CN217942370U - 钢拱架自动加工焊接定位装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢拱架自动加工焊接定位装置，涉及钢拱架加工的技术领域，其包括放置弯拱型钢的放置台，放置台上设置有对弯拱型钢定位的定位组件，放置台的两侧设置有可移动的机架，机架上安装有对弯拱型刚的端部进行焊接的焊接机器人，机架侧壁上设置有放置钢拱架的端部的放置板，机架的侧壁还设置有放置端板的放置块、驱动放置块移动的第一驱动组件和驱动放置块转动的第二驱动组件，还包括压力传感器、第一光电传感器、第二光电传感器、倾角传感器、控制器，定位组件、第一驱动组件、第二驱动组件、压力传感器、第一光电传感器、第二光电传感器和倾角传感器、机架、焊接机器人均与控制器连接。本申请具有提高端板与弯拱型钢对接的准确性的效果。

Description

钢拱架自动加工焊接定位装置

技术领域

本申请涉及钢拱架加工的技术领域，尤其是涉及一种钢拱架自动加工焊接定位装置。

背景技术

在隧道开挖过程中，钢拱架是隧道初期支架结构中重要的组成部分，钢拱架的生产和质量关系到隧道的安全质量。

钢拱架一般由多个分段式弯拱型钢加工而成，弯拱型钢的两端需要焊接端板，才能拼接成钢拱架。

但是由于钢拱架的型号、尺寸多变，弯拱的误差大，在端板与弯拱型钢焊接过程中，可能使得端板与弯拱型钢对接不准确，从而使得弯拱型钢与端板的焊接位置不准确。

实用新型内容

为了提高端板与弯拱型钢对接的准确性，本申请提供一种钢拱架自动焊接定位装置。

本申请提供的一种钢拱架自动焊接定位装置采用如下的技术方案：

一种钢拱架自动加工焊接定位装置，包括放置弯拱型钢的放置台，所述放置台上设置有对弯拱型钢定位的定位组件，所述放置台的两侧设置有可移动的机架，所述机架上安装有对弯拱型刚的端部进行焊接的焊接机器人，所述机架侧壁上设置有放置钢拱架的端部的放置板，所述机架的侧壁还设置有放置端板的放置块、驱动所述放置块移动的第一驱动组件和驱动所述放置块转动的第二驱动组件；

还包括压力传感器，设置在放置台上，用于检测放置台上的弯拱型钢，向控制器发送压力检测信号；

第一光电传感器，设置在所述机架上，用于在所述定位组件对弯拱型钢进行定位后，检测弯拱型钢的端部至机架的距离，向控制器发送第一检测信号；

第二光电传感器，设置在所述放置块上，用于检测钢拱架的端部至所述放置块的距离，向控制器发送第二检测信号；

倾角传感器，设置在所述放置块上，用于检测钢拱架的端部的倾斜角度，向控制器发送第三检测信号；

所述控制器，用于接收压力检测信号，控制定位组件对弯拱型钢进行定位；在所述定位组件对弯拱型钢进行定位后，接收所述第一检测信号，控制机架移动，使得弯拱型钢的端部位于放置板上；在弯拱型钢的端部放置在放置板上后，接收所述第二检测信号和所述第三检测信号，启动第一驱动组件和第二驱动组件，使得端板与弯拱型钢的端部抵紧；

所述焊接机器人，用于在控制器控制所述第一驱动组件和第二驱动组件使端板与弯拱型钢的端部抵紧后，启动焊接；

所述定位组件、所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述压力传感器、所述第一光电传感器、所述第二光电传感器和所述倾角传感器、所述机架、所述焊接机器人均与所述控制器连接。

通过采用上述技术方案，利用定位组件将弯拱型钢定位在放置台上，然后通过第二驱动组件调整端板与弯拱型钢的端部的角度，之后通过第一驱动组件使得端板与弯拱型钢的端部抵紧，提高端板与弯拱型钢对接的准确性，从而提高了弯拱型钢与端板的焊接位置准确性。

可选的，所述放置台开设有空腔，所述定位组件位于所述空腔，所述定位组件包括第一电机，所述第一电机安装在所述空腔壁，所述第一电机的输出轴同轴固定连接有双向丝杠，所述双向丝杠转动连接在空腔壁，所述双向丝杠的两端螺纹连接有第一安装块，所述第一安装块上安装有对弯拱型钢定位的定位板和驱动定位板向上移动的驱动件。

通过采用上述技术方案，当需要对弯拱型钢进行定位时，启动驱动件，驱动件带动定位板向上移动至适当位置，然后启动第一电机，第一电机的输出轴转动带动双向丝杠转动，双向丝杠转动带动两个第一安装块相向移动，从而带动定位板对弯拱型钢进行定位，提高弯拱型钢放置在放置台上的稳定性。

可选的，所述定位件为液压缸。

可选的，所述定位板为弧形定位板。

通过采用上述技术方案，使用弧形定位板增大了定位板与弯拱型钢的接触面积，提高了定位板与弯拱型钢加紧的稳定性。

可选的，所述定位板靠近弯拱型钢的一面设置有橡胶垫。

通过采用上述技术方案，利用橡胶垫减少定位板对弯拱型钢进行加紧时损坏型钢的可能性。

可选的，所述空腔壁上开设有限位槽，所述定位组件还包括止转件，所述止转件与第一安装块固定连接，所述限位槽与止转件相适配。

通过采用上述技术方案，利用限位槽对止转件的限位作用，一定程度地阻止了第一安装块跟随双向丝杠进行周向转动的情况发生，通过止转件与限位槽的滑动配合，提高了第一安装块移动时的稳定性。

可选的，所述第一驱动组件包括第二电机，所述第二电机安装在所述机架侧壁，所述第二电机的输出轴同轴固定连接有单向丝杠，所述单向丝杠转动连接在所述机架侧壁，所述单向丝杠螺纹连接有第二安装块，所述放置块设置在所述第二安装块上。

可选的，所述第二安装块内部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出轴穿过所述第二安装块与所述放置块固定连接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用定位组件将弯拱型钢定位在放置台上，然后通过第二驱动组件调整端板与弯拱型钢的端部的角度，之后通过第一驱动组件使得端板与弯拱型钢的端部抵紧，提高端板与弯拱型钢对接的准确性，从而提高了弯拱型钢与端板的焊接位置准确性。

2.当需要对弯拱型钢进行定位时，启动驱动件，驱动件带动定位板向上移动至适当位置，然后启动第一电机，第一电机的输出轴转动带动双向丝杠转动，双向丝杠转动带动两个第一安装块相向移动，从而带动定位板对弯拱型钢进行定位，提高弯拱型钢放置在放置台上的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例钢拱架自动加工焊接定位装置的结构框图。

图2是本申请实施例钢拱架自动加工焊接定位装置的结构示意图。

图3是本申请实施例空腔的结构示意图。

图4是本申请实施例第一驱动组件的结构示意图。

图5是本申请实施例第二驱动组件的结构示意图。

图6是本申请实施例定位组件的结构示意图。

附图标记说明：1、放置台；11、空腔；12、限位槽；13、放置孔；14、滑动孔；2、定位组件；21、第一电机；22、双向丝杠；23、第一安装块；24、驱动件；25、定位板；26、止转件；3、机架；31、焊接机器人；32、放置板；33、放置块；34、滑轨；4、第一驱动组件；41、第二电机；42、单向丝杠；43、第二安装块；5、第二驱动组件；6、控制器；61、第一光电传感器；62、第二光电传感器；63、倾角传感器；64、压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢拱架自动加工焊接定位装置。参照图1、图2和图3，一种钢拱架自动加工焊接定位装置包括用于放置弯拱型钢的放置台1，放置台1内开设有空腔11，放置台1上设置有对弯拱型钢定位的定位组件2，定位组件2位于空腔11内，放置台1上还设置有用于检测弯拱型钢的压力传感器64；放置台1的两端分别设置有机架3，机架3的底端滑动,连接在滑轨34上且可沿滑轨34移动。

参照图4和图5，机架3的侧壁设置有放置端板的放置块33，端板竖直插接在放置块33上，机架3的侧壁还设置有驱动端板对准弯拱型钢的端部的第一驱动组件4和第二驱动组件5。机架3上设置有焊接机器人31，本申请实施例中，焊接机器人31为现有技术，本申请不再对其功能做具体详述，焊接机器人31可通过工业相机，自动查找端板与弯拱型钢的端部之间的焊缝，并自动调整焊接角度，焊接端板和钢拱架的端部。

参照图1，机架3靠近弯拱型钢的端部的一侧设置有第一光电传感器61，第一光电传感器61连接有控制器6；控制器6连接有第二光电传感器62和倾角传感器63，第二光电传感器62和倾角传感器63均位于放置块33上。另外，压力传感器64、定位组件2、第一驱动组件4、第二驱动组件5、机架3和焊接机器人31均与控制器6连接。

当压力传感器64检测到放置台1上的压力超过预设压力阈值时，向控制器6发送压力检测信号，控制器6响应于压力检测信号控制定位组件2对弯拱型钢进行定位；

当定位组件2对弯拱型钢进行定位后，第一光电传感器61检测弯弓型钢至机架3的距离，向控制器6发出第一检测信号；控制器6响应于第一检测信号控制机架3移动，使得弯拱型钢的端部位于放置板32上；

当弯拱型钢的端部位于放置板32上后，第二光电传感器62检测弯拱型钢的端部至放置块33的距离，向控制器6发送第二检测器信号，倾角传感器63检测弯拱型钢的端部与放置块33靠近弯拱型钢一面的倾斜角度，向控制器6发送第三检测信号，控制器6先响应于第三检测信号，启动第二驱动组件5，第二驱动组件5按照倾斜角度驱动放置块33转动，使得放置块33靠近弯拱型钢的一面正对准弯拱型钢的端部，然后控制器6响应于第二检测信号，启动第一驱动组件4，第一驱动组件4按照弯拱型钢的端部至放置块33的距离驱动放置块33移动，使得端板与弯拱型钢的端部抵紧；

当端板与弯拱型钢的端部抵紧后，控制器6控制焊接机器人31启动，焊接机器人31对弯拱型钢进行焊接。

利用定位组件2将弯拱型钢定位在放置台1上，然后通过第二驱动组件5调整端板与弯拱型钢的端部的角度，之后通过第一驱动组件4使得端板与弯拱型钢的端部抵紧，提高端板与弯拱型钢对接的准确性，从而提高了弯拱型钢与端板的焊接位置准确性。

参照图6，定位组件2包括用于对弯拱型钢侧壁加紧的两个定位板25，参照图3，放置台1上开设有供定位板25从空腔11穿出至放置台1上的放置孔13和滑动孔14，滑动孔14与放置孔13连通。

参照图3和图6，定位组件2还包括第一电机21，第一电机21安装在空腔11壁上，第一电机21的输出轴同轴固定连接有双向丝杠22，双向丝杆水平设置且双向丝杠22的转动连接在空腔11壁，双向丝杠22的两端螺纹连接有第一安装块23，第一安装块23上安装有驱动定位板25竖直移动的驱动件24，在本实施例中，驱动件24为液压缸，定位板25为弧形定位板25，增大了定位板25与弯拱型钢的接触面积，从而提高了定位板25与弯拱型钢加紧的稳定性，液压缸的竖直设置且液压缸的活塞杆与定位板25通过螺栓固定连接。

当需要对弯拱型钢进行定位时，首先启动液压缸，液压缸的活塞杆向上移动带动定位板25从空腔11中竖直向上穿过放置孔13移动至适当位置，然后，启动第一电机21，第一电机21的输出轴转动带动双向丝杠22转动，双向丝杠22转动带动两个第一安装块23相向移动，第一安装块23移动带动液压缸沿着滑动孔14移动，从而使得两个定位板25对弯拱型钢进行定位。

定位板25靠近弯拱型钢的一侧设置有橡胶垫，图中未示出，减少定位板25对弯拱型钢进行加紧时损坏型钢的可能性。

第一安装块23的侧壁还固定连接有止转件26，空腔11侧壁开设有与止转件26相适配的限位槽12，限位槽12的长度方向与双向丝杠22的长度方向一致，止转件26通过限位槽12移动设置在放置台1内。在本实施例中，止转件26为T型块，相应的，限位槽12为T型槽，利用T型块对T型槽的限位作用，一定程度地阻止了第一安装块23跟随双向丝杠22进行周向转动的情况发生；通过T型块与T型槽的滑动配合，提高了第一安装块23移动时的稳定性；另外，止转件26与限位槽12也可设置为其他形状，例如燕尾形、三角形等等，即能够达到第一安装块23跟随双向丝杠22周向转动的效果即可。

参照图4和图5，第一驱动组件4包括第二电机41，第二电机41安装在机架3侧壁，第二电机41的输出轴同轴固定连接有沿着机架3侧壁水平设置的单向丝杠42，单向丝杠42上螺纹连接有第二安装块43，放置端板的放置块33设置在第二安装块43上，第二安装块43的内部设置有驱动放置块33转动的第二驱动组件5，第二驱动组件5为第三电机，第三电机安装在第二安装块43内，第三电机的输出轴穿出第二安装块43的顶面与放置块33固定连接。

当需要将端板与对弯拱型钢对准时，首先启动第三电机，第三电机带动放置块33转动至适当位置，使得端板对准弯拱型钢的端部，然后启动第二电机41，第二电机41的输出轴转动带动第二安装块43移动，第二安装块43向靠近弯拱型钢的端部移动直至端板与弯拱型钢的端部抵紧。

本申请实施例一种钢拱架自动加工焊接定位装置的实施原理为：压力传感器64检测到放置台1上放置有弯拱型钢后，控制器6控制液压缸启动，液压缸的活塞杆向上移动带动定位板25从空腔11中竖直向上穿过放置孔13移动至适当位置，然后，控制器6控制第一电机21启动，第一电机21的输出轴转动带动双向丝杠22转动，使得定位板25对弯拱型钢进行加紧定位；

之后，第一光电传感器61检测机架3至弯拱型钢的端部的距离，控制器6控制机架3移动，使得弯拱型钢的端部位于放置板32上；

之后，倾角传感器63检测检测弯拱型钢的端部至放置块33靠近弯拱型钢一面的倾斜角度，控制器6控制第三电机启动，第三电机按照倾斜角度带动放置块33转动，使得端板对准弯拱型钢的端部；第二光电传感器62检测放置块33至弯拱型钢的端部的距离，控制器6控制第二电机41启动，第二电机41的输出轴转动带动放置块33移动直至端板与弯拱型钢的端部抵紧；

最后，控制器6控制焊接机器人31启动，焊接机器人31对弯拱型钢进行焊接。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：包括放置弯拱型钢的放置台（1），所述放置台（1）上设置有对弯拱型钢定位的定位组件（2），所述放置台（1）的两侧设置有可移动的机架（3），所述机架（3）上安装有对弯拱型刚的端部进行焊接的焊接机器人（31），所述机架（3）侧壁上设置有放置钢拱架的端部的放置板（32），所述机架（3）的侧壁还设置有放置端板的放置块（33）、驱动所述放置块（33）移动的第一驱动组件（4）和驱动所述放置块（33）转动的第二驱动组件（5）；

还包括压力传感器（64），设置在放置台（1）上，用于检测放置台（1）上的弯拱型钢，向控制器（6）发送压力检测信号；

第一光电传感器（61），设置在所述机架（3）上，用于在所述定位组件（2）对弯拱型钢进行定位后，检测弯拱型钢的端部至机架（3）的距离，向控制器（6）发送第一检测信号；

第二光电传感器（62），设置在所述放置块（33）上，用于检测钢拱架的端部至所述放置块（33）的距离，向控制器（6）发送第二检测信号；

倾角传感器（63），设置在所述放置块（33）上，用于检测钢拱架的端部的倾斜角度，向控制器（6）发送第三检测信号；

所述控制器（6），用于接收压力检测信号，控制定位组件（2）对弯拱型钢进行定位；在所述定位组件（2）对弯拱型钢进行定位后，接收所述第一检测信号，控制机架（3）移动，使得弯拱型钢的端部位于放置板（32）上；在弯拱型钢的端部放置在放置板（32）上后，接收所述第二检测信号和所述第三检测信号，启动第一驱动组件（4）和第二驱动组件（5），使得端板与弯拱型钢的端部抵紧；

所述焊接机器人（31），用于在控制器（6）控制所述第一驱动组件（4）和第二驱动组件（5）使端板与弯拱型钢的端部抵紧后，启动焊接；

所述定位组件（2）、所述第一驱动组件（4）、所述第二驱动组件（5）、所述压力传感器（64）、所述第一光电传感器（61）、所述第二光电传感器（62）和所述倾角传感器（63）、所述机架（3）、所述焊接机器人（31）均与所述控制器（6）连接。

2.根据权利要求1所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述放置台（1）开设有空腔（11），所述定位组件（2）位于所述空腔（11），所述定位组件（2）包括第一电机（21），所述第一电机（21）安装在所述空腔（11）壁，所述第一电机（21）的输出轴同轴固定连接有双向丝杠（22），所述双向丝杠（22）转动连接在空腔（11）壁，所述双向丝杠（22）的两端螺纹连接有第一安装块（23），所述第一安装块（23）上安装有对弯拱型钢定位的定位板（25）和驱动定位板（25）向上移动的驱动件（24）。

3.根据权利要求2所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述驱动件（24）为液压缸。

4.根据权利要求2所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述定位板（25）为弧形定位板（25）。

5.根据权利要求2或4所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述定位板（25）靠近弯拱型钢的一面设置有橡胶垫。

6.根据权利要求2所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述空腔（11）壁上开设有限位槽（12），所述定位组件（2）还包括止转件（26），所述止转件（26）与第一安装块（23）固定连接，所述限位槽（12）与止转件（26）相适配。

7.根据权利要求1所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述第一驱动组件（4）包括第二电机（41），所述第二电机（41）安装在所述机架（3）侧壁，所述第二电机（41）的输出轴同轴固定连接有单向丝杠（42），所述单向丝杠（42）转动连接在所述机架（3）侧壁，所述单向丝杠（42）螺纹连接有第二安装块（43），所述放置块（33）设置在所述第二安装块（43）上。

8.根据权利要求7所述的钢拱架自动加工焊接定位装置，其特征在于：所述第二驱动组件（5）包括第三电机，所述第三电机位于所述第二安装块（43）内部，所述第三电机的输出轴穿过所述第二安装块（43）与所述放置块（33）固定连接。

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