CN113894480B - 一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法，涉及焊接技术领域，针对现有的焊接质量不稳定的问题，现提出如下方案，其包括基座，其上固定连接有多个液压缸；工作台，其固定连接在所述液压缸的输出端；电动升降器，其固定连接在所述工作台上，其移动端固定连接有的升降板；焊接机构，其固定连接在所述升降板上；以及执行机构，其连接在所述工作台上，所述焊接机构包括：储料箱，其固定连接在所述升降板上；更换盖，且卡接在所述储料箱的顶部，本发明结构简单，使用方便，可以进行自动的上丝和焊接，实现自动焊接的工作，降低工人的劳动强度，提高效率，保证工作的需要。

Description

一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护。

在进行建造时，有时需要在地面上进行部分模块的焊接，以方便后续工作，而模块大多都是结构较为类似的钢件进行的拼装的，现有的装置一般采用人工进行的焊接，整个过程重复其量大，容易产生疲劳，进而造成焊接质量的下降。

发明内容

本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法，解决了焊接质量不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法，包括：

基座，其上固定连接有多个液压缸；

工作台，其固定连接在所述液压缸的输出端；

电动升降器，其固定连接在所述工作台上，其移动端固定连接有的升降板；

焊接机构，其固定连接在所述升降板上；以及

执行机构，其连接在所述工作台上。

优选的，所述焊接机构包括：

储料箱，其固定连接在所述升降板上；

更换盖，且卡接在所述储料箱的顶部，其一侧转动连接有位于储料箱内的绕线圈，所述绕线圈上连接有焊丝；

电动伸缩杆，其固定连接在储料箱的外侧，其输出端固定连接有摄像头；以及

机械臂，其固定连接在所述储料箱的底部，其移动端固定连接有与焊丝相连接的接触单元。

优选的，所述接触单元包括与机械臂固定连接的导向箱，所述导向箱上的固定连接有稳定架，所述稳定架上转动连接有导向轮，所述导向箱内固定连接多个第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有移动轮一，所述焊丝位于两个所述移动轮一之间。

优选的，所述导向箱的底部固定连接有接触块，所述接触块的外侧固定连接有防护圈。

优选的，所述执行机构包括：

移动箱，其内部连接有动力输出机构，所述动力输出机构的输出端传动连接有与工作台相配合的移动轮二；

压力传感器，其固定连接在所述移动箱的顶部，其上侧固定连接有第一气压缸；

处理箱，其固定连接在所述第一气压缸的输出端，其内部设置有过滤腔；

第二电机，其固定连接在所述处理箱内，其输出端固定连接有与处理箱转动连接的旋转板；

收集罩，其放置在所述旋转板上，其底部连通有位于旋转板上的吸气孔；

集气罩，其与处理箱固定连接，其顶部设置有吸气孔相连通的导气孔；

气泵，其与处理箱固定连接，其输出端与过滤腔相连通，其输入端与集气罩相连通；以及

第二气压缸，其个一组，且设置有多组，其固定连接在处理箱的顶部，位于两侧的所述第二气压缸的输出端转动连接有提升套，位于中间的所述第二气压缸的输出端转动连接有夹持单元。

优选的，所述工作台内设置有用于容纳移动箱的导向槽，所述移动轮位于导向槽内。

优选的，所述夹持单元包括：

夹持套，其与第二气压缸的输出端固定连接；

第三气压缸，且固定连接在所述夹持套的顶部，其输出端转动连接有平衡板；

功能箱，其与所述夹持套转动连接，且其一侧连接有与夹持套相卡接的固定器；

电动轮，其连接在所述功能箱内，提供动力；以及

摩擦轮，其设置有多个，分别与平衡板和功能箱转动连接，其中部分摩擦轮与电动轮传动连接。

优选的，所述过滤腔内设置有多个与处理箱固定连接的导向板，位于最底部的所述导向板上连接有导气管，所述导气管的另一端固定连接有与处理箱固定连接有辅助箱，所述辅助箱的一侧连接有辅助管。

一种建筑钢结构的焊接方法，包括以下步骤：

S1：连接各个装置中各个电器，然后设定程序，进行准备；

S2：将钢杆放置到夹持套内，控制液压缸，进行角度的调节，同时经过程序的控制，机械臂和电动升降器工作，进行各个角度的焊接，完成焊接；

S3：移动执行机构，卸去焊接好的装置；

S4：检测，收纳

本发明的有益效果：

1：通过多个装置之间的相互配合，可以进行自动的上丝和焊接，实现自动焊接的工作，降低工人的劳动强度，提高效率，保证工作的需要。

2：通过各个装置的工作，可以适应多种焊接的需要，适应工作的进行，减少多种装置的使用，降低使用成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法的主视剖视示意图；

图2为本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法的执行机构主视剖视示意图；

图3为本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法的夹持单元主视剖视示意图；

图4为本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法的焊接机构主视剖视示意图；

图5为本发明提出的一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法的接触单元主视剖视示意图。

图中标号：1、基座；2、液压缸；3、工作台；4、电动升降器；5、焊接机构；6、升降板；7、执行机构；8、移动箱；9、第一气压缸；10、导向板；11、气泵；12、集气罩；13、夹持单元；14、提升套；15、吸气孔；16、收集罩；17、第二气压缸；18、旋转板；19、处理箱；20、辅助箱；21、过滤腔；22、导气管；23、压力传感器；24、动力输出机构；25、移动轮二；26、平衡板；27、夹持套；28、第三气压缸；29、功能箱；30、电动轮；31、摩擦轮；32、储料箱；33、更换盖；34、绕线圈；35、电动伸缩杆；36、摄像头；37、焊丝；38、机械臂；40、导向箱；41、导向轮；42、稳定架；43、移动轮一；44、防护圈；45、接触块。

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。

参照图1-5，一种建筑钢结构的自动焊接装置及焊接方法，包括：

基座1，其上固定连接有多个液压缸2，基座1进行必要的支撑和稳定，保证工作的进行，液压缸2进行必要的升降。

工作台3，其固定连接在液压缸2的输出端，工作台3进行工作的实施。

电动升降器4，其固定连接在工作台3上，其移动端固定连接有的升降板6，电动升降器4进行的必要的升降，保证焊接机构5的移动，保证工作的进行。

焊接机构5，其固定连接在升降板6上，焊接机构5进行焊接的工作。

执行机构7，其连接在工作台3上，执行机构进行必要的执行工作。

焊接机构5包括：

储料箱32，其固定连接在升降板6上，储料箱32进行原料的存储，进行焊丝37的存储。

更换盖33，且卡接在储料箱32的顶部，其一侧转动连接有位于储料箱32内的绕线圈34，绕线圈34上连接有焊丝37，更换盖33方便的内部装置的更换，保证焊丝37的多次更换。

电动伸缩杆35，其固定连接在储料箱32的外侧，其输出端固定连接有摄像头36，电动伸缩杆35进行必要的伸缩，保证摄像头36的移动，继而实现摄像头摄像工作，保真摄像的稳定。

机械臂38，其固定连接在储料箱32的底部，其移动端固定连接有与焊丝37相连接的接触单元，机械臂38保证装置的移动。

接触单元包括与机械臂38固定连接的导向箱40，导向箱40上的固定连接有稳定架42，稳定架42上转动连接有导向轮41，导向箱40内固定连接多个第一电机，第一电机的输出端固定连接有移动轮一43，焊丝37位于两个移动轮一43之间，导向箱40进行必要的导向，同时进行后续辅助的工作，稳定架42进行必要的支撑稳定，同时经过第一电机的工作，实现焊丝37的移动。

导向箱40的底部固定连接有接触块45，接触块45的外侧固定连接有防护圈44，接触块45进行导电，使得焊丝37通电，防护圈44进行必要的防护。

执行机构7包括：

移动箱8，其内部连接有动力输出机构24，动力输出机构24的输出端传动连接有与工作台3相配合的移动轮二25，移动箱8进行必要支撑，同时利用动力输出机构24带动移动轮二25进行移动，进而带动移动箱8整体进行移动。

压力传感器23，其固定连接在移动箱8的顶部，其上侧固定连接有第一气压缸9，压力传感器23感受上方的压力，检测是否需要执行以及是否过载。

处理箱19，其固定连接在第一气压缸9的输出端，其内部设置有过滤腔21，处理箱19配合气泵11的工作，进行气体的处理。

第二电机，其固定连接在处理箱19内，其输出端固定连接有与处理箱19转动连接的旋转板18，通过第二电机的带动，使得旋转板18在处理箱19上旋转，进而适应一定的工作需要。

收集罩16，其放置在旋转板18上，其底部连通有位于旋转板18上的吸气孔15，收集罩16进行焊液的收集，吸气孔15可以使得气体流通。

集气罩12，其与处理箱19固定连接，其顶部设置有吸气孔15相连通的导气孔；

气泵11，其与处理箱19固定连接，其输出端与过滤腔21相连通，其输入端与集气罩12相连通；以及

第二气压缸17，其3个一组，且设置有多组，其固定连接在处理箱19的顶部，位于两侧的第二气压缸17的输出端转动连接有提升套14，位于中间的第二气压缸17的输出端转动连接有夹持单元13，第二气压缸17可以进行提升和下降，同时配合夹持单元13和提升套14的工作，可以改变钢杆的角度，适应不同的工作需要。

工作台3内设置有用于容纳移动箱8的导向槽，移动轮二25位于导向槽内，导向槽进行必要的导向，保证执行机构7的移动。

夹持单元13包括：

夹持套27，其与第二气压缸17的输出端固定连接，夹持套27进行一定的限定，保证夹持的需要。

第三气压缸28，且固定连接在夹持套27的顶部，其输出端转动连接有平衡板26；

功能箱29，其与夹持套27转动连接，且其一侧连接有与夹持套27相卡接的固定器，夹持套27进行一定旋转，可以进行转动打开，同时经过固定器使得夹持套27与功能箱29之间进行固定，其中固定器为现有结构，可以进行必要的连接。

电动轮30，其连接在功能箱29内，提供动力；以及

摩擦轮31，其设置有多个，分别与平衡板26和功能箱29转动连接，其中部分摩擦轮31与电动轮30传动连接，利用摩擦轮31和电动轮30之间的摩擦力，使得摩擦轮31转动，同时摩擦轮31与钢杆实现摩擦，对钢杆进行移动。

过滤腔21内设置有多个与处理箱19固定连接的导向板10，位于最底部的导向板10上连接有导气管22，导气管22的另一端固定连接有与处理箱19固定连接有辅助箱20，辅助箱20的一侧连接有辅助管，导向板10延长的气体流动路径，导气管22进行气体导流，然后经过辅助箱20进行进一步的处理。

一种建筑钢结构的焊接方法，包括以下步骤：

S1：连接各个装置中各个电器，然后设定程序，进行准备；

S2：将钢杆放置到夹持套27内，控制液压缸，进行角度的调节，同时经过程序的控制，机械臂38和电动升降器4工作，进行各个角度的焊接，完成焊接；

S3：移动执行机构7，卸去焊接好的装置；

S4：检测，收纳。

工作原理：在进行工作时，将需要进行焊接钢杆放置到夹持套27中，然后经过第三气压缸28的工作，使得上侧的平衡板26进行移动或者倾斜，进而实现钢杆的角度调节，适应不同的工作需要，同时经过第二气压缸17的工作，进行不同工作的支撑，同时经过摄像头36进行摄像，机械臂38进行调节，实现焊接的工作，最后经过气泵11的工作，进行必要的工作，最后经过移动轮二25带动整个装置移动，然后实现装置的工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种建筑钢结构的自动焊接装置，其特征在于，包括：

基座（1），其上固定连接有多个液压缸（2）；

工作台（3），其固定连接在所述液压缸（2）的输出端；

电动升降器（4），其固定连接在所述工作台（3）上，其移动端固定连接有的升降板（6）；

焊接机构（5），其固定连接在所述升降板（6）上；以及

执行机构（7），其连接在所述工作台（3）上；

所述焊接机构（5）包括：

储料箱（32），其固定连接在所述升降板（6）上；

更换盖（33），且卡接在所述储料箱（32）的顶部，其一侧转动连接有位于储料箱（32）内的绕线圈（34），所述绕线圈（34）上连接有焊丝（37）；

电动伸缩杆（35），其固定连接在储料箱（32）的外侧，其输出端固定连接有摄像头（36）；以及

机械臂（38），其固定连接在所述储料箱（32）的底部，其移动端固定连接有与焊丝（37）相连接的接触单元；

所述执行机构（7）包括：

移动箱（8），其内部连接有动力输出机构（24），所述动力输出机构（24）的输出端传动连接有与工作台（3）相配合的移动轮二（25）；

压力传感器（23），其固定连接在所述移动箱（8）的顶部，其上侧固定连接有第一气压缸（9）；

处理箱（19），其固定连接在所述第一气压缸（9）的输出端，其内部设置有过滤腔（21）；

第二电机，其固定连接在所述处理箱（19）内，其输出端固定连接有与处理箱（19）转动连接的旋转板（18）；

收集罩（16），其放置在所述旋转板（18）上，其底部连通有位于旋转板（18）上的吸气孔（15）；

集气罩（12），其与处理箱（19）固定连接，其顶部设置有吸气孔（15）相连通的导气孔；

气泵（11），其与处理箱（19）固定连接，其输出端与过滤腔（21）相连通，其输入端与集气罩（12）相连通；以及

第二气压缸（17），其3个一组，且设置有多组，其固定连接在旋转板（18）的上侧，位于两侧的所述第二气压缸（17）的输出端转动连接有提升套（14），位于中间的所述第二气压缸（17）的输出端转动连接有夹持单元（13）；

所述夹持单元（13）包括：

夹持套（27），其与第二气压缸（17）的输出端转动连接；

第三气压缸（28），且固定连接在所述夹持套（27）的顶部，其输出端转动连接有平衡板（26）；

功能箱（29），其与所述夹持套（27）转动连接，且其一侧连接有与夹持套（27）相卡接的固定器；

电动轮（30），其连接在所述功能箱（29）内，提供动力；以及

摩擦轮（31），其设置有多个，分别与平衡板（26）和功能箱（29）转动连接，其中部分摩擦轮（31）与电动轮（30）传动连接；

所述接触单元包括与机械臂（38）固定连接的导向箱（40），所述导向箱（40）上的固定连接有稳定架（42），所述稳定架（42）上转动连接有导向轮（41），所述导向箱（40）内固定连接多个第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有移动轮一（43），所述焊丝（37）位于两个所述移动轮一（43）之间；

经过第三气压缸（28）的工作，使得上侧的平衡板（26）进行移动或者倾斜，进而实现钢杆的角度调节，适应不同的工作需要，同时经过第二气压缸（17）的工作，进行不同工作的支撑，同时经过摄像头（36）进行摄像，机械臂（38）进行调节，经过气泵（11）的工作，进行必要的执行，最后经过移动轮二（25）带动整个装置移动，然后实现装置的工作。

2.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接装置，其特征在于，所述导向箱（40）的底部固定连接有接触块（45），所述接触块（45）的外侧固定连接有防护圈（44）。

3.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接装置，其特征在于，所述工作台（3）内设置有用于容纳移动箱（8）的导向槽，所述移动轮二（25）位于导向槽内。

4.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接装置，其特征在于，所述过滤腔（21）内设置有多个与处理箱（19）固定连接的导向板（10），位于最底部的所述导向板（10）上连接有导气管（22），所述导气管（22）的另一端固定连接有与处理箱（19）固定连接有辅助箱（20），所述辅助箱（20）的一侧连接有辅助管。

5.如权利要求1-4任一一项所述的一种建筑钢结构自动焊装置的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：连接各个装置中各个电器，然后设定程序，进行准备；

S2：将钢杆放置到夹持套（27）内，控制液压缸，进行角度的调节，同时经过程序的控制，机械臂（38）和电动升降器（4）工作，进行各个角度的焊接，完成焊接；

S3：移动执行机构（7），卸去焊接好的装置；

S4：检测，收纳。