CN116060866A - 一种用于装配式建筑的焊接防变形机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，包括底座和工件调换装置。本发明通过设置了工件调换装置，受内部所设调节组件驱动下，可使齿轮与齿圈间歇啮合传动，如此，齿圈整体可带动第一夹具或第二夹具转动，使空心圆柱自转动调换，加快后续焊接效率，而在调节组件底部所设承接组件配合下，可使空心圆柱与支撑架顶部相抵，使支撑架对空心圆柱实现相抵支撑，减少后续空心圆柱转动调换上下倾斜现象的出现，且在承接组件上端左侧设置了防偏组件，即内部所设零件可受空心圆柱自身重力作用，自运行，使防滑垫对侧向进行夹持稳固，来降低空心圆柱前后偏移现象的出现，从而达到了空心圆柱自转动调换调节与空心圆柱上下与前后稳固配合的优点。

Description

一种用于装配式建筑的焊接防变形机构

技术领域

本发明涉及装配式建筑相关领域，尤其涉及一种用于装配式建筑的焊接防变形机构。

背景技术

装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。

空心圆柱体构件在装配式建筑中较为常见，装配式建筑在安装或者生产过程中，需要将两个空心圆柱的端部进行焊接，在对两个空心圆柱的端部焊接时，需通过焊接防变形机构，来保证两个空心圆柱的端部完全贴合，减少焊接变形现象，提高空心圆柱的焊接质量。

现有中国专利为CN202220988830.X的用于装配式建筑的焊接防变形装置，涉及焊接辅助设备技术领域，包括底座，所述底座顶部设置有移动装置，移动装置包括两个活动座，活动座顶端固定有第一伸缩杆和多个导向杆，第一伸缩杆伸缩端顶端及导向杆顶端固定有固定座，固定座顶端固定有安装座，安装座顶端固定有外固定环，外固定环内壁固定有多个定位装置。

上述现有专利设置有移动装置和定位装置，将空心圆柱体放置在外固定环内，然后通过定位装置将空心圆柱体进行夹持，通过移动装置将两个空心圆柱体的端部进行贴合，进而进行焊接，定位装置可以对不同外径的空心圆柱体进行夹持，并且该装置的设置可以有效的预防和矫正焊接变形，提高了焊接质量。

但上述现有专利或现有焊接防变形机构，在应对两个空心圆柱进行相抵焊接时，较缺少辅助转动措施，来自动配合进行空心圆柱的转动，使得现有的焊接防变形机构较需手动进行空心圆柱焊接位置的转动调节，导致工作人员既要及时进行焊接位置的调整，同时还需保证焊接线的平整，工作量较大，易出现分心现象，导致空心圆柱体构件焊接质量降低。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明提供一种用于装配式建筑的焊接防变形机构。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，包括底座，所述底座前端右侧安装有控制器，且底座右侧中部设有电机，所述电机左侧输出端与双向螺柱相接，且双向螺柱横向内置于底座内部，所述双向螺柱左右两侧均螺纹连接有支板，且两侧所设支板顶部分别安装有第一夹具与第二夹具，且第一夹具与第二夹具整体结构相一致，还包括分别安装于第一夹具和第二夹具左侧的工件调换装置，所述工件调换装置包括安装于第一夹具和第二夹具左侧的连接环、内置于连接环内部的齿圈、啮合于齿圈下端的齿轮、相接于齿轮底部并与支板左侧相接的调换组件、安装于调换组件底部进行工件承接的承接组件以及设于承接组件上端的防偏组件，所述连接环与支板顶部紧固连接，且连接环内部所设齿圈右端面与第一夹具或第二夹具相接。

优选的，所述调换组件包括紧固于支板左侧的外壳、安装于外壳内部的驱动电机、相接于驱动电机输出端的主动转盘、紧固于主动转盘外侧的凸轴、相对安装于主动转盘顶部的从动转盘以及与从动转盘中部相接的传动齿轮，所述传动齿轮置于支板内部，且传动齿轮顶部与齿轮啮合连接。

优选的，所述工件调换装置沿第一夹具和第二夹具左侧同位置设置，且两侧所设工件调换装置整体结构相一致。

优选的，所述从动转盘外侧等距开设有不少于四处的长条凹槽，且从动转盘所开设长条凹槽直径与凸轴直径相一致。

优选的，所述承接组件包括固定于调换组件底部的连接架、转动连接于连接架上端中部的驱动盘、相接于驱动盘后侧中部的伺服电机、传动连接于驱动盘前侧并与连接架上端左侧转动连接的摆臂、啮合于摆臂左侧的支撑架以及套接于支撑架中部外侧的套壳，所述套壳前侧与调换组件固定连接。

优选的，所述摆臂与驱动盘相传动连接处设有长条中空处，且摆臂左侧靠近支撑架一端沿半弧轨迹设有多个齿角。

优选的，所述支撑架沿连接架左侧竖直设置，且支撑架底部右侧与摆臂相靠近一侧匹配设有多个齿角。

优选的，所述防偏组件包括相接于承接组件上端左侧的连接板、紧固于连接板底部的壳体、插接于连接板和壳体中部的竖杆、固定于竖杆底部前后两侧的横板、插接于横板内部的导杆、设于导杆下端外侧的压簧、传动连接于横板外侧的移动板以及紧固于移动板顶部的防偏板，所述防偏板底部贯穿连接板与壳体。

优选的，所述防偏组件还包括安装于防偏板上端内侧的防滑垫，且防滑垫相抵面呈锯齿状设置。

优选的，所述横板沿竖杆下端前后相对设置，且前后所设横板安装位置呈相反状态。

本发明的有益效果：

本发明通过设置了工件调换装置，受内部所设调节组件驱动下，可使齿轮与齿圈间歇啮合传动，如此，齿圈整体可带动第一夹具或第二夹具转动，使空心圆柱自转动调换，加快后续焊接效率，而在调节组件底部所设承接组件配合下，可使空心圆柱与支撑架顶部相抵，使支撑架对空心圆柱实现相抵支撑，减少后续空心圆柱转动调换上下倾斜现象的出现，且在承接组件上端左侧设置了防偏组件，即内部所设零件可受空心圆柱自身重力作用，自运行，使防滑垫对侧向进行夹持稳固，来降低空心圆柱前后偏移现象的出现，从而达到了空心圆柱自转动调换调节与空心圆柱上下与前后稳固配合的优点。

连接环、齿圈与齿轮的设置，受连接环右侧内部所开设内凹槽导向与传动配合下，可使齿圈受齿轮啮合带动下，进行右侧相接第一夹具或第二夹具的流畅转动调换；

调换组件的设置，可在主动转盘转动与凸轴推动下，实现从动转盘的间歇转动，而与从动转盘相对连接的传动齿轮，可流畅带动齿轮间歇转动，保证后续空心圆柱自调换过程的稳定；

承接组件的设置，在驱动盘与摆臂传动下，可使支撑架在中部套接套壳导向下，进行上下升降调节活动，来辅助进行空心圆柱相抵支撑，减少空心圆柱自调换上下倾斜现象的出现；

防偏组件的设置，即竖杆受重量自下移，使与两侧所设横板相传动连接的移动板，带动上端相接的防偏板横向相对移动，如此，设于防偏板内侧的防滑垫，可进行空心圆柱的侧向夹持稳步，来减少空心圆柱前后倾斜现象的出现。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明第一夹具结构示意图；

图3是本发明工件调换装置结构示意图；

图4是本发明工件调换装置截开内部结构示意图；

图5是本发明调换组件立体结构示意图；

图6是本发明调换组件正视内部结构示意图；

图7是本发明承接组件立体结构示意图；

图8是本发明防偏组件立体结构示意图；

图9是本发明防偏组件立体截开内部结构示意图。

其中：底座-1、控制器-2、电机-3、双向螺柱-4、支板-5、第一夹具-6、定位盘-61、通孔-62、气缸-63、压头-64、第二夹具-7、工件调换装置-8、连接环-81、齿圈-82、齿轮-83、调换组件-84、外壳-841、驱动电机-842、主动转盘-843、凸轴-844、从动转盘-845、传动齿轮-846、承接组件-85、连接架-851、驱动盘-852、伺服电机-853、摆臂-854、支撑架-855、套壳-856、防偏组件-86、连接板-861、壳体-862、竖杆-863、横板-864、导杆-865、压簧-866、移动板-867、防偏板-868、防滑垫-8681。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

请参阅图1-2，本发明提供一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，包括底座1，底座1前端右侧安装有控制器2，且底座1右侧中部设有电机3，电机3左侧输出端与双向螺柱4相接，且双向螺柱4横向内置于底座1内部，双向螺柱4左右两侧均螺纹连接有支板5，且两侧所设支板5顶部分别安装有第一夹具6与第二夹具7，且第一夹具6与第二夹具7整体结构相一致，还包括分别安装于第一夹具6和第二夹具7左侧的工件调换装置8。

第一夹具6包括安装于支板5顶部右侧的定位盘61，开设于定位盘61中部用于空心圆柱穿过的通孔62，沿定位盘61右侧三边等距设置进行自动伸缩压紧配合的气缸63，相接于气缸63伸缩端头处的压头64。

当要进行两个空心圆柱的相抵防变形焊接时，分别将两根空心圆柱穿入第一夹具6与第二夹具7中部所开设的通孔62，然后通过底座1前端右侧所设的控制器2，来运行定位盘61外侧三边等距设置气缸63的运行，随三处所设气缸63同步运行下，可带动伸缩端头处相接的压头64，与空心圆柱外侧相抵，实现夹持稳固活动，如此，两根空心圆柱就可横向稳固于第一夹具6和第二夹具7内部，然后，在通过控制器2来实现底座1右侧所设电机3的运行，通过电机3运行下，与电机3左侧输出端相连接的双向螺柱4可随之转动，来进行左右两侧螺纹连接支板5横向相对移动，如此，相对应安装于两侧支板5顶部的第一夹具6与第二夹具7，可带动相对应夹持稳固的空心圆柱横向移动，使两根空心圆柱相对面相抵贴合，由此，工作人员就可进行两根空心圆柱的焊接，受第一夹具6与第二夹具7稳定夹持与贴合相抵作用下，可减少空心圆柱焊接变形现象的出现，增强空心圆柱件焊接的平整。

请参阅图3-6，工件调换装置8包括相贴合于第一夹具6和第二夹具7左侧进行支撑配合的连接环81，且连接环81内部开设有圆形内凹槽，活动嵌入连接环81内部所开设圆形内凹槽内部的齿圈82，啮合连接于齿圈82下端并与支板5上端内部转动连接的齿轮83，相接于齿轮83底部并与支板5左侧相接的调换组件84，安装于调换组件84底部进行工件承接的承接组件85，设于承接组件85上端左侧进行工件自压紧防偏作用的防偏组件86，连接环81与支板5顶部紧固连接，且连接环81内部所设齿圈82右端面与第一夹具6或第二夹具7相接。

调换组件84包括紧固连接于支板5左侧实现内部零件防护配合的外壳841，安装于外壳841内部的驱动电机842，相接于驱动电机842前侧输出端进行圆周间歇推动的主动转盘843，纵向于插接于主动转盘843下端右侧的凸轴844，且凸轴844整体呈光滑圆柱体状设置，相对安装于主动转盘843顶部并与主动转盘843外侧滑动贴合的从动转盘845，相对安装于从动转盘845中部前侧并与齿轮83底部相啮合连接的传动齿轮846，传动齿轮846置于支板5内部。

工件调换装置8沿第一夹具6和第二夹具7左侧同位置设置，且两侧所设工件调换装置8整体结构相一致，保证第一夹具6和第二夹具7外侧相接的工件调换装置8，可实现相同工件圆周调换带动；从动转盘845外侧等距开设有四处的长条凹槽，且从动转盘845所开设长条凹槽直径与凸轴844直径相一致，保证凸轴844可与从动转盘845外侧所开设的长条凹槽，实现流畅间歇传动活动。

而在两根空心圆柱进行防变形焊接过程中，需在空心圆柱外侧部分焊接完成后，进行转动调换，来进行下一部分的焊接，而为减少手动转动调换，使工作人员不易出现分心现象，可通过驱动支板5左侧所设的调换组件84，来实现支板5内部上端相接齿轮83的转动，即通过运行调换组件84内部所设的驱动电机842，使驱动电机842实现输出端相接主动转盘843的圆周转动，随主动转盘843圆周转动下，原本安装于主动转盘843下端右侧的凸轴844，可随主动转盘843带动轨迹，移入至主动转盘843上端相对设置的从动转盘845内部，即与从动转盘845外侧所开设的某一处长条凹槽相传动连接，使从动转盘845随凸轴844推动下，实现间歇转动活动，而相对安装于从动转盘845中部前侧的从动转盘845，可随之同步间歇转动，并进行上端相啮合连接齿轮83的间歇啮合传动，如此，间歇转动的齿轮83整体，可随之同步带动上端相啮合连接的齿圈82转动，使齿圈82沿连接环81右侧内部所开设的内凹槽，流畅间歇圆周转动，进而与齿圈82右侧外表面相接的第一夹具6或第二夹具7整体，就可沿连接环81右侧，实现间歇转动调换活动，使第一夹具6或第二夹具7内部横向夹持稳固的空心圆柱间歇转动调换，来实现下一焊接部分的转动调换，在第一夹具6与第二夹具7随调换组件84同步转动调换下，减少人为手动转动调换过程的出现，使工作人员无需一边关注转动调换过程，另一边关注焊接过程，从而达到了空心圆柱自转动调换配合，辅助加强空心圆柱焊接效果的优点。

请参阅图7，承接组件85包括固定连接于调换组件84底部进行零件支撑的连接架851，内嵌于连接架851上端中部并与连接架851上端中部转动连接的驱动盘852，且驱动盘852前端右侧一体固定有圆柱体，相接于驱动盘852后侧中部的伺服电机853，相对设于驱动盘852前侧并与连接架851上端左侧转动连接的摆臂854，且摆臂854右侧与驱动盘852前端右侧所设圆柱体相传动连接，啮合连接于摆臂854左侧进行支撑与上下移动的支撑架855，套接于支撑架855中部外侧进行支撑架855上下升降导向配合的套壳856，套壳856前侧与调换组件84固定连接。

摆臂854与驱动盘852相传动连接处设有长条中空处，且摆臂854左侧靠近支撑架855一端沿半弧轨迹设有一列齿角，保证摆臂854分别与驱动盘852和支撑架855实现流畅对应传动活动；支撑架855沿连接架851左侧竖直设置，且支撑架855底部右侧与摆臂854相靠近一侧匹配设有一列齿角，保证支撑架855可随摆臂854流畅摆动，实现上下升降活动.

为保证在进行空心圆柱的自转动调换时，未焊接完成的空心圆柱，不易随转动调换过程，出现倾斜偏移现象，可通过运行承接组件85内部所设的伺服电机853，使伺服电机853实现前侧相接驱动盘852的正转或反转，在驱动盘852正转下，通过所开设长条中空处与驱动盘852前端右侧所设圆柱体相传动连接的摆臂854，可随之摆动，来进行左侧相啮合连接支撑架855的上推，如此，支撑架855整体可沿中部外侧相套接的套壳856，实现流畅上移调高活动，来与较小的空心圆柱底部相抵，实现辅助支撑活动，若驱动盘852进行反转活动时，摆臂854整体可实现下摆活动，来进行左侧相啮合连接支撑架855下推调低，使支撑架855整体可满足较大空心圆柱的相抵支撑，通过支撑架855相抵支撑下，可保证空心圆柱随第一夹具6与第二夹具7转动调换时，空心圆柱不易出现上下倾斜现象，使两根空心圆柱相焊接处，出现裂开现象，导致后续防变形焊接过程受到影响，由此，达到了空心圆柱件的可调相抵支撑配合，来减少空心圆柱上下倾斜现象出现的优点。

请参阅图8-9，防偏组件86包括相接于承接组件85上端左侧的连接板861，紧固连接于连接板861底部的壳体862，竖直插接于连接板861和壳体862中部的竖杆863，且竖杆863顶部整体呈矩形板状设置，横向固定连接于竖杆863底部前后两侧进行横移传动的横板864，且横板864一侧呈竖直面，且横板864另一侧呈倾斜面状开设，竖直插接于横板864内部用于导向的导杆865，环绕连接于导杆865下端外侧进行弹性回弹配合的压簧866，传动连接于横板864倾斜面处的移动板867，且移动板867与横板864相传动连接内侧设有内凹槽，同时移动板867沿壳体862内部左右相对设置，并且两侧所设移动板867处于前后相对设置状态，竖直固定于移动板867顶部并贯穿连接板861内部与壳体862顶部的防偏板868。

防偏组件86还包括安装于防偏板868上端内侧的防滑垫8681，且防滑垫8681相抵面呈锯齿状设置，保证防滑垫8681通过锯齿面来与空心圆柱流畅贴合防偏；横板864沿竖杆863下端前后相对设置，且前后所设横板864安装位置呈相反状态，保证前后所设横板864可与相对应移动板867配合，进行两侧防偏板868的横向相对移动。

且为进一步加强空心圆柱的防倾斜或偏移效果，可在空心圆柱放入到第一夹具6或第二夹具7内部时，使相对应的空心圆柱与防偏组件86内部所设的竖杆863顶部相抵，而竖杆863受空心圆柱自身重量作用下，可实现自动下移活动，在竖杆863下移下，前后相对安装于竖杆863底部两侧的横板864，可沿内部竖直插接的导杆865流畅下移，来带动倾斜面相传动连接的移动板867移动，如此，两侧所设横板864倾斜面相对应传动连接的移动板867，可沿壳体862内部实现横向相对移动活动，同时在两侧所设横板864下移时，可对导杆865底部外侧所设的压簧866进行压缩，来为后续竖杆863上移复位，提供弹力回弹支持效果，而随两侧移动板867相对移动下，竖直相对应安装于两侧所设移动板867顶部的防偏板868，可随之同步相对横移，并带动内侧所设的防滑垫8681移动，来与空心圆柱外表面相抵，进行辅助防滑夹持稳固活动，通过两侧所设防滑垫8681的夹持稳固下，可保证空心圆柱进行转动调换活动时，减少前后偏移现象的出现，保证两根空心圆柱整体位置的平整；

若后续空心圆柱重量较小时，则可通过手动下压空心圆柱，使竖杆863流畅下移，进行侧向夹持稳固活动，如此，达到了空心圆柱侧向夹持稳固，减少空心圆柱前后偏移现象出现的优点。

本实施记载的齿圈82、伺服电机853与压簧866为现有常规技术，与现有类似产品无异，齿圈82是经过加热之后镶在飞轮外缘上的，冷却之后紧固于飞轮外缘上，用来实现啮合传动的功能；伺服电机853是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，实现正反转动的功能；压簧866指的是压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能，实现弹性复位配合的功能，因此不再详细赘述。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，包括底座（1），所述底座（1）前端右侧安装有控制器（2），且底座（1）右侧中部设有电机（3），所述电机（3）左侧输出端与双向螺柱（4）相接，且双向螺柱（4）横向内置于底座（1）内部，所述双向螺柱（4）左右两侧均螺纹连接有支板（5），且两侧所设支板（5）顶部分别安装有第一夹具（6）与第二夹具（7），且第一夹具（6）与第二夹具（7）整体结构相一致；

其特征在于：还包括分别安装于第一夹具（6）和第二夹具（7）左侧的工件调换装置（8），所述工件调换装置（8）包括安装于第一夹具（6）和第二夹具（7）左侧的连接环（81）、内置于连接环（81）内部的齿圈（82）、啮合于齿圈（82）下端的齿轮（83）、相接于齿轮（83）底部并与支板（5）左侧相接的调换组件（84）、安装于调换组件（84）底部进行工件承接的承接组件（85）以及设于承接组件（85）上端的防偏组件（86），所述连接环（81）与支板（5）顶部紧固连接，且连接环（81）内部所设齿圈（82）右端面与第一夹具（6）或第二夹具（7）相接。

2.根据权利要求1所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述调换组件（84）包括紧固于支板（5）左侧的外壳（841）、安装于外壳（841）内部的驱动电机（842）、相接于驱动电机（842）输出端的主动转盘（843）、紧固于主动转盘（843）外侧的凸轴（844）、相对安装于主动转盘（843）顶部的从动转盘（845）以及与从动转盘（845）中部相接的传动齿轮（846），所述传动齿轮（846）置于支板（5）内部，且传动齿轮（846）顶部与齿轮（83）啮合连接。

3.根据权利要求1所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述工件调换装置（8）沿第一夹具（6）和第二夹具（7）左侧同位置设置，且两侧所设工件调换装置（8）整体结构相一致。

4.根据权利要求2所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述从动转盘（845）外侧等距开设有不少于四处的长条凹槽，且从动转盘（845）所开设长条凹槽直径与凸轴（844）直径相一致。

5.根据权利要求1所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述承接组件（85）包括固定于调换组件（84）底部的连接架（851）、转动连接于连接架（851）上端中部的驱动盘（852）、相接于驱动盘（852）后侧中部的伺服电机（853）、传动连接于驱动盘（852）前侧并与连接架（851）上端左侧转动连接的摆臂（854）、啮合于摆臂（854）左侧的支撑架（855）以及套接于支撑架（855）中部外侧的套壳（856），所述套壳（856）前侧与调换组件（84）固定连接。

6.根据权利要求5所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述摆臂（854）与驱动盘（852）相传动连接处设有长条中空处，且摆臂（854）左侧靠近支撑架（855）一端沿半弧轨迹设有多个齿角。

7.根据权利要求5所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述支撑架（855）沿连接架（851）左侧竖直设置，且支撑架（855）底部右侧与摆臂（854）相靠近一侧匹配设有多个齿角。

8.根据权利要求1所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述防偏组件（86）包括相接于承接组件（85）上端左侧的连接板（861）、紧固于连接板（861）底部的壳体（862）、插接于连接板（861）和壳体（862）中部的竖杆（863）、固定于竖杆（863）底部前后两侧的横板（864）、插接于横板（864）内部的导杆（865）、设于导杆（865）下端外侧的压簧（866）、传动连接于横板（864）外侧的移动板（867）以及紧固于移动板（867）顶部的防偏板（868），所述防偏板（868）底部贯穿连接板（861）与壳体（862）。

9.根据权利要求8所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述防偏组件（86）还包括安装于防偏板（868）上端内侧的防滑垫（8681），且防滑垫（8681）相抵面呈锯齿状设置。

10.根据权利要求8所述一种用于装配式建筑的焊接防变形机构，其特征在于：所述横板（864）沿竖杆（863）下端前后相对设置，且前后所设横板（864）安装位置呈相反状态。

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