CN220592001U - 一种型钢装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接技术领域，鉴于现有的型钢装配机存在通用性差的问题，本实用新型公开了一种型钢装配装置，该装置包括伸缩支撑组件，用于支撑腹板和翼板；伸缩顶紧组件，设置在所述伸缩支撑组件两侧，以使所述翼板和所述腹板紧密接触；数显光栅尺，配置在所述伸缩支撑组件上，用于测量所述伸缩支撑组件的伸缩行程；焊接组件，用于使所述翼板和所述腹板焊接成一体；控制组件，用于控制伸缩支撑组件、伸缩顶紧组件和焊接组件的工作。该装置可适应各种H型、T型或箱型结构件的装配，适用范围广。

Description

一种型钢装配装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种型钢装配装置。

背景技术

在大型钢结构制造领域，经常采用各种H型、T型或箱型结构杆件。H型钢一般有等高截面的标准型、变高截面单斜坡型和变高截面双斜坡型几种。H型钢由上翼板、腹板、下翼板装配焊接而成，根据结构需要上下翼板也可以不等宽。箱型结构杆件由底板、腹板、隔板、顶板装配焊接而成，根据结构需要底、腹、隔、顶板也可以分别不等宽（比如：梯形结构箱型杆件）。

传统的H型钢装配方法，基本都是采用直立门式H型钢装配机、直立门式组焊矫一体机、卧式型钢装配机等方式。但在实际使用过程中，存在下列问题：

（1）直立门式H型钢装配机、直立门式组焊矫一体机装配过程是：首先把一块翼板与腹板装配成倒T型状态，然后用吊车把工件吊回来，翻转180度成T型状态，再与另一块翼板进行二次装配。

这种装配方式存在的问题是：操作人员执行动作较多，处理时间长，人效很低；工件翻转时安全性差。对于单斜坡、双斜坡型H型钢或箱型杆件无法装配，设备通用性差，设备利用率低。

（2）卧式型钢装配机装配过程是：将两块翼板和腹板分别吊装平放在各自位置；利用腹板顶升机构将腹板升高到H型钢状态中心高度位置；利用电磁铁翻转机构将翼板吸住并翻转90度，利用顶紧液压缸将翼板与腹板顶紧；利用输送辊道将还未点焊固定的三块板同时移送到点焊位置；在输送辊道的配合下逐一对翼板与腹板进行点焊固定。

这种装配方式存在的问题是：未点焊固定的三块板同时移送过程中，翼板电磁铁必须断电（否则无法输送），电磁铁断电后翼板与腹板容易在移动过程中因不同步而跑位，导致翼板与腹板装配位置尺寸变化而返工，生产效率大幅度降低。对于T型杆件、单斜坡/双斜坡型H型或箱型杆件无法装配，设备通用性差，设备利用率低。

实用新型内容

鉴于上述现有的型钢装配装置存在通用性差的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种型钢装配装置，该装置适用范围广，可适应各种各种H型、T型或箱型结构件的装配。

为实现上述目的，本实用新型采用下列技术方案：

一种型钢装配装置，包括伸缩支撑组件，用于支撑腹板和翼板；伸缩顶紧组件，设置在所述伸缩支撑组件两侧，以使所述翼板和所述腹板紧密接触；数显光栅尺，配置在所述伸缩支撑组件上，用于测量所述伸缩支撑组件的伸缩行程；焊接组件，用于使所述翼板和所述腹板焊接成一体；控制组件，用于控制伸缩支撑组件、伸缩顶紧组件和焊接组件的工作。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述伸缩支撑组件有两个；每个所述伸缩支撑组件均包括安装座；第一伸缩支撑机构，设置在所述安装座上，用于支撑所述腹板；第二伸缩支撑机构，设置在所述安装座上，并位于所述第一伸缩支撑机构的外侧，用于支撑所述翼板。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述伸缩支撑组件还包括第一导轨和第一移动驱动机构；其中，所述安装座滑动安装在所述第一导轨上，并在所述第一移动驱动机构的作用下移动。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述第一伸缩支撑机构的顶部设有电磁铁。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述伸缩顶紧组件包括底座，可滑动安装在所述第一导轨上，并和所述第一导轨的地梁可拆卸连接；伸缩顶紧机构，安装在所述底座上。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述伸缩顶紧组件还包括立柱；所述立柱可旋转安装在所述底座上；所述伸缩顶紧机构安装在所述立柱的顶部。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述第一伸缩支撑机构、第二伸缩支撑机构和伸缩顶紧机构均为液压缸。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述焊接组件包括门型架；固定座，设置在所述门型架上；机械臂，设置在所述固定座上；焊枪，设置在所述机械臂的端部；送丝机，设置在所述固定座上，并和所述焊枪通过送丝机构连接。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述门型架的横梁上设有第二导轨和第二移动驱动机构；所述第二导轨和所述伸缩顶紧组件的连线平行；

其中，所述固定座滑动安装在所述第二导轨上，并在所述第二移动驱动机构的作用下作往返运动。

在本实用新型公开的其中一个技术方案中，所述焊接组件还包括第三导轨和第三移动驱动机构；所述第三导轨设置在所述伸缩顶紧组件连线的两端；其中，所述门型架滑动安装在所述第三导轨上，并在所述第三移动驱动机构的作用下移动。

通过以上说明可知，本实用新型的有益效果是：

该装置自动化程度高，操作简单；且通过数显光栅尺控制第一伸缩支撑机构和第二伸缩支撑机构的伸缩行程，从而可适应各种H型、T型或箱型结构件的装配，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装配H型结构件的状态示意图。

图2为图1的局部放大结构示意图。

图3为本实用新型的焊接组件的结构示意图。

图4为图3的局部放大结构示意图。

图5为本实用新型的俯视结构示意图。

图6为本实用新型装配箱型结构件的状态示意图。

附图标记：

1-焊接组件；11-门型架；111-第二导轨；112-凸台；113-齿轮；12-固定座；121-滚轮；13-送丝机；14-机械臂；15-焊枪；16-第三导轨；161-齿条；17-电机；

2-伸缩支撑组件；21-第一导轨；22-安装座；23-第一伸缩支撑机构；24-第二伸缩支撑机构；25-第三伸缩支撑机构；

3-伸缩顶紧组件；31-底座；32-伸缩顶紧机构；

4-控制组件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

本实用新型实施例公开了一种型钢装配装置，其结构如附图1～附图6所示，包括焊接组件1、伸缩支撑组件2、伸缩顶紧组件3和控制组件4。

具体地，伸缩支撑组件2包括第一导轨21、滑动安装在所述第一导轨21上的安装座22、安装在安装座22上用于支撑腹板的第一伸缩支撑机构23、设置在第一伸缩支撑组件23一侧，用于支撑翼板的第二伸缩支撑机构24、用于测量第一伸缩支撑机构23及第二伸缩支撑机构24伸缩行程的数显光栅尺（附图未示出）。

顶紧组件3设置在第一导轨21的两端附近，其包括底座31和伸缩顶紧机构32。

焊接组件1包括门型架11、固定座12、送丝机13、机械臂14、焊枪15和第二移动驱动机构（附图未示出）。其中，门型架11的横梁上设有和第一导轨21平行设置的第二导轨111；固定座12滑动安装在门型架11上；机械臂14安装在固定座12上；焊枪15设置在机械臂14的端部，并随机械臂14作水平旋转运动；送丝机13安装在固定座12上，并通过送丝机构向焊枪15送丝；第二移动驱动机构用于驱动固定座12在第二导轨111作往返移动。

控制组件4用于控制整个装置的工作，并能根据数显光栅尺的信息控制第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构24的伸缩动作。

在进行型钢装配时，通过控制组件4控制第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构24移动至预设位置，并根据数显光栅尺控制第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构24快速伸缩到预设位置；随后，吊装腹板并水平放置在第一伸缩支撑机构23上，再吊装翼板竖直放置在第二支撑机构24上；然后，利用伸缩顶紧机构32横向移动使翼板和腹板紧密接触；最后，通过第二移动驱动机构和机械臂14的共同作用下实现焊枪15的移动，从而对翼板和腹板进行焊接，完成型钢的装配。

通过上述结构，可适应各种H型、T型或箱型结构件的装配，适用范围广；且自动化程度较高，对操作者的经验要求低。

在本实施例中，第一伸缩支撑机构23、第二伸缩支撑机构24和伸缩顶紧机构32为液压缸。可以理解的是，对于本领域技术人员来说，很容易想到其他伸缩机构，如电动伸缩杆等等，本实施例并不以此为限。

第一伸缩支撑机构23的顶部设有电磁铁，从而通过电磁铁的吸合力将腹板锁定在第一伸缩支撑机构23上，以提高装配精度。

更具体地，伸缩支撑组件2还包括若干设置在第一伸缩支撑机构23和第二支撑机构24之间的第三伸缩支撑机构25，其目的是提高腹板的稳固性。

为确保伸缩顶紧机构32和翼板保持垂直，保证装配精度，顶紧组件3还具有安装在底座31上并可旋转的立柱33，且伸缩顶紧机构32安装在立柱33上，从而可根据需要立柱33，使伸缩顶紧机构32和翼板处于垂直状态。

在一些实施例中，焊接组件1还包括第三导轨16和第三移动驱动机构；第三轨道16设置在第一导轨21的两端，并和第一导轨21垂直布置。其中，门型架11的两个侧梁分别滑动安装在第三导轨16上。

在本实施例中，如附图2所示，第三移动驱动机构为齿条齿轮传动机构。具体地，第三导轨16上设有齿条161，门型架11的底部设有齿条161配合的齿轮113，齿轮113由电机驱动。可以理解的是，还可采用其他驱动机构，如电机驱动等等，本实施例不以此为限。

更具体地，如附图5所示，伸缩支撑组件2和伸缩顶紧组件3形成配合结构，配合结构沿第三导轨16的长度方向线性阵列，从而可实现连续工作，有利于提高工作效率。

作为上述实施例的具体实施方式，如附图3所示，门型架11的横梁的上下两侧设有第二导轨111；固定座12上设有和第二导轨111滑动配合的滚轮121，并由电机17驱动。可以理解的是，本实施例还可采用其他直线移动机构，如滚珠丝杆、气缸单元和液压单元等，本实施例并不以此为限。

更具体地，门型架11的横梁的前后两侧还设有和固定座12滑动配合的凸台112，从而和第二轨道111一起对固定座12的移动进行上、下、左、右4个方向的限位。

顶紧组件3的底座31滑动安装在第一导轨21上，并在工作时，通过紧固螺栓和第一导轨21的地梁连接成一体。从而可根据腹板的宽度调节顶紧组件3之间的水平距离，并能防止顶紧组件3发生位移。

本实用新型实施例的工作原理是：

（1）在进行型钢装配时，通过控制组件4控制安装座22移动，从而带动第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构移动至预设位置后，根据数显光栅尺控制第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构24快速伸缩到预设位置；

（2）吊装腹板并水平放置在第一伸缩支撑机构23上，并接通电磁铁的电源，再吊装翼板竖直放置在第二支撑机构24上；

（3）利用伸缩顶紧机构32的动作，使翼板和腹板紧密接触；

（4）通过第三移动驱动机构驱动门型架11移动至装配区域；并通过第二移动驱动机构和机械臂14的共同作用下实现焊枪15的移动，从而对翼板和腹板进行焊接，完成型钢的装配。

通过以上说明可知，本实用新型实施例的有益效果是：

该装置自动化程度高，操作简单；且通过数显光栅尺控制第一伸缩支撑机构23和第二伸缩支撑机构24的伸缩行程，从而可适应各种H型、T型或箱型结构件的装配，适用范围广。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种型钢装配装置，其特征在于，包括：

伸缩支撑组件，用于支撑腹板和翼板；

伸缩顶紧组件，设置在所述伸缩支撑组件两侧，以使所述翼板和所述腹板紧密接触；

数显光栅尺，配置在所述伸缩支撑组件上，用于测量所述伸缩支撑组件的伸缩行程；

焊接组件，用于使所述翼板和所述腹板焊接成一体；

控制组件，用于控制伸缩支撑组件、伸缩顶紧组件和焊接组件的工作。

2.根据权利要求1所述的型钢装配装置，其特征在于，所述伸缩支撑组件有两个；每个所述伸缩支撑组件均包括：

安装座；

第一伸缩支撑机构，设置在所述安装座上，用于支撑所述腹板；

第二伸缩支撑机构，设置在所述安装座上，并位于所述第一伸缩支撑机构的外侧，用于支撑所述翼板。

3.根据权利要求2所述的型钢装配装置，其特征在于，所述伸缩支撑组件还包括第一导轨和第一移动驱动机构；其中，所述安装座滑动安装在所述第一导轨上，并在所述第一移动驱动机构的作用下来回移动。

4.根据权利要求2所述的型钢装配装置，其特征在于，所述第一伸缩支撑机构的顶部设有电磁铁。

5.根据权利要求3所述的型钢装配装置，其特征在于，所述伸缩顶紧组件包括：底座，可滑动安装在所述第一导轨上，并和所述第一导轨的地梁可拆卸连接；

伸缩顶紧机构，安装在所述底座上。

6.根据权利要求5所述的型钢装配装置，其特征在于，所述伸缩顶紧组件还包括立柱；所述立柱可旋转安装在所述底座上；所述伸缩顶紧机构安装在所述立柱的顶部。

7.根据权利要求5所述的型钢装配装置，其特征在于，所述第一伸缩支撑机构、第二伸缩支撑机构和伸缩顶紧机构均为液压缸。

8.根据权利要求1所述的型钢装配装置，其特征在于，所述焊接组件包括：

门型架；

固定座，设置在所述门型架上；

机械臂，设置在所述固定座上；

焊枪，设置在所述机械臂的端部；

送丝机，设置在所述固定座上，并和所述焊枪通过送丝机构连接。

9.根据权利要求8所述的型钢装配装置，其特征在于，所述门型架的横梁上设有第二导轨和第二移动驱动机构；所述第二导轨和所述伸缩顶紧组件的连线平行；

其中，所述固定座滑动安装在所述第二导轨上，并在所述第二移动驱动机构的作用下作往返运动。

10.根据权利要求8或9所述的型钢装配装置，其特征在于，所述焊接组件还包括第三导轨和第三移动驱动机构；所述第三导轨设置在所述伸缩顶紧组件连线的两端；其中，所述门型架滑动安装在所述第三导轨上，并在所述第三移动驱动机构的作用下来回移动。