CN114749834B - 一种高强度钢结构制作成型装置及制作成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度钢结构制作成型装置及制作成型工艺，通过设有的固定装置、爬升装置和连接装置协同完成施工中钢结构的制作。本发明可以解决人工制作时，人工先将钢板放置在安装位置，再使用焊接设备将二者焊接相连，人工拼接易偏移，且人工拼装一次只能对一个钢板进行拼接后焊接，使得钢结构制作效率低以及通过现有设备只能在厂房内对钢结构进行制作，制作完成后再运输至施工现场安装使用，不能在施工中直接使用，且现有设备难以调节钢板的安装角度，使得设备适用性低，提高制作成本等问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构制作技术领域，具体的说是一种高强度钢结构制作成型装置及制作成型工艺。
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，其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。钢结构的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，且施工简单，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构制作过程中，一般将钢板焊接在钢柱或钢梁上。
通过现有技术对钢结构进行制作时,常存在以下问题：
(1)通过人工制作的方式制作钢结构时，通常先通过人工将钢板放置在安装位置，再通过人工使用焊接设备将二者焊接相连，人工拼接易偏移，且人工拼装一次只能对一个钢板进行拼接后焊接，从而使得钢结构制作效率低。
(2)通过现有钢结构制作设备对钢结构进行制作时，通常只能在厂房内对其进行制作，制作完成后再运输至施工现场安装使用，不能在施工中直接使用，且现有设备难以调节钢板的安装角度，使得设备适用性低，提高制作成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高强度钢结构制作成型装置，包括固定装置、爬升装置和连接装置，所述固定装置下端安装有爬升装置，固定装置上端沿其周向均匀安装有连接装置。
所述固定装置包括固定板、旋转螺杆、固定块、导向杆、旋转电机和导杆，固定板中部通过螺纹配合的方式安装有旋转螺杆，且旋转螺杆沿固定板周向均匀布置，旋转螺杆内端通过转动的方式安装有固定块，固定块靠近固定板的一端对称安装有两个导向杆，导向杆外端通过滑动的方式安装在固定板内，旋转螺杆外端与旋转电机的输出端相连，旋转电机上端通过滑动的方式安装有导杆，导杆安装在固定板外侧。
所述爬升装置包括连接板、U形架、摩擦轮、锁紧螺杆、导向板、爬升电机、导向柱和导向块，固定板下端前后对称安装有连接板，连接板下侧通过滑动的方式安装有U形架，U形架内侧通过转动的方式安装有摩擦轮，U形架外侧中部通过螺纹配合的方式安装有锁紧螺杆，锁紧螺杆内端通过转动的方式安装在连接板外端，连接板左右对称安装有导向板，摩擦轮两端均通过滑动的方式安装在设置在导向板内，摩擦轮右端与爬升电机的输出端相连，爬升电机上下对称安装有导向柱，导向柱外侧均通过滑动的方式安装有导向块，导向块安装在连接板侧边。
所述连接装置包括支撑板、转动板、滑动杆、滑动板、连接弹簧、夹紧气缸和液压缸，固定板上侧外端安装有支撑板，支撑板上端靠近固定板的一侧通过转动的方式安装有转动板，转动板侧边均通过滑动的方式左右对称安装有滑动杆，位于转动板同侧的滑动杆外端通过滑动板相连，滑动板与转动板之间通过连接弹簧相连，且连接弹簧套设在滑动杆外侧，转动板靠近固定板的一侧下端对称安装有夹紧气缸，夹紧气缸的伸出端与滑动板下端相连，支撑板外端开设有矩形槽，矩形槽内通过转动的方式安装有液压缸，液压缸的伸出端通过转动方式与转动板下端外侧相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板包括一号围板、二号围板和锁紧螺栓，一号围板缺口处通过卡接的方式安装有二号围板，二号围板与一号围板之间通过锁紧螺栓锁紧固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定块为弧形结构，且弧形结构内侧设置有锯齿形凸起。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摩擦轮为中部内凹的圆柱体，内凹的圆柱体外侧设置有橡胶，橡胶外侧设置有防滑纹路。
作为本发明的一种优选技术方案，所述导向板中部开设有滑槽，摩擦轮两端通过滑动的方式设置在滑槽内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动板为U形结构，且转动板内侧水平段上均匀设置有永磁铁。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动杆内端设置有挡板，挡板的工作面上设置有矩形块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述一号围板两端设置有T形块，二号围板两端开设有T形槽，一号围板与二号围板之间通过T形块与T形槽相卡接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明通过设有的爬升装置和连接装置在施工中同时将多个钢板拼接在钢柱的指定位置，避免人工拼接发生偏移的情况，同时提高制作效率，且通过设有的连接装置对钢板的安装角度进行实时调节，适应制作不同形状的钢结构，提高设备的适用性，降低生产成本。
2.本发明通过设有的锁紧螺杆调节摩擦轮之间的距离，使得连接装置将钢板拼接在不同直径的钢柱外侧，从而提高设备的适用性，且通过设有的爬升电机带动摩擦轮旋转，使得摩擦轮通过连接装置带动钢板移动至钢柱指定安装位置，避免人工拼接发生偏移的情况。
3.本发明通过设有的夹紧气缸带动滑动板与滑动杆向转动板内侧移动，使得滑动杆将不同大小规格钢板夹紧固定，且通过液压缸带动转动板外端翘起，使得转动板带动钢板绕支撑板转动，从而调节钢板的焊接角度，进而制作出不同形状的钢结构，降低制作成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明工作时的立体结构示意图。
图2是本发明工作时的俯视图。
图3是本发明图2的A-A向剖视图。
图4是本发明图2的B-B向剖视图。
图5是本发明固定装置与爬升装置之间的立体结构示意图。
图6是本发明固定块的立体结构示意图。
图7是本发明摩擦轮的立体结构示意图。
图8是本发明滑动杆的立体结构示意图。
图9是本发明转动板、滑动板与夹紧气缸之间的立体结构示意图。
图中：1、固定装置；2、爬升装置；3、连接装置；11、固定板；12、旋转螺杆；13、固定块；14、导向杆；15、旋转电机；16、导杆；111、一号围板；112、二号围板；113、锁紧螺栓；21、连接板；22、U形架；23、摩擦轮；24、锁紧螺杆；25、导向板；26、爬升电机；27、导向柱；28、导向块；31、支撑板；32、转动板；33、滑动杆；34、滑动板；35、连接弹簧；36、夹紧气缸；37、液压缸。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图9，对本发明进行进一步阐述。
参阅图1和图2，一种高强度钢结构制作成型装置，包括固定装置1、爬升装置2和连接装置3，所述固定装置1下端安装有爬升装置2，固定装置1上端沿其周向均匀安装有连接装置3。
参阅图1、图2、图3和图5，所述固定装置1包括固定板11、旋转螺杆12、固定块13、导向杆14、旋转电机15和导杆16，固定板11中部通过螺纹配合的方式安装有旋转螺杆12，且旋转螺杆12沿固定板11周向均匀布置，旋转螺杆12内端通过转动的方式安装有固定块13，固定块13靠近固定板11的一端对称安装有两个导向杆14，导向杆14外端通过滑动的方式安装在固定板11内，旋转螺杆12外端与旋转电机15的输出端相连，旋转电机15上端通过滑动的方式安装有导杆16，导杆16安装在固定板11外侧；所述固定板11包括一号围板111、二号围板112和锁紧螺栓113，一号围板111缺口处通过卡接的方式安装有二号围板112，二号围板112与一号围板111之间通过锁紧螺栓113锁紧固定。
通过人工旋转锁紧螺栓113，使得锁紧螺栓113解除对一号围板111与二号围板112的锁紧固定，从而方便人工将一号围板111与二号围板112分离，一号围板111与二号围板112分离后，先通过人工使用一号围板111与二号围板112将竖直钢管套住，并将一号围板111与二号围板112相卡接，再通过锁紧螺栓113将二者锁紧固定成整体，一号围板111与二号围板112相连后，通过旋转电机15带动旋转螺杆12旋转，使得旋转电机15沿导杆16移动，从而使得旋转螺杆12带动固定块13与导向杆14向固定板11中轴线位置移动，进而使得固定块13靠近并轻微贴合在竖直钢管外侧或使得固定块13与竖直钢管之间存有间隙，方便爬升装置2带动设备沿竖直钢管移动至指定位置，爬升装置2带动设备移动至指定位置后，旋转电机15带动旋转螺杆12继续旋转，使得固定块13靠近竖直钢管外侧，从而使得固定块13将设备位置锁紧固定在竖直钢管外侧，方便将钢板安装在竖直圆管外侧。
参阅图6，所述固定块13为弧形结构，且弧形结构内侧设置有锯齿形凸起，弧形结构的固定块13方便将设备锁紧固定在不同直径的竖直钢管外侧，且弧形结构内侧设有的锯齿形凸起方便将设备卡死固定在竖直钢管外侧，避免设备发生滑动的情况。
参阅图1和图5，所述一号围板111两端设置有T形块，二号围板112两端开设有T形槽，一号围板111与二号围板112之间通过T形块与T形槽相卡接，人工通过T形块将一号围板111两端卡入二号围板112两端的T形槽内，使得一号围板111与二号围板112拼接固定，方便锁紧螺栓113将二者锁紧固定成整体。
参阅图1、图4和图5，所述爬升装置2包括连接板21、U形架22、摩擦轮23、锁紧螺杆24、导向板25、爬升电机26、导向柱27和导向块28，固定板11下端前后对称安装有连接板21，连接板21下侧通过滑动的方式安装有U形架22，U形架22内侧通过转动的方式安装有摩擦轮23，U形架22外侧中部通过螺纹配合的方式安装有锁紧螺杆24，锁紧螺杆24内端通过转动的方式安装在连接板21外端，连接板21左右对称安装有导向板25，摩擦轮23两端均通过滑动的方式安装在设置在导向板25内，摩擦轮23右端与爬升电机26的输出端相连，爬升电机26上下对称安装有导向柱27，导向柱27外侧均通过滑动的方式安装有导向块28，导向块28安装在连接板21侧边。
竖直钢管处于一号围板111与二号围板112之间，且固定块13靠近并轻微贴合在竖直钢管外侧后，通过人工旋转锁紧螺杆24，使得锁紧螺杆24带动U形架22沿连接板21内移，从而使得U形架22带动摩擦轮23靠近并紧密贴合在竖直钢管外侧，进而使得设备通过摩擦轮23卡紧固定在竖直钢管外侧，且调节摩擦轮23之间距离时，通过爬升电机26带动导向柱27沿导向块28移动，从而使得导向柱27与导向块28对爬升电机26进行导向限位，保证爬升电机26输出端的中轴线始终与摩擦轮23的中轴线在同一直线上，爬升电机26与摩擦轮23位置调节过程中，通过导向板25对二者进行支撑限位，避免由于设备自身重力导致U形架22发生损坏的情况，同时通过爬升电机26带动摩擦轮23旋转，使得摩擦轮23通过连接装置3带动待焊接的钢板沿竖直钢管移动至指定位置，待焊接的钢板处于指定位置后，通过旋转电机15带动旋转螺杆12继续旋转，使得固定块13靠近竖直钢管外侧，从而使得固定块13将设备位置锁紧固定在竖直钢管外侧。
参阅图7，所述摩擦轮23为中部内凹的圆柱体，内凹的圆柱体外侧设置有橡胶，橡胶外侧设置有防滑纹路，中部为内凹的圆柱体结构的摩擦轮23方便贴合在不同直径的竖直钢管外侧，橡胶避免摩擦轮23损坏竖直钢管，同时橡胶外侧设有的防滑纹路方便增大摩擦轮23与竖直钢管之间的摩擦，避免设备发生滑动等情况。
参阅图1，所述导向板25中部开设有滑槽，摩擦轮23两端通过滑动的方式设置在滑槽内，滑槽方便摩擦轮23沿导向板25滑动，同时对摩擦轮23起支撑限位的作用，方便调节摩擦轮23之间的距离，使得摩擦轮23对不同直径的竖直钢管进行夹紧，便于摩擦轮23通过连接装置3带动待焊接的钢板沿不同直径的竖直钢管移动，提高设备的适用性。
参阅图1、图2、图3和图9，所述连接装置3包括支撑板31、转动板32、滑动杆33、滑动板34、连接弹簧35、夹紧气缸36和液压缸37，固定板11上侧外端安装有支撑板31，支撑板31上端靠近固定板11的一侧通过转动的方式安装有转动板32，转动板32侧边均通过滑动的方式左右对称安装有滑动杆33，位于转动板32同侧的滑动杆33外端通过滑动板34相连，滑动板34与转动板32之间通过连接弹簧35相连，且连接弹簧35套设在滑动杆33外侧，转动板32靠近固定板11的一侧下端对称安装有夹紧气缸36，夹紧气缸36的伸出端与滑动板34下端相连，支撑板31外端开设有矩形槽，矩形槽内通过转动的方式安装有液压缸37，液压缸37的伸出端通过转动方式与转动板32下端外侧相连。
摩擦轮23将设备卡紧固定在竖直钢管外侧后，通过人工将待焊接的钢板的一端放置在转动板32上，且夹紧气缸36通过滑动板34带动滑动杆33向转动板32内侧移动，使得位于转动板32两侧的滑动杆33将待焊接的钢板夹紧固定，待焊接的钢板接近固定后，摩擦轮23通过转动板32带动待焊接的钢板沿竖直钢管移动至指定位置，且通过液压缸37带动转动板32外端翘起，使得转动板32带动待焊接的钢板绕支撑板31靠近竖直钢管的一侧转动，从而调节待焊接钢板的焊接角度，带焊接钢板的焊接角度调节完成后，通过人工或机械的方式将钢板焊接固定在竖直钢管外侧。
钢板与竖直钢管焊接完成后，夹紧气缸36通过滑动板34带动滑动杆33向转动板32外侧移动，使得位于转动板32两侧的滑动杆33解除钢板夹紧固定，且通过旋转电机15带动旋转螺杆12反向旋转，使得旋转螺杆12带动固定块13与导向杆14远离竖直钢管，从而使得固定块13解除对设备的固定，设备固定解除后，通过爬升电机26带动摩擦轮23反向旋转，使得摩擦轮23带动沿竖直钢管落下，方便继续上料焊接或取下设备。
参阅图9，所述转动板32为U形结构，且转动板32内侧水平段上均匀设置有永磁铁，永磁铁方便转动板32吸附待焊接钢板，便于转动板32锁紧固定待焊接钢板。
参阅图8，所述滑动杆33内端设置有挡板，挡板的工作面上设置有矩形块，挡板方便增大滑动杆33与待焊接钢板之间的接触面积，挡板的工作面上设有的矩形块避免滑动杆33与待焊接钢板之间发生滑动的情况。
该高强度钢结构制作成型装置的具体制作成型工艺包括以下步骤：
S1.安装设备：通过锁紧螺栓113解除对一号围板111与二号围板112的锁紧固定，方便将一号围板111与二号围板112分离后将竖直钢管套住，竖直钢管套住处于一号围板111与二号围板112之间后，人工将二者卡接后通过锁紧螺栓113锁紧固定成整体，且通过旋转电机15带动旋转螺杆12旋转，使得旋转螺杆12带动固定块13靠近并轻微贴合在竖直钢管外侧，同时通过人工旋转锁紧螺杆24，使得锁紧螺杆24通过U形架22带动摩擦轮23靠近并紧密贴合在竖直钢管外侧，进而使得设备通过摩擦轮23卡紧固定在竖直钢管外侧。
S2.上料处理；设备安装完成后，通过人工将待焊接的钢板的一端放置在转动板32上，且夹紧气缸36通过滑动板34带动滑动杆33向转动板32内侧移动，使得位于转动板32两侧的滑动杆33将待焊接的钢板夹紧固定。
S3.调节位置：钢板上料后，通过爬升电机26带动摩擦轮23旋转，使得摩擦轮23通过转动板32带动钢板沿竖直钢管移动至指定位置，钢板处于指定位置后，通过旋转电机15带动旋转螺杆12继续旋转，使得固定块13接续靠近竖直钢管并将设备锁紧固定，且通过液压缸37带动转动板32外端翘起，使得转动板32带动钢板绕支撑板31靠近竖直钢管的一侧转动，从而调节带焊接钢板的焊接角度。
S4.焊接处理：钢板焊接位置调节完成后，通过人工或机械的方式将钢板焊接在竖直钢管外侧。
S5.下料处理：钢板焊接完成后，夹紧气缸36通过滑动板34带动滑动杆33远离并解除对钢板夹紧固定，且通过旋转电机15带动旋转螺杆12反向旋转，使得旋转螺杆12带动固定块13与导向杆14解除对设备的固定，使得固定块13与竖直钢板之间存有间隙或轻微贴在其表面，设备固定解除后，通过爬升电机26带动摩擦轮23反向旋转，使得摩擦轮23带动沿竖直钢管落下，方便继续上料焊接或取下设备。
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的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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种高强度钢结构制作成型装置，包括固定装置(1)、爬升装置(2)和连接装置(3)，其特征在于：所述固定装置(1)下端安装有爬升装置(2)，固定装置(1)上端沿其周向均匀安装有连接装置(3)；其中：
所述固定装置(1)包括固定板(11)、旋转螺杆(12)、固定块(13)、导向杆(14)、旋转电机(15)和导杆(16)，固定板(11)中部通过螺纹配合的方式安装有旋转螺杆(12)，且旋转螺杆(12)沿固定板(11)周向均匀布置，旋转螺杆(12)内端通过转动的方式安装有固定块(13)，固定块(13)靠近固定板(11)的一端对称安装有两个导向杆(14)，导向杆(14)外端通过滑动的方式安装在固定板(11)内，旋转螺杆(12)外端与旋转电机(15)的输出端相连，旋转电机(15)上端通过滑动的方式安装有导杆(16)，导杆(16)安装在固定板(11)外侧；
所述爬升装置(2)包括连接板(21)、U形架(22)、摩擦轮(23)、锁紧螺杆(24)、导向板(25)、爬升电机(26)、导向柱(27)和导向块(28)，固定板(11)下端前后对称安装有连接板(21)，连接板(21)下侧通过滑动的方式安装有U形架(22)，U形架(22)内侧通过转动的方式安装有摩擦轮(23)，U形架(22)外侧中部通过螺纹配合的方式安装有锁紧螺杆(24)，锁紧螺杆(24)内端通过转动的方式安装在连接板(21)外端，连接板(21)左右对称安装有导向板(25)，摩擦轮(23)两端均通过滑动的方式安装在设置在导向板(25)内，摩擦轮(23)右端与爬升电机(26)的输出端相连，爬升电机(26)上下对称安装有导向柱(27)，导向柱(27)外侧均通过滑动的方式安装有导向块(28)，导向块(28)安装在连接板(21)侧边；
所述连接装置(3)包括支撑板(31)、转动板(32)、滑动杆(33)、滑动板(34)、连接弹簧(35)、夹紧气缸(36)和液压缸(37)，固定板(11)上侧外端安装有支撑板(31)，支撑板(31)上端靠近固定板(11)的一侧通过转动的方式安装有转动板(32)，转动板(32)侧边均通过滑动的方式左右对称安装有滑动杆(33)，位于转动板(32)同侧的滑动杆(33)外端通过滑动板(34)相连，滑动板(34)与转动板(32)之间通过连接弹簧(35)相连，且连接弹簧(35)套设在滑动杆(33)外侧，转动板(32)靠近固定板(11)的一侧下端对称安装有夹紧气缸(36)，夹紧气缸(36)的伸出端与滑动板(34)下端相连，支撑板(31)外端开设有矩形槽，矩形槽内通过转动的方式安装有液压缸(37)，液压缸(37)的伸出端通过转动方式与转动板(32)下端外侧相连。
2.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述固定板(11)包括一号围板(111)、二号围板(112)和锁紧螺栓(113)，一号围板(111)缺口处通过卡接的方式安装有二号围板(112)，二号围板(112)与一号围板(111)之间通过锁紧螺栓(113)锁紧固定。
3.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述固定块(13)为弧形结构，且弧形结构内侧设置有锯齿形凸起。
4.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述摩擦轮(23)为中部内凹的圆柱体，内凹的圆柱体外侧设置有橡胶，橡胶外侧设置有防滑纹路。
5.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述导向板(25)中部开设有滑槽，摩擦轮(23)两端通过滑动的方式设置在滑槽内。
6.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述转动板(32)为U形结构，且转动板(32)内侧水平段上均匀设置有永磁铁。
7.根据权利要求1所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述滑动杆(33)内端设置有挡板，挡板的工作面上设置有矩形块。
8.根据权利要求2所述的一种高强度钢结构制作成型装置，其特征在于：所述一号围板(111)两端设置有T形块，二号围板(112)两端开设有T形槽，一号围板(111)与二号围板(112)之间通过T形块与T形槽相卡接。
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