CN116175425A - 大型工字钢横梁焊渣清理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了大型工字钢横梁焊渣清理装置，包括底座；支架，设置于底座上支撑工字钢；活动清理臂，设置于底座的两侧或单侧，所述活动清理臂的末端固定高速粒子喷射器，所述高速粒子喷射器的喷口朝向待加工工字钢的焊缝。本发明的焊渣清理装置可以对长尺寸的大型工字钢进行焊接后的焊渣清理，仅需要推动工字钢便可以通过活动清理臂准确识别工字钢的焊缝并完成连续化的焊渣清理，且焊渣清理装置可以适用不同尺寸的工字钢。

Description

大型工字钢横梁焊渣清理装置
技术领域
本发明涉及作业清理装置技术领域，尤其涉及大型工字钢横梁焊渣清理装置。
背景技术
工字钢是截面为工字形状的长条钢材，广泛应用于各种建筑构造，随着钢材加工技术的不断升级改进，尺寸更大的钢型材也越来越普及，由此也可生产出尺寸达到数十米甚至更长的大型工字钢横梁。
通常，这种大型工字钢横梁都是在钢板上切割出三块料板，然后将三块料板焊接形成工字钢横梁，会形成一条长长的焊缝以及形成于焊缝周围的焊渣。为了提高横梁的表面性能，会需要在横梁表面进行喷漆等处理，但是形成于焊缝周围的焊渣会影响喷漆，因此，为了便于后续的表面处理，需要对焊缝周围的焊渣进行清理，但是对于这种超长的工字钢横梁，并没有一个很好的焊渣清理的解决方法。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供大型工字钢横梁焊渣清理装置，具体技术方案如下：
大型工字钢横梁焊渣清理装置，包括：
底座；
支架，设置于底座上支撑工字钢；
活动清理臂，设置于底座的两侧或单侧，所述活动清理臂的末端固定高速粒子喷射器，所述高速粒子喷射器的喷口朝向待加工工字钢的焊缝。
作为上述技术方案的优选，所述支架的顶部设置有转辊。
作为上述技术方案的优选，所述活动清理臂包括：
伸缩臂，所述伸缩臂具有一与底座连接的固定端和一伸缩杆；
平衡架，设置于所述伸缩杆上，所述平衡架包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四和连杆五，所述连杆一、连杆二和连杆五依次转动设置于在伸缩杆上，所述连杆五设置在伸缩杆的末端，所述连杆三两端分别转动连接连杆一、连杆二，所述连杆一、连杆二、连杆三和伸缩杆之间形成平行四边形，连杆四的两端分别转动连接连杆二、连杆五，所述连杆二、连杆四、连杆五和伸缩杆之间形成平行四边形；
高速粒子喷射器，固定在所述连杆三；
所述连杆五受力始终贴合待加工的工字钢使高速粒子喷射器的喷口保持朝向待加工工字钢的焊缝。
作为上述技术方案的优选，所述连杆一、连杆二和连杆四均成对设置在伸缩杆的两侧。
作为上述技术方案的优选，所述伸缩臂的固定端与底座转动连接。
作为上述技术方案的优选，所述连杆五与伸缩杆的转动连接处设置有扭簧，所述扭簧对连杆五施加使连杆五贴合待加工的工字钢的力；和/或
所述连杆五具有磁性部，所述磁性部吸附使连杆五贴合待加工的工字钢。
作为上述技术方案的优选，所述连杆五包括第一折叠部和第二折叠部和柔性齿条，所述柔性齿条的两端分别固定在第一折叠部和第二折叠部上，所述连杆四位于连杆五内的转动端为齿状弧面，所述齿状弧面与柔性齿条可以相互咬合。
作为上述技术方案的优选，所述第一折叠部和第二折叠部的接触面上分别固定了磁体；所述第二折叠部和连杆四的接触面上也分别固定了磁体。
作为上述技术方案的优选，所述连杆五与工字钢的贴合面上设有滚珠。
本发明的有益效果为：本发明的焊渣清理装置可以对长尺寸的大型工字钢进行焊接后的焊渣清理，仅需要推动工字钢便可以通过活动清理臂准确识别工字钢的焊缝并完成连续化的焊渣清理，且焊渣清理装置可以适用不同尺寸的工字钢。
附图说明
图1为焊渣清理装置的工作状态示意图；
图2为焊渣清理装置的结构示意图；
图3为活动清理臂的结构示意图；
图4为平衡架的结构示意图；
图5为焊渣清理装置清理不同尺寸的工字钢的状态示意图；
图6为图5中A处的局部放大图；
图7为伸缩杆与连杆五的连接结构示意图；
图8和9为连杆五与连杆四的连接不同状态示意图
图10为连杆五的结构示意图
图11为高速粒子喷射器的固定结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
图1示出的是焊渣清理装置的工作状态示意图。图1中，工字钢10可活动的放置在焊渣清理装置上，沿P方向移动的过程中，工字钢10下方的两条焊缝上的焊渣会被焊渣清理装置清理。
图2示出的是焊渣清理装置的结构示意图。图2中，焊渣清理装置包括底座100、支架200和活动清理臂300，支架200和活动清理臂300均安装在底座100上，支架200设置若干个且沿底座100的方向分布，支架200的顶部设置有转辊210，工字钢10进入焊渣清理装置后由支架200支撑，工字钢10在转辊210的作用下可以较为轻松地推进，使工字钢10经过活动清理臂300完成焊渣清理。
本实施例中，参见图1和2，活动清理臂300设置在底座100地前端，工字钢10由底座100的后端推入后进入活动清理臂300的清理范围。
在另一些具体的实施例中，活动清理臂300还设施在底座100的中部，工字钢10由底座100的任一端推入后进入活动清理臂300的清理范围。
本实施例中底座100、支架200均为桁架结构，由槽钢、方钢、工字钢、角钢等金属通过螺栓或焊接的方式紧固连接获得，其结构形态并不限于本实施例所示出的结构，底座100应该理解为提供底部支撑和固定连接位置的功能结构件，支架200应该理解为具有竖直方向上支撑工字钢10使其悬起的功能结构件，支架200上的转辊210通过两端的轴承座固定在支架200上。
图3示出的是活动清理臂300的结构示意图。图3中，活动清理臂300通过固定座110和螺栓配合固定安装在底座100的一条方钢上；活动清理臂300包括伸缩臂310、平衡架320和高速粒子喷射器330；伸缩臂310的下端与固定座110通过销轴转动连接，伸缩臂310包括筒体311和伸缩杆312，伸缩杆312活动设置于筒体311内，平衡架320固定安装在伸缩杆312上，高速粒子喷射器330固定安装在平衡架320上，平衡架320的作用是将固定在其上的高速粒子喷射器330的喷射口始终对准工字钢10的焊缝，从而使高速粒子喷射器330喷出的高速粒子直接击打工字钢10的焊缝，使焊缝周围的焊渣在高速粒子的击打作用下脱落，高速粒子喷射器330在该过程中不仅能清理焊渣，还能对工字钢10的焊缝周围起到表面强化的作用，随着工字钢10在支架200上推动，高速粒子喷射器330可以对工字钢10的整条焊缝进行焊渣清理。
本发明中，伸缩臂310可以是任何形式的伸缩结构，例如电动推杆、气缸、液压缸、滚珠丝杆、氮气弹簧等，本实施例中采用电动推杆作为伸缩臂310的具体结构。
上述高速粒子喷射器330是通过喷射出高速粒子，利用高速粒子的动能来击打焊渣，实现对焊渣的清理，高速粒子喷射器330可以采用现有技术的喷砂枪。
结合图1和2，当活动清理臂300设置两个且对称分布于底座100的两侧时，便可以同时对两条焊缝进行焊渣清理。
图4示出的是平衡架320的结构示意图。该平衡架320包括连杆一321、连杆二322、连杆三323、连杆四324和连杆五325，其中，连杆一321、连杆二322和连杆五325依次通过销轴结构转动连接在伸缩杆312上，连杆五325设置在伸缩杆312的末端，连杆三323两端分别通过销轴结构与连杆一321、连杆二322转动连接，使连杆一321、连杆二322、连杆三323和伸缩杆312之间形成平行四边形结构，连杆四324的两端分别通过销轴结构与连杆二322、连杆五325转动连接，使连杆二322、连杆四324、连杆五325和伸缩杆312之间形成平行四边形结构，高速粒子喷射器330与连杆三323固定连接，从而使得连杆一321、连杆二322、连杆三323、连杆四324和连杆五325共同构成对高速粒子喷射器330的联动性平衡控制结构，当连杆五325发生摆动时，高速粒子喷射器330的喷射方向会始终朝着会始终连杆五325。
为了提高平衡架320的稳定性以及高速粒子喷射器330的稳定性，连杆一321、连杆二322和连杆四324均成对设置，且分别设置在伸缩杆312的两侧，高速粒子喷射器330固定在两个连杆四324之间，从而提高高速粒子喷射器330固定时的稳定性。
图5和6示出的是焊渣清理装置清理不同尺寸的工字钢10、10’的状态示意图，图6为图5中A处的局部放大图。图5中，工字钢10的尺寸小于工字钢10’，尤其是中间板的宽度。当工字钢10的宽度较小时，伸缩杆312的伸出长度较短，连杆五325紧贴在工字钢10的侧壁上，通过平衡架320的整体平衡作用，使工字钢10的焊缝处于高速粒子喷射器330的的喷射范围M内；当工字钢10的宽度扩大后为使工字钢10’，伸缩杆312进一步伸长，连杆五325仍旧紧贴在工字钢10的侧壁上，通过平衡架320的整体平衡作用，使工字钢10’的焊缝处于高速粒子喷射器330的的喷射范围M’内。
很显然，通过采用本实施例中的焊渣清理装置，不仅可以通过推动工字钢10便可以完成工字钢10两条焊缝上焊渣的清理，同时基于焊渣清理装置上平衡架320和伸缩臂310结构配合设计，可以在伸缩臂310可伸缩允许范围内对不同尺寸的工字钢10进行焊缝清理。
图7示出的是伸缩杆312与连杆五325的连接结构示意图。图中，伸缩杆312与连杆五325通过销轴实现转动连接，同时销轴外部还设置有扭簧313，扭簧313对连杆五325的施加弹性力使连杆五325具有向Q向转动趋势，以保持连杆五325相对伸缩杆312的直立性，在连杆五325接触工字钢10的时候，连杆五325便会在工字钢10的作用下发生转动，并在扭簧313作用下持续贴紧工字钢10，从而保持高速粒子喷射器330的喷射角度。
图8和9示出的是连杆五325与连杆四324的连接不同状态示意图。图8和9中，连杆五325为折叠结构，具有可折叠的第一折叠部3251和第二折叠部3252，第一折叠部3251和第二折叠部3252通过销轴实现可折叠功能，连杆五325内部还设置有柔性齿条326，柔性齿条326的两端分别固定在第一折叠部3251和第二折叠部3252上，连杆四324位于连杆五325内的转动端为齿状弧面3241，齿状弧面3241与柔性齿条326可以相互咬合。
根据前述记载，保持高速粒子喷射器330的喷射角度是依靠平衡架320的联动性结构，以及连杆五325与工字钢10内壁贴合的状态控制，同时还需要连杆五325的顶端抵住工字钢10的焊缝，这样才能保持高速粒子喷射器330的喷射角度，该状态下，高速粒子喷射器330也会喷射到连杆五325，也就是说连杆五325会影响高速粒子喷射器330的焊渣清理效果。因此，将连杆五325设置为折叠结构，当连杆五325的顶端抵住工字钢10的焊缝时，控制第二折叠部3252向连杆四324折叠，此时第二折叠部3252会带动柔性齿条326变形并使柔性齿条326上的齿压入齿状弧面3241的齿槽中，该状态下，连杆四324与连杆五325的相对转动关系会被锁死，从而使连杆二322、连杆四324、连杆五325和伸缩杆312之间形成平行四边形结构被锁止，因此未折叠的第一折叠部3251任然会保持竖直状态，从而保持高速粒子喷射器330的喷射角度稳定，且第二折叠部3252折叠后会将工字钢10的焊缝完全暴露，以便于提高高速粒子喷射器330的焊渣清理效果。
图8和9中，第一折叠部3251和第二折叠部3252的接触面上固定了磁体，当第一折叠部3251和第二折叠部3252为直线状态时，两个磁体贴合吸附将第一折叠部3251和第二折叠部3252固定，第二折叠部3252和连杆四324的接触面上也固定了磁体，当第二折叠部3252弯折时，两个磁体贴合吸附将第二折叠部3252和连杆四324固定。上述所用的磁体既可以是永磁体，也可以是电磁铁。
图10示出的是连杆五325的结构示意图。连杆五325与工字钢10的贴合面上还可以设置滚珠327，通过滚动摩擦来降低工字钢10的推动阻力。
图11示出的是高速粒子喷射器330的固定结构示意图。高速粒子喷射器330固定在两个连杆三323之间，高速粒子喷射器330通过上下两块夹板固定，其中一块下夹板直接与连杆三323固定，另一块上夹板固定在下夹板上。
本发明中的伸缩臂310的角度是可以调节的，也可以在调节至某一角度后将伸缩臂310锁死，例如可以在伸缩臂310的底部设置铰接的电动推杆，电动推杆的一端与伸缩臂310铰接，另一端与底座100铰接即可，使底座100、电动推杆、伸缩臂310形成三角形结构。该结构在现有技术中极为通用，在此不赘述。
在另外一些实施例中，第一折叠部3251直接采用磁体制作，或第一折叠部3251内嵌设磁体，使得第一折叠部3251接触工字钢10后始终保持与工字钢10贴合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (9)

1.大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，包括：
底座(100)；
支架(200)，设置于底座(100)上支撑工字钢(10)；
活动清理臂(300)，设置于底座(100)的两侧或单侧，所述活动清理臂(300)的末端固定高速粒子喷射器(330)，所述高速粒子喷射器(330)的喷口朝向待加工工字钢的焊缝。
2.根据权利要求1所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述支架(200)的顶部设置有转辊(210)。
3.根据权利要求1所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述活动清理臂(300)包括：
伸缩臂(310)，所述伸缩臂(310)具有一与底座(100)连接的固定端和一伸缩杆(312)；
平衡架(320)，设置于所述伸缩杆(312)上，所述平衡架(320)包括连杆一(321)、连杆二(322)、连杆三(323)、连杆四(324)和连杆五(325)，所述连杆一(321)、连杆二(322)和连杆五(325)依次转动设置于在伸缩杆(312)上，所述连杆五(325)设置在伸缩杆(312)的末端，所述连杆三(323)两端分别转动连接连杆一(321)、连杆二(322)，所述连杆一(321)、连杆二(322)、连杆三(323)和伸缩杆(312)之间形成平行四边形，连杆四(324)的两端分别转动连接连杆二(322)、连杆五(325)，所述连杆二(322)、连杆四(324)、连杆五(325)和伸缩杆(312)之间形成平行四边形；
高速粒子喷射器(330)，固定在所述连杆三(323)；
所述连杆五(325)受力始终贴合待加工的工字钢使高速粒子喷射器(330)的喷口保持朝向待加工工字钢的焊缝。
4.根据权利要求3所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述连杆一(321)、连杆二(322)和连杆四(324)均成对设置在伸缩杆(312)的两侧。
5.根据权利要求3所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述伸缩臂(310)的固定端与底座(100)转动连接。
6.根据权利要求3所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述连杆五(325)与伸缩杆(312)的转动连接处设置有扭簧(313)，所述扭簧(313)对连杆五(325)施加使连杆五(325)贴合待加工的工字钢的力；和/或
所述连杆五(325)具有磁性部，所述磁性部吸附使连杆五(325)贴合待加工的工字钢。
7.根据权利要求3所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述连杆五(325)包括第一折叠部(3251)和第二折叠部(3252)和柔性齿条(326)，所述柔性齿条(326)的两端分别固定在第一折叠部(3251)和第二折叠部(3252)上，所述连杆四(324)位于连杆五(325)内的转动端为齿状弧面(3241)，所述齿状弧面(3241)与柔性齿条(326)可以相互咬合。
8.根据权利要求7所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述第一折叠部(3251)和第二折叠部(3252)的接触面上分别固定了磁体；所述第二折叠部(3252)和连杆四(324)的接触面上也分别固定了磁体。
9.根据权利要求3所述的大型工字钢横梁焊渣清理装置，其特征在于，所述连杆五(325)与工字钢的贴合面上设有滚珠(327)。
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