CN118321814B - 一种钢结构厂房施工用焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构厂房施工用焊接装置，属于钢结构焊接技术领域，包括移动焊接车体，所述移动焊接车体顶部安装有吊装升降机构，所述吊装升降机构前侧设有沿吊装高度方向移动的位移控制机构，所述位移控制机构前侧安装有焊接调控机构，所述焊接调控机构包括弧形座。本发明中，通过设计的焊接调控机构，当移动齿条移动时能够带动前侧连接的移动座以及焊枪主体移动，焊枪主体移动能够沿移动齿条的移动轨迹进行移动，通过弧形移动实现对钢结构厂房安装时弧形面的焊接适配，并且能够在移动时始终保持与弧面的接触间隙，保证焊接效果，通过可移动的焊接调控机构配合外部举升设备，能够实现厂房钢结构焊接的效率。
Description
技术领域
本发明属于钢结构焊接技术领域，尤其涉及一种钢结构厂房施工用焊接装置。
背景技术
钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的，包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架，钢屋盖等，钢结构厂房的钢结构在加工时需要进行焊接处理，传统厂房的焊接是通过举升设备吊装钢材后工人就近进行人工焊接，效率较低。
中国专利公开号：CN115055878A的专利文献公开了一种建筑用钢结构的焊接设备，包括机台，所述机台的两端均设置有用于支撑并固定钢管的夹持装置，两个所述夹持装置之间转动有环形板，所述环形板上设置有焊枪，所述环形板的一侧还设置有用于限制焊枪移动轨迹的轨道组件，所述机台一侧还设置有用于驱使环形板转动的第一驱动组件，通过上述方案，焊枪沿着与钢管横截面相同形状的缝隙进行移动焊接，从而实现对不同横截面形状的钢管进行焊接，整个过程无需人为翻转钢管进行焊接，但在实际使用时，上述设备在矩形焊接时，仅对焊枪进行径向位移容易影响到焊接轨迹贴合的稳定性，并且需要钢结构在未装配前进行焊接处理，影响对钢结构厂房装配时的焊接处理效率。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决仅对焊枪进行径向位移容易影响到焊接轨迹贴合的稳定性，并且需要钢结构在未装配前进行焊接处理的问题，而提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种钢结构厂房施工用焊接装置，包括移动焊接车体，所述移动焊接车体顶部安装有吊装升降机构，所述吊装升降机构前侧设有沿吊装高度方向移动的位移控制机构，所述位移控制机构前侧安装有焊接调控机构，所述焊接调控机构包括弧形座，所述弧形座内腔滑动连接有绕弧形座轴线旋转运动的移动座，所述移动座前侧安装有焊枪主体，通过弧形运动的焊枪主体调整与钢结构弧面结构的焊接轨迹。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述弧形座外侧中部连接有安装座，所述安装座一侧连接有焊接支撑座，所述焊接支撑座安装在位移控制机构一侧，所述焊接支撑座一侧安装有焊接设备主体，所述焊接设备主体通过连通管与焊枪主体相连通。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述弧形座内腔滑动连接有移动座，所述移动座远离弧形座的一侧与焊枪主体尾部相连接，且焊枪主体后侧与连通管相连通，所述移动座靠近弧形座的一侧连接有移动齿条，所述移动齿条一侧啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮顶部连接有驱动电机，所述驱动电机连接在弧形座内腔一侧。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述移动座靠近弧形座的一侧底部连接有滑杆，所述滑杆滑动连接在弧形座内腔底部连接的行程槽内。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述移动焊接车体前侧安装有限位调整机构，所述限位调整机构与弧形座轴线同心设置，所述限位调整机构包括连接于钢结构外部的限位卡箍，且限位卡箍底部开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有滑板，且滑板一侧连接有连接杆，所述连接杆另一端连接在移动焊接车体一侧，用于驱动移动焊接车体绕限位卡箍旋底部行程槽旋转移动。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述限位卡箍包括两个弧形箍体，且两侧弧形箍体相邻一端之间通过合页铰接，且两侧弧形箍体另一端之间通过限位销可拆卸连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述限位卡箍的一侧弧形箍体顶部连接有限位座，所述限位座截面形状为U形，所述限位座内侧相对面两侧均开设有穿设孔，且穿设孔内连接有限位气缸，所述限位气缸末端安装有安装板，所述安装板连接在限位座顶部，所述限位气缸活塞杆一端连接有夹板。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述位移控制机构包括横置架，所述横置架后侧安装有旋转驱动部，所述旋转驱动部一端连接有纵向控制气缸，所述纵向控制气缸外安装有固定架，所述固定架连接在吊装升降机构一侧，所述横置架内腔安装有横置驱动气缸，且横置驱动气缸活塞杆一端安装有横向移动部，所述横向移动部与焊接支撑座一侧相连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述吊装升降机构包括直线吊装模组，所述直线吊装模组移动部一端与固定架一侧相连接，所述直线吊装模组后侧安装有支撑架，所述支撑架另一侧安装在移动焊接车体顶部，且直线吊装模组顶部传动连接有驱动件。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设计的焊接调控机构，通过移动焊接车体驱动带动焊接调控机构移动至焊接钢结构附近后，通过将弧形座移动至钢结构外侧后，能够通过位移控制机构调整前侧焊枪主体与焊接结构的位置，通过控制焊接设备主体工作向焊枪主体泵入焊接燃料后，能够通过控制驱动电机输出轴转动带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮旋转能够带动啮合的移动齿条旋转，当移动齿条移动时能够带动前侧连接的移动座以及焊枪主体移动，焊枪主体移动能够延移动齿条的移动轨迹进行移动，通过弧形移动实现对钢结构厂房安装时弧形面的焊接适配，并且能够在移动时始终保持与弧面的接触间隙，保证焊接效果，通过可移动的焊接调控机构配合外部举升设备，能够实现厂房钢结构焊接的效率。
2、本发明中，通过设计的限位调整机构，当移动焊接车体移动至钢结构移动时，能够通过打开限位卡箍套设在圆柱形的钢结构外侧，并且通过限位气缸工作伸长带动夹板夹持钢结构后，此时能够通过移动焊接车体围绕前侧连接杆以及滑板在限位卡箍底侧滑槽内滑动，能够通过移动焊接车体绕限位卡箍内钢结构中心位置旋转，有利于提高顶部焊枪主体与弧形钢结构的焊接处理效果，适应焊接轨迹的周状适应，限位卡箍顶部的限位座能够通过两侧限位气缸的限位提高夹持限位支撑效果。
3、本发明中，通过设计的位移控制机构，在进行焊接控制或进行矩形轨迹位移时，能够通过纵向控制气缸带动活塞杆伸长后带动前侧旋转驱动部移动，旋转驱动部移动能够带动横置架进行纵向位置的调节，通过横向驱动气缸带动横向移动部移动，横向移动部能够带动前侧焊接支撑座移动，通过双向角度的位移控制同时配合前侧旋转驱动部，在焊接时进行焊接轨迹线性位置的调节，有利于在线性位移下提高焊接完整度，并且通过设计的旋转驱动部，能够通过旋转驱动部内部的旋转齿轮以及驱动机构的配合下实现轴体的旋转，方便适应不同弧形朝向的焊接轨迹的贴合适应，通过对焊接轨迹的改变适应不同形状的钢结构焊接适应。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的侧向结构示意图；
图3为本发明提出的图2中A部分放大的结构示意图；
图4为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的拆分结构示意图；
图5为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的焊接调控机构部分结构示意图；
图6为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的限位调整机构装配结构示意图；
图7为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的侧向拆分结构示意图；
图8为本发明提出的一种钢结构厂房施工用焊接装置的位移控制机构结构示意图。
图例说明：
1、移动焊接车体；2、吊装升降机构；201、直线吊装模组；202、支撑架；203、驱动件；3、位移控制机构；301、横置架；302、旋转驱动部；303、固定架；304、纵向控制气缸；305、横向移动部；4、限位调整机构；401、限位卡箍；402、合页；403、安装板；404、限位气缸；405、限位座；406、夹板；407、滑板；408、连接杆；5、焊接调控机构；501、焊接支撑座；502、焊接设备主体；503、安装座；504、弧形座；505、移动齿条；506、行程槽；507、滑杆；508、驱动齿轮；509、驱动电机；510、移动座；511、连通管；6、焊枪主体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种钢结构厂房施工用焊接装置，包括移动焊接车体1，所述移动焊接车体1顶部安装有吊装升降机构2，所述吊装升降机构2前侧设有沿吊装高度方向移动的位移控制机构3，所述位移控制机构3前侧安装有焊接调控机构5，所述焊接调控机构5包括弧形座504，所述弧形座504内腔滑动连接有绕弧形座504轴线旋转运动的移动座510，所述移动座510前侧安装有焊枪主体6，通过弧形运动的焊枪主体6调整与钢结构弧面结构的焊接轨迹；
所述弧形座504外侧中部连接有安装座503，所述安装座503一侧连接有焊接支撑座501，所述焊接支撑座501安装在位移控制机构3一侧，所述焊接支撑座501一侧安装有焊接设备主体502，所述焊接设备主体502通过连通管511与焊枪主体6相连通；
所述弧形座504内腔滑动连接有移动座510，所述移动座510远离弧形座504的一侧与焊枪主体6尾部相连接，且焊枪主体6后侧与连通管511相连通，所述移动座510靠近弧形座504的一侧连接有移动齿条505，所述移动齿条505一侧啮合有驱动齿轮508，所述驱动齿轮508顶部连接有驱动电机509，所述驱动电机509连接在弧形座504内腔一侧，所述移动座510靠近弧形座504的一侧底部连接有滑杆507，所述滑杆507滑动连接在弧形座504内腔底部连接的行程槽506内。
具体的：通过设计的焊接调控机构5，当需要对钢结构进行环绕焊接时，能够通过移动焊接车体1驱动带动焊接调控机构5移动至焊接钢结构附近后，通过将弧形座504移动至钢结构外侧后，能够通过位移控制机构3调整前侧焊枪主体6与焊接结构的位置，通过控制焊接设备主体502工作向焊枪主体6泵入焊接燃料后，能够通过控制驱动电机509输出轴转动带动驱动齿轮508旋转，驱动齿轮508旋转能够带动啮合的移动齿条505旋转，移动齿条505能够通过底部滑杆507保证在行程槽506内移动的稳定性，避免移动齿条505偏移影响到移动稳定性，并且当移动齿条505移动时能够带动前侧连接的移动座510以及焊枪主体6移动，焊枪主体6移动能够沿移动齿条505的移动轨迹进行移动，从而能够通过弧形移动实现对钢结构厂房安装时弧形面的焊接适配，并且能够在移动时始终保持与弧面的接触间隙，保证焊接效果。
请参阅图6，所述移动焊接车体1前侧安装有限位调整机构4，所述限位调整机构4与弧形座504轴线同心设置，所述限位调整机构4包括连接于钢结构外部的限位卡箍401，且限位卡箍401底部开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有滑板407，且滑板407一侧连接有连接杆408，所述连接杆408另一端连接在移动焊接车体1一侧，用于驱动移动焊接车体1绕限位卡箍401旋底部行程槽506旋转移动，所述限位卡箍401包括两个弧形箍体，且两侧弧形箍体相邻一端之间通过合页402铰接，且两侧弧形箍体另一端之间通过限位销可拆卸连接，所述限位卡箍401的一侧弧形箍体顶部连接有限位座405，所述限位座405截面形状为U形，所述限位座405内侧相对面两侧均开设有穿设孔，且穿设孔内连接有限位气缸404，所述限位气缸404末端安装有安装板403，所述安装板403连接在限位座405顶部，所述限位气缸404活塞杆一端连接有夹板406。
具体的：通过设计的限位调整机构4，在进行焊接时，当移动焊接车体1移动至钢结构移动时，能够通过打开限位卡箍401套设在圆柱形的钢结构外侧，并且通过限位气缸404工作伸长带动夹板406夹持钢结构后，此时能够通过移动焊接车体1围绕前侧连接杆408以及滑板407在限位卡箍401底侧滑槽内滑动，从而能够绕限位卡箍401内钢结构中心位置旋转，有利于提高顶部焊枪主体6与弧形钢结构的焊接处理效果，并且，限位卡箍401顶部的限位座405能够通过两侧限位气缸404的限位提高夹持限位支撑效果；
进一步的，为避免滑板407移动时脱离底部滑槽以及限位卡箍401，限位卡箍401底部的滑槽以及滑板407截面形状为T形。
请参阅图8，所述位移控制机构3包括横置架301，所述横置架301后侧安装有旋转驱动部302，所述旋转驱动部302一端连接有纵向控制气缸304，所述纵向控制气缸304外安装有固定架303，所述固定架303连接在吊装升降机构2一侧，所述横置架301内腔安装有横置驱动气缸，且横置驱动气缸活塞杆一端安装有横向移动部305，所述横向移动部305与焊接支撑座501一侧相连接；所述吊装升降机构2包括直线吊装模组201，所述直线吊装模组201移动部一端与固定架303一侧相连接，所述直线吊装模组201后侧安装有支撑架202，所述支撑架202另一侧安装在移动焊接车体1顶部，且直线吊装模组201顶部传动连接有驱动件203。
具体的：通过设计的位移控制机构3，在进行焊接控制或进行矩形轨迹位移时，能够通过纵向控制气缸304带动活塞杆伸长后带动前侧旋转驱动部302移动，旋转驱动部302移动能够带动横置架301进行纵向位置的调节，并且，能够通过横向驱动气缸带动横向移动部305移动，横向移动部305能够带动前侧焊接支撑座501移动，从而能够通过双向角度的位移控制同时配合前侧旋转驱动部302，能够在焊接时进行焊接轨迹线性位置的调节，有利于在线性位移下提高焊接完整度，并且通过设计的旋转驱动部302，能够通过旋转驱动部302内部的旋转齿轮以及驱动机构的配合下实现轴体的旋转，方便适应不同弧形朝向的焊接轨迹的贴合适应。
工作原理：使用时，当需要对钢结构进行环绕焊接时，通过移动焊接车体1驱动带动焊接调控机构5移动至焊接钢结构附近后，通过将弧形座504移动至钢结构外侧后，通过位移控制机构3调整前侧焊枪主体6与焊接结构的位置，通过控制焊接设备主体502工作向焊枪主体6泵入焊接燃料后，通过控制驱动电机509输出轴转动带动驱动齿轮508旋转，驱动齿轮508旋转带动啮合的移动齿条505旋转，移动齿条505通过底部滑杆507保证在行程槽506内移动，当移动齿条505移动时带动前侧连接的移动座510以及焊枪主体6移动，焊枪主体6移动沿移动齿条505的移动轨迹进行移动；
在进行焊接时，当移动焊接车体1移动至钢结构移动时，通过打开限位卡箍401套设在圆柱形的钢结构外侧，通过限位气缸404工作伸长带动夹板406夹持钢结构后，此时通过移动焊接车体1围绕前侧连接杆408以及滑板407在限位卡箍401底侧滑槽内滑动，从而绕限位卡箍401内钢结构中心位置旋转进行圆弧焊接；
在进行焊接控制或进行矩形轨迹位移时，通过纵向控制气缸304带动活塞杆伸长后带动前侧旋转驱动部302移动，旋转驱动部302移动带动横置架301进行纵向位置的调节，通过横向驱动气缸带动横向移动部305移动，横向移动部305带动前侧焊接支撑座501移动，通过双向角度的位移控制配合前侧旋转驱动部302，在焊接时进行焊接轨迹线性位置的调节，在线性位移下提高焊接完整度。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种钢结构厂房施工用焊接装置，包括移动焊接车体（1），其特征在于，所述移动焊接车体（1）顶部安装有吊装升降机构（2），所述吊装升降机构（2）前侧设有沿吊装高度方向移动的位移控制机构（3），所述位移控制机构（3）前侧安装有焊接调控机构（5），所述焊接调控机构（5）包括弧形座（504），所述弧形座（504）内腔滑动连接有绕弧形座（504）轴线旋转运动的移动座（510），所述移动座（510）前侧安装有焊枪主体（6），通过弧形运动的焊枪主体（6）调整与钢结构弧面结构的焊接轨迹；
所述弧形座（504）外侧中部连接有安装座（503），所述安装座（503）一侧连接有焊接支撑座（501），所述焊接支撑座（501）安装在位移控制机构（3）一侧，所述焊接支撑座（501）一侧安装有焊接设备主体（502），所述焊接设备主体（502）通过连通管（511）与焊枪主体（6）相连通；
所述所述移动座（510）远离弧形座（504）的一侧与焊枪主体（6）尾部相连接，且焊枪主体（6）后侧与连通管（511）相连通，所述移动座（510）靠近弧形座（504）的一侧连接有移动齿条（505），所述移动齿条（505）一侧啮合有驱动齿轮（508），所述驱动齿轮（508）顶部连接有驱动电机（509），所述驱动电机（509）连接在弧形座（504）内腔一侧；
所述移动座（510）靠近弧形座（504）的一侧底部连接有滑杆（507），所述滑杆（507）滑动连接在弧形座（504）内腔底部连接的行程槽（506）内；
所述移动焊接车体（1）前侧安装有限位调整机构（4），所述限位调整机构（4）与弧形座（504）轴线同心设置，所述限位调整机构（4）包括连接于钢结构外部的限位卡箍（401），且限位卡箍（401）底部开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有滑板（407），且滑板（407）一侧连接有连接杆（408），所述连接杆（408）另一端连接在移动焊接车体（1）一侧，用于驱动移动焊接车体（1）绕限位卡箍（401）旋底部行程槽（506）旋转移动调节焊接轨迹；
所述限位卡箍（401）包括两个弧形箍体，且两侧弧形箍体相邻一端之间通过合页（402）铰接，且两侧弧形箍体另一端之间通过限位销可拆卸连接；
所述限位卡箍（401）的一侧弧形箍体顶部连接有限位座（405），所述限位座（405）截面形状为U形，所述限位座（405）内侧相对面两侧均开设有穿设孔，且穿设孔内连接有限位气缸（404），所述限位气缸（404）末端安装有安装板（403），所述安装板（403）连接在限位座（405）顶部，所述限位气缸（404）活塞杆一端连接有夹板（406），通过两侧夹板（406）相互靠近夹持待焊接钢结构。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构厂房施工用焊接装置，其特征在于，所述位移控制机构（3）包括横置架（301），所述横置架（301）后侧安装有旋转驱动部（302），所述旋转驱动部（302）一端连接有纵向控制气缸（304），所述纵向控制气缸（304）外安装有固定架（303），所述固定架（303）连接在吊装升降机构（2）一侧，所述横置架（301）内腔安装有横置驱动气缸，且横置驱动气缸活塞杆一端安装有横向移动部（305），所述横向移动部（305）与焊接支撑座（501）一侧相连接，通过横置驱动气缸驱动横向移动部（305）调节焊枪主体（6）位置。
3.根据权利要求2所述的一种钢结构厂房施工用焊接装置，其特征在于，所述吊装升降机构（2）包括直线吊装模组（201），所述直线吊装模组（201）移动部一端与固定架（303）一侧相连接，所述直线吊装模组（201）后侧安装有支撑架（202），所述支撑架（202）另一侧安装在移动焊接车体（1）顶部，且直线吊装模组（201）顶部传动连接有驱动件（203）。
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