CN214291486U - 一种钢立柱的自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的钢立柱的自动焊接设备，包括包括定位装置、水平压紧装置、抓取装置和焊接装置，定位装置包括底座和设置在底座上的定位臂，水平压紧装置包括设置于定位装置和焊接装置之间的两个水平相对的侧压机构，侧压机构包括伸缩杆以及连接在伸缩杆的一端的侧压轧辊；底座上设置有至少一个定位台，每个定位台对应至少一个定位臂；焊接装置包括支架、焊枪、移动杆、动力机构以及焊接组件；抓取装置包括两个抓取机构，抓取机构包括固定座以及设置在固定座上的移动座、驱动单元和设置在移动座上的卡钳，驱动单元用于驱动卡钳移动。本实用新型中的钢立柱的自动焊接设备，可实现全自动的钢立柱抓取、定位和焊接过程，生产效率高，加工质量可靠。

Description

一种钢立柱的自动焊接设备

技术领域

本实用新型属于钢材加工设备技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种钢立柱的自动焊接设备。

背景技术

钢立柱是钢结构厂房等建筑中常用的钢构件。钢立柱包括H型钢和焊接在H型钢侧面的支撑板，H型钢包括一块腹板和设置在腹板两侧的翼板；支撑板焊接在H型钢的翼板上，支撑板上设置有螺栓孔，钢梁放置在支撑板上并通过螺栓与支撑板连接固定。在现有技术中，钢立柱的加工首先是完成多段H型钢的加工；然后将多段H型钢进行自动焊接，并且在指定的位置自动焊接接支撑板；最后再放到自动焊接设备上进行完整的焊接。

在进行钢立柱工件的完整焊接时，现有的自动焊接设备在焊接过程中，钢构件容易发生晃动或位移；造成自动焊接的效果不能保证，操作人员需要采用工具或者输送辊对待焊接或者完成焊接的钢立柱搬运到焊接工位上，这样搬运的钢构件在放置时需要人工进行协助，劳动强度较大，一旦放置的有些偏差，就无法保证焊接的精准性和钢立柱焊接的质量。

综上所述，亟需提供一种钢立柱的自动焊接设备，以解决现有技术中所存在的钢立柱自动焊接过程中所存在的搬运困难、焊接时容易晃动或位移、工人操作强度大等技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种钢立柱的自动焊接设备，以解决现有技术中所存在的钢立柱自动焊接过程中所存在的搬运困难、焊接时容易晃动或位移、工人操作强度大等技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种钢立柱的自动焊接设备，包括定位装置、水平压紧装置、抓取装置和焊接装置，所述定位装置包括底座和设置在所述底座上的定位臂，所述水平压紧装置包括设置于所述定位装置和所述焊接装置之间的两个水平相对的侧压机构，所述侧压机构包括伸缩杆以及连接在所述伸缩杆的一端的侧压轧辊；所述底座上设置有至少一个定位台，每个所述定位台对应至少一个所述定位臂；所述焊接装置包括支架、焊枪、移动杆、动力机构以及焊接组件，所述支架设置在所述底座的一侧，所述移动杆可移动地设置在所述支架的顶侧，所述焊枪设置在所述移动杆的一端，所述焊接组件用于向所述焊枪提供焊丝以及焊接所需的保护气体，所述动力机构用于驱动所述移动杆移动；所述抓取装置包括两个抓取机构，所述抓取机构包括固定座以及设置在所述固定座上的移动座、驱动单元和设置在所述移动座上的卡钳，所述驱动单元用于驱动所述卡钳移动，所述卡钳用于抓取钢立柱。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述定位臂包括水平梁、移动臂和压杆，所述水平梁固定在所述底座的上方，所述移动臂的底部设置在所述水平梁上，所述压杆可移动地设置在所述移动臂上。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述伸缩杆包括固定端和连接端，所述伸缩杆的连接端设置于所述所述横梁/所述支架上，所述伸缩杆的固定端设置有所述侧压轧辊。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述侧压机构还包括设置在所述横梁/所述支架上的移动电机，所述移动电机用于控制所述伸缩杆在水平方向的移动。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述移动杆为L型杆，所述L型杆包括竖杆和横杆，所述竖杆的顶端可水平移动地设置在所述支架上，所述横杆的一端可竖向移动地设置在所述竖杆的底端，所述横杆的另一端连接有所述焊枪。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述焊枪与所述横杆的端部铰接。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述动力机构为设置在所述支架上的伺服电机，所述伺服电机的输出轴和所述移动杆的端部之间连接，以实现所述伺服电机带动所述移动杆沿着所述支架移动。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，还包括控制柜，所述控制柜用于控制所述定位装置、水平压紧装置和焊接装置的开启和关闭。

在上述实施方式的基础上，在另一改进的实施方式中，所述抓取装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制两个所述抓取机构的开启和关闭。

本实用新型的技术方案所取得的有益技术效果是：

本实用新型中的钢立柱的自动焊接设备，包括定位装置、水平压紧装置、抓取装置和焊接装置，通过抓取装置将待焊接的钢立柱放置到定位装置上，通过定位装置将钢立柱竖向压紧定位，通过水平压紧装置将钢立柱水平压紧定位，通过焊接装置实现对多段H型钢之间的拼缝以及H型钢和支撑板之间的拼缝完整焊接在一起。本实用新型中的钢立柱的自动焊接设备，可以实现全自动的钢立柱抓取、定位和焊接过程，生产效率高，加工质量可靠，降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为一实施例中的钢立柱的自动焊接设备的主视图；

图2为一实施例中的钢立柱的自动焊接设备的俯视图(隐藏抓取装置)；

图3为H型钢的立体结构示意图；

图4为图1中钢立柱和侧压机构的位置关系示意图。

附图标记：

1-底座 2-定位臂 3-侧压机构

4-侧压轧辊 5-伸缩杆 6-支架

7-移动杆 8-焊枪 9-支撑板

10-控制柜 11-焊接组件 12-第一伺服电机

13-定位台 14-第二伺服电机 15-上翼板

16-腹板 17-下翼板 18-水平梁

19-移动臂 20-压杆 21-工件

22-固定座 23-移动座 24-驱动单元

25-卡钳 26-控制单元 27-抓取机构

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

参考附图3的示意，H型钢包括两块翼板和一块腹板16，在附图3中翼板分别命名为上翼板15和下翼板17。先将上翼板15和下翼板17分别焊接在腹板1的两侧边缘形成H型钢，然后将多段H型钢焊接在一起，并在上翼板15和腹板16的外侧焊接上支撑板9，形成钢立柱。

本实用新型一实施例中的钢立柱的自动焊接设备，用于将完成点焊的钢立柱的各处拼缝自动焊接。参考附图1和附图2的示意，钢立柱的自动焊接设备，包括定位装置、水平压紧装置、抓取装置和焊接装置，所述定位装置包括底座1和设置在所述底座1上的定位臂2，所述水平压紧装置包括设置于所述定位装置和所述焊接装置之间的两个水平相对的侧压机构3，侧压机构3包括伸缩杆5以及连接在伸缩杆5的一端的侧压轧辊4；所述焊接装置包括支架6、焊枪8、移动杆7、动力机构以及焊接组件11，所述支架6设置在所述底座1的一侧，移动杆7可移动地设置在所述支架6的顶侧，焊枪8设置在所述移动杆7的一端，焊接组件11用于向所述焊枪8提供焊丝以及焊接所需的保护气体，动力机构用于向所述移动杆7提供所需的动能。其中待自动焊接的钢立柱工件21放置在底座1上，底座1上设置有三个定位台13，每个定位台13对应至少一个定位臂2，多个定位臂2从顶侧竖向压紧钢立柱工件21；这样设置，通过每个定位台13对应的定位臂2将钢立柱在竖向进行压紧定位，避免其在自动焊接过程中移动；焊枪8和移动杆7沿着支架6移动，对钢立柱的拼缝进行自动焊接。抓取装置包括两个抓取机构27，抓取机构27包括固定座22以及设置在固定座22上的移动座23、驱动单元24和设置在移动座23上的卡钳25，驱动单元24用于驱动卡钳25在移动座23上移动，卡钳25用于抓取钢立柱。

参见附图1的示意，本实施例中的两个抓取机构27相互配合，抓取钢立柱。其中移动座23可以在固定座22上水平移动(也即X轴和Z轴移动)，使得卡钳25靠近或者远离定位台13，并使得卡钳25可以移动到指定的定位台13的附近；卡钳25通过其配套的电机可以在移动座3上竖直移动。这样设置，两个抓取机构抓取了一段钢立柱后，方便放置到定位台13上，或者在完成焊接后，抓取一段钢立柱离开定位台13。在另一改进的实施例中，抓取装置还包括控制单元24，控制单元24用于控制两个抓取机构27的开启和关闭。

参见附图1的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，定位臂2包括水平梁18、移动臂19和压杆20，水平梁18固定在底座1的上方，移动臂19的底部设置在水平梁18上，压杆20可移动地设置在移动臂19上。这样，所有的移动臂19都设置在水平梁18上，可以控制每个移动臂19的高度相同，保证每一段H型钢所受到的竖向压紧力相同，避免其受力不均而发生位移。

参见附图2和附图4的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，伸缩杆5包括固定端和连接端，伸缩杆5的连接端设置于横梁/支架6上，伸缩杆5的固定端设置有侧压轧辊4。两个侧压轧辊4分别水平压紧钢立柱的腹板，从而保证钢立柱工件21不会在水平方向发生位移。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，侧压机构3还包括设置在横梁/支架6上的移动电机，移动电机用于控制伸缩杆5在水平方向的移动。由于通过移动电机可以控制伸缩杆5的水平伸缩距离，可以保证侧压机构3能适用于不同规格尺寸的H型钢的水平压紧，且在水平压紧时对H型钢的腹板施加均等的水平压力。

参见附图1的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，移动杆7为L型杆，L型杆包括竖杆和横杆，竖杆的顶端可水平移动地设置在支架6上，横杆的一端可竖向移动地设置在竖杆的底端，横杆的另一端连接有焊枪8。这样设置，移动杆7可以沿着支架6水平移动，调节焊枪8在水平方向的位置，同时焊枪8可以被横杆带着沿着竖杆在竖向移动，调节焊枪8在竖向的位置。这样可以适用于不同规格的钢立柱的加工。

参见附图1的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，焊枪8与横杆的端部铰接。这样，焊枪8的角度可以随意调整。

参见附图3的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，动力机构包括设置在支架6上的第一伺服电机12和第二伺服电机14，其中第一伺服电机12的输出轴与横杆的端部连接，用来带动横杆沿着竖杆移动；第二伺服电机14的输出轴和移动杆7的端部之间连接，用来带动移动杆7沿着支架6移动。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，还包括控制柜10，控制柜10用于控制定位装置、水平压紧装置和焊接装置的开启和关闭，控制柜10与定位装置、水平压紧装置和焊接装置通过通信电缆连接在一起。控制柜10设置有显示屏、操作按钮和控制芯片，其中控制芯片中搭载有PLC控制系统。由于控制柜10为现有技术，可以采用市购的产品，在此对其结构不予赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，包括定位装置、水平压紧装置、抓取装置和焊接装置，所述定位装置包括底座和设置在所述底座上的定位臂，所述水平压紧装置包括设置于所述定位装置和所述焊接装置之间的两个水平相对的侧压机构，所述侧压机构包括伸缩杆以及连接在所述伸缩杆的一端的侧压轧辊；所述底座上设置有至少一个定位台，每个所述定位台对应至少一个所述定位臂；所述焊接装置包括支架、焊枪、移动杆、动力机构以及焊接组件，所述支架设置在所述底座的一侧，所述移动杆可移动地设置在所述支架的顶侧，所述焊枪设置在所述移动杆的一端，所述焊接组件用于向所述焊枪提供焊丝以及焊接所需的保护气体，所述动力机构用于驱动所述移动杆移动；所述抓取装置包括两个抓取机构，所述抓取机构包括固定座以及设置在所述固定座上的移动座、驱动单元和设置在所述移动座上的卡钳，所述驱动单元用于驱动所述卡钳移动，所述卡钳用于抓取钢立柱。

2.根据权利要求1所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述定位臂包括水平梁、移动臂和压杆，所述水平梁固定在所述底座的上方，所述移动臂的底部设置在所述水平梁上，所述压杆可移动地设置在所述移动臂上。

3.根据权利要求2所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述伸缩杆包括固定端和连接端，所述伸缩杆的连接端设置于所述水平梁/所述支架上，所述伸缩杆的固定端设置有所述侧压轧辊。

4.根据权利要求3所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述侧压机构还包括设置在所述水平梁/所述支架上的移动电机，所述移动电机用于控制所述伸缩杆在水平方向的移动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述移动杆为L型杆，所述L型杆包括竖杆和横杆，所述竖杆的顶端可水平移动地设置在所述支架上，所述横杆的一端可竖向移动地设置在所述竖杆的底端，所述横杆的另一端连接有所述焊枪。

6.根据权利要求5所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述焊枪与所述横杆的端部铰接。

7.根据权利要求5所述的钢立柱的自动焊接设备，其特征在于，所述抓取装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制两个所述抓取机构的开启和关闭。

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