CN114850770A - 钢梁附件焊接用变位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢梁附件焊接用变位系统，包括底座，底座上设有避让建筑钢梁并向上敞口设置的变位空间；底座上位于变位空间的底部处安装有可绕建筑钢梁转动的变位旋转装置，且变位旋转装置可双向分别旋转至少90°设置，变位旋转装置上安装有可伸至建筑钢梁处的第一固定装置，底座上还安装有在变位后向上伸至建筑钢梁处进行接替固定的第二固定装置。本发明实现了建筑钢梁翻转变位全自动运行，变位效率高，且建筑钢梁全程被有效固定，避免了钢梁砸人砸物问题。变位空间的敞口、变位旋转装置和第二固定装置的低高度，使得建筑钢梁能完全暴露，使其能适应各种位置附件进行焊接，并容易配套形成全自动化附件焊接作业。

Description

钢梁附件焊接用变位系统
技术领域
本发明涉及钢梁焊接技术领域，尤其涉及一种钢梁附件焊接用变位系统。
背景技术
建筑钢梁因强度高、自重轻、塑性好等优点，在厂房、场馆、超高层等大跨度、超高型或者超重型建筑物中使用广泛。在生产建筑钢梁的过程中，根据钢梁连接等多种需求，其上均灵活设计和焊接有各种各样的附件。这些附件目前主要依靠人工焊接完成，但因附件多存在于钢梁多个侧面位置，所以在附件焊接过程当中，必定涉及到建筑钢梁的翻转问题。目前建筑钢梁的翻转为人工利用行车和特定的工装等操作完成，该种翻转方式特别依赖于场地的宽阔程度和人工对行车的操作熟练度等多种因素，每次翻转都特别费时费力，而且工装砸损问题和人身安全问题等较为突出。为此需提供一种能配合附件焊接，安全进行钢梁翻转变位的设备，来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现建筑钢梁全自动翻转变位，变位效率高，有效避免钢梁砸人砸物问题，且能适应各种位置附件进行焊接的钢梁附件焊接用变位系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：钢梁附件焊接用变位系统，包括底座，所述底座上设有避让建筑钢梁并向上敞口设置的变位空间；所述底座上位于所述变位空间的底部处安装有可绕建筑钢梁转动的变位旋转装置，且所述变位旋转装置可双向分别旋转至少90°设置，所述变位旋转装置上安装有可伸至建筑钢梁处的第一固定装置，所述底座上还安装有在变位后向上伸至建筑钢梁处进行接替固定的第二固定装置。
作为优选的技术方案，所述变位旋转装置包括安装在所述底座上的第一旋转座，所述第一旋转座与所述底座之间设有第一旋转导向机构和第一旋转驱动机构；所述第一旋转座上安装有可同心转动的第二旋转座，所述第二旋转座与所述第一旋转座之间设有第二旋转导向机构和第二旋转驱动机构；所述第二旋转座上安装所述第一固定装置。
作为优选的技术方案，所述第一旋转导向机构包括两固定设置在所述底座上并同心设置的第一弧形导轨，所述第一旋转座上设有与两所述第一弧形导轨分别对应的第一导向轮组，两所述第一导向轮组同在两所述第一弧形导轨之间或者同在两所述第一弧形导轨之外设置。
作为优选的技术方案，所述第一旋转驱动机构包括安装在所述底座上的第一旋转驱动马达，所述第一旋转座上固定设有呈弧形设置的第一旋转传动齿条，所述第一旋转驱动马达的动力端安装有与所述第一旋转传动齿条常啮合的第一旋转传动齿轮。
作为优选的技术方案，所述第二旋转导向机构包括两固定设置在所述第二旋转座上并同心设置的第二弧形导轨，所述第一旋转座上设有与两所述第二弧形导轨分别对应的第二导向轮组，两所述第二导向轮组同在两所述第二弧形导轨之间或者同在两所述第二弧形导轨之外设置。
作为优选的技术方案，所述第二旋转驱动机构包括固定设置在所述底座上并呈弧形设置的第二旋转主动齿条，所述第一旋转座上转动安装有与所述第二旋转主动齿条常啮合的第二旋转中间齿轮，所述第一旋转座上还转动安装有与所述第二旋转中间齿轮常啮合的第二旋转传动齿轮，所述第二旋转座上固定设有与所述第二旋转传动齿轮常啮合的第二旋转传动齿条。
作为优选的技术方案，所述第一固定装置包括在所述变位旋转装置上靠近或者远离所述变位空间滑动安装的一级固定座，所述一级固定座与所述变位旋转装置之间设有一级座驱动机构；所述一级固定座上沿靠近或者远离所述变位空间方向滑动安装有二级固定座，所述二级固定座与所述一级固定座之间设有二级座驱动机构；所述二级固定座上安装有第一夹持机构。
作为优选的技术方案，所述二级座驱动机构包括成对转动安装在所述一级固定座上的二级座传动轮，成对的两所述二级座传动轮之间设有二级座传动链带，所述变位旋转装置上固定设有与所述二级座传动链带的其中一直线段连接的传动固定体，所述二级固定座上固定设有与所述二级座传动链带的另一直线段连接的传动活动体。
作为优选的技术方案，所述第一夹持机构包括两相对滑动安装在所述二级固定座上的第一夹持座，所述二级固定座上转动安装有两第一夹持传动轮，两所述第一夹持传动轮之间设有第一夹持传动链带，两所述第一夹持座与所述第一夹持传动链带的两直线段之间分别连接设置，其中一所述第一夹持座与所述二级固定座之间设有第一夹持驱动缸。
作为优选的技术方案，所述第二固定装置包括在所述底座上沿靠近或者远离所述变位空间滑动安装的第二固定座，所述第二固定座与所述底座之间设有第二固定进给机构，所述第二固定座上安装有第二夹持机构。
由于采用了上述技术方案，钢梁附件焊接用变位系统，包括底座，所述底座上设有避让建筑钢梁并向上敞口设置的变位空间；所述底座上位于所述变位空间的底部处安装有可绕建筑钢梁转动的变位旋转装置，且所述变位旋转装置可双向分别旋转至少90°设置，所述变位旋转装置上安装有可伸至建筑钢梁处的第一固定装置，所述底座上还安装有在变位后向上伸至建筑钢梁处进行接替固定的第二固定装置。本发明所述变位旋转装置上的第一固定装置可对建筑钢梁进行固定，当所述变位旋转装置向一个方向转动90°时，建筑钢梁可实现90°翻转，90°翻转变位后，所述第二固定装置可接替所述第一固定装置对建筑钢梁进行固定，所述变位旋转装置可回位。当所述第二固定装置固定建筑钢梁时，所述变位旋转装置先向一个方向转动90°，所述第一固定装置接替第二固定装置对建筑钢梁进行固定，之后所述变位旋转装置回位并向另一个方向继续转动90°，建筑钢梁则实现180°翻转变位。由此实现了建筑钢梁翻转变位全自动运行，变位效率高，且建筑钢梁全程被有效固定，避免了钢梁砸人砸物问题。变位空间的敞口、变位旋转装置和第二固定装置的低高度，使得建筑钢梁能完全暴露，使其能适应各种位置附件进行焊接，并容易配套其他自动上件和自动焊接等形成全自动化附件焊接作业。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的立体结构示意图；
图2是本发明实施例变位旋转装置隐藏第二旋转座后的立体结构示意图；
图3是本发明实施例变位旋转装置隐藏第二旋转座和第一旋转座后的立体结构示意图；
图4是本发明实施例第一旋转座及其上结构的立体结构示意图；
图5是本发明实施例第二旋转座及其上结构的立体结构示意图；
图6是本发明实施例第一固定装置的立体结构示意图；
图7是图1另一视角的立体结构示意图；
图8是本发明实施例第一固定装置夹持建筑钢梁时的状态示意图；
图9是图8建筑钢梁向一侧翻转变位90°后的状态示意图；
图10是图9翻转变位后转为第二固定装置夹持建筑钢梁时的状态示意图；
图11是图10变位旋转装置回位后的状态示意图。
图中：1-底座；
2-变位旋转装置；21-第一旋转座；22-第一旋转导向机构；221-第一弧形导轨；222-第一导向轮组；23-第一旋转驱动机构；231-第一旋转驱动马达；232-第一旋转传动齿条；233-第一旋转传动齿轮；24-第二旋转座；25-第二旋转导向机构；251-第二弧形导轨；252-第二导向轮组；26-第二旋转驱动机构；261-第二旋转主动齿条；262-第二旋转中间齿轮；263-第二旋转传动齿轮；264-第二旋转传动齿条；
3-第一固定装置；31-一级固定座；32-一级座驱动机构；33-二级固定座；34-二级座驱动机构；341-二级座传动轮；342-二级座传动链带；343-传动固定体；344-传动活动体；35-第一夹持机构；351-第一夹持座；352-第一夹持传动轮；353-第一夹持传动链带；354-第一夹持驱动缸；
4-第二固定装置；41-第二固定座；42-第二固定进给机构；43-第二夹持机构；
5-建筑钢梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1至图11共同所示，钢梁附件焊接用变位系统，包括底座1，所述底座1上设有避让建筑钢梁5并向上敞口设置的变位空间。本实施例示意所述变位空间为在所述底座1上设置劣弧槽形成，这样所述底座1的顶部相比建筑钢梁5可形成较远的距离，利于建筑钢梁5暴露更多的部分，以方便进行多位置附件焊接。
所述底座1上位于所述变位空间的底部处安装有可绕建筑钢梁5转动的变位旋转装置2，且所述变位旋转装置2可双向分别旋转至少90°设置，所述变位旋转装置2上安装有可伸至建筑钢梁5处的第一固定装置3。所述变位旋转装置2的低位安装，同样可与建筑钢梁5之间形成较远的距离，利于建筑钢梁5暴露，方便多位置附件焊接。而双向至少90°的旋转，使得所述变位旋转装置2可一次性实现建筑钢梁5的90°或者180°的翻转变位。
本实施例所述变位旋转装置2包括安装在所述底座1上的第一旋转座21，所述第一旋转座21与所述底座1之间设有第一旋转导向机构22和第一旋转驱动机构23；所述第一旋转座21上安装有可同心转动的第二旋转座24，所述第二旋转座24与所述第一旋转座21之间设有第二旋转导向机构25和第二旋转驱动机构26；所述第二旋转座24上安装所述第一固定装置3。本实施例所述变位旋转装置2形成双倍行程的旋转转动，使得所述变位旋转装置2可利用所述变位空间劣弧槽下方有限的空间安装，并实现单向90°的翻转变位。
其中，所述第一旋转导向机构22包括两固定设置在所述底座1上并同心设置的第一弧形导轨221，所述第一旋转座21上设有与两所述第一弧形导轨221分别对应的第一导向轮组222，两所述第一导向轮组222同在两所述第一弧形导轨221之间设置，当然两所述第一导向轮组222同在两所述第一弧形导轨221之外设置也是可以的。通过轮轨式导向结构，可减小旋转阻力，保证翻转顺利进行。
所述第一旋转驱动机构23包括安装在所述底座1上的第一旋转驱动马达231，所述第一旋转座21上固定设有呈弧形设置的第一旋转传动齿条232，当然此处弧形应与所述第一弧形导轨221的弧形同心设置。所述第一旋转驱动马达231的动力端安装有与所述第一旋转传动齿条232常啮合的第一旋转传动齿轮233。优选地，所述第一旋转驱动马达231为伺服马达，以提高旋转控制的精确性。
所述第二旋转导向机构25包括两固定设置在所述第二旋转座24上并同心设置的第二弧形导轨251，所述第一旋转座21上设有与两所述第二弧形导轨251分别对应的第二导向轮组252，两所述第二导向轮组252同在两所述第二弧形导轨251之间或者同在两所述第二弧形导轨251之外设置。即所述第二旋转导向机构25也采用轮轨结构，同样减小旋转阻力，保证翻转顺利进行。
所述第二旋转驱动机构26包括固定设置在所述底座1上并呈弧形设置的第二旋转主动齿条261，当然此处弧形，应与所述第一旋转传动齿条232的弧形、以及所述第一弧形导轨221的弧形均为同心设置的。所述第一旋转座21上转动安装有与所述第二旋转主动齿条261常啮合的第二旋转中间齿轮262，所述第一旋转座21上还转动安装有与所述第二旋转中间齿轮262常啮合的第二旋转传动齿轮263，所述第二旋转座24上固定设有与所述第二旋转传动齿轮263常啮合的第二旋转传动齿条264。
当所述第一旋转座21被驱动旋转时，所述第二旋转中间齿轮262受所述第二旋转主动齿条261的啮合作用，在所述第一旋转座21上从动转动，其从动转动使得与其常啮合的所述第二旋转传动齿轮263发生反向转动，该反向转动再使得与其常啮合的所述第二旋转传动齿条264发生与所述第一旋转座21同向的转动，即所述第二旋转座24发生与第一旋转座21的同向转动，且所述第二旋转座24相对于所述第一旋转座21的角速度，与所述第一旋转座21相对于底座1的角速度相同，所述第二旋转座24实现双行程旋转。所以只要所述第一旋转座21被驱动旋转45°，所述第二旋转座24即可同步发生90°的旋转。
所述第一固定装置3包括在所述变位旋转装置2上靠近或者远离所述变位空间滑动安装的一级固定座31，所述一级固定座31与所述变位旋转装置2之间设有一级座驱动机构32。对于本实施例来说，所述一级固定座31为安装在所述第二旋转座24上的，所述一级座驱动机构32通过马达配合螺旋传动实现。所述一级固定座31上沿靠近或者远离所述变位空间方向滑动安装有二级固定座33，所述二级固定座33与所述一级固定座31之间设有二级座驱动机构34；所述二级固定座33上安装有第一夹持机构35。本实施例所述第一固定装置3形成双伸缩结构，可利用所述变位旋转装置2中第二旋转座24上较小的空间，实现较大行程的外伸，且使得所述第一固定装置3在不使用时可退回距离建筑钢梁5较远的位置，同样利于建筑钢梁5暴露，方便多位置附件焊接。
本实施例所述二级座驱动机构34包括成对转动安装在所述一级固定座31上的二级座传动轮341，成对的两所述二级座传动轮341之间设有二级座传动链带342，所述变位旋转装置2上固定设有与所述二级座传动链带342的其中一直线段连接的传动固定体343，所述二级固定座33上固定设有与所述二级座传动链带342的另一直线段连接的传动活动体344。当所述一级固定座31被驱动直线滑动时，成对的所述二级座传动轮341同步进行直线运动，受所述传动固定体343的固定连接作用，其连接的直线段相对于所述一级固定座31产生反向直线运动，相对应地另一直线段产生相对于所述一级固定座31同向的直线运动，因此通过传动活动体344与该直线段相连的二级固定座33，即产生与所述一级固定座31同向的直线运动，且在同一时间所述二级固定座33的行程为所述一级固定座31的两倍。
本实施例所述第一夹持机构35包括两相对滑动安装在所述二级固定座33上的第一夹持座351，所述二级固定座33上转动安装有两第一夹持传动轮352，两所述第一夹持传动轮352之间设有第一夹持传动链带353，两所述第一夹持座351与所述第一夹持传动链带353的两直线段之间分别连接设置，其中一所述第一夹持座351与所述二级固定座33之间设有第一夹持驱动缸354。两所述第一夹持座351通过传动链带两个直线段活动方向相反的原理，实现同步夹持或者同步解除夹持。
所述底座1上还安装有在变位后向上伸至建筑钢梁5处进行接替固定的第二固定装置4。本实施例所述第二固定装置4包括在所述底座1上沿靠近或者远离所述变位空间滑动安装的第二固定座41，所述第二固定座41与所述底座1之间设有第二固定进给机构42，所述第二固定座41上安装有第二夹持机构43。
所述第二固定装置4不存在旋转的配合，所以其可利用所述底座1上变位空间下部更多的空间，因此直接利用单行程即可实现进给。所述第二固定装置4较低位置的设置，同样利于建筑钢梁5暴露，方便多位置附件焊接。其中所述第二固定进给机构42可采用马达配合螺旋传动实现，所述第二夹持机构43与所述第一夹持机构35结构原理相似，在此不再赘述。
本实施例在使用时应至少两套一起使用，以形成多点支撑，提高翻转变位过程的可靠性。建筑钢梁5被送至所述变位空间处后，所述变位旋转装置2上的第一固定装置3可对建筑钢梁5进行固定，当所述变位旋转装置2向一个方向转动90°时，建筑钢梁5可实现90°翻转，90°翻转变位后，所述第二固定装置4可接替所述第一固定装置3对建筑钢梁5进行固定，所述变位旋转装置2可回位。当所述第二固定装置4固定建筑钢梁5时，所述变位旋转装置2先向一个方向转动90°，所述第一固定装置3接替第二固定装置4对建筑钢梁5进行固定，所述第二固定装置4回位；之后所述变位旋转装置2回位并向另一个方向继续转动90°，建筑钢梁5则实现180°翻转变位。由此实现了建筑钢梁5翻转变位全自动运行，变位效率高，且建筑钢梁5全程被有效固定，避免了钢梁砸人砸物问题。变位空间的敞口、变位旋转装置2和第二固定装置4的低高度，使得建筑钢梁5能完全暴露，使其能适应各种位置附件进行焊接，并容易配套其他自动上件和自动焊接等形成全自动化附件焊接作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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。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 (10)

1.钢梁附件焊接用变位系统，包括底座，其特征在于：所述底座上设有避让建筑钢梁并向上敞口设置的变位空间；所述底座上位于所述变位空间的底部处安装有可绕建筑钢梁转动的变位旋转装置，且所述变位旋转装置可双向分别旋转至少90°设置，所述变位旋转装置上安装有可伸至建筑钢梁处的第一固定装置，所述底座上还安装有在变位后向上伸至建筑钢梁处进行接替固定的第二固定装置。
2.如权利要求1所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述变位旋转装置包括安装在所述底座上的第一旋转座，所述第一旋转座与所述底座之间设有第一旋转导向机构和第一旋转驱动机构；所述第一旋转座上安装有可同心转动的第二旋转座，所述第二旋转座与所述第一旋转座之间设有第二旋转导向机构和第二旋转驱动机构；所述第二旋转座上安装所述第一固定装置。
3.如权利要求2所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第一旋转导向机构包括两固定设置在所述底座上并同心设置的第一弧形导轨，所述第一旋转座上设有与两所述第一弧形导轨分别对应的第一导向轮组，两所述第一导向轮组同在两所述第一弧形导轨之间或者同在两所述第一弧形导轨之外设置。
4.如权利要求2所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第一旋转驱动机构包括安装在所述底座上的第一旋转驱动马达，所述第一旋转座上固定设有呈弧形设置的第一旋转传动齿条，所述第一旋转驱动马达的动力端安装有与所述第一旋转传动齿条常啮合的第一旋转传动齿轮。
5.如权利要求2所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第二旋转导向机构包括两固定设置在所述第二旋转座上并同心设置的第二弧形导轨，所述第一旋转座上设有与两所述第二弧形导轨分别对应的第二导向轮组，两所述第二导向轮组同在两所述第二弧形导轨之间或者同在两所述第二弧形导轨之外设置。
6.如权利要求2所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第二旋转驱动机构包括固定设置在所述底座上并呈弧形设置的第二旋转主动齿条，所述第一旋转座上转动安装有与所述第二旋转主动齿条常啮合的第二旋转中间齿轮，所述第一旋转座上还转动安装有与所述第二旋转中间齿轮常啮合的第二旋转传动齿轮，所述第二旋转座上固定设有与所述第二旋转传动齿轮常啮合的第二旋转传动齿条。
7.如权利要求1所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第一固定装置包括在所述变位旋转装置上靠近或者远离所述变位空间滑动安装的一级固定座，所述一级固定座与所述变位旋转装置之间设有一级座驱动机构；所述一级固定座上沿靠近或者远离所述变位空间方向滑动安装有二级固定座，所述二级固定座与所述一级固定座之间设有二级座驱动机构；所述二级固定座上安装有第一夹持机构。
8.如权利要求7所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述二级座驱动机构包括成对转动安装在所述一级固定座上的二级座传动轮，成对的两所述二级座传动轮之间设有二级座传动链带，所述变位旋转装置上固定设有与所述二级座传动链带的其中一直线段连接的传动固定体，所述二级固定座上固定设有与所述二级座传动链带的另一直线段连接的传动活动体。
9.如权利要求7所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第一夹持机构包括两相对滑动安装在所述二级固定座上的第一夹持座，所述二级固定座上转动安装有两第一夹持传动轮，两所述第一夹持传动轮之间设有第一夹持传动链带，两所述第一夹持座与所述第一夹持传动链带的两直线段之间分别连接设置，其中一所述第一夹持座与所述二级固定座之间设有第一夹持驱动缸。
10.如权利要求1所述的钢梁附件焊接用变位系统，其特征在于：所述第二固定装置包括在所述底座上沿靠近或者远离所述变位空间滑动安装的第二固定座，所述第二固定座与所述底座之间设有第二固定进给机构，所述第二固定座上安装有第二夹持机构。
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