CN116493837A - 一种钢结构用h型钢焊接机械手 - Google Patents

Abstract

一种钢结构用H型钢焊接机械手，涉及焊接技术领域。其包括安装座，所述安装座的内壁固定连接有横梁，所述横梁的外壁滑动连接有活动座，还包括夹持机构和调节机构。本发明在焊接前，将两个H型钢两端对齐放置在托板上，通过夹持板对H型钢进行固定；焊接时，活动座位移至中间位置时，H型钢处于水平状态；活动座向左位移，凸块与左侧的活动架接触，进而使得H型钢自动转向左侧，反之亦然，以此使得实时焊接位置始终处于焊枪的下方，只需驱动电动推杆带动焊枪进行伸缩移动，即可方便的进行焊接作业。本装置能够在焊接时，自动调节焊枪与H型钢的角度，方便焊接作业的高效进行。

Description

一种钢结构用H型钢焊接机械手

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是一种钢结构用H型钢焊接机械手。

背景技术

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”形状相同而得名，由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢具有抗弯能力强、施工简单、节约制造成本和结构重量较轻等优点。但是，H型钢在应用到大跨度梁式建筑结构中时，往往需要将两条以上的H型钢收尾相接焊连固定为一条整梁来使用。

在对两个H型钢的端面进行拼接式焊接时，需要将H型钢的两端对接在一起，之后再通过焊枪对H型钢的对接处进行焊接。但是，在两个H型钢的对接线呈“凵”形，焊接过程中需要不断调节焊枪的角度，才能完成焊接作业，这使得利用自动化机械对H型钢进行焊接的难度增大。为了方便在焊接时，对H型钢和焊枪的角度进行相对调节，因此提供了一种钢结构用H型钢焊接机械手。

发明内容

本发明的目的在于：为了达到在焊接时对H型钢和焊枪的角度进行调节的目的，提供一种钢结构用H型钢焊接机械手。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构用H型钢焊接机械手，包括安装座，所述安装座的内壁固定连接有横梁，所述横梁的外壁滑动连接有活动座，所述活动座的底端安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端安装有用于对H型钢进行焊接的焊枪，所述安装座通过夹持机构对所述H型钢进行固定，所述安装座通过调节机构调节所述H型钢与所述焊枪之间的角度。

作为本发明再进一步的方案：所述夹持机构包括支撑杆，所述支撑杆固定连接于所述安装座的内壁底端，所述支撑杆的外壁通过连接轴转动连接有托板，所述托板的内部滑动连接有两个夹持板，所述托板的内部转动连接有贯穿于所述夹持板的转动柱，所述转动柱的两端固定连接有齿块，所述托板的外壁两端固定连接有限位架，所述限位架的内壁滑动连接有定位杆，所述定位杆的内部滑动连接有延伸至所述定位杆上方的固定块，所述固定块与所述定位杆之间连接有固定弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述调节机构包括直齿轮，所述直齿轮转动连接于所述活动座的内部并与所述横梁的顶端相接触，所述活动座的外壁安装有驱动所述直齿轮进行转动的电机，所述活动座的内壁固定连接有延伸进入所述横梁内部的凸块，所述横梁的内部开设有供所述凸块进行滑动的滑槽，所述连接轴与所述托板固定连接，所述连接轴的一端固定连接有导向杆，所述横梁的内部滑动连接有延伸进入所述滑槽内腔的活动架，所述活动架延伸进入所述安装座的内部并延伸至所述导向杆的下方，所述活动架与所述安装座之间连接有复位弹簧，所述活动架位于所述导向杆下方的一端固定连接有顶杆。

作为本发明再进一步的方案：所述托板的外壁开设有位移槽，所述位移槽的内壁与所述夹持板的外壁相贴合。

作为本发明再进一步的方案：所述夹持板的外壁开设有螺纹孔，所述转动柱的外壁设置有两组外螺纹，两组所述外螺纹的方向相反，所述外螺纹与所述螺纹孔相匹配。

作为本发明再进一步的方案：所述齿块的外壁设置有卡槽，所述卡槽与所述定位杆的一端外壁相匹配，所述固定块呈U字形，所述固定块的内腔与所述限位架的外壁相匹配。

作为本发明再进一步的方案：所述横梁的外壁与所述活动座的内壁相贴合，所述横梁的外壁呈方形，所述横梁的顶端设置有齿槽，所述齿槽与所述直齿轮相啮合。

作为本发明再进一步的方案：所述凸块的外壁与所述滑槽的内壁相贴合，所述活动架朝向所述凸块的一端设置有斜面。

作为本发明再进一步的方案：所述导向杆与所述托板相平行，两个所述顶杆呈交错分布，所述顶杆的顶端与所述导向杆的底端相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置夹持机构和调节机构，在对H型钢进行固定时，将两个H型钢放置在托板上，且H型钢的两端对齐，通过夹持板对H型钢进行固定，将活动座位移至相应的一端，活动座位移带动凸块进行位移，凸块能够通过活动架带动顶杆向上顶起，顶杆推动托板和H型钢围绕连接轴进行转动；焊接时，活动座位移至中间位置时，凸块与活动架分离，活动架受复位弹簧弹力作用进行复位，活动座继续位移，凸块与另一个活动架接触，进而使得H型钢自动转向另一侧，以此使得实时焊接位置始终处于焊枪的正下方，只需驱动电动推杆带动焊枪进行伸缩配合作业即可，本装置能够便于在焊接时，自动调节焊枪与H型钢的角度。

附图说明

图1为本发明的使用状态结构示意图；

图2为本发明的结构示意图（活动座处于一侧的状态）；

图3为本发明的结构示意图（活动座居中的状态）；

图4为本发明的夹持机构的结构示意图；

图5为本发明的转动柱与定位杆的配合结构示意图；

图6为本发明的活动架在安装座内部的安装结构示意图；

图7为本发明的调节机构的结构示意图；

图8为本发明的图7中A处的放大图。

图中：1、安装座；2、横梁；3、活动座；4、电动推杆；5、焊枪；6、夹持机构；601、支撑杆；602、托板；603、夹持板；604、转动柱；605、齿块；606、限位架；607、定位杆；608、固定块；609、固定弹簧；7、调节机构；701、直齿轮；702、电机；703、凸块；704、滑槽；705、活动架；7051、上横杆部；7052、竖杆部；7053、下折杆部；706、复位弹簧；707、顶杆；708、导向杆；8、H型钢；9、连接轴。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1－图8，本发明实施例中，一种钢结构用H型钢焊接机械手，包括安装座1，安装座1的内壁固定连接有横梁2，横梁2的外壁滑动连接有活动座3，活动座3的底端安装有电动推杆4，电动推杆4的输出端安装有用于对H型钢8进行拼合焊接的焊枪5。安装座1通过夹持机构6对H型钢8进行固定，安装座1通过调节机构7调节H型钢8与焊枪5之间的角度。夹持机构6包括支撑杆601，支撑杆601固定连接于安装座1的内壁底端，支撑杆601的外壁通过连接轴9转动连接有托板602，托板602的内部滑动连接有两个夹持板603，托板602的内部转动连接有贯穿于夹持板603的转动柱604，转动柱604的两端固定连接有齿块605，托板602的外壁两端固定连接有限位架606，限位架606的内壁滑动连接有定位杆607，定位杆607的内部滑动连接有延伸至定位杆607上方的固定块608，固定块608与定位杆607之间连接有固定弹簧609。

在本实施例中：在对H型钢8进行焊接时，电动推杆4能够带动焊枪5进行上下位移。在对H型钢8进行固定时，将两个H型钢8放置在托板602上，且H型钢8的两端对齐，按压固定块608令其向定位杆607内回缩，固定块608位移对固定弹簧609造成挤压，令固定块608与限位架606分离，取消对定位杆607的固定，再令位移定位杆607与齿块605分离，取消对齿块605的固定。转动齿块605，齿块605转动带动转动柱604进行转动，转动柱604转动带动两个夹持板603相互靠近，从而实现对H型钢8的夹持固定，完成后推动定位杆607位移与齿块605接触，对齿块605进行固定，之后松开固定块608，固定块608受固定弹簧609弹力作用位移与限位架606相互卡合，对定位杆607进行固定，进而固定了齿块605的位置，便于对两个H型钢8进行牢固夹持。

请着重参阅图6－图8，调节机构7包括直齿轮701，直齿轮701转动连接于活动座3的内部并与横梁2的顶端相接触，活动座3的外壁安装有驱动直齿轮701进行转动的电机702，活动座3的内壁固定连接有延伸进入横梁2内部的凸块703，横梁2的内部开设有供凸块703进行滑动的滑槽704；连接轴9与托板602固定连接，连接轴9的一端固定连接有导向杆708，横梁2的内部滑动连接有延伸进入滑槽704内腔的活动架705，活动架705延伸进入安装座1的内部并延伸至导向杆708的下方，活动架705与安装座1之间连接有复位弹簧706，活动架705位于导向杆708下方的一端固定连接有顶杆707。

在本实施例中：活动架705包括插入到横梁2中的上横杆部7051、竖杆部7052和位于托板602下方的下折杆部7053，上横杆部7051的一端插入横梁2内，穿出横梁2 的上横杆部7051的另一端通过竖杆部7052连接下折杆部7053的一端，下折杆部7053的另一端连接顶杆707。所述复位弹簧706的上端连接安装座1，复位弹簧706的下端连接下折杆部7053。

在对H型钢8进行焊接时，可控制电机702运转，电机702运转带动直齿轮701进行转动，直齿轮701转动带动活动座3水平进行位移，进而带动焊枪5水平进行位移。在对H型钢8凹槽的左端进行焊接时，将活动座3位移至左侧，活动座3位移带动凸块703同步在滑槽704内向左侧进行位移，凸块703位移与活动架705左侧的上横杆部7051接触，从而推动该侧的上横杆部7051上移，上横杆部7051通过竖杆部7052带动下折杆部7053位移对左侧的复位弹簧706造成挤压，左侧的下折杆部7053位移同时带动与其连接的顶杆707向上进行位移，顶杆707向上位移顶动导向杆708的右侧，使得导向杆708以连接轴9为轴心发生左侧向下右侧向上的转动，从而带动托板602和H型钢8进行左侧向下右侧向上的转动。当活动座3向右位移至中间位置时，凸块703与活动架705的上横杆部7051分离，活动架705受复位弹簧706弹力作用进行复位，H型钢8也恢复至水平状态。活动座3继续向右进行位移，凸块703与活动架705右侧的上横杆部7051接触，能够使得H型钢8自动转向另一侧，即令H型钢8发生左侧向上右侧向下的转动。

请着重参阅图2－图5，托板602的外壁开设有两个位移槽，在每个位移槽内分别设置一个夹持板603，位移槽的内壁与夹持板603的外壁相贴合，夹持板603的外壁开设有螺纹孔，转动柱604的外壁设置有两组外螺纹，两组外螺纹的方向相反，外螺纹与螺纹孔相匹配。

在本实施例中：转动齿块605，齿块605转动带动转动柱604进行转动，转动柱604转动带动两个夹持板603相互靠近进行位移，对H型钢8进行固定。

请着重参阅图2－图5，齿块605的外壁设置有卡槽，卡槽与定位杆607的一端外壁相匹配，固定块608呈U字形，固定块608的内腔与限位架606的外壁相匹配。

在本实施例中：对H型钢8进行固定后，推动定位杆607位移与齿块605接触，对齿块605进行固定，之后松开固定块608，固定块608受固定弹簧609弹力作用位移与限位架606相互卡合，对定位杆607进行固定，进而对齿块605进行固定。

请着重参阅图6－图8，横梁2的外壁与活动座3的内壁相贴合，横梁2的外壁呈方形，横梁2的顶端设置有齿槽，齿槽与直齿轮701相啮合。

在本实施例中：在对H型钢8进行焊接时，可控制电机702运转，电机702运转带动直齿轮701进行转动，直齿轮701转动带动活动座3水平进行位移，进而带动焊枪5水平进行位移。

请着重参阅图6－图8，凸块703的外壁与滑槽704的内壁相贴合，活动架705朝向凸块703的一端设置有斜面，导向杆708与托板602相平行，两个顶杆707呈X形交错分布设置，两个顶杆707的顶端与导向杆708的底端两侧相接触。

在本实施例中：在对H型钢8凹槽的一端进行焊接时，将活动座3位移至相应的一端，活动座3位移带动凸块703进行位移，凸块703在滑槽704内进行位移，凸块703位移与活动架705接触，从而推动活动架705进行位移，活动架705位移对复位弹簧706造成挤压，同时带动顶杆707向上进行位移，顶杆707向上位移顶动导向杆708，使得导向杆708以连接轴9为轴心发生转动，从而带动托板602和H型钢8进行转动。

以上所述的，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 (9)

1.一种钢结构用H型钢焊接机械手，包括安装座（1），所述安装座（1）的内壁固定连接有横梁（2），所述横梁（2）的外壁滑动连接有活动座（3），所述活动座（3）的底端安装有电动推杆（4），所述电动推杆（4）的输出端安装有用于对H型钢（8）进行焊接的焊枪（5），其特征在于，所述安装座（1）通过夹持机构（6）对所述H型钢（8）进行固定，所述安装座（1）通过调节机构（7）调节所述H型钢（8）与所述焊枪（5）之间的角度，所述夹持机构（6）包括支撑杆（601），所述支撑杆（601）固定连接于所述安装座（1）的内壁底端，所述支撑杆（601）的外壁通过连接轴（9）转动连接有托板（602），所述托板（602）的内部滑动连接有两个夹持板（603），所述托板（602）的内部转动连接有贯穿于所述夹持板（603）的转动柱（604），所述转动柱（604）的两端固定连接有齿块（605）。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述托板（602）的外壁两端固定连接有限位架（606），所述限位架（606）的内壁滑动连接有定位杆（607），所述定位杆（607）的内部滑动连接有延伸至所述定位杆（607）上方的固定块（608），所述固定块（608）与所述定位杆（607）之间连接有固定弹簧（609）。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述调节机构（7）包括直齿轮（701），所述直齿轮（701）转动连接于所述活动座（3）的内部并与所述横梁（2）的顶端相接触，所述活动座（3）的外壁安装有驱动所述直齿轮（701）进行转动的电机（702），所述活动座（3）的内壁固定连接有延伸进入所述横梁（2）内部的凸块（703），所述横梁（2）的内部开设有供所述凸块（703）进行滑动的滑槽（704），所述连接轴（9）与所述托板（602）固定连接，所述连接轴（9）的一端固定连接有导向杆（708），所述横梁（2）的内部滑动连接有延伸进入所述滑槽（704）内腔的活动架（705），所述活动架（705）延伸进入所述安装座（1）的内部并延伸至所述导向杆（708）的下方，所述活动架（705）与所述安装座（1）之间连接有复位弹簧（706），所述活动架（705）位于所述导向杆（708）下方的一端固定连接有顶杆（707）。

4.根据权利要求2所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述托板（602）的外壁开设有位移槽，所述位移槽的内壁与所述夹持板（603）的外壁相贴合。

5.根据权利要求2所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述夹持板（603）的外壁开设有螺纹孔，所述转动柱（604）的外壁设置有两组外螺纹，两组所述外螺纹的方向相反，所述外螺纹与所述螺纹孔相匹配。

6.根据权利要求2所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述齿块（605）的外壁设置有卡槽，所述卡槽与所述定位杆（607）的一端外壁相匹配，所述固定块（608）呈U字形，所述固定块（608）的内腔与所述限位架（606）的外壁相匹配。

7.根据权利要求3所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述横梁（2）的外壁与所述活动座（3）的内壁相贴合，所述横梁（2）的外壁呈方形，所述横梁（2）的顶端设置有齿槽，所述齿槽与所述直齿轮（701）相啮合。

8.根据权利要求3所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述凸块（703）的外壁与所述滑槽（704）的内壁相贴合，所述活动架（705）朝向所述凸块（703）的一端设置有斜面。

9.根据权利要求3所述的一种钢结构用H型钢焊接机械手，其特征在于，所述导向杆（708）与所述托板（602）相平行，两个所述顶杆（707）呈交错分布，所述顶杆（707）的顶端与所述导向杆（708）的底端相接触。