CN117983964B - 一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑钢结构加工技术领域，具体地说，涉及一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置。其包括设置在机械臂端部的焊枪，以及位于焊枪两侧的夹持机构，每侧的所述夹持机构均具有驱动环和从动环，所述从动环转动设置在驱动环内圈；所述从动环的内圈设置有可对钢材进行固定的固定件，所述固定件具有自由位置和固定位置；所述从动环的侧壁转动有多个环绕固定件进行设置的牵引机构；该夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置中，可在焊接前为固定件提供较大的活动空间，从而使固定件能够靠近地面设置，这样便可降低钢材在固定时所需抬动的高度，使固定件能够快速的对钢材进行固定，提高对钢材的焊接效率。

Description

一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置

技术领域

本发明涉及建筑钢结构加工技术领域，具体地说，涉及一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置。

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。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、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、桥梁等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护。

在面对一些较高的建筑时，钢材的高度也需要进行加长，最常见的方式就是将两个钢材的端部进行焊接，使两个钢材融合为一体。

相关技术中，CN109848633A公开号为一种钢结构工程构件转动装置，包括底板、电机和收卷轮，所述底板的上方安装有第一竖杆，所述第一竖杆的内部安装有第二竖杆，且第二竖杆的外侧安装有支杆，并且第二竖杆通过支杆和限位槽与第一竖杆相互连接，所述收卷轮位于联动齿轮的外侧，且收卷轮通过横轴与联动齿轮相互连接，并且收卷轮和联动齿轮均通过横轴与安装板相互连接，所述收卷轮上设置有牵引线，且牵引线位于把杆的内侧，并且把杆位于安装板的下方。

然而，上述专利在对钢材进行固定时，由于钢材较重，加上夹持装置与地面具有一定的距离，这样就导致工作人员很难将钢材放置在多个夹持装置之间，从而影响对钢材的焊接效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，包括设置在机械臂端部的焊枪，以及位于焊枪两侧的夹持机构，每侧的所述夹持机构均具有驱动环和从动环，所述从动环转动设置在驱动环内圈；

所述从动环的内圈设置有可对钢材进行固定的固定件，所述固定件具有自由位置和固定位置；所述从动环的侧壁转动有多个环绕固定件进行设置的牵引机构；

未焊接时，所述固定件处于自由位置，用于提高钢材放入固定件内的效率；焊接时，多个牵引机构利用驱动环的旋转运动将固定件牵引至固定位置，以使固定件处于固定状态。

作为本技术方案的进一步改进，所述牵引机构具有收卷组件和牵引绳，多个所述收卷组件以固定件为中心环形阵列设置从动环的侧壁；所述牵引绳的一端与收卷组件连接，另一端与固定件连接；

未焊接时，所述牵引绳处于松垮状态，使固定件可在牵引绳的长度范围内随意活动；

所述驱动环转动时，牵引机构利用驱动环的旋转力将松垮的固定件收卷为紧绷状态，以使多个牵引绳将固定件拉扯固定；

焊接时，所述牵引绳的紧绷状态迫使牵引机构无法进行转动，此时，所述驱动环对牵引机构施加的驱动力作用在从动环处，以使从动环通过牵引绳驱动固定件内的钢材进行转动。

作为本技术方案的进一步改进，所述夹持机构包括驱动环，所述驱动环转动设置在底座的顶部，所述驱动环的外圈设置有用于驱动驱动环旋转的驱动件。

作为本技术方案的进一步改进，所述收卷组件包括穿入从动环侧壁，并与从动环转动连接的转轴，所述转轴的一端设置有用于对牵引绳进行收卷的收卷槽，所述牵引绳的顶端缠绕设置在收卷槽内，所述转轴外圈的一端还设置有用于通过驱动环的旋转运动带动转轴转动的传动件。

作为本技术方案的进一步改进，所述传动件包括套设在转轴外圈的传动齿轮，以及固定设置在驱动环侧壁的内齿环，其中，内齿环的内圈与传动齿轮啮合。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定件为可套设在钢材外周，并用于与牵引绳端部连接的外壳，所述外壳的顶部和底部均开设有多个通槽，所述通槽内转动设置有夹板，所述夹板的顶端与牵引绳之间设置有将二者相连接的连接绳。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动环由右环体和左环体组成，右环体和左环体之间为对称设置，所述内齿环和收卷组件均分别设置在右环体和左环体的侧壁。

作为本技术方案的进一步改进，所述底座的底部设置有滑轨，两个所述滑轨之间设置有将二者弹性连接的连接弹簧；所述连接弹簧的底部滑动设置有轨道。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动件包括两个驱动齿轮，两个所述驱动齿轮分别与右环体和左环体啮合，两个所述左环体均连接有电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置中，可在焊接前为固定件提供较大的活动空间，从而使固定件能够靠近地面设置，这样便可降低钢材在固定时所需抬动的高度，使固定件能够快速的对钢材进行固定，提高对钢材的焊接效率。

2、该夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置中，通过驱动钢材由倾斜状态转变为水平状态，利用钢材端部相抵的作用力，使底座能够根据钢材的长度自动进行位移，实现两个钢材端部的接触，同时无需使用外部设备驱动底座进行位置调节。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的底座的结构示意图；

图3为本发明的驱动环的结构示意图一；

图4为本发明的牵引机构的结构示意图；

图5为本发明的固定件的结构示意图；

图6为本发明的驱动环的结构示意图二；

图7为本发明的钢材焊接前的状态示意图。

图中各个标号意义为：

100、机械臂；101、焊枪；102、电机；103、驱动齿轮；110、轨道；111、滑轨；112、连接弹簧；113、底座；

120、驱动环；121、从动环；122、右环体；123、左环体；130、牵引绳；

140、牵引机构；141、转轴；142、收卷槽；143、传动齿轮；144、内齿环；145、卡块；146、挡块；

150、固定件；151、外壳；152、通槽；153、夹板；154、连接绳；

200、钢材。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2所示，提供了一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，包括设置在机械臂100端部的焊枪101，以及位于焊枪101两侧的夹持机构，每侧的夹持机构均具有驱动环120和从动环121，从动环121转动设置在驱动环120内圈，从动环121的内圈设置有可对钢材200进行固定的固定件150，固定件150具有自由位置和固定位置；从动环121的侧壁转动设置有多个环绕固定件150设置的牵引机构140，未焊接时，固定件150处于自由位置，用于提高钢材200放入固定件150内的效率；焊接时，多个牵引机构140利用驱动环120的旋转运动将固定件150牵引至固定位置，以使固定件150处于固定状态。

其中，牵引机构140具有收卷组件和牵引绳130，多个收卷组件以固定件150为中心环形阵列设置从动环121的侧壁；牵引绳130的一端与收卷组件连接，另一端与固定件150连接；未焊接时，牵引绳130处于松垮状态，使固定件150可在牵引绳130的长度范围内随意活动；驱动环120转动时，牵引机构140利用驱动环120的旋转力将松垮的固定件150收卷为紧绷状态，以使多个牵引绳130将固定件150拉扯固定；焊接时，牵引绳130的紧绷状态迫使牵引机构140无法进行转动，此时，驱动环120对牵引机构140施加的驱动力作用在从动环121处，以使从动环121通过牵引绳130驱动固定件150内的钢材200进行转动。

由此可知，当牵引绳130处于松垮状态时，固定件150处于自由位置；当牵引绳130处于紧绷状态时，固定件150处于固定位置。

也就是说，本发明夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，可在焊接前为固定件150提供较大的活动空间，从而使固定件150能够靠近地面设置，这样便可降低钢材200在固定时所需抬动的高度，使固定件150能够快速的对钢材200进行固定，提高对钢材200的焊接效率。

如图2，夹持机构包括驱动环120，驱动环120转动设置在底座113的顶部，驱动环120的外圈设置有用于驱动驱动环120旋转的驱动件。

如图3和图4所示，收卷组件包括穿入从动环121侧壁，并与从动环121转动连接的转轴141，转轴141的一端设置有用于对牵引绳130进行收卷的收卷槽142，牵引绳130的顶端缠绕设置在收卷槽142内。此外，转轴141外圈的一端还设置有用于通过驱动环120的旋转运动带动转轴141转动的传动件。传动件的具体结构如下：

在一些实施例中，传动件包括套设在转轴141外圈的传动齿轮143，以及固定设置在驱动环120侧壁的内齿环144，内齿环144的内圈与传动齿轮143啮合。

工作原理：

首先，在牵引绳130处于松垮状态时，固定件150的位置可以靠在地面上，此时只需要将钢材200轻微抬起，然后将钢材200穿过固定件150即可。再然后，通过驱动件驱动驱动环120转动，驱动环120转动带动内齿环144转动，内齿环144转动带动传动齿轮143转动，传动齿轮143转动带动转轴141转动，转轴141转动通过收卷槽142将牵引绳130进行收卷，此时，环绕固定件150设置的多个牵引绳130将固定件150向外周拉动，在多个牵引绳130的同时拉动下，固定件150被拉动至从动环121的内圈中间，此时固定件150被固定。当牵引绳130处于紧绷状态时，转轴141无法继续对牵引绳130收卷，此时牵引绳130也对转轴141进行限制，迫使转轴141无法转动，此时位于转轴141外圈的传动齿轮143卡在内齿环144处，驱动环120对传动齿轮143施加的驱动力作用在转轴141上，转轴141带动从动环121转动，从动环121转动通过多个牵引绳130带动固定件150转动，固定件150转动带动钢材200转动，此时焊枪101可对两个钢材200的对接处进行焊接。

为避免部分牵引绳130无法处于紧绷状态，如图4所示，传动齿轮143的一侧固定设置有多个卡块145，转轴141的外圈开设有凹槽，凹槽内滑动设置有挡块146，挡块146的底部与凹槽底部之前设置有将二者弹性连接的安装弹簧，卡块145和挡块146的相近端均为倾斜设置。这样，在常态下，传动齿轮143转动带动卡块145转动，卡块145转动通过挡块146带动转轴141转动。当其中一个牵引绳130处于紧绷状态时，转动的内齿环144带动传动齿轮143继续转动，此时传动齿轮143侧壁的卡块145驱动挡块146下移，从而导致传动齿轮143的旋转力无法传递至转轴141处，意味着该转轴141不会继续转动，而未紧绷牵引绳130则会继续收卷，从而使多个牵引绳130均能达到紧绷状态。

如图5所示，在一些实施例中，固定件150为可套设在钢材200外周，并用于与牵引绳130端部连接的外壳151，外壳151的顶部和底部均开设有多个通槽152，通槽152内转动设置有夹板153，夹板153的顶端与牵引绳130之间设置有将二者相连接的连接绳154。这样一来，当牵引绳130由松垮状态变为紧绷状态时，牵引绳130通过连接绳154拉动夹板153运动，迫使夹板153底端向下旋转，从而在旋转过程中将钢材200夹紧，实现对钢材200的固定。

如图6和图7所示，在另一些实施例中，驱动环120由右环体122和左环体123组成，右环体122和左环体123之间为对称设置，内齿环144和收卷组件均分别设置在右环体122和左环体123的侧壁。

底座113的底部设置有滑轨111，两个滑轨111之间设置有将二者弹性连接的连接弹簧112；连接弹簧112的底部滑动设置有轨道110；驱动件包括两个驱动齿轮103，两个驱动齿轮103分别与右环体122和左环体123啮合，两个左环体123均连接有电机102。

工作原理：

当钢材200放入外壳151内时，首先驱动左环体123转动，当左环体123转动时，左环体123通过内齿环144驱动该侧的传动齿轮143转动，此时一侧的牵引绳130将外壳151升起，而另一侧的牵引绳130并未收卷，因此钢材200会处于倾斜状态，然后再驱动右环体122转动，使位于右环体122该侧的牵引绳130收卷，从而使钢材200由倾斜状态转变为水平状态，在倾斜状态转变为水平状态的过程中，两个钢材200的端部相互抵触，从而对两个底座113施加向外的推力（图7的箭头方向），迫使连接弹簧112拉伸，当两个钢材200处于水平状态时，两个钢材200的端部可紧密接触。

综上，通过驱动钢材200由倾斜状态转变为水平状态，利用钢材200端部相抵的作用力，使底座113能够根据钢材200的长度自动进行位移，实现两个钢材200端部的接触，同时无需使用外部设备驱动底座113进行位置调节。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，包括设置在机械臂（100）端部的焊枪（101），以及位于焊枪（101）两侧的夹持机构，其特征在于：每侧的所述夹持机构均具有驱动环（120）和从动环（121），所述从动环（121）转动设置在驱动环（120）内圈；

所述从动环（121）的内圈设置有可对钢材（200）进行固定的固定件（150），所述固定件（150）具有自由位置和固定位置；所述从动环（121）的侧壁转动有多个环绕固定件（150）进行设置的牵引机构（140）；

未焊接时，所述固定件（150）处于自由位置，用于提高钢材（200）放入固定件（150）内的效率；焊接时，多个牵引机构（140）利用驱动环（120）的旋转运动将固定件（150）牵引至固定位置，以使固定件（150）处于固定状态；

所述牵引机构（140）具有收卷组件和牵引绳（130），多个所述收卷组件以固定件（150）为中心环形阵列设置从动环（121）的侧壁；所述牵引绳（130）的一端与收卷组件连接，另一端与固定件（150）连接；

未焊接时，所述牵引绳（130）处于松垮状态，使固定件（150）可在牵引绳（130）的长度范围内随意活动；

焊接时，所述牵引绳（130）的紧绷状态迫使牵引机构（140）无法进行转动，此时，所述驱动环（120）对牵引机构（140）施加的驱动力作用在从动环（121）处，以使从动环（121）通过牵引绳（130）驱动固定件（150）内的钢材（200）进行转动；

所述驱动环（120）转动时，牵引机构（140）利用驱动环（120）的旋转力将松垮的固定件（150）收卷为紧绷状态，以使多个牵引绳（130）将固定件（150）拉扯固定。

2.根据权利要求1所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述夹持机构包括驱动环（120），所述驱动环（120）转动设置在底座（113）的顶部，所述驱动环（120）的外圈设置有用于驱动驱动环（120）旋转的驱动件。

3.根据权利要求2所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述收卷组件包括穿入从动环（121）侧壁，并与从动环（121）转动连接的转轴（141），所述转轴（141）的一端设置有用于对牵引绳（130）进行收卷的收卷槽（142），所述牵引绳（130）的顶端缠绕设置在收卷槽（142）内，所述转轴（141）外圈的一端还设置有用于通过驱动环（120）的旋转运动带动转轴（141）转动的传动件。

4.根据权利要求3所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述传动件包括套设在转轴（141）外圈的传动齿轮（143），以及固定设置在驱动环（120）侧壁的内齿环（144），其中，内齿环（144）的内圈与传动齿轮（143）啮合。

5.根据权利要求1所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述固定件（150）为可套设在钢材（200）外周，并用于与牵引绳（130）端部连接的外壳（151），所述外壳（151）的顶部和底部均开设有多个通槽（152），所述通槽（152）内转动设置有夹板（153），所述夹板（153）的顶端与牵引绳（130）之间设置有将二者相连接的连接绳（154）。

6.根据权利要求4所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述驱动环（120）由右环体（122）和左环体（123）组成，右环体（122）和左环体（123）之间为对称设置，所述内齿环（144）和收卷组件均分别设置在右环体（122）和左环体（123）的侧壁。

7.根据权利要求6所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述底座（113）的底部设置有滑轨（111），两个所述滑轨（111）之间设置有将二者弹性连接的连接弹簧（112）；所述连接弹簧（112）的底部滑动设置有轨道（110）。

8.根据权利要求6所述的夹持翻转的建筑钢结构激光加工装置，其特征在于：所述驱动件包括两个驱动齿轮（103），两个所述驱动齿轮（103）分别与右环体（122）和左环体（123）啮合，两个所述左环体（123）均连接有电机（102）。