CN113857827B - 桁架制作辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种桁架制作辅助装置，涉及桁架生产技术领域，其包括校准机构，用于对桁架单元的支撑框尺寸校准限定；装配机构，用于组装所述支撑框和连接杆成为所述桁架单元；所述装配机构包括基座、移动组件和固定组件；所述定位组件包括用于可拆卸固定所述支撑框的定位板，所述定位组件有两组并相对设置；所述移动组件安装于所述基座，至少一组所述定位组件安装于所述移动组件，所述移动组件能够调节两个所述定位组件的距离。该申请具有制作出尺寸精准的桁架的优点。

Description

桁架制作辅助装置

技术领域

本申请涉及桁架生产技术领域，尤其是涉及一种桁架制作辅助装置。

背景技术

桁架是由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构。优点是杆件主要承受拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁减轻自重和增大刚度。

如图1所示，为一种桁架单元结构，桁架单元包括两个支撑框1和四个连接杆2，四个连接杆2垂直焊接固定于两个支撑框1之间并位于四角位置。支撑框1由四个接头11和四个连杆12首尾交替焊接固定。若接头11与连杆12之间或者支撑框1与连接杆2之间焊接存在位置偏差时，整个桁架单元结构并非严格的长方体结构，在桁架单元组装形成桁架时出现不同部位的弯折，杆件的受力与预期不同导致局部过载，在使用过程中存在安全隐患。

发明内容

为了改善目前桁架单元焊接位置不准确导致可能存在安全隐患的问题，本申请提供一种桁架制作辅助装置。

本申请提供一种桁架制作辅助装置采用如下的技术方案：

一种桁架制作辅助装置，包括：

校准机构，用于对桁架单元的支撑框尺寸校准限定；

装配机构，用于组装所述支撑框和连接杆成为所述桁架单元；

所述装配机构包括基座、移动组件和定位组件；

所述定位组件包括用于可拆卸固定所述支撑框的定位板，所述定位组件有两组并相对设置；

所述移动组件安装于所述基座，至少一组所述定位组件安装于所述移动组件，所述移动组件能够调节两个所述定位组件的距离。

通过采用上述技术方案，将接头与连杆初步连接形成支撑框后，将支撑框放到校准机构上校准尺寸，然后进行接头与连杆的焊接使得结构固定。

再将支撑框分别固定到两组定位组件的定位板上，通过移动组件调节两个定位板的距离，把连接杆放置于两个支撑框之间并再次通过移动组件夹紧固定，将连接杆与支撑框进行焊接固定形成桁架单元。

由于支撑框的尺寸确定，两个定位板使得桁架单元的两个支撑框距离确定，从而整个桁架单元的各部分尺寸符合设计，不用后期检查。多个桁架单元组装形成的桁架尺寸精准，各部位受力与设计吻合度极高，增加了使用安全性。

可选的，所述校准机构包括连接筋和限位座，所述限位座有多个并呈环形分布，相邻两个所述限位座通过所述连接筋固定连接；

所述支撑框包括首尾连接的连杆和接头，所述接头上设有螺纹孔；

所述限位座上设有用于放置接头的容置槽，所述限位座位于所述容置槽的底壁和/或侧壁设有用于与所述接头的螺纹孔对齐以螺栓连接的固定孔。

通过采用上述技术方案，支撑框进行校准时，接头位于容置槽内并与侧壁抵接，通过螺栓可以将接头固定，防止焊接过程中出现偏移。

可选的，所述定位组件还包括安装底板和支撑杆，所述安装底板通过所述支撑杆与所述定位板固定，所述定位板上设有穿孔，所述穿孔中穿设有定位螺栓用于固定所述支撑框。

通过采用上述技术方案，支撑框与定位板贴合后可以通过定位螺栓固定，由于定位板平行设置，与定位板固定的支撑框能够保持平行，从而确保两个支撑框之间的连接杆焊接距离一样，提高尺寸精度。

可选的，所述移动组件包括安装板和转动连接于所述安装板的丝杆，所述丝杆的端部连接有电机，所述安装板上设有导轨；所述定位组件固定连接有滑动支撑在所述导轨上的支撑座，所述支撑座固定有与所述丝杆螺纹连接的螺纹套筒。

通过采用上述技术方案，电机工作能够通过丝杆螺母结构带动支撑座移动，从而调节定位板之间的距离。丝杆转动使得支撑座缓慢而精确的移动并能自锁，提高移动精度。

可选的，所述定位板位于所述穿孔处设有垫块。

通过采用上述技术方案，垫块使得支撑框与定位板靠近时能够形成点接触，通过定位螺栓固定更稳固。

可选的，所述垫块套设在所述定位螺栓上，所述支撑框上设有定位孔，所述垫块远离所述定位板的一侧固设有定位柱。

通过采用上述技术方案，支撑框向定位板靠近贴合时，可以通过定位孔与垫块上的定位柱配合，从而快速确定支撑框的固定位置，使得两侧定位板上的支撑框固定后位置快速对齐，减小了调校位置的操作，提高效率。

可选的，所述连接筋固定连接有固定板，所述固定板上设有用于螺栓穿过的通孔。

通过采用上述技术方案，校准机构可以通过固定板与外部结构螺栓固定连接，方便转移位置。

可选的，所述移动组件还包括柔性的防护罩，连接于所述支撑座与所述安装板之间，用于覆盖所述丝杆和所述导轨上方。

通过采用上述技术方案，防护罩能够防止尘屑集聚到丝杆上，保持丝杆传动的精确稳定。

可选的，所述装配机构还包括转动组件，连接于所述定位组件并能够带动所述定位组件绕水平轴线转动。

通过采用上述技术方案，桁架单元初步组装后，利用外部焊接设备焊接时，转动组件能够带动桁架单元绕水平轴线转动，有利于焊接操作，提高焊接质量。

可选的，所述移动组件的最大行程S=n*L，其中2≤n≤10，L为单个桁架单元的长度。

通过采用上述技术方案，装配机构可以对单个桁架单元进行组装，也可以对多个桁架单元进行组装，提高适用范围。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：桁架单元的各部分尺寸准确组装并焊接，杆体的受力与设计分析吻合度极高，增加了实际使用安全系数。

附图说明

图1为背景技术中桁架单元的结构示意图；

图2为本申请实施例中桁架单元的结构示意图；

图3为图2中桁架单元的支撑框的结构示意图；

图4为本申请实施例中校准机构的结构示意图；

图5为本申请实施例中装配机构的结构示意图；

图6为图5正视方向的局部剖视图；

图7为图6中A部的放大图。

附图标记说明：

1、支撑框；11、接头；111、螺纹孔；112、定位孔；113、插接部；12、连杆；

2、连接杆；

3、校准机构；31、连接筋；32、底板；33、固定板；34、限位座；341、容置槽；3411、第一固定孔；3412、第二固定孔；

4、基座；

5、移动组件；51、安装板；52、电机；53、防护罩；54、丝杆；55、导轨；

6、支撑座；61、螺纹套筒；

7、转动组件；

8、定位组件；81、安装底板；82、支撑杆；83、定位板；831、穿孔；84、定位螺栓；85、垫块。

具体实施方式

以下结合附图2-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种桁架制作辅助装置。

参考图2和图3，桁架单元包括支撑框1和连接杆2。此处支撑框1由四个接头11和四个连杆12组成矩形框；接头11此处为六面体接头，接头11的其中相邻三面均为圆形面，接头11位于圆形面的中心开设有贯穿性的螺纹孔111，螺纹孔111的轴线与圆形面垂直设置；接头11位于圆形面上靠近螺纹孔111位置设有定位孔112；接头11剩余相邻三面均固定有圆管形的插接部113。连杆12和连接杆2此处均可以为圆管结构，连杆12和连接杆2的端部内径均与插接部113的外径相同，以便连杆12和连接杆2能够分别与插接部113插接。为了便于焊接，插接部113靠近接头11的外壁根部沿周向设有45°倒角。连接杆2此处有四个，使得桁架单元呈长方体结构。在本申请实施例的其他实施方式中，桁架单元还可以为正六棱柱结构，支撑框1呈正六边形。

参考图4和图5，桁架制作辅助装置包括校准机构3和装配机构。校准机构3包括连接筋31和底板32，连接筋31和底板32各有四个并首尾固定围成矩形结构，每个底板32上均固定有限位座34，限位座34可以通过螺栓与底板32固定连接。在本申请实施例的其他实施方式中，限位座34的数量与支撑框1上的接头11数量相适应。

限位座34整体轮廓呈四棱柱结构，限位座34远离底板32的一端去除一角形成长方体状的容置槽341。限位座34位于容置槽341的底面开设有第一固定孔3411，限位座34位于容置槽341的侧壁开设有贯穿性的第二固定孔3412。第一固定孔3411的轴线竖直设置，第二固定孔3412的轴线水平设置。当把支撑框1的接头11放置到容置槽341中，相邻的三个圆形平面与容置槽341的底面和侧面贴合。接头11上与露出的插接部113相对的一个螺纹孔111与第一固定孔3411对齐，接头11上另外两个螺纹孔111与第二固定孔3412对齐，以便使用螺栓穿过插接部113后与第一固定孔3411固定，使用螺栓穿过第二固定孔3412后与接头11上的螺纹孔111固定。

为了方便校准机构3固定，任意一组对角设置的两个底板32互相远离的一端固定有固定板33，固定板33与底板32可以焊接固定。固定板33上开设有通孔，用于螺栓穿过固定。

参考图5和图6，装配机构包括基座4、安装于基座4上的两个转动组件7和两个定位组件8，每个定位组件8安装在一个转动组件7上成为一组，转动组件7驱动定位组件8转动，两组的转动组件7和定位组件8相对设置，两个转动组件7的转动轴线共线。

为了调节两个定位组件8之间的距离，其中一组的转动组件7下方安装有移动组件5，转动组件7包括电机，转动组件7与移动组件5之间设有支撑座6，电机通过螺栓固定在支撑座6顶部。

移动组件5包括固定于基座4一端的安装板51，安装板51上水平转动连接有丝杆54，安装板51远离转动组件7的一侧连接有正反转的电机52，电机52通过螺栓固定到安装板51或者基座4上；移动组件5还包括两个平行设置的导轨55，导轨55的长度方向与转动组件7的转动轴线平行。支撑座6的底部固定有与丝杆54螺纹连接的螺纹套筒61，支撑座6滑动支撑在导轨55上。

电机52工作时带动丝杆54转动，由于螺纹套筒61与丝杆54螺纹连接，支撑座6滑动支撑在导轨55上，则电机52能够使得支撑座6沿着导轨55往复移动，从而安装在支撑座6上的转动组件7能够相对另外一个转动组件7靠近或远离，能够调整两个定位组件8的距离。

在本申请实施例的其他实施方式中，移动组件5可以有两组，每个支撑座6下方各安装一组。

参考图6和图7，定位组件8包括依次固定连接的安装底板81、支撑杆82和定位板83，定位板83和安装底板81平行设置，支撑杆82有四个并垂直固定于定位板83四角位置。安装底板81与转动组件7固定。

定位板83此处采用正方形板，定位板83的每个角部均开设有一个贯穿性的穿孔831，穿孔831中穿设有定位螺栓84。四个穿孔831与支撑框1上的同一面的四个螺纹孔111一一对应，使得支撑框1的一面与定位板83贴合时，定位螺栓84刚好能够穿过穿孔831与螺纹孔111螺纹连接，从而将支撑框1固定到定位板83上，此时待焊接的插接部113远离定位板83设置。

为了使得支撑框1固定更牢固，接头11与定位板83之间设有垫块85，垫块85可以套设在定位螺栓84上。为了使得垫块85与接头11的位置快速对齐，垫块85固设有与接头11上的定位孔112配合的定位柱。

两个支撑框1分别固定到一侧的定位板83上后，可以在相对应的插接部113上插接连接杆2，然后进行焊接。

该桁架制作辅助装置的使用方法如下：

将四个连杆12与四个接头11拼接组成支撑框1，然后将支撑框1放置到校准机构3上，使得接头11位于限位座34的容置槽341中。当接头11无法放入时，调整连杆12与接头11上的插接部113插接深度。然后用螺栓将接头11与限位座34固定，防止接头11相对限位座34出现位置偏移。然后将连杆12与插接部113之间焊接固定，即可得到支撑框1的成品。由于校准机构3上容置槽341之间的距离固定，支撑框1上的接头11和连杆12位置固定，制作的支撑框1尺寸一致，不必再进行后续尺寸质量检测。

启动移动组件5使得两个定位板83的间距稍大于桁架单元的长度，然后把一个支撑框1用定位螺栓84固定到一侧的定位板83上，把另一个支撑框1用定位螺栓84固定到另一侧的定位板83上，然后将连接杆2依次插接到位置对应的两个插接部113上。

再次启动移动组件5使得其中一个定位板83向另一个定位板83靠近并挤压插接部113和连接杆2，直至达到设计位置。由于两个定位板83平行设置，则两个支撑框1也平行设置，支撑框1的四角位置距离相同。

然后利用外部的焊接设备对连接杆2和插接部113连接处进行焊接，焊接过程中转动组件7带动组装的桁架单元转动，便于沿周向焊接，形成桁架单元成品，然后将定位螺栓84全部拆下，启动移动组件5带动一侧的定位板83远离，取下桁架单元。

组装桁架时，可以将桁架单元依次连接固定，桁架单元之间组装时可以通过定位孔112定位。由于桁架单元的支撑框1尺寸一致，且桁架单元上的支撑框1的间距一致，使得组装后的桁架尺寸和设计相同，各部位受力情况与设计分析吻合，提高使用的安全系数。

在本申请实施例的其他实施方式中，当一个桁架单元焊接固定完毕后，还可以只将靠近移动组件5一侧的定位螺栓84拆卸，然后移动组件5带动定位板83远离桁架单元移动一段距离S，此时可以将支撑框1通过定位螺栓84固定到该定位板83上，然后将另一个支撑框1通过螺栓固定到桁架单元上，再次组装连接杆2并启动移动组件5压紧，然后焊接。

在本申请实施例的其他实施方式中，在组装桁架时，可以将一个桁架单元固定到一侧的定位板83上，另外一个桁架单元固定到另一侧的定位板83上，然后在两个桁架单元之间通过定位孔112放置第三个桁架单元，启动移动组件5将三个桁架单元夹紧固定后，再对三个桁架单元进行连接固定。当这三个桁架单元固定后，将其中一侧的桁架单元与定位板83的螺栓拆卸，此时原桁架单元下方可以进行支撑。利用移动组件5使得定位板83远离至能够放下一个或两个桁架单元，再次重复上述固定方式固定，则可以初步组装包含多个桁架单元的桁架半成品。最后再把桁架半成品之间进行组装即可。

在本申请实施例的其他事实方式中，当移动组件5的行程足够时，也可以利用装配机构对桁架单元进行组装成为桁架。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桁架制作辅助装置，其特征在于，包括：

校准机构(3)，用于对桁架单元的支撑框(1)尺寸校准限定；所述校准机构(3)包括连接筋(31)和限位座(34)，所述限位座(34)有多个并呈环形分布，相邻两个所述限位座(34)通过所述连接筋(31)固定连接；所述支撑框(1)包括首尾连接的连杆(12)和接头(11)，所述接头(11)上设有螺纹孔(111)；所述限位座(34)上设有用于放置接头(11)的容置槽(341)，所述限位座(34)位于所述容置槽(341)的底壁和/或侧壁设有用于与所述接头(11)的螺纹孔(111)对齐以螺栓连接的固定孔；

装配机构，用于组装所述支撑框(1)和连接杆(2)成为所述桁架单元；

所述装配机构包括基座(4)、移动组件(5)和定位组件(8)；

所述定位组件(8)包括用于可拆卸固定所述支撑框(1)的定位板(83)，所述定位组件(8)有两组并相对设置；所述定位组件(8)还包括安装底板(81)和支撑杆(82)，所述安装底板(81)通过所述支撑杆(82)与所述定位板(83)固定，所述定位板(83)上设有穿孔(831)，所述穿孔(831)中穿设有定位螺栓(84)用于固定所述支撑框(1)；

所述移动组件(5)安装于所述基座(4)，至少一组所述定位组件(8)安装于所述移动组件(5)，所述移动组件(5)能够调节两个所述定位组件(8)的距离。

2.根据权利要求1所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述移动组件(5)包括安装板(51)和转动连接于所述安装板(51)的丝杆(54)，所述丝杆(54)的端部连接有电机(52)，所述安装板(51)上设有导轨(55)；所述定位组件(8)固定连接有滑动支撑在所述导轨(55)上的支撑座(6)，所述支撑座(6)固定有与所述丝杆(54)螺纹连接的螺纹套筒(61)。

3.根据权利要求1所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述定位板(83)位于所述穿孔(831)处设有垫块(85)。

4.根据权利要求3所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述垫块(85)套设在所述定位螺栓(84)上，所述支撑框(1)上设有定位孔(112)，所述垫块(85)远离所述定位板(83)的一侧固设有定位柱。

5.根据权利要求1所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述连接筋(31)固定连接有固定板(33)，所述固定板(33)上设有用于螺栓穿过的通孔。

6.根据权利要求2所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述移动组件(5)还包括柔性的防护罩(53)，连接于所述支撑座(6)与所述安装板(51)之间，用于覆盖所述丝杆(54)和所述导轨(55)上方。

7.根据权利要求1-6任一所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述装配机构还包括转动组件(7)，连接于所述定位组件(8)并能够带动所述定位组件(8)绕水平轴线转动。

8.根据权利要求1-6任一所述的桁架制作辅助装置，其特征在于：所述移动组件(5)的最大行程S=n*L，其中2≤n≤10，L为单个桁架单元的长度。