CN113798756B - 一种十字柱加工用焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字柱加工用焊接装置，所述十字柱加工用焊接装置包括：底座；至少两根承重柱，所述承重柱与底座相连；钢件辅助控制装置，所述钢件辅助控制装置设置在承重柱内侧；主钢件固定装置，所述主钢件固定装置与钢件辅助控制装置相连；其中，所述钢件辅助控制装置包括：调节件，所述调节件与承重柱相连；外连钢件固定装置，所述外连钢件固定装置与调节件相连；焊后处理装置，所述焊后处理装置也与调节件相连，本装置，通过内部外连钢件固定装置与主钢件固定装置的配合，实现H型钢材与T型钢材的焊接稳定连接，进一步提高了焊接位置的准确性，同时，设置有焊后处理装置，便于提高焊接连接处的强度，进一步提高了十字柱的焊接质量。

Description

一种十字柱加工用焊接装置

技术领域

本发明涉及十字柱加工行业，具体是一种十字柱加工用焊接装置。

背景技术

十字柱广泛应用于厂房等钢结构建筑安装中，进行十字柱加工时，先制作出H型钢，进行校正，用火焰沿H型钢腹板中心线切割破裁形成两部分T型钢，再与另外一根H型钢进行组立，焊接成型为十字型钢柱，十字柱具有受弯承载力高，延性及抗震承载力较好的优点。

现有十字柱焊接时大多采用人工焊接的方法，但焊接时钢件的固定效果较差，影响焊接位置的精确性，导致焊接后的十字柱承载力不佳，因此，为解决这一问题，亟需研制一种十字柱加工用焊接装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种十字柱加工用焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种十字柱加工用焊接装置，所述十字柱加工用焊接装置包括：

底座；

至少两根承重柱，所述承重柱与底座相连，所述承重柱内部为中空设置；

钢件辅助控制装置，所述钢件辅助控制装置设置在承重柱内侧，用于外部钢件的固定和加工位置调节；

主钢件固定装置，所述主钢件固定装置与钢件辅助控制装置相连，用于配合钢件辅助控制装置进行钢件间的连接控制；

其中，所述钢件辅助控制装置包括：

调节件，所述调节件与承重柱相连；所述调节件包括：连接轴架，所述连接轴架301与承重柱相连；位于连接轴架外部的第一驱动件，用于连接轴架内部轴体的转动驱动；伸缩调节件，所述伸缩调节件与连接轴架相连，可进行轴向伸缩调节，采用电动驱动；连接臂，所述连接臂也与连接轴架相连；

外连钢件固定装置，所述外连钢件固定装置与调节件相连，用于外部钢件的固定夹持；

焊后处理装置，所述焊后处理装置也与调节件相连，用于十字柱焊接后的稳定成型。

另外的，所述也可分开设置，使得外连钢件固定装置与焊后处理装置独立设置，不受中部调节件的统一控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置设计合理，通过内部外连钢件固定装置与主钢件固定装置的配合，实现H型钢材与T型钢材的焊接稳定连接，进一步提高了焊接位置的准确性，同时，设置有焊后处理装置，便于提高焊接连接处的强度，进一步提高了十字柱的焊接质量，具有较高的实用性和市场前景，适合大范围推广使用。

附图说明

图1为一种十字柱加工用焊接装置的结构示意图。

图2为一种十字柱加工用焊接装置中外连钢件固定装置的俯视图。

图3为一种十字柱加工用焊接装置中稳定组件的结构示意图。

图4为一种十字柱加工用焊接装置中焊后处理装置的结构示意图。

图中：1-底座，2-承重柱，3-钢件辅助控制装置，4-外连钢件固定装置，5-焊后处理装置，6-主钢件固定装置，7-除滤装置，301-连接轴架，302-第一驱动件，303-伸缩调节件，304-连接臂，401-第二驱动件，402-第一架体，403-载物件，404-第一防滑件，405-凹槽，406-第三驱动件，407-连接架，408-第二防滑件，501-第二架体，502-储料件，503-防护罩体，504-喷火嘴，601-固定架，602-激光定位灯，603-稳定组件，604-滑动件，605-承重件，606-顶压组件，607-第三防滑件，701-负压件，702-进气件，703-过滤件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种十字柱加工用焊接装置，在本发明的一个实施例中，所述十字柱加工用焊接装置包括：底座1；至少两根承重柱2，所述承重柱与底座1相连，所述承重柱2内部为中空设置；钢件辅助控制装置3，所述钢件辅助控制装置3设置在承重柱2内侧，用于外部钢件的固定和加工位置调节；主钢件固定装置6，所述主钢件固定装置6与钢件辅助控制装置3相连，用于配合钢件辅助控制装置3进行钢件间的连接控制；其中，所述钢件辅助控制装置3包括：调节件，所述调节件与承重柱2相连；所述调节件包括：连接轴架301，所述连接轴架301与承重柱2相连；位于连接轴架301外部的第一驱动件302，用于连接轴架301内部轴体的转动驱动；伸缩调节件303，所述伸缩调节件303与连接轴架301相连，可进行轴向伸缩调节，采用电动驱动；连接臂304，所述连接臂304也与连接轴架301相连；外连钢件固定装置4，所述外连钢件固定装置4与调节件相连，用于外部钢件的固定夹持；焊后处理装置5，所述焊后处理装置5也与调节件相连，用于十字柱焊接后的稳定成型。

另外的，所述也可分开设置，使得外连钢件固定装置4与焊后处理装置5独立设置，不受中部调节件的统一控制。

在本发明的一个实施例中：

所述外连钢件固定装置4包括：第二驱动件401；载物件403，所述载物件403与第二驱动件401相连，用于外连钢件的置放承重；所述载物件403包括：载物架；第一防滑件404，所述第一防滑件404设置在载物架外侧，用于提高外接钢件置放时的稳定性；

另外的，所述载物件403可采用缓震支撑架进行置放，也可将缓震支撑架设置在载物架外侧；

第一架体402，所述第一架体402与载物件403相连；至少四个凹槽405，所述凹槽405设置在第一架体402内部；位于凹槽405内部的第三驱动件406，用于外部连接部件的动力供给；

另外的，所述第一驱动件302、第二驱动件401和第三驱动件406均采用电机驱动控制，配合相应的轴体进行传动，也可去除机械控制，采用人力转动的防止进行调节；

至少两组夹持件，所述夹持件与第三驱动件406相连，用于外部钢件的夹持固定连接；所述夹持件包括：连接架407；第二防滑件408，所述第二防滑件408与连接架407相连，用于进一步提高外接钢件夹持时的稳定性；

另外的，所述外连钢件固定装置4可选用吊装夹持装置进行替代，从顶部进行外接钢件的吊装；所述夹持件可采用T字型限位槽进行替代，可将T型钢插入T字型限位槽中进行限位固定；

T型钢件准备完成后，将T型钢件倒置放置在第一架体402外部，通过两侧载物件403进行支撑，而后通过外侧两组夹持件进行夹持固定，在第三驱动件406的驱动下，外侧夹持件向内侧收缩，对中部T型钢件进行夹持固定，而后通过两侧第二驱动件401将中部第一架体402随同外部T型钢件进行180度旋转调节，将顶部固定的T型钢件转移至底部，而后继续进行第二个T型钢件的夹持固定，操作步骤同上。

在本发明的一个实施例中：

所述焊后处理装置5包括：第二架体501，所述第二架体501设置在两侧伸缩调节件303中部；储料件502，所述储料件502与第二架体501相连，用于焊后处理燃料的存放保护；所述储料件502选用仓体设置，可选用燃气，密封储存至仓体内部，外部应设置有保护壳，防止外部温度过高造成意外爆炸；若干个喷火嘴504，所述喷火嘴504与储料件502连通；在所述第二架体501内部设置有连通管件，用于喷火嘴504与储料件502的连通，同时设置有阀门件和打火件，进行燃料供给控制和打火操作；防护罩体503，所述防护罩体503设置在第二架体501外部，用于若干个喷火嘴504的火体防护控制；

当T型钢材与中部H型钢材焊接完成后，通过外部调节件带动外部焊后处理装置5转动，调节角度火焰喷射角度，对准焊接位置，通过若干个喷火嘴对焊接连接处进行焊后热处理，消除焊接残余应力，进一步提高焊接连接强度；

除上述方案外，所述焊后处理装置5可采用外设喷火枪进行替代，在焊接完成后，人工握持喷火枪，沿焊接处进行热处理。

在本发明的一个实施例中：

所述主钢件固定装置6包括：固定架601，所述固定架601与调节件相连；稳定组件603，所述稳定组件603与固定架601相连，用于主钢件的承重固定；滑动件604，所述滑动件604设置在固定架601与稳定组件603中部，用于稳定组件603的高度调节；所述滑动件604包括：滑轨，所述滑轨设置在固定架601内部；滑座，所述滑座与滑轨相连，采用电动驱动；

另外的，所述滑动件604可采用顶升装置进行替代；由于需进行后续高温热处理，所述主钢件固定装置6应采用耐火材料制成或在外部涂装有耐高温防火涂层，可通过支撑台对主钢件固定装置6进行替换。

在本发明的一个实施例中：

所述稳定组件603包括：承重件605，所述承重件605与滑动件604相连，用于H型钢材的水平放置固定；至少两组顶压组件606，所述顶压组件606设置在承重件605内部，用于H型钢材内侧的顶压固定；在两组顶压组件606中部设置有间隙，足以满足焊接空间要求，所述顶压组件606包括：驱动部件；顶板，所述顶板与驱动部件相连；位于顶板外部的第三防滑件607，所述第三防滑件607选用防滑垫片，提高顶压组件606与H型钢件的缓冲能力和顶压稳定性；

另外的，所述稳定组件603及其顶压组件606可采用外部设置的夹持固定件进行焊装固定；

进行焊接时，将H型钢材放置在两侧承重件605上，在承重件605外侧也设置有防滑层和压力传感器，而后通过承重件605内部两侧的顶压组件606对H型钢材进行顶压，给予H型钢材内侧支撑力，进而提高焊接稳定性，而后通过两侧滑动件604将中部H型钢材进行提升，与顶部外连钢件固定装置4底部夹持固定的T型钢件紧密接触，承重件605内部的压力传感器可感应压力信息，通过外部PLC逻辑控制器控制滑动件604停止滑动，而后通过人工或机械焊接设备，沿H型钢件与T型钢件连接处两侧逐一进行焊接，一侧T型钢件焊接完成后，通过调节件转动外部设备，将焊后处理装置5旋转至H型钢件与T型钢件连接处一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，而后再次旋转移动至H型钢件与T型钢件连接处另一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，一侧钢件焊后处理完成后，将外连钢件固定装置4旋转调节至底部，焊后处理装置5调节至顶部，再通过第二驱动件401将另一侧夹持的T型钢件进行180度旋转，通过滑动件604下移H型钢材，将未焊接的T型钢材插入两侧顶压组件606中部，进行焊装加工，加工完成后，重复上述热处理步骤，对连接处进行加固处理，完成十字柱的焊接加加工。

在本发明的一个实施例中：

所述十字柱加工用焊接装置还包括：焊接定位件，所述焊接定位件设置在固定架601外部，用于焊接连接处的位置固定；所述焊接连接件可选用激光定位灯602；除滤装置7，所述除滤装置7设置在承重柱2外部，用于清除焊接处的杂质和消除焊接位置的气体流通。

在本发明的一个实施例中：

所述除滤装置7包括：负压件701，所述负压件701设置在底座1外部；所述负压件701可选用排风机；进气件702和过滤件703，所述过滤件703设置在承重柱2内部，用于除滤气体的过滤净化；

另外的，所述进气件702可选用进气斗，在进气斗外部可设置滤网，配合过滤件703进行多次净化滤除，所述过滤件703选用HEPA滤芯和石墨烯滤芯进行滤除；

进行焊接时，首先打开外部除滤装置，对焊接位置处的杂质进行有效收集，而同时降低焊接处的空气流通。

综上，通过内部外连钢件固定装置与主钢件固定装置的配合，实现H型钢材与T型钢材的焊接稳定连接，进一步提高了焊接位置的准确性，同时，设置有焊后处理装置，便于提高焊接连接处的强度，进一步提高了十字柱的焊接质量。

本发明的工作原理是：进行焊接前，准备好规格一致的H型钢件和两个T型钢件，进行焊接时，首先打开外部除滤装置，对焊接位置处的杂质进行有效收集，而同时降低焊接处的空气流通，而后将T型钢件倒置放置在第一架体402外部，通过两侧载物件403进行支撑，而后通过外侧两组夹持件进行夹持固定，在第三驱动件406的驱动下，外侧夹持件向内侧收缩，对中部T型钢件进行夹持固定，而后通过两侧第二驱动件401将中部第一架体402随同外部T型钢件进行180度旋转调节，将顶部固定的T型钢件转移至底部，而后继续进行第二个T型钢件的夹持固定，操作步骤同上，进行焊接时，将H型钢材放置在两侧承重件605上，在承重件605外侧也设置有防滑层和压力传感器，而后通过承重件605内部两侧的顶压组件606对H型钢材进行顶压，给予H型钢材内侧支撑力，进而提高焊接稳定性，而后通过两侧滑动件604将中部H型钢材进行提升，与顶部外连钢件固定装置4底部夹持固定的T型钢件紧密接触，承重件605内部的压力传感器可感应压力信息，通过外部PLC逻辑控制器控制滑动件604停止滑动，而后通过人工或机械焊接设备，沿H型钢件与T型钢件连接处两侧逐一进行焊接，一侧T型钢件焊接完成后，通过调节件转动外部设备，将焊后处理装置5旋转至H型钢件与T型钢件连接处一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，而后再次旋转移动至H型钢件与T型钢件连接处另一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，一侧钢件焊后处理完成后，将外连钢件固定装置4旋转调节至底部，焊后处理装置5调节至顶部，再通过第二驱动件401将另一侧夹持的T型钢件进行180度旋转，通过滑动件604下移H型钢材，将未焊接的T型钢材插入两侧顶压组件606中部，进行焊装加工，加工完成后，重复上述热处理步骤，对连接处进行加固处理，完成十字柱的焊接加加工。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种十字柱加工用焊接装置，其特征在于，所述十字柱加工用焊接装置包括：

底座；

至少两根承重柱，所述承重柱与底座相连；

钢件辅助控制装置，所述钢件辅助控制装置设置在承重柱内侧，用于外部钢件的固定和加工位置调节；

主钢件固定装置，所述主钢件固定装置与钢件辅助控制装置相连，用于配合钢件辅助控制装置进行钢件间的连接控制；

其中，所述钢件辅助控制装置包括：

调节件，所述调节件与承重柱相连；

所述调节件包括：连接轴架，所述连接轴架与承重柱相连；位于连接轴架外部的第一驱动件，用于连接轴架内部轴体的转动驱动；伸缩调节件，所述伸缩调节件与连接轴架相连，可进行轴向伸缩调节，采用电动驱动；连接臂，所述连接臂也与连接轴架相连；

外连钢件固定装置，所述外连钢件固定装置与调节件相连，用于外部钢件的固定夹持；

焊后处理装置，所述焊后处理装置也与调节件相连，用于十字柱焊接后的稳定成型；

所述主钢件固定装置包括：固定架，所述固定架与调节件相连；稳定组件，所述稳定组件与固定架相连，用于主钢件的承重固定；滑动件，所述滑动件设置在固定架与稳定组件中部，用于稳定组件的高度调节；所述稳定组件包括：承重件，所述承重件与滑动件相连，用于H型钢材的水平放置固定；至少两组顶压组件，所述顶压组件设置在承重件内部，用于H型钢材内侧的顶压固定；

进行焊接时，将H型钢材放置在两侧承重件上，而后通过承重件内部两侧的顶压组件对H型钢材进行顶压，给予H型钢材内侧支撑力，而后通过两侧滑动件将中部H型钢材进行提升，与顶部外连钢件固定装置底部夹持固定的T型钢件紧密接触，承重件内部的压力传感器感应压力信息，通过外部PLC逻辑控制器控制滑动件停止滑动，而后通过人工或机械焊接设备，沿H型钢件与T型钢件连接处两侧逐一进行焊接，一侧T型钢件焊接完成后，通过调节件转动外部设备，将焊后处理装置旋转至H型钢件与T型钢件连接处一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，而后再次旋转移动至H型钢件与T型钢件连接处另一侧45°平面上，对焊接处进行焊后处理，一侧钢件焊后处理完成后，将外连钢件固定装置旋转调节至底部，焊后处理装置调节至顶部，再通过外连钢件固定装置的第二驱动件将另一侧夹持的T型钢件进行180度旋转，通过滑动件下移H型钢材，将未焊接的T型钢材插入两侧顶压组件中部，进行焊装加工，加工完成后，重复上述焊后处理步骤，对连接处进行加固处理，完成十字柱的焊接加工。

2.根据权利要求1所述的十字柱加工用焊接装置，其特征在于，所述外连钢件固定装置包括：

第二驱动件；

载物件，所述载物件与第二驱动件相连，用于外连钢件的置放承重；

第一架体，所述第一架体与载物件相连；

至少四个凹槽，所述凹槽设置在第一架体内部；

位于凹槽内部的第三驱动件，用于外部连接部件的动力供给；

至少两组夹持件，所述夹持件与第三驱动件相连，用于外部钢件的夹持固定连接。

3.根据权利要求1所述的十字柱加工用焊接装置，其特征在于，所述焊后处理装置包括：

第二架体，所述第二架体设置在两侧伸缩调节件中部；

储料件，所述储料件与第二架体相连，用于焊后处理燃料的存放保护；

若干个喷火嘴，所述喷火嘴与储料件连通；

防护罩体，所述防护罩体设置在第二架体外部，用于若干个喷火嘴的火体防护控制。

4.根据权利要求1所述的十字柱加工用焊接装置，其特征在于，所述十字柱加工用焊接装置还包括：

焊接定位件，所述焊接定位件设置在固定架外部，用于焊接连接处的位置固定；

除滤装置，所述除滤装置设置在承重柱外部，用于清除焊接处的杂质和消除焊接位置的气体流通。

5.根据权利要求4所述的十字柱加工用焊接装置，其特征在于，所述除滤装置包括：

负压件，所述负压件设置在底座外部；所述负压件为排风机；

进气件和过滤件，所述过滤件设置在承重柱内部，用于除滤气体的过滤净化。