CN112536562A - 一种多功能钢构焊接排料机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢构生产加工技术领域，具体涉及一种多功能钢构焊接排料机构，包括升降支架，升降支架沿竖直方向与基座滑动连接，升降支架两侧各设有一用于铺设侧钢板的翻转支架，翻转支架与基座两侧设置的底座铰接，所述升降支架与翻转支架之间设有联动装置，当翻转支架自竖直状态翻转为水平状态时能够将升降支架向上抬起且当翻转支架自水平状态翻转为竖直姿态时能够将升降支架释放使升降支架在自身重力作用下下落，且升降支架下落后所处的位置高度可调。本发明的预拼装装置能够将钢板自动拼合成指定形状及H形或U型，拼装过程无需人工进行扶持，操作过程简单，大大提高了生产效率。

Description

一种多功能钢构焊接排料机构

技术领域

本发明属于钢构生产加工技术领域，具体涉及一种多功能钢构焊接排料机构。

背景技术

钢架结构是厂房等建筑设施常用的承力结构，为确保钢架结构强度可靠一般采用厚重钢板焊接制造。钢架主要结构形式有工字钢梁、方钢立柱等，加工时首先将钢板切割成指定尺寸，然后将钢板拼接成指定形状，再将接缝焊接牢固，焊接时首先采用点焊进行初步固定然后再利用埋焊机对接缝进行可靠焊接，然而由于钢板重量较大，现有技术在拼装时需要依赖吊装设备进行辅助支撑，不仅定位难度较大而且操作繁琐，不便于大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能钢构焊接排料机构,能够将钢板自动排列成指定形状，提高加工效率。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种多功能钢构焊接排料机构，包括用于铺设横向钢板的升降支架上，升降支架沿竖直方向与基座滑动连接，升降支架两侧各设有一用于铺设侧钢板的翻转支架，翻转支架与基座两侧设置的底座铰接，所述升降支架与翻转支架之间设有联动装置，联动装置被装配为当翻转支架自竖直状态翻转为水平状态时能够将升降支架向上抬起且当翻转支架自水平状态翻转为竖直姿态时能够将升降支架释放使升降支架在自身重力作用下下落，且升降支架下落后所处的位置高度可调，当翻转支架由水平状态翻转至竖直状态时其上的侧钢板的侧壁刚好能够与升降支架上的横向钢板的侧边贴合。

所述升降支架上设有用于支撑和引导横向钢板的水平托辊，水平托辊与升降支架转动连接且轴线方向与两翻转支架的铰接轴的轴线方向垂直，所述翻转支架上设有用于支撑和引导侧钢板的第一导辊和第二导辊，第一导辊与第二导辊的轴线垂直，当翻转支架处于水平状态时第一导辊与水平托辊平行，第二导轨与水平托辊垂直，且第二导辊位于水平托辊下方，当翻转支架处于竖直状态时第一导辊与水平托辊垂直，第二导辊与水平托辊平行，翻转支架上还设有与第一导辊配合用于夹紧所述侧钢板的第三导辊。

所述升降支架通过竖直导柱与基座滑动连接，所述联动装置包括翻转支架的铰接轴上固定设置的摆杆，所述摆杆的端部设有导轮，所述导轮与升降支架的底面滚动挡接，当翻转支架处于水平状态时摆杆处于竖直状态，当翻转支架处于竖直状态时摆杆处于水平状态，且摆杆的长度大于第二导辊的长度。

所述基座上设有向上凸伸设置的凸伸单元，凸伸单元上端与升降支架底面挡接，凸伸单元的凸伸高度可调。

所述凸伸单元是机座上竖直设置的液压缸的活塞杆。

所述翻转支架与底座之间设有用于驱动翻转支架翻转的驱动元件。

所述驱动元件为活塞缸，活塞缸的缸体与底座铰接，活塞缸的活塞杆与翻转支架相对铰接且铰接轴与翻转支架和底座之间的铰接轴不同轴。

所述底座与基座上设置的滑轨滑动连接，滑轨的长度方向与翻转支架的铰接轴的轴线方向垂直，基座与两底座之间设有用于驱动两底座沿所述滑轨同步反向运动的驱动机构。

所述驱动机构包括与基座转动连接并与滑轨平行设置的丝杠，丝杠上对称设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与两底座上设置的螺母块螺纹配合，丝杠端部连接有手轮或电机。

一种钢构预拼装装置，包括所述的多功能钢构焊接排料机构。

本发明取得的技术效果为：本发明的预拼装装置能够将钢板自动拼合成指定形状及H形或U型，这也是钢架结构最常用的部件，其中H形构件主要作为钢梁使用，而U型构件再加一块钢板能够组成方钢，其主要作为承重立柱使用；在拼装时，只需利用吊装设备将三块钢板分别平放在升降支架和两个翻转支架上，设备就能够自动实现三块钢板的定位和拼装，拼装过程无需人工进行扶持，操作过程简单，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的预拼装装置的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的预拼装装置的主视图；

图3是本发明的实施例所提供的翻转支架的装配图；

图4是本发明的实施例所提供的翻转支架另一视角的装配图；

图5是本发明的实施例所提供的升降支架的装配图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-5所示，一种钢构预拼装装置，包括横向钢板排料单元和侧钢板排料单元；所述横向钢板排料单元包括升降支架10，升降支架10沿竖直方向与基座30滑动连接；所述升降支架10上设有用于支撑和引导横向钢板的水平托辊11，水平托辊11与升降支架10转动连接；所述侧钢板排料单元包括升降支架10两侧分别设置的一翻转支架20，翻转支架20上转动设置有第一导辊21，所述翻转支架20与基座30两侧设置的底座31铰接且铰接轴的轴线方向与第一导辊21的轴线方向垂直，翻转支架20的铰接轴的轴线方向与水平托辊11的轴线方向垂直；翻转支架20上还转动设置有第二导辊22，第二导辊22的轴线方向与第一导辊21轴线方向垂直且与翻转支架20的铰接轴轴线方向垂直，沿翻转支架20的铰接轴轴线方向看第一导辊21和第二导辊22具有交叉部分；所述翻转支架20被装配为具有以下两工位：工位一，第一导辊21处于水平状态且第二导辊22处于竖直状态，以及工位二，第一导轨处于竖直状态且第二导辊22处于水平状态；翻转支架20上还设有第三导辊23，第三导辊23转动设置在一摆动支架231上，摆动支架231与翻转支架20铰接且铰接轴的轴线方向与第二导辊22的轴线方向平行，第三导辊23的轴线方向与摆动支架231的铰接轴轴线方向垂直，当翻转支架20处于工位二时第三导辊23位于第二导辊22上方；所述升降支架10与翻转支架20之间设有联动装置，联动装置被装配为当翻转支架20自竖直状态翻转为水平状态时能够将升降支架10向上抬起且当翻转支架20自水平状态翻转为竖直姿态时能够将升降支架10释放使升降支架10在自身重力作用下下落，且升降支架10下落后所处的位置高度可调，当翻转支架20由水平状态翻转至竖直状态时其上的侧钢板2的侧壁刚好能够与升降支架10上的横向钢板1的侧边贴合。本发明的预拼装装置能够将钢板自动拼合成指定形状及H形或U型，这也是钢架结构最常用的部件，其中H形构件主要作为钢梁使用，而U型构件再加一块钢板能够组成方钢，其主要作为承重立柱使用；在拼装时，只需利用吊装设备将三块钢板分别平放在升降支架10和两个翻转支架20上，设备就能够自动实现三块钢板的定位和拼装，拼装过程无需人工进行扶持，操作过程简单，大大提高了生产效率。

所述摆动支架231相对于翻转支架20具有工位a和工位b，当摆动支架231处于工位a时第三导辊23的轴线与翻转支架20的铰接轴的轴线平行，且第三导辊23避开第一导辊21的支撑区域，如图1-3所示，当摆动支架231处于工位b时第三导辊23的轴线方向与第一导辊21的轴线方向平行，且第三导辊23凸伸至第一导辊21的支撑区域内并与第一导辊21配合用于夹紧侧钢板；所述摆动支架231、翻转支架20和底座31之间设有联动机构，联动机构被装配为当翻转支架20处于工位一时摆动支架231处于工位a，当翻转支架20处于工位二时摆动支架231处于工位b，且当翻转支架20自工位一向工位二运动时能够使摆动支架231自工位a向工位b运动，当翻转支架20自工位二向工位一运动时能够使摆动支架231自工位b向工位a运动。

如图4所示，所述联动机构包括第一传动轴25和第二传动轴24，第一传动轴25的轴线与第二导辊22的轴线平行，第二传动轴24的轴线与第一传动轴25的轴线垂直且与摆动支架231的铰接轴的轴线垂直；所述底座31上固接有第一锥齿轮311且第一锥齿轮311与翻转支架20的铰接轴同轴设置，第一传动轴25的两端分别设有第二锥齿轮251和第三锥齿轮252，第二传动轴24的两端分别设有第四锥齿轮241和第五锥齿轮242，摆动支架231的铰接轴上设有同步转动连接的第六锥齿轮232，所述第一锥齿轮311与第二锥齿轮251啮合，第三锥齿轮252与第四锥齿轮241啮合，第五锥齿轮242与第六锥齿轮232啮合；第一锥齿轮311到第六锥齿轮232之间的总的传动比为1:1。

进一步的，如图1-3所示，所述摆动支架231的铰接轴与翻转支架20之间还设有伸缩机构，伸缩机构被装配为当摆动支架231由工位a向工位b运动时能够使摆动支架231沿其铰接轴的轴线方向向靠近第一导辊21的方向运动，且当摆动支架231由工位b向工位a运动时能够使摆动支架231沿其铰接轴的轴线方向向远离第一导辊21的方向运动。

所述伸缩机构包括翻转支架20上沿摆动支架231的铰接轴周向设置的螺旋凸台235以及摆动支架231的铰接轴上设置的销杆234，摆动支架231的铰接轴沿其自身轴线方向与翻转支架20滑动连接，销杆234与螺旋凸台235滑动抵接，摆动支架231与翻转支架20之间设有第一弹性单元233，当摆动支架231自工位a向工位b运动时第一弹性单元233的弹力能够驱使摆动支架231沿其铰接轴的轴线方向向靠近第一导辊21的方向滑动；当摆动支架231自工位b向工位a运动时螺旋凸台235能够挤推销杆234从而使摆动支架231沿其铰接轴的轴线方向向远离第一导辊21的方向滑动。本发明设置的伸缩机构能够在翻转支架20处于工位二时确保第三导辊23将侧钢板弹性夹紧，避免钢板上端出现晃动，进一步提高定位精度和可靠性。

优选的，如图5所示，所述升降支架10通过竖直导柱与基座30滑动连接，所述联动装置包括翻转支架20的铰接轴上固定设置的摆杆26，所述摆杆26的端部设有导轮261，所述导轮261与升降支架10的底面滚动挡接，当翻转支架20处于水平状态时摆杆26处于竖直状态，当翻转支架20处于竖直状态时摆杆26处于水平状态，且摆杆26的长度大于第二导辊22的长度。

所述基座30上设有向上凸伸设置的凸伸单元34，凸伸单元34上端与升降支架10底面挡接，凸伸单元34的凸伸高度可调；所述凸伸单元34是机座上竖直设置的液压缸的活塞杆；本发明只需要调整凸伸单元34的凸伸高度就能够使升降支架10下降时停留在不同高度，进而使横向钢板定位在侧钢板的不同位置，从而拼装出不同规格的H型构件和U型构件。

所述翻转支架20与底座31之间设有用于驱动翻转支架20翻转的驱动元件；所述驱动元件为活塞缸，活塞缸的缸体与底座31铰接，活塞缸的活塞杆与翻转支架20相对铰接且铰接轴与翻转支架20和底座31之间的铰接轴不同轴。

所述底座31与基座30上设置的滑轨32滑动连接，滑轨32的长度方向与翻转支架20的铰接轴的轴线方向垂直，基座30与两底座31之间设有用于驱动两底座31沿所述滑轨32同步反向运动的驱动机构。

所述驱动机构包括与基座30转动连接并与滑轨32平行设置的丝杠33，丝杠33上对称设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与两底座31上设置的螺母块螺纹配合，丝杠33端部连接有手轮或电机。本发明的两翻转支架20之间的间距可调以此来实现不同宽度的构件的成产。

实施例2

一种采用实施例1所述拼装装置的钢构预成型方法，包括如下步骤：

步骤1：利用激光切割机将钢板切割成长条状；

步骤2：利用吊装设备将3块长条状钢板吊装至钢构预拼装装置，钢构预拼装装置将其中两块钢板翻转为竖直状态，另一块钢板保持水平状态，并将两块竖直钢板的侧面与水平钢板的两侧边贴合；

步骤3：利用推送装置将钢构预拼装装置内定位好的三块钢板推送至输送辊组内；

步骤4：钢板穿过输送辊组后经过点焊设备，点焊设备在三块钢板之间的接缝位置每间隔一段距离实时一次点焊，使各钢板之间的相对位置固定，预成型工艺结束；

所述步骤2中，钢构预拼装装置包括横向钢板排料单元和侧钢板排料单元，所述横向钢板排料单元包括升降支架10，升降支架10沿竖直方向与基座30滑动连接；所述升降支架10上设有用于支撑和引导横向钢板的水平托辊11，水平托辊11与升降支架10转动连接；所述侧钢板排料单元包括升降支架10两侧分别设置的一翻转支架20，翻转支架20上转动设置有第一导辊21，所述翻转支架20与基座30两侧设置的底座31铰接且铰接轴的轴线方向与第一导辊21的轴线方向垂直，翻转支架20的铰接轴的轴线方向与水平托辊11的轴线方向垂直；翻转支架20上还转动设置有第二导辊22，第二导辊22的轴线方向与第一导辊21轴线方向垂直且与翻转支架20的铰接轴轴线方向垂直，沿翻转支架20的铰接轴轴线方向看第一导辊21和第二导辊22具有交叉部分；所述翻转支架20被装配为具有以下两工位：工位一，第一导辊21处于水平状态且第二导辊22处于竖直状态，以及工位二，第一导轨处于竖直状态且第二导辊22处于水平状态；翻转支架20上还设有第三导辊23，第三导辊23转动设置在一摆动支架231上，摆动支架231与翻转支架20铰接且铰接轴的轴线方向与第二导辊22的轴线方向平行，第三导辊23的轴线方向与摆动支架231的铰接轴轴线方向垂直，当翻转支架20处于工位二时第三导辊23位于第二导辊22上方；所述升降支架10与翻转支架20之间设有联动装置，联动装置被装配为当翻转支架20自竖直状态翻转为水平状态时能够将升降支架10向上抬起且当翻转支架20自水平状态翻转为竖直姿态时能够将升降支架10释放使升降支架10在自身重力作用下下落，且升降支架10下落后所处的位置高度可调，当翻转支架20由水平状态翻转至竖直状态时其上的侧钢板的侧壁刚好能够与升降支架10上的横向钢板的侧边贴合；

拼装时，首先将翻转支架20调整至水平状态，将两块钢板分别吊装至两翻转支架20的第一导辊21上，将另一块钢板吊装至水平托辊11上；然后驱动两翻转支架20供从工位一运动至工位二，此过程中第一导辊21上的钢板会想第二导辊22滑动直至该钢板的侧边与第二导辊22的辊面贴合，以此实现两侧钢板的定位；当第一导辊21翻转为竖直状态后，第三导辊23也摆动至与第一导辊21平行的姿态，使侧钢板上端被夹在第一导辊21和第三导辊23之间；同时在翻转支架20翻转的过程中升降支架10下行，第一导辊21翻转为竖直状态后，水平托辊11刚好下降至指定高度，且两块侧钢板的侧面也刚好与横向钢板的两侧边贴合，此时三块钢板之间的相对位置定位结束。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：包括用于铺设横向钢板的升降支架（10）上，升降支架（10）沿竖直方向与基座（30）滑动连接，升降支架（10）两侧各设有一用于铺设侧钢板的翻转支架（20），翻转支架（20）与基座（30）两侧设置的底座（31）铰接，所述升降支架（10）与翻转支架（20）之间设有联动装置，联动装置被装配为当翻转支架（20）自竖直状态翻转为水平状态时能够将升降支架（10）向上抬起且当翻转支架（20）自水平状态翻转为竖直姿态时能够将升降支架（10）释放使升降支架（10）在自身重力作用下下落，且升降支架（10）下落后所处的位置高度可调，当翻转支架（20）由水平状态翻转至竖直状态时其上的侧钢板的侧壁刚好能够与升降支架（10）上的横向钢板的侧边贴合。

2.根据权利要求1所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述升降支架（10）上设有用于支撑和引导横向钢板的水平托辊（11），水平托辊（11）与升降支架（10）转动连接且轴线方向与两翻转支架（20）的铰接轴的轴线方向垂直，所述翻转支架（20）上设有用于支撑和引导侧钢板的第一导辊（21）和第二导辊（22），第一导辊（21）与第二导辊（22）的轴线垂直，当翻转支架（20）处于水平状态时第一导辊（21）与水平托辊（11）平行，第二导轨与水平托辊（11）垂直，且第二导辊（22）位于水平托辊（11）下方，当翻转支架（20）处于竖直状态时第一导辊（21）与水平托辊（11）垂直，第二导辊（22）与水平托辊（11）平行，翻转支架（20）上还设有与第一导辊（21）配合用于夹紧所述侧钢板的第三导辊（23）。

3.根据权利要求2所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述升降支架（10）通过竖直导柱与基座（30）滑动连接，所述联动装置包括翻转支架（20）的铰接轴上固定设置的摆杆（26），所述摆杆（26）的端部设有导轮（261），所述导轮（261）与升降支架（10）的底面滚动挡接，当翻转支架（20）处于水平状态时摆杆（26）处于竖直状态，当翻转支架（20）处于竖直状态时摆杆（26）处于水平状态，且摆杆（26）的长度大于第二导辊（22）的长度。

4.根据权利要求1所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述基座（30）上设有向上凸伸设置的凸伸单元（34），凸伸单元（34）上端与升降支架（10）底面挡接，凸伸单元（34）的凸伸高度可调。

5.根据权利要求4所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述凸伸单元（34）是机座上竖直设置的液压缸的活塞杆。

6.根据权利要求1所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述翻转支架（20）与底座（31）之间设有用于驱动翻转支架（20）翻转的驱动元件。

7.根据权利要求6所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述驱动元件为活塞缸，活塞缸的缸体与底座（31）铰接，活塞缸的活塞杆与翻转支架（20）相对铰接且铰接轴与翻转支架（20）和底座（31）之间的铰接轴不同轴。

8.根据权利要求1所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述底座（31）与基座（30）上设置的滑轨（32）滑动连接，滑轨（32）的长度方向与翻转支架（20）的铰接轴的轴线方向垂直，基座（30）与两底座（31）之间设有用于驱动两底座（31）沿所述滑轨（32）同步反向运动的驱动机构。

9.根据权利要求8所述的多功能钢构焊接排料机构，其特征在于：所述驱动机构包括与基座（30）转动连接并与滑轨（32）平行设置的丝杠（33），丝杠（33）上对称设置有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与两底座（31）上设置的螺母块螺纹配合，丝杠（33）端部连接有手轮或电机。

10.一种钢构预拼装装置，其特征在于：包括权利要求1至9任意一项所述的多功能钢构焊接排料机构。

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