CN120095491A - 一种用于h型钢材加工的焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接变位技术领域，且公开了一种用于H型钢材加工的焊接变位机，包括平行布置的两条轨道基座，轨道基座的上方设置有镜像分布的换位夹持系统，换位夹持系统由传动设置在轨道基座上方的主承载机架以及分别装配其内外侧的翼缘面夹持机构和腹板面夹持机构组成，其中腹板面夹持机构由第一升降总成和第一夹持总成构成，翼缘面夹持机构由第二升降总成和第二夹持总成构成，且主承载机架的侧壁设置有调节翼缘面夹持机构角度的旋转工作盘；通过旋转工作盘完成工件±90°翻转，配合翼缘面夹持机构与腹板面夹持机构的交替接管，使焊接装置能无障碍进行全周焊接。

Description

一种用于H型钢材加工的焊接变位机

技术领域

本发明涉及焊接变位技术领域，更具体地涉及一种用于H型钢材加工的焊接变位机。

背景技术

焊接变位机作为现代焊接工艺中的重要辅助设备，其核心功能在于有效降低人工劳动强度、提高焊接效率及作业安全性，同时实现待焊工件的多角度翻转，以满足不同焊接位置的需求，从而确保焊接质量；现有技术中，如中国发明专利CN111906489A公开了一种典型焊接变位机结构，包括：承托部，用于承载工件；夹紧部，设置于承托部上以实现工件固定；驱动部，与承托部相连以驱动其旋转；以及支撑导向件，用于支撑承托部并为其旋转运动提供导向。

虽然该现有技术方案能够实现工件的夹持和角度调节功能，将待焊面调整至适宜位置，但在实际应用中发现存在显著技术缺陷：当承托部进行旋转角度调节时，夹紧装置可能随之产生同步位移，导致其进入焊接装置的作业轨迹范围内，形成机械运动干涉，这种干涉现象不仅影响焊接过程的连续性，更可能造成焊接质量缺陷，严重制约了自动化焊接的效率提升和工艺稳定性；因此，亟须开发一种新型焊接变位机结构，以解决现有技术中存在的运动干涉问题，实现焊接过程的顺畅连续作业。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于H型钢材加工的焊接变位机，旨在解决承托部旋转时夹紧装置同步位移导致的焊接作业轨迹干涉问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于H型钢材加工的焊接变位机，包括平行布置的两个轨道基座，所述轨道基座的上方设置有镜像分布的换位夹持系统，换位夹持系统由传动设置在轨道基座上方的主承载机架以及分别装配其内外侧的翼缘面夹持机构和腹板面夹持机构组成，其中腹板面夹持机构由第一升降总成和第一夹持总成构成，翼缘面夹持机构由第二升降总成和第二夹持总成构成，且主承载机架的侧壁设置有调节翼缘面夹持机构角度的旋转工作盘；

所述第一夹持总成包括第一升降台、第一双向丝杠及腹板夹持组件，其中第一升降台采用一体成型结构，包含两侧翼板和中部的传动槽；翼板与第一单向丝杆螺纹连接，传动槽内转动安装第一双向丝杠；所述第一双向丝杠表面螺纹连接镜像分布的腹板夹持组件；第二升降总成固定安装于旋转工作盘上，第二夹持总成则装配在第二升降总成上；旋转工作盘完成工件±90°翻转，配合翼缘面夹持机构与腹板面夹持机构的交替接管，使焊接装置能无障碍进行全周焊接。

进一步的，所述主承载机架的弧口外侧安装有弧形定位卡槽，其外围周向均布多个导向滚轮；所述旋转工作盘采用一体成型结构，包含限位环边、弧形凹槽和环齿，限位环边嵌装于弧形定位卡槽内，弧形凹槽与导向滚轮配合定位，环齿则与主承载机架底部中心设置的盘驱动齿轮构成啮合传动；盘驱动齿轮与驱动装置的输出端连接；所述旋转工作盘表面设有与主承载机架弧口匹配的环状口，其背向主承载机架的一侧设有翼缘面夹持机构。

进一步的，所述腹板夹持组件由夹持总板、管体、抵触杆和第一弹簧构成，其中夹持总板通过螺纹配合套接在第一双向丝杠外表面，该夹持总板顶端设有内置容纳腔，可拆卸式安装的管体置于该容纳腔内，活动插接于管体内的抵触杆延伸方向指向H型钢材，且在夹持总板外端部设有套设于抵触杆表面的第一弹簧，所述容纳腔顶部限定为封装板。

进一步的，所述第一夹持总成还包括递推杆、栅栏、定位轴、交叉杠杆臂、抗压板及弹性复位油缸，其中栅栏通过可拆卸方式装配于第一升降台侧壁，递推杆安装于腹板夹持组件上，栅栏中心垂直设置有定位轴，定位轴表面转动安装有两支呈前后错位交叉分布的交叉杠杆臂，该交叉杠杆臂自定位轴向左右两侧呈下倾延伸并在最低点形成回转弧后继续延伸至H型钢材侧，其远端通过螺栓轴与抗压板铰接，同时交叉杠杆臂的下倾段与弹性复位油缸的伸缩端相连，弹性复位油缸通过油缸安装轴转动安装在栅栏侧壁。

进一步的，所述主承载机架顶部装配有位于导向滚轮上方的润滑喷头，所述弹性复位油缸由油缸主体、活塞推杆、第二弹簧、单向阀及输油管路组成，其中油缸主体转动连接于油缸安装轴端部，其内腔顶部设有带通孔的挡片结构；活塞推杆以滑动方式插接于油缸主体内，并通过第二弹簧与隔层相连；挡片上方形成密闭液腔，该液腔侧壁分别安装有用于排液和进液的单向阀，其中一路通过单向阀与输油管路构成的流道连通至润滑喷头，另一路通过单向阀与供油系统相连。

进一步的，所述轨道基座采用一体成型结构，其顶壁设有轨道槽，内侧壁设有齿道；主承载机架左右两端的底壁与轨道槽为滑动扣合，每条轨道基座的内侧均设置有轨道齿轮，轨道齿轮与齿道啮合并与贯穿主承载机架底盘的转轴进行共轴安装，转轴顶端配置有动力传动总成。

进一步的，所述主承载机架的顶部开设有弧口，其一侧为腹板面夹持机构，腹板面夹持机构由第一升降总成和第一夹持总成组成，所述第一升降总成由第一单向丝杆、第一传动轴、第一换向器及第一传动部组成，其中左右对称布置的第一单向丝杆沿主承载机架弧口两侧纵向延伸，顶端转动式连接于轴座；第一传动轴平行于主承载机架底盘设置，其两端通过第一换向器与第一单向丝杆底端传动连接，并经由第一传动部连接驱动装置形成动力传输链路。

进一步的，所述第一换向器包含安装于主承载机架侧壁的外壳体，其内部垂直布置相啮合的垂直螺辊和水平齿轮，二者分别通过轴端套接方式与第一单向丝杆、第一传动轴刚性连接。

进一步的，所述第一传动部包含装配于第一传动轴和驱动装置输出轴上的带轮，以及连接二者的同步带。

进一步的，所述传动槽与主承载机架侧壁分别设有横向和纵向的导轨，腹板夹持组件及第一升降台背侧对应配置适配导轨走向的卡条结构；所述第一升降台中部还装配有用于驱动第一双向丝杠的动力传动总成；所述递推杆末端设有钳口结构。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过翼缘面夹持机构与腹板面夹持机构的协同调节，实现H型钢腹板与翼缘的精准定位夹持；利用旋转工作盘完成工件±°翻转，配合翼缘面夹持机构与腹板面夹持机构的交替接管，使焊接装置能无障碍实施全周焊接；该设计通过间距调节、控制的升降定位及实现的工件翻转，形成三位一体的自适应夹持系统，有效解决了H型钢多面焊接的定位难题，显著提升焊接精度与效率。

本发明通过利用抵触杆弹性收缩与交叉杠杆臂杠杆运动的协同作用，实现腹板柔性夹持；通过弹性复位油缸的储能-释能特性使交叉杠杆臂自动复位；结合弹性复位油缸往复运动驱动的自润滑系统，经单向阀双向油路和润滑喷头喷淋实现导向滚轮持续润滑，该集成系统实现了自适应柔性夹持、弹性复位和自润滑三大功能，有效提升焊接精度、降低设备磨损并消除刚性冲击。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的图1中一侧的换位夹持系统与轨道基座连接示意图。

图3为本发明的图2中A处结构示意图。

图4为本发明的图2中结构的单侧视图正投影。

图5为本发明的图2中主承载机架与腹板面夹持机构连接结构示意图。

图6为本发明的图5中B处结构示意图。

图7为本发明的图5中C处结构示意图。

图8为本发明的第一夹持总成结构示意图。

图9为本发明的第一升降台、第一双向丝杠、腹板夹持组件及动力传动总成连接结构细节展示示意图。

图10为本发明的主承载机架、翼缘面夹持机构及旋转工作盘连接结构示意图。

图11为本发明的翼缘面夹持机构及旋转工作盘连接结构示意图。

图12为本发明的图11中结构的另一侧旋转工作盘的细节展示示意图。

附图标记为：1、轨道基座；2、主承载机架；3、第一升降总成；301、第一单向丝杆；302、第一传动轴；303、第一换向器；3031、垂直螺辊；3032、水平齿轮；3033、外壳体；304、第一传动部；4、第一夹持总成；401、第一升降台；402、第一双向丝杠；403、腹板夹持组件；4031、夹持总板；4032、管体；4033、抵触杆；4034、第一弹簧；4035、封装板；404、递推杆；405、栅栏；406、定位轴；407、交叉杠杆臂；408、抗压板；409、弹性复位油缸；4091、油缸主体；4092、活塞推杆；4093、第二弹簧；4094、单向阀；4095、输油管路；410、油缸安装轴；5、第二升降总成；501、第二单向丝杆；502、第二传动轴；503、第二换向器；504、第二传动部；6、第二夹持总成；601、第二升降台；602、第二双向丝杠；603、翼缘夹持组件；7、旋转工作盘；8、盘驱动齿轮；9、动力传动总成；901、箱体；902、输出齿轮；903、中间齿轮；904、传动螺杆；905、可逆电机；10、轨道齿轮；11、润滑喷头；12、导向滚轮；13、弧形定位卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种用于H型钢材加工的焊接变位机并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

参照图1-图12，本发明提供了一种用于H型钢材加工的焊接变位机，包括平行布置的两个轨道基座1，轨道基座1的上方设置有镜像分布的换位夹持系统，换位夹持系统由传动设置在轨道基座1上方的主承载机架2以及分别装配其内外侧的翼缘面夹持机构和腹板面夹持机构组成，其中腹板面夹持机构由第一升降总成3和第一夹持总成4构成，翼缘面夹持机构由第二升降总成5和第二夹持总成6构成，且主承载机架2的侧壁设置有可调节翼缘面夹持机构角度的旋转工作盘7，形成可调式双工位夹持装置；

本实施例中，需要具体说明的是轨道基座1采用一体成型结构，其顶壁设有轨道槽，内侧壁设有齿道；主承载机架2左右两端的底壁与轨道槽为滑动扣合，可沿轨道基座1上方平稳移动；每条轨道基座1的内侧均设置有轨道齿轮10，轨道齿轮10与齿道啮合并与贯穿主承载机架2底盘的转轴进行共轴安装，转轴顶端配置有动力传动总成9；动力传动总成9作为动能供给装置，可为轨道齿轮10提供可控且稳定的扭矩，也可替换为其他等效动力装置，该结构通过轨道基座1的轨道槽导向与轨道齿轮10的齿道传动配合，确保主承载机架2的移动精度和稳定性；

动力传动总成9由箱体901、输出齿轮902、中间齿轮903、传动螺杆904和可逆电机905构成，其中箱体901固定于主承载机架2的底盘，输出齿轮902与轨道齿轮10的转轴刚性连接，输出齿轮902、中间齿轮903和传动螺杆904均内置于箱体901；传动螺杆904与可逆电机905的输出轴同轴装配，其侧齿与中间齿轮903端齿啮合，同时中间齿轮903另一端齿与输出齿轮902形成端面啮合传动；该结构通过传动螺杆904-中间齿轮903-输出齿轮902三级啮合实现可逆电机905至轨道齿轮10的扭矩传递；

用以传动轨道齿轮10的两组动力传动总成9采用同步驱动控制与等传动比设计，确保轨道齿轮10获得均衡的扭矩输出，使换位夹持系统实现平稳同步位移；

在本文中，我们讨论的所有关于前后左右的位置关系，均是基于图1-图4所呈现的视角来进行定义的，这些方位描述并不具备实际的地理或者物理意义，它们仅仅是为了帮助读者更加直观地理解文中内容而设定的一种参考框架，通过这种方式，我们可以更清晰地展示出各个部分之间的相对位置关系，从而使得整个论述过程变得更加易于理解和跟随，请注意这种自定义的方位标识仅适用于本文内部使用，并不代表任何现实世界中的绝对方向或位置；

H型钢的截面结构由以下三部分组成：‌两条平行的水平部分‌称为‌翼缘（‌或称为侧板、边缘）；‌中间的垂直连接部分‌称为‌腹板（‌或称为中心板、腹板梁）；翼缘与腹板通过直角连接，形成典型的“H”形截面结构。

参照图2-图5、图7、图9及图10-图12，主承载机架2的顶部开设有弧口，其一侧为腹板面夹持机构，腹板面夹持机构由第一升降总成3和第一夹持总成4组成，第一升降总成3由第一单向丝杆301、第一传动轴302、第一换向器303及第一传动部304组成，其中左右对称布置的第一单向丝杆301沿主承载机架2弧口两侧纵向延伸，顶端转动式连接于轴座；第一传动轴302平行于主承载机架2底盘设置，其两端通过第一换向器303与第一单向丝杆301底端传动连接，并经由第一传动部304连接驱动装置形成动力传输链路；

第一夹持总成4包括第一升降台401、第一双向丝杠402及腹板夹持组件403，其中第一升降台401采用一体成型结构，包含两侧翼板和中部的传动槽；翼板与第一单向丝杆301螺纹连接，传动槽内转动安装第一双向丝杠402；第一双向丝杠402表面螺纹连接镜像分布的腹板夹持组件403；传动槽与主承载机架2侧壁分别设有横向和纵向的导轨，腹板夹持组件403及第一升降台401背侧对应配置适配导轨走向的卡条结构；第一升降台401中部还装配有用于驱动第一双向丝杠402的动力传动总成9；

主承载机架2的弧口外侧安装有弧形定位卡槽13，其外围周向均布多个导向滚轮12；旋转工作盘7采用一体成型结构，包含限位环边、弧形凹槽和环齿，限位环边嵌装于弧形定位卡槽13内，弧形凹槽与导向滚轮12配合定位，环齿则与主承载机架2底部中心设置的盘驱动齿轮8构成啮合传动；盘驱动齿轮8与驱动装置的输出端连接；旋转工作盘7表面设有与主承载机架2弧口匹配的环状口，其背向主承载机架2的一侧设有翼缘面夹持机构；

本实施例中，需要具体说明的是驱动装置可选用伺服电机或其他适配第一传动部304、第二传动部504及盘驱动齿轮8的动力输出装置；

第一换向器303包含安装于主承载机架2侧壁的外壳体3033，其内部垂直布置相啮合的垂直螺辊3031和水平齿轮3032，二者分别通过轴端套接方式与第一单向丝杆301、第一传动轴302刚性连接；啮合传动的垂直螺辊3031与水平齿轮3032实现水平扭矩至垂直方向的转换，该结构允许采用其他等效扭矩换向装置替代；

第一传动部304包含装配于第一传动轴302和驱动装置输出轴上的带轮，以及连接二者的同步带，构成动力传输系统；

动力传动总成9中的输出齿轮902与第一双向丝杠402采用刚性连接，将输出扭矩直接传递至第一双向丝杠402，实现其正反向转动的精确调节；第一双向丝杠402表面设有镜像对称分布的螺纹结构；

翼缘面夹持机构包括第二升降总成5和第二夹持总成6两个组件；其中第二升降总成5固定安装于旋转工作盘7上，第二夹持总成6则装配在第二升降总成5上；具体而言，第二升降总成5由第二单向丝杆501、第二传动轴502、第二换向器503及第二传动部504构成：对称布置的第二单向丝杆501沿旋转工作盘7环状开口侧边平行延伸，其一端通过轴座实现转动连接；平行于旋转工作盘7底架设置的第一传动轴302两端分别通过第二换向器503与第二单向丝杆501底端传动连接，并经由第二传动部504与驱动装置相连形成完整动力传输路径；需说明的是，第二升降总成5与第一升降总成3具有相同的结构配置和工作机制，基于本领域技术人员可明确其具体连接方式，故不再赘述；

第二夹持总成6包括第二升降台601、第二双向丝杠602及翼缘夹持组件603，其中第二升降台601采用一体成型结构，包含两侧翼板和中部的传动槽；翼板与第二单向丝杆501螺纹连接，传动槽内转动安装第二双向丝杠602；第二双向丝杠602表面螺纹连接镜像分布的翼缘夹持组件603；传动槽与旋转工作盘7侧壁分别设有导轨，翼缘夹持组件603及第二升降台601背侧对应配置适配导轨走向的卡条结构；第二升降台601中部还装配有用于驱动第二双向丝杠602的动力传动总成9；第二夹持总成6与第一夹持总成4具有相同的结构配置和工作机制，基于本领域技术人员可明确其具体连接方式，故不再赘述；

两个对称布置的翼缘夹持组件603相对端面高度超出H型钢翼缘尺寸，通过面接触形成高效承力结构。

参照图4-图6、图8及图9，腹板夹持组件403由夹持总板4031、管体4032、抵触杆4033和第一弹簧4034构成，其中夹持总板4031通过螺纹配合套接在第一双向丝杠402外表面，该夹持总板4031顶端设有内置容纳腔，可拆卸式安装的管体4032置于该容纳腔内，活动插接于管体4032内的抵触杆4033延伸方向指向H型钢材，且在夹持总板4031外端部设有套设于抵触杆4033表面的第一弹簧4034，容纳腔顶部限定为封装板4035；

第一夹持总成4还包括递推杆404、栅栏405、定位轴406、交叉杠杆臂407、抗压板408及弹性复位油缸409，其中栅栏405通过可拆卸方式装配于第一升降台401侧壁，递推杆404安装于腹板夹持组件403上，栅栏405中心垂直设置有定位轴406，定位轴406表面转动安装有两支呈前后错位交叉分布的交叉杠杆臂407，该交叉杠杆臂407自定位轴406向左右两侧呈下倾延伸并在最低点形成回转弧后继续延伸至H型钢材侧，其远端通过螺栓轴与抗压板408铰接，同时交叉杠杆臂407的下倾段与弹性复位油缸409的伸缩端相连，弹性复位油缸409通过油缸安装轴410实现转动安装，该油缸安装轴410装配于栅栏405侧壁。

本实施例中，需要具体说明的是递推杆404末端设有钳口结构，当抵触杆4033在与H型钢材接触并产生弹性压缩的过程中，递推杆404已接触位于定位轴406上层的交叉杠杆臂407自由端，并驱动交叉杠杆臂407绕其转轴旋转运动，直至抗压板408与钢材表面实现完全压合，此时抵触杆4033仍处于其弹性位移行程范围内；

主承载机架2顶部装配有位于导向滚轮12上方的润滑喷头11，弹性复位油缸409由油缸主体4091、活塞推杆4092、第二弹簧4093、单向阀4094及输油管路4095组成，其中油缸主体4091转动连接于油缸安装轴410端部，其内腔顶部设有带通孔的挡片结构；活塞推杆4092以可滑动方式插接于油缸主体4091内，并通过第二弹簧4093与隔层相连；挡片上方形成密闭液腔，该液腔侧壁分别安装有用于排液和进液的单向阀4094，其中一路通过单向阀4094与输油管路4095构成的流道连通至润滑喷头11，另一路通过单向阀4094与供油系统（可采用供油箱结构相连）。

本发明工作原理：

首先，调整两组换位夹持系统的间距，使其适配H型钢材的最佳承力位置，具体实现方式为：通过动力传动总成9输出扭矩，该扭矩传递至与轨道齿轮10共轴连接的转轴，驱动轨道齿轮10沿轨道基座1内侧齿轨运动，从而带动换位夹持系统在轨道基座1上方实现水平位移；动力传动总成9的输出方向决定了换位夹持系统的移动方向；其中动力传动总成9的扭矩输出机制为：可逆电机905的输出轴带动传动螺杆904旋转，经由与之啮合的中间齿轮903将扭矩传递至输出齿轮902，进而驱动与轨道齿轮10共轴的输出齿轮902同步转动，最终完成两组换位夹持系统的精确定位调节；

接着，调整腹板面夹持机构时，首先由伺服电机驱动第一传动部304（同步带与带轮的组合）将动力传递至第一传动轴302，第一传动轴302通过两端连接的第一换向器303将扭矩同步分配至左右两侧的第一单向丝杆301，驱动两根第一单向丝杆301实现同向旋转运动，进而带动螺纹连接的第一夹持总成4产生垂直位移，通过切换伺服电机转向控制第一夹持总成4的升降运动以精确定位至预设高度；随后启动用以调整第一夹持总成4横向位置的动力传动总成9，由动力传动总成9输出扭矩经输出齿轮902传递至第一双向丝杠402，第一双向丝杠402的旋转运动通过可逆电机905的正反转控制来调节左右腹板夹持组件403的距离（相向靠近或背向远离），最终实现对H型钢材腹板的稳定夹持与精确高度定位，确保焊接装置可无障碍地对上层裸露翼缘进行焊接加工（如金属拨片焊接）；

当完成H型钢材上侧翼缘焊接后，启动与盘驱动齿轮8连接的伺服电机，该电机为盘驱动齿轮8提供扭矩并驱动与之啮合的旋转工作盘7旋转，使旋转工作盘7在导向滚轮12导向下沿弧形定位卡槽13作圆周运动（旋转方向由电机输出方向决定，角度范围±90°），将翼缘面夹持机构从水平位旋转至垂直位；随后翼缘面夹持机构的第二升降总成5和第二夹持总成6按与前述第一升降总成3、第一夹持总成4相同原理动作，完成对H型钢翼缘的夹持并与腹板面夹持机构交接，随之腹板面夹持机构解除锁定；最终翼缘面夹持机构回旋至水平位实现工件翻面，使原腹板面转向焊接工位，焊接装置即可对该面实施无障碍加工；通过翼缘面与腹板面夹持机构的交替接管，实现H型钢材全周焊接作业；

当左右腹板夹持组件403相向运动对H型钢腹板实施定位时，抵触杆4033首先接触腹板并在接触压力作用下向管体4032内弹性收缩，逐步增加夹持力；同时腹板夹持组件403外侧连接的递推杆404沿栅栏405滑槽水平移动，推动交叉错位布置的交叉杠杆臂407绕定位轴406轴心做相向旋转运动——左侧递推杆404推动左侧交叉杠杆臂407右上方杆体，右侧递推杆404推动右侧交叉杠杆臂407左上方杆体，使通过螺栓轴连接的抗压板408自适应贴合腹板两侧，形成面接触辅助夹持，既扩大受力面积又实现柔性施压，该联动机构通过抵触杆4033的弹性收缩与交叉杠杆臂407的杠杆运动协同作用，确保夹持过程既稳定又避免刚性冲击；

进一步的，当左右交叉杠杆臂407绕定位轴406相向转动时，与其直接连接的活塞推杆4092会牵引弹性复位油缸409整体以油缸安装轴410为轴随动偏转，同时活塞推杆4092沿油缸主体4091向内侧压缩第二弹簧4093使其产生弹性形变积蓄势能；这样当递推杆404随腹板夹持组件403反向移动解除对交叉杠杆臂407的推力时，第二弹簧4093的弹性恢复力将推动交叉杠杆臂407同步回旋，确保交叉杠杆臂407始终与腹板夹持组件403保持协调运动，该弹性复位机构通过弹性复位油缸409的储能-释能特性，实现了夹持组件在解除作用力时的自动复位功能；

进一步的，在弹性复位油缸409的储能-释能过程中，活塞推杆4092沿油缸主体4091伸缩运动时会引起内腔压强变化：当活塞推杆4092压缩油缸主体4091时，腔内润滑油被挤压，通过输油管路4095连接的单向阀4094排出并最终经润滑喷头11喷淋至导向滚轮12表面，有效降低旋转工作盘7运行时的摩擦阻力和噪声；当活塞推杆4092回抽时，油缸主体4091内形成负压，通过单向阀4094从供油系统自动补入润滑油，为下一工作循环做好准备，因此，通过弹性复位油缸409的往复运动也实现了对导向滚轮12的持续自润滑，同时利用单向阀4094双向油路设计确保了润滑油的循环补给。

以上，仅是本发明的一个优选的特定实施例，但本发明的保护范围并非限定于此，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；按照本发明的技术计划和其改进构想进行等价的替代或修改，这些都应该包括在本发明的保护之下。

Claims (10)

1.一种用于H型钢材加工的焊接变位机，包括平行布置的两条轨道基座（1），所述轨道基座（1）的上方设置有镜像分布的换位夹持系统，其特征在于：换位夹持系统由传动设置在轨道基座（1）上方的主承载机架（2）以及分别装配其内外侧的翼缘面夹持机构和腹板面夹持机构组成，其中腹板面夹持机构由第一升降总成（3）和第一夹持总成（4）构成，翼缘面夹持机构由第二升降总成（5）和第二夹持总成（6）构成，且主承载机架（2）的侧壁设置有调节翼缘面夹持机构角度的旋转工作盘（7）；

所述第一夹持总成（4）包括第一升降台（401）、第一双向丝杠（402）及腹板夹持组件（403），其中第一升降台（401）采用一体成型结构，包含两侧翼板和中部的传动槽；翼板与第一单向丝杆（301）螺纹连接，传动槽内转动安装第一双向丝杠（402）；所述第一双向丝杠（402）表面螺纹连接对称分布的腹板夹持组件（403）；第二升降总成（5）固定安装于旋转工作盘（7）上，第二夹持总成（6）则装配在第二升降总成（5）上；旋转工作盘（7）完成工件±90°翻转，配合翼缘面夹持机构与腹板面夹持机构的交替接管，使焊接装置能无障碍进行全周焊接。

2.根据权利要求1所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述主承载机架（2）的弧口外侧安装有弧形定位卡槽（13），其外围周向均布多个导向滚轮（12）；所述旋转工作盘（7）采用一体成型结构，包含限位环边、弧形凹槽和环齿，限位环边嵌装于弧形定位卡槽（13）内，弧形凹槽与导向滚轮（12）配合定位，环齿则与主承载机架（2）底部中心设置的盘驱动齿轮（8）构成啮合传动；盘驱动齿轮（8）与驱动装置的输出端连接；所述旋转工作盘（7）表面设有与主承载机架（2）弧口匹配的环状口，其背向主承载机架（2）的一侧设有翼缘面夹持机构。

3.根据权利要求2所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述腹板夹持组件（403）由夹持总板（4031）、管体（4032）、抵触杆（4033）和第一弹簧（4034）构成，其中夹持总板（4031）通过螺纹配合套接在第一双向丝杠（402）外表面，该夹持总板（4031）顶端设有内置容纳腔，可拆卸式安装的管体（4032）置于该容纳腔内，活动插接于管体（4032）内的抵触杆（4033）延伸方向指向H型钢材，且在夹持总板（4031）外端部设有套设于抵触杆（4033）表面的第一弹簧（4034），所述容纳腔顶部限定为封装板（4035）。

4.根据权利要求1或3所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述第一夹持总成（4）还包括递推杆（404）、栅栏（405）、定位轴（406）、交叉杠杆臂（407）、抗压板（408）及弹性复位油缸（409），其中栅栏（405）通过可拆卸方式装配于第一升降台（401）侧壁，递推杆（404）安装于腹板夹持组件（403）上，栅栏（405）中心垂直设置有定位轴（406），定位轴（406）表面转动安装有两支呈前后错位交叉分布的交叉杠杆臂（407），该交叉杠杆臂（407）自定位轴（406）向左右两侧呈下倾延伸并在最低点形成回转弧后继续延伸至H型钢材侧，其远端通过螺栓轴与抗压板（408）铰接，同时交叉杠杆臂（407）的下倾段与弹性复位油缸（409）的伸缩端相连，弹性复位油缸（409）通过油缸安装轴（410）转动安装在栅栏（405）侧壁。

5.根据权利要求4所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述主承载机架（2）顶部装配有位于导向滚轮（12）上方的润滑喷头（11），所述弹性复位油缸（409）由油缸主体（4091）、活塞推杆（4092）、第二弹簧（4093）、单向阀（4094）及输油管路（4095）组成，其中油缸主体（4091）转动连接于油缸安装轴（410）端部，其内腔顶部设有带通孔的挡片结构；活塞推杆（4092）以滑动方式插接于油缸主体（4091）内，并通过第二弹簧（4093）与隔层相连；挡片上方形成密闭液腔，该液腔侧壁分别安装有用于排液和进液的单向阀（4094），其中一路通过单向阀（4094）与输油管路（4095）构成的流道连通至润滑喷头（11），另一路通过单向阀（4094）与供油系统相连。

6.根据权利要求1所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述轨道基座（1）采用一体成型结构，其顶壁设有轨道槽，内侧壁设有齿道；主承载机架（2）左右两端的底壁与轨道槽为滑动扣合，每条轨道基座（1）的内侧均设置有轨道齿轮（10），轨道齿轮（10）与齿道啮合并与贯穿主承载机架（2）底盘的转轴进行共轴安装，转轴顶端配置有动力传动总成（9）。

7.根据权利要求1所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述主承载机架（2）的顶部开设有弧口，其一侧为腹板面夹持机构，腹板面夹持机构由第一升降总成（3）和第一夹持总成（4）组成，所述第一升降总成（3）由第一单向丝杆（301）、第一传动轴（302）、第一换向器（303）及第一传动部（304）组成，其中左右对称布置的第一单向丝杆（301）沿主承载机架（2）弧口两侧纵向延伸，顶端转动式连接于轴座；第一传动轴（302）平行于主承载机架（2）底盘设置，其两端通过第一换向器（303）与第一单向丝杆（301）底端传动连接，并经由第一传动部（304）连接驱动装置形成动力传输链路。

8.根据权利要求7所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述第一换向器（303）包含安装于主承载机架（2）侧壁的外壳体（3033），其内部垂直布置相啮合的垂直螺辊（3031）和水平齿轮（3032），二者分别通过轴端套接方式与第一单向丝杆（301）、第一传动轴（302）刚性连接。

9.根据权利要求7所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述第一传动部（304）包含装配于第一传动轴（302）和驱动装置输出轴上的带轮，以及连接二者的同步带。

10.根据权利要求4所述的用于H型钢材加工的焊接变位机，其特征在于：所述传动槽与主承载机架（2）侧壁分别设有横向和纵向的导轨，腹板夹持组件（403）及第一升降台（401）背侧对应配置适配导轨走向的卡条结构；所述第一升降台（401）中部还装配有用于驱动第一双向丝杠（402）的动力传动总成（9）；所述递推杆（404）末端设有钳口结构。