CN117817256B - 钢结构焊接用夹持支架 - Google Patents

Abstract

钢结构焊接用夹持支架，涉及焊接夹持工装技术领域，包括水平设置的方形底座，方形底座的一侧端面上开设有横向延伸的滑动限位口，滑动限位口内设有滑动夹持组件，方形底座的另一侧端面上开设有横向延伸的摆动安装口，摆动安装口内设有摆动驱动组件，方形底座的上表面中部设有升降支撑组件；方形底座的上表面中部转动设有圆形转向盘，升降支撑组件包括升降设于圆形转向盘上方的支撑台，支撑台的上表面中部开设有方形的升降避让口，升降避让口内设有升降卡座，升降卡座上转动设有两块对称的弧形卡装板。本发明解决了传统技术中的夹持支架在用于结构钢件的焊接时，存在的夹持通用性差、夹持稳定性差以及夹持可调性差的问题。

Description

钢结构焊接用夹持支架

技术领域

本发明涉及焊接夹持工装技术领域，具体涉及钢结构焊接用夹持支架。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。

根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为熔焊、压焊和钎焊三大类。不同的焊接方法具有不同的优缺点，所应用的范围也各不相同。而无论何种焊接方法，在实际的焊接过程中都需要对焊接主体进行固定支撑，因而要用到焊接夹持支架。

根据焊接主体外形的不同，为便于实现焊接过程中的调节，所采用的焊接夹持支架也各不相同，这就导致在采用现有的夹持支架进行焊接固定夹持时，普遍存在以下几个问题：

1、夹持通用性差的问题，具体来说，现有的夹持支架只能实现特定焊接件的专一性夹持，无法适应于不同焊接件的通用性夹持支撑。

2、夹持稳定性差的问题，具体来说，由于夹持支架设计结构上的缺陷，焊接件在夹持支撑的过程中容易发生位移，影响焊接精准度。

3、夹持可调性差的问题，具体来说，现有的夹持支架往往只能实现焊接件的固定夹持，无法根据焊接部位及焊接方法的不同对焊接方式进行调节，导致焊接操作不便。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供钢结构焊接用夹持支架，用以解决传统技术中的夹持支架在用于结构钢件的焊接时，存在的夹持通用性差、夹持稳定性差以及夹持可调性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

钢结构焊接用夹持支架，包括水平设置的方形底座，所述方形底座的一侧端面上开设有横向延伸的滑动限位口，所述滑动限位口内设有滑动夹持组件，所述方形底座的另一侧端面上开设有横向延伸的摆动安装口，所述摆动安装口内设有摆动驱动组件，所述方形底座的上表面中部设有升降支撑组件。

作为一种优化的方案，所述方形底座的下表面中部开设有安装卡槽，所述安装卡槽的内顶面上固接有步进电机，所述步进电机的输出轴末端向上穿过所述方形底座并固接有圆形转向盘，所述升降支撑组件包括升降设于所述圆形转向盘上方的支撑台，所述支撑台为水平设置的方形台，所述支撑台的上表面中部开设有方形的升降避让口，所述升降避让口内设有升降卡座，所述升降卡座为水平设置的工型座。

作为一种优化的方案，所述升降卡座上转动设有两块对称的弧形卡装板。

作为一种优化的方案，所述支撑台上开设有两个对称的横向收纳口，两个所述横向收纳口为开口相对的U形口，两个所述横向收纳口分设于所述升降避让口的两侧，每个所述横向收纳口内分别设有两个对称的横向翻转座，两个所述横向翻转座分别转动安装在所述横向收纳口的相对内壁上，每个所述横向翻转座的上端面上分别固接有电控伸缩缸，所述电控伸缩缸的伸缩末端固接有横向支撑梁。

作为一种优化的方案，所述支撑台上还开设有两个对称的纵向收纳口，两个所述纵向收纳口为开口相对的U形口，两个所述纵向收纳口分设于两个所述横向收纳口的两侧，每个所述纵向收纳口内分别设有两个对称的纵向翻转座，两个所述纵向翻转座转动安装在所述纵向收纳口的相对内壁上，每个所述纵向翻转座的上端面上分别固接有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的伸缩末端固接有纵向支撑梁。

作为一种优化的方案，所述滑动限位口的相对内壁上固接有纵向的固定安装板，所述滑动夹持组件包括两个对称设置的滑动驱动电机，两个所述滑动驱动电机分别固接在所述固定安装板的外侧壁上，每个所述滑动驱动电机的输出轴末端分别穿过所述固定安装板并固接有水平的驱动螺纹杆，所述驱动螺纹杆的末端转动支撑在所述滑动限位口的横向内壁上。

作为一种优化的方案，所述滑动夹持组件还包括竖向设置的装夹侧板，所述装夹侧板的下端滑动卡装在所述滑动限位口内，两根所述驱动螺纹杆分别穿过并螺纹连接于所述装夹侧板，所述装夹侧板上开设有竖向延伸的卡装口，所述卡装口的外侧设有两块对称的伸缩夹持板。

作为一种优化的方案，所述装夹侧板的侧端面边缘处固接有四块两两对称的连接基板，每块所述连接基板的内侧壁上分别固接有水平的夹持伸缩缸，所述夹持伸缩缸的伸缩末端固接至所述伸缩夹持板的外侧壁。

作为一种优化的方案，所述摆动驱动组件包括摆动底座，所述摆动底座转动安装在所述摆动安装口内，所述方形底座的的两个纵向侧壁上分别固接有对称的两个摆动驱动电机，每个所述摆动驱动电机的输出轴末端分别穿过所述方形底座的侧壁并固接至所述摆动底座的侧端面。

作为一种优化的方案，所述摆动底座的上端面上沿纵向固接有两个对称的U形限位架，每个所述U形限位架之间分别设有转动传动轮。

作为一种优化的方案，每个所述转动传动轮的两侧分别设有两块对称的固定夹装板，所述固定夹装板固接在所述U形限位架的内侧壁上，所述固定夹装板的外侧壁上固接有转动驱动电机，所述转动驱动电机的输出轴末端穿过所述固定夹装板并固接至所述转动传动轮的侧端面中心处。

作为一种优化的方案，所述圆形转向盘的上表面中心处固接有升降伸缩缸，所述升降伸缩缸的上部伸缩端固接至所述升降卡座的下表面中心处，所述升降伸缩缸的两侧分设有两个对称的竖向伸缩缸，两个所述竖向伸缩缸的下部固定端分别固接在所述圆形转向盘的上表面上，两个所述竖向伸缩缸的上部伸缩端分别固接至所述支撑台的下表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中可通过滑动夹持组件、摆动驱动组件和升降支撑组件的联动配合，来实现多种不同的结构钢件的适应性夹持。

本发明中设置的滑动夹持组件可实现结构钢管焊接加工过程中的滑动夹持。具体地，滑动夹持组件中设置了一块横向滑动的装夹侧板，装夹侧板上开设有竖向的卡装口，通过设于卡装口两侧的伸缩夹持板将待焊接的结构钢管进行夹持，并通过装夹侧板的滑动来调整结构钢管的焊接伸出长度，以适应焊接钢管不同部位的焊接夹持。

本发明中设置的摆动驱动组件可实现结构钢管焊接加工过程中的转向驱动。具体地，摆动驱动组件中设置了一个周向摆动的摆动底座，摆动底座上固接有两个对称的U形限位架，每个U形限位架上又分别设有转动传动轮，在焊接过程中，可将结构钢管平放支撑在两个转动传动轮上，通过转动传动轮的转动驱动结构钢管周向转动，以实现钢管的转向调节，进一步地，由于传动驱动过程中，结构钢管是直接支撑在两个转动传动轮上的，这种方式可适应于不同口径的结构钢管的支撑和传动。

本发明中设置的升降支撑组件可实现焊接件的升降定位支撑。具体地，升降支撑组件中设置了升降对接的支撑台和升降卡座，其中，升降卡座上翻转设有两块对称的弧形卡装板，两块弧形卡装板可用于结构钢管转动支撑，进一步地，支撑台上分别设有横向支撑梁和纵向支撑梁，摆起状态下的横向支撑梁和纵向支撑梁可实现结构钢架的焊接定位，具体则是通过控制电控伸缩缸和液压伸缩缸的伸缩来分别控制横向支撑梁和纵向支撑梁上下升降，并将待焊接的结构钢架夹紧在横向支撑梁和纵向支撑梁之间，实现完全夹持定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明中的各组件在主视方向上的内部结构剖视示意图；

图2为本发明中的各组件在俯视方向上的内部结构剖视示意图；

图3为本发明中的各组件在主视方向上的外部整体示意图；

图4为本发明中的各组件在俯视方向上的外部整体示意图；

图5为本发明中的滑动夹持组件在侧视方向上的内部结构剖视示意图；

图6为本发明中的摆动驱动组件在侧视方向上的内部结构剖视示意图；

图7为本发明中的升降支撑组件在侧视方向上的内部结构剖视示意图。

图中：1-方形底座，2-滑动限位口，3-摆动安装口，4-固定安装板，5-滑动驱动电机，6-驱动螺纹杆，7-装夹侧板，8-卡装口，9-伸缩夹持板，10-连接基板，11-夹持伸缩缸，12-摆动底座，13-摆动驱动电机，14-U形限位架，15-转动传动轮，16-固定夹装板，17-转动驱动电机，18-安装卡槽，19-步进电机，20-圆形转向盘，21-支撑台，22-升降避让口，23-升降卡座，24-弧形卡装板，25-横向收纳口，26-横向翻转座，27-电控伸缩缸，28-横向支撑梁，29-纵向收纳口，30-纵向翻转座，31-液压伸缩缸，32-纵向支撑梁，33-升降伸缩缸，34-竖向伸缩缸。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图7所示，钢结构焊接用夹持支架，包括水平设置的方形底座1，方形底座1的一侧端面上开设有横向延伸的滑动限位口2，滑动限位口2内设有滑动夹持组件，方形底座1的另一侧端面上开设有横向延伸的摆动安装口3，摆动安装口3内设有摆动驱动组件，方形底座1的上表面中部设有升降支撑组件。

滑动限位口2的相对内壁上固接有纵向的固定安装板4，滑动夹持组件包括两个对称设置的滑动驱动电机5，两个滑动驱动电机5分别固接在固定安装板4的外侧壁上，每个滑动驱动电机5的输出轴末端分别穿过固定安装板4并固接有水平的驱动螺纹杆6，驱动螺纹杆6的末端转动支撑在滑动限位口2的横向内壁上。

滑动夹持组件还包括竖向设置的装夹侧板7，装夹侧板7的下端滑动卡装在滑动限位口2内，两根驱动螺纹杆6分别穿过并螺纹连接于装夹侧板7，装夹侧板7上开设有竖向延伸的卡装口8，卡装口8的外侧设有两块对称的伸缩夹持板9。

装夹侧板7的侧端面边缘处固接有四块两两对称的连接基板10，每块连接基板10的内侧壁上分别固接有水平的夹持伸缩缸11，夹持伸缩缸11的伸缩末端固接至伸缩夹持板9的外侧壁。

摆动驱动组件包括摆动底座12，摆动底座12转动安装在摆动安装口3内，方形底座1的的两个纵向侧壁上分别固接有对称的两个摆动驱动电机13，每个摆动驱动电机13的输出轴末端分别穿过方形底座1的侧壁并固接至摆动底座12的侧端面。

摆动底座12的上端面上沿纵向固接有两个对称的U形限位架14，每个U形限位架14之间分别设有转动传动轮15。

每个转动传动轮15的两侧分别设有两块对称的固定夹装板16，固定夹装板16固接在U形限位架14的内侧壁上，固定夹装板16的外侧壁上固接有转动驱动电机17，转动驱动电机17的输出轴末端穿过固定夹装板16并固接至转动传动轮15的侧端面中心处。

方形底座1的下表面中部开设有安装卡槽18，安装卡槽18的内顶面上固接有步进电机19，步进电机19的输出轴末端向上穿过方形底座1并固接有圆形转向盘20，升降支撑组件包括升降设于圆形转向盘20上方的支撑台21，支撑台21为水平设置的方形台，支撑台21的上表面中部开设有方形的升降避让口22，升降避让口22内设有升降卡座23，升降卡座23为水平设置的工型座。

升降卡座23上转动设有两块对称的弧形卡装板24。

支撑台21上开设有两个对称的横向收纳口25，两个横向收纳口25为开口相对的U形口，两个横向收纳口25分设于升降避让口22的两侧，每个横向收纳口25内分别设有两个对称的横向翻转座26，两个横向翻转座26分别转动安装在横向收纳口25的相对内壁上，每个横向翻转座26的上端面上分别固接有电控伸缩缸27，电控伸缩缸27的伸缩末端固接有横向支撑梁28。

支撑台21上还开设有两个对称的纵向收纳口29，两个纵向收纳口29为开口相对的U形口，两个纵向收纳口29分设于两个横向收纳口25的两侧，每个纵向收纳口29内分别设有两个对称的纵向翻转座30，两个纵向翻转座30转动安装在纵向收纳口29的相对内壁上，每个纵向翻转座30的上端面上分别固接有液压伸缩缸31，液压伸缩缸31的伸缩末端固接有纵向支撑梁32。

圆形转向盘20的上表面中心处固接有升降伸缩缸33，升降伸缩缸33的上部伸缩端固接至升降卡座23的下表面中心处，升降伸缩缸33的两侧分设有两个对称的竖向伸缩缸34，两个竖向伸缩缸34的下部固定端分别固接在圆形转向盘20的上表面上，两个竖向伸缩缸34的上部伸缩端分别固接至支撑台21的下表面。

本发明在使用时：首先根据焊接钢材的外形选择合适的夹持支撑方式，具体地，在进行结构钢管的焊接加工时，先控制升降伸缩缸33伸长，驱动升降卡座23整体上升，将弧形卡装板24手动翻起至竖直位置，将待焊接的结构钢管平放卡装在两块弧形卡装板24之间；启动滑动驱动电机5，滑动驱动电机5带动驱动螺纹杆6转动，从而驱动装夹侧板7沿滑动限位口2横向滑动并靠近支撑台21，在结构钢管的一端穿过卡装口8后，控制夹持伸缩缸11伸长，利用两块伸缩夹持板9将钢管夹紧；启动摆动驱动电机13，控制摆动底座12转动，使两个U形限位架14摆起至竖直状态；再次启动滑动驱动电机5，伸缩夹持板9带动结构钢管横向移至两个U形限位架14之间，并使结构钢管的末端支撑在两个转动传动轮15上；启动转动驱动电机17，转动驱动电机17带动转动传动轮15转动，从而带动结构钢管绕轴转动，从而实现钢管的周向焊接加工；在进行多段钢架焊接加工时，分别控制升降伸缩缸33和竖向伸缩缸34伸缩，利用升降卡座23和弧形卡装板24将支撑台21中部的升降避让口22补充完整，使其成为一个完整的平台，分别将横向翻转座26和纵向翻转座30翻起至竖直位置，将待焊接的钢架平放在两根横向支撑梁28上和两根纵向支撑梁32之间，并分别通过电控伸缩缸27和液压伸缩缸31的伸缩，利用横向支撑梁28和纵向支撑梁32夹紧支撑，再进行焊接加工；在焊接过程中，需要进行焊接转向时，启动步进电机19，步进电机19带动圆形转向盘20转动，从而实现焊接角度的调节。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (3)

1.钢结构焊接用夹持支架，其特征在于：包括水平设置的方形底座（1），所述方形底座（1）的一侧端面上开设有横向延伸的滑动限位口（2），所述滑动限位口（2）内设有滑动夹持组件，所述方形底座（1）的另一侧端面上开设有横向延伸的摆动安装口（3），所述摆动安装口（3）内设有摆动驱动组件，所述方形底座（1）的上表面中部设有升降支撑组件；

所述方形底座（1）的下表面中部开设有安装卡槽（18），所述安装卡槽（18）的内顶面上固接有步进电机（19），所述步进电机（19）的输出轴末端向上穿过所述方形底座（1）并固接有圆形转向盘（20），所述升降支撑组件包括升降设于所述圆形转向盘（20）上方的支撑台（21），所述支撑台（21）为水平设置的方形台，所述支撑台（21）的上表面中部开设有方形的升降避让口（22），所述升降避让口（22）内设有升降卡座（23），所述升降卡座（23）为水平设置的工型座；

所述升降卡座（23）上转动设有两块对称的弧形卡装板（24）；

所述支撑台（21）上开设有两个对称的横向收纳口（25），两个所述横向收纳口（25）为开口相对的U形口，两个所述横向收纳口（25）分设于所述升降避让口（22）的两侧，每个所述横向收纳口（25）内分别设有两个对称的横向翻转座（26），两个所述横向翻转座（26）分别转动安装在所述横向收纳口（25）的相对内壁上，每个所述横向翻转座（26）的上端面上分别固接有电控伸缩缸（27），所述电控伸缩缸（27）的伸缩末端固接有横向支撑梁（28）；

所述支撑台（21）上还开设有两个对称的纵向收纳口（29），两个所述纵向收纳口（29）为开口相对的U形口，两个所述纵向收纳口（29）分设于两个所述横向收纳口（25）的两侧，每个所述纵向收纳口（29）内分别设有两个对称的纵向翻转座（30），两个所述纵向翻转座（30）转动安装在所述纵向收纳口（29）的相对内壁上，每个所述纵向翻转座（30）的上端面上分别固接有液压伸缩缸（31），所述液压伸缩缸（31）的伸缩末端固接有纵向支撑梁（32）；

所述滑动限位口（2）的相对内壁上固接有纵向的固定安装板（4），所述滑动夹持组件包括两个对称设置的滑动驱动电机（5），两个所述滑动驱动电机（5）分别固接在所述固定安装板（4）的外侧壁上，每个所述滑动驱动电机（5）的输出轴末端分别穿过所述固定安装板（4）并固接有水平的驱动螺纹杆（6），所述驱动螺纹杆（6）的末端转动支撑在所述滑动限位口（2）的横向内壁上；

所述滑动夹持组件还包括竖向设置的装夹侧板（7），所述装夹侧板（7）的下端滑动卡装在所述滑动限位口（2）内，两根所述驱动螺纹杆（6）分别穿过并螺纹连接于所述装夹侧板（7），所述装夹侧板（7）上开设有竖向延伸的卡装口（8），所述卡装口（8）的外侧设有两块对称的伸缩夹持板（9）；

所述摆动驱动组件包括摆动底座（12），所述摆动底座（12）转动安装在所述摆动安装口（3）内，所述方形底座（1）的的两个纵向侧壁上分别固接有对称的两个摆动驱动电机（13），每个所述摆动驱动电机（13）的输出轴末端分别穿过所述方形底座（1）的侧壁并固接至所述摆动底座（12）的侧端面；

所述摆动底座（12）的上端面上沿纵向固接有两个对称的U形限位架（14），每个所述U形限位架（14）之间分别设有转动传动轮（15）；

每个所述转动传动轮（15）的两侧分别设有两块对称的固定夹装板（16），所述固定夹装板（16）固接在所述U形限位架（14）的内侧壁上，所述固定夹装板（16）的外侧壁上固接有转动驱动电机（17），所述转动驱动电机（17）的输出轴末端穿过所述固定夹装板（16）并固接至所述转动传动轮（15）的侧端面中心处。

2.根据权利要求1所述的钢结构焊接用夹持支架，其特征在于：所述装夹侧板（7）的侧端面边缘处固接有四块两两对称的连接基板（10），每块所述连接基板（10）的内侧壁上分别固接有水平的夹持伸缩缸（11），所述夹持伸缩缸（11）的伸缩末端固接至所述伸缩夹持板（9）的外侧壁。

3.根据权利要求1所述的钢结构焊接用夹持支架，其特征在于：所述圆形转向盘（20）的上表面中心处固接有升降伸缩缸（33），所述升降伸缩缸（33）的上部伸缩端固接至所述升降卡座（23）的下表面中心处，所述升降伸缩缸（33）的两侧分设有两个对称的竖向伸缩缸（34），两个所述竖向伸缩缸（34）的下部固定端分别固接在所述圆形转向盘（20）的上表面上，两个所述竖向伸缩缸（34）的上部伸缩端分别固接至所述支撑台（21）的下表面。