一种钢结构横梁自动焊接装置的制作方法

本发明涉及钢结构焊接，具体是涉及一种钢结构横梁自动焊接装置。

背景技术：

1、装配式钢结构体系是指按照统一、标准的建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。其特点是建筑质量轻、节能环保、施工速度快、工业化程度高等，能解决工业化水平低、房屋建造劳动生产率低以及传统房屋产品质量低等诸多问题。随着建筑钢结构制作技术的不断成熟发展，钢结构逐渐被广泛应用于大型的公共建筑与高层建筑中。钢结构建筑建设过程由简到难，结构形式也从单一性向复杂性突破，对钢结构的设计和加工制作提出了更高的要求。梁柱节点是装配式钢结构体系中最重要的节点，它直接影响着结构的施工速度以及装配化程度，在进行梁柱节点焊接时，通常把需要焊接的梁柱节点使用夹具固定，然后采用焊接器械手进行自动焊接，此种焊接方式高效且焊接精度高，但是当焊接一些比较复杂的梁柱节点时，传统的2轴或3轴机械手灵活度不够，就需要采用多轴机械手(如5轴机械手等)虽然采用更多轴的机械手能完成焊接，但是这样无疑就会增加了产业生产成本，因此需要一种新型焊接设备来解决上述问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种钢结构横梁自动焊接装置。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：1.一种钢结构横梁自动焊接装置，包括机架、设置于机架旁侧的机械臂和设置于机械臂上的焊枪，还包括第一翻转机构、第二翻转机构和夹持机构，第一翻转机构设置在机架上，第一翻转机构包括对称固定设置于机架上的限位板、转动设置于两个限位板之间的支撑板和摆动输出端，第二翻转机构包括转动设置于支撑板上的承载板和旋转输出端，承载板上设置有夹持机构，夹持机构包括有用于夹持焊接件的夹爪，摆动输出端用于使支撑板前后翻转，旋转输出端用于使承载板左右翻转。

3、进一步的，夹持机构包括固定设置于承载板上的支撑座、开设于支撑座上的滑移槽、转动设置于支撑座上的双向丝杆、对称滑动设置于滑移槽内的滑移块、同轴固定设置于双向丝杆一端的扭转把手、固定设置于每个滑移块上的安装架和固定设置于每个安装架上的连接板，每个连接板上设置有夹爪，每个滑移块与双向丝杆通过螺纹相连。

4、进一步的，每个夹爪包括对称设置于连接板上的限位盒，限位盒上对称开设有安装槽，每个安装槽内滑动设置有夹块，每个夹块上设置有压力弹簧，压力弹簧的两端连接夹块和安装槽内壁，每个夹块上设置有斜面。

5、进一步的，支撑座两侧对称固定设置有支架，每个支架上弹性滑动设置有滑杆，滑杆的端部固定设置有承托弧板。

6、进一步的，支撑板上对称设置有第一限位座，承载板底部对称固定设置有第一限位弧条，第一限位弧条与第一限位座一一对应且滑动配合。

7、进一步的，第二翻转机构还包括固定设置于承载板下方的传动齿盘、通过轴承座转动设置于支撑板上的传动轴、同轴固定设置于传动轴上的传动齿轮、同轴设置于传动齿轮旁侧且与传动轴固连的蜗轮、对称设置于传动轴两侧且与支撑板固连的限位架、转动设置于限位架上的蜗杆和固定设置于限位架上的驱动电机，传动齿轮与传动齿盘啮合，驱动电机的输出轴与蜗杆同轴固连，传动齿盘即为第二翻转机构的旋转输出端。

8、进一步的，第一翻转机构包括固定设置于支撑板下方的转接板、一端与转接板铰接相连的传动杆、固定设置于机架上的定位架、固定设置于定位架上的长轴气缸、对称固定设置于支撑板底部的第二限位弧条和对称固定设置于机架上的第二限位座，传动杆的另一端与长轴气缸的输出轴相连，第二限位弧条与第二限位座一一对应且滑动相连，转接板即为第一翻转机构的摆动输出端。

9、进一步的，第一翻转机构还包括固定设置于机架上的定位滑轨、滑动设置于定位滑轨上的滑行架、开设于转接板上的调节滑道、滑动设置于调节滑道内的调节块、转动设置于滑行架上的螺纹杆、固定设置于滑行架上的伺服电机、开设于滑行架上的定位滑槽和固定设置于传动杆另一端的转接座，转接座与定位滑槽滑动配合，伺服电机的输出轴与螺纹杆同轴固连，转接座与螺纹杆通过螺纹相连，长轴气缸的输出轴与滑行架固连，调节块与传动杆的一端转动相连，调节滑道的长度方向与转接板长度方向一致。

10、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

11、其一：本装置通过对现有的焊接夹具进行改进，使得夹具能够根据焊接需要进行自动调节焊接件位置，提高焊接效率，节省了产业生产成本，使得原本在焊接复杂的梁柱节点时，只需要简单的传动机械臂就能完成工作；

12、其二：本装置纯机械式结构，使得装置使用寿命增长，进一步节约生产成本；

13、其三：本装置利用螺纹自锁原理以及蜗轮和蜗杆之间的自锁原理，确保装置调节焊接件到某个角度时，可以使焊接件保持稳定。

技术特征：

1.一种钢结构横梁自动焊接装置，包括机架(41)、设置于机架(41)旁侧的机械臂(1)和设置于机械臂(1)上的焊枪(2)，其特征在于，还包括第一翻转机构、第二翻转机构和夹持机构，第一翻转机构设置在机架(41)上，第一翻转机构包括对称固定设置于机架(41)上的限位板(31)、转动设置于两个限位板(31)之间的支撑板(21)和摆动输出端，第二翻转机构包括转动设置于支撑板(21)上的承载板(3)和旋转输出端，承载板(3)上设置有夹持机构，夹持机构包括有用于夹持焊接件的夹爪(11)，摆动输出端用于使支撑板(21)前后翻转，旋转输出端用于使承载板(3)左右翻转。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，夹持机构包括固定设置于承载板(3)上的支撑座(4)、开设于支撑座(4)上的滑移槽(5)、转动设置于支撑座(4)上的双向丝杆(6)、对称滑动设置于滑移槽(5)内的滑移块(8)、同轴固定设置于双向丝杆(6)一端的扭转把手(7)、固定设置于每个滑移块(8)上的安装架(9)和固定设置于每个安装架(9)上的连接板(10)，每个连接板(10)上设置有夹爪(11)，每个滑移块(8)与双向丝杆(6)通过螺纹相连。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，每个夹爪(11)包括对称设置于连接板(10)上的限位盒(12)，限位盒(12)上对称开设有安装槽(13)，每个安装槽(13)内滑动设置有夹块(14)，每个夹块(14)上设置有压力弹簧(15)，压力弹簧(15)的两端连接夹块(14)和安装槽(13)内壁，每个夹块(14)上设置有斜面。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，支撑座(4)两侧对称固定设置有支架(16)，每个支架(16)上弹性滑动设置有滑杆(17)，滑杆(17)的端部固定设置有承托弧板(18)。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，支撑板(21)上对称设置有第一限位座(22)，承载板(3)底部对称固定设置有第一限位弧条(19)，第一限位弧条(19)与第一限位座(22)一一对应且滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，第二翻转机构还包括固定设置于承载板(3)下方的传动齿盘(20)、通过轴承座转动设置于支撑板(21)上的传动轴(23)、同轴固定设置于传动轴(23)上的传动齿轮(24)、同轴设置于传动齿轮(24)旁侧且与传动轴(23)固连的蜗轮(25)、对称设置于传动轴(23)两侧且与支撑板(21)固连的限位架(26)、转动设置于限位架(26)上的蜗杆(27)和固定设置于限位架(26)上的驱动电机(28)，传动齿轮(24)与传动齿盘(20)啮合，驱动电机(28)的输出轴与蜗杆(27)同轴固连，传动齿盘(20)即为第二翻转机构的旋转输出端。

7.根据权利要求6所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，第一翻转机构包括固定设置于支撑板(21)下方的转接板(42)、一端与转接板(42)铰接相连的传动杆(32)、固定设置于机架(41)上的定位架(35)、固定设置于定位架(35)上的长轴气缸(36)、对称固定设置于支撑板(21)底部的第二限位弧条(29)和对称固定设置于机架(41)上的第二限位座(30)，传动杆(32)的另一端与长轴气缸(36)的输出轴相连，第二限位弧条(29)与第二限位座(30)一一对应且滑动相连，转接板(42)即为第一翻转机构的摆动输出端。

8.根据权利要求7所述的一种钢结构横梁自动焊接装置，其特征在于，第一翻转机构还包括固定设置于机架(41)上的定位滑轨(34)、滑动设置于定位滑轨(34)上的滑行架(37)、开设于转接板(42)上的调节滑道(43)、滑动设置于调节滑道(43)内的调节块(44)、转动设置于滑行架(37)上的螺纹杆(38)、固定设置于滑行架(37)上的伺服电机(39)、开设于滑行架(37)上的定位滑槽(40)和固定设置于传动杆(32)另一端的转接座(33)，转接座(33)与定位滑槽(40)滑动配合，伺服电机(39)的输出轴与螺纹杆(38)同轴固连，转接座(33)与螺纹杆(38)通过螺纹相连，长轴气缸(36)的输出轴与滑行架(37)固连，调节块(44)与传动杆(32)的一端转动相连，调节滑道(43)的长度方向与转接板(42)长度方向一致。

技术总结
本发明涉及钢结构焊接技术领域，具体是涉及一种钢结构横梁自动焊接装置包括机架、设置于机架旁侧的机械臂和设置于机械臂上的焊枪，还包括第一翻转机构、第二翻转机构和夹持机构，第一翻转机构设置在机架上，第一翻转机构包括对称固定设置于机架上的限位板、转动设置于两个限位板之间的支撑板和摆动输出端，第二翻转机构包括转动设置于支撑板上的承载板和旋转输出端，承载板上设置有夹持机构，夹持机构包括有用于夹持焊接件的夹爪，摆动输出端用于使支撑板前后翻转，旋转输出端用于使承载板左右翻转，本装置能在焊接时根据生产需要自动使焊接件进行前后以及左右翻转，提高焊接效率，减少生产成本。

技术研发人员：王理光,高明亚
受保护的技术使用者：山东顺隆钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10