CN111515590A - 一种焊接h型钢的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接H型钢的生产系统，包括输送辊道和组立机，还包括翻转装置，翻转装置衔接设置在组立机的输出侧；翻转装置包括翻转支架，翻转支架上设置有两个整体呈圆环形的翻转轨道和翻滚架；翻转轨道的上方具有水平设置的第一缺口，翻滚架上具有第二缺口；第二缺口的两侧各具有一个垂直于第二缺口所在平面设置的支撑杆，支撑杆的两端连接在翻滚架的内侧；支撑杆的两端均具有垂直向内设置的承托部，且位于两端的承托部的距离与腹板的宽度一致；承托部上安装有用于固定翼缘的电磁铁；翻转支架上还安装有用于驱动翻滚架沿翻转轨道转动的翻转驱动机构。本发明具有结构设计合理，操作工序简单，有利于降低劳动强度，提高组装焊接效率等优点。

Description

一种焊接H型钢的生产系统

技术领域

本发明涉及建材生产加工技术领域，特别的涉及一种焊接H型钢的生产系统。

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。

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和腹板焊接在一起。目前，焊接H型钢有两种焊接方式，一种是将腹板水平放置，将两个翼缘竖立拼接在腹板的两侧，使腹板位于两侧的翼缘的中部位置，再从上方对腹板和翼缘的连接处进行焊接，焊接完成后，将焊接H型钢整体翻转，对另一侧的腹板和翼缘连接处进行焊接，这种焊接机组需要在焊接前将腹板与两个翼缘的相对位置都拼接到位，结构相对复杂，成本高；另一种是将一侧的翼缘水平放置，再将腹板垂直放置在翼缘的中部，对腹板两侧与翼缘的接缝处进行焊接，再整体吊装翻转后，将腹板垂直放置在另一个翼缘的中部，重复焊接过程完成H型钢焊接组装，该组装焊接方式只需要确定一个翼缘与腹板之间的位置关系，结构相对简单，成本低。

但是，该焊接方式需要将其中一个翼缘与腹板焊接后，吊装到厂房中央，整体翻转180°，使翼缘位于腹板上方，在整体吊到另一个翼缘的中部，将腹板的另一侧与另一个翼缘焊接，操作工序复杂，劳动强度大，组装焊接效率低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，操作工序简单，有利于降低劳动强度，提高组装焊接效率的焊接H型钢的生产系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种焊接H型钢的生产系统，包括输送辊道和组立机，其特征在于，还包括翻转装置，所述翻转装置沿所述输送辊道的输送方向衔接设置在所述组立机的输出侧；所述翻转装置包括翻转支架，所述翻转支架上同轴间隔地设置有两个整体呈圆环形的翻转轨道，所述翻转轨道内可相对转动地套设有呈圆环形的翻滚架；所述翻转轨道的正上方具有水平设置的第一缺口，所述翻滚架上具有第二缺口，所述第一缺口的宽度和所述第二缺口的宽度均大于翼缘的宽度；所述第二缺口的两侧各具有一个垂直于所述第二缺口所在平面设置的支撑杆，所述支撑杆的两端连接在所述翻滚架的内侧；所述支撑杆的两端均具有垂直向内设置的承托部，且位于两端的所述承托部的距离与腹板的宽度一致；所述承托部上安装有用于固定翼缘的电磁铁；所述翻转支架上还安装有用于驱动所述翻滚架沿所述翻转轨道转动的翻转驱动机构。

采用上述系统，使用时，先将翻滚架的第二缺口朝上，与翻转轨道的第一缺口对齐，并将两个支撑杆上位于下方的承托部与组立机平齐，由于翻转装置衔接设置在组立机的输出侧，使得通过组立机焊接的H型钢半成品能够输送到翻滚架内，并能够被两个支撑杆下端的承托部托举；同时，由于第二缺口和第一缺口的宽度大于翼缘的宽度，就可以通过上方的第一缺口和第二缺口将另一块待焊接的翼缘通过第一缺口和第二缺口吊装到翻滚架内，并被两个支撑杆上端的承托部托举。而一个支撑杆上的两个承托部的距离与腹板的宽度一致，使得H型钢半成品上的腹板上端与上端承托部托举的另一块翼缘衔接，通过设置在承托部上的电磁铁，就可以将翼缘牢固地吸合在承托部上。通过翻转驱动机构带动滚动架转动180度，就可以完成H型钢半成品与另一个翼缘的整体翻转，翻转到位后，关闭电磁铁，并将H型钢半成品随同另一个翼缘整体移动至组立机进行二次焊接，就可以完成H型钢成品的焊接工作，通过该系统，可以原地实现H型钢的翻转组立，从而可以大大提高焊接工作的效率。

进一步的，所述翻转装置沿所述输送辊道的输送方向设置有两组，两组所述翻转装置的间距小于待焊接H型钢的长度；所述输送辊道包括衔接设置在所述组立机的输入侧的第一输送辊道，和衔接在两个所述翻转装置之间的第二输送辊道；所述第二输送辊道包括用于安装输送辊的水平架和竖向支撑在所述水平架上的升降机构，使所述水平架能够整体上下移动。

由于第二输送辊道的水平架可以通过升降机构整体上下移动，这样，就可以在H型钢半成品与另一个翼缘整体翻转前，通过升降机构将第二输送辊道的整体高度降低，避免翻转时产生干涉，而在翻转到位后，可以通过升降机构将第二输送辊道的整体高度升起，对待焊接的H型钢进行承托便于输送。

进一步的，所述组立机设置有两个，分别位于两个所述翻转装置相互背离的两侧；所述输送辊道还包括第三输送辊道，所述第三输送辊道位于两个所述组立机背离所述第一输送辊道的一侧。

这样，通过翻转装置整体翻转H型钢半成品与另一个翼缘之后，无需将二者反向移动到组立机进行焊接，而可以按照输送方向向前输送完成另一个翼缘与腹板之间的焊接，形成流水线作业，大大提高焊接组装效率。

进一步的，两个所述翻转轨道上的翻滚架之间连接有沿轴向设置的连杆，所述连杆的两端分别固定连接在两个翻滚架的支撑杆上。

这样，只需在翻转支架上设置一个翻转驱动机构，驱动任一个翻滚架转动，就能够使另一个翻滚架也同步转动。

进一步的，所述升降机构包括竖向设置在所述水平架四角处的导向套，所述导向套内可滑动地套设有导向柱；还包括设置在所述水平架长度方向两端的液压油缸。

这样，水平架在两端的液压油缸举升作用和四角处导向套与导向柱的导向作用下，保持水平升降。

进一步的，所述翻转驱动机构包括安装在所述翻转支架上的驱动电机和减速机，所述减速机的输出端设置有齿轮；所述翻滚架上具有与所述齿轮相啮合的轮齿。

综上所述，本发明具有结构设计合理，操作工序简单，有利于降低劳动强度，提高组装焊接效率等优点。

附图说明

图1为一种焊接H型钢的生产系统的整体布局结构示意图。

图2为图1中翻转装置的结构示意图。

图3为图2中翻转装置翻转180度状态的结构示意图。

图4为第二输送辊的结构示意图。

图5为支撑杆和承托部的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合一种焊接H型钢生产系统的实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种焊接H型钢的生产系统，包括输送辊道1、组立机2和用于翻转H型钢的翻转装置3；所述组立机2和所述翻转装置3均沿所述输送辊道1的输送方向设置有两个，且两个所述翻转装置3均位于两个所述组立机2之间；两个所述组立机2之间的间距大于待焊接H型钢的最大长度，且两个翻转装置3的间距小于待焊接H型钢的最小长度；所述输送辊道1包括第一输送辊道11、第二输送辊道12和第三输送辊道13，所述第一输送辊道11和第三输送辊道13分别衔接设置在两个所述组立机2相互背离的两侧，其中，所述第一输送辊道11设置在输送方向上位于前端的组立机2的输入侧，所述第三输送辊道设置在输送方向上位于后端的组立机2的输出侧。所述第二输送辊道12设置在两个所述翻转装置3之间，且所述第二输送辊道12到两个所述组立机2的距离均小于待焊接H型钢的最小长度的一半；所述第二输送辊道12包括用于安装输送辊的水平架121和竖向支撑在所述水平架上的升降机构122，使所述水平架121能够整体上下移动。本实施例中，如图4所示，所述升降机构122包括竖向设置在所述水平架121四角处的导向套，所述导向套内可滑动地套设有导向柱；还包括设置在所述水平架121长度方向两端的液压油缸。

这样，水平架在两端的液压油缸举升作用和四角处导向套与导向柱的导向作用下，保持水平升降。

另外，在输送方向上，所述第二输送辊道12的输出端与所述组立机2之间铺设有水平轨道4，且位于该侧的所述翻转装置3可滑动地安装在所述水平轨道4上。

为了在H型钢的输送过程中更好地支撑H型钢，所述组立机2和所述翻转装置3之间也设置有第二输送辊道12。

如图2和图3所示，所述翻转装置3包括翻转支架31，所述翻转支架31上同轴设置有两个整体呈圆环形的翻转轨道32，所述翻转轨道32内可相对转动地套设有呈圆环形的翻滚架33；所述翻转轨道32的正上方具有水平设置的第一缺口321，所述翻滚架33上具有第二缺口331，所述第一缺口的宽度和所述第二缺口的宽度均大于翼缘的宽度；所述第二缺口331的两侧各具有一个垂直于所述第二缺口所在平面设置的支撑杆332，所述支撑杆332的两端连接在所述翻滚架33的内侧；所述支撑杆332的两端均具有垂直向内设置的承托部333，且位于两端的所述承托部333的距离与腹板的宽度一致；所述承托部333上安装有用于固定翼缘的电磁铁334；所述翻转支架31上还安装有用于驱动所述翻滚架33沿所述翻转轨道32转动的翻转驱动机构34。

生产时，将待焊接的翼缘吊至第一输送辊道上，并将腹板吊至翼缘上，让其随同翼缘一同输送至组立机2内，通过组立机上导向轮对翼缘和腹板的位置进行调整校正，并在组立机的输出侧对腹板和翼缘之间的缝隙进行焊接，焊接后的腹板和翼缘在第一输送辊道和第二输送辊道的输送作用下继续向前输送，沿轴向送入两个翻滚架内。翻转前，先通过升降机构降低第二输送辊道的高度，使第二输送辊道的高度低于翻滚架的最低处。这样，H型钢半成品的翼缘就能够完全落在两个支撑杆背离第二缺口的两个承托部上。之后再将另一侧的翼缘通过翻转轨道上的第一缺口和翻滚架上的第二缺口吊入两个翻转装置的翻滚架内，使翼缘的两侧完全落在两个支撑杆上靠近第二缺口的两个承托部上，调整翼缘与腹板的相对位置，并接通电磁铁，使翼缘在磁力作用下吸合在承托部上。通过翻转驱动机构驱动翻滚架沿翻转轨道转动180度，完成H型钢的整体翻转。再通过升降机构升高第二输送辊道的高度，使其承托在翼缘的下方。通过第二输送辊道继续向前输送翼缘和H型钢半成品至位于后端的所述组立机2内，通过组立机上导向轮对翼缘和腹板的位置进行调整校正，并在组立机的输出侧对腹板和翼缘之间的缝隙进行焊接，直至完成H型钢的焊接。

该生产过程中，只需要通过天车或吊车辅助吊运腹板、翼缘和成型后的H型钢，无需对H型钢半成品进行吊运，从而可以大大提高生产效率。降低工人的劳动强度。该系统的翻转装置上，在翻转轨道和翻滚架上巧妙地设置第一缺口和第二缺口，使得后焊接的翼缘能够直接吊运到翻滚架内，与焊接好的H型钢半成品进行拼合。

为了提高翻滚架的整体强度，每个翻转装置上的两个翻滚架33之间连接有沿轴向设置的连杆335，所述连杆335的两端分别固定连接在两个翻滚架33的支撑杆332上，本实施例中，所述连杆335设置有四个，分别位于两个所述支撑杆332的端部。同时，在相互正对的两个支撑杆上还具有一个沿对角线方向设置的斜连杆。这样，就可以将两个翻滚架连接成一个整体，既可以提高强度，还能够在一个翻转驱动机构的作用下转动。

为了使落在承托部上的H型钢半成品的腹板位于翻滚架的中部，且另一块翼缘与腹板的相对位置对应，同时避免翼缘或H型半成品在翻转过程中沿承托部的表面滑动而错位，本实施例中，如图5所示，所述承托部333朝向所述第二缺口331的一侧具有导向槽，所述导向槽朝向另一个支撑杆的方向贯通设置，且所述导向槽的横截面呈下宽上窄的等腰梯形；所述承托部333上安装有限位块336，所述限位块336的底部具有与所述导向槽相匹配的滑块，所述滑块可滑动地设置在所述导向槽内；所述限位块336上具有竖向贯通设置的螺纹孔，所述螺纹孔上安装有锁紧螺栓。

这样，针对不同宽度的翼缘，可以调整承托部上的限位块336的位置，使两个承托部上的限位块的间距与翼缘的宽度一致，就可以使翼缘和H型钢半成品在翻滚架整体转动的过程中，不会沿承托部的表面移动；还能够通过限位块预先调整翼缘与待焊接的腹板之间的相对位置，便于后续的组立机定位和焊接。

由于不同型号的H型钢的腹板宽度也不一致，为了适应不同宽度的腹板，所述承托部333可轴向移动地套设在所述支撑杆332上，且所述承托部333与所述支撑杆332之间设置有锁紧调节机构337，用于将所述承托部333固定在所述支撑杆332上。这样，就可以调节承托部的位置，使同一个支撑杆上的承托部的距离与待焊接H型钢的腹板宽度相匹配，从而适应不同型号的H型钢生产使用。

本实施例中，所述锁紧调节机构337包括两个套设在所述支撑杆332上的支撑套337a，其中一个支撑套337a与所述支撑杆332固定连接，另一个可沿支撑杆的长度方向移动；两个所述承托部333分别安装在两个支撑套337a相互背离的两端处，且两个支撑套337a相对的一端设置有旋向相反的连接螺纹，并通过螺纹连接的调节套337b相连。

由于两个支撑套上的连接螺纹旋向相反，使得调节套相对支撑套转动时，能够让两个支撑套同时向内收缩或同时向外伸出，从而可以调节承托部的距离，适应不同腹板宽度的需要。

为了使调节套更好转动，本实施例中，还在调节套上设置有两个沿径向设置的手柄。

所述支撑杆332上具有沿长度方向设置的限位槽，所述支撑套上具有沿径向贯穿设置的限位螺钉，所述限位螺钉的端部可移动地伸入所述限位槽内。

这样，既可以使支撑套能够沿支撑杆的长度方向移动，又可以避免支撑套绕支撑杆转动。

本实施例中，所述限位槽的底部还具有与所述限位螺钉相匹配的定位螺孔，所述定位螺孔沿所述支撑杆的长度方向等距设置。

这样，将其中一个支撑套上的限位螺钉与限位槽底部的定位螺孔相配合，就可以将该支撑套与支撑杆固定连接。

本实施例中，两个支撑杆背离所述第二缺口的两个承托部连接成一体。

另外，本实施例中，由于承托部根据腹板的宽度进行调整后，特别是针对腹板宽度较大的H型钢进行调整后，由于支撑杆上两个承托部之间的间距需要增加，使得翻转后翼缘的最低位置会比翻转前翼缘的最低位置更低，为了使H型钢能够在第二输送辊道的作用下水平输送到后端的组立机内进行焊接，本实施例中，位于后端的组立机的工作平面与所述翻滚架的最低处位于同一高度。

实施时，所述翻转驱动机构34包括安装在所述翻转支架31上的驱动电机和减速机，所述减速机的输出端设置有齿轮；所述翻滚架33上具有与所述齿轮相啮合的轮齿。

本实施例中，所述翻转轨道32由三段安装在翻转支架上的圆弧形的轨道板拼接而成，所述轨道板的内侧具有沿长度方向贯通设置的轨道槽，所述轨道槽横断面的底部呈圆弧型；所述翻滚架33可转动地嵌设在所述轨道槽内，且所述翻滚架33正对所述轨道槽底部的部分具有沿周向均布设置的轮齿；所述第一缺口的宽度大于所述第二缺口的宽度，使所述翻滚架33露出所述第一缺口。所述齿轮通过轴承座安装在翻转支架上，并与所述翻滚架33上的轮齿相啮合。

实施例2：

本实施例中，其主要结构与实施例1的结构相同，再次不在赘述，本实施例与实施例1的主要区别在于：

所述锁紧调节机构337包括两个套设在所述支撑杆332上的支撑套337a，且两个支撑套337a均可沿支撑杆的长度方向移动；两个支撑套337a相对的一端设置有旋向相反的连接螺纹，并通过螺纹连接的调节套337b相连。所述支撑杆332上具有沿长度方向设置的限位槽，所述支撑套上具有沿径向贯穿设置的限位螺钉，所述限位螺钉的端部可移动地伸入所述限位槽内。

两个所述承托部333分别安装在两个支撑套337a相互背离的两端处，且位于所述支撑杆背离所述第二缺口一端的两个承托部连接成一体的承托板，所述承托板背离所述第二缺口的一侧中部与所述翻滚架之间连接有沿支撑杆方向设置的弹簧35，且所述翻滚架上还具有抵接在所述承托板上的顶块36，使所述弹簧35处于原始长度或微小的拉伸状态。

在输送辊道输送方向上，位于前端的组立机为前端组立机，位于后端的组立机为后端组立机，本实施例中，前端组立机的工作台面高度与所述第二缺口朝上时所述承托板的高度一致，后端组立机的工作台面高度与竖直状态下的所述支撑杆下端的高度一致。

由于翻滚架上的顶块抵接在承托板上，使弹簧处于处于原始长度或微小的拉伸状态，则说明承托板在顶块的作用下，无法进一步朝向背离第二缺口的方向移动，亦即在第二缺口朝上的状态下，承托板的高度在顶块的作用下始终保持不变，从而有利于从前端组立机输送至翻转装置的H型钢半成品能够更好地落在承托板上。

另外，由于支撑杆竖向设置在第二缺口的两侧，且支撑杆的两端均连接在翻滚架上，使得支撑杆随翻滚架翻转180度后，翻转前后的支撑杆下端高度一致。而承托部设置在支撑杆上，即承托部的最低位置不可能低于支撑杆的下端高度，将后端组立机的工作台面高度设置成与竖直状态下的所述支撑杆下端的高度一致的状态，就可以保证后端组立机的工作台面始终低于翻转后的翼缘高度，且尽可能地接近翼缘，便于第二输送辊道能够快速调整衔接高度，对H型钢进行输送。

由于翻转前翼缘落放在承托部上，利用电磁铁吸合翼缘并翻转后，承托部位于翼缘的上方，此时的第二输送辊道上升并托住翼缘时，容易将翼缘挤压在承托部和第二输送辊道之间，即容易造成承托部、第二输送辊道以及翼缘的损坏，又使得翼缘在二者的挤压下无法顺利输送。通过在承托板和翻滚架之间设置的弹簧，当翼缘在电磁铁的吸合作用下随同翻滚架一同翻转后， H型钢的整体重量通过电磁铁的吸合作用，最终施加到弹簧上，从而使弹簧拉长。此时，第二输送辊道上升并托住翼缘后，H型钢的部分重量由第二输送辊道承担，弹簧自然收缩，从而不能对翼缘形成挤压。随后切断电磁铁的电磁吸力，翼缘与承托部分离，弹簧进一步收缩，从而使承托部向上移动并完全脱离翼缘，翼缘的底部继续由第二输送辊道承托。这样，第二输送辊道继续向前输送H型钢，同时缓慢下降至与后端组立机的工作台面高度一致。

本实施例中，通过两个翻转装置对待焊接翼缘的两端进行承托，生产时，在前端组立机对H型钢半成品进行焊接的同时吊装另一块翼缘至两个翻转装置上等待，从而可以大大缩短H型钢的组立焊接时间，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种焊接H型钢的生产系统，包括输送辊道（1）和组立机（2），其特征在于，还包括翻转装置（3），所述翻转装置（3）沿所述输送辊道（1）的输送方向衔接设置在所述组立机（2）的输出侧；所述翻转装置（3）包括翻转支架（31），所述翻转支架（31）上同轴间隔地设置有两个整体呈圆环形的翻转轨道（32），所述翻转轨道（32）内可相对转动地套设有呈圆环形的翻滚架（33）；所述翻转轨道（32）的正上方具有水平设置的第一缺口（321），所述翻滚架（33）上具有第二缺口（331），所述第一缺口的宽度和所述第二缺口的宽度均大于翼缘的宽度；所述第二缺口（331）的两侧各具有一个垂直于所述第二缺口所在平面设置的支撑杆（332），所述支撑杆（332）的两端连接在所述翻滚架（33）的内侧；所述支撑杆（332）的两端均具有垂直向内设置的承托部（333），且位于两端的所述承托部（333）的距离与腹板的宽度一致；所述承托部（333）上安装有用于固定翼缘的电磁铁（334）；所述翻转支架（31）上还安装有用于驱动所述翻滚架（33）沿所述翻转轨道（32）转动的翻转驱动机构（34）。

2.如权利要求1所述的焊接H型钢的生产系统，其特征在于，所述翻转装置（3）沿所述输送辊道（1）的输送方向设置有两组，两组所述翻转装置（3）的间距小于待焊接H型钢的长度；所述输送辊道（1）包括衔接设置在所述组立机（2）的输入侧的第一输送辊道（11），和衔接在两个所述翻转装置（3）之间的第二输送辊道（12）；所述第二输送辊道（12）包括用于安装输送辊的水平架（121）和竖向支撑在所述水平架上的升降机构（122），使所述水平架（121）能够整体上下移动。

3.如权利要求2所述的焊接H型钢的生产系统，其特征在于，所述组立机（2）设置有两个，分别位于两个所述翻转装置（3）相互背离的两侧；所述输送辊道（1）还包括第三输送辊道（13），所述第三输送辊道（13）位于两个所述组立机（2）背离所述第一输送辊道（11）的一侧。

4.如权利要求1所述的焊接H型钢的生产系统，其特征在于，两个所述翻转轨道（32）上的翻滚架（33）之间连接有沿轴向设置的连杆（335），所述连杆（335）的两端分别固定连接在两个翻滚架（33）的支撑杆（332）上。

5.如权利要求2所述的焊接H型钢的生产系统，其特征在于，所述升降机构（122）包括竖向设置在所述水平架（121）四角处的导向套，所述导向套内可滑动地套设有导向柱；还包括设置在所述水平架（121）长度方向两端的液压油缸。

6.如权利要求1所述的焊接H型钢的生产系统，其特征在于，所述翻转驱动机构（34）包括安装在所述翻转支架（31）上的驱动电机和减速机，所述减速机的输出端设置有齿轮；所述翻滚架（33）上具有与所述齿轮相啮合的轮齿。

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