CN115922205A - 一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢结构焊接加工技术领域，尤其是一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，针对人工焊接存在尺寸不齐导致无法拼接的问题，现提出以下方案，包括底板，所述底板顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有箱体，箱体两端的底部均焊接固定有横杆，所述箱体顶部一侧的前端及后端均焊接固定有连接杆，两根连接杆的顶部焊接固定有同一块顶板。本发明通过设置有液压杆一、圆板、插接杆、背板等装置，通过液压杆二推动矩形板及其上方的嵌槽上升，将放置在矩形框内部的连接板进行抬升，抬升到指定高度后，通过液压杆一推动圆板上的四根插接杆插接于焊接连接板的圆孔内，对焊接连接板进行位置的限定，避免连接板位置发生移动。

Description

一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统

技术领域

本发明涉及钢结构焊接加工技术领域，尤其涉及一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统。

背景技术

钢拱架一般采用型钢在施工现场加工制作，按照隧道轮廓尺寸弧度半径钢拱架一般由型钢加工若干件后组成，每件端头之间用14～16mm厚钢板连接板连接成型，钢拱架连接板的焊接质量是钢拱架质量的关键；又因隧道开挖后钢拱架连接板的焊接工作属于凌空作业，机械配合困难，焊接后钢拱架大都会出现不平整、孔位定位不对称、扭曲、错孔等缺陷，影响安装质量，造成施工作业长，不能满足目前快速施工的质量要求和标准化施工，随着目前钢筋加工厂人员的老龄化，熟练工培训周期长以及合格拱架的加工要求需要积攒大量的现场经验才能制作等问题的显现，急需改进和优化钢拱架的制作工艺和流程。

目前钢拱架焊接往往采用人工焊接，人工切割的方式，现场工作环境恶劣，因人工焊接是目前普遍存在的情况，往往加工尺寸良莠不齐，会产生拱架无法拼接的情况，因此需要一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统。

发明内容

本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，包括底板，所述底板顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有箱体，且箱体两端的底部均焊接固定有横杆，所述箱体顶部一侧的前端及后端均焊接固定有连接杆，两根连接杆的顶部焊接固定有同一块顶板，所述顶板远离箱体一侧的前端及后端均滑动安装有滑槽，两根滑槽的另一侧均通过螺栓固定安装有同一块上升板，上升板靠近箱体一侧底部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆一，液压杆一的一端焊接固定有圆板，圆板靠近箱体的一侧等距焊接固定有四根插接杆，所述底板底部靠近圆板一侧焊接固定有吊板，吊板靠近圆板一侧底部的中部焊接固定有抬升机构，且吊板靠近圆板一侧的中部焊接固定有滑动机构，所述顶板底部靠近箱体的一侧焊接固定有限位机构，抬升机构将放置在滑动机构上的焊接连接板被顶起，被顶起到最高位置后面，在通过液压杆一带动圆板及插接杆向前移动，使其插接杆插进焊接连接板的四个圆孔内部。

优选地，所述抬升机构包括矩形块，且矩形块焊接固定于吊板一侧底部的中部，矩形块顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆二，且液压杆二的顶部焊接固定有矩形板，所述矩形板的顶部中部焊接固定有嵌槽，且嵌槽顶部的后端焊接固定有斜板，矩形板顶部的后端焊接固定有背板，且斜板的顶部焊接连接于背板的一侧，液压杆二会带动矩形板及其顶部的嵌槽上升，在上升的过程中将焊接连接板的底部通过斜板导向作用，将其插入嵌槽内部后，在液压杆二持续上升带动焊接连接板进行上升，并且上升到最高位置停止。

优选地，所述滑动机构包括两根安装杆，且两根安装杆均焊接固定于吊板一侧两端的中部，两根安装杆之间一端的中部均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨二，且两根电动滑轨二之间的一端均滑动安装有同一个矩形框，矩形框内壁的底部焊接固定有矩形槽，将焊接连接板放置在矩形框内部的矩形槽上，在电动滑轨二的带动下，矩形框会带动内部的矩形槽及连接板向背板的方向移动，然后上升的背板及嵌槽在液压杆二的作用下会带动焊接连接板上升。

优选地，所述限位机构包括两根吊杆，且两根吊杆分别固定于顶板底部靠近箱体一侧的前端及后端，两根所述吊杆之间一端均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨一，且两根电动滑轨一之间的一端均滑动安装有上升杆，两根上升杆的底部焊接固定有同一个限位槽板，且限位槽板靠近箱体的一侧焊接固定有扩张管，两根吊杆之间一端底部的两侧均焊接固定有限位块。

优选地，所述顶板顶部远离箱体一侧的后端焊接固定有两块基座，且两块基座的顶部通过螺栓可拆卸安装有同一台伺服电机，伺服电机输出轴的前端焊接固定有齿轮，所述上升板靠近齿轮一侧顶部的中部焊接固定有若干齿块，齿块与齿轮啮合。

优选地，所述吊板底部的前端及后端均焊接固定有基块，所述顶板底部的中部通过螺栓可拆卸安装有智能自动焊接机器人。

优选地，所述箱体内壁前端中部及后端中部均焊接固定有安装块，两个安装块之间的一端焊接固定有同一根安装管。

优选地，所述安装管圆周内壁的两侧均通过螺栓固定安装有电动弧轨，两根电动弧轨的内壁均滑动安装有同一根转动管。

优选地，所述转动管内壁的顶部焊接固定有固定块，固定块底部两侧的中部均焊接固定有液压杆三。

优选地，两根所述横杆远离上升板的一侧均焊接固定有传输杆，两根传输杆之间转动安装有多根旋转轴。

本发明中的有益效果为：

其一、本发明通过设置有液压杆一、圆板、插接杆、背板等装置，通过液压杆二推动矩形板及其上方的嵌槽上升，将放置在矩形框内部的连接板进行抬升，抬升到指定高度后，通过液压杆一推动圆板上的四根插接杆插接于焊接连接板的圆孔内，对焊接连接板进行位置的限定，避免连接板位置发生移动。

其二、本发明通过设置有吊杆、电动滑轨一、限位块、限位槽板等装置，在使用，通过将弯曲的工字钢移动进入箱体的内部持续进入到限位槽板的内部，在接触到圆板上插接杆固定的焊接连接板后，限位槽板位置上升到限位块限定位置，达到带动工字钢到指定位置，通过智能自动焊接机器人对其焊接，达到固定工字钢的位置，在焊接达到统一位置，保证每一次工字钢焊接连接板的位置都在一处。

其三、本发明通过设置有安装管、电动弧轨、液压杆三等装置，在通过智能自动焊接机器人对其工字钢顶部的焊接后，通过液压杆三挤压工字钢于转动管的内壁，通过电动弧轨带动转动管从而带动工字钢进行转动，便于工字钢进行翻转焊接，另一侧保证其翻转效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统的限位槽板结构示意图；

图3为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统的顶板的正面剖视结构图；

图4为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统嵌槽的立体结构图；

图5为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统矩形框的立体结构图；

图6为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统箱体的正面剖视图；

图7为本发明提出的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统箱体的侧面剖视图。

图中：1、底板；2、旋转轴；3、传输杆；4、箱体；5、安装块；6、连接杆；7、顶板；8、吊杆；9、基座；10、伺服电机；11、齿轮；12、齿块；13、上升板；14、滑槽；15、液压杆一；16、横杆；17、背板；18、安装杆；19、吊板；20、矩形框；21、电动滑轨一；22、限位块；23、限位槽板；24、扩张管；25、上升杆；26、智能自动焊接机器人；27、插接杆；28、圆板；29、嵌槽；30、矩形板；31、矩形块；32、液压杆二；33、斜板；34、矩形槽；35、电动滑轨二；36、基块；37、安装管；38、转动管；39、电动弧轨；40、液压杆三；41、固定块。

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1-7，一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，包括底板1，底板1顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有箱体4，箱体4两端的底部均焊接固定有横杆16，箱体4顶部一侧的前端及后端均焊接固定有连接杆6，且两根连接杆6的顶部焊接固定有同一块顶板7，顶板7远离箱体4一侧的前端及后端均滑动安装有滑槽14，两根滑槽14的另一侧均通过螺栓固定安装有同一块上升板13，上升板13靠近箱体4一侧底部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆一15，液压杆一15的一端焊接固定有圆板28，圆板28靠近箱体4的一侧等距焊接固定有四根插接杆27，底板1底部靠近圆板28一侧焊接固定有吊板19，吊板19靠近圆板28一侧底部的中部焊接固定有抬升机构，吊板19靠近圆板28一侧的中部焊接固定有滑动机构，所述顶板7底部靠近箱体4的一侧焊接固定有限位机构，通过抬升机构将放置在滑动机构上的焊接连接板被顶起，被顶起到最高位置后面，在通过液压杆一15带动圆板28及插接杆27向前移动，使其插接杆27插进焊接连接板的四个圆孔内部，达到控制限位圆孔的效果。

参照图1和图4，抬升机构包括矩形块31，且矩形块31焊接固定于吊板19一侧底部的中部，矩形块31顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆二32，且液压杆二32的顶部焊接固定有矩形板30，矩形板30的顶部中部焊接固定有嵌槽29，嵌槽29顶部的后端焊接固定有斜板33，且矩形板30顶部的后端焊接固定有背板17，斜板33的顶部焊接连接于背板17的一侧，液压杆二32会带动矩形板30及其顶部的嵌槽29上升，在上升的过程中将焊接连接板的底部通过斜板33导向作用，将其插入嵌槽29内部，在液压杆二32持续上升带动焊接连接板上升。

参照图1和图5，滑动机构包括两根安装杆18，且两根安装杆18均焊接固定于吊板19一侧两端的中部，两根安装杆18之间一端的中部均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨二35，且两根电动滑轨二35之间的一端均滑动安装有同一个矩形框20，矩形框20内壁的底部焊接固定有矩形槽34，将焊接连接板放置在矩形框20内部的矩形槽34上，在电动滑轨二35的带动下，会向背板17的方向移动，上升的背板17及嵌槽29会带动焊接连接板上升。

参照图1-2，限位机构包括两根吊杆8，且两根吊杆8分别固定于顶板7底部靠近箱体4一侧的前端及后端，两根吊杆8之间一端均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨一21，且两根电动滑轨一21之间的一端均滑动安装有上升杆25，两根上升杆25的底部焊接固定有同一个限位槽板23，且限位槽板23靠近箱体4的一侧焊接固定有扩张管24，且两根吊杆8之间一端底部的两侧均焊接固定有限位块22，移动的工字钢移动到限位槽板23的内部，持续移动接触到一侧圆板28上限制的焊接连接板，在通过电动滑轨一21带动限位槽板23上升，在接触到限位块22后到达上升的最大位置，每一次焊接连接板都采用这种方式，保证每一次焊接连接板的位置相同。

参照图1和图3，顶板7顶部远离箱体4一侧的后端焊接固定有两块基座9，且两块基座9的顶部通过螺栓可拆卸安装有同一台伺服电机10，且伺服电机10输出轴的前端焊接固定有齿轮11，上升板13靠近齿轮11一侧顶部的中部焊接固定有若干齿块12，齿块12与齿轮11啮合，在焊接完成后，通过伺服电机10带动齿轮11转动，齿轮11转动会啮合齿块12，带动上升板13上升下降，达到便于移动工字钢排出的效果。

参照图3，吊板19底部的前端及后端均焊接固定有基块36，顶板7底部的中部通过螺栓可拆卸安装有智能自动焊接机器人26，智能自动焊接机器人26智能操作，对连接板及工字钢接触位置进行焊接。

参照图6-7，箱体4内壁前端中部及后端中部均焊接固定有安装块5，两个安装块5之间的一端焊接固定有同一根安装管37，安装管37圆周内壁的两侧均通过螺栓固定安装有电动弧轨39，两根电动弧轨39的内壁均滑动安装有同一根转动管38，转动管38内壁的顶部焊接固定有固定块41，固定块41底部两侧的中部均焊接固定有液压杆三40，在箱体4的内部通过液压杆三40挤压工字钢于转动管38的内部，在通过电动弧轨39带动其转动管38进行转动，达到对其工字钢翻转的效果。

参照图1和图6，两根横杆16远离上升板13的一侧均焊接固定有传输杆3，两根传输杆3之间转动安装有多根旋转轴2，通过转动的旋转轴2便于带动工字钢进行移动。

工作原理：在使用时，首先通过滑动机构中的电动滑轨二35会带动矩形框20及内部矩形槽34安装的焊接连接板进行移动，在移动到背板17时，通过液压杆二32抬升，使其连接板的底部接触斜板33，将斜板33的底部插接于嵌槽29的内部，被液压杆二32持续带动下进行上升，在上升到最大位置后面，在通过液压杆一15带动圆板28向连接板移动，使其插接杆27插进焊接连接板的四个圆孔内部，同时推动工字钢在旋转轴2上移动穿过箱体4的内部，直至接触到连接板，一端会穿过限位槽板23，被限位槽板23控制位置，在通过电动滑轨一21带动上升杆25及限位槽板23进行上升，在接触到限位块22后达到位置的限定，在通过智能自动焊接机器人26对其进行焊接操作，由于每一次焊接连接板的圆孔位置被限定，工字钢的位置同样被限定，在每一次的焊接后，每两块工字钢之间的连接板的圆孔会一致，在工字钢与连接板接触位置的上方焊接完成后，通过液压杆三40挤压工字钢于转动管38的内部，在通过电动弧轨39带动其转动管38进行转动，在通过智能自动焊接机器人26对其另一面进行焊接。

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 (10)

1.一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，包括底板(1)，所述底板(1)顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有箱体(4)，其特征在于，箱体(4)两端的底部均焊接固定有横杆(16)，所述箱体(4)顶部一侧的前端及后端均焊接固定有连接杆(6)，且两根连接杆(6)的顶部焊接固定有同一块顶板(7)，所述顶板(7)远离所述箱体(4)一侧的前端及后端均滑动安装有滑槽(14)，两根所述滑槽(14)的另一侧均通过螺栓固定安装有同一块上升板(13)，上升板(13)靠近所述箱体(4)一侧底部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆一(15)，液压杆一(15)的一端焊接固定有圆板(28)，圆板(28)靠近箱体(4)的一侧等距焊接固定有四根插接杆(27)，所述底板(1)底部靠近圆板(28)一侧焊接固定有吊板(19)，吊板(19)靠近圆板(28)一侧底部的中部焊接固定有抬升机构，所述吊板(19)靠近圆板(28)一侧的中部焊接固定有滑动机构，所述顶板(7)底部靠近箱体(4)的一侧焊接固定有限位机构。

2.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述抬升机构包括矩形块(31)，且矩形块(31)焊接固定于吊板(19)一侧底部的中部，矩形块(31)顶部的中部通过螺栓可拆卸安装有液压杆二(32)，且液压杆二(32)的顶部焊接固定有矩形板(30)，所述矩形板(30)的顶部中部焊接固定有嵌槽(29)，且嵌槽(29)顶部的后端焊接固定有斜板(33)，矩形板(30)顶部的后端焊接固定有背板(17)，斜板(33)的顶部焊接连接于背板(17)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述滑动机构包括两根安装杆(18)，且两根安装杆(18)均焊接固定于吊板(19)一侧两端的中部，两根安装杆(18)之间一端的中部均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨二(35)，且两根电动滑轨二(35)之间的一端均滑动安装有同一个矩形框(20)，且矩形框(20)内壁的底部焊接固定有矩形槽(34)。

4.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述限位机构包括两根吊杆(8)，且两根吊杆(8)分别固定于顶板(7)底部靠近箱体(4)一侧的前端及后端，两根所述吊杆(8)之间一端均通过螺栓可拆卸安装有电动滑轨一(21)，且两根电动滑轨一(21)之间的一端均滑动安装有上升杆(25)，两根上升杆(25)的底部焊接固定有同一个限位槽板(23)，且限位槽板(23)靠近箱体(4)的一侧焊接固定有扩张管(24)，两根吊杆(8)之间一端底部的两侧均焊接固定有限位块(22)。

5.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述顶板(7)顶部远离箱体(4)一侧的后端焊接固定有两块基座(9)，且两块基座(9)的顶部通过螺栓可拆卸安装有同一台伺服电机(10)，伺服电机(10)输出轴的前端焊接固定有齿轮(11)，所述上升板(13)靠近齿轮(11)一侧顶部的中部焊接固定有若干齿块(12)，齿块(12)与齿轮(11)啮合。

6.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述吊板(19)底部的前端及后端均焊接固定有基块(36)，所述顶板(7)底部的中部通过螺栓可拆卸安装有智能自动焊接机器人(26)。

7.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述箱体(4)内壁前端中部及后端中部均焊接固定有安装块(5)，两个安装块(5)之间的一端焊接固定有同一根安装管(37)。

8.根据权利要求7所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述安装管(37)圆周内壁的两侧均通过螺栓固定安装有电动弧轨(39)，两根电动弧轨(39)的内壁均滑动安装有同一根转动管(38)。

9.根据权利要求8所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，所述转动管(38)内壁的顶部焊接固定有固定块(41)，固定块(41)底部两侧的中部均焊接固定有液压杆三(40)。

10.根据权利要求1所述的一种钢拱架用工字钢自动对位焊接系统，其特征在于，两根所述横杆(16)远离上升板(13)的一侧均焊接固定有传输杆(3)，两根传输杆(3)之间转动安装有多根旋转轴(2)。

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