CN115582652A - 墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备及焊接方法，设备包括床身、焊接装置、定位装置、夹持进料装置和进料托架；所述定位装置的机架固定在床身上，机架上设置有向下定位龙骨的下压气缸，下压气缸的活塞杆端设有横跨两龙骨的压杆，该活塞杆端还连接有垂直于龙骨的定位杆，当压杆下降压紧在两龙骨上时，该定位杆位于两龙骨之间的连接配件安装位置；所述夹持进料装置包括与行走装置连接的夹持机构。本发明对于立体架构的“加强轻钢龙骨组件”，能实现龙骨与连接配件的自动化批量焊接，并且设备结构简单，焊接质量稳定统一，生产效率高，有利于装配式建筑用墙板的推广使用。

Description

墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域用龙骨的焊接设备，特别是涉及一种墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备及焊接方法。

背景技术

在钢结构工程的装配式建筑领域中，需要用到复合墙板，墙板内都会使用轻钢龙骨作为骨架，但是使用市场上现有的冷弯薄壁轻钢龙骨直接作为骨架强度差，也有采用轻钢方管框架的，但是需要在施工现场人工焊接制作、不能满足标准化、规模化生产，且质量不稳定，施工效率低。为满足更高的复合墙板强度和抗震要求，申请人开发了一种如中国实用新型申请CN2022216747950的“加强轻钢龙骨组件”，其包括两个具有两第一侧板的槽形龙骨，两槽形龙骨的内凹槽相对置，两龙骨由若干具有两个第二侧板的槽形连接件连接成组件，连接件的两第二侧板根部的两侧设有缺口，槽形龙骨的两第一侧板插入该缺口，槽形龙骨第一侧板位于连接件第二侧板内侧且两板相平行，连接件的第二侧板的内侧面设置有突出的碰焊触点。这种“加强轻钢龙骨组件”强度高，并且若干“加强轻钢龙骨组件”的槽形连接件便于与贯通的横向贯通件连接。但是这种“加强轻钢龙骨组件”需要批量生产，如果是现有的人工焊接方式，生产效率低，质量不稳定。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供一种墙体用加强轻钢龙骨组件的自动焊接设备及焊接方法，其能针对立体架构的“加强轻钢龙骨组件”实现批量焊接，并且设备结构简单，焊接质量稳定统一，生产效率高。

为达到上述之目的，本发明提供的技术方案是：

一种墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，包括床身和焊接装置，所述床身上在焊接装置的一侧还依次设置有定位装置、夹持进料装置和进料托架；所述定位装置的机架固定在床身上，机架上设置有向下定位龙骨的下压气缸，下压气缸的活塞杆端设有横跨两龙骨的压杆，该活塞杆端还连接有垂直于龙骨的定位杆，当压杆下降压紧在两龙骨上时，该定位杆位于两龙骨之间的连接配件安装位置；

所述夹持进料装置包括与行走装置连接的夹持机构，夹持机构设有一对左、右定位块；所述焊接装置包括下焊头和可升降的上焊头，所述进料托架包括形成两个定位槽的4根立柱，两根平行的龙骨后端分别置于所述定位槽中，当所述压杆压紧龙骨时，将连接配件安装于定位杆处的两龙骨之间，当压杆和定位杆上行后，夹持进料装置将两龙骨送料前行直至连接配件置于焊接装置处。

采用上述技术方案，通过巧妙设置定位装置的结构和升降控制，实现床身上安装连接配件和焊接时的位置定位，通过设置夹持进料装置实现龙骨在床身上纵向移动的送料，夹持进料装置包括与行走装置连接的夹持机构，夹持机构设有一对左、右定位块，左、右定位块也可作为两龙骨前端的导向块，两龙骨的后端分别置于进料托架的定位槽中，实现龙骨在床身上宽度方向的定位，从而实现自动送料、安装连接配件和焊接的持续进行；由定位杆与焊接装置之间的位置保证同一个“加强轻钢龙骨组件”上的各连接配件的间距相等，也就轻易保证了墙板中各个“加强轻钢龙骨组件”的连接配件等高，实现横向贯通件水平连接各“加强轻钢龙骨组件”。通过调整定位装置与焊接装置之间的位置，就能调整连接配件之间的间距。

进一步地，为使工作可靠、结构紧凑，所述夹持进料装置的行走装置包括安装于所述床身上的导轨，以及位于导轨之间与伺服电机连接的丝杆螺母副，导轨上承托有可滑动的滑架，丝杆螺母副与安装所述夹持机构的滑架连接，夹持机构在伺服电机的驱动下通过丝杆螺母副实现行走。

进一步地，为通过简单结构实现龙骨和连接配件的同时定位，所述压杆与定位杆平行且均垂直于所述龙骨，两龙骨为槽口相对的C形龙骨，当压杆下降压抵在龙骨上时，所述定位杆位于压杆旁侧下方的两龙骨之间。

进一步地，所述夹持机构的左、右定位块在夹持和松开两个状态之间的行程为3-6mm，所述左、右定位块夹持在所述龙骨的外侧壁，左、右定位块与夹持气缸相连接。小行程可以使左、右定位块在松开状态时，也能起到龙骨的导向作用，夹持气缸可以设置1个或2个，由夹持气缸联动控制左、右定位块的夹持和解锁。

进一步地，为提高自动化程度，所述床身旁还设置有机械手臂，连接配件通过机械手臂安装，连接配件与所述定位杆相抵靠而定位。

进一步地，作为自动出料的一种实施方式，所述床身上在焊接装置的另一侧是出料传送装置，所述出料传送装置是皮带机或传动辊道。

进一步地，所述焊接装置的上焊头与焊接升降气缸连接，所述下焊头固定在所述床身上。上焊头由焊接气缸驱动实现升降。

进一步地，所述上焊头设有向下突出的左、右焊头，左、右焊头分别对应一所述龙骨，所述下焊头位于左、右焊头下方且相对置，所述上焊头、下焊头与所述定位杆之间的距离等于两连接配件之间的距离；连接配件送至焊接装置时，所述夹持机构在行走装置的作用下后退至定位杆旁侧的下一个连接配件安装处。

还提供了一种墙体用加强轻钢龙骨组件的焊接方法，包括如下步骤：(1)、将两龙骨水平等高地平行放置于上述的自动焊接设备上，两所述龙骨为槽口相对的C形龙骨，两龙骨的后端分别置于进料托架的两定位槽中，所述连接配件也为C形且其两端沿其弯折部分别设有两条凹槽，将连接配件安装在两龙骨上，所述凹槽卡在龙骨的上、下侧壁上使得连接配件的两侧壁的两端部分别搭接在龙骨的上表面和下表面，连接配件的竖向底面与所述定位杆相抵定位；(2)、定位装置的压杆和定位杆上行，启动夹持进料装置夹持所述龙骨左、右外侧壁并带动龙骨前行直至连接配件置于焊接装置处；(3)、焊接装置的上焊头下行、定位装置的压杆和定位杆下行，焊接装置将连接配件的两端部与龙骨碰焊焊接，夹持进料装置的夹持机构后退至定位杆处。

通过应用上述自动焊接设备的焊接方法，能对立体架构的“加强轻钢龙骨组件”进行批量焊接，自动化程度高，焊接质量稳定统一，生产效率高，实现工厂内的批量生产。

进一步地，所述焊接方法的第(1)步骤中，所述连接配件通过人工或机械手臂安装在两龙骨上。

综上所述，本发明的有益效果是：对于立体架构的“加强轻钢龙骨组件”，能实现龙骨与连接配件的自动化批量焊接，并且设备结构简单，焊接质量稳定统一，生产效率高，有利于装配式建筑用墙板的推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为本发明所焊接的“加强轻钢龙骨组件”的结构示意图。

图5为连接配件的结构示意图。

图6为定位装置、焊接装置和龙骨组件的结构示意图。

图7为连接配件定位时的结构示意图。

具体实施方式

本实施例焊接设备所要焊接的“加强轻钢龙骨组件”及连接配件9如图4和图5所示(也可参见申请号为CN2022216747950的中国实用新型专利)，“加强轻钢龙骨组件”包括两个平行的槽口相对的C形的龙骨8，连接配件9也为C形且其两端沿其弯折部分别设有两条凹槽91，将连接配件9安装在两龙骨8上，所述凹槽91卡在龙骨8的上、下侧壁上使得连接配件9的两侧壁的两端部分别搭接在龙骨8的上表面和下表面，连接配件9的侧壁的内侧面设置有突出的碰焊触点92。

如图1-图3，图6、图7所示，一种墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，包括床身1，床身1的中部设置有焊接装置2，在焊接装置2一侧的床身1上依次设置有定位装置3、夹持进料装置4和进料托架5，在焊接装置2的另一侧的床身1上设置的是出料传送装置6，出料传送装置6在本实施例中采用的是传动辊道。

所述定位装置3的机架34通过长条孔和安装螺栓固定在床身1上，因而定位装置3的位置可以方便地调整，以适应连接配件不同间距的要求。机架34上设置有向下定位龙骨8的下压气缸31，下压气缸31的活塞杆端设有横跨两龙骨8的压杆32，该活塞杆端还通过斜向下方的延伸杆连接有垂直于龙骨8的定位杆33，当压杆32在下压气缸31的作用下下降压紧在两龙骨8上时，该定位杆33位于两龙骨8之间的连接配件9安装位置；由定位杆33与焊接装置2之间的位置保证同一个“加强轻钢龙骨组件”上的各连接配件9的间距相等，通过巧妙设置定位装置3的结构和升降控制，实现床身1上安装连接配件9和焊接时的位置定位。为通过简单结构实现龙骨8和连接配件9的同时定位，所述压杆32与定位杆33平行且均垂直于所述龙骨8，当压杆32下降压抵在龙骨8上时，所述定位杆33位于压杆32旁侧下方的两龙骨8之间。

所述夹持进料装置4包括与行走装置连接的夹持机构，夹持机构设有一对左、右定位块41、42；左、右定位块41、42夹持在所述龙骨8的外侧壁，左、右定位块41、42与夹持气缸43相连接，夹持气缸43可以设置1个或2个，由夹持气缸43联动控制左、右定位块41、42的夹持和解锁。如图2、图6、图7所示，本实施例中的左、右定位块41、42分别与一水平的夹持气缸43连接，夹持机构的左、右定位块41、42在夹持和松开两个状态之间的行程为5mm左右，小行程可以使左、右定位块41、42在松开状态时，也能起到龙骨8的导向作用。如图6所示，两龙骨8的后端分别置于进料托架5的定位槽中，进料托架5位于床身1的端部，进料托架5包括形成两个定位槽的4根立柱51，两根平行的龙骨8后端分别置于所述定位槽中，实现龙骨8在床身1上宽度方向的定位。如图1、图2和图6所示，夹持进料装置4的行走装置包括安装于所述床身1上的导轨45，以及位于导轨45之间与伺服电机连接的丝杆螺母副46，导轨45、丝杆均与龙骨8平行，导轨45上承托有可滑动的滑架44，丝杆螺母副与安装有所述夹持机构的滑架44连接，夹持机构的滑架44在伺服电机的驱动下通过丝杆螺母副46实现行走。当所述压杆32压紧龙骨8时，将连接配件9安装于定位杆33处的两龙骨8之间，当压杆32和定位杆33上行后，夹持进料装置4将两龙骨8送料前行直至连接配件9置于焊接装置2处，从而实现龙骨8在床身1上纵向移动的自动送料、安装连接配件9和焊接的持续进行。

如图1、图3、图6、图7所示，所述焊接装置2包括固定在所述床身1上的下焊头22和可升降的上焊头21，上焊头21与焊接升降气缸23连接，由焊接升降气缸23驱动实现升降。上焊头21设有向下突出的左、右焊头211、212，左、右焊头211、212分别对应一所述龙骨8，所述下焊头22位于左、右焊头下方且相对置，所述上焊头21、下焊头22与所述定位杆33之间的距离等于两连接配件9之间的距离；连接配件9送至焊接装置2时，所述夹持机构在行走装置的作用下后退至定位杆33旁侧的下一个连接配件9安装处。

如图2和图3所示，为提高自动化程度，所述床身1旁还设置有机械手臂7，连接配件9通过机械手臂7安装，连接配件9与所述定位杆33相抵靠而定位。

通过上述墙体用加强轻钢龙骨组件焊接设实施的焊接方法，包括如下步骤：

(1)、将两龙骨8水平等高地平行放置于上述的自动焊接设备上，两所述龙骨8为槽口相对的C形龙骨8，两龙骨8的后端分别置于进料托架5的两定位槽中，所述连接配件9也为C形且其两端沿其弯折部分别设有两条凹槽91，通过人工或机械手臂7将连接配件9安装在两龙骨8上，所述凹槽卡在龙骨8的上、下侧壁上使得连接配件9的两侧壁的两端部分别搭接在龙骨8的上表面和下表面，连接配件9上连接两侧壁的竖向底面与所述定位杆33相抵定位；(2)、定位装置3的压杆32和定位杆33上行，启动夹持进料装置4夹持所述龙骨8左、右外侧壁并带动龙骨8前行直至连接配件9置于焊接装置2处；(3)、焊接装置2的上焊头21下行、定位装置3的压杆32和定位杆33下行，焊接装置2将连接配件9的两端部与龙骨8碰焊焊接，夹持进料装置4的夹持机构后退至定位杆33处，进行下一个连接配件9的安装。

通过应用上述自动焊接设备的焊接方法，能对立体架构的“加强轻钢龙骨组件”进行批量焊接，自动化程度高，焊接质量稳定统一，生产效率高，实现工厂内的批量生产。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，包括床身和焊接装置，其特征在于：所述床身上在焊接装置的一侧还依次设置有定位装置、夹持进料装置和进料托架；所述定位装置的机架固定在床身上，机架上设置有向下定位龙骨的下压气缸，下压气缸的活塞杆端设有横跨两龙骨的压杆，该活塞杆端还连接有垂直于龙骨的定位杆，当压杆下降压紧在两龙骨上时，该定位杆位于两龙骨之间的连接配件安装位置；

所述夹持进料装置包括与行走装置连接的夹持机构，夹持机构设有一对左、右定位块；所述焊接装置包括下焊头和可升降的上焊头，所述进料托架包括形成两个定位槽的4根立柱，两根平行的龙骨后端分别置于所述定位槽中，当所述压杆压紧龙骨时，将连接配件安装于定位杆处的两龙骨之间，当压杆和定位杆上行后，夹持进料装置将两龙骨送料前行直至连接配件置于焊接装置处。

2.如权利要求1所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述夹持进料装置的行走装置包括安装于所述床身上的导轨，以及位于导轨之间与伺服电机连接的丝杆螺母副，导轨上承托有可滑动的滑架，丝杆螺母副与安装所述夹持机构的滑架连接，夹持机构在伺服电机的驱动下通过丝杆螺母副实现行走。

3.如权利要求3所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述压杆与定位杆平行且均垂直于所述龙骨，两龙骨为槽口相对的C形龙骨，当压杆下降压抵在龙骨上时，所述定位杆位于压杆旁侧下方的两龙骨之间。

4.如权利要求1所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述夹持机构的左、右定位块在夹持和松开两个状态之间的行程为3-6mm，所述左、右定位块夹持在所述龙骨的外侧壁，左、右定位块与夹持气缸相连接。

5.如权利要求1所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述床身旁还设置有机械手臂，连接配件通过机械手臂安装，连接配件与所述定位杆相抵靠而定位。

6.如权利要求1所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述床身上在焊接装置的另一侧是出料传送装置，所述出料传送装置是皮带机或传动辊道。

7.如权利要求1所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述焊接装置的上焊头与焊接升降气缸连接，所述下焊头固定在所述床身上。

8.如权利要求7所述的墙体用加强轻钢龙骨组件自动焊接设备，其特征在于：所述上焊头设有向下突出的左、右焊头，左、右焊头分别对应一所述龙骨，所述下焊头位于左、右焊头下方且相对置，所述上焊头、下焊头与所述定位杆之间的距离等于两连接配件之间的距离；连接配件送至焊接装置时，所述夹持机构在行走装置的作用下后退至定位杆旁侧的下一个连接配件安装处。

9.一种墙体用加强轻钢龙骨组件的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、将两龙骨水平等高地平行放置于权利要求1-7任一所述的自动焊接设备上，两所述龙骨为槽口相对的C形龙骨，两龙骨的后端分别置于进料托架的两定位槽中，所述连接配件也为C形且其两端沿其弯折部分别设有两条凹槽，将连接配件安装在两龙骨上，所述凹槽卡在龙骨的上、下侧壁上使得连接配件的两侧壁的两端部分别搭接在龙骨的上表面和下表面，连接配件的竖向底面与所述定位杆相抵定位；(2)、定位装置的压杆和定位杆上行，启动夹持进料装置夹持所述龙骨左、右外侧壁并带动龙骨前行直至连接配件置于焊接装置处；(3)、焊接装置的上焊头下行、定位装置的压杆和定位杆下行，焊接装置将连接配件的两端部与龙骨碰焊焊接，夹持进料装置的夹持机构后退至定位杆处。

10.如权利要求9所述的墙体用加强轻钢龙骨组件的焊接方法，其特征在于：所述第(1)步骤中，所述连接配件通过人工或机械手臂安装在两龙骨上。

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