方便焊接装置进行焊接操作，在进行端部对齐操作时，可通过两个前挡对齐组件5配合完成，具体地，分别启动两个前挡液压缸52，对应带动两个前挡板53顺着导向座51相向运动，直到两个前挡板53最终接触，通过向前推动放入的腹板和两个翼缘板，从而在前挡板53的阻挡下实现腹板和两个翼缘板端部的自动对齐。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种型钢焊接成型加工机器人，包括辊式输送机(1)、腹板贴紧调节机构(2)、升降调节机构(3)、对准导正机构(4)和前挡对齐组件(5)，其特征在于：所述辊式输送机(1)包括两个机架(11)和设置在两个所述机架(11)之间的输送辊(12)，所述腹板贴紧调节机构(2)设置在所述辊式输送机(1)上，所述腹板贴紧调节机构(2)包括两个对应位于两个所述机架(11)外侧的移动支撑架(26)，两个所述移动支撑架(26)可相对所述机架(11)垂直的方向相向或相背运动，两个所述移动支撑架(26)上分别设置有所述升降调节机构(3)，每个所述升降调节机构(3)上均设置有所述对准导正机构(4)，两个所述对准导正机构(4)呈镜像设置，所述升降调节机构(3)可带动所述对准导正机构(4)升降，两个所述机架(11)上分别设置有所述前挡对齐组件(5)，两个所述前挡对齐组件(5)呈镜像设置；

所述腹板贴紧调节机构(2)还包括驱动电机(21)、驱动轴(22)、调节轴(23)、传动带(24)和承托导向板(25)，所述驱动电机(21)固定安装在其中一个所述机架(11)外侧壁上，所述驱动轴(22)转动安装在两个所述机架(11)之间，所述驱动轴(22)与所述驱动电机(21)的输出轴固定连接，所述驱动轴(22)上设有驱动带轮(221)，所述调节轴(23)转动安装在两个所述机架(11)之间，所述调节轴(23)上设有从动带轮(231)，所述驱动带轮(221)和所述从动带轮(231)通过所述传动带(24)传动，所述调节轴(23)上靠近两个轴端位置分别设有螺杆部(232)，两个所述螺杆部(232)的螺纹旋向相反，两个所述移动支撑架(26)一一对应螺纹连接在两个所述螺杆部(232)上，两个所述机架(11)的外侧壁上分别固定连接有所述承托导向板(25)，所述承托导向板(25)对应分布在所述移动支撑架(26)的下方，且所述承托导向板(25)提供所述移动支撑架(26)导向接触；

所述对准导正机构(4)包括两个竖直分布的T型架(41)、翼缘板辊(42)、侧挡组件(43)、手轮双向螺杆(44)和腹板辊(45)，所述T型架(41)上设有矩形状的一号框孔(411)，两个所述T型架(41)上的所述一号框孔(411)上均水平转动安装有若干所述翼缘板辊(42)，若干所述翼缘板辊(42)沿所述辊式输送机(1)的输送方向呈水平直线均匀分布，两个所述T型架(41)上分别设置有所述侧挡组件(43)，所述手轮双向螺杆(44)竖直转动设置在所述升降调节机构(3)上，两个所述T型架(41)与所述手轮双向螺杆(44)上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段一一对应螺纹连接，两个所述T型架(41)之间竖直转动安装有若干所述腹板辊(45)，若干所述腹板辊(45)沿所述辊式输送机(1)的输送方向呈直线均匀分布，且所述腹板辊(45)靠近所述T型架(41)的前侧壁，所述腹板辊(45)包括圆辊(451)、两个弹簧(452)和两个销键转轴(453)，所述圆辊(451)两端中心处均设有键槽孔(4511)，两个所述弹簧(452)一一对应固定连接在两个所述键槽孔(4511)内，两个所述销键转轴(453)与两个所述弹簧(452)一一对应固定连接，所述销键转轴(453)与所述销键孔滑动设置，且所述销键转轴(453)转动安装在所述T型架(41)上。

2.根据权利要求1所述的一种型钢焊接成型加工机器人，其特征在于：所述升降调节机构(3)包括升降架(31)和升降液压缸(32)，所述升降架(31)竖直滑动设置在所述移动支撑架(26)的内侧，所述升降液压缸(32)竖直固定安装在所述移动支撑架(26)上，所述升降架(31)与所述升降液压缸(32)的输出端固定连接，所述手轮双向螺杆(44)竖直转动安装在所述升降架(31)上。

3.根据权利要求1所述的一种型钢焊接成型加工机器人，其特征在于：所述T型架(41)上设有矩形状的二号框孔(412)和三号框孔(413)，所述二号框孔(412)位于所述一号框孔(411)和所述三号框孔(413)之间，所述侧挡组件(43)包括侧挡液压缸(431)和侧挡条(432)，所述侧挡液压缸(431)水平固定安装在所述三号框孔(413)中，所述侧挡条(432)滑动设置在所述二号框孔(412)中，所述侧挡液压缸(431)可带动所述侧挡条(432)沿相对所述辊式输送机(1)输送方向垂直的方向滑动。

4.根据权利要求3所述的一种型钢焊接成型加工机器人，其特征在于：设置在上层所述T型架(41)上的所述侧挡条(432)超出设置在该所述T型架(41)上的所述翼缘板辊(42)上端水平切面4-6mm，设置在下层所述T型架(41)上的所述侧挡条(432)超出设置在该所述T型架(41)上的所述翼缘板辊(42)下端水平切面4-6mm。

5.根据权利要求1所述的一种型钢焊接成型加工机器人，其特征在于：所述前挡对齐组件(5)包括固定安装在所述机架(11)外侧壁上的导向座(51)、水平固定安装在所述导向座(51)侧壁上的前挡液压缸(52)和滑动设置在所述导向座(51)上的前挡板(53)，所述前挡板(53)与所述前挡液压缸(52)的输出端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种型钢焊接成型加工机器人，其特征在于：所述移动支撑架(26)的底端设有两个滚轮(261)，所述承托导向板(25)上设有与两个所述滚轮(261)对应设置的轮轨槽(251)，所述滚轮(261)与所述轮轨槽(251)滚动接触。

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