CN113579543A - 一种h型钢用自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种H型钢用自动焊接机，包括机体，机体的一侧壁开口，机体内设置有对H型钢进行夹持的限位件，机体内部设置有平移块，平移块上设置有焊接件，平移块外侧设置有驱动平移块运动的转移件；焊接过程中无需对H型钢整体进行翻转等操作，有效防止焊接过程中因H型钢移动而导致焊接处偏折，提升焊接工序整体的良品率。

Description

一种H型钢用自动焊接机

技术领域

本发明涉及型钢焊接设备技术领域，具体涉及一种H型钢用自动焊接机。

背景技术

H型钢，又叫工字钢，因其断面与英文字母“H”相同而得名；H型钢应用广泛，各种民用和工业建筑结构、各种大跨度的工业厂房和现代化高层建筑中均有应用，尤其是地震活动频繁地区和高温工作条件下的工业厂房；H型钢可用焊接或轧制两种方法生产，现有的焊接方法一般是通过机械手进行焊接。

在焊接过程中，由于需对H型钢上下两端均进行焊接操作，故当一端焊接完成后，需将H型钢翻转一面，以便于机械手进行横向焊接，然而由于H型钢仅一端焊接完成，整体结构还不稳定，若是操作不当，翻转H型钢的过程中容易使得焊接处偏折，导致后续加工完成的H型钢质量不合格，整体良品率有待提升。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种H型钢用自动焊接机，包括机体，机体的一侧壁开口，机体内设置有对H型钢进行夹持的限位件，机体内部设置有平移块，平移块上设置有焊接件，平移块外侧设置有驱动平移块运动的转移件；平移块的顶部安装有接触开关A，机体内于平移块移动路径的一端设置有衔接块，衔接块靠近平移块的侧壁安装有接触开关B，接触开关B的正下方安装有接触开关C，接触开关C横向一侧设置有接触板，接触板靠近接触开关C的侧壁安装有接触开关D，机体内壁顶部安装有接触开关E。

进一步的，限位件包括固定于机体内壁的固定板，固定板设置于机体内部的较下一端，固定板的靠近机体开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁插接的插接孔A，固定板的顶部开设有供H型钢的竖梁插接的连通孔A，固定板的上方设置有与机体内壁滑动连接的定位板，定位板靠近机体开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁插接的插接孔B，定位板的底部开设有供H型钢的竖梁插接的连通孔B，固定板和定位板之间设置有两个与机体内壁滑动连接的紧固板，两个紧固板分别设置于连通孔A的两侧，机体内还设置有驱动紧固板和定位板运动的联结件；接触开关C安装于固定板的顶部，接触板固定于固定板的顶部。

进一步的，平移块设置有两个，焊接件包括固定于两平移块相远离的侧壁上的连接台，连接台上安装有步进电机，步进电机的输出端连接有穿过平移块的转动杆，转动杆的另一端安装有焊枪。

进一步的，转移件包括与平移块螺纹连接的水平螺纹杆，水平螺纹杆的一端连接有伺服电机A，水平螺纹杆的另一端转动连接有衔接块，伺服电机A和衔接块的下方均设置有直线驱动器。

进一步的，联结件包括设置于紧固板一侧的伺服电机B，伺服电机B的输出端连接有双向螺纹杆，双向螺纹杆穿过两个紧固板且与紧固板螺纹连接，两个紧固板与双向螺纹杆的连接处螺纹旋向相反，双向螺纹杆另一端的外侧面固定有斜齿轮A，斜齿轮A的外侧设置有与斜齿轮A相啮合的斜齿轮B，斜齿轮B的中部固定有从动螺纹杆，从动螺纹杆穿过定位板且与定位板螺纹连接。

进一步的，双向螺纹杆远离伺服电机B的一端转动连接有稳固板，稳固板固定于固定板顶部，从动螺纹杆靠近固定板的一端与固定板转动连接。

进一步的，衔接块下方的直线驱动器伸缩端与衔接块相固定，伺服电机A与其下方的直线驱动器伸缩端之间固定有夹板，夹板的顶部固定有与机体内壁接触的导板A，机体的外侧设置有导板B，导板A与导板B之间固定连接有辅助板，机体的侧壁开设有供辅助板上下移动的通槽。

进一步的，机体顶部和固定板之间固定有多根与定位板滑动连接的稳定杆。

进一步的，平移块的顶部还固定有顶架。

本发明有益效果如下：设置限位件可将H型钢的横梁和竖梁有效限位于机体内，利用转移件可带动平移块移动，进而实现对H型钢的焊接，通过伺服电机A、伺服电机B、步进电机、直线驱动器、接触开关A、接触开关B、接触开关C、接触开关D和接触开关E的配合实现控制平移块的移动和对H型钢的夹紧与松开，避免过多的人工操作，减少焊接过程的整体误差；焊接过程中无需对H型钢整体进行翻转等操作，有效防止焊接过程中因H型钢移动而导致焊接处偏折，提升焊接工序整体的良品率。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的内部侧视图；

图3为图1中A处的局部放大示意图；

图4为图1中固定板的结构示意图。

附图标记说明如下：1、机体；201、固定板；202、插接孔A；203、连通孔A；204、定位板；205、插接孔B；206、连通孔B；207、紧固板；3、平移块；401、连接台；402、步进电机；403、转动杆；404、焊枪；501、水平螺纹杆；502、伺服电机A；503、衔接块；504、直线驱动器；601、伺服电机B；602、双向螺纹杆；603、斜齿轮A；604、斜齿轮B；605、从动螺纹杆；701、横梁；702、竖梁；801、接触开关A；802、接触开关B；803、接触开关C；804、接触开关D；805、接触开关E；9、顶架；10、接触板；11、稳固板；12、夹板；13、导板A；14、导板B；15、辅助板；16、稳定杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：

一种H型钢用自动焊接机，如图1和图4所示，包括机体1，机体1的一侧壁开口，H型钢的横梁701和竖梁702通过机体1的开口端置入机体1内，机体1内设置有对H型钢进行夹持的限位件，限位件包括固定于机体1内壁的固定板201，固定板201设置于机体1内部的较下一端，固定板201的上方设置有与机体1内壁滑动连接的定位板204，固定板201的靠近机体1开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁701插接的插接孔A202，定位板204靠近机体1开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁701插接的插接孔B205，使用时将H型钢的两个横梁701分别插入插接孔A202和插接孔B205内，固定板201的顶部开设有供H型钢的竖梁702插接的连通孔A203，定位板204的底部开设有供H型钢的竖梁702插接的连通孔B206，H型钢的竖梁702通过连通孔A203和连通孔B206与两个横梁701接触；固定板201和定位板204之间设置有两个与机体1内壁滑动连接的紧固板207，两个紧固板207分别设置于连通孔A203的两侧，紧固板207用于对竖梁702进行夹紧，以防止焊接过程中竖梁702移位，机体1内还设置有驱动紧固板207和定位板204运动的联结件。

本实施例中，如图1所示，联结件包括设置于紧固板207一侧的伺服电机B601，伺服电机B601的输出端连接有双向螺纹杆602，双向螺纹杆602穿过两个紧固板207且与紧固板207螺纹连接，两个紧固板207与双向螺纹杆602的连接处螺纹旋向相反，双向螺纹杆602远离伺服电机B601的一端转动连接有稳固板11，稳固板11固定于固定板201顶部，从动螺纹杆605靠近固定板201的一端与固定板201转动连接；当伺服电机B601带动双向螺纹杆602转动时，两个紧固板207相向运动，进而对置于两紧固板207之间的竖梁702进行夹紧，且由于两紧固板207的移动同步，故每次放入的竖梁702被夹紧后的位置均一致；双向螺纹杆602另一端的外侧面固定有斜齿轮A603，斜齿轮A603的外侧设置有与斜齿轮A603相啮合的斜齿轮B604，斜齿轮B604的中部固定有从动螺纹杆605，从动螺纹杆605穿过定位板204且与定位板204螺纹连接，当夹紧板对竖梁702进行夹紧的同时，斜齿轮A603带动斜齿轮B604转动，进而带动从动螺纹杆605转动，驱使定位板204下移，机体1内部设置有平移块3，平移块3设置于定位板204和固定板201之间，平移块3的顶部安装有接触开关A801，平移块3的顶部还固定有顶架9，当定位板204移动至触碰到接触开关A801时，伺服电机B601停止运行，此时竖梁702被夹紧，且竖梁702的上下两端分别与两个横梁701抵接；机体1顶部和固定板201之间固定有多根与定位板204滑动连接的稳定杆16，以提升定位板204上下唯一过程的稳定性。

本实施例中，如图1和图3所示，平移块3于竖梁702两侧设置有两个，平移块3的顶部还固定有顶架9，平移块3上设置有焊接件，焊接件包括固定于两平移块3相远离的侧壁上的连接台401，连接台401上安装有步进电机402，步进电机402的输出端连接有穿过平移块3的转动杆403，转动杆403的另一端安装有焊枪404；平移块3外侧设置有驱动平移块3运动的转移件，转移件包括与平移块3螺纹连接的水平螺纹杆501，水平螺纹杆501的一端连接有伺服电机A502，水平螺纹杆501的另一端转动连接有衔接块503，当伺服电机A502启动时可带动水平螺纹杆501转动，进而带动平移块3沿水平螺纹杆501的轴向移动，伺服电机A502和衔接块503的下方均设置有直线驱动器504，直线驱动器504可驱动伺服电机A502、水平螺纹杆501、平移块3和衔接块503上下移动，进而调整焊枪404的高度，步进电机402运行可带动转动杆403和焊枪404旋转180度，以便于调节焊枪404对固定板201和定位板204上的横梁701进行焊接。

本实施例中，如图1和图2所示，衔接块503靠近伺服电机A502的侧壁安装有接触开关B802，当焊枪404对定位板204上的横梁701焊接完成后，平移块3触碰到接触开关B802，伺服电机A502停止运行，直线驱动器504带动伺服电机A502、水平螺纹杆501、平移块3和衔接块503下行，步进电机402运行带动转动杆403和焊枪404旋转180度，固定板201的顶部于接触开关B802的下方安装有接触开关C803，当平移块3触碰到接触开关C803时，直线驱动器504停止运行，伺服电机A502反转带动平移块3移动，焊枪404对固定板201上的横梁701进行焊接，固定板201顶部于伺服电机A502的下方固定有接触板10，接触板10靠近接触开关C803的侧壁安装有接触开关D804，当定位块触碰到接触开关D804时，伺服电机A502停止运行，H型钢的焊接完成，直线驱动器504带动伺服电机A502、水平螺纹杆501、平移块3和衔接块503上行回到原位，步进电机402运行带动转动杆403和焊枪404旋转180度复位，当平移块3二次触碰到接触开关A801时伺服电机B601带动双向螺纹杆602反转，带动两个紧固板207相远离，定位板204上行，机体1内壁顶部于定位板204的上方安装有接触开关E805，当定位板204触碰到接触开关E805时，伺服电机B601停止运行。

本实施例中，如图2所示，衔接块503下方的直线驱动器504伸缩端与衔接块503相固定，伺服电机A502与其下方的直线驱动器504伸缩端之间固定有夹板12，夹板12的顶部固定有与机体1内壁接触的导板A13，机体1的外侧设置有导板B14，导板A13与导板B14之间固定连接有辅助板15，机体1的侧壁开设有供辅助板15上下移动的通槽，当直线驱动器504伸缩时，辅助板15于通槽内上下移动，导板A13和导板B14分别紧贴机体1内外壁滑动，以提升直线驱动器504运行的稳定性。

本发明工作原理如下：将H型钢的两个横梁701分别插入固定板201的插接孔A202和定位板204的插接孔B205内，将H型钢的竖梁702置于两个紧固板207之间，启动伺服电机B601，伺服电机B601带动双向螺纹杆602转动，由于两个紧固板207与双向螺纹杆602的连接处螺纹旋向相反，故双向螺纹杆602转动的同时，两个紧固板207相向运动，由于两紧固板207的移动同步，故每次放入的竖梁702被夹紧后的位置均一致，有效保证加工精度；斜齿轮A603随双向螺纹杆602一同转动，进而带动斜齿轮B604和从动螺纹杆605转动，定位板204随从动螺纹杆605的转动下行，当定位板204触首次碰到平移块3上的接触开关A801时，伺服电机B601停止运行，此时紧固板207将竖梁702两侧壁夹紧，竖梁702的上下两端与上下两个横梁701抵接，实现对横梁701和竖梁702的定位，以防止焊接过程中横梁701或竖梁702移位。

当定位板204触首次碰到平移块3上的接触开关A801后，两个伺服电机A502开始运行，带动两个水平螺纹杆501转动，进而驱使两个平移块3于水平螺纹杆501靠近伺服电机A502的一端开始沿水平螺纹杆501的轴向移动，同时两个焊枪404对准连通孔B206内横梁701与竖梁702的衔接处对横梁701和竖梁702进行焊接；当平移块3移动至与接触开关B802接触时，伺服电机A502停止运行，直线驱动器504启动带动伺服电机A502、水平螺纹杆501、平移块3和衔接块503下行，同时步进电机402运行带动转动杆403和焊枪404旋转180度；当平移块3触碰到接触开关C803时，直线驱动器504停止运行，此时焊枪404对准连通孔A203内横梁701与竖梁702的衔接处，伺服电机A502反转带动水平螺纹杆501反转，进而带动平移块3返程，同时两个焊枪404对连通孔A203内横梁701与竖梁702衔接处进行焊接；当平移块3运动至触碰到接触开关D804时，伺服电机A502停止运行，平移块3停止移动，完成对H型钢的焊接，此时直线驱动器504再启动带动伺服电机A502、水平螺纹杆501、平移块3和衔接块503上行回到原位，同时步进电机402运行带动转动杆403和焊枪404旋转180度复位。

当平移块3二次触碰到接触开关A801时伺服电机B601带动双向螺纹杆602反转，带动两个紧固板207相远离，斜齿轮A603带动斜齿轮B604和从动螺纹杆605反转，进而带动定位板204上行，插接孔B205内留有供横梁701上下活动的空间，以防止定位板204上行时扯动横梁701，当定位板204触碰到接触开关E805时，伺服电机B601停止运行，此时即可将焊接完成的H型钢取出；焊接过程中无需对H型钢整体进行翻转等操作，有效防止焊接过程中因H型钢移动而导致焊接处偏折，提升焊接工序整体的良品率。

需要说明的是，本装置中伺服电机A502、伺服电机B601、步进电机402、直线驱动器504、接触开关A801、接触开关B802、接触开关C803、接触开关D804、接触开关E805和外置控制器之间电性连接，其之间的控制，属于常规的工业智能控制设计，在此不加赘述。

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。

Claims (9)

1.一种H型钢用自动焊接机，包括机体（1），所述机体（1）的一侧壁开口，其特征在于：所述机体（1）内设置有对H型钢进行夹持的限位件，所述机体（1）内部设置有平移块（3），所述平移块（3）上设置有焊接件，平移块（3）外侧设置有驱动平移块（3）运动的转移件；所述平移块（3）的顶部安装有接触开关A（801），机体（1）内于平移块（3）移动路径的一端设置有衔接块（503），衔接块（503）靠近平移块（3）的侧壁安装有接触开关B（802），接触开关B（802）的正下方安装有接触开关C（803），接触开关C（803）横向一侧设置有接触板（10），所述接触板（10）靠近接触开关C（803）的侧壁安装有接触开关D（804），机体（1）内壁顶部安装有接触开关E（805）。

2.根据权利要求1所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：所述限位件包括固定于机体（1）内壁的固定板（201），固定板（201）设置于机体（1）内部的较下一端，所述固定板（201）的靠近机体（1）开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁（701）插接的插接孔A（202），固定板（201）的顶部开设有供H型钢的竖梁（702）插接的连通孔A（203），固定板（201）的上方设置有与机体（1）内壁滑动连接的定位板（204），所述定位板（204）靠近机体（1）开口端的侧壁开设有供H型钢的横梁（701）插接的插接孔B（205），定位板（204）的底部开设有供H型钢的竖梁（702）插接的连通孔B（206），所述固定板（201）和定位板（204）之间设置有两个与机体（1）内壁滑动连接的紧固板（207），两个所述紧固板（207）分别设置于连通孔A（203）的两侧，机体（1）内还设置有驱动紧固板（207）和定位板（204）运动的联结件；所述接触开关C（803）安装于固定板（201）的顶部，所述接触板（10）固定于固定板（201）的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：所述平移块（3）设置有两个，所述焊接件包括固定于两平移块（3）相远离的侧壁上的连接台（401），所述连接台（401）上安装有步进电机（402），所述步进电机（402）的输出端连接有穿过平移块（3）的转动杆（403），所述转动杆（403）的另一端安装有焊枪（404）。

4.根据权利要求1所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：所述转移件包括与平移块（3）螺纹连接的水平螺纹杆（501），所述水平螺纹杆（501）的一端连接有伺服电机A（502），水平螺纹杆（501）的另一端转动连接有衔接块（503），所述伺服电机A（502）和衔接块（503）的下方均设置有直线驱动器（504）。

5.根据权利要求2所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：所述联结件包括设置于紧固板（207）一侧的伺服电机B（601），所述伺服电机B（601）的输出端连接有双向螺纹杆（602），所述双向螺纹杆（602）穿过两个紧固板（207）且与紧固板（207）螺纹连接，两个紧固板（207）与双向螺纹杆（602）的连接处螺纹旋向相反，双向螺纹杆（602）另一端的外侧面固定有斜齿轮A（603），斜齿轮A（603）的外侧设置有与斜齿轮A（603）相啮合的斜齿轮B（604），所述斜齿轮B（604）的中部固定有从动螺纹杆（605），所述从动螺纹杆（605）穿过定位板（204）且与定位板（204）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：双向螺纹杆（602）远离伺服电机B（601）的一端转动连接有稳固板（11），所述稳固板（11）固定于固定板（201）顶部，所述从动螺纹杆（605）靠近固定板（201）的一端与固定板（201）转动连接。

7.根据权利要求4所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：衔接块（503）下方的直线驱动器（504）伸缩端与衔接块（503）相固定，伺服电机A（502）与其下方的直线驱动器（504）伸缩端之间固定有夹板（12），所述夹板（12）的顶部固定有与机体（1）内壁接触的导板A（13），机体（1）的外侧设置有导板B（14），导板A（13）与导板B（14）之间固定连接有辅助板（15），机体（1）的侧壁开设有供辅助板（15）上下移动的通槽。

8.根据权利要求2所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：所述机体（1）顶部和固定板（201）之间固定有多根与定位板（204）滑动连接的稳定杆（16）。

9.根据权利要求1所述的一种H型钢用自动焊接机，其特征在于：平移块（3）的顶部还固定有顶架（9）。

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