CN117884830B - 一种箱梁组立焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢箱梁技术领域，尤其涉及一种箱梁组立焊接设备。包括有移动式龙门架、电动滑轨、活动板、焊接机器臂等，所述电动滑轨连接于所述移动式龙门架上，所述活动板滑动连接于所述电动滑轨的滑块上，所述焊接机器臂连接于所述活动板上。本发明通过储物框、稳定机构和推料机构配合，能够将适量的横隔板放入储物框内进行上料存放，之后通过焊接机器臂能够将横隔板放入腹板之间进行焊接，从而实现自动完成横隔板与底板和腹板之间的焊接，不仅操作简单、省时省力、效率较高和成本较低，而且能够对底板、横隔板与腹板之间的焊接质量进行保证。

Description

一种箱梁组立焊接设备

技术领域

本发明涉及钢箱梁技术领域，尤其涉及一种箱梁组立焊接设备。

背景技术

在现代桥梁工程中，预应力混凝土箱梁因其结构合理、受力性能优越以及工厂化预制程度高而被广泛应用；而箱梁组立焊接，主要是指在桥梁建设中对箱形梁（预制节段）进行组装和焊接的过程，箱梁通常由多个预制的钢筋混凝土或钢构件组成，其内部为空心箱型结构；在箱梁组立焊接施工过程中，首先需要将预制好的梁段按照设计要求进行准确对接，然后通过高精度的定位、固定装置确保各节段之间的位置精确无误，接下来，采用专业的焊接工艺和技术，对梁段接缝处进行焊接，使其形成一个整体，确保箱梁结构的整体性和稳定性满足设计承载力和耐久性要求。

目前，在箱梁组立焊接施工过程中，其中有一步需要将横隔板焊接在箱梁内部，即位于箱梁腹板之间，用于连接上下翼缘板与腹板，从而形成一个封闭的箱型截面结构，横隔板的存在增强了箱梁的整体刚度和横向稳定性，防止因受力引起的过大的横向挠曲变形，然而现有技术在焊接横隔板时，通常需要利用吊装技术将横隔板吊至箱梁内部的指定位置，然后将横隔板在箱梁内部进行对准以及固定，之后再对横隔板进行焊接，由于此过程涉及到大量的预拼装、吊装、临时加固以及高精度的焊接作业，对于施工技术、设备以及工人的操作技能都有较高要求，导致工人在操作时，横隔板的对位、固定以及焊接都需要耗费较大的人力和时间成本，并且焊接效率较低，而且人工的焊接质量不稳定，容易直接影响到桥梁的安全性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种箱梁组立焊接设备，能够解决现有技术在焊接横隔板时，对于施工技术、设备以及工人的操作技能都有较高要求，导致工人不仅需要耗费较大的人力和时间成本，并且焊接效率较低，而且人工的焊接质量不稳定，容易直接影响到桥梁安全性能的缺点。

技术方案是：一种箱梁组立焊接设备，包括有移动式龙门架，还包括有电动滑轨、活动板、焊接机器臂、电动吸盘、储物框、电动推杆Ⅰ、支撑板、限位机构、稳定机构、升降机构和推料机构，所述电动滑轨连接于所述移动式龙门架上，所述活动板滑动连接于所述电动滑轨的滑块上，所述焊接机器臂连接于所述活动板上，若干个所述电动吸盘均连接于所述活动板上，所述储物框连接于所述移动式龙门架上，且所述储物框用于横隔板进行上料存放，所述电动推杆Ⅰ连接于所述储物框上，所述支撑板连接于所述电动推杆Ⅰ的伸缩杆上，所述稳定机构用于横隔板在放入所述储物框内时进行稳定，所述推料机构用于将所述储物框内的横隔板进行推出上料，并通过所述支撑板对推出的横隔板进行支撑，所述限位机构用于对推出的横隔板进行限位，随后通过所述电动吸盘对推出的横隔板进行吸住，所述升降机构用于驱动所述活动板进行升降，使所述活动板能将推出的横隔板带入腹板之间，之后通过所述焊接机器臂对横隔板与腹板之间进行焊接。

进一步地，所述升降机构包括有伺服电机和齿轮，所述活动板上间隔开有齿槽，所述伺服电机连接于所述电动滑轨的滑块上，所述齿轮连接于所述伺服电机的输出轴上，且所述齿轮与所述活动板上的齿槽啮合，使所述伺服电机驱动所述齿轮旋转能带动所述活动板进行升降。

进一步地，所述稳定机构包括有夹条和弹簧Ⅰ，至少两条所述夹条对称滑动连接于所述储物框内壁，且所述夹条用于对所述储物框内放入的横隔板进行夹住稳定，所述弹簧Ⅰ两端分别连接于所述夹条和所述储物框上。

进一步地，所述限位机构包括有限位块和弹簧Ⅱ，所述限位块滑动连接于所述储物框内，且所述限位块用于对推出的横隔板进行限位，所述弹簧Ⅱ两端分别连接于所述限位块和所述储物框上。

进一步地，所述推料机构包括有电动推杆Ⅱ和推板，所述电动推杆Ⅱ连接于所述储物框上，所述推板连接于所述电动推杆Ⅱ的伸缩杆上，使所述电动推杆Ⅱ驱动所述推板移动能将所述储物框内的横隔板进行推出上料。

进一步地，还包括有减阻机构，所述减阻机构包括有皮带输送机和支撑块，所述皮带输送机安装于所述储物框上，且所述皮带输送机用于横隔板进行移动上料，所述皮带输送机上的皮带外端间隔开有限位槽，且所述限位槽用于对所述皮带输送机上的横隔板进行限位，所述支撑块连接于所述储物框上，且所述支撑块用于对所述皮带输送机上的皮带进行支撑。

进一步地，还包括有卡位机构，所述卡位机构包括有连接板和限位轮，至少两块所述连接板对称连接于所述移动式龙门架两侧，所述连接板上至少转动连接有两个所述限位轮，且所述限位轮用于对腹板进行限位。

进一步地，还包括有导向机构，所述导向机构包括有导向板和活动轮，两块所述导向板对称连接于所述移动式龙门架两侧，且所述导向板用于所述移动式龙门架进行导向移动，所述活动轮转动连接于所述导向板上。

本发明的有益效果：

1、本发明通过储物框、稳定机构和推料机构配合，能够将适量的横隔板放入储物框内进行上料存放，之后通过焊接机器臂能够将横隔板放入腹板之间进行焊接，从而实现自动完成横隔板与底板和腹板之间的焊接，不仅操作简单、省时省力、效率较高和成本较低，而且能够对底板、横隔板与腹板之间的焊接质量进行保证。

2、本发明通过皮带输送机、限位槽和支撑块的配合，能够使横隔板在储物框内移动时，利用限位槽带动皮带输送机的皮带进行运动，进而避免横隔板在移动时与储物框内底部发生剧烈摩擦，从而降低横隔板移动时底端所产生的摩擦力，进而便于横隔板在储物框内进行移动出料。

3、本发明通过设置连接板和限位轮，能够使限位轮对腹板进行限位，从而防止腹板因倾斜导致影响横隔板进行落料。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明升降机构的立体结构示意图；

图3为本发明活动板、焊接机器臂和电动吸盘的立体结构示意图；

图4为本发明储物框的第一视角剖视图；

图5为本发明储物框的第二视角剖视图；

图6为本发明减阻机构的立体结构示意图；

图7为本发明皮带输送机、限位槽和支撑块的立体结构示意图；

图8为本发明卡位机构和导向机构的立体结构示意图。

附图标号：1-移动式龙门架，101-底板，102-腹板，103-横隔板，3-电动滑轨，4-活动板，5-焊接机器臂，6-电动吸盘，7-储物框，8-电动推杆Ⅰ，9-支撑板，10-齿槽，11-伺服电机，12-齿轮，13-夹条，14-弹簧Ⅰ，15-限位块，16-弹簧Ⅱ，17-电动推杆Ⅱ，18-推板，19-皮带输送机，20-限位槽，21-支撑块，22-连接板，23-限位轮，24-导向板，25-活动轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例：一种箱梁组立焊接设备，参看图1-图5所示，包括有移动式龙门架1；还包括有电动滑轨3、活动板4、焊接机器臂5、电动吸盘6、储物框7、电动推杆Ⅰ8、支撑板9、限位机构、稳定机构、升降机构和推料机构；电动滑轨3连接于移动式龙门架1前侧上部；活动板4滑动连接于电动滑轨3的滑块上；焊接机器臂5连接于活动板4下侧，且焊接机器臂5用于对横隔板103与腹板102之间进行焊接；十二个电动吸盘6均连接于活动板4后侧；储物框7连接于移动式龙门架1后侧，且储物框7顶部后侧开有放料口，将横隔板103通过放料口放入储物框7内，能够使储物框7对横隔板103进行上料存放；三个电动推杆Ⅰ8间隔连接于储物框7下侧；三块支撑板9间隔滑动连接于储物框7下侧，且三块支撑板9分别与三个电动推杆Ⅰ8的伸缩杆连接，使电动推杆Ⅰ8能驱动支撑板9进行移动；稳定机构用于横隔板103在放入储物框7内时进行稳定，以防横隔板103在放入储物框7内时发生倾倒；推料机构用于将储物框7内的横隔板103进行推出上料，并通过支撑板9对推出的横隔板103进行支撑；限位机构用于对推出的横隔板103进行限位，随后通过电动吸盘6对推出的横隔板103进行吸住，再通过电动推杆Ⅰ8驱动支撑板9进行移动，使支撑板9将推出的横隔板103进行松开；升降机构用于驱动活动板4进行升降，使活动板4能利用电动吸盘6将推出的横隔板103带入腹板102之间，之后通过焊接机器臂5对横隔板103与腹板102之间进行焊接，如此，即可对横隔板103与腹板102之间完成焊接，不仅操作简单、省时省力、效率较高和成本较低，而且能够对横隔板103与腹板102之间的焊接质量进行保证。

参看图2所示，升降机构包括有伺服电机11和齿轮12；活动板4前侧间隔开有齿槽10；伺服电机11连接于电动滑轨3的滑块上；齿轮12连接于伺服电机11的输出轴上，使伺服电机11能驱动齿轮12进行旋转，且齿轮12与活动板4上的齿槽10啮合，使齿轮12旋转能带动活动板4进行升降。

参看图4和图5所示，稳定机构包括有夹条13和弹簧Ⅰ14；两条夹条13对称滑动连接于储物框7内壁，且两条夹条13相互靠近的一侧均为弧面，使横隔板103在与夹条13接触时，横隔板103能将两条夹条13进行挤开；弹簧Ⅰ14两端分别连接于夹条13和储物框7上，且弹簧Ⅰ14利用弹力能使挤开的夹条13对储物框7内放入的横隔板103进行夹住稳定。

参看图4和图5所示，限位机构包括有限位块15和弹簧Ⅱ16；限位块15滑动连接于储物框7内顶部，且限位块15底端为弧面，使横隔板103在与限位块15底端接触时，横隔板103能挤压限位块15往上移开，从而使横隔板103越过限位块15，之后通过限位块15复位，能使限位块15对推出的横隔板103进行阻挡限位；弹簧Ⅱ16两端分别连接于限位块15和储物框7上，且弹簧Ⅱ16用于带动往上移开的限位块15进行复位。

参看图4和图5所示，推料机构包括有电动推杆Ⅱ17和推板18；两个电动推杆Ⅱ17均连接于储物框7后侧；推板18连接于两个电动推杆Ⅱ17的伸缩杆之间，使电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动能将储物框7内的横隔板103进行推出上料。

使用时，先将两块腹板102通过点焊的方式分别固定在底板101顶部两侧，随后利用移动式龙门架1移动至底板101两侧之间，如图1所示；

再利用起吊装置将横隔板103依次吊入储物框7的放料口内，使横隔板103通过放料口进入储物框7内，直至横隔板103底部与储物框7内底部接触，当横隔板103与夹条13接触时，横隔板103会挤压夹条13往相互远离的一侧移动，弹簧Ⅰ14压缩，在弹簧Ⅰ14的弹力作用下，能够使夹条13轻微夹住横隔板103，从而对横隔板103进行稳定，随后利用起吊装置松开横隔板103，再通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动，使推板18将储物框7内的横隔板103向前推动，从而使横隔板103顶端与储物框7内顶部接触，进而使储物框7的内顶部和内底部对横隔板103进行限位，以防横隔板103发生倾倒，当横隔板103与夹条13分离时，弹簧Ⅰ14恢复原状，弹簧Ⅰ14带动夹条13往相互靠近的一侧移动复位，然后通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向后移动复位，再重复上述操作，即可使储物框7内装入适量的横隔板103，从而对横隔板103进行上料存放，待储物框7内装入适量的横隔板103后，再通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动，使推板18推动储物框7内最后侧的横隔板103向前移动，从而带动储物框7内全部的横隔板103向前移动，当最前侧的横隔板103与限位块15接触时，最前侧的横隔板103会挤压限位块15向上移动，弹簧Ⅱ16压缩，此时最前侧的横隔板103底端也会逐渐与储物框7内底部发生分离，并且最前侧的横隔板103底端也会逐渐与支撑板9进行接触，使支撑板9对最前侧的横隔板103提供支撑，当最前侧的横隔板103越过限位块15后，弹簧Ⅱ16恢复原状，弹簧Ⅱ16带动限位块15向下移动复位，使限位块15对最前侧的横隔板103进行限位，同时最前侧的横隔板103底端会与储物框7内底部发生分离，并且最前侧的横隔板103前侧会与电动吸盘6接触，然后停止通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动，再利用移动式龙门架1向前移动至指定位置，待移动式龙门架1带动最前侧的横隔板103移动到指定位置后，再控制电动吸盘6吸住最前侧的横隔板103，然后通过电动推杆Ⅰ8驱动支撑板9向后移动，使支撑板9不再对最前侧的横隔板103提供支撑，之后通过伺服电机11驱动齿轮12进行转动，使齿轮12利用齿槽10带动活动板4向下移动，从而带动焊接机器臂5、电动吸盘6和最前侧的横隔板103向下移动，使最前侧的横隔板103卡入左右两侧的腹板102之间，然后利用焊接机器臂5将最前侧的横隔板103与底板101之间进行焊接，待最前侧的横隔板103与底板101之间完成焊接后，再控制电动吸盘6松开最前侧的横隔板103，然后通过电动滑轨3驱动活动板4和焊接机器臂5向左或向右移动，从而使焊接机器臂5将最前侧的横隔板103与左右两侧的腹板102之间进行焊接，待最前侧的横隔板103与左右两侧的腹板102之间完成焊接后，再通过电动滑轨3驱动活动板4和焊接机器臂5移动复位，然后通过伺服电机11驱动齿轮12进行反转复位，使齿轮12利用齿槽10带动活动板4向上移动复位，从而带动焊接机器臂5和电动吸盘6向上移动复位，随后通过电动推杆Ⅰ8驱动支撑板9向前移动复位，并再次通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动，使推板18推动储物框7内剩余的横隔板103向前移动，直至储物框7内最前侧的横隔板103再次与电动吸盘6接触，然后即可停止通过电动推杆Ⅱ17驱动推板18向前移动，之后重复上述操作，即可将储物框7内的横隔板103依次在底板101和腹板102之间进行焊接固定。

参看图6和图7所示，还包括有减阻机构，减阻机构包括有皮带输送机19和支撑块21；两个皮带输送机19对称安装于储物框7下侧，且通过横隔板103底端落在皮带输送机19的皮带上，能防止横隔板103底端与储物框7内底部发生接触，当横隔板103被推出进行移动上料时，横隔板103能带动皮带输送机19的皮带进行运动，如此，能避免横隔板103在移动时与储物框7内底部发生剧烈摩擦，从而降低横隔板103移动时底端所产生的摩擦力；皮带输送机19上的皮带外端间隔开有限位槽20，且限位槽20用于对皮带输送机19上的横隔板103进行限位，从而提高横隔板103的稳定性；支撑块21连接于储物框7上，且支撑块21用于对皮带输送机19上的皮带进行支撑，以防横隔板103将皮带输送机19上的皮带进行压弯。

当横隔板103放入储物框7内时，横隔板103底端会落在皮带输送机19的限位槽20内，以使皮带输送机19上的限位槽20对横隔板103底端进行限位，并且通过支撑块21的支撑，还能对皮带输送机19上的横隔板103进行支撑，以防横隔板103将皮带输送机19上的皮带进行压弯；之后当储物框7内的横隔板103在被向前推动，横隔板103会利用限位槽20带动皮带输送机19的皮带进行运动，如此，即可避免横隔板103在移动时与储物框7内底部发生剧烈摩擦，从而降低横隔板103移动时底端所产生的摩擦力，进而便于储物框7内的横隔板103进行移动，当横隔板103向前移动与皮带输送机19的皮带分离时，横隔板103底端会与支撑板9进行接触，以使支撑板9对横隔板103提供支撑。

参看图8所示，还包括有卡位机构，卡位机构包括有连接板22和限位轮23；四块连接板22对称连接于移动式龙门架1前后两侧；连接板22上均转动连接有两个限位轮23，且限位轮23用于对腹板102进行限位，以防腹板102发生倾斜。

当利用移动式龙门架1移动至底板101两侧之间时，可以利用连接板22上的两个限位轮23对腹板102进行限位，如图8所示，如此即可防止腹板102因倾斜从而影响横隔板103进行落料。参看图8所示，还包括有导向机构，导向机构包括有导向板24和活动轮25；两块导向板24对称连接于移动式龙门架1左右两侧，且导向板24用于移动式龙门架1进行导向移动；导向板24下部前后两侧均转动连接有活动轮25，且活动轮25用于辅助导向板24进行移动。

当利用移动式龙门架1移动至底板101两侧之间时，可以将两侧导向板24分别贴紧两侧的腹板102，如此，即可使两侧的导向板24利用两侧的腹板102进行导向，从而辅助移动式龙门架1进行导向移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种箱梁组立焊接设备，包括有移动式龙门架（1），其特征在于，还包括有电动滑轨（3）、活动板（4）、焊接机器臂（5）、电动吸盘（6）、储物框（7）、电动推杆Ⅰ（8）、支撑板（9）、限位机构、稳定机构、升降机构和推料机构，所述电动滑轨（3）连接于所述移动式龙门架（1）上，所述活动板（4）滑动连接于所述电动滑轨（3）的滑块上，所述焊接机器臂（5）连接于所述活动板（4）上，若干个所述电动吸盘（6）均连接于所述活动板（4）上，所述储物框（7）连接于所述移动式龙门架（1）上，且所述储物框（7）用于横隔板（103）进行上料存放，所述电动推杆Ⅰ（8）连接于所述储物框（7）上，所述支撑板（9）连接于所述电动推杆Ⅰ（8）的伸缩杆上，所述稳定机构用于横隔板（103）在放入所述储物框（7）内时进行稳定，所述推料机构用于将所述储物框（7）内的横隔板（103）进行推出上料，并通过所述支撑板（9）对推出的横隔板（103）进行支撑，所述限位机构用于对推出的横隔板（103）进行限位，随后通过所述电动吸盘（6）对推出的横隔板（103）进行吸住，所述升降机构用于驱动所述活动板（4）进行升降，使所述活动板（4）能将推出的横隔板（103）带入腹板（102）之间，之后通过所述焊接机器臂（5）对横隔板（103）与腹板（102）之间进行焊接；所述升降机构包括有伺服电机（11）和齿轮（12），所述活动板（4）上间隔开有齿槽（10），所述伺服电机（11）连接于所述电动滑轨（3）的滑块上，所述齿轮（12）连接于所述伺服电机（11）的输出轴上，且所述齿轮（12）与所述活动板（4）上的齿槽（10）啮合，使所述伺服电机（11）驱动所述齿轮（12）旋转能带动所述活动板（4）进行升降；所述稳定机构包括有夹条（13）和弹簧Ⅰ（14），至少两条所述夹条（13）对称滑动连接于所述储物框（7）内壁，且所述夹条（13）用于对所述储物框（7）内放入的横隔板（103）进行夹住稳定，所述弹簧Ⅰ（14）两端分别连接于所述夹条（13）和所述储物框（7）上；所述限位机构包括有限位块（15）和弹簧Ⅱ（16），所述限位块（15）滑动连接于所述储物框（7）内，且所述限位块（15）用于对推出的横隔板（103）进行限位，所述弹簧Ⅱ（16）两端分别连接于所述限位块（15）和所述储物框（7）上；所述推料机构包括有电动推杆Ⅱ（17）和推板（18），所述电动推杆Ⅱ（17）连接于所述储物框（7）上，所述推板（18）连接于所述电动推杆Ⅱ（17）的伸缩杆上，使所述电动推杆Ⅱ（17）驱动所述推板（18）移动能将所述储物框（7）内的横隔板（103）进行推出上料；还包括有减阻机构，所述减阻机构包括有皮带输送机（19）和支撑块（21），所述皮带输送机（19）安装于所述储物框（7）上，且所述皮带输送机（19）用于横隔板（103）进行移动上料，所述皮带输送机（19）上的皮带外端间隔开有限位槽（20），且所述限位槽（20）用于对所述皮带输送机（19）上的横隔板（103）进行限位，所述支撑块（21）连接于所述储物框（7）上，且所述支撑块（21）用于对所述皮带输送机（19）上的皮带进行支撑。

2.根据权利要求1所述的一种箱梁组立焊接设备，其特征在于，还包括有卡位机构，所述卡位机构包括有连接板（22）和限位轮（23），至少两块所述连接板（22）对称连接于所述移动式龙门架（1）两侧，所述连接板（22）上至少转动连接有两个所述限位轮（23），且所述限位轮（23）用于对腹板（102）进行限位。

3.根据权利要求2所述的一种箱梁组立焊接设备，其特征在于，还包括有导向机构，所述导向机构包括有导向板（24）和活动轮（25），两块所述导向板（24）对称连接于所述移动式龙门架（1）两侧，且所述导向板（24）用于所述移动式龙门架（1）进行导向移动，所述活动轮（25）转动连接于所述导向板（24）上。