CN116748755B - 一种建筑钢结构的自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑钢结构的自动焊接设备，属于建筑钢结构焊接技术领域，包括沿横钢移动的基件以及对纵钢实施承托的对接部，基件上端设置有对接部。本发明利用基件实现横向限位水平直线移动的同时实施纵钢对接位置的调整和确定，利用限行板对设备整体于横钢上端的移动进行限位导向，确保设备整体仅可沿横钢进行横向移动，以此保证纵钢与横钢充分对接抵紧，为后续的高质量焊接打下基础，同时还可借助先前焊接完成的纵钢来对设备整体进行二次固定，使设备整体相对横钢的稳定度进一步增大，提高了后续纵钢的焊接质量。

Description

一种建筑钢结构的自动焊接设备

技术领域

本发明涉及建筑钢结构焊接技术领域，具体为一种建筑钢结构的自动焊接设备。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，主要由型钢和钢板等制成，各构件或部件之间通常采用焊接、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层、桥梁等。常见钢结构有门式钢结构、框架钢结构、网架结构等。其中门式钢结构由H型钢纵横焊接构成的钢梁和钢柱组成，如图1所示。

现有焊接设备在进行H型钢的纵横焊接成型作业期间，还存在着焊接效率较低、纵钢焊接位置精准度低的问题，具体为：位于钢梁中部的横钢的前后两侧均需要焊接多根纵钢，但采用单次单边焊接方式的焊接效率较低，且还存在前后纵钢之间对接偏差的隐患；初始焊接的纵钢和横钢端部之间的距离较难根据实际成型要求进行灵活调整，同时横向相邻的纵钢的间距也难以保持均匀相等的状态，每完成一个焊接点的焊接作业，都需要再次测量或校准下一个焊接点的位置，这不仅会影响焊接效率，还会影响纵钢在横钢上的分布状态，进而影响钢梁整体的受力和质量。

发明内容

本发明提供的建筑钢结构的自动焊接设备，以解决上述相关技术中实施H型钢纵横焊接作业期间所存在的问题。

本发明提供了一种建筑钢结构的自动焊接设备，包括沿横钢移动的基件以及对纵钢实施承托的对接部，基件上端设置有对接部。

所述基件包括移动组和控距组，所述移动组包括下层板，下层板的下端设置有横向对称的两个行走轮，行走轮相远离的一侧设置有带橡胶层的止停板，止停板上端与下层板之间连接有下电动推杆，下层板下端横向对称设置有两组限位件，每组限位件包括两个纵向对称的调控板，调控板下端设置有限行板，行走轮位于两个调控板之间，下层板的上端通过伸缩圆杆安装有上层板。

所述控距组用于调整纵钢与横钢端部之间、相邻纵钢之间的距离，其包括通过竖轴转动安装在上层板上端的自锁伸缩杆，上层板一端滑动连接有内置块，内置块远离上层板的一端转动连接有带划线笔的螺纹伸缩杆，自锁伸缩杆与螺纹伸缩杆均横向设置，且自锁伸缩杆远离螺纹伸缩杆的一端上下限位滑动安装有定位板，下层板远离定位板的一端安装有对线板。

所述对接部包括由安装在上层板中部的纵向双向电动推杆，纵向双向电动推杆两伸缩端对称安装有夹固件，夹固件与上层板之间滑动贯穿安装有加强杆。

在一种可能实施的方式中，所述夹固件包括连接在纵向双向电动推杆伸缩端的吊板，加强杆与吊板相连接，吊板上端中部安装有横向双向电动推杆，横向双向电动推杆推动端连接有穿设在吊板上的且为L形的竖向板，竖向板竖直段与吊板滑动连接，相邻竖向板的水平段相对设置，竖向板的竖直段下端设置有纵向推板，纵向推板一端设置有橡胶抵触面，橡胶抵触面位于横向排布的竖向板之间。

在一种可能实施的方式中，所述竖向板的水平段开设有插槽，插槽内转动安装有纵向均匀排布的滚轴；所述插槽的上方设置有与竖向板竖直段外壁连接的伸缩柱，伸缩柱位于纵向推板下方，伸缩柱的伸缩端安装有衔接板，衔接板面朝插槽的一端纵向均匀安装有插板，插板表面设有橡胶层，插板与插槽内的滚轴之间交错排布。

在一种可能实施的方式中，所述纵向推板另一端的上端面安装有安装有螺纹杆，螺纹杆上端与安装在竖向板侧端的安装板转动连接，所述螺纹杆的一侧设置有刻制在竖向板竖直段外壁的刻度线。

在一种可能实施的方式中，所述调控板上端与下层板上端转动连接，且调控板贯穿开设在下层板上的通槽，限行板与调控板下端铰接，纵向对称的两个调控板相靠近的一端开设有凹槽且凹槽相错开，凹槽内滑动连接有销轴，销轴中部转动连接有带齿排的助推板，相邻齿排之间啮合连接有齿轮，齿轮转动安装在下层板上端，两齿轮之间连接有皮带。

在一种可能实施的方式中，所述下电动推杆的推动端安装有位于下层板和止停板之间的固定板，固定板靠近下层板中心的一端的下端面安装有内部带橡胶块的倒凵形板，橡胶块下端面为内凹弧状，橡胶块位于相应位置的行走轮正上方。

本发明的有益效果：1、根据本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备，利用基件实现横向限位水平直线移动的同时实施纵钢对接位置的调整和确定，利用限行板对设备整体于横钢上端的移动进行限位导向，确保设备整体仅可进行横向移动，以此保证纵钢与横钢充分对接抵紧，为后续高质量焊接打下基础，同时还可借助先前焊接完成的纵钢来对设备整体进行二次固定，使设备整体相对横钢的稳定度进一步增大，提高后续纵钢的焊接质量。

2、根据本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备，利用自锁伸缩杆、定位板和横钢端部之间的配合调整并确定初始纵钢的焊接位置，同时借此配合提高设备整体与横钢上端的稳定度，利于提高后续纵钢和横钢之间的焊接质量；利用螺纹伸缩杆、内置块和划线笔之间的配合在焊接初始纵钢前便可确定下一个焊接点的位置，同时确保后续横向相邻纵钢之间的距离相等，使纵钢均匀焊接在横钢上。

3、根据本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备，在利用止停板抵紧横钢上端面来使设备相对横钢暂时静止的基础上，利用橡胶块对行走轮实施的转动限制来进一步提高设备整体与横钢之间的相对稳定度，避免纵钢与横钢上的焊接点之间的对接出现偏差以及避免纵钢在焊接作业期间发生偏移。

4、根据本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备，其中滚轴与纵钢之间产生滚动摩擦，借此来降低纵钢朝横钢移动过程中的阻力，使纵钢快速与横钢对接抵紧，当纵钢与横钢对接抵紧后，再相向移动衔接板使得插板插入相邻的滚轴之间，对滚轴的转动进行限制，以此避免纵钢在焊接过程中回移，提高纵钢与横钢之间的相对稳定度。

附图说明

图1是门式钢结构的立体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备对横钢、纵钢实施对接时的立体结构示意图。

图3是本发明图2俯视结构示意图。

图4是本发明图2的侧视结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的基件的立体结构示意图。

图6是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的基件和横钢的部分立体结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的基件和横钢的部分剖视结构示意图。

图8是本发明图7中X区域的放大示意图。

图9是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的夹固件对纵钢实施夹持固定时的剖视结构示意图。

图10是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的滚轴和插板的立体结构示意图。

图11是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备的调控板、下层板、齿轮和助推板的俯视结构示意图。

图12是本发明实施例提供的一种建筑钢结构的自动焊接设备借助已焊接的纵钢进行二次固定时的俯视结构示意图。

图中：1、横钢；2、基件；3、纵钢；4、对接部；21、移动组；22、控距组；210、下层板；211、行走轮；212、止停板；213、下电动推杆；214、调控板；215、限行板；216、伸缩圆杆；217、上层板；218、固定板；219、倒凵形板；221、自锁伸缩杆；222、螺纹伸缩杆；223、划线笔；224、定位板；225、对线板；230、通槽；231、凹槽；232、助推板；233、齿轮；234、皮带；41、纵向双向电动推杆；42、夹固件；43、加强杆；421、吊板；422、横向双向电动推杆；423、竖向板；424、纵向推板；425、滚轴；426、伸缩柱；427、插板；428、螺纹杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参阅图1和图2，一种建筑钢结构的自动焊接设备，包括沿横钢1移动的基件2以及对纵钢3实施承托的对接部4，基件2上端设置有对接部4。

请参阅图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，所述基件2包括移动组21和控距组22，所述移动组21包括下层板210，下层板210的下端设置有横向对称的两个行走轮211，行走轮211相远离的一侧设置有带橡胶层的止停板212，止停板212上端与下层板210之间连接有下电动推杆213，下层板210下端横向对称设置有两组限位件，每组限位件包括两个纵向对称的调控板214，调控板214下端设置有限行板215，行走轮211位于两个调控板214之间，下层板210的上端通过伸缩圆杆216安装有上层板217。

请继续参阅图2、图3、图4、图5、图6和图7，所述控距组22用于调整纵钢3与横钢1端部之间、相邻纵钢3之间的距离，其包括通过竖轴转动安装在上层板217上端的自锁伸缩杆221，上层板217一端滑动连接有内置块，内置块远离上层板217的一端转动连接有带划线笔223的螺纹伸缩杆222，自锁伸缩杆221与螺纹伸缩杆222均横向设置，且自锁伸缩杆221远离螺纹伸缩杆222的一端上下限位滑动安装有定位板224，下层板210远离定位板224的一端安装有对线板225。

请参阅图3、图4、图5、图9和图12，所述对接部4包括由安装在上层板217中部的纵向双向电动推杆41，纵向双向电动推杆41两伸缩端对称安装有夹固件42，夹固件42与上层板217之间滑动贯穿安装有加强杆43；所述夹固件42包括连接在纵向双向电动推杆41伸缩端的吊板421，加强杆43与吊板421相连接，吊板421上端中部安装有横向双向电动推杆422，横向双向电动推杆422推动端连接有穿设在吊板421上的且为L形的竖向板423，竖向板423竖直段与吊板421滑动连接，相邻竖向板423的水平段相对设置，竖向板423的竖直段下端设置有纵向推板424，纵向推板424一端设置有橡胶抵触面，橡胶抵触面位于横向排布的竖向板423之间。

通过现有夹固设备对初始的第一根横钢1端部实施固定，然后从横钢1的一端将基件2套在横钢1上端，横钢1上端位于限行板215之间且限行板215抵触横钢1上端的外侧表面，使得基件2整体不可进行纵向的移动，行走轮211与横钢1上端面接触，但此时止停板212不与横钢1上端面接触，并且伸缩圆杆216处于最大收缩状态中，然后根据要求将自锁伸缩杆221伸长至相应长度，紧接着沿横钢1移动基件2至定位板224抵触横钢1端部，此时基件2带动对接部4移动至初始焊接位置，随后通过下电动推杆213使止停板212下移至止停板212下端的橡胶层抵紧横钢1上端，使基件2整体暂时相对静止在横钢1上端，接下来，将纵钢3置于相对的竖向板423之间并使纵钢3贴着竖向板423水平段朝横钢1移动，至纵钢3端部抵紧横钢1内凹面，在此情况下，先通过纵向双向电动推杆41调整两个夹固件42之间的距离，使夹固件42基本位于纵钢3的中部，以使纵钢3整体受力均匀，调整完毕后，通过横向双向电动推动使竖向板423朝纵钢3移动，至纵向推板424上的橡胶抵触面抵紧纵钢3内凹竖直面同时其下端面同步抵触纵钢3内凹水平面，此时纵钢3得到夹持固定处理，操作人员松离纵钢3，之后根据横向相邻两个纵板之间的预定距离，调整螺纹伸缩杆222整体长度，并通过纵向滑动内置块，使内置块通过螺纹伸缩杆222带动划线笔223同步移动，划线笔223在横钢1上端面画出位置线，紧接着对纵钢3和横钢1对接处进行焊接加工，焊接结束后，先接触竖向板423对纵钢3的夹固，然后操作人员向上抬动上层板217，伸缩圆杆216伸长，上层板217通过纵向双向电动推杆41和加强杆43带动吊板421同步移动，吊板421带动竖向板423同步移动至竖向板423位于纵钢3上方，紧接着相依定位板224使其与横钢1端部分离，同时通过下电动推杆213使止停板212上移，随后移动设备整体至对线板225移动至位置线的位置，此时到达第二个焊接位置，接下来，下移上层板217使竖向板423复位，伸缩圆柱重新回至最大收缩状态中，并通过下电动推杆213使止停板212再次抵紧横钢1上端面，此时可借助先前焊接完成的纵钢3来对设备整体进行二次固定，使设备整体相对横钢1的稳定度进一步提高，即伸长自锁伸缩杆221并同时转动自锁伸缩杆221，使定位板224移动至纵钢3和横钢1对接处的拐角位置，然后下移定位板224使定位板224卡在拐角的位置，如图12所示。之后根据上述操作完成纵钢3和横钢1之间的对接、焊接作业。

综上所述，利用自锁伸缩杆221、定位板224和横钢1端部之间的配合调整并确定初始纵钢3的焊接位置，同时借此配合提高设备整体与横钢1上端的稳定度，利于提高后续纵钢3和横钢1之间的焊接质量；利用螺纹伸缩杆222、内置块和划线笔223之间的配合在焊接初始纵钢3前便可确定下一个焊接点的位置，同时确保后续横向相邻纵钢3之间的距离相等，使纵钢3均匀焊接在横钢1上；利用限行板215对设备整体于横钢1上端的移动进行限位导向，确保设备整体仅可沿横钢1进行横向移动，以此保证纵钢3与横钢1充分对接抵紧，为后续高质量焊接打下基础。

请参阅图9和图10，所述竖向板423的水平段开设有插槽，插槽内转动安装有纵向均匀排布的滚轴425，所述插槽的上方设置有与竖向板423竖直段外壁连接的伸缩柱426，伸缩柱426位于纵向推板424下方，伸缩柱426的伸缩端安装有衔接板，衔接板面朝插槽的一端纵向均匀安装有插板427，插板427表面设有橡胶层，插板427与插槽内的滚轴425之间交错排布。

在对接纵钢3和横钢1的过程中，插板427暂未插入相邻的滚轴425之间，滚轴425与纵钢3之间产生滚动摩擦，借此来降低纵钢3朝横钢1移动过程中的阻力，使纵钢3快速与横钢1对接抵紧，当纵钢3与横钢1对接抵紧后，再相向移动衔接板使得插板427插入相邻的滚轴425之间，对滚轴425的转动进行限制，以此避免纵钢3在焊接过程中回移，提高纵钢3与横钢1之间的相对稳定度。

请参阅图2和图9，所述纵向推板424另一端的上端面安装有安装有螺纹杆428，螺纹杆428上端与安装在竖向板423侧端的安装板转动连接，所述螺纹杆428的一侧设置有刻制在竖向板423竖直段外壁的刻度线。根据纵钢3内凹水平面和水平外壁之间的厚度，通过转动螺纹杆428使其带动纵向推板424上移或下移，调整纵向推板424的位置，使得纵向推板424抵紧纵钢3内凹竖直面的同时其下端面同步抵触纵钢3内凹水平面，保证纵向推板424既对纵钢3实施横向限位还同步实施上下限位，确保纵钢3在夹持固定状态下的稳定性，通过借助刻度线，可使所有纵向推板424的调整位移量相等且调整位移量精准。

请参阅图4、图5、图6和图11，所述调控板214上端与下层板210上端转动连接，且调控板214贯穿开设在下层板210上的通槽230，限行板215与调控板214下端铰接，纵向对称的两个调控板214相靠近的一端开设有凹槽231且凹槽231相错开，凹槽231内滑动连接有销轴，销轴中部转动连接有带齿排的助推板232，相邻齿排之间啮合连接有齿轮233，齿轮233转动安装在下层板210上端，两齿轮233之间连接有皮带234，任意一个齿轮233与现有电机的输出轴相连。通过电机和皮带234配合带动齿轮233同步转动，齿轮233转动使得与之啮合的两个助推板232反向移动，在助推板232的带动下，调控板214发生转动，纵向相对的两个调控板214带动限行板215同时朝内或朝外转动，纵向相对的两个限行板215之间的距离得到调整，以此来适应不同宽度尺寸的横钢1，扩大了设备整体的适用范围。

请参阅图7和图8，所述下电动推杆213的推动端安装有位于下层板210和止停板212之间的固定板218，固定板218靠近下层板210中心的一端的下端面安装有内部带橡胶块的倒凵形板219，橡胶块下端面为内凹弧状，橡胶块位于相应位置的行走轮211正上方。在通过下电动推杆213使止停板212下移的过程中，固定板218带动倒凵形板219和橡胶块随之同步移动，止停板212抵紧横钢1上端面的同时，橡胶块抵紧行走轮211上端，对行走轮211的转动进行限制，在利用止停板212抵紧横钢1上端面来使设备相对横钢1暂时静止的基础上，利用橡胶块对行走轮211实施的转动限制来进一步提高设备整体与横钢1之间的相对稳定度，避免纵钢3与横钢1上的焊接点之间的对接出现偏差以及避免纵钢3在焊接作业期间发生偏移。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种建筑钢结构的自动焊接设备，包括沿横钢(1)移动的基件(2)以及对纵钢(3)实施承托的对接部(4)，其特征在于：基件(2)上端设置有对接部(4)；

所述基件(2)包括移动组(21)和控距组(22)，所述移动组(21)包括下层板(210)，下层板(210)的下端设置有横向对称的两个行走轮(211)，行走轮(211)相远离的一侧设置有带橡胶层的止停板(212)，止停板(212)上端与下层板(210)之间连接有下电动推杆(213)，下层板(210)下端横向对称设置有两组限位件，每组限位件包括两个纵向对称的调控板(214)，调控板(214)下端设置有限行板(215)，行走轮(211)位于两个调控板(214)之间，下层板(210)的上端通过伸缩圆杆(216)安装有上层板(217)；

所述控距组(22)用于调整纵钢(3)与横钢(1)端部之间、相邻纵钢(3)之间的距离，其包括通过竖轴转动安装在上层板(217)上端的自锁伸缩杆(221)，上层板(217)一端滑动连接有内置块，内置块远离上层板(217)的一端转动连接有带划线笔(223)的螺纹伸缩杆(222)，自锁伸缩杆(221)与螺纹伸缩杆(222)均横向设置，且自锁伸缩杆(221)远离螺纹伸缩杆(222)的一端上下限位滑动安装有定位板(224)，下层板(210)远离定位板(224)的一端安装有对线板(225)；在定位板(224)抵触横钢(1)端部的基础上，利用自锁伸缩杆(221)调整纵钢(3)的初始焊接位置，在初始焊接位置进行焊接作业前，便利用螺纹伸缩杆(222)和划线笔(223)配合确定下一个焊接位置；

所述调控板(214)上端与下层板(210)上端转动连接，且调控板(214)贯穿开设在下层板(210)上的通槽(230)，限行板(215)与调控板(214)下端铰接，纵向对称的两个调控板(214)相靠近的一端开设有凹槽(231)且凹槽(231)相错开，凹槽(231)内滑动连接有销轴，销轴中部转动连接有带齿排的助推板(232)，相邻齿排之间啮合连接有齿轮(233)，齿轮(233)转动安装在下层板(210)上端，两齿轮(233)之间连接有皮带(234)；

所述对接部(4)包括由安装在上层板(217)中部的纵向双向电动推杆(41)，纵向双向电动推杆(41)两伸缩端对称安装有夹固件(42)，夹固件(42)与上层板(217)之间滑动贯穿安装有加强杆(43)；在基件(2)于横钢(1)上端做限位横向水平直线移动的基础上，通过对接部(4)和基件(2)配合于横钢(1)两侧同步实施纵钢(3)的对接与焊接作业；

所述夹固件(42)包括连接在纵向双向电动推杆(41)伸缩端的吊板(421)，加强杆(43)与吊板(421)相连接，吊板(421)上端中部安装有横向双向电动推杆(422)，横向双向电动推杆(422)推动端连接有穿设在吊板(421)上的且为L形的竖向板(423)，竖向板(423)竖直段与吊板(421)滑动连接，相邻竖向板(423)的水平段相对设置，竖向板(423)的竖直段下端设置有纵向推板(424)，纵向推板(424)一端设置有橡胶抵触面，橡胶抵触面位于横向排布的竖向板(423)之间。

2.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接设备，其特征在于：所述竖向板(423)的水平段开设有插槽，插槽内转动安装有纵向均匀排布的滚轴(425)。

3.根据权利要求2所述的一种建筑钢结构的自动焊接设备，其特征在于：所述插槽的上方设置有与竖向板(423)竖直段外壁连接的伸缩柱(426)，伸缩柱(426)位于纵向推板(424)下方，伸缩柱(426)的伸缩端安装有衔接板，衔接板面朝插槽的一端纵向均匀安装有插板(427)，插板(427)表面设有橡胶层，插板(427)与插槽内的滚轴(425)之间交错排布。

4.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接设备，其特征在于：所述纵向推板(424)另一端的上端面安装有安装有螺纹杆(428)，螺纹杆(428)上端与安装在竖向板(423)侧端的安装板转动连接，所述螺纹杆(428)的一侧设置有刻制在竖向板(423)竖直段外壁的刻度线。

5.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的自动焊接设备，其特征在于：所述下电动推杆(213)的推动端安装有位于下层板(210)和止停板(212)之间的固定板(218)，固定板(218)靠近下层板(210)中心的一端的下端面安装有内部带橡胶块的倒凵形板(219)，橡胶块下端面为内凹弧状，橡胶块位于相应位置的行走轮(211)正上方。