CN116475641A - 一种钢结构焊接加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢结构焊接加工设备，包括支撑板一和支撑板二，支撑板一上侧面设置有支撑气缸和支撑伸缩杆，支撑板一内部滑动设置有用于对中柱夹持固定的固定机构，支撑板二上侧面左右对称设置有用于将两侧的屋面梁对接到中柱的组装机构，支撑板二上侧面还设置有焊接机构；现有的方式是吊装机构将屋面梁运输到中柱上，人工对各钢构件进行位置调整和焊接，该方法需要人工高空作业，不仅工作效率低且对接不精准。本发明提供的一种钢结构焊接加工设备可以对屋面梁定位，保证对接后位置的准确性，在定位后自动将其运送到焊接位置对多个对接面自动化焊接加工，避免了人工高空作业和对接不精准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构加工技术领域，特别涉及一种钢结构焊接加工设备。
背景技术
钢结构建筑是以建筑钢材构成承重结构的建筑，通常由型钢和钢板制成的梁、柱、桁架等构件构成承重结构，其与屋面、楼面和墙面等围护结构，共同组成整体的建筑物。
钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好，并且由于构件可以工厂化制作，现场安装，因而大大减少工期，相应降低了投资成本，且搬移方便。
另外，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保，因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。
钢结构厂房屋顶多为中间高两边低的尖顶型结构(附图11)，主要通过中柱以及两侧的屋面梁焊接而成，该结构在焊接过程中存在以下问题：主要通过人工焊接完成，人工焊接工作效率低且需要人工攀爬至高处进行高空作业，存在安全隐患，同时屋面梁与中柱对接过程中需要人工不停的对位置进行调整，人工调整劳动强度大且容易对接不精准，影响焊接质量。
发明内容
本发明提供的一种钢结构焊接加工设备，可以解决上述提到的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种钢结构焊接加工设备，包括支撑板一和支撑板二，所述支撑板一上端面的四个角处对称设置有两个支撑气缸和两个支撑伸缩杆，所述支撑板一前侧开口，所述支撑板一开口处通过螺栓安装有可拆卸的闭合板，所述支撑板一和闭合板共同组成回字形结构；所述支撑板一底面设置有万向轮。
所述支撑板二的结构与支撑板一相同；所述支撑板一内部开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动设置有用于对中柱周向均匀夹持固定的固定机构；固定机构包括设置在支撑板一内的下固定组件和设置在支撑板二内的上固定组件。
所述支撑板一内部设置有用于稳定该焊接设备的稳定机构。
所述支撑板二上端面左侧中间位置和右侧中间位置对称设置有用于将两侧的屋面梁对接到中柱上的组装机构。
所述支撑板二上端面设置有焊接机构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述下固定组件包括以90度角间隔周向分布且分别径向滑动设置在弧形凹槽内的三个弧形套筒，所述弧形套筒内开设有圆心与其重合的弧形通槽，弧形套筒与弧形凹槽的边缘处之间以及相邻的弧形套筒之间均滑动设置有弧形杆，相邻的弧形杆之间连接有压缩弹簧一，压缩弹簧一位于弧形套筒内部，位于左右两侧的弧形套筒与弧形凹槽的边缘处之间的弧形杆与弧形凹槽边缘处的连接方式为滑动连接；三个弧形套筒的内侧均设置有贯穿于支撑板一的夹持杆，夹持杆远离弧形套筒的一端设置有固定板，三个固定板分别与中柱的三个侧面一一对应；固定板表面设置有用于增加与中柱接触摩擦力的橡胶板；位于后侧的所述弧形套筒的外侧设置有水平滑动贯穿支撑板一的操作方杆，所述操作方杆远离弧形套筒的一端与支撑板一的后侧面之间连接有压缩弹簧二，所述操作方杆的左侧面设置有卡齿一，所述支撑板一位于操作方杆的左侧开设有与弧形凹槽连通的梯型槽，梯型槽左侧壁通过弹簧伸缩杆设置有与梯型槽上下内壁滑动连接的拨杆，所述拨杆右侧面设置有卡齿一相互配合的卡齿二。
作为本发明的一种优选技术方案，所述闭合板前后方向上通过螺纹贯穿连接有螺纹杆，螺纹杆靠近内侧一端设置有夹持板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述上固定组件的结构与下固定组件的区别在于固定板远离夹持杆的侧面从上到下均匀转动安装有横向布置的滚柱，滚柱表面套设有橡胶。
作为本发明的一种优选技术方案，所述稳定机构包括Y型杆、复位稳定杆和支撑垫；所述支撑板一左右两端开设有开口朝下的U型槽，支撑板一左右两端的中部各开设一个与U型槽联通的通孔，所述U型槽与通孔共同组成Y型槽，Y型杆弹性滑动设置在U型槽和通孔组成的Y型槽内；所述支撑板一左右侧面开设有与U型槽竖直段对应且联通的复位孔，复位孔内水平滑动设置有复位稳定杆，所述复位稳定杆与支撑板一侧壁之间连接有压缩弹簧三，所述复位稳定杆内侧设置有卡齿三，所述Y型杆靠近复位稳定杆的一侧设置有与卡齿三相互配合的卡齿四，卡齿三与卡齿四截面均为直角三角型结构，且二者斜面相互接触；所述Y型杆底端设置有橡胶材质的支撑垫。
作为本发明的一种优选技术方案，所述组装机构包括U型结构的承接板，所述承接板底面固定安装有与其宽度相适应的铰接座，支撑板二上端面左右两端对称固定安装有支撑座，所述铰接座与支撑座铰接；支撑板二左右侧面对称设置有气缸一，气缸一一端与支撑板二侧面铰接，另一端与承接板底面铰接；组装机构还包括用于对屋面梁构件夹持固定的夹持组件以及驱动屋面梁构件向中柱方向移动组装的驱动组件；在承接板的一端还设置有使得左右两侧的屋面梁与中柱精准对接的定位组件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定位组件包括定位气缸、定位块，承接板一端开设有定位凹槽，所述定位气缸固定安装在定位凹槽内，定位气缸输出端连接有定位块，当定位气缸处于收缩状态时，定位块在定位凹槽内部，当定位气缸伸长时，定位块伸出定位凹槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持组件包括前后对称设置在承接板竖直段相对侧的夹持板，所述夹持板相背侧左右两侧固定连接有与承接板螺纹贯穿连接的夹持螺纹杆，前后两侧的夹持螺纹杆的螺纹旋向相反，所述夹持板相背侧中部固定连接有与承接板滑动贯穿连接的导向杆；位于承接板外的夹持螺纹杆的一端固定安装有皮带轮一，左右两侧的皮带轮一之间通过皮带连接，其中一侧的前后对应的夹持螺纹杆上位于皮带轮一外侧固定安装有皮带轮二；承接板下方通过连接板安装有与夹持螺纹杆轴线平行的连杆，连杆前后两端对称固定安装有与皮带轮二相互对应的皮带轮三，皮带轮二与皮带轮三通过皮带连接，其中一个夹持螺纹杆的外端连接驱动电机或者通过人工转动驱动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持板相对侧从左到右均匀设置有弧形凹槽，弧形凹槽内转动安装有用于降低屋面梁构件移动时的摩擦力的输送辊。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持组件还包括限位单元，所述限位单元使得输送辊只能够朝向中柱的方向转动；所述限位单元包括棘轮、棘爪、压缩弹簧四，所述输送辊由中间段和上段、下段三部分组成，其中上段、下段的直径小于中间段，所述上段和下段的外侧各套设有一个棘轮，弧形凹槽内对应棘轮的位置转动设置有棘爪，弧形凹槽与棘爪之间连接有压缩弹簧四。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括从左到右均匀转动连接在承接板底板上的驱动辊，所述驱动辊最高点处高于承接板底板上端面，所述驱动辊两端贯穿承接板的竖直段部分，且位于承接板外侧的驱动辊上固定安装有皮带轮四，各皮带轮四之间通过皮带连接，其中一个驱动辊连接驱动电机的输出端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述焊接组件一包括焊接支架，焊接支架由竖直段一、竖直段二以及铰接在竖直段一和竖直段二之间的U型段组成，其中竖直段一长度大于竖直段二长度，焊接支架通过竖直段一安装在支撑板二后端，竖直段一、竖直段二以及U型段左侧面均设置有耳板，其中竖直段一与U型段的耳板之间以及U型段与竖直段二的耳板之间均铰接有气缸，通过气缸可以控制焊接支架的展开状态，气缸伸长时，焊接支架张开，气缸收缩时，焊接支架呈U型结构且U型开口向下；所述焊接组件一还包括焊接电动滑块一以及安装在其底部的焊接头，竖直段一、竖直段二以及U型段上均开设有与焊接电动滑块一滑动配合的滑槽，在焊接支架呈U型结构状态下，竖直段一、竖直段二以及U型段上的滑槽形成一段对钢结构焊接处半包式的滑动轨迹。
作为本发明的一种优选技术方案，所述焊接组件二与焊接组件三的结构相同，对称设置在支撑板二的左右两端且位于承接板下方、支撑座内侧(靠近中柱的为内侧)；所述焊接组件二包括焊接电动滑块二、竖杆、转动板、气缸二以及安装在转动板上的焊接头，所述焊接电动滑块二前后滑动安装在支撑板二上端面左端，焊接电动滑块二上端安装有竖杆，竖杆另一端转动连接有转动板，气缸二一端铰接在竖杆上，另一端铰接在转动板上。
本发明具有以下有益效果：1.根据本发明提供的一种钢结构焊接加工设备，定位组件使得左右两侧的屋面梁在承接板上的位置左右对称，从而保证了后续在驱动组件作用下对接的精度，夹持组件对屋面梁前后侧面同步夹持固定，从而保证了前后位置的精度，从而保证了前后左右方向的对接精度，提高了焊接质量，同时避免了传统的需要人工不断调整的问题。
2.根据本发明提供的一种钢结构焊接加工设备，通过可拆卸的闭合板将该可移动的加工设备套设在中柱外侧，进而方便固定机构对中柱进行周向均匀稳定夹持固定，配合稳定机构，保证该移动设备的稳定性，提高焊接质量。
3.根据本发明提供的一种钢结构焊接加工设备，焊接支架通过气缸控制具有张开与U型结构两种状态，在张开状态下，可用于将支撑板一和支撑板二套设在中柱外侧进行固定，防止焊接支架与中柱干涉，在U型结构状态下，能够通过电动滑块移动实现对对接后的钢结构的上端面、前后侧面自动化焊接的效果，同时配合焊接组件二和焊接组件三，同步实现了对接后的钢结构多个侧面同步自动焊接的目的，大大提高了工作效率，避免了人工高空焊接的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一视角立体结构示意图。
图2是本发明的支撑板一和闭合板11配合结构示意图。
图3是本发明的固定机构剖面图。
图4是本发明的稳定机构剖面图。
图5是本发明图4中A-A的剖视图。
图6是本发明组装机构的第一视角立体结构示意图。
图7是本发明组装机构的第二视角立体结构示意图。
图8是本发明限位单元立体结构示意图。
图9是本发明正视结构示意图。
图10是本发明侧视结构示意图。
图11是本发明要焊接的钢结构示意图。
图中：1、支撑板一；2、支撑板二；3、支撑气缸；4、支撑伸缩杆；5、固定机构；6、稳定机构；7、组装机构；8、焊接机构；11、闭合板；51、下固定组件；52、上固定组件；511、弧形套筒；512、弧形杆；513、夹持杆；514、固定板；515、操作方杆；516、拨杆；61、Y型杆；62、复位稳定杆；63、支撑垫；71、承接板；73、夹持组件；74、驱动组件；75、定位组件；731、夹持板；732、夹持螺纹杆；733、导向杆；734、连杆；735、限位单元；741、驱动辊；7351、棘轮；7352、棘爪；7353、压缩弹簧四；751、定位气缸；752、定位块；81、焊接组件一；82、焊接组件二；83、焊接组件三；811、焊接支架；812、焊接电动滑块一；821、焊接电动滑块二；822、竖杆；823、转动板；824、气缸二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参阅图1、图2、图9、图10，一种钢结构焊接加工设备，包括支撑板一1和上方的支撑板二2，所述支撑板一1上端面的四个角处对称设置有两个支撑气缸3和两个支撑伸缩杆4，其中两个支撑气缸3在一条对角线上，两个支撑伸缩杆4在另一条对角线上，所述支撑气缸3的输出端和所述支撑伸缩杆4的伸缩端与支撑板二2的下端面连接；所述支撑板一1前侧开口，位于开口两侧的支撑板一1的前端上侧开设有凹槽，所述支撑板一1开口处通过螺栓安装有可拆卸的闭合板11，闭合板11两侧设置有与凹槽相互配合的耳板，所述支撑板一1和闭合板11共同组成回字形结构；在实际操作中，当将设备套设在中柱外侧对闭合板11安装时，通过凹槽对耳板支撑，进而对闭合板11进行快速安装，不需要调整闭合板11的上下位置；所述支撑板一1底面设置有万向轮。
所述支撑板一1内部开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动设置有用于对中柱周向均匀夹持固定的固定机构5；所述支撑板一1内部设置有用于稳定该焊接设备的稳定机构6；所述支撑板二2的结构与支撑板一1相同，唯一区别在于没有设置稳定机构6；所述支撑板二2上端面左侧中间位置和右侧中间位置对称设置有用于将两侧的屋面梁对接到中柱的组装机构7；所述支撑板二2上端面设置有焊接机构8。
参阅图1和图3，所述固定机构5包括设置在支撑板一1内的下固定组件51和设置在支撑板二2内的上固定组件52；所述下固定组件51包括以90度角间隔周向分布且分别径向滑动设置在弧形凹槽内的三个弧形套筒511，所述弧形套筒511内开设有圆心与其重合的弧形通槽，弧形套筒511与弧形凹槽的边缘处之间以及相邻的弧形套筒511之间均滑动设置有弧形杆512，相邻的弧形杆512之间连接有压缩弹簧一，压缩弹簧一位于弧形套筒511内部，位于左右两侧的弧形套筒511与弧形凹槽的边缘处之间的弧形杆512与弧形凹槽边缘处的连接方式为滑动连接；三个弧形套筒511的内侧均设置有贯穿于支撑板一1的夹持杆513，夹持杆513远离弧形套筒511的一端设置有固定板514，三个固定板514分别与中柱的三个侧面一一对应；固定板514表面设置有用于增加与中柱接触摩擦力的橡胶板；位于后侧的所述弧形套筒511的外侧设置有水平滑动贯穿支撑板一1的操作方杆515，所述操作方杆515远离弧形套筒511的一端与支撑板一1的后侧面之间连接有压缩弹簧二，所述操作方杆515的左侧面设置有卡齿一，所述支撑板一1位于操作方杆515的左侧开设有与弧形凹槽连通的梯型槽，梯型槽左侧壁通过弹簧伸缩杆设置有与梯型槽滑动连接的拨杆516，所述拨杆516右侧面设置有与卡齿一相互配合的卡齿二；具体工作时，当支撑板一1和支撑板二2套设在中柱外侧，人工将操作方杆515向前按压，进而推动位于支撑板一1后侧的弧形套筒511向前移动，通过弧形套筒511与弧形杆512的滑动连接，进而带动左右两侧的弧形套筒511径向向内侧滑动，进而通过夹持杆513带动固定板514向内侧移动，当按压到一定时候，松开操作方杆515，此时在卡齿一与卡齿二配合下固定板514不再移动，从而实现了对中柱的夹持固定。
所述闭合板11前后方向上通过螺纹贯穿连接有螺纹杆，螺纹杆靠近支撑板一1内侧一端设置有固定板514，在实际操作中，当闭合板11安装在支撑板一1上后，通过旋转螺纹杆使得固定板514贴合在中柱前端面，配合其他固定板514实现周向全面稳定夹持固定的效果。
所述上固定组件52的结构与下固定组件51的区别在于固定板514远离夹持杆513的侧面从上到下均匀转动安装有横向布置的滚柱，滚柱表面套设有橡胶；在实际操作中，由于需要通过支撑气缸3带动支撑板二2及其上的组装机构7和焊接机构8上移，设置的滚柱能够降低摩擦力，同时还能够保证对中柱的夹持固定效果。
参阅图1、图4和图5，所述稳定机构6包括Y型杆61、复位稳定杆62和支撑垫63；所述支撑板一1左右两端开设有开口朝下的U型槽，支撑板一1左右两端的中部各开设一个与U型槽联通的通孔，所述U型槽与通孔共同组成Y型槽，Y型杆61弹性滑动设置在Y型槽内；所述支撑板一1左右端面开设有与U型槽竖直段对应且联通的复位孔，复位孔内水平滑动设置有复位稳定杆62，所述复位稳定杆62与支撑板一1侧壁之间连接有压缩弹簧三，所述复位稳定杆62内侧设置有卡齿三，所述Y型杆61靠近复位稳定杆62的一侧设置有与卡齿三相互配合的卡齿四，卡齿三与卡齿四截面均为直角三角型结构，且二者斜面相互接触；所述Y型杆61底端设置有橡胶材质的支撑垫63；具体工作时，当固定机构5完成对中柱的夹持固定，人工向下按压Y型杆61使得支撑垫63与地面接触，Y型杆61下移过程中，卡齿四倾斜面与卡齿三倾斜面接触，从而可以通过卡齿三使得复位稳定杆62向外侧移动，同时可以防止Y型杆61向上移动，从而起到限位的作用，通过支撑垫63与地面的接触可以防止设备在拼接和焊接过程中晃动；当需要移动该设备时，通过向外侧拉动复位稳定杆62，使得Y型杆61向上复位，进而使得支撑垫63脱离地面。
参阅图1、图6、图7、图8和图9，所述组装机构7包括U型结构的承接板71，所述承接板71底面固定安装有与其宽度相适应的铰接座，支撑板二2上端面左右两端对称固定安装有支撑座，所述铰接座与支撑座铰接；支撑板二2左右侧面对称设置有气缸一，气缸一一端与支撑板二2侧面铰接，另一端与承接板71底面铰接；组装机构7还包括用于对屋面梁构件夹持固定的夹持组件73以及驱动屋面梁构件向中柱方向移动组装的驱动组件74；为了保证左右两侧的屋面梁构件与中柱的精准对接，组装机构7还包括定位组件75；具体工作时，将待焊接的屋面梁构件通过外部设备放置在承接板71上，通过定位组件75对屋面梁构件进行左右方向的定位，通过夹持组件73对屋面梁构件的前后侧面夹持固定，之后启动支撑气缸3，通过支撑板二2带动待焊接的屋面梁构件上移，同时通过气缸一调整承接板71的角度，直到待焊接的屋面梁构件底端搭接在中柱上，此时启动驱动组件74，使得屋面梁构件朝向中柱方向移动直到左右两侧的构件完成对接。
所述定位组件75设置在承接板71一端，包括定位气缸751、定位块752，承接板71一端开设有定位凹槽，所述定位气缸751固定安装在定位凹槽内，定位气缸751输出端连接有定位块752，当定位气缸751伸缩杆处于收缩状态时，定位块752在定位凹槽内部，避免影响屋面梁构件的移动，当定位气缸751伸缩杆伸长时，定位块752伸出定位凹槽，用于对屋面梁构件进行定位，方便夹持固定。
需要说明的是，为了方便定位组件75对屋面梁构件进行定位，在组装之前，在屋面梁构件的底端位置开设与定位块752相配合的定位孔。
所述夹持组件73包括前后对称设置在承接板71竖直段相对侧的夹持板731，所述夹持板731相背侧左右两侧固定连接有与承接板71螺纹贯穿连接的夹持螺纹杆732，前后两侧的夹持螺纹杆732的螺纹旋向相反，所述夹持板731相背侧中部固定连接有与承接板71滑动贯穿连接的导向杆733；位于承接板71外的夹持螺纹杆732的一端固定安装有皮带轮一，左右两侧的皮带轮一之间通过皮带连接，其中一侧的前后对应的夹持螺纹杆732上位于皮带轮一外侧固定安装有皮带轮二；承接板71下方通过连接板转动安装有与夹持螺纹杆732轴线平行的连杆734，连杆734前后两端对称固定安装有与皮带轮二相互对应的皮带轮三，皮带轮二与皮带轮三通过皮带连接，其中一个夹持螺纹杆732的外端连接驱动电机或者通过人工转动驱动；在实际操作过程中，可通过电机转动夹持螺纹杆732，从而带动前后两侧的夹持板731同步移动，从而保证待焊接的屋面梁构件在前后方向上处于中间位置，保证对接的精度。
所述驱动组件74包括从左到右均匀转动连接在承接板71底板上的驱动辊741，所述驱动辊741最高点处高于承接板71底板上端面，所述驱动辊741两端贯穿承接板71的竖直段部分，且位于承接板71外侧的驱动辊741上固定安装有皮带轮四，各皮带轮四之间通过皮带连接，其中一个驱动辊741连接驱动电机的输出端。
所述夹持板731相对侧从左到右均匀设置有弧形凹槽，弧形凹槽内转动安装有用于降低屋面梁构件移动时的摩擦力的输送辊。
为了避免驱动组件74驱动屋面梁构件上移时，屋面梁构件下滑，本发明还设置有限位单元735，所述限位单元735使得输送辊只能够按照朝向中柱的方向转动；所述限位单元735包括棘轮7351、棘爪7352、压缩弹簧四7353，所述输送辊由中间段和上段、下段三部分组成，其中上段、下段的直径小于中间段，所述上段和下段的外侧各套设有一个棘轮7351，弧形凹槽内对应棘轮7351的位置转动设置有棘爪7352，弧形凹槽与棘爪7352之间连接有压缩弹簧四7353。
参阅图1、图9和图10，所述焊接机构8包括焊接组件一81、焊接组件二82、焊接组件三83；所述焊接组件一81包括焊接支架811，焊接支架811由竖直段一、竖直段二以及铰接在竖直段一和竖直段二之间的U型段组成，其中竖直段一长度大于竖直段二长度，焊接支架811通过竖直段一安装在支撑板二2后端，竖直段一、竖直段二以及U型段左侧面均设置有耳板，其中竖直段一与U型段的耳板之间以及U型段与竖直段二的耳板之间均铰接有气缸，通过气缸可以控制焊接支架811的展开状态，气缸伸长时，焊接支架811张开，气缸收缩时，焊接支架811呈U型结构且U型开口向下；所述焊接组件一81还包括滑动设置在焊接支架811内侧的焊接电动滑块一812以及安装在其底部的焊接头，竖直段一、竖直段二以及U型段上均开设有与焊接电动滑块一812滑动配合的滑槽，在焊接支架811呈U型结构状态下，竖直段一、竖直段二以及U型段上的滑槽形成一段对钢结构焊接处半包式的滑动轨迹；在实际操作过程中，在应用本发明前，需要通过气缸使得焊接支架811张开，避免焊接支架811与中柱干涉；当需要焊接时，通过气缸使得焊接支架811呈U型结构，控制焊接电动滑块一812在滑槽内滑动，从而控制焊接头沿着滑块的滑动轨迹实现对钢结构的前后侧面和上端面的焊接加工；需要说明的是U型段由两侧的四分之一圆弧段和中间的直线段组成，直线段的长度与对接的屋面梁的宽度相等，当焊接电动滑块一812滑动到圆弧段时不工作，只有在直线段时才工作，从而避免过度焊接影响焊接质量。
所述焊接组件二82与焊接组件三83的结构相同，对称设置在支撑板二2的左右两端且位于承接板71下方、支撑座内侧(靠近中柱的为内侧)；所述焊接组件二82包括焊接电动滑块二821、竖杆822、转动板823、气缸二824以及安装在转动板823上的焊接头，所述焊接电动滑块二821左右对称前后滑动安装在支撑板二2上端面，焊接电动滑块二821上端安装有竖杆822，竖杆822另一端转动连接有转动板823，气缸二824一端铰接在竖杆822上，另一端铰接在转动板823上，在实际操作过程中，通过气缸二824调整焊接头的角度，通过焊接电动滑块二821控制焊接头前后移动，实现对钢结构下端面的焊接。
具体工作时：S1：首先，将该设备移动到要焊接的钢结构附近，将闭合板11从支撑板一1上拆卸下来，推动设备使得支撑板一1和支撑板二2套设在中柱外侧，将闭合板11安装好。
S2、固定：通过固定机构5对中柱四周进行夹持固定，具体为，人工将操作方杆515向前按压，进而推动位于支撑板一1后侧的弧形套筒511向前移动，通过弧形套筒511与弧形杆512的滑动连接，进而带动左右两侧的弧形套筒511径向向内侧滑动，进而通过夹持杆513带动固定板514向内侧移动，通过旋转闭合板11上的螺纹杆使得固定板514贴合在中柱前侧面，配合其他固定板514实现对中柱的周向全面稳定夹持固定。
之后，启动稳定机构6，使得支撑垫63与地面接触，对设备整体进行固定以保证在后续组装和焊接过程中各钢构件的稳定性，提高对接精度和焊接质量；具体为，人工向下按压Y型杆61使得支撑垫63与地面接触，Y型杆61下移过程中，卡齿四倾斜面与卡齿三倾斜面接触，从而可以通过卡齿三使得复位稳定杆62向外侧移动，同时可以防止Y型杆61向上移动，从而起到限位的作用。
需要说明的一点是，本发明先通过固定机构5对中柱进行固定，后通过稳定机构6对设备整体固定的原因是固定机构5对中柱进行固定时，设备还通过万向轮与地面接触，此时可根据中柱的位置调节设备的位置，避免影响中柱的放置位置。
S3、对接：通过外部机构将左右两侧需要焊接到中柱上的屋面梁构件放置在组装机构7上固定，并驱动屋面梁构件向中柱移动进行对接，具体为，定位气缸751伸长使得定位块752伸出定位凹槽外，将待焊接的屋面梁构件通过外部设备放置在承接板71上，此时定位孔与定位块752配合实现对屋面梁构件左右方向的定位，转动夹持螺纹杆732，从而带动前后两侧的夹持板731同步移动对屋面梁构件夹持固定，之后启动支撑气缸3，通过支撑板二2带动待焊接的屋面梁构件上移使得待焊接的屋面梁构件对接端高于中柱的最高处，之后通过气缸一调整承接板71的角度，使得左右两侧的屋面梁构件的对接端处于水平位置，此时，控制定位气缸751收缩，取消定位块752对屋面梁构件的定位，启动驱动电机驱动辊741转动，进而带动屋面梁构件相向运动，完成左右对接，最后，支撑气缸3收缩使得构件下降，直到搭接在中柱上表面。
S4、焊接：对接完成后，启动焊接机构8对钢结构的上侧、下侧、前后侧面进行焊接加工，具体为，通过气缸使得焊接支架811呈U型结构，控制焊接电动滑块一812在滑槽内滑动，从而控制焊接头沿着滑块的滑动轨迹实现对钢结构的前后侧面和上端面的焊接加工；通过气缸二824调整焊接头的角度，通过焊接电动滑块二821控制焊接头前后移动，实现对钢结构下端面的焊接。
S5：焊接结束后，通过气缸使得焊接支架811张开，反向旋转夹持螺纹杆732，使得夹持板731不再对屋面梁构件夹持固定，通过支撑气缸3控制支撑板二2及其上的组装机构7和焊接机构8下降，通过拨动拨杆516解除固定机构5对中柱的夹持固定，通过复位稳定杆62，使得支撑垫63脱离地面，将闭合板11从支撑板一1和支撑板二2上拆卸下来，进而将该设备与焊接好的钢结构脱离，继续进行下一结构的焊接。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)
1.一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：包括支撑板一(1)和支撑板二(2)，所述支撑板一(1)上侧面的四个角处对称设置有两个支撑气缸(3)和两个支撑伸缩杆(4)，所述支撑板一(1)前侧开口，所述支撑板一(1)开口处通过螺栓安装有可拆卸的闭合板(11)，所述支撑板一(1)和闭合板(11)共同组成回字形结构；所述支撑板一(1)底面设置有万向轮；
所述支撑板一(1)内部开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动设置有用于对中柱周向均匀夹持固定的固定机构(5)；固定机构(5)包括设置在支撑板一(1)内的下固定组件(51)和设置在支撑板二(2)内的上固定组件(52)；
所述支撑板一(1)内部设置有用于稳定该焊接设备的稳定机构(6)；
所述支撑板二(2)的结构与支撑板一(1)相同；所述支撑板二(2)上侧面左侧中间位置和右侧中间位置对称设置有用于将两侧的屋面梁对接到中柱上的组装机构(7)；
所述支撑板二(2)上侧面设置有焊接机构(8)。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述下固定组件(51)包括以90度角间隔周向分布且分别径向滑动设置在弧形凹槽内的三个弧形套筒(511)，所述弧形套筒(511)内开设有圆心与其重合的弧形通槽，弧形套筒(511)与弧形凹槽的边缘处之间以及相邻的弧形套筒(511)之间均滑动设置有弧形杆(512)，相邻的弧形杆(512)之间连接有压缩弹簧一，压缩弹簧一位于弧形套筒(511)内部，位于弧形套筒(511)与弧形凹槽的边缘处之间的弧形杆(512)与弧形凹槽边缘处的连接方式为滑动连接；三个弧形套筒(511)的内侧均设置有贯穿于支撑板一(1)的夹持杆(513)，夹持杆(513)远离弧形套筒(511)的一端设置有固定板(514)，三个固定板(514)分别与中柱的三个侧面一一对应；固定板(514)表面设置有用于增加与中柱接触摩擦力的橡胶板；位于后侧的所述弧形套筒(511)的外侧设置有水平滑动贯穿支撑板一(1)的操作方杆(515)，所述操作方杆(515)远离弧形套筒(511)的一端与支撑板一(1)的后侧面之间连接有压缩弹簧二，所述操作方杆(515)的左侧面设置有卡齿一，所述支撑板一(1)位于操作方杆(515)的左侧开设有与弧形凹槽连通的梯型槽，梯型槽左侧壁通过弹簧伸缩杆设置有与梯型槽滑动连接的拨杆(516)，所述拨杆(516)右侧面设置有卡齿一相互配合的卡齿二；
所述闭合板(11)前后方向上通过螺纹贯穿连接有螺纹杆，螺纹杆靠近内侧一端设置有固定板(514)。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述上固定组件(52)的结构与下固定组件(51)的区别在于固定板(514)远离夹持杆(513)的侧面从上到下均匀转动安装有横向布置的滚柱，滚柱表面套设有橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述稳定机构(6)包括Y型杆(61)、复位稳定杆(62)和支撑垫(63)；所述支撑板一(1)左右两端开设有开口朝下的U型槽，支撑板一(1)左右两端的中部各开设一个与U型槽联通的通孔，所述U型槽与通孔共同组成Y型槽，Y型杆(61)弹性滑动设置在U型槽和通孔组成的Y型槽内；所述支撑板一(1)左右侧面开设有与U型槽竖直段对应且联通的复位孔，复位孔内水平滑动设置有复位稳定杆(62)，所述复位稳定杆(62)与支撑板一(1)侧壁之间连接有压缩弹簧三，所述复位稳定杆(62)内侧设置有卡齿三，所述Y型杆(61)靠近复位稳定杆(62)的一侧设置有与卡齿三相互配合的卡齿四，卡齿三与卡齿四截面均为直角三角型结构，且二者斜面相互接触；所述Y型杆(61)底端设置有橡胶材质的支撑垫(63)。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述组装机构(7)包括U型结构的承接板(71)，所述承接板(71)底面固定安装有与其宽度相适应的铰接座，支撑板二(2)上侧面左右两端对称固定安装有支撑座，所述铰接座与支撑座铰接；支撑板二(2)左右侧面对称设置有气缸一，气缸一一端与支撑板二(2)侧面铰接，另一端与承接板(71)底面铰接；组装机构(7)还包括用于对屋面梁构件夹持固定的夹持组件(73)以及驱动屋面梁构件向中柱方向移动组装的驱动组件(74)；在承接板(71)的一端还设置有使得左右两侧的屋面梁与中柱精准对接的定位组件(75)。
6.根据权利要求5所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述定位组件(75)包括定位气缸(751)、定位块(752)，承接板(71)一端开设有定位凹槽，所述定位气缸(751)固定安装在定位凹槽内，定位气缸(751)输出端连接有定位块(752)，当定位气缸(751)处于收缩状态时，定位块(752)在定位凹槽内部，当定位气缸(751)伸长时，定位块(752)伸出定位凹槽。
7.根据权利要求5所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述夹持组件(73)包括前后对称设置在承接板(71)竖直段相对侧的夹持板(731)，所述夹持板(731)相背侧左右两侧固定连接有与承接板(71)螺纹贯穿连接的夹持螺纹杆(732)，前后两侧的夹持螺纹杆(732)的螺纹旋向相反，所述夹持板(731)相背侧中部固定连接有与承接板(71)滑动贯穿连接的导向杆(733)；位于承接板(71)外的夹持螺纹杆(732)的一端固定安装有皮带轮一，左右两侧的皮带轮一之间通过皮带连接，其中一侧的前后对应的夹持螺纹杆(732)上位于皮带轮一外侧固定安装有皮带轮二；承接板(71)下方通过连接板安装有与夹持螺纹杆(732)轴线平行的连杆(734)，连杆(734)前后两端对称固定安装有与皮带轮二相互对应的皮带轮三，皮带轮二与皮带轮三通过皮带连接，其中一个夹持螺纹杆(732)的外端连接驱动电机或者通过人工转动驱动；
所述夹持板(731)相对侧从左到右均匀设置有弧形凹槽，弧形凹槽内转动安装有用于降低屋面梁构件移动时的摩擦力的输送辊；
所述夹持组件(73)还包括限位单元(735)，所述限位单元(735)使得输送辊只能够朝向中柱的方向转动；所述限位单元(735)包括棘轮(7351)、棘齿(7352)、压缩弹簧四(7353)，所述输送辊由中间段和上段、下段三部分组成，其中上段、下段的直径小于中间段，所述上段和下段的外侧各套设有一个棘轮(7351)，弧形凹槽内对应棘轮(7351)的位置转动设置有棘齿(7352)，弧形凹槽与棘齿(7352)之间连接有压缩弹簧四(7353)。
8.根据权利要求5所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述驱动组件(74)包括从左到右均匀转动连接在承接板(71)底板上的驱动辊(741)，所述驱动辊(741)最高点处高于承接板(71)底板上侧面，所述驱动辊(741)两端贯穿承接板(71)的竖直段部分，且位于承接板(71)外侧的驱动辊(741)上固定安装有皮带轮四，各皮带轮四之间通过皮带连接，其中一个驱动辊(741)连接驱动电机的输出端。
9.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述焊接组件一(81)包括焊接支架(811)，焊接支架(811)由竖直段一、竖直段二以及铰接在竖直段一和竖直段二之间的U型段组成，其中竖直段一长度大于竖直段二长度，焊接支架(811)通过竖直段一安装在支撑板二(2)后端，竖直段一、竖直段二以及U型段左侧面均设置有耳板，其中竖直段一与U型段的耳板之间以及U型段与竖直段二的耳板之间均铰接有气缸，通过气缸可以控制焊接支架(811)的展开状态，气缸伸长时，焊接支架(811)张开，气缸收缩时，焊接支架(811)呈U型结构且U型开口向下；所述焊接组件一(81)还包括焊接电动滑块一(812)以及安装在其底部的焊接头，竖直段一、竖直段二以及U型段上均开设有与焊接电动滑块一(812)滑动配合的滑槽，在焊接支架(811)呈U型结构状态下，竖直段一、竖直段二以及U型段上的滑槽形成一段对钢结构焊接处半包式的滑动轨迹。
10.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接加工设备，其特征在于：所述焊接组件二(82)与焊接组件三(83)的结构相同，对称设置在支撑板二(2)的左右两端且位于承接板(71)下方、支撑座内侧(靠近中柱的为内侧)；所述焊接组件二(82)包括焊接电动滑块二(821)、竖杆(822)、转动板(823)、气缸二(824)以及安装在转动板(823)上的焊接头，所述焊接电动滑块二(821)前后滑动安装在支撑板二(2)上侧面左端，焊接电动滑块二(821)上端安装有竖杆(822)，竖杆(822)另一端转动连接有转动板(823)，气缸二(824)一端铰接在竖杆(822)上，另一端铰接在转动板(823)上。
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