CN112719674A - 一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺 - Google Patents

一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺 Download PDF

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CN112719674A CN202011600973.0A CN202011600973A CN112719674A CN 112719674 A CN112719674 A CN 112719674A CN 202011600973 A CN202011600973 A CN 202011600973A CN 112719674 A CN112719674 A CN 112719674A
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Abstract

本发明提供的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，该钢结构工程型钢构件对位焊接工艺采用如下钢结构工程型钢构件对位焊接装置，钢结构工程型钢构件对位焊接装置包括基架、固定单元和焊接单元，所述基架内部开设有联动槽，固定单元设置在联动槽内，焊接单元安装在基架上端；本发明能够解决“现有的型钢构件在进行焊接加工时大部分是采用人工焊接，然而人工操作无法有效的将型钢进行对位焊接，因此易造成型钢偏移，影响型钢后期的使用性能，且长时间工作易造成工人的疲劳，因此无法实现连续焊接，影响工作效率，且增加用人成本，且焊接产生的强光易对工人的眼睛造成伤害”等问题。

Description

一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺
技术领域
本发明涉及型钢构件焊接加工技术领域，特别涉及一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺。
背景技术
钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊接、螺栓连接或铆钉连接，是主要的建筑结构类型之一；其中型钢是一种有一定截面形状和尺寸的钢材,根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂断面型钢，前者指方钢、圆钢、扁钢、角钢以及U型钢；后者指工字钢、槽钢、钢轨、窗框钢以及弯曲型钢；通常使用较多的为工字钢，然而工字钢截面尺寸相对较窄，故在应用场合存在局限性，因此为了提高工字钢的使用性能，便要采用与其相配合的U型钢进行对位焊接，以增加其使用性能。
然而目前对型钢构件进行焊接加工时存在以下难题：现有的型钢构件在进行焊接加工时大部分是采用人工焊接，然而人工操作无法有效的将型钢进行对位焊接，因此易造成型钢偏移，影响型钢后期的使用性能，且长时间工作易造成工人的疲劳，因此无法实现连续焊接，影响工作效率，且增加用人成本，且焊接产生的强光易对工人的眼睛造成伤害。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，该钢结构工程型钢构件对位焊接工艺采用如下钢结构工程型钢构件对位焊接装置，钢结构工程型钢构件对位焊接装置包括基架、固定单元和焊接单元，所述基架内部开设有联动槽，固定单元设置在联动槽内，焊接单元安装在基架上端，其中：
所述基架包括底座、支撑气缸和承托块，其中：底座上端开设有放料槽，沿放料槽外壁左右对称开设有与其相连通的滑移孔，沿滑移孔外侧开设有与相连通的联动槽，底座内部放料槽下侧前后对称开设有固定槽，且底座上端以放料槽为基点左右对称开设有支撑滑槽，底座内部拐角处均匀开设有定位槽，其中支撑气缸安装在定位槽内，支撑气缸伸缩杆末端连接有承托块，承托块上端内部开设有安装槽，安装槽外壁左右对称开设有安装孔，沿安装孔外壁前后对称且由内向外均匀开设有联动孔，且安装孔和联动孔下端均匀开设有执行孔，承托块下侧从前到后且左右对称均匀开设有扇形槽，沿扇形槽内壁从上到下均匀开设有挡位槽。
所述固定单元包括双向气缸、联动板、收缩弹簧、夹持块、执行组件和辅助组件，其中：双向气缸设置在固定槽内，双向气缸两端伸缩杆末端连接有滑动设置在联动槽内的联动板，收缩弹簧一端安装在联动板外侧壁上，另一端设置在联动槽内壁上，沿联动板内侧壁上侧安装有滑动设置在滑移孔内的夹持块，沿夹持块内部从前到后均匀开设有限位槽，限位槽外侧开设有与其相连通的储气槽，储气槽外侧开设有与其相连通的气孔，沿气孔内侧开设有与其相连通的执行滑槽，执行组件安装在限位槽内，辅助组件安装在安装槽内。
所述焊接单元包括挡板、传动螺杆、支撑座、驱动电机、支撑滑块、执行块和焊枪，其中：挡板以放料槽为基点左右对称且前后对称设置在底座前后端支撑滑槽处外壁上，传动螺杆两端滑动设置在挡板内壁上，沿任意一个挡板外侧壁设置有支撑座，驱动电机设置在支撑座上，沿驱动电机输出轴与传动螺杆相连接，且传动螺杆之间通过带传动相连接，支撑滑块滑动设置在支撑滑槽内，且支撑滑块上端设置有执行块，且执行块螺接在传动螺杆外壁上，沿执行块上端设置有焊枪。
使用上述的钢结构工程型钢构件对位焊接装置对型钢构件进行焊接加工包括如下步骤：
S1、型钢安装：操作人员将待加工的工字钢和U型钢安装在该装置内，且启动装置；
S2、型钢固定：通过固定单元对工字钢和U型钢分别通过夹持固定和吸附固定，以便于对其进行对接，进而对其进行焊接处理；
S3、型钢焊接：通过焊接单元对工字钢和U型钢接触面进行焊接处理，进而将焊接完成的型钢取下。
作为本发明的一种优选技术方案，所述执行组件包括定位气缸、推动活塞、执行活塞、复位弹簧和限位块，其中：定位气缸安装在限位槽内，定位气缸伸缩杆末端连接有滑动设置在储气槽内的推动活塞，执行活塞滑动设置在执行滑槽内，且执行活塞内侧壁安装有限位块，复位弹簧一端连接在执行活塞外侧壁上，另一端设置在执行滑槽内壁上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助组件包括吸附电机、连接管、辅助管、执行管、吸盘、支撑销、承托杆、联动销、和推杆，其中：吸附电机设置在安装槽内，沿吸附电机外壁左右对称连接有设置在安装孔内的连接管，连接管外壁前后对称设置有安装在联动孔内的辅助管，且连接管和辅助管下端连接有安装在执行孔内的执行管，执行管下端安装有吸盘，支撑销两端滑动设置在扇形槽前后端内壁上，承托杆套设在支撑销外壁上，且承托杆滑动连接在扇形槽内，沿承托杆外侧壁开设有半圆滑槽，联动销安装在半圆滑槽上下端内壁上，推杆一端滑动套设在联动销外壁上，推杆另一端滑动设置在挡位槽内，且推杆末端铰接有连接板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述承托块为用于配合固定单元夹持U型钢的倒凹形结构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持块内侧壁下侧设置有用于增加摩擦力的辅助橡胶。
作为本发明的一种优选技术方案，所述挡板为用于连接底座且支撑传动螺杆的L形结构板。
本发明的有益效果在于：
一、本发明针对型钢构件的焊接加工做了极大的改善，能够解决“现有的型钢构件在进行焊接加工时大部分是采用人工焊接，然而人工操作无法有效的将型钢进行对位焊接，因此易造成型钢偏移，影响型钢后期的使用性能，且长时间工作易造成工人的疲劳，因此无法实现连续焊接，影响工作效率，且增加用人成本，且焊接产生的强光易对工人的眼睛造成伤害”等问题。
二、本发明设置了固定单元，能够对工字钢进行多级夹持限位固定，且能够对U型钢进行吸附固定，以便于将其进行对接，从而能够有效地防止工字钢和U型钢出现偏移，且能够避免对工人的眼睛造成伤害。
三、本发明设置了焊接单元，能够配合固定单元对工字钢和U型钢的接触面进行连续焊接处理，能够有效地代替人工操作，从而提高工作效率，且降低用人成本。
四、本发明设置了辅助组件，能够配合固定单元对U型钢进行吸附吸附固定，同时能够对其进行承托固定，以便于配合承托块将U型钢与工字钢进行对接。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明的主视剖视图。
图3是本发明的左视剖视图。
图4是本发明的承托块的俯视剖视图。
图5是本发明的执行组件的局部结构示意图。
图6是本发明的双向气缸、联动板和夹持块的立体结构示意图。
图7是本发明的辅助组件的局部结构示意图。
图8是本发明的辅助组件的俯视局部剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图8所示，本发明提供了一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，该钢结构工程型钢构件对位焊接工艺采用如下钢结构工程型钢构件对位焊接装置，钢结构工程型钢构件对位焊接装置包括基架1、固定单元2和焊接单元3，所述基架1内部开设有联动槽113，固定单元2设置在联动槽113内，焊接单元3安装在基架1上端，其中：
所述基架1包括底座11、支撑气缸12和承托块13，其中：底座11上端开设有放料槽111，沿放料槽111外壁左右对称开设有与其相连通的滑移孔112，沿滑移孔112外侧开设有与相连通的联动槽113，底座11内部放料槽111下侧前后对称开设有固定槽114，且底座11上端以放料槽111为基点左右对称开设有支撑滑槽115，底座11内部拐角处均匀开设有定位槽116，其中支撑气缸12安装在定位槽116内，支撑气缸12伸缩杆末端连接有承托块13，所述承托块13为用于配合固定单元2夹持U型钢的倒凹形结构；承托块13上端内部开设有安装槽131，安装槽131外壁左右对称开设有安装孔132，沿安装孔132外壁前后对称且由内向外均匀开设有联动孔133，且安装孔132和联动孔133下端均匀开设有执行孔134，承托块13下侧从前到后且左右对称均匀开设有扇形槽135，沿扇形槽135内壁从上到下均匀开设有挡位槽136；具体工作时，打开支撑气缸12，支撑气缸12推动承托块13向上移动，以便于操作人员将钢材放置在该装置内。
所述固定单元2包括双向气缸21、联动板22、收缩弹簧23、夹持块24、执行组件25和辅助组件26，其中：双向气缸21设置在固定槽114内，双向气缸21两端伸缩杆末端连接有滑动设置在联动槽113内的联动板22，收缩弹簧23一端安装在联动板22外侧壁上，另一端设置在联动槽113内壁上，沿联动板22内侧壁上侧安装有滑动设置在滑移孔112内的夹持块24，沿夹持块24内部从前到后均匀开设有限位槽241，限位槽241外侧开设有与其相连通的储气槽242，储气槽242外侧开设有与其相连通的气孔243，沿气孔243内侧开设有与其相连通的执行滑槽244，所述夹持块24内侧壁下侧设置有用于增加摩擦力的辅助橡胶245；执行组件25安装在限位槽241内，辅助组件26安装在安装槽131内；所述执行组件25包括定位气缸251、推动活塞252、执行活塞253、复位弹簧254和限位块255，其中：定位气缸251安装在限位槽241内，定位气缸251伸缩杆末端连接有滑动设置在储气槽242内的推动活塞252，执行活塞253滑动设置在执行滑槽244内，且执行活塞253内侧壁安装有限位块255，复位弹簧254一端连接在执行活塞253外侧壁上，另一端设置在执行滑槽244内壁上。
具体工作时，打开双向气缸21，双向气缸21带动联动板22向内侧移动，使得联动板22带动夹持块24配合辅助橡胶245对放料槽111内的工字钢进行夹持固定，此时打开定位气缸251，定位气缸251配合储气槽242带动推动活塞252向外侧移动，使推动活塞252将储气槽242内的空气通过气孔243推至执行滑槽244内，从而推动执行活塞253以及限位块255向内侧移动，以便于配合夹持块24对工字钢进行进一步的限位固定；工作完成之后，定位气缸251带动推动活塞252收回复位，此时执行活塞253在复位弹簧254的作用下带动限位块255向外侧收回复位，同时双向气缸21配合收缩弹簧23带动联动板22向外侧收回复位，联动板22带动夹持块24和辅助橡胶245收回复位，从而消除对工字钢的限位效果，以便于操作人员取下钢材。
所述辅助组件26包括吸附电机261、连接管262、辅助管263、执行管264、吸盘265、支撑销266、承托杆267、联动销268、和推杆269，其中：吸附电机261设置在安装槽131内，沿吸附电机261外壁左右对称连接有设置在安装孔132内的连接管262，连接管262外壁前后对称设置有安装在联动孔133内的辅助管263，且连接管262和辅助管263下端连接有安装在执行孔134内的执行管264，执行管264下端安装有吸盘265，支撑销266两端滑动设置在扇形槽135前后端内壁上，承托杆267套设在支撑销266外壁上，且承托杆267滑动连接在扇形槽135内，沿承托杆267外侧壁开设有半圆滑槽2671，联动销268安装在半圆滑槽2671上下端内壁上，推杆269一端滑动套设在联动销268外壁上，推杆269另一端滑动设置在挡位槽136内，且推杆269末端铰接有连接板2691；具体工作时，操作人员通过连接板2691配合扇形槽135拨动推杆269以支撑销266为圆心向下周向摆动，从而使推杆269配合联动销268带动承托杆267内侧向上摆动为水平状态，此时操作人员通过连接板2691拨动推杆269抵靠在挡位槽136内，以便于配合承托块13对U型钢持续进行支撑限位；当U型钢安装在承托块13内之后，打开吸附电机261，吸附电机261通过连接管262以及辅助管263配合执行管264和吸盘265对U型钢表面进行吸附固定，以便于配合焊接单元3对钢材进行焊接处理。
所述焊接单元3包括挡板31、传动螺杆32、支撑座33、驱动电机34、支撑滑块35、执行块36和焊枪37，其中：挡板31以放料槽111为基点左右对称且前后对称设置在底座11前后端支撑滑槽115处外壁上，所述挡板31为用于连接底座11且支撑传动螺杆32的L形结构板；传动螺杆32两端滑动设置在挡板31内壁上，沿任意一个挡板31外侧壁设置有支撑座33，驱动电机34设置在支撑座33上，沿驱动电机34输出轴与传动螺杆32相连接，且传动螺杆32之间通过带传动相连接，支撑滑块35滑动设置在支撑滑槽115内，且支撑滑块35上端设置有执行块36，且执行块36螺接在传动螺杆32外壁上，沿执行块36上端设置有焊枪37；具体工作时，打开驱动电机34，驱动电机34通过传动螺杆32配合挡板31带动支撑滑块35和执行块36进行前后往复直线运动，从而使执行块36带动焊枪37对工字钢和U型钢的连接处进行焊接处理。
使用上述的钢结构工程型钢构件对位焊接装置对型钢构件进行焊接加工包括如下步骤：
S1、型钢安装：打开支撑气缸12，支撑气缸12推动承托块13向上移动，以便于操作人员将待加工的工字钢安装在放料槽111内，此时操作人员通过连接板2691配合扇形槽135拨动推杆269以支撑销266为圆心向下周向摆动，从而使推杆269配合联动销268带动承托杆267内侧向上摆动为水平状态，此时操作人员通过连接板2691拨动推杆269抵靠在挡位槽136内，以便于配合承托块13对U型钢持续进行支撑限位，此时此时操作人员将U型钢安装在承托块13内，且启动装置。
S2、型钢固定：打开双向气缸21，双向气缸21带动联动板22向内侧移动，使得联动板22带动夹持块24配合辅助橡胶245对放料槽111内的工字钢进行夹持固定，此时打开定位气缸251，定位气缸251配合储气槽242带动推动活塞252向外侧移动，使推动活塞252将储气槽242内的空气通过气孔243推至执行滑槽244内，从而推动执行活塞253以及限位块255向内侧移动，以便于配合夹持块24对工字钢进行进一步的限位固定；当U型钢安装完成之后，打开吸附电机261，吸附电机261通过连接管262以及辅助管263配合执行管264和吸盘265对U型钢表面进行吸附固定，以便于配合焊接单元3对钢材进行焊接处理。
S3、型钢焊接：打开驱动电机34，驱动电机34通过传动螺杆32配合挡板31带动支撑滑块35和执行块36进行前后往复直线运动，从而使执行块36带动焊枪37对工字钢和U型钢的连接处进行焊接处理；工作完成之后；定位气缸251带动推动活塞252收回复位，此时执行活塞253在复位弹簧254的作用下带动限位块255向外侧收回复位，同时双向气缸21配合收缩弹簧23带动联动板22向外侧收回复位，联动板22带动夹持块24和辅助橡胶245收回复位，从而消除对工字钢的限位效果，进而操作人员将焊接完成的型钢取下。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，该钢结构工程型钢构件对位焊接工艺采用如下钢结构工程型钢构件对位焊接装置，钢结构工程型钢构件对位焊接装置包括基架(1)、固定单元(2)和焊接单元(3)，其特征在于：所述基架(1)内部开设有联动槽(113)，固定单元(2)设置在联动槽(113)内，焊接单元(3)安装在基架(1)上端，其中：
所述基架(1)包括底座(11)、支撑气缸(12)和承托块(13)，其中：所述底座(11)上端开设有放料槽(111)，沿放料槽(111)外壁左右对称开设有与其相连通的滑移孔(112)，沿滑移孔(112)外侧开设有与相连通的联动槽(113)，底座(11)内部放料槽(111)下侧前后对称开设有固定槽(114)，且底座(11)上端以放料槽(111)为基点左右对称开设有支撑滑槽(115)，底座(11)内部拐角处均匀开设有定位槽(116)，其中支撑气缸(12)安装在定位槽(116)内，支撑气缸(12)伸缩杆末端连接有承托块(13)，承托块(13)上端内部开设有安装槽(131)，安装槽(131)外壁左右对称开设有安装孔(132)，沿安装孔(132)外壁前后对称且由内向外均匀开设有联动孔(133)，且安装孔(132)和联动孔(133)下端均匀开设有执行孔(134)，承托块(13)下侧从前到后且左右对称均匀开设有扇形槽(135)，沿扇形槽(135)内壁从上到下均匀开设有挡位槽(136)；
所述固定单元(2)包括双向气缸(21)、联动板(22)、收缩弹簧(23)、夹持块(24)、执行组件(25)和辅助组件(26)，其中：所述双向气缸(21)设置在固定槽(114)内，双向气缸(21)两端伸缩杆末端连接有滑动设置在联动槽(113)内的联动板(22)，收缩弹簧(23)一端安装在联动板(22)外侧壁上，另一端设置在联动槽(113)内壁上，沿联动板(22)内侧壁上侧安装有滑动设置在滑移孔(112)内的夹持块(24)，沿夹持块(24)内部从前到后均匀开设有限位槽(241)，限位槽(241)外侧开设有与其相连通的储气槽(242)，储气槽(242)外侧开设有与其相连通的气孔(243)，沿气孔(243)内侧开设有与其相连通的执行滑槽(244)，执行组件(25)安装在限位槽(241)内，辅助组件(26)安装在安装槽(131)内；
所述焊接单元(3)包括挡板(31)、传动螺杆(32)、支撑座(33)、驱动电机(34)、支撑滑块(35)、执行块(36)和焊枪(37)，其中：所述挡板(31)以放料槽(111)为基点左右对称且前后对称设置在底座(11)前后端支撑滑槽(115)处外壁上，传动螺杆(32)两端滑动设置在挡板(31)内壁上，沿任意一个挡板(31)外侧壁设置有支撑座(33)，驱动电机(34)设置在支撑座(33)上，沿驱动电机(34)输出轴与传动螺杆(32)相连接，且传动螺杆(32)之间通过带传动相连接，支撑滑块(35)滑动设置在支撑滑槽(115)内，且支撑滑块(35)上端设置有执行块(36)，且执行块(36)螺接在传动螺杆(32)外壁上，沿执行块(36)上端设置有焊枪(37)；
使用上述的钢结构工程型钢构件对位焊接装置对型钢构件进行焊接加工包括如下步骤：
S1、型钢安装：操作人员将待加工的工字钢和U型钢安装在该装置内，且启动装置；
S2、型钢固定：通过固定单元(2)对工字钢和U型钢分别通过夹持固定和吸附固定，以便于对其进行对接，进而对其进行焊接处理；
S3、型钢焊接：通过焊接单元(3)对工字钢和U型钢接触面进行焊接处理，进而将焊接完成的型钢取下。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，其特征在于：所述执行组件(25)包括定位气缸(251)、推动活塞(252)、执行活塞(253)、复位弹簧(254)和限位块(255)，其中：所述定位气缸(251)安装在限位槽(241)内，定位气缸(251)伸缩杆末端连接有滑动设置在储气槽(242)内的推动活塞(252)，执行活塞(253)滑动设置在执行滑槽(244)内，且执行活塞(253)内侧壁安装有限位块(255)，复位弹簧(254)一端连接在执行活塞(253)外侧壁上，另一端设置在执行滑槽(244)内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，其特征在于：所述辅助组件(26)包括吸附电机(261)、连接管(262)、辅助管(263)、执行管(264)、吸盘(265)、支撑销(266)、承托杆(267)、联动销(268)、和推杆(269)，其中：所述吸附电机(261)设置在安装槽(131)内，沿吸附电机(261)外壁左右对称连接有设置在安装孔(132)内的连接管(262)，连接管(262)外壁前后对称设置有安装在联动孔(133)内的辅助管(263)，且连接管(262)和辅助管(263)下端连接有安装在执行孔(134)内的执行管(264)，执行管(264)下端安装有吸盘(265)，支撑销(266)两端滑动设置在扇形槽(135)前后端内壁上，承托杆(267)套设在支撑销(266)外壁上，且承托杆(267)滑动连接在扇形槽(135)内，沿承托杆(267)外侧壁开设有半圆滑槽(2671)，联动销(268)安装在半圆滑槽(2671)上下端内壁上，推杆(269)一端滑动套设在联动销(268)外壁上，推杆(269)另一端滑动设置在挡位槽(136)内，且推杆(269)末端铰接有连接板(2691)。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，其特征在于：所述承托块(13)为用于配合固定单元(2)夹持U型钢的倒凹形结构。
5.根据权利要求2所述的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，其特征在于：所述夹持块(24)内侧壁下侧设置有用于增加摩擦力的辅助橡胶(245)。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构工程型钢构件对位焊接工艺，其特征在于：所述挡板(31)为用于连接底座(11)且支撑传动螺杆(32)的L形结构板。
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