CN113579543B - 一种h型钢用自动焊接机 - Google Patents
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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
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;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,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,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 (5)
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);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);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;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);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。
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: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。
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: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。
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)。
5.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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- 2021-10-08 CN CN202111169729.8A patent/CN113579543B/zh active Active
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