CN113369739B - 一种搭接焊系统及其搭接焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搭接焊系统，尤其是用于箱型钢上筋板与钢筋之间搭接焊的搭接焊系统，至少包括：箱型钢，其以立柱式固定定位在地面上；至少一个筋板，其分别固定在箱型钢的不同侧壁上，且其板体均延伸出箱型钢；至少一个钢筋，其部分筋体可搭放在筋板上；以及焊接装置，其特征在于，焊接装置的两端分别为固定端和操作端，焊接装置可通过吊装将其固定端定位至箱型钢上并使其操作端悬置在形成于钢筋与筋板之间的待焊接位置的上方。

Description

一种搭接焊系统及其搭接焊方法

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，尤其涉及一种搭接焊系统及其搭接焊方法。

背景技术

一般在修建大型的基础设施时候如地铁站，机场等，一般会采用箱型的钢结构体作为主支撑。箱型钢结构具有自重轻、塑性和韧性好以及施工安装周期短等优势，在钢结构建筑和桥梁等领域应用越来越广泛。箱型钢结构主要是由两块腹板、两块翼板、内隔板、端头板、衬板以及垫板等所共同组成的长方体结构，因其形如铁箱而得名。在修建地铁或者大型基础设施的时候，大多都采用箱型钢结构作为支撑主体结构，这些箱体钢结构的侧壁上一般都会伸出一些筋板用于搭接钢筋的焊接。为便于搭接焊的操作便捷及焊接可靠，用于箱型钢结构上筋板与钢筋的搭接焊处理技术通常有以下两种：

一种是在钢柱上打孔穿筋。然而该技术不仅要求加工精度高，并且在后期安装过程中同样要求安装精度高，否则会造成较大误差。此外，在穿筋过程中，增大了改孔或扩孔的几率。在箱型钢结构上打眼，将影响箱型钢结构在横截面上的受力性能，可能还需要后期采取补强措施，从而将加大支出费用以及延长施工周期。

另一种是采用可辅助箱型钢结构上筋板与钢筋之间完成搭接焊的部件。例如，公开号为CN209874052U的专利文献所提出的一种快拼式箱形型钢混凝土柱-H型钢混凝土梁连接节点，其包括箱形型钢柱、H型钢梁、连接板和加强筋；若干H型钢梁分别垂直固定在箱形型钢柱的外侧端壁上，每个H型钢梁上方和下方的箱形型钢柱侧端壁上均固定设置有连接板，连接板上设置有若干螺纹孔，所有连接板上均垂直设置有若干加强筋；加强筋包括双头螺柱、钢筋连接器和钢筋；钢筋连接器为套筒状，套筒内设置有正反螺纹，双头螺柱的一端与钢筋连接器的一端螺纹连接，双头螺柱的另一端与连接板螺纹连接；钢筋连接器的另一端和钢筋螺纹连接。该技术方案通过连接板、双头螺柱以及钢筋连接器来将钢筋稳定在H型钢梁的筋板上，以便于进行钢筋与H型钢梁之间的搭接焊。

又例如，公开号为CN211572019U的专利文献公开了一种箱形型钢混凝土柱与混凝土梁连接节点，包括箱形型钢柱、钢牛腿、若干钢筋连接器和若干纵筋；箱形型钢柱为方形的钢柱；钢牛腿包括上翼缘板、腹板和下翼缘板；钢牛腿分别与箱形型钢柱的四面垂直设置；钢筋连接器分别焊接设置在钢牛腿上翼缘板和下翼缘板的下侧；纵筋分别设置在钢牛腿上翼缘板的上下两侧和下翼缘板的上下两侧。该技术方案中同样采用了钢筋连接器来将待焊接的钢筋先固定在用于搭接钢筋的筋板上，再对钢筋进行搭接焊。

然而，上述技术方案均要求人工进行手工焊接，对于工人来说焊接的工作强度大，并且这种焊接环境都是在室外，在天气炎热等恶劣天气下非常不适合人工焊接，并且人工的焊接效率和焊接质量比较差，焊接所需的人工成本也非常高。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

在修建地铁或者大型基础设施的时候，大多都采用箱型钢结构作为支撑主体结构，这些箱体钢结构的侧壁上一般都会伸出一些筋板用于搭接钢筋的焊接。为便于搭接焊的操作便捷及焊接可靠，用于箱型钢结构上筋板与钢筋的搭接焊处理技术通常有以下两种：一种是在钢柱上打孔穿筋，然而该技术对精度要求高，并且会影响箱型钢结构在横截面上的受力性能；另一种是采用可辅助箱型钢结构上筋板与钢筋之间完成搭接焊的部件，现有技术中如公开号为CN209874052U的专利文献所提出的一种快拼式箱形型钢混凝土柱-H型钢混凝土梁连接节点，又例如公开号为CN211572019U的专利文献所公开的一种箱形型钢混凝土柱与混凝土梁连接节点，上述技术方案均采用了钢筋连接器等辅助部件来将待焊接的钢筋先固定在用于搭接钢筋的筋板上，再对钢筋进行搭接焊。然而，上述技术方案均要求人工进行手工焊接，对于工人来说焊接的工作强度大，并且这种焊接环境都是在室外，在天气炎热等恶劣天气下非常不适合人工焊接，并且人工的焊接效率和焊接质量比较差，焊接所需的人工成本也非常高。

针对现有技术之不足，本申请将自动化结合至钢筋搭接筋板的搭接焊技术中，提出了一种搭接焊系统及其搭接焊方法。本发明所提供的搭接焊系统，尤其是用于箱型钢上筋板与钢筋之间搭接焊的搭接焊系统，至少包括：箱型钢，其以立柱式固定定位在地面上；至少一个筋板，其分别固定在箱型钢的不同侧壁上，且其板体均延伸出箱型钢；至少一个钢筋，其部分筋体可搭放在筋板上；以及焊接装置，其特征在于，焊接装置的两端分别为固定端和操作端，焊接装置可通过吊装将其固定端定位至箱型钢上并使其操作端悬置在形成于钢筋与筋板之间的待焊接位置的上方。该搭接焊系统中的焊接装置可整体固定于箱型钢结构的主体部分的顶部，焊接装置通过吊架将焊接机器人悬吊于待焊接位置上方，从而实现从空中对钢筋与钢板进行双面搭接焊的目的。焊接装置的整体结构简单且占用空间小，能够很好地适应环境复杂的施工安装现场。搭接焊系统中还通过为焊接机器人配设配重，抵消悬吊侧倾，保障施工安全。此外，由于箱型钢结构的四个侧壁均需要搭接焊钢筋，在本申请中，搭接焊系统中的焊接装置可以在焊接完一侧壁后，通过悬吊旋转继而进行下一侧壁的焊接。完成当前箱型钢结构的焊接任务后，搭接焊系统中的焊接装置可通过起吊设备整体起吊，并安装至其他的箱型钢结构上，可有效提高焊接效率。

根据一种优选实施方式，焊接装置包括位于固定端与操作端之间的电动回转机构，焊接装置上分布于电动回转机构两侧的两部分组件之间通过电动回转机构彼此转动连接，其中与操作端相对应的部分组件能够绕与固定端相对应的部分组件转动。

根据一种优选实施方式，焊接装置上与操作端相对应的部分组件包括控制柜和一端固定在控制柜上的吊架，在将固定端定位至箱型钢上的情况下控制柜位于箱型钢的上方且吊架悬置于箱型钢的侧壁的外部。

根据一种优选实施方式，焊接装置上与固定端相对应的部分组件为夹紧机构，夹紧机构至少包括导向块，箱型钢的顶部端面上开设有第一凹槽，导向块与第一凹槽为非完全形状匹配。

根据一种优选实施方式，焊接装置还包括设于控制柜上与吊架所在侧相对的另一侧的配重块。

根据一种优选实施方式，箱型钢的侧壁上装配有至少一个吊耳，夹紧机构至少包括钩状部，将固定端定位至箱型钢上的情况下钩状部与吊耳所在位置相对应，钩状部具有用于钩住吊耳的钩状空间，通过将钩状空间对接至吊耳的方式对焊接装置进行辅助定位。

根据一种优选实施方式，钩状部上面向箱型钢的一侧可转动地设置有钢珠滚轮。

根据一种优选实施方式，吊架上还包括至少一个第一伸缩杆，可通过驱动第一伸缩杆伸缩而使其端部抵接至箱型钢的侧壁上的方式对焊接装置进行辅助定位。

本申请还提出了一种搭接焊系统的搭接焊方法，尤其是用于箱型钢上筋板与钢筋之间搭接焊的方法，至少包括：将箱型钢以立柱式固定定位在地面上；在箱型钢的不同侧壁上分别固定一筋板；将至少一个钢筋搭放在筋板上；

钢筋与筋板之间形成待焊接位置；吊装焊接装置，将焊接装置的固定端定位至箱型钢上；使焊接装置的操作端悬置在待焊接位置的上方；控制焊接装置对形成于箱型钢上的待焊接位置进行焊接操作。

根据一种优选实施方式，所述搭接焊方法还包括：通过位于固定端与操作端之间的电动回转机构，驱使焊接装置上与操作端相对应的部分组件绕焊接装置上与固定端相对应的部分组件转动；控制焊接装置对形成于箱型钢上不同侧壁上的不同待焊接位置分别进行焊接操作。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的搭接焊系统的简化整体框架结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的夹紧机构的简化整体框架结构示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的箱型钢的简化俯视结构示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的夹爪机构的简化局部结构示意图；

图5是本发明提供的一种优选实施方式的钩状部的简化局部结构示意图；

图6是本发明提供的一种优选实施方式的机器人仓的另一侧的简化结构示意图；

图7是本发明提供的一种优选实施方式的运动轨道与机械抓手的简化结构示意图；

图8是本发明提供的一种优选实施方式的机械抓手的简化结构示意图；

图9是本发明提供的一种优选实施方式的装配槽的简化结构示意图。

附图标记列表

1：箱型钢 2：钢筋 3：焊接装置

4：装配板 5：下端面 6：顶部端面

7：第一开口 8：第一凹槽 9：吊耳

10：侧壁 11：筋板 12：待焊接位置

13：夹紧机构 14：控制柜 15：吊架

16：下支撑板 17：中间支撑板 18：上支撑板

19：随动转动环 20：导向块 21：锁紧气缸

22：第三伸缩杆 23：夹爪机构 24：立柱

25：第一伸缩杆 26：焊接机器人 27：滑轨

28：配重 29：第一延伸板 30：挡板

31：第二延伸板 32：光发射器 33：光通路

34：抓取机械臂 35：视觉识别模块 36：Y轴轨道

37：第一X轴轨道 38：第二X轴轨道 39：机械抓手

40：第二伸缩杆 41：第一夹钳 42：第二夹钳

43：自由端 44：第一端面 45：夹持空间

46：第二端面 47：第二凹槽 48：第一滚动体

49：装配槽 50：弹性部件 51：滚珠底座

52：第一壁面 53：第二壁面 54：第三壁面

55：第一夹板 56：第二夹板 57：第三夹板

58：钢珠滚轮 59：第四夹板 60：第一连杆

61：安装板 62：安装孔 63：滑块

64：钩状部 65：电动回转机构 66：第二连杆

67：第三连杆 68：顶端部 69：夹板侧面

70：第六夹板 71：第七夹板 72：第二开口

3a：固定端 3b：操作端

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本申请提出了一种搭接焊系统，包括箱型钢1、待搭接至箱型钢1上的至少一个钢筋2以及焊接装置3。

箱型钢1的主体部分为长方体结构，且其在钢筋2焊接过程中处于直立姿态。箱型钢1主体部分具有沿其长度方向分布在其两端的下端面5和顶部端面6。箱型钢1主体部分的下端面5上具有装配板4，装配板4按照其板面与箱型钢1的长度方向相垂直的方式设于箱型钢1主体部分的下端面5上。装配板4的板体重心位于箱型钢1的在其长度方向上的中心轴线的延长线上，并且其板面面积大于装配板4主体部分的下端面5的面积，以使得箱型钢1能够通过装配板4稳定装配在地面上或平台上的方式保持其整体的相对稳定。

在箱型钢1进入施工现场后，可以通过角钢支架将其固定在沟槽地面，角钢支架通过地脚螺栓固定在地面上。角钢支架通过焊接连接在箱型钢1上。箱型钢1在焊接过程中保持相对稳定。

箱型钢1主体部分的顶部端面6与下端面5彼此相互平行。箱型钢1主体部分的顶部端面6为开设有一第一开口7的非完全封闭状。箱型钢1主体部分具有沿该第一开口7向主体部分的内部延伸的第一凹槽8。该第一凹槽8可以是按虚拟圆柱体状在箱型钢1主体部分的上端形成挖空部的方式得到的。第一凹槽8的中心轴线与箱型钢1主体部分的竖向中心轴线相重合。

箱型钢1主体部分上形成于其上下端面5之间的至少一个侧壁10上设置有吊耳9。吊耳9为板状结构，且其是按照其板体与侧壁10相垂直的方式固接在该侧壁10上。吊耳9用于在现场施工时方便吊架15等对箱型钢1的吊装。

箱型钢1主体部分上设置有四个吊耳9，四个吊耳9两两成对地分别设置在箱型钢1主体部分上彼此互为相对面的两个侧壁10上。成对的两个吊耳9分别设置在其所对应的侧壁10上相对靠近箱型钢1主体部分的顶部端面6的一端上。成对的两个吊耳9彼此平行并列。所有吊耳9相对箱型钢1主体部分所具有的高度相一致。

箱型钢1还包括至少一个筋板11，其用于搭接钢筋2。在进行焊接之前，筋板11就预先通过焊接的方式固定在箱型钢1主体部分上。筋板11设置在箱型钢1主体部分上位于其上下端面5之间的侧壁10上。箱型钢1主体部分的所有侧壁10上均对应设置有一筋板11，各筋板11在箱型钢1主体部分上的高度位置均固定且相一致。筋板11按照其板体垂直于侧壁10的方式朝向远离侧壁10的方向延伸。

优选地，各筋板11可以分别相对独立。优选地，每两个筋板11可彼此连接或两者为同一装配板4上不同位置处的两部分板体。

钢筋2为长条柱体结构，箱型钢1的至少一个侧壁10需对应地搭接多个钢筋2。

对于单个箱型钢1而言，其各侧壁10所在侧分别对应有一箱型钢1，搭接钢筋2时，钢筋2的两端可分别搭接在两个箱型钢1上，并通过焊接实现相对固定。每两个相对的箱型钢1之间的间隔有限而无法容置大型焊接设备，往往依赖于人工手动焊接。

针对箱型钢1的单个侧壁10而言，与该侧壁10相对应的多个钢筋2按照彼此并列且彼此间保留有一定间隔的方式搭接在筋板11上。多个筋板11沿该侧壁10的宽度方向彼此并列。钢筋2的部分筋体搭接在筋板11上。各钢筋2间保留的间隔用于允许焊接用部件进入以对该间隔内钢筋2与筋板11间形成的待焊接位置12进行焊接。各钢筋2间保留的间隔无法容置大型焊接设备。

任一钢筋2在搭接至筋板11上的同时在该钢筋2的两侧形成有位于其筋体与筋板11之间的左右两个待焊接位置12。即进行焊接时，针对同一钢筋2需要进行双面焊接。

焊接装置3以非贴壁式支撑于待焊接对象上，用以对位于待焊接对象上的待焊接位置12进行焊接操作。相比于现有技术，在本申请提出的搭接焊系统中，焊接装置3是以非贴壁的方式支撑设立在待焊接对象上的，以此来对位于待焊接对象上的待焊接位置12进行焊接操作。在该设置下，本申请不同于现有技术中如独立于待焊接对象架设龙门架的技术方案，本申请所提出的焊接装置3直接借助于待焊接对象的稳定性实现的稳定支撑，能够更好地适用于待焊接位置12较高的箱型钢1结构的焊接任务，并且直接支撑在箱型钢1结构上，缩小了焊接所需空间，能够很好地在彼此相邻布置而可提供的操作空间有限的多个箱型钢1之间进行操作。上述非贴壁式是相对于贴壁式而言的，贴壁式可以是指类似于上述现有技术所提出的预设导轨式以及吸附贴壁式等焊接装置3重心设于待焊接对象侧壁10面上的方式。上述非贴壁式也可以指待焊接装置3支撑于待焊接对象上所形成的支撑点位于待焊接对象的中心轴线上。在该设置下，既不存在吸附贴壁式所存在的掉落风险以及高成本问题，也最大程度地规避了焊接装置3对待焊接对象所造成的稳定性问题以及人工装配难度。

焊接装置3包括夹紧机构13、控制柜14和吊架15。本申请所提及的待焊接对象以及待焊接工件可以均指箱型钢1或箱型钢1结构。控制柜14设于夹紧机构13上方，吊架15悬吊连接在控制柜14上。通过将夹紧机构13固定至箱型钢1上，使得吊架15悬吊于箱型钢1的外侧。吊架15上设置的焊接机器人26悬置于待焊接位置12的上方。通过调控焊接机器人26来完成待焊接位置12处的焊接任务。焊接装置3由依次连接的夹紧机构13、控制柜14和吊架15组成，其夹紧装置与吊架15即位于焊接装置3的两端，夹紧装置的竖向底端为固定端3a，吊架15的竖向底端为操作端3b。

夹紧机构13至少包括下支撑板16、中间支撑板17和上支撑板18。

下支撑板16的一侧板面上设置有导向块20。导向块20固定设置在下支撑板16的下方。

由于箱型钢1的顶部端面6上本身就开设有一第一凹槽8，该导向块20被预配为能够置入该第一凹槽8内以使得回转支撑抵接在箱型钢1上的形状。回转支撑抵接在箱型钢1的顶部端面6上而形成焊接装置3的支撑点或支撑部位。

该导向块20优选地可预配为倒锥体结构，或其他非完全与该第一凹槽8形成形状配合的结构。导向块20与第一凹槽8非完全形状配合。在该设置下，降低了装配焊接装置3时对装配精确度的要求，可使焊接装置3快速地匹配到大致位置处，初步定位。虽然导向块20与第一凹槽8之间为非完全形状配合，但导向块20插入第一凹槽8后不会相对第一凹槽8在水平方向上左右移动。第一凹槽8内部形状不会影响导向块20的转动运动。

当将焊接装置3下放至箱型钢1上方，导向块20对接插接至第一凹槽8内，下支撑板16的板面直接抵接在箱型钢1的顶部端面6上。

下支撑板16的板面面积应不大于箱型钢1的顶部端面6的面积。下支撑板16的板面形状可以与箱型钢1的顶部端面6的形状相一致。下支撑板16在受到垂直于其板面的外力作用下与箱型钢1的顶部端面6之间形成较大的摩擦作用。下支撑板16与箱型钢1之间不易发生相对转动。

中间支撑板17通过随动旋转环设于下支撑板16的上方。随动旋转环可以是现有技术中通常使用的回转机构或电动回转机构65。随动旋转环可包括彼此转动连接的内圈和外圈，其内圈和外圈分别固接至中间支撑板17与下支撑板16。通过设置随动旋转环，中间支撑板17及设于其上的至少包括焊接机器人26的焊接装置3其他部分可相对下支撑板16或箱型钢1转动。在吊装至箱型钢1上后，随动转动环19的旋转中心轴可大致与箱型钢1主体部分的竖向中心轴线相重合。

上支撑板18以其与中间支撑板17之间保留有装配空间的方式设于中间支撑板17的上方。上支撑板18与中间支撑板17相对固定。

优选地，中间支撑板17的板面上设置有至少一个立柱24。若干立柱24的高度相同。立柱24的两端分别固接在中间支撑板17和上支撑板18上。通过立柱24将中间支撑板17与上支撑板18隔开，并实现上支撑板18在中间支撑板17上的稳定支撑。

优选地，任一立柱24至少部分位于随动旋转环在中间支撑板17上的竖向投影所限定的范围内。至少一个立柱24的中心轴线与箱型钢1主体部分的竖向中心轴线相重合。以此保障整体结构的稳定支撑。

在由上支撑板18与中间支撑板17形成的装配空间中，设置有至少一个锁紧气缸21。锁紧气缸21固定设置在中间支撑板17上。锁紧气缸21的第三伸缩杆22的伸缩方向垂直于箱型钢1的轴线方向。锁紧气缸21的第三伸缩杆22的伸缩方向垂直于箱型钢1的至少一个侧壁10。

夹紧机构13还包括至少一个夹爪机构23。夹爪机构23设于装配空间的外部。第三伸缩杆22可驱动夹爪机构23朝向靠近或远离箱型钢1的侧壁10的方向移动。夹爪机构23通过朝向靠近箱型钢1上设有吊耳9的侧壁10的方向移动，可钩住该侧壁10上的吊耳9。将夹爪机构23固定在钩住吊耳9的当前位置，可使得夹紧机构13相对固定在箱型钢1上。

夹爪机构23至少包括钩状部64。钩状部64可以是由依次连接的第一夹板55、第二夹板56和第三夹板57。第一夹板55与第三夹板57彼此平行地并列设置且两者间通过第二夹板56相固定。第二夹板56垂直于第一夹板55或第三夹板57的板面。第一夹板55、第二夹板56和第三夹板57共同形成类似U字形的钩状结构。

第一夹板55与第三夹板57之间的间距足以允许吊耳9以其板体平行于第一夹板55或第三夹板57的方式置入。优选地，钩状部64的钩状空间与吊耳9形状匹配。

优选地，夹紧机构13上设置有与箱型钢1上的吊耳9相对应的夹爪机构23。其中相对应指的是数量、位置等参数的相互对应。例如，箱型钢1上互为相对面的两个侧壁10上均设置有一对吊耳9，夹紧机构13上在与之对应的位置处设置有对应数量的吊耳9。在该设置下，可最大化提升焊接装置3在箱型钢1上的稳定性。

夹爪机构23还包括设于其面向夹持空间45的一侧上的至少一个钢珠滚轮58。在第一夹板55和/或第三夹板57上面向夹持空间45的侧面上设置有至少一个钢珠滚轮58。多个钢珠滚轮58可以是沿第一夹板55和/或第三夹板57上面向夹持空间45的侧面的长度方向布置。钢珠滚轮58通过转动连接定位在夹板上。

优选地，夹爪机构23还包括至少一个第四夹板59。第四夹板59可通过第一连杆60与钩状部64固定。第四夹板59与第一夹板55或第三夹板57相平行。优选地，第一连杆60的两端转动连接在第四夹板59和第一夹板55的板面上。第一连杆60垂直于夹板的板面。第四夹板59与钩状部64相对固定。

优选地，中间支撑板17上固定设置有至少一个安装板61。安装板61垂直于中间支撑板17。安装板61上开设有通孔方向垂直于安装板61板面的安装孔62。锁紧气缸21是按照其第三伸缩杆22贯穿出该安装孔62的方式固定设置在装配空间内的。锁紧气缸21的第三伸缩杆22自安装板61上面向装配空间的一侧向其背离装配空间的一侧贯穿出安装孔62。锁紧气缸21的第三伸缩杆22的活动端可延伸出装配空间，用以控制夹爪机构23。

优选地，第一连杆60上滑动连接有滑块63。滑块63能够沿着第一连杆60来回移动。第一连杆60能够相对滑块63转动或自转。锁紧气缸21中第三伸缩杆22的活动端固接至该滑块63上。

优选地，第一夹板55通过第五夹板连接至安装板61。第五夹板的两端分别转动连接在第一夹板55的竖向顶端和安装板61的竖向顶端上。第五夹板与第一夹板55相平行。第五夹板与安装板61的侧壁10转动连接。第五夹板与第一夹板55或与安装板61之间均可部分重叠或折叠。

当第三伸缩杆22伸长时，第三伸缩杆22通过第一连杆60至少推动第一夹板55朝向远离装配空间的方向移动。由于第一连杆60与第一夹板55之间、第一夹板55与第五夹板之间以及第五夹板与安装板61之间均为转动连接，因此，在第三伸缩杆22的推动下，第一连杆60平行移动，第一夹板55相对第一连杆60转动，使得第一夹板55与第一连杆60之间的角度减小，第一夹板55与第五夹板之间的角度增大，第五夹板与安装板61之间的角度减小。在该过程中，可视为第一夹板55与第五夹板之间的连接点为动支点，而第一夹板55绕该动支点相对转动。以此实现通过第三伸缩杆22的伸缩来控制夹爪机构23钩住或释放吊耳9。

在第三伸缩杆22缩短而引导夹爪机构23钩住吊耳9时，第一夹板55是按照其由倾斜姿态逐渐转换至直立姿态。

优选地，第五夹板为H型结构。第五夹板的两端分别具有第二开口72。第一夹板55的部分板体插入位于第五夹板一端的一第二开口72。第一夹板55与第五夹板部分重叠。第一夹板55与第五夹板相重叠的部分被第二连杆66连续贯穿。第一夹板55与第五夹板均可相对第二连杆66转动。

安装板61可以为U型结构，安装板61具有彼此相对设置的两个第一延伸板29，第一延伸板29的部分板体插入位于第五夹板的另一端的一第二开口72。第一延伸板29与第五夹板部分重叠。第一延伸板29与第五夹板相重叠的部分被第三连杆67连续贯穿。由于安装板61固定在中间支撑板17上，从而仅第五夹板可相对第三连杆67转动。

优选地，夹爪机构23还包括第七夹板71。第七夹板71与第六夹板70结构一致，并且两者相平行地并排设置。不同于第六夹板70，第七夹板71的两端分别连接至第四夹板59与安装板61上的另一第一延伸板29。第二连杆66向外延伸且连续贯穿第四夹板59与第七夹板71相重叠的部分。第三连杆67向外延伸且连续贯穿第七夹板71与第一延伸板29。

优选地，第一夹板55的部分板体以其可转动的方式夹置于第五板体的一第二开口72中，并且该部分板体与该第二开口72之间还保留有间隙。同样地，第四夹板59的部分板体以其可转动的方式夹置于第六板体的一第二开口72中，并且该部分板体与该第二开口72之间还保留有间隙。根据另一种优选实施方式，该间隙也可以是保留在第五夹板与第一延伸板29以及第六夹板70与第一延伸板29之间。总之，在该间隙的设置下，彼此相对固定的第一夹板55与第四夹板59可以共同沿着第二连杆66进行左右移动。该移动为较小的位移。

优选地，各钩状部64分别对应有一第四夹板59。第四夹板59上面向夹持空间45的侧面上可设置有至少一个钢珠滚轮58。在该设置下，增大了夹紧机构13与箱型钢1之间的接触面积，增强了夹紧机构13的稳定性。

对于装配于第四夹板59上的钢珠滚轮58与装配于第一夹板55上的钢珠滚轮58，两者上朝向装配空间的顶端部68均位于第三夹板57上朝向装配空间的夹板侧面69所在平面上。在该设置下，可增强夹爪机构23在朝向箱型钢1的侧壁10收拢时的灵活性。

优选地，第二夹板56与第三夹板57上朝向装配空间的夹板侧面69上均设置有钢珠滚轮58。当将吊装的焊接装置3由上至下置于箱型钢1上时，为提高吊装的效率，导向块20相对第一凹槽8较小，导向块20插接入第一凹槽8后其与第一凹槽8之间并非完美地中心对中心地对准。下支撑板16与箱型钢1的顶部端面6之间存在较小的安装误差。在该安装误差下，可能导致原本可准确对应至吊耳9的夹爪机构23与吊耳9之间形成对接误差。该对接误差虽然较小，但可能导致夹爪机构23的部分棱边抵在吊耳9侧壁10上，无法顺利钩住吊耳9。

对此，在本申请中，根据一种优选实施方式，可通过驱动随动旋转环转动的方式消除对接误差，使夹爪机构23的钩状空间可顺利钩住吊耳9。随动旋转环可为人工驱动或同电动回转机构65为电驱动。夹爪机构23在随动旋转环的带动下绕箱型钢1小幅转动，使钩状空间对应至吊耳9，夹爪机构23进一步收拢即可钩住吊耳9。

对此，在本申请中，根据另一种优选实施方式，通过设置钢珠滚轮58来消除对接误差，钢珠滚轮58能够左右前后各方向地滚动。当驱使夹爪机构23收拢来钩住吊耳9时，若钩状部64的钩状空间与吊耳9之间形成对接误差，钩状部64的钩状空间与吊耳9之间大致对准。若出现钩状部64的某一夹板侧面69抵在吊耳9侧壁10上，由于夹板侧面69上均设置有钢珠滚轮58，因此在夹爪机构23进一步收拢时，在钢珠滚轮58的滚动下，将驱使钩状部64朝向能够使得钩状空间对准吊耳9的方向转动，第一夹板55与第四夹板59均相对安装板61沿第二连杆66的方向发生位移。在该微动下，可使得钩状部64的钩状空间与吊耳9相对准，进而钩状部64继续转动直至直立姿态，由此使钩状部64钩住吊耳9。

优选地，位于同一侧的两个夹爪机构23间的区别在于第二夹板56与第三夹板57在第一夹板55上的所在侧不同，从而制造多个夹爪机构23时，大部分零部件相同且装配方式相同，有利于提高生产效率，降低制造用成本。

作为另一种优选实施方式，钩状空间是由彼此依次连接的第一夹板55、第二夹板56以及第四夹板59所限定得到的。在该设置下，第二夹板56的两端分别设置在第一夹板55与第四夹板59之间。

优选地，针对每一个夹爪机构23分别对应设置有一锁紧气缸21来控制其相对箱型钢1侧壁10的距离。

上支撑板18的板面上还设置有电动回转机构65。电动回转机构65用于连接支撑焊接装置3的其他部件，通过电驱动使焊接装置3中至少包括焊接机器人26的其他部件相对箱型钢1进行转动。通过驱动转动，焊接机器人26可分别对应至箱型钢1上不同的侧壁10以便于进行搭接焊操作。箱型钢1结构的四个侧壁10都有需要焊接的钢筋2，通过设计电动回转机构65，可以使整个焊接装置3能够旋转，满足四个侧面的钢筋2焊接需求，在一次吊装安装后就可以完成一个箱型钢1的四个侧壁10的搭接钢筋2的全部焊接工作。

优选地，电动回转机构65可包括回转平台、回转支承、回转接头和减速机。回转平台中心有通孔。回转接头安装在该通孔内。回转支承由内、外圈组成。内、外圈间有滚动体。回转支承的内圈为内齿圈。回转支承的内圈与回转平台间相连。减速机的输出轴端部有齿轮。该齿轮与内圈相啮合。回转支承下面有回转座。该回转座由上、下面板和连接上、下面板的圆圈构成。外圈固定在上面板上。减速机安装在下面板下面，其输出轴朝向上方且与上、下面板相垂直。上、下面板的对应处有偏心孔，减速机输出轴穿过该偏心孔后伸入内圈内。如上优选方式仅为对电动回转机构65的机构的举例，本申请中的电动回转机构65并不限定于这一种结构，能够实现相同功能的现已公开的回转机构均可。

优选地，在吊装至箱型钢1上后，电动回转机构65的内圈的旋转中心轴可大致与箱型钢1主体部分的竖向中心轴线相重合。

控制柜14设置在电动回转机构65的上方。控制柜14可通过电动回转机构65相对上支撑板18或箱型钢1转动。控制柜14可设置为与箱型钢1形状相对应的箱型结构。控制柜14内部可用于安装各种控制单元模块。

吊架15的一端设置在控制柜14上的一侧面柜体上。吊架15的一端可以是通过不可拆固定连接或可拆固定连接的方式固定在控制柜14上的一侧面柜体上。

吊架15的另一端悬吊有焊接机器人26，吊架15与箱型钢1之间的间距允许电动回转机构65带着吊架15整体绕焊接装置3的支撑点转动而不会触及位于箱型钢1。有利于保障焊接机器人26能够顺利地转动至下一侧壁10。

控制柜14的一侧面柜体上设置有配重28。配重28可用于抵消吊架15可能对焊接装置3或箱型钢1整体造成的侧倾影响。

优选地，吊架15的上部整体横贯穿过控制柜14，增加了整体结构设计的刚度，并且在吊架15上穿过控制柜14的一端装配有配重28，配重28可有效抵消吊架15的偏载。由此可增加整体结构安装和运行的稳定性。通过重量匹配，可以使整个焊接装置3在下放固定到箱型钢1上时的稳定性更好。方便人工推动或电动驱动整个装置的旋转。重量匹配可以是指通过设计吊架15端和配重28端的重量使两者重量大致相等而有利于装置平衡的方式。

吊架15上面向箱型钢1的部分架体上设置有至少一个第一伸缩杆25。第一伸缩杆25的杆体垂直于箱型钢1的竖向中心轴线。第一伸缩杆25的长度可控，当将焊接装置3由上至下吊装至箱型钢1顶部时，第一伸缩杆25较短，不会影响吊装过程。当夹爪机构23收拢钩住吊耳9后，焊接装置3相对稳定，此时可驱使第一伸缩杆25伸长。第一伸缩杆25的端部抵在箱型钢1的侧壁10上，可使得悬空的吊架15与箱型钢1之间保持相对稳定。即使是在相对恶劣的环境下施工，例如大风天气下，也可以保障施工进行顺利，不易受到环境影响。并且在需要转动该吊架15时，或是需要吊取出整个焊接装置3时，可驱使第一伸缩杆25缩短，取消吊架15与箱型钢1之间的相对稳定关系。应当理解的是，本申请所提及的支撑点或称支撑位置主要是指形成于箱型钢1上为焊接装置3提供主要支撑作用的点或位置，其他与箱型钢1相接触的点或位置例如第一伸缩杆25不应视为本申请所提及的支撑点或支撑位置。

吊架15上包括至少两个伸缩杆。至少两个第一伸缩杆25将压力分散至箱型钢1的多处位置，避免应力过于集中而影响箱型钢1的稳定性。至少两个第一伸缩杆25同时形成了至少两个支撑点，吊架15与箱型钢1之间的稳定性增强。

吊架15上至少部分架体具有空腔，其空腔可用于布置走线。

吊架15的竖向底端上安装有滑轨27。滑轨27的长度延伸方向与箱型钢1的竖向中心轴线相垂直。焊接机器人26的一端滑动连接在该滑轨27上。该滑轨27既可以是电动驱动也可以是非电动驱动。通过调节焊接机器人26在滑轨27上的位置，可使焊接机器人26位于对应的焊接位置。

焊接机器人26为可折叠结构，在需要进行焊接时展开伸长，在无需焊接时折叠缩短，可减小吊装时焊接装置3的整体高度，提高焊接机器人26的使用寿命。焊接机器人26可以是由机器人手臂总成、控制器总成、示教系统三部分组成的多轴联动的柔性机构。机器人手臂总成可主要包括工业六轴机器人和焊枪。

进行焊接时，在焊接一个箱型钢1的一侧的筋板11上搭接的所有钢筋2的时候，通过机器人示教边上的一个钢筋2所对应的焊缝位置，通过自动化的编程方式完成单侧所有钢筋2焊缝位置的焊接。

在无需预装辅助部件的情况下，焊接装置3即能够以非贴壁式支撑于待焊接对象上。用以对位于待焊接对象上的待焊接位置12进行焊接操作。

待焊接对象具有互不共面的至少两个端面且该至少两个端面上分别具有至少一个待焊接位置12，待焊接对象无需运动且焊接装置3的支撑位置无需改变，焊接装置3即能够对各待焊接位置12分别进行焊接操作。

通过单次固定安装即能够完成单个箱型钢1的多个面所对应的焊接任务。

焊接装置3整体框架的设置应不影响将焊接机器人26对钢筋2进行双面焊接。

通过工地现场的吊车或者其他起吊工具，可以将本申请所提出的焊接装置3整体起吊。起吊后，通过焊接装置3上的导向块20，将整个焊接装置3初步定位至箱型钢1上。将机器人焊接单元转动至需焊接的箱型钢1的一侧。驱使第一伸缩杆25伸出，顶住箱型钢1的该侧面。

根据一种优选实施方式，通过机器人示教箱型钢1的一侧面需要焊接的待焊接位置12，通过编程可生成一侧所有需要焊接的钢筋2的焊接轨迹，据此来自动化完成该侧搭接钢筋2的焊接工作。驱使第一伸缩杆25缩回。人工可推动或电动可驱动整个焊接装置3以支撑点为旋转点进行回转。将焊接机器人26转动至另一侧面，按照同样的操作完成所有箱体钢侧面上搭接钢筋2的焊接。

当完成某一个箱体钢上所有搭接钢筋2的焊接任务后，驱使第一伸缩杆25缩回，通过吊车或者其他起吊工具将焊接装置3再吊运安装到其他箱体钢的顶部，按照上述相同操作完成焊接工作。

作为一种优选实施方式，吊架15的竖向底端设置有侧框架，侧框架内设置有机器人仓。焊接机器人26及与之对应的滑轨27均设于机器人仓内。本申请中所提及的操作端3b可以是指机器人仓的底端。焊接机器人26可折叠收至机器人仓内，也可展开延伸出机器人仓进行焊接工作。

优选地，钢筋2可以是通过吊机等设备批量式地被放置在两个箱型钢1之间的筋板11上。多根钢筋2同时下放至筋板11上，若未进行人工捆扎固定，在下放过程中钢筋2易滑脱出筋板11甚至掉落。对此，优选地，在本申请中，在搭放钢筋2之前，筋板11上沿钢筋2的排列方向分布的两侧分别设置有挡板30。挡板30可以是人工预先装配在筋板11上的。挡板30以可拆卸的方式固定在筋板11上。挡板30可以是通过夹持、形状配合、捆绑、插接等方式进行固定。挡板30的板体垂直于筋板11而形成用以限制钢筋2意外滑脱出筋板11的情况。固定在筋板11上的挡板30在竖向上的高度应不小于待焊接钢筋2的直径。固定在筋板11上的挡板30在竖向上的高度应不小于待焊接钢筋2的直径的两倍。进而无需进行人工捆扎固定，也能够极大地避免意外掉落，保障施工安全，减轻人力工作负担。

优选地，至少一个挡板30的竖向顶面上装配有至少一个万向滚珠。万向滚珠能够自由地相对挡板30的板体转动。万向滚珠的至少部分珠体露出挡板30的竖向顶面。侧框架的底部设置有压力探测用光纤。在调整侧框架的高度位置时，侧框架向下放，当侧框架抵接至万向滚珠，光纤探测到压力，可指示停止调整侧框架。通过设置该挡板30，可在无需视觉识别的基础上实现侧框架的可靠的定位，保障施工安全。

侧框架的两侧可装配有第二延伸板31，第二延伸板31的板体垂直于竖向。将焊接装置3由上至下装配至箱型钢1上时，第二延伸板31在竖向上的投影至少可以覆盖挡板30所在位置。以此可进一步控制焊接装置3的体积，减轻载重。延伸板可用于装配光纤以及抵接至挡板30。

万向滚珠与侧框架之间的摩擦较小，人工推动侧框架转动更加容易，并且在万向滚珠滚动起来后形成促进侧框架转动的辅助作用力，减轻操作负担。

优选地，光纤可以是以沿钢筋2的排列方向来回折绕的方式进行布置。

在本申请中，彼此相对设置的两个挡板30之间设置有光通路33。光通路33可以是通过挡板30上设置有光发射器32的方式形成的。由于挡板30为预先安装的，即该光通路33相对筋板11所形成的高度以及在筋板11上的位置均已知。若已知另一部件与光通路33之间的相对位置关系，则可计算得知该部件相对筋板11所形成的高度以及在筋板11上的位置。优选地，两个挡板30上分别设置有一光发射器32。多根钢筋2同时下放至筋板11上，多根钢筋2未对应至规定位置，此时往往需要人工手动进行调整，逐一地将其对准规定位置。或还需要手工捆扎，将多根钢筋2逐一地固定在规定位置上。对此，在本申请中，在机器人仓上背离主框架的一侧也为开放端，其机器人仓内具有可沿该开放端伸出的抓取机械臂34。抓取机械臂34的一端设置为爪状结构，其爪状结构尤其适用于抓取钢筋2。

优选地，挡板30可以采用内置电池供电，工作人员可以替换挡板30中的电池。挡板30内可包括电源管理模块，工作人员可通过遥控的方式指示光发射器32的启闭。

作为一种优选实施方式，挡板30可以直接设置在侧框架的延伸板上。两个延伸板分别设置有一挡板30。两个挡板30可设置在延伸板的竖向底端。挡板30也可以设置在两延伸板面向彼此的内侧端面上。在该设置下，无需预装挡板30即可实现光通路33的提供。对应地，光纤可以设置在延伸板或挡板30的竖向底端上。

优选地，压力探测用光纤也可以换为距离探测器，例如微型激光测距传感器。

抓取机械臂34相对焊接机器人26更靠近该钢筋2上远离待焊接位置12的一端。通过视觉智能识别的方式可确定至少一个钢筋2，生成该钢筋2的相对位置，指示抓取机械臂34运动以抓住该钢筋2的部分筋体。

机器人仓的底部设置有运动轨道以及机械抓手39。运动轨道用以支持机械抓手39在机器人仓底部的相对运动。

作为一种优选实施方式，运动轨道至少包括一Y轴轨道36与两X轴轨道，X轴指的是与两侧框架并列布置的方向，Y轴指的是机器人仓内电动滑台的长度方向。第一X轴轨道37固定在机器人仓的底部，一Y轴轨道36可控地滑动连接在该第一X轴轨道37的底部，第二X轴轨道38可控地滑动连接在该Y轴轨道36的底部。机械抓手39可控地滑动连接在该第二X轴轨道38的底部。通过调控横纵向轨道以及机械抓手39的相对运动，机械抓手39具有较大的活动范围。

进一步优选地，运动轨道可包括固定设置在机器人仓底部的闭合轨道。闭合轨道的形状可以是圆形、椭圆形以及矩形等形状。运动轨道还包括条形轨道。条形轨道滑动连接在该闭合轨道上。条形轨道可以是通过设于其顶部的至少两个滑块63滑接在闭合轨道内的方式固定在闭合轨道上。条形轨道可以相对闭合轨道沿Y轴方向移动。机械抓手39滑动连接在条形轨道上。机械抓手39可以是可折叠展开式的机械抓手39。机械抓手39可借助于运动轨道进行大位移的调整，并通过自身的可折叠展开式结构进行小位移的调整。条形轨道的稳定性强，可稳定支撑机械抓手39在其轨道上的移动。条形轨道沿X轴方向延伸。为便于描述，本申请中以一Y轴轨道36与两X轴轨道为运动轨道，但应理解的是其并非对运动轨道的限定，涉及一Y轴轨道36与两X轴轨道的内容可按照运动轨道包括闭合轨道和条形轨道的方式进行适应性的调整，该调整是本领域技术人员完全能够按照本申请记载内容来得到的。为便于理解，例如，驱使机械抓手39相对第一X轴轨道37或第二X轴轨道38移动，万向滚珠与钢筋2之间滚动摩擦，从而机械抓手39能够顺利地抓取以及摆正钢筋2。其可以对应地调整为，驱使机械抓手39相对闭合轨道或条形轨道移动，万向滚珠与钢筋2之间滚动摩擦，从而机械抓手39能够顺利地抓取以及摆正钢筋2。

在进行焊接前，机械抓手39位于靠近抓取机械臂34的一侧。

当通过视觉智能识别的方式确定至少一个钢筋2，生成该钢筋2的相对位置，可指示抓取机械臂34与机械抓手39动作，抓取住该钢筋2的不同位置。抓取机械臂34与机械抓手39可以是同步或异步动作。抓取机械臂34相对机械抓手39更靠近钢筋2的端部。抓取机械臂34与机械抓手39保持在同一高度位置上，以使得钢筋2相对处于水平姿态。

保持抓取机械臂34的相对位置，驱使机械抓手39继续沿X轴移动。从而使得被抓取住的钢筋2被迫地沿着X轴摆正。

机械抓手39在Y轴上的两侧分别具有一光接收器。当机械抓手39沿X轴移动至经过两个挡板30时，两侧挡板30上的发出光被光接收器检测到，并可基于光接收位置确定机械抓手39与挡板30之间的相对位置关系。通过计算可确定机械抓手39相对筋板11所形成的高度以及在筋板11上的位置。或可确定被抓取住的钢筋2相对筋板11所形成的高度以及在筋板11上的位置。

按照挡板30的相对位置以及钢筋2的预计划布置位置，可以预先计算确定与每个钢筋2的布置位置处所分别对应的机械抓手39上两光接收器的预设光接收位置信息。优选地，本申请中所采用的光发射器32以及光接收器的数量可以分别为一个或两个或多个。

可根据预设光接收位置信息指示机械抓手39进行位置调节。抓取机械臂34与机械抓手39同步调节，以保障钢筋2沿X轴摆正。

当机械抓手39符合预设光接收位置信息，机械抓手39可继续沿X轴移动。由于机械抓手39继续沿X轴移动，将脱离出侧框架的底部，此时可以是通过调控第一X轴轨道37来支持机械抓手39的继续移动。其也可以是通过机械抓手39自身的折叠展开式结构来驱使其抓手部分继续沿X轴移动。或部分第二X轴轨道38与机械抓手39向外延伸出侧框架的底部，由于第二X轴轨道38与钢筋2延伸方向一致而不会影响到焊接机器人26的操作。

指示机械抓手39沿X轴移动预设位移，并在完成该预设位移后释放钢筋2。抓取机械臂34与机械抓手39同步释放钢筋2。被释放的钢筋2位于规定位置。可以指示机械抓手39与抓取机械臂34将钢筋2按照从左往右或从右往左的多个规定位置依次摆正。

夹钳主要为板体结构。并列的两个夹钳的板体相互平行。

第一夹钳41上用以形成该夹持空间45的侧壁10上设置有第二凹槽47。该第二凹槽47在垂直于该夹钳的板体的方向上呈前后贯通。

作为一种优选实施方式，该第二凹槽47至少具有彼此依次连接的第一壁面52、第二壁面53以及第三壁面54。第二壁面53与该第二凹槽47的面向夹持空间45的开放端彼此相对。第一壁面52与第三壁面54彼此相对。第三壁面54相对第一壁面52更靠近夹钳的自由端43。第一夹钳41上在第一壁面52、第二壁面53以及第三壁面54中的至少一个上分别开设有至少一个装配槽49。

作为一种优选实施方式，该第二凹槽47的内壁面为一弧形面。该弧形面朝向背离夹持空间45的方向拱起。该第二凹槽47上开设有至少一个装配槽49。由于第二凹槽47的内壁面形状具有诸多变形，诸多变形下的第二凹槽47均可实现其在本申请中的辅助夹持作用，因而对其形状结构仅举例说明，在本申请所提出的技术方案中对该第二凹槽47的形状结构并不单一限定。

第一夹钳41上还包括至少一个第一滚动体48。第一滚动体48设于装配槽49中。滚动体可优选为万向滚珠。

优选地，万向滚珠可以是通过滚珠底座51设于装配槽49内。万向滚珠按照可转动的方式装配在滚珠底座51上。滚珠底座51通过弹性部件50活动连接在装配槽49的内壁上。通过弹性部件50的弹力，滚珠底座51与万向滚珠可在受到外力作用时向装配槽49内部回缩，或在外力作用撤除后向装配槽49外部伸出。当夹持空间45中置入钢筋2后，钢筋2不会直接与第二凹槽47的内壁面相接触，而是抵接在万向滚珠上。

当机械抓手39抓取住钢筋2后，钢筋2通过万向滚珠支撑在夹持空间45中。驱使机械抓手39相对第一X轴轨道37或第二X轴轨道38移动，万向滚珠与钢筋2之间滚动摩擦，从而机械抓手39能够顺利地抓取以及摆正钢筋2。

机械抓手39可包括位于夹钳上方的第二伸缩杆40。通过调控该第二伸缩杆40可控制夹钳在竖向上相对Y轴轨道36的高度位置。机械抓手39可驱使夹钳朝向钢筋2移动。

第一夹钳41的自由端43具有第一端面44。第一端面44位于第一夹钳41上背离夹持空间45所在侧的另一侧。第一端面44可以是自由端43上距离第一夹钳41的第一固定端3a最远的端面。即向下放机械抓手39时，第一端面44首先接触至平台或其他部件例如钢筋2。第一端面44可以为平面或为曲面。

优选地，第一端面44为朝向第一固定端3a弯曲的曲面形。第一端面44在其垂直于夹钳的板体的方向上的两侧为曲线边。该设置下可增大第一端面44与圆柱体状的部件之间接触面积。

优选地，第一端面44上可设置有弹性部。弹性部可适应于与第一端面44相接触的部件的形状而发生形变，增大接触面积。弹性部可以是由耐高温聚氨酯弹性材料、耐高温低介电弹性体材料等现已公开的材料制备得到。

第二夹钳42与第一夹钳41的结构特征相同。第二夹钳42的自由端43具有第二端面46。第二端面46同第一端面44，可为平面或为曲面。第二端面46优选为曲面形。

第一夹钳41与第二夹钳42彼此相对面上各自设置有第一滚动体48和第二滚动体。在滚动体对准待夹持对象时，驱使两个夹钳彼此靠拢，滚动体贴近待夹持对象。滚动体可相对装配槽49发生位移，从而适应待夹持对象即钢筋2的结构形状。

通过该设置，待夹持对象可同时与若干个滚动体抵接支撑，可以达到较好的稳定的夹持目的。

由于当第一夹钳41与第二夹钳42两者的自由端43靠拢时，第一端面44与第二端面46均不是与钢筋2的正上方对准，故而第一端面44与第二端面46均相对于筋板11所在平面而言具有一定倾斜角度。以便于更好地辅助机械抓手39实现其对钢筋2的稳定作用。

释放钢筋2至规定位置后，指示第一夹钳41与第二夹钳42两者的自由端43靠拢，第一端面44与第二端面46从钢筋2的两侧靠近彼此，两者均位于钢筋2的上方。通过驱使机械抓手39的第二伸缩杆40伸长，使第一端面44与第二端面46共同向下移动，直至抵接在钢筋2上。优选地，机械抓手39可借助于压力探测用部件来确定停止驱动第二伸缩杆40伸长的时机。另一种优选实施方式下，由于机械抓手39与筋板11之间的高度距离以及钢筋2的尺寸均已知，因此机械抓手39可基于上述已获知的数据进行计算，预先就可确定其夹钳在释放钢筋2后的位移方案。

由于钢筋2较长，因此当将其两端分别搭放在不同筋板11上，其中间部分筋体处于悬空状态时，钢筋2的两头易翘起，部分筋体未完全与筋板11之间充分接触，无法保障焊接的可靠性以及准确性。现有技术中如公开号为CN204366234U的专利文献提出的一种船体格子间机器人柔性焊接设备，此类焊接设备在对钢筋2进行焊接时直接对放置好的钢筋2进行焊接，均未额外固定钢筋2，大多依赖于人工手动调节钢筋2的位置，或设置人工辅助固定住钢筋2以便机器人焊接，实用性差。即使采用现常见的钢筋2捆扎将钢筋2固定在筋板11上，一是增大工作人员任务量，二是捆扎处可能影响焊接机器人26的焊接操作，或甚至会造成焊接机器人26的损坏。

对此，在本申请中，由于第一端面44与第二端面46至少从钢筋2的两侧限制了钢筋2的相对位置，因此进行焊接时，焊接机器人26可更好地进行焊接操作。优选地，为提高焊接效率，当在机械抓手39发出释放钢筋2或已完成其钢筋2定位操作的信息时，焊接机器人26可先采取分点焊接。焊接点可沿钢筋2的同一侧的长度方向间隔布置。焊接点即可将钢筋2先稳定在筋板11上，有利于焊接机器人26进行可靠焊接。同时，机械抓手39无需再保持其对钢筋2施加的稳定作用。机械抓手39可退回至主框架下方，继而与抓取机械臂34协作来抓取并定位下一钢筋2。在该设置下，钢筋2的定位效率以及焊接效率均可有效提升。

该钢板双面搭接焊系统还包括视觉识别模块35。视觉识别模块35主要是用于获取及分析位于焊接装置3下方的钢筋2的布置情况。视觉识别模块35尤其是用于获取及分析钢筋2上搭接在另一箱型钢1的筋板11上的布置情况。

视觉识别模块35可设置在机器人仓所在侧。视觉识别模块35优选地设置在机器人仓中的抓取机械臂34上。视觉识别模块35辅以抓取机械臂34实现准确可靠的钢筋2抓取目的。

在将焊接装置3由上至下装配至箱型钢1上的过程中，抓取机械臂34处于第一工作位置，并使得视觉识别模块35可获取到搭放在筋板11上的钢筋2的布置情况。

视觉识别模块35可以设置在抓取机械臂34的抓取端。处于第一工作位置下的抓取机械臂34，其抓取端部分延伸出机器人仓。部分延伸出机器人仓的抓取机械臂34以及视觉识别模块35不会影响到焊接装置3的顺利装配。

由于焊接装置3由上至下进行装配，而视觉识别模块35位于机器人仓的外部，因此在进行焊接前，视觉识别模块35可提前采集到箱型钢1的一侧壁10所对应的所有钢筋2的布置情况。

第一工作位置可以是指抓取机械臂34的抓取端位于机器人仓的一最外侧的附近位置。在该位置上，抓取机械臂34可按顺序地从左往右或从右往左地来抓取钢筋2。

在抓取钢筋2的过程中，抓取机械臂34可借助于视觉识别模块35所采集到的钢筋2信息确定下一个需要抓取的钢筋2，和/或确定下一个需要抓取的钢筋2的位置信息，和/或抓取机械臂34的调控位移。钢筋2信息至少包括所有钢筋2的布置情况。

当完成箱型钢1一侧壁10的焊接工作后，抓取机械臂34位于第二工作位置。第二工作位置可以是指抓取机械臂34的抓取端位于机器人仓的另一最外侧的附近位置。

第一工作位置与第二工作位置均可设置在机器人仓或侧框架的转角棱处。优选地，视觉识别模块35可以具有万向旋转摄像头。

在进行箱型钢1一侧壁10的钢筋2焊接工作时，视觉识别模块35可实时获取到钢筋2上搭接在另一箱型钢1的筋板11上的一端的钢筋2信息。

当完成箱型钢1一侧壁10的焊接工作后，焊接装置3需要转动，将机器人仓置于另一侧壁10进行焊接。在转动焊接装置3的过程中，视觉识别模块35可以对下一侧壁10所对应的所有钢筋2的布置情况进行获取及分析。

优选地，在借助于吊机等设备将多根钢筋2吊放至筋板11上时，尤其将多根钢筋2按照偏向筋板11的一最外侧堆放的方式进行吊放。筋板11的最外侧指的是筋板11上与X轴相平行的侧边。在该放置方式下，钢筋2堆放在一起，不易受到风力等影响而挪动位置。在该放置方式下，钢筋2排列整齐度高，便于抓取以及排列放置。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (6)

1.一种搭接焊系统，用于箱型钢（1）上筋板（11）与钢筋（2）之间搭接焊，至少包括：

箱型钢（1），其以立柱式固定定位在地面上；

至少一个筋板（11），其分别固定在箱型钢（1）的不同侧壁（10）上，且其板体均延伸出箱型钢（1）；

至少一个钢筋（2），其部分筋体搭放在筋板（11）上；

以及焊接装置（3），

其特征在于，焊接装置（3）的两端分别为固定端（3a）和操作端（3b），焊接装置（3）通过吊装将其固定端（3a）定位至箱型钢（1）上并使其操作端（3b）悬置在形成于钢筋（2）与筋板（11）之间的待焊接位置（12）的上方，

焊接装置（3）包括位于固定端（3a）与操作端（3b）之间的电动回转机构（65），焊接装置（3）上分布于电动回转机构（65）两侧的两部分组件之间通过电动回转机构（65）彼此转动连接，其中与操作端（3b）相对应的部分组件能够绕与固定端（3a）相对应的部分组件转动，

焊接装置（3）上与操作端（3b）相对应的部分组件包括控制柜（14）和一端固定在控制柜（14）上的吊架（15），在将固定端（3a）定位至箱型钢（1）上的情况下控制柜（14）位于箱型钢（1）的上方且吊架（15）悬置于箱型钢（1）的侧壁（10）的外部，

焊接装置（3）上与固定端（3a）相对应的部分组件为夹紧机构（13），夹紧机构（13）至少包括导向块（20），箱型钢（1）的顶部端面（6）上开设有第一凹槽（8），导向块（20）与第一凹槽（8）为非完全形状匹配。

2.根据权利要求1所述的搭接焊系统，其特征在于，焊接装置（3）还包括设于控制柜（14）上与吊架（15）所在侧相对的另一侧的配重（28）块。

3.根据权利要求1或2所述的搭接焊系统，其特征在于，箱型钢（1）的侧壁（10）上装配有至少一个吊耳（9），夹紧机构（13）至少包括钩状部（64），将固定端（3a）定位至箱型钢（1）上的情况下钩状部（64）与吊耳（9）所在位置相对应，钩状部（64）具有用于钩住吊耳（9）的钩状空间，通过将钩状空间对接至吊耳（9）的方式对焊接装置（3）进行辅助定位。

4.根据权利要求3所述的搭接焊系统，其特征在于，钩状部（64）上面向箱型钢（1）的一侧转动地设置有钢珠滚轮（58）。

5.根据权利要求1所述的搭接焊系统，其特征在于，吊架（15）上还包括至少一个第一伸缩杆（25），通过驱动第一伸缩杆（25）伸缩而使其端部抵接至箱型钢（1）的侧壁（10）上的方式对焊接装置（3）进行辅助定位。

6.一种如权利要求1~5任一项所述的搭接焊系统的搭接焊方法，用于箱型钢（1）上筋板（11）与钢筋（2）之间搭接焊，其特征在于，至少包括：

将箱型钢（1）以立柱式固定定位在地面上；

在箱型钢（1）的不同侧壁（10）上分别固定一筋板（11）；

将至少一个钢筋（2）搭放在筋板（11）上；

钢筋（2）与筋板（11）之间形成待焊接位置（12）；

吊装焊接装置（3），将焊接装置（3）的固定端（3a）定位至箱型钢（1）上；

使焊接装置（3）的操作端（3b）悬置在待焊接位置（12）的上方；

控制焊接装置（3）对形成于箱型钢（1）上的待焊接位置（12）进行焊接操作，

所述搭接焊方法还包括：

通过位于固定端（3a）与操作端（3b）之间的电动回转机构（65），驱使焊接装置（3）上与操作端（3b）相对应的部分组件绕焊接装置（3）上与固定端（3a）相对应的部分组件转动；

控制焊接装置（3）对形成于箱型钢（1）上不同侧壁（10）上的不同待焊接位置（12）分别进行焊接操作。

Images