CN116532883B - 一种输电杆塔建设拼焊工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电杆塔建设拼焊工装及方法，涉及输电塔拼焊技术领域，包括：焊架；两个滑杆均滑动连接在焊架上；两个焊板与两滑杆一一对应地滑动连接，两焊板在对应的滑杆上相对滑动的过程中具有一对齐工位以及一错位工位，两焊板分别用于弹性活动容置待拼焊的工件；同步驱动组件用于驱动两滑杆相对滑动；对接组件接受两滑杆的滑动合拢时的驱动以驱使两焊板由错位工位切换到对齐工位，以使两工件对接；定位组件接受其中一焊板相对滑杆滑动时的驱动以将对接的两工件定位；焊枪用于焊接被定位的两工件。本发明能够实现具有长度偏差的不同工件的自动对接与自动定位，并且对接缝隙的位置恒定，简化了操作，提升拼焊精度及效率。

Description

一种输电杆塔建设拼焊工装及方法

技术领域

本发明涉及输电塔拼焊技术领域，具体为一种输电杆塔建设拼焊工装及方法。

背景技术

输电杆塔在建设过程中，除了预制的标准件以外，还有一部分工件是要根据现场、实际条件进行拼焊，以调整工件的尺寸或提高工件强度，如将两节角钢（或平钢或工型钢）拼焊到一起。

公开号为CN213672577U，名称为“一种角钢电力塔焊接设备”的专利，其，包括设备整体、夹持装置、支撑脚和支撑螺杆，设备整体的顶部后端固定连接有支撑柱，支撑柱的正前方固定连接有夹持装置，夹持装置的底端活动连接有伸缩杆，伸缩杆的底端固定连接有倒V口，倒V口的内侧嵌入连接有橡胶块，橡胶块可以使得夹持固定机构可以更好的对角钢进行夹持固定，夹持固定机构通这样的设置使得使用者在需要使用设备整体对角钢进行固定时，使用者可以通过夹持固定机构更加方便快速的对两块角钢进行固定，从而使得使用者可以更加快速的对两块角钢的焊接点进行焊接，进而使得使用者的工作效率得到了有效的提升。

诸如上述专利的现有技术中，待拼焊的两节工件一般是需要分别进行固定到焊接工装的两个夹持件上，并且在固定工件时需要调整两个工件对接的缝隙位置，使缝隙位置位于焊枪的正下方，不同的工件的长度有误差时，还需调整不同工工件的夹持位置，总之要保证缝隙位置与焊枪对应，拼焊完成后需要分别解锁两个夹持件，便捷化程度与拼焊精度均有待提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电杆塔建设拼焊工装及方法，以解决上述现有技术中的不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输电杆塔建设拼焊工装，包括：焊架；两个滑杆，其均滑动连接在所述焊架上；两个焊板，其与两所述滑杆一一对应地滑动连接，两所述焊板在对应的滑杆上相对滑动的过程中具有一对齐工位以及一错位工位，两所述焊板分别用于弹性活动容置待拼焊的工件；同步驱动组件，其用于驱动两所述滑杆相对滑动；对接组件，其接受两所述滑杆的滑动合拢时的驱动以驱使两所述焊板由错位工位切换到对齐工位，以使两所述工件对接；定位组件，其接受其中一焊板相对滑杆滑动时的驱动以将对接的两所述工件定位；焊枪，其用于焊接被定位的两所述工件。

进一步地，所述焊板上设有用于装载工件的容置槽，容置槽的一端开口，工件能够沿容置槽长度方向活动，容置槽内远离开口的一端滑动设置有抵板，抵板与容置槽端壁之间设置有弹性单元，弹性单元的弹力驱使抵板抵接容置槽内的工件。

进一步地，所述弹性单元包括第一压簧，第一压簧的一端与容置槽的端壁固定连接，另一端与抵板固定连接。

进一步地，所述对接组件包括：两个导向件，其均固定连接在焊架上，每个导向件上开设有引导槽，引导槽包括相连的直槽与斜槽；两个滑动件，其一端各与一个焊板固定连接，另一端各与一个导向槽滑动配合；两个限位杆，其均固定连接在焊架上，两所述限位杆用于对工件的横纵方向进行限位。

进一步地，所述定位组件包括：轴杆，其与焊架之间通过支架转动连接；芽杆，其固定连接在所述轴杆上；活动部，其活动设置在芽杆上，活动部能够相对芽杆转动且滑动，活动部与芽杆之间设置有弹性元件；压板，其固定连接在活动部上，压板的活动行程中具有一按压在工件上的定位工位；传动件，其用于驱使轴杆转动以使压板运动至定位工位。

进一步地，所述传动件包括：辅件，其包括滑动部与转动环，滑动部与焊架滑动连接，转动环与滑动部转动连接，且转动环与轴杆同轴滑动连接；第一齿轮，其同轴固定连接在转动环上；第一齿条，其滑动连接在焊架上，第一齿条与第一齿轮啮合配合；弹性件，其弹力沿第一齿条的长度方向作用于第一齿条上。

进一步地，所述弹性件为第二压簧，第二压簧的一端通过L形杆固定连接到焊架上，第二压簧的另一端与第一齿条固定连接。

进一步地，所述同步驱动组件包括：中心轴，其转动连接在焊架上；转杆，其中部固定连接在所述中心轴上；两个摆杆，其一端各与中心轴的一端转动连接，另一端各与一个滑杆转动连接；驱动单元，其用于驱动中心轴转动。

进一步地，所述驱动单元包括：第二齿轮，其同轴固定连接在所述中心杆上；第二齿条，其与第二齿轮啮合配合；液压缸，其缸座固定安装在焊架上，其动力输出端与第二齿条固定连接。

本发明还提供一种输电杆塔建设拼焊方法，其通过上述的一种输电杆塔建设拼焊工装实现，其包括以下步骤：S1，将待拼焊的两个工件一一对应地错位装载到两个焊板上，无需人工锁定工件；S2，启动驱动同步驱动组件，同步驱动组件驱动两个焊板相对滑动合拢，使两工件错位抵接；S3，同步驱动组件继续工作，使两错位抵接的工件对齐抵接；S4，焊枪对对齐抵接的两工件进行拼焊。

在上述技术方案中，本发明提供的一种输电杆塔建设拼焊工装，仅通过设置同步驱动组件这一个驱动源，配合滑杆、焊板、对接组件以及定位组件，即能够实现具有长度偏差的不同工件的自动对接与自动定位，并且对接缝隙的位置恒定（始终与焊枪对应），简化了操作，提升拼焊精度及效率。

本发明提供的一种输电杆塔建设拼焊方法，相比于现有技术，能够简化拼焊操作，提升拼焊精度及效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-5为本发明实施例提供的装载待拼焊的工件时的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的图1中的A处结构放大图；

图7为本发明实施例提供的图1中的B处结构放大图；

图8-11为本发明实施例提供的两工件错位抵接时的结构示意图；

图12-15为本发明实施例提供两工件对齐抵接时的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的图12中的C处结构放大图；

图17为本发明实施例提供的图12中的D处结构放大图。

附图标记说明：

1、焊架；2、滑杆；3、焊板；4、抵板；5、弹性单元；6、导向件；6.1、直槽；6.2、斜槽；7、滑动件；8、限位杆；9、轴杆；10、支架；11、芽杆；12、活动部；13、压板；14、辅件；15、第一齿轮；16、第一齿条；17、弹性件；18、中心轴；19、转杆；20、摆杆；21、第二齿轮；22、第二齿条；23、液压缸；24、弹性元件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-17，本发明实施例提供的一种输电杆塔建设拼焊工装，包括焊架1、两个滑杆2、两个焊板3、同步驱动组件、对接组件、定位组件以及焊枪，其中，焊架1为固定基础，相对于地面或平台固定，两个滑杆2均滑动连接在焊架1上，两个焊板3与两滑杆2一一对应地滑动连接，两焊板3在对应的滑杆2上相对滑动（即逆向同步直线运动）的过程中具有一对齐工位以及一错位工位，焊板3相对滑杆2的滑动方向与滑杆2相对焊架1的滑动方向垂直，两焊板3分别用于弹性活动容置待拼焊的工件，同步驱动组件用于驱动两滑杆2相对滑动（即逆向同步直线运动），对接组件接受两滑杆2的滑动合拢时的驱动以驱使两焊板3由错位工位切换到对齐工位，以使两工件对接，定位组件接受其中一焊板3相对滑杆2滑动时的驱动以将对接的两工件定位，焊枪用于焊接被定位的两工件，焊枪由于是现有技术，故在图中未示出，具体的，焊枪可选为手持式的焊枪，由人工进行拼焊，或者焊枪优选为由机械手操控运动路径的自动焊枪，能够对两定位工件的对接缝隙进行焊接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种输电杆塔建设拼焊工装，同步驱动组件驱动两个滑杆2相对滑动合拢，两滑杆2带动对应的焊板3及焊板3上的工件滑动合拢，通过对接组件使两工件对接，期间由定位组件接受其中一焊板3相对滑杆2滑动时的驱动以将对接的两工件定位，此时两工件即被固定，然后焊枪即可对已对接、定位的两工件进行拼焊。本发明仅通过设置同步驱动组件这一个驱动源，配合滑杆2、焊板3、对接组件以及定位组件，即能够实现具有长度偏差的不同工件的自动对接与自动定位，并且对接缝隙的位置恒定（始终与焊枪对应），简化了操作，提升拼焊精度及效率。

作为本发明优选的技术方案，焊板3上设有用于装载工件（即容置工件）的容置槽，容置槽的一端开口，工件能够沿容置槽长度方向活动，容置槽内远离开口的一端滑动设置有抵板4，抵板4与容置槽端壁之间设置有弹性单元5，弹性单元5的弹力驱使抵板4抵接容置槽内的工件，具体的，弹性单元5包括第一压簧，第一压簧的一端与容置槽的端壁固定连接，另一端与抵板4固定连接。抵板4相对焊板3的滑动方向、容置槽的长度方向、工件的长度方向以及滑杆2相对焊架1的滑动方向均一致。

作为本发明优选的技术方案，对接组件包括两个导向件6、两个滑动件7以及两个限位杆8，两个导向件6均固定连接在焊架1上，每个导向件6上开设有引导槽，引导槽包括相连的直槽6.1与斜槽6.2，直槽6.1的长度方向平行于滑杆2相对焊架1的滑动方向，两个滑动件7的一端各与一个焊板3固定连接，另一端各与一个导向槽滑动配合，两个限位杆8均固定连接在焊架1上，两限位杆8用于对工件的横纵方向进行限位，即两个限位杆8错位布置，两个限位杆8在滑杆2的滑动方向上的相对的一面重合，其中一个限位杆8限位其一工件的端部、限位其二工件的侧面；另一个限位杆8限位其一工件的侧面、其二工件的端部。

作为本发明优选的技术方案，定位组件包括轴杆9、芽杆11、活动部12、压板13以及传动件，其中，轴杆9与焊架1之间通过支架10转动连接，即支架10与焊架1固定连接，轴杆9与支架10转动连接，支架10数量至少为一个，附图中优选为两个支架10以增加轴杆9安装的稳定性，芽杆11固定连接在轴杆9上，活动部12活动设置在芽杆11上，即活动部12能够相对芽杆11转动且滑动，具体的，活动部12上开设有长槽，芽杆11上设置有圆柱杆，活动部12套设在圆柱杆上，以使圆柱杆能够沿长槽的长度方向滑动，以及圆柱杆能够在长槽内转动；活动部12与芽杆11之间设置有弹性元件24，弹性元件24优选为环状的弹力绳，滑动部靠近轴杆9的一端上以及芽杆11（圆柱杆）上均设有安装弹力绳的凹槽，弹力绳套设在两凹槽内；压板13固定连接在活动部12上，压板13的活动行程中具有一按压在工件上的定位工位，传动件用于驱使轴杆9转动以使压板13运动至定位工位。

作为优选的技术方案，传动件包括辅件14、第一齿轮15、第一齿条16以及弹性件17，其中，辅件14包括滑动部与转动环，滑动部与焊架1滑动连接，转动环与滑动部转动连接，转动环与滑动部的转动轴的轴线与轴杆9的轴线重合，且转动环与轴杆9同轴滑动连接，具体的轴杆9的周侧面上开设有平行于其轴向的滑槽，转动滑活动套设在轴杆9上，转动环的内壁上设有与滑槽相适配的滑棱，滑棱位于滑槽内，第一齿轮15同轴固定连接在转动环上，第一齿条16滑动连接在焊架1上，第一齿条16与第一齿轮15啮合配合，弹性件17弹力沿第一齿条16的长度方向作用于第一齿条16上，优选的，弹性件17为第二压簧，第二压簧的一端通过L形杆固定连接到焊架1上，第二压簧的另一端与第一齿条16固定连接，第二压簧的弹力沿第一齿条16的长度方向作用与第一齿条16上。滑动部相对焊架1滑动方向、第一齿条16相对焊架1的滑动方向均平行于焊板3相对滑杆2的滑动方向；转动环与相对轴杆9的滑动方向、轴杆9的轴向均平行于滑杆2相对焊架1的滑动方向。

在上述技术方案中，将两个待拼焊的工件分别装载到两个焊板3上，即将两个工件放置在对应的容置槽内即可，此时两个焊板3位于错位工位，两个工件也是分开且错位的，参阅图1-7；然后通过同步驱动组件驱动两个滑杆2相对滑动合拢，两滑杆2带动对应的焊板3及焊板3上的工件在横向（工件的长度方向）上滑动合拢，期间滑动件7一直在对应的直槽6.1内滑动，直至其中一个工件的端部与其中一限位杆8的侧面抵接，另一个工件的端部与另一个限位杆8的侧面抵接，且两个抵板4对对应的工件均有抵接力，两个工件相对的端部重合，如此即使得两个工件以及两个工件的对接缝隙（焊缝）在横向上被定位，实现两个工件的错位对接，此时滑动件7刚好位于直槽6.1与斜槽6.2的交界处，参阅图8-11；随着同步驱动组件继续驱动两个滑杆2相对滑动合拢，由于两个工件已经错位对接而无法相对滑动合拢，因此两个焊板3在相对滑动合拢的过程中与对应的工件之间发生滑动，工件挤压抵板4使弹性单元5发生进一步形变，此期间两个滑动件7在各自对应的斜槽6.2内滑动，从而使得两焊板3及焊板3上的工件在纵向（工件的宽度方向）上相对滑动合拢，直至两工件在宽度方向上对齐，即两工位实现对齐对接，此时两工件脱离对应限位杆8对其端部的抵接限位（两限位杆8在纵向上的间距不小于工件的宽度），而使两限位杆8的端部分别对两工件的侧面抵接限位，在此期间，焊板3相对滑杆2的滑动带动第一齿条16一起往纵向运动，第一齿条16带动第一齿轮15顺时针转动（附图中的视角），第一齿轮15带动轴杆9、芽杆11、活动部12以及摆杆20一起翻转，从而在两工件对齐抵接之前使压板13压到其中一工件上，即压板13运动至定位工位，在两工件完成对齐抵接的剩下过程中，由于压板13已经压在工件上无法继续翻转，即轴杆9无法继续转动、第一齿轮15不能继续在焊板上滑动，因此焊板的纵向移动会使弹性件17发生弹性形变以适配，弹性件17的弹力也会通过第一齿条16、第一齿轮15、轴杆9作用到压板13上，使压板13紧紧压在工件上，压板13与工件之间具有摩擦力，能够限制工件沿其长度方向运动，且由于活动部12与芽杆11之间能够相对滑动，故焊板3带动对应的工件纵向移动时，也能够使紧压在工件上的压板13与活动部12一起往纵向移动（需克服弹性元件24的弹力），从而定位组件即实现了对工件在宽度方向上压紧定位，又实现了两个工件的对接缝隙（焊缝）在纵向上的对齐且位于焊枪的正下方，从而实现两工件的对齐抵接，参阅图12-17；然后启用焊枪对两对齐抵接的两工件的对接缝隙进行拼焊处理，拼焊完成后，克服弹性件17的弹力将拼焊而成的工件从焊板3内取下，然后通过同步驱动组件驱使两滑杆2逆向滑动分离，从而使各部件复位至附图1-7的待装载的初始状态。

作为本发明优选的技术方案，同步驱动组件包括中心轴18、转杆19、两个摆杆20以及两个摆杆20，其中，中心轴18转动连接在焊架1上，转杆19的中部固定连接在中心轴18上，两个摆杆20的一端各与中心轴18的一端转动连接，即中心轴18的两端分别连接一个摆杆20，两个摆杆20的另一端各与一个滑杆2转动连接，驱动单元用于驱动中心轴18转动。作为优选的技术方案，驱动单元包括第二齿轮21、第二齿轮21、第二齿条22以及液压缸23，其中，第二齿轮21同轴固定连接在中心杆上，第二齿条22与第二齿轮21啮合配合，液压缸23的缸座固定安装在焊架1上，其动力输出端与第二齿条22固定连接，液压缸23的动力输出端驱使第二齿条22作直线运动，第二齿条22带动与之啮合的第二齿轮21转动，从而实现中心轴18转动，中心轴18带动转杆19一起转动，转杆19通过两摆杆20带动两滑杆2作同步逆向直线运动；可选的，能够用气缸或电动推杆代替上述的液压缸23。作为另一优选的技术方案，驱动单元包括伺服电机（图中为示出），伺服电机通过减速器驱动中心杆转动。

本发明还提供一种输电杆塔建设拼焊方法，其通过上述的一种输电杆塔建设拼焊工装实现，包括以下步骤：S1，将待拼焊的两个工件一一对应地错位装载到两个焊板3上；S2，启动驱动同步驱动组件，同步驱动组件驱动两个焊板3相对滑动合拢，使两工件错位抵接；S3，同步驱动组件继续工作，使两错位抵接的工件对齐抵接；S4，焊枪对对齐抵接的两工件进行拼焊。本发明提供的一种输电杆塔建设拼焊方法，相比于现有技术，能够简化拼焊操作，提升拼焊精度及效率。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，包括：

焊架；

两个滑杆，其均滑动连接在所述焊架上；

两个焊板，其与两所述滑杆一一对应地滑动连接，两所述焊板在对应的滑杆上相对滑动的过程中具有一对齐工位以及一错位工位，两所述焊板分别用于弹性活动容置待拼焊的工件；

同步驱动组件，其用于驱动两所述滑杆相对滑动；

对接组件，其接受两所述滑杆的滑动合拢时的驱动以驱使两所述焊板由错位工位切换到对齐工位，以使两所述工件对接；

定位组件，其接受其中一焊板相对滑杆滑动时的驱动以将对接的两所述工件定位；

焊枪，其用于焊接被定位的两所述工件；

所述对接组件包括：

两个导向件，其均固定连接在焊架上，每个导向件上开设有引导槽，引导槽包括相连的直槽与斜槽；

两个滑动件，其一端各与一个焊板固定连接，另一端各与一个导向槽滑动配合；

两个限位杆，其均固定连接在焊架上，两所述限位杆用于对工件的横纵方向进行限位。

2.根据权利要求1所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述焊板上设有用于装载工件的容置槽，容置槽的一端开口，工件能够沿容置槽长度方向活动，容置槽内远离开口的一端滑动设置有抵板，抵板与容置槽端壁之间设置有弹性单元，弹性单元的弹力驱使抵板抵接容置槽内的工件。

3.根据权利要求2所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述弹性单元包括第一压簧，第一压簧的一端与容置槽的端壁固定连接，另一端与抵板固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述定位组件包括：

轴杆，其与焊架之间通过支架转动连接；

芽杆，其固定连接在所述轴杆上；

活动部，其活动设置在芽杆上，活动部能够相对芽杆转动且滑动，活动部与芽杆之间设置有弹性元件；

压板，其固定连接在活动部上，压板的活动行程中具有一按压在工件上的定位工位；

传动件，其用于驱使轴杆转动以使压板运动至定位工位。

5.根据权利要求4所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述传动件包括：

辅件，其包括滑动部与转动环，滑动部与焊板滑动连接，转动环与滑动部转动连接，且转动环与轴杆同轴滑动连接；

第一齿轮，其同轴固定连接在转动环上；

第一齿条，其滑动连接在焊板上，第一齿条与第一齿轮啮合配合；

弹性件，其弹力沿第一齿条的长度方向作用于第一齿条上。

6.根据权利要求5所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述弹性件为第二压簧，第二压簧的一端通过L形杆固定连接到焊板上，另一端与第一齿条固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述同步驱动组件包括：

中心轴，其转动连接在焊架上；

转杆，其中部固定连接在所述中心轴上；

两个摆杆，其一端各与中心轴的一端转动连接，另一端各与一个滑杆转动连接；

驱动单元，其用于驱动中心轴转动。

8.根据权利要求7所述的一种输电杆塔建设拼焊工装，其特征在于，所述驱动单元包括：

第二齿轮，其同轴固定连接在所述中心杆上；

第二齿条，其与第二齿轮啮合配合；

液压缸，其缸座固定安装在焊架上，其动力输出端与第二齿条固定连接。

9.一种输电杆塔建设拼焊方法，其通过权利要求1-8任一项所述的一种输电杆塔建设拼焊工装实现，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将待拼焊的两个工件一一对应地错位装载到两个焊板上；

S2，启动驱动同步驱动组件，同步驱动组件驱动两个焊板相对滑动合拢，使两工件错位抵接；

S3，同步驱动组件继续工作，使两错位抵接的工件对齐抵接；

S4，焊枪对对齐抵接的两工件进行拼焊。