CN115635211B - 一种双焊缝焊接方法及其焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接技术领域，提供了一种双焊缝焊接方法及其焊接装置，焊接装置包括焊接平台、设置在所述焊接平台上的焊接定位工装、沿左右方向布置在所述焊接平台上且位于所述焊接定位工装后侧的导向滑轨、滑动安装在所述导向滑轨上的焊接支撑架、设置在所述焊接支撑架上的双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构，所述焊接支撑架上设置有驱使所述焊接支撑架移动的驱动机构。通过在实现双焊缝焊接的基础上，实现了在焊接作业的过程中同步进行焊渣清除作业，使得无需增加工序，降低了制造成本和提高了制造效率；其次，通过传动机构将驱动机构与打磨机构进行动力连接，使驱动电机在为焊接支撑架提供移动动力的同时还为打磨机构提供打磨动力。

Description

一种双焊缝焊接方法及其焊接装置

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种双焊缝焊接方法及其焊接装置。

背景技术

H型钢材是一种常见的建筑钢材，常用于钢结构厂房建筑中，目前H型钢材多采用焊接制造。由于H型钢具有腹板与构成上下翼缘的翼缘板，成型较为困难，现有技术 中在焊接H型钢时多先将腹板与翼缘板点焊得到型钢半成品，然后再在施工现场完成整体 焊接、分割等后续工序的，且H型钢具有两条平行长焊缝。

经检索，中国申请号CN201621121548.2公开了一种钢结构自适应双焊缝焊接装置，由自适应滑座和安装在自适应滑座上的两个焊枪安装平台组成，所述自适应滑座由两个镜像对称的滑座体及连接两个滑座体的滑动定位条组成，所述滑座体包括顶板和侧板组成的L型板及安装在侧板内侧的转轮，滑动定位条两端具有定位孔，采用定位螺栓穿过定位孔将滑动定位条两端分别固定在滑座体的顶板下表面，所述焊枪安装平台分别安装在两个滑座体的顶板上表面，每个焊枪安装平台由丝杠传动的线性模组、安装在线性模组的滑台上的焊枪吊臂和安装在焊枪吊臂末端焊枪组成，所述线性模组的一端固定在顶板上，所述丝杠由电机驱动。

但上述专利存在一些缺陷：如因焊接过程中会有焊渣产生，但无针对焊渣进行清除的焊渣清除机构，使得在焊接后还需要增加焊缝焊渣清除工序，使得制造成本提高以及制造效率降低。

发明内容

本发明提供一种双焊缝焊接方法及其焊接装置，旨在解决上述背景技术中的问题。

本发明是这样实现的，一种双焊缝焊接装置，包括焊接平台、设置在所述焊接平台上的焊接定位工装、沿左右方向布置在所述焊接平台上且位于所述焊接定位工装后侧的导向滑轨、滑动安装在所述导向滑轨上的焊接支撑架、设置在所述焊接支撑架上的双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构，所述双焊缝打磨机构、双焊缝焊接机构左右并排分布，所述焊接支撑架上设置有驱使所述焊接支撑架移动的驱动机构，所述驱动机构通过传动机构与所述双焊缝打磨机构连接。

优选的，所述焊接定位工装包括固定安装在所述焊接平台上且沿左右方向分布的焊接垫台、对称分布在所述焊接垫台前、后侧的两个焊接定位侧板，两个焊接定位侧板与所述焊接垫台之间留有间隙以形成焊接放置槽，所述导向滑轨的左右长度尺寸大于所述焊接垫台的左右长度尺寸。

优选的，所述焊接支撑架的底部设置有与所述导向滑轨匹配的导向移座，所述焊接支撑架的上端左右并排设置有向前侧方向水平延伸的两个支撑板，所述双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构对应安装在两个支撑板上，所述驱动机构设置在所述焊接支撑架的下端，所述传动机构位于所述焊接支撑架的前侧。

优选的，所述驱动机构包括固定安装在所述导向滑轨前侧壁上且与所述导向滑轨同向分布的齿条、固定安装在所述焊接支撑架后侧架壁上的驱动电机，所述驱动电机同轴连接有与所述齿条啮合连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动机构啮合连接。

优选的，所述传动机构包括设置在所述焊接支撑架前侧的一号传动齿轮、二号传动齿轮、打磨齿轮，所述一号传动齿轮与所述驱动齿轮啮合连接，所述一号传动齿轮与所述二号传动齿轮之间通过传动带轮组件连接，所述二号传动齿轮与所述打磨齿轮啮合连接，所述打磨齿轮与所述双焊缝打磨机构同轴连接。

优选的，所述二号传动齿轮与所述打磨齿轮的齿数比为1:6。

优选的，所述双焊缝打磨机构包括安装在位于左侧的支撑板底部且与所述打磨齿轮同轴连接的传动轴、沿前后方向并排设置在位于左侧的支撑板底部的两个打磨支撑架、对应铰接在两个打磨支撑架上的两个打磨轴、设置在两个打磨轴底部的两个打磨头，所述传动轴上设置有两个传动锥齿轮，两个打磨轴上对应设置有与两个传动锥齿轮啮合连接的两个打磨锥齿轮。

优选的，两个打磨轴呈向左侧方向倾斜分布，两个打磨头的打磨端呈半球形。

优选的，所述双焊缝焊接机构包括沿前后方向并排设置在位于右侧的支撑板底部的两个焊枪支架、安装在两个焊枪支架上且焊头竖直朝下的两个焊枪，所述焊枪支架具有高度调节功能。

一种双焊缝焊接方法，应用一种双焊缝焊接装置，包括以下步骤：

步骤（一）将H型钢材中的腹板原材水平放置在焊接定位工装中的焊接垫台上，将H型钢材中的两个翼缘板原材竖直放置在焊接垫台与两个焊接定位侧板之间的两个焊接放置槽内，两个翼缘板的内侧板面与腹板的两侧板面贴合；

步骤（二）调节两个焊枪的高度，使两个焊枪的焊头接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处，调节两个打磨轴的角度，使两个打磨轴上的打磨头与腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处于同一水平高度；

步骤（三）调节好后，两个焊枪同步启动进行双焊缝焊接，同时，驱动电机启动，带动驱动齿轮转动，使焊接支撑架沿导向滑轨自左向右移动，焊接支撑架移动的同时，通过一号传动齿轮、二号传动齿轮、打磨齿轮、传动带轮组件、传动轴、传动锥齿轮、打磨锥齿轮使得两个打磨轴转动；

步骤（四）初始时，两个打磨头接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的两个焊缝处未经过焊接，即无焊渣，两个打磨头处于空转状态，随着焊接支撑架向右继续移动，两个打磨头接触到经过焊接后的双焊缝时，开始进行打磨清除焊渣；

步骤（五）焊接支撑架从导向滑轨最左端移动至导向滑轨最右端后，焊枪关闭并上升复位，驱动电机关闭，将两个打磨轴向上抬升，使打磨头脱离焊缝，接着，驱动电机反转，使焊接支撑架复位至导向滑轨最左端，至此完成了H型钢材单面的双焊缝焊接和打磨；

步骤（六）将半成品的H型钢材取下翻面并重新放置在焊接定位工装上，并重复上述步骤（二）至步骤（五），完成H型钢材另一面的双焊缝焊接和打磨。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种双焊缝焊接方法及其焊接装置，通过在实现双焊缝焊接的基础上，增设了双焊缝打磨机构，且双焊缝打磨机构在作业工序上位于双焊缝焊接机构的后方，使得双焊缝焊接机构焊接后，双焊缝打磨机构能够随后进行焊渣清除作业，实现了在焊接作业的过程中同步进行焊渣清除作业，使得无需增加工序，降低了制造成本和提高了制造效率；其次，通过传动机构将驱动机构与打磨机构进行动力连接，使驱动电机在为焊接支撑架提供移动动力的同时还为打磨机构提供打磨动力，在实现功能的情况下，降低结构复杂程度，使得本装置结构设计简单。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明的左视结构示意图；

图5为本发明的主视结构示意图。

图中：1、焊接平台；2、焊接垫台；3、焊接定位侧板；4、焊接放置槽；5、导向滑轨；6、焊接支撑架；7、导向移座；8、支撑板；9、齿条；10、驱动电机；11、驱动齿轮；12、一号传动齿轮；13、二号传动齿轮；14、打磨齿轮；15、传动带轮组件；16、传动轴；17、传动锥齿轮；18、打磨锥齿轮；19、打磨支撑架；20、打磨轴；21、打磨头；22、焊枪支架；23、焊枪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种双焊缝焊接方法及其焊接装置，主要由焊接平台1、焊接定位工装、导向滑轨5、焊接支撑架6、驱动机构、传动机构、双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构组成。

具体的，所述焊接定位工装固定安装在所述焊接平台1台面上前侧位置处，所述导向滑轨5通过螺钉固定安装在所述焊接平台1台面上后侧位置处，所述导向滑轨5沿左右方向分布，所述焊接支撑架6的底部设置有与所述导向滑轨5匹配的导向移座7，所述焊接支撑架6通过该导向移座7滑动安装在所述导向滑轨5上，所述焊接支撑架6的上端前侧左右并排设置有向前侧方向水平延伸的两个支撑板8，所述双焊缝焊接机构安装在位于右侧的支撑板8底部上，所述双焊缝打磨机构安装在位于左侧的支撑板8底部上，所述驱动机构设置在所述焊接支撑架6的下端，所述传动机构位于所述焊接支撑架6的前侧,；所述驱动机构用于为所述焊接支撑架6的移动提供动力，同时通过传动机构为所述双焊缝打磨机构提供动力，使得所述焊接支撑架6在移动的过程中，同时所述双焊缝打磨机构也能够实现打磨作业；所述双焊缝焊接机构用于实现双焊缝焊接，所述双焊缝打磨机构用于实现双焊缝打磨，通过所述焊接支撑架6沿所述导向滑轨5自左向右移动，使得实现位于右侧的双焊缝焊接机构先进行焊接，接着，位于左侧的双焊缝打磨机构随后进行双焊缝打磨、清除焊渣。

作为本实施例的进一步改进，所述焊接定位工装包括焊接垫台2、两个焊接定位侧板3。所述焊接垫台2通过螺钉固定安装在所述焊接平台1台面上，所述焊接垫台2沿左右方向分布，所述焊接垫台2用于放置H型钢材中的腹板原材；两个焊接定位侧板3对称分布在所述焊接垫台2的前、后侧，两个焊接定位侧板3也同样沿左右方向布置，两个焊接定位侧板3与所述焊接垫台2之间留有间隙，两个间隙形成两个焊接放置槽4，所述焊接放置槽4用于放置H型钢材中的两个翼缘板原材。

进一步地，所述焊接垫台2与两个焊接定位侧板3左右长度尺寸相同，所述导向滑轨5的左右长度尺寸大于所述焊接垫台2的左右长度尺寸。

作为本实施例的进一步改进，所述驱动机构包括齿条9、驱动电机10、驱动齿轮11。所述齿条9通过螺钉固定安装在所述导向滑轨5的前侧壁上，所述齿条9沿左右方向分布，且所述齿条9的啮合齿面朝上；所述驱动电机10通过电机座固定安装在所述焊接支撑架6的后侧架壁上，所述驱动齿轮11位于所述焊接支撑架6的前侧，所述驱动齿轮11与所述驱动电机10同轴连接，且下端与所述齿条9的啮合齿面啮合，上端与所述传动机构啮合连接。通过所述驱动齿轮11与所述齿条9的啮合作用力，使得所述焊接支撑架6沿所述导向滑轨5移动。

进一步地，为了保护操作安全，所述导向滑轨5的前侧壁上还通过螺钉安装有将所述齿条9、驱动齿轮11包覆的机壳。

作为本实施例的进一步改进，所述传动机构包括一号传动齿轮12、二号传动齿轮13、打磨齿轮14、传动带轮组件15。所述一号传动齿轮12、二号传动齿轮13、打磨齿轮14对应安装在所述焊接支撑架的前侧架壁上，所述一号传动齿轮12的底端与所述驱动齿轮11啮合连接，所述二号传动齿轮13的上端与所述打磨齿轮14的下端啮合连接，所述传动带轮组件15连接在所述一号传动齿轮12与所述二号传动齿轮13之间，所述打磨齿轮14与所述双焊缝打磨机构同轴连接。通过上述传动机构的设置，使得所述驱动电机10能够分别为所述焊接支撑架6的移动以及所述双焊缝打磨机构的打磨作业提供动力，实现了同步实施驱使焊接支撑架6移动进行焊接以及双焊缝打磨作业。

进一步地，所述二号传动齿轮13与所述打磨齿轮14的齿数比为1:6，即所述二号传动齿轮13转动一圈，所述打磨齿轮14对应转动六圈。

作为本实施例的进一步改进，所述双焊缝打磨机构包括传动轴16、两个传动锥齿轮17、两个打磨锥齿轮18、两个打磨支撑架19、两个打磨轴20、两个打磨头21。所述传动轴16通过轴承座固定安装在位于左侧的支撑板8的底部，所述传动轴16的后端部与所述打磨齿轮14同轴连接；两个传动锥齿轮17对应同轴安装在所述传动轴16上；两个打磨锥齿轮18对应同轴安装在两个打磨轴20上，两个打磨锥齿轮18与两个传动锥齿轮17对应啮合连接，以为两个打磨轴20提供转动动力；两个打磨支撑架19沿前后方向并排设置在位于左侧的支撑板8的底部，两个打磨支撑架19上对应铰接有两个轴承套座，两个轴承套座的铰接方向为左右顺逆时针方向；两个打磨轴20对应安装在两个轴承套座内，使得所述打磨轴20既能够转动的同时也能够进行角度调节；两个打磨轴20之间的间距与H型钢材中的腹板原材的宽度尺寸适配，以确保两个打磨轴20上的两个打磨头21能够接触到H型钢材中的腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处。

进一步地，所述打磨轴20呈向左侧方向倾斜分布，并且在打磨时，呈与所述焊接平台1垂直线45°的夹角角度；两个打磨头21对应安装在两个打磨轴20的下端部，两个打磨头21的打磨端呈半球形。

作为本实施例的进一步改进，所述双焊缝焊接机构包括两个焊枪支架22、两个焊枪23。两个焊枪支架22沿前后方向并排设置在位于右侧的支撑板8的底部，两个焊枪23对应安装在两个焊枪支架上且焊头竖直朝下，两个焊枪23之间的间距与H型钢材中的腹板原材的宽度尺寸适配；进一步地，所述焊枪支架22具有高度调节功能，焊接时，向下调节，使焊枪23的焊头接触到H型钢材中的腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处，不使用时，向上调节复位，不干涉H型钢材的拿取与放置。

一种双焊缝焊接方法，应用上述的一种双焊缝焊接装置，包括以下步骤：

步骤（一）将H型钢材中的腹板原材水平放置在焊接定位工装中的焊接垫台2上，将H型钢材中的两个翼缘板原材竖直放置在焊接垫台2与两个焊接定位侧板3之间的两个焊接放置槽4内，两个翼缘板的内侧板面与腹板的两侧板面贴合。

步骤（二）调节两个焊枪23的高度，使两个焊枪23的焊头接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处，调节两个打磨轴20的角度，使两个打磨轴20上的打磨头21与腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处于同一水平高度。

步骤（三）调节好后，两个焊枪23同步启动进行双焊缝焊接，同时，驱动电机10启动，带动驱动齿轮11转动，使焊接支撑架6沿导向滑轨5自左向右移动，焊接支撑架6移动的同时，通过一号传动齿轮12、二号传动齿轮13、打磨齿轮14、传动带轮组件15、传动轴16、传动锥齿轮17、打磨锥齿轮18使得两个打磨轴20转动；

步骤（四）初始时，两个打磨头21接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的两个焊缝处未经过焊接，即无焊渣，两个打磨头21处于空转状态，随着焊接支撑架6向右继续移动，两个打磨头21接触到经过焊接后的双焊缝时，开始进行打磨清除焊渣；

步骤（五）焊接支撑架6从导向滑轨5最左端移动至导向滑轨5最右端后，焊枪23关闭并上升复位，驱动电机10关闭，将两个打磨轴20向上抬升，使打磨头21脱离焊缝，接着，驱动电机10反转，使焊接支撑架6复位至导向滑轨5最左端，至此完成了H型钢材单面的双焊缝焊接和打磨；

步骤（六）将半成品的H型钢材取下翻面并重新放置在焊接定位工装上，并重复上述步骤（二）至步骤（五），完成H型钢材另一面的双焊缝焊接和打磨。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双焊缝焊接装置，其特征在于：包括焊接平台（1）、设置在所述焊接平台（1）上的焊接定位工装、沿左右方向布置在所述焊接平台（1）上且位于所述焊接定位工装后侧的导向滑轨（5）、滑动安装在所述导向滑轨（5）上的焊接支撑架（6）、设置在所述焊接支撑架（6）上的双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构，所述双焊缝打磨机构、双焊缝焊接机构左右并排分布，所述焊接支撑架（6）上设置有驱使所述焊接支撑架（6）移动的驱动机构，所述驱动机构通过传动机构与所述双焊缝打磨机构连接；所述焊接支撑架（6）的底部设置有与所述导向滑轨（5）匹配的导向移座（7），所述焊接支撑架（6）的上端左右并排设置有向前侧方向水平延伸的两个支撑板（8），所述双焊缝焊接机构、双焊缝打磨机构对应安装在两个支撑板（8）上，所述驱动机构设置在所述焊接支撑架（6）的下端，所述传动机构位于所述焊接支撑架（6）的前侧；所述驱动机构包括固定安装在所述导向滑轨（5）前侧壁上且与所述导向滑轨（5）同向分布的齿条（9）、固定安装在所述焊接支撑架（6）后侧架壁上的驱动电机（10），所述驱动电机（10）同轴连接有与所述齿条（9）啮合连接的驱动齿轮（11），所述驱动齿轮（11）与所述传动机构啮合连接；所述传动机构包括设置在所述焊接支撑架（6）前侧的一号传动齿轮（12）、二号传动齿轮（13）、打磨齿轮（14），所述一号传动齿轮（12）与所述驱动齿轮（11）啮合连接，所述一号传动齿轮（12）与所述二号传动齿轮（13）之间通过传动带轮组件（15）连接，所述二号传动齿轮（13）与所述打磨齿轮（14）啮合连接，所述打磨齿轮（14）与所述双焊缝打磨机构同轴连接；所述双焊缝打磨机构包括安装在位于左侧的支撑板（8）底部且与所述打磨齿轮（14）同轴连接的传动轴（16）、沿前后方向并排设置在位于左侧的支撑板（8）底部的两个打磨支撑架（19）、对应铰接在两个打磨支撑架（19）上的两个打磨轴（20）、设置在两个打磨轴（20）底部的两个打磨头（21），所述传动轴（16）上设置有两个传动锥齿轮（17），两个打磨轴（20）上对应设置有与两个传动锥齿轮（17）啮合连接的两个打磨锥齿轮（18）；两个打磨轴（20）呈向左侧方向倾斜分布，两个打磨头（21）的打磨端呈半球形。

2.如权利要求1所述的一种双焊缝焊接装置，其特征在于：所述焊接定位工装包括固定安装在所述焊接平台（1）上且沿左右方向分布的焊接垫台（2）、对称分布在所述焊接垫台（2）前、后侧的两个焊接定位侧板（3），两个焊接定位侧板（3）与所述焊接垫台（2）之间留有间隙以形成焊接放置槽（4），所述导向滑轨（5）的左右长度尺寸大于所述焊接垫台（2）的左右长度尺寸。

3.如权利要求1所述的一种双焊缝焊接装置，其特征在于：所述二号传动齿轮（13）与所述打磨齿轮（14）的齿数比为1:6。

4.如权利要求3所述的一种双焊缝焊接装置，其特征在于：所述双焊缝焊接机构包括沿前后方向并排设置在位于右侧的支撑板（8）底部的两个焊枪支架（22）、安装在两个焊枪支架（22）上且焊头竖直朝下的两个焊枪（23），所述焊枪支架（22）具有高度调节功能。

5.一种双焊缝焊接方法，其特征在于：应用权利要求1至4中任一项所述的一种双焊缝焊接装置，包括以下步骤：

步骤（一）将H型钢材中的腹板原材水平放置在焊接定位工装中的焊接垫台（2）上，将H型钢材中的两个翼缘板原材竖直放置在焊接垫台（2）与两个焊接定位侧板（3）之间的两个焊接放置槽（4）内，两个翼缘板的内侧板面与腹板的两侧板面贴合；

步骤（二）调节两个焊枪（23）的高度，使两个焊枪（23）的焊头接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处，调节两个打磨轴（20）的角度，使两个打磨轴（20）上的打磨头（21）与腹板原材与两个翼缘板原材之间的双焊缝处于同一水平高度；

步骤（三）调节好后，两个焊枪（23）同步启动进行双焊缝焊接，同时，驱动电机（10）启动，带动驱动齿轮（11）转动，使焊接支撑架（6）沿导向滑轨（5）自左向右移动，焊接支撑架（6）移动的同时，通过一号传动齿轮（12）、二号传动齿轮（13）、打磨齿轮（14）、传动带轮组件（15）、传动轴（16）、传动锥齿轮（17）、打磨锥齿轮（18）使得两个打磨轴（20）转动；

步骤（四）初始时，两个打磨头（21）接触到腹板原材与两个翼缘板原材之间的两个焊缝处未经过焊接，即无焊渣，两个打磨头（21）处于空转状态，随着焊接支撑架（6）向右继续移动，两个打磨头（21）接触到经过焊接后的双焊缝时，开始进行打磨清除焊渣；

步骤（五）焊接支撑架（6）从导向滑轨（5）最左端移动至导向滑轨（5）最右端后，焊枪（23）关闭并上升复位，驱动电机（10）关闭，将两个打磨轴（20）向上抬升，使打磨头（21）脱离焊缝，接着，驱动电机（10）反转，使焊接支撑架（6）复位至导向滑轨（5）最左端，至此完成了H型钢材单面的双焊缝焊接和打磨；

步骤（六）将半成品的H型钢材取下翻面并重新放置在焊接定位工装上，并重复上述步骤（二）至步骤（五），完成H型钢材另一面的双焊缝焊接和打磨。

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