一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统的制作方法

本发明涉及钢结构加工技术领域，具体提出了一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统。

背景技术：

钢管结构在进行对接焊接时，一种可以采用平口对接焊接的方式进行焊接加工，该方式焊接的钢管件适用于对结构强度要求不高的场合，另一种可以采用v形坡口咬合焊接的方式进行焊接加工，该方式焊接的钢管件适用于对结构强度要求更高的场合；一般在第二种焊接加工方式前，需要对钢管的端口进行v形坡口的切割，常常采用人工进行切割，而人工切割的方式存在较大的误差，使得待对接的两个钢管的v形坡口端无法正常咬合或出现咬合后间隙较大不利于进行下一步的焊接。

基于上述问题，本发明提供了一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统，用于解决上述背景技术中提到的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统，包括工作台、剪式支撑组件、张角调节机构、坡口切割机构和支撑夹紧机构，所述支撑夹紧机构设置在所述工作台上用于支撑夹紧钢管；其中：

所述剪式支撑组件包括环形导轨、一号支撑臂和二号支撑臂，所述环形导轨固定安装在所述工作台上端面上，所述一号支撑臂和所述二号支撑臂均铰接设置在所述环形导轨的圆心处，所述环形导轨的圆心均为所述一号支撑臂和所述二号支撑臂的长度等分点，且所述一号支撑臂和所述二号支撑臂均旋转安装在所述环形导轨上；

所述张角调节机构设置在所述工作台上，所述张角调节机构用于调节所述一号支撑臂与所述二号支撑臂之间的张角；

所述一号支撑臂和所述二号支撑臂上均安装有两个所述坡口切割机构，所述一号支撑臂上的两个所述坡口切割机构和所述二号支撑臂上的两个所述坡口切割机构均分布在铰接轴两侧相对设置，位于所述一号支撑臂的两个所述坡口切割机构与位于所述二号支撑臂上的两个所述坡口切割机构一一对应镜像设置；所述坡口切割机构包括滑动导轨、进给气缸、滑动安装座和切割电机，所述滑动导轨固定安装在所述一号支撑臂上端面上或所述二号支撑臂上端面上，所述滑动导轨的导向方向沿所述环形导轨的径向，所述进给气缸水平固定安装在所述滑动导轨外侧壁上，所述滑动安装座滑动安装在所述滑动导轨上，且所述滑动安装座与所述进给气缸的输出端固定连接，所述切割电机通过电机固定板固定安装在所述滑动安装座上，所述切割电机的输出轴上设有切割盘，所述切割盘位于所述环形导轨的径向位置上。

优选的，所述张角调节机构包括立板、调节气缸和两个连杆，所述立板固定安装在所述工作台上，所述调节气缸固定安装在所述立板侧壁上，两个所述连杆一端均铰接设置在所述调节气缸的输出端，其中一个所述连杆的另一端与所述一号支撑臂铰接，另一个所述连杆的另一端与所述二号支撑臂铰接。

优选的，所述支撑夹紧机构包括承托台、龙门架、夹紧气缸和下压夹板，所述承托台固定安装在所述工作台上端面上，所述承托台上端面上设有圆弧状的限位承托槽，所述限位承托槽的圆弧所在圆的中心轴位于镜像设置的两个所述坡口切割机构的镜像对称面上，所述龙门架固定安装在所述承托台上端面上，所述夹紧气缸竖直固定安装在所述龙门架的顶端，所述下压夹板与所述夹紧气缸的输出端固定连接，所述下压夹板位于所述限位承托槽的正上方，所述下压夹板的夹紧口呈等腰梯形状。

优选的，所述一号支撑臂的底端转动设置有两个一号球头销，所述二号支撑臂的底端转动设置有两个二号球头销，所述一号球头销和所述二号球头销均与所述环形导轨滚动接触。

优选的，在所述工作台上位于所述环形导轨的内圆环区域内设有两个扇环状的废料口，两个所述废料口关于镜像对称设置的两个所述坡口切割机构的镜像对称面对称设置。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明提供了一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统，根据钢管所要切割成型的v形坡口v形夹角的大小，通过设置的张角调节机构可对剪式支撑组件中一号支撑臂和二号支撑臂的张角进行调节使其对应，通过设置的支撑夹紧机构可对钢管进行夹紧固定，通过两组镜像设置的坡口切割机构可分别针对两个咬合对接的钢管v形尖头和v形槽进行切割成型，综上所述，本发明提供的机械可在确定夹角的情况下，对钢管件的v形焊接坡口进行自动成型加工，提高了切割的精度，保证了两个对接钢管焊接坡口接头对接的准确性，便于进行下一步的焊接加工。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统在一视角下的立体结构示意图；

图2是本发明提供的一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统在另一个视角下的立体结构示意图；

图3是本发明提供的一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统的俯视图；

图4是本发明提供的一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统的正视图；

图5是本发明提供的一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统的侧视图。

图中：1、工作台；11、废料口；2、剪式支撑组件；21、环形导轨；22、一号支撑臂；221、一号球头销；23、二号支撑臂；231、二号球头销；3、张角调节机构；31、立板；32、调节气缸；33、连杆；4、坡口切割机构；41、滑动导轨；42、进给气缸；43、滑动安装座；44、切割电机；441、切割盘；5、支撑夹紧机构；51、承托台；511、限位承托槽；52、龙门架；53、夹紧气缸；54、下压夹板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-5所示，一种钢结构对接焊缝坡口结构切割成型系统，包括工作台1、剪式支撑组件2、张角调节机构3、坡口切割机构4和支撑夹紧机构5，支撑夹紧机构5设置在工作台1上用于支撑夹紧钢管；

剪式支撑组件2包括环形导轨21、一号支撑臂22和二号支撑臂23，环形导轨21焊接固定安装在工作台1上端面上，一号支撑臂22和二号支撑臂23均铰接设置在环形导轨21的圆心处，环形导轨21的圆心均为一号支撑臂22和二号支撑臂23的长度等分点，且一号支撑臂22和二号支撑臂23均旋转安装在环形导轨21上；一号支撑臂22的底端转动设置有两个一号球头销221，二号支撑臂23的底端转动设置有两个二号球头销231，一号球头销221和二号球头销231均与环形导轨21滚动接触。一号支撑臂22和二号支撑臂23在进行张角调节的过程中始终绕环形导轨21中心转动，并与环形导轨21旋转滚动接触。

张角调节机构3设置在工作台1上，张角调节机构3用于调节一号支撑臂22与二号支撑臂23之间的张角；张角调节机构3包括立板31、调节气缸32和两个连杆33，立板31焊接固定安装在工作台1上，调节气缸32通过螺栓固定安装在立板31侧壁上，两个连杆33一端均铰接设置在调节气缸32的输出端，其中一个连杆33的另一端与一号支撑臂22铰接，另一个连杆33的另一端与二号支撑臂23铰接。

根据钢管所要切割形成的坡口的v形夹角的大小，通过张角调节机构3对剪式支撑组件2进行相应的调节，具体的，通过启动调节气缸32，从而通过两个连杆33带动一号支撑臂22和二号支撑臂23绕中心铰接点转动，继而实现对一号支撑臂22和二号支撑臂23张角的调节，使得完成调节后图2中所示的夹角a与坡口v形夹角大小相等，而设置在一号支撑臂22和二号支撑臂23上两组相对设置的坡口切割机构4对应随之相等。

支撑夹紧机构5包括承托台51、龙门架52、夹紧气缸53和下压夹板54，承托台51焊接固定安装在工作台1上端面上，承托台51上端面上设有圆弧状的限位承托槽511，限位承托槽511的圆弧所在圆的中心轴位于镜像设置的两个坡口切割机构4的镜像对称面上，龙门架52焊接固定安装在承托台51上端面上，夹紧气缸53通过螺丝竖直固定安装在龙门架52的顶端，下压夹板54与夹紧气缸53的输出端固定连接，下压夹板54位于限位承托槽511的正上方，下压夹板54的夹紧口呈等腰梯形状。

待切割的钢管将平放在限位承托槽511上，并通过启动夹紧气缸53带动下压夹板54下降对钢管进行夹紧，因为一号支撑臂22和二号支撑臂23的铰接中心点刚好位于两个切割盘441的交汇位置，因此待切割的钢管的前端口应于该铰接中心点齐平。

一号支撑臂22和二号支撑臂23上均安装有两个坡口切割机构4，一号支撑臂22上的两个坡口切割机构4和二号支撑臂23上的两个坡口切割机构4均分布在铰接轴两侧相对设置，位于一号支撑臂22的两个坡口切割机构4与位于二号支撑臂23上的两个坡口切割机构4一一对应镜像设置；坡口切割机构4包括滑动导轨41、进给气缸42、滑动安装座43和切割电机44，滑动导轨41焊接固定安装在一号支撑臂22上端面上或二号支撑臂23上端面上，滑动导轨41的导向方向沿环形导轨21的径向，进给气缸42通过螺栓水平固定安装在滑动导轨41外侧壁上，滑动安装座43滑动安装在滑动导轨41上，且滑动安装座43与进给气缸42的输出端固定连接，切割电机44通过电机固定板固定安装在滑动安装座43上，切割电机44的输出轴上设有切割盘441，切割盘441位于环形导轨21的径向位置上。

两个相互咬合对接焊接的钢管，其中一个钢管的坡口为v形尖头结构，靠近支撑夹紧机构5的两个坡口切割机构4将用于该坡口的切割成型，另一个钢管的坡口为v形槽结构，远离支撑夹紧机构5的两个坡口切割机构4将用于该坡口的切割成型，坡口切割机构4在进行坡口切割时，一方面启动切割电机44实现切割盘441的旋转，另一方面进给气缸42将通过推动滑动安装座43向着靠近一号支撑臂22铰接中心的位置运动，从而通过切割盘441对完成夹紧后的钢管进行端口位置的坡口切割。

在工作台1上位于环形导轨21的内圆环区域内设有两个扇环状的废料口11，两个废料口11关于镜像对称设置的两个坡口切割机构4的镜像对称面对称设置。完成切割后产生的废料将从废料口11自动落下。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。