CN115971783A - 一种便于对接的钢结构焊接设备 - Google Patents

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CN115971783A CN202211635782.7A CN202211635782A CN115971783A CN 115971783 A CN115971783 A CN 115971783A CN 202211635782 A CN202211635782 A CN 202211635782A CN 115971783 A CN115971783 A CN 115971783A
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Abstract

本发明公开了一种便于对接的钢结构焊接设备,涉及焊接技术领域;为了解决轴心对齐问题;具体包括通过支座支撑于地面的底座和固定于地面的机械臂,所述底座的顶部通过横向滑移部连接有两组对置的夹持部,所述夹持部由两组夹持机构构成,所述夹持机构包括空心环、设置于空心环内侧的对心夹持组件以及设置于空心环一侧且用于驱动所述对心夹持组件的夹持驱动组件。本发明通过设置滑杆一,其通过限位柱与斜滑槽的配合,受转环驱动滑动,且滑动时,多组滑杆一的速度位移完全一致,一方面可对不同直径的钢管夹持,另一方面在夹持后,钢管的轴线始终位于空心环的轴线位置,从而保证了在钢管焊接时对接的精准度,保证后续的焊接质量。

Description

一种便于对接的钢结构焊接设备
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种便于对接的钢结构焊接设备。
背景技术
在钢结构的连接方式中,焊接是比较常用的方法之一,焊接时,需要将待焊的钢结构对接,再利用焊枪进行焊接固定。
经检索,中国专利公开号为CN214685017U的专利,公开了一种钢结构焊接装置,包括固定滑轨和第二固定滑轨,所述固定滑轨与电动滑块活动连接,所述电动滑块的上表面与支撑架的底部固定连接,所述支撑架顶部的右侧与固定板的一侧固定连接,所述固定板的下边面与第一电动伸缩杆的底部固定连接。
上述专利存在以下不足:在针对钢管的焊接对接时,其无法保证固定后的钢管轴心位置,尤其是对于借助变径头连接的两根直径不同的钢管焊接时,无法保证两根钢管的轴线重合,影响后续焊接质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种便于对接的钢结构焊接设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种便于对接的钢结构焊接设备,包括通过支座支撑于地面的底座和固定于地面的机械臂,所述底座的顶部通过横向滑移部连接有两组对置的夹持部,所述夹持部由两组夹持机构构成,所述夹持机构包括空心环、设置于空心环内侧的对心夹持组件以及设置于空心环一侧且用于驱动所述对心夹持组件的夹持驱动组件;所述对心夹持组件包括滑动连接于空心环径向内壁的滑杆一、固定安装于滑杆一内侧壁的夹持板,所述空心环的内侧壁转动连接有转环,转环的内壁开设有斜滑槽,滑杆一的外壁固定安装有限位柱,限位柱活动限位配合于斜滑槽的内壁。
优选地:所述机械臂设置于夹持部的对称中心处,且机械臂上安装有焊枪。
进一步地:所述空心环的侧壁固定安装有端盖。
在前述方案的基础上:所述夹持驱动组件包括固定安装于转环外侧壁的蜗轮齿环以及转动连接于空心环内壁的蜗杆,所述蜗杆啮合于蜗轮齿环的外侧壁。
在前述方案中更佳的方案是:所述夹持驱动组件还包括把手、固定安装于把手外壁的配合公头以及固定安装于把手端面的配合母头,所述配合公头与配合母头相互配合。
作为本发明进一步的方案:所述横向滑移部包括固定安装于底座顶部外壁的滑架以及滑动连接于滑架内壁的支腿滑块,所述支腿滑块的顶部固定安装于空心环的底部外壁,所述滑架的内壁转动连接有丝杆,所述丝杆与通过螺纹连接于支腿滑块的内壁。
同时,其中一侧的两个所述支腿滑块与另一侧的两个所述支腿滑块连接于丝杆的螺纹副旋向相反。
作为本发明的一种优选的:两个所述丝杆通过同步组件传动配合,所述滑架的一侧外壁固定安装有电机,所述电机的输出轴与其中一个所述丝杆通过联轴器连接。
同时,所述支腿滑块的内壁开设有滑槽,滑槽的内壁滑动连接有滑块二,滑块二的内壁固定嵌接有内螺纹套,所述丝杆通过螺纹连接于内螺纹套的内壁。
作为本发明的一种更优的方案:所述支腿滑块的一侧内壁滑动连接有倾斜的限位触头,所述限位触头的一端贴合于滑块二的端面,且所述限位触头的另一端固定安装有弹簧,所述支腿滑块的内壁固定安装有伸缩器,伸缩器的伸缩端固定安装有滑块一,滑块一的外壁固定安装有压电陶瓷芯片,压电陶瓷芯片的压力感应端与弹簧接触配合。
本发明的有益效果为:
1.本发明,通过设置滑杆一,其通过限位柱与斜滑槽的配合,受转环驱动滑动,且滑动时,多组滑杆一的速度位移完全一致,一方面可对不同直径的钢管夹持,另一方面在夹持后,钢管的轴线始终位于空心环的轴线位置,从而保证了在钢管焊接时对接的精准度,保证后续的焊接质量。
2.本发明,通过设置蜗轮齿环与蜗杆,以蜗轮齿环与蜗杆的相互啮合实现对夹持的驱动,利用蜗轮齿环与蜗杆啮合的自锁特性,可保证夹持的稳定性,也节省了锁止件的布置,节约了成本和空间。
3.本发明,通过将其中一侧的两个所述支腿滑块与另一侧的两个所述支腿滑块连接于丝杆的螺纹副旋向相反设置,将机械臂与焊枪设置于对称中心处,可保证钢管的对接处位于机械臂附近,从而可减少机械臂焊接时的运动行程,提高焊接效率。
4.本发明,通过设置压电陶瓷芯片与弹簧,一方面可实现柔性施压,防止钢管接触瞬间冲击力大造成的接口损伤,另一方面压电陶瓷芯片可通过弹簧的弹力实现对滑块二与限位触头压力监控,从而可实现对钢管之间的轴向压力控制。
5.本发明,通过设置倾斜的限位触头,其受到压力会向支腿滑块内收缩,压力超限时,能实现瞬间卸载,防止压力过大时,焊接受热造成的钢管变形,并且通过伸缩器可控制弹簧的初始压缩量,从而实现对超限阈值力的控制。
附图说明
图1为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的整体结构示意图;
图2为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的夹持机构结构示意图;
图3为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的对心夹持组件结构示意图;
图4为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的夹持驱动组件结构示意图;
图5为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的把手结构示意图;
图6为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的横向滑移部剖视结构示意图;
图7为本发明提出的一种便于对接的钢结构焊接设备的实施例2剖视结构示意图。
图中:1-支座、2-底座、3-横向滑移部、4-夹持部、5-夹持机构、6-空心环、7-对心夹持组件、8-端盖、9-夹持驱动组件、10-滑杆一、11-限位柱、12-斜滑槽、13-转环、14-夹持板、15-蜗轮齿环、16-蜗杆、17-配合母头、18-配合公头、19-把手、20-支腿滑块、21-同步组件、22-丝杆、23-滑架、24-电机、25-限位板一、26-限位触头、27-弹簧、28-压电陶瓷芯片、29-伸缩器、30-滑块一、31-限位板二、32-滑槽、33-内螺套、34-滑块二。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。
实施例1:
一种便于对接的钢结构焊接设备,如图1-7所示,包括通过支座1支撑于地面的底座2和固定于地面的机械臂,所述底座2的顶部通过横向滑移部3连接有两组对置的夹持部4,所述机械臂设置于夹持部4的对称中心处,且机械臂上安装有焊枪;所述夹持部4由两组夹持机构5构成,所述夹持机构5包括空心环6、设置于空心环6内侧的对心夹持组件7以及设置于空心环6一侧且用于驱动所述对心夹持组件7的夹持驱动组件9;所述对心夹持组件7包括滑动连接于空心环6径向内壁的滑杆一10、通过螺栓固定于滑杆一10内侧壁的夹持板14,本实施例中,对滑杆一10的组数与位置不做限定,优选的:所述滑杆一10为三组圆形阵列式布置;所述空心环6的内侧壁转动连接有转环13,转环13的内壁开设有斜滑槽12,滑杆一10的外壁焊接有限位柱11,限位柱11活动限位配合于斜滑槽12的内壁;当转环13转动时,其能通过斜滑槽12与限位柱11的限位作用带动滑杆一10沿空心环6的径向滑动,从而可通过夹持板14对钢管的圆周外壁进行夹持固定。
本装置,通过设置滑杆一10,其通过限位柱11与斜滑槽12的配合,受转环13驱动滑动,且滑动时,多组滑杆一10的速度位移完全一致,一方面可对不同直径的钢管夹持,另一方面在夹持后,钢管的轴线始终位于空心环6的轴线位置,从而保证了在钢管焊接时对接的精准度,保证后续的焊接质量。
所述空心环6的侧壁通过螺栓固定有端盖8;端盖8可对空心环6的内部进行防护防尘。
所述夹持驱动组件9包括焊接于转环13外侧壁的蜗轮齿环15以及转动连接于空心环6内壁的蜗杆16,所述蜗杆16啮合于蜗轮齿环15的外侧壁;当蜗杆16转动时,其能带动蜗轮齿环15转动,从而带动转环13转动。
通过设置蜗轮齿环15与蜗杆16,以蜗轮齿环15与蜗杆16的相互啮合实现对夹持的驱动,利用蜗轮齿环15与蜗杆16啮合的自锁特性,可保证夹持的稳定性,也节省了锁止件的布置,节约了成本和空间。
为了解决便捷性问题;如图5所示,所述夹持驱动组件9还包括把手19、焊接于把手19外壁的配合公头18以及焊接于把手19端面的配合母头17,所述配合公头18与配合母头17相互配合;本实施例中,对配合公头18与配合母头17的截面形状不做限定,优选的:所述配合母头17与配合公头18的截面为正六边形;对钢管固定时,可手握把手19将配合公头18插入配合母头17内,通过配合公头18与配合母头17的啮合作用,旋转把手19即可带动蜗杆16转动。
为了解决对接问题;如图6所示,所述横向滑移部3包括通过螺栓固定于底座2顶部外壁的滑架23以及滑动连接于滑架23内壁的支腿滑块20,所述支腿滑块20的顶部通过螺栓固定于空心环6的底部外壁,所述滑架23的内壁转动连接有丝杆22,所述丝杆22与通过螺纹连接于支腿滑块20的内壁。
其中一侧的两个所述支腿滑块20与另一侧的两个所述支腿滑块20连接于丝杆22的螺纹副旋向相反。
本实施例中,对丝杆22的个数不做限定,优选的,所述丝杆22为两组,且两个所述丝杆22通过同步组件21传动配合,本实施例中,对同步组件21的具体类型不做限定,优选的:所述同步组件21为同步带组件;所述滑架23的一侧外壁通过螺栓固定有电机24,所述电机24的输出轴与其中一个所述丝杆22通过联轴器连接。
当电机24启动时,其能带动丝杆22转动,从而利用丝杆22与支腿滑块20的螺纹副带动空心环6移动,从而带动固定后的钢管相互靠近完成对接。
本装置,通过将其中一侧的两个所述支腿滑块20与另一侧的两个所述支腿滑块20连接于丝杆22的螺纹副旋向相反设置,将机械臂与焊枪设置于对称中心处,可保证钢管的对接处位于机械臂附近,从而可减少机械臂焊接时的运动行程,提高焊接效率。
本实施例在使用时,将其中一根钢管穿过两组空心环6的中心,通过把手19拧动两组空心环6上的蜗杆16,直至多组夹持板14接触钢管外壁并夹持固定,随后按照上述方法将另一根钢管固定,固定时,保证两根钢管伸出空心环6的长度相同,随后启动电机24,带动两根钢管相互靠近,直至相互贴合,达到焊接位置,即可通过机械臂带动焊枪,对焊接处进行焊接固定。
实施例2:
一种便于对接的钢结构焊接设备,如图1、7所示,为了解决焊接质量问题;本实施例在实施例1的基础上作出以下改进:所述支腿滑块20的内壁开设有滑槽32,滑槽32的内壁滑动连接有滑块二34,滑块二34的内壁固定嵌接有内螺纹套33,所述丝杆22通过螺纹连接于内螺纹套33的内壁。
所述滑槽32的两端分别通过螺栓固定有限位板一25与限位板二31;限位板一25与限位板二31可防止滑块二34滑脱。
所述支腿滑块20的一侧内壁滑动连接有倾斜的限位触头26,所述限位触头26的一端贴合于滑块二34的端面,且所述限位触头26的另一端焊接有弹簧27,所述支腿滑块20的内壁通过螺栓固定有伸缩器29,伸缩器29的伸缩端通过螺栓固定有滑块一30,滑块一30的外壁通过螺栓固定有压电陶瓷芯片28,压电陶瓷芯片28的压力感应端与弹簧27接触配合;所述伸缩器29优选为电动伸缩杆。
本实施例在使用时,当丝杆22对内螺纹套33通过螺纹副施加驱动力时,内螺纹套33将驱动力传递至滑块二34,从而通过限位触头26对滑块二34的接触限位,将驱动力传递至支腿滑块20,当内螺纹套33的驱动力较大时,滑块二34对限位触头26的驱动力增加,弹簧27的压缩量增加,从而使得限位触头26向支腿滑块20内收缩,直至解除对滑块二34的限位作用,出现传动的滑脱。
本装置,通过设置压电陶瓷芯片28与弹簧27,一方面可实现柔性施压,防止钢管接触瞬间冲击力大造成的接口损伤,另一方面压电陶瓷芯片28可通过弹簧27的弹力实现对滑块二34与限位触头26压力监控,从而可实现对钢管之间的轴向压力控制。
另外,本装置通过设置倾斜的限位触头26,其受到压力会向支腿滑块20内收缩,压力超限时,能实现瞬间卸载,防止压力过大时,焊接受热造成的钢管变形,并且通过伸缩器29可控制弹簧27的初始压缩量,从而实现对超限阈值力的控制。
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)

1.一种便于对接的钢结构焊接设备,包括通过支座(1)支撑于地面的底座(2)和固定于地面的机械臂,其特征在于,所述底座(2)的顶部通过横向滑移部(3)连接有两组对置的夹持部(4),所述夹持部(4)由两组夹持机构(5)构成,所述夹持机构(5)包括空心环(6)、设置于空心环(6)内侧的对心夹持组件(7)以及设置于空心环(6)一侧且用于驱动所述对心夹持组件(7)的夹持驱动组件(9);所述对心夹持组件(7)包括滑动连接于空心环(6)径向内壁的滑杆一(10)、固定安装于滑杆一(10)内侧壁的夹持板(14),所述空心环(6)的内侧壁转动连接有转环(13),转环(13)的内壁开设有斜滑槽(12),滑杆一(10)的外壁固定安装有限位柱(11),限位柱(11)活动限位配合于斜滑槽(12)的内壁。
2.根据权利要求1所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述机械臂设置于夹持部(4)的对称中心处,且机械臂上安装有焊枪。
3.根据权利要求1所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述空心环(6)的侧壁固定安装有端盖(8)。
4.根据权利要求1所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述夹持驱动组件(9)包括固定安装于转环(13)外侧壁的蜗轮齿环(15)以及转动连接于空心环(6)内壁的蜗杆(16),所述蜗杆(16)啮合于蜗轮齿环(15)的外侧壁。
5.根据权利要求4所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述夹持驱动组件(9)还包括把手(19)、固定安装于把手(19)外壁的配合公头(18)以及固定安装于把手(19)端面的配合母头(17),所述配合公头(18)与配合母头(17)相互配合。
6.根据权利要求1所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述横向滑移部(3)包括固定安装于底座(2)顶部外壁的滑架(23)以及滑动连接于滑架(23)内壁的支腿滑块(20),所述支腿滑块(20)的顶部固定安装于空心环(6)的底部外壁,所述滑架(23)的内壁转动连接有丝杆(22),所述丝杆(22)与通过螺纹连接于支腿滑块(20)的内壁。
7.根据权利要求6所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,其中一侧的两个所述支腿滑块(20)与另一侧的两个所述支腿滑块(20)连接于丝杆(22)的螺纹副旋向相反。
8.根据权利要求7所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,两个所述丝杆(22)通过同步组件(21)传动配合,所述滑架(23)的一侧外壁固定安装有电机(24),所述电机(24)的输出轴与其中一个所述丝杆(22)通过联轴器连接。
9.根据权利要求6所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述支腿滑块(20)的内壁开设有滑槽(32),滑槽(32)的内壁滑动连接有滑块二(34),滑块二(34)的内壁固定嵌接有内螺纹套(33),所述丝杆(22)通过螺纹连接于内螺纹套(33)的内壁。
10.根据权利要求9所述的一种便于对接的钢结构焊接设备,其特征在于,所述支腿滑块(20)的一侧内壁滑动连接有倾斜的限位触头(26),所述限位触头(26)的一端贴合于滑块二(34)的端面,且所述限位触头(26)的另一端固定安装有弹簧(27),所述支腿滑块(20)的内壁固定安装有伸缩器(29),伸缩器(29)的伸缩端固定安装有滑块一(30),滑块一(30)的外壁固定安装有压电陶瓷芯片(28),压电陶瓷芯片(28)的压力感应端与弹簧(27)接触配合。
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