CN112025151A - 一种用于大型钢梁的筋板焊接设备 - Google Patents

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高恺驰
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Abstract

本发明公开一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，包括支撑腿、导轨、移动小车、传输辊道、取板机器人和点焊机器人，钢梁立放在传输辊道上，传输辊道的两侧对称设置有若干支撑腿，位于传输辊道同一侧的支撑腿的顶部固定设置有导轨，导轨与钢梁的传输方向平行，且移动小车的两端分别装配在传输辊道两侧的导轨内；移动小车的底部连接有立杆，立杆的下端设置有磁吸头，磁吸头用于吸紧钢梁的顶部，传输辊道的两侧对称设置有取板机器人、点焊机器人，点焊机器人用于为钢梁焊接筋板。该筋板焊接设备，采用流水线自动化工艺，配合机器人操作，能够实现型钢的双面对称焊接，减小弯曲变形，提高焊接效率、保证焊接质量、焊缝一致性好；减少人工误差，节省人力。

Description

一种用于大型钢梁的筋板焊接设备
技术领域
本发明涉及钢梁焊接技术领域，特别是涉及一种用于大型钢梁的筋板焊接设备。
背景技术
工程上用到大量型钢作为钢结构，比如H型钢，往往长度达到十多米甚至二十米，截面高度一到两米，H型钢梁的腹板双侧需要焊接若干筋板类，但是自动化焊接有一定难度；如果采用人工焊接型钢上筋板，容易效率低，出现人工误差，而且不同焊工的手艺不同，焊接效果不一致，五花八门，难以按照标准检验。因此，对于工程量巨大且使用型钢批量的情况，筋板焊接工艺就适合采用流水线自动化作业。
已有的筋板自动焊接技术，主要采用焊接平台，即把型钢吊放于工作平台上，使一个面朝上，机器人完成腹板上筋板的组对与点焊，再进行满焊；然后吊装反转型钢，另一个面朝上，完成另一个腹板面的焊接。这种单面焊接工艺，往往导致型钢热变形弯曲，一旦变形，大型钢结构很难校直；焊接中的反转与定位，效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，以解决上述现有技术存在的问题，采用流水线自动化工艺，配合机器人操作，能够实现型钢的双面对称焊接，减小弯曲变形，提高焊接效率、保证焊接质量、焊缝一致性好；减少人工误差，节省人力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，包括支撑腿、导轨、移动小车、传输辊道和焊接机器人，钢梁立放在所述传输辊道上，所述传输辊道的两侧对称设置有若干所述支撑腿，位于所述传输辊道同一侧的支撑腿的顶部固定设置有所述导轨，所述导轨与钢梁的传输方向平行，且所述移动小车的两端分别装配在所述传输辊道两侧的导轨内；所述移动小车的底部连接有立杆，所述立杆的下端设置有磁吸头，所述磁吸头用于吸紧所述钢梁的顶部，所述传输辊道的两侧对称设置有所述焊接机器，所述焊接机器人用于为钢梁焊接筋板。
优选地，所述传输辊道的两端通过轴承座支撑在地面或工作台上，所述传输辊道的各个辊采用链条串联；电机的输出轴传动连接有减速机，所述减速机的输出轴与链条的主动轮传动连接。
优选地，所述移动小车的两端通过滚轮或滑块配合于所述导轨上。
优选地，所述移动小车与所述立杆采用刚性连接。
优选地，所述立杆采用电动升降杆。
优选地，所述磁吸头采用电磁方式充磁与消磁，充磁后的所述磁吸头用于吸住下方钢梁的顶面。
优选地，所述焊接机器人包括取板机器人和点焊机器人人，所述取板机器人用于将筋板对正到所述钢梁的焊接位置上，所述点焊机器人用于将筋板焊接到钢梁上。
优选地，还包括筋板车，下料切割设备切割好的筋板放置于所述筋板车上，焊接面朝下保持筋板竖立，间隔一定距离，方便所述取板机器人抓取。所述筋板车设置于所述焊接机器人的一侧。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明的用于大型钢梁的筋板焊接设备，用于完成型钢特别是H型钢结构的自动化焊接，没有反转工序，节约时间，提高焊接工作效率；采用在双侧同时对称地焊接筋板，能够避免单侧焊接的热弯曲变形，提高焊接质量；机器人自动化焊接的焊缝一致性好，节省人力，减少人工误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为筋板焊接设备的正视图；
图2为筋板焊接设备的俯视图；
图3为筋板焊接设备的侧视图；
图4为筋板车示意图；
其中，1支撑腿，2导轨，3钢梁，4立杆，5移动小车，6传输辊道，7点焊机器人，8焊接机器人，9框架横连接件，10筋板车，11下料切割设备，12取板机器人，13筋板，14竖直杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明的目的是提供一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，以解决上述现有技术存在的问题，采用流水线自动化工艺，配合机器人操作，能够实现型钢的双面对称焊接，减小弯曲变形，提高焊接效率、保证焊接质量、焊缝一致性好；减少人工误差，节省人力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本实施例提供一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，包括支撑腿1、导轨2、移动小车5、传输辊道6和焊接机器人8，钢梁3立放在传输辊道6上，传输辊道6的两侧对称设置有若干支撑腿1，位于传输辊道6同一侧的支撑腿1的顶部固定设置有导轨2，导轨2与钢梁3的传输方向平行，且移动小车5的两端分别装配在传输辊道6两侧的导轨2内；移动小车5的底部连接有立杆4，立杆4的下端设置有磁吸头，磁吸头用于吸紧钢梁3的顶部，传输辊道6的两侧对称设置有焊接机器人8，焊接机器人8用于为钢梁3焊接筋板。
具体地，该用于大型钢梁的筋板焊接设备，采用流水线自动化与机器人配合作业，在流水线上方设计了刚性框架式结构，两条导轨2上有若干移动小车5，框架上方有导轨2和移动小车5，移动小车5下方有立杆4，立杆4下端的磁吸头可以吸住钢梁3的顶面，保证钢梁3在停止与传输过程中保持不倒；钢梁3到达一定位置后，后方的一组磁吸取消，立杆4提起，小车在牵引力下返回复位，前方下一组立杆4会接力磁吸住钢梁3；下方传输辊道6可以把钢梁3运送到不同工位，运送到点焊工位后，取板机器人12从筋板车10中取筋板，对正到钢梁3上，另一台点焊机器人7点焊固定筋板；钢梁3两侧同时对称操作；当钢梁3到达下一个满焊工位后，多台机器人进行满焊作业。流水线能够提高焊接工作效率，立放的钢梁3，在双侧同时对称焊接筋板，能够避免热弯曲变形，提高焊接质量；机器人自动化焊接的焊缝一致性好，节省人力，减少人工误差。
进一步地，框架有多条支撑腿1，有框架连接件9，框架的梁上固定有两条平行导轨2，上有若干移动小车5，能够在轨道上往复运动；每个移动小车5安装有四个轮子或滑块，通过轮子或滑块与导轨2配合实现往复运动。
于本实施例中，为了适应不同高度的钢梁，立柱4采用电动升降杆，进而能够装卡钢梁3的高度来调整立柱4的高度，从而使立柱4底端的磁吸头能够吸住钢梁3的顶面。立杆4下端的磁吸头采用电磁方式充磁与消磁；充磁后可以吸住下方钢梁3的顶面；消磁后磁吸头与钢梁3脱离连接。
于本实施例中，钢梁3下方是一组可以旋转的传输辊道6，传输辊道6两端有轴承座支撑，辊道采用链条串联，由电机+减速机驱动旋转，可以把钢梁3运送到不同工位进行加工。
下料切割设备11切割了筋板件，按编号码竖立放置于筋板车10，筋板之间保持间隔，方便除尘和除铁屑，也方便机械手抓取，筋板车10有防侧翻支撑；在焊接工位，钢梁3两侧的机器人同时对称焊接，热变形抵消，提高效率和质量.
以上运动与磁吸、信号反馈等，均采取PLC控制。
本发明中用于大型钢梁的筋板焊接设备的工作原理如下：
钢梁3在传输过程中，带动上方移动小车5与立杆4也同步运动，小车运动是被钢梁3带动的，到达一定位置后，小车下方的磁吸取消，与钢梁3脱离连接，立杆4抬起，移动小车5返回复位，前方下一组小车和立杆4会接力磁吸住钢梁3，保证钢梁3有足够的磁吸力而不倒；立杆4在电机作用下，可以自动升降高度，能够装卡和固定不同高度的钢梁3；钢梁3运送到位置后，每一侧都有筋板车10，是由下料切割设备11供料的；取板机器人12从筋板车10取出相应筋板，对到钢梁3上合适位置，另一台点焊机器人7进行点焊固定；钢梁3的另一侧执行同样操作；完成后，钢梁3运行到下一个满焊工位，多台点焊机器人7同时在钢梁3两侧对称位置焊接，防止变形。
流水线能够提高焊接工作效率，同时在钢梁3双侧对称焊接筋板，能够避免热弯曲变形，提高焊接质量；机器人焊接的焊缝一致性好，节省人力，减少人工误差。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：包括支撑腿、导轨、移动小车、传输辊道和焊接机器人，钢梁立放在所述传输辊道上，所述传输辊道的两侧对称设置有若干所述支撑腿，位于所述传输辊道同一侧的支撑腿的顶部固定设置有所述导轨，所述导轨与钢梁的传输方向平行，且所述移动小车的两端分别装配在所述传输辊道两侧的导轨内；所述移动小车的底部连接有立杆，所述立杆的下端设置有磁吸头，所述磁吸头用于吸紧所述钢梁的顶部，所述传输辊道的两侧对称设置有所述焊接机器人，所述焊接机器人用于为钢梁焊接筋板。
2.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述传输辊道的两端通过轴承座支撑在地面或工作台上，所述传输辊道的各个辊采用链条串联；电机的输出轴传动连接有减速机，所述减速机的输出轴与链条的主动轮传动连接。
3.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述移动小车的两端通过滚轮或滑块配合于所述导轨上。
4.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述移动小车与所述立杆采用刚性连接。
5.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述立杆采用电动升降杆。
6.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述磁吸头采用电磁方式充磁与消磁，充磁后的所述磁吸头用于吸住下方钢梁的顶面。
7.根据权利要求1所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：所述焊接机器人包括取板机器人和点焊机器人，所述取板机器人用于将筋板对正到所述钢梁的焊接位置上，所述点焊机器人用于将筋板焊接到钢梁上。
8.根据权利要求7所述的用于大型钢梁的筋板焊接设备，其特征在于：还包括筋板车，下料切割设备切割好的筋板放置于所述筋板车上，所述筋板车设置于所述取板机器人的一侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113253671A (zh) * 2021-06-09 2021-08-13 曹智军 一种双梁起重机主梁的筋板内缝焊接机器人参数化编程方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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