CN101941127A - 波纹腹板h型钢焊割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波纹腹板H型钢焊割设备，它包括有支承底架、输送链、左夹紧架、右夹紧架、机器人导轨、两套机器人焊割***，其中，输送链、左夹紧架、右夹紧架安装于支承底架上，机器人导轨分别安装于左夹紧架和右夹紧架上，两套机器人焊割***则分别与左夹紧架和右夹紧架上的机器人导轨配合。本发明的有益效果在于：(1)其外形美观，调整灵活，自动化程度高；(2)工件输送、夹紧、焊割全部自动化控制，两侧焊割机器人***同时焊接，设备工作效率很高；(3)波纹腹板与两侧翼板角焊缝焊接前由激光扫描***对波纹腹板的波纹形状进行三维数据扫描，通过计算机进行数据转换后，由机器人实行全自动跟踪焊接，焊缝质量可以得到良好的保证。

Description

波纹腹板H型钢焊割设备
技术领域：
本发明涉及一种用于加工波纹腹板H型钢的拼装焊割设备。
背景技术：
波纹腹板H型梁是一种建材领域的新生产物，尚未批量投入实际的应用。现在使用的H型梁普遍采用的是热轧工字梁、热轧H型钢和焊接H型钢。传统的工字钢和H型钢用钢量大，且受工艺限制，腹板抗屈曲能力较低，所以需要增加腹板厚度。而焊接H型钢由于腹板的高度比受到限制，其腹板厚度一般也较厚，造成用钢量过大。此外，焊接H型钢在使用时，还需要采取特殊的技术措施，比如加劲肋或者是利用腹板屈曲后强度等，设计和施工都较为复杂。
波纹腹板H型钢是针对现有H型梁的不足之处而开发的新产品，它在保证H型钢同等强度下大大降低用钢量，减轻自重，是普通H型钢的理想替代品。但是由于波纹腹板沿长度方向是呈波浪形排列的，这就对产品生产工艺提出了较高的要求，采用手工焊接的话不仅效率低下，而且焊接质量也不易控制。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种波纹腹板H型钢焊接设备，它具有设计合理、工作稳定、焊割效率高、且H型钢的规格调整方便的特点。
为实现上述目的，本发明的波纹腹板H型钢焊割设备包括有支承底架、输送链、左夹紧架、右夹紧架、机器人导轨、两套机器人焊割***，其中，输送链、左夹紧架、右夹紧架安装于支承底架上，机器人导轨分别安装于左夹紧架和右夹紧架上，两套机器人焊割***则分别与左夹紧架和右夹紧架上的机器人导轨配合。
作为上述技术方案的优选，所述的左夹紧架和右夹紧架分别由一台伺服减速电机驱动，并通过同步轴和齿轮齿条机构实现横向移动。
作为上述技术方案的优选，所述的输送链为两条，并纵向并行独立排列，通过同步轴同步输送工件。
作为上述技术方案的优选，所述的输送链通过减速电机、同步轴、丝杆螺母实现横向间距的调节。
作为上述技术方案的优选，所述的左夹紧架和右夹紧架各设有一驱动油缸，左夹紧架和右夹紧架在输送翼板时，驱动油缸驱动左夹紧架和右夹紧架各倾斜10至20度。
作为上述技术方案的优选，所述的左夹紧架和右夹紧架各有一组独立的翼板对中夹紧机构，翼板对中夹紧机构对翼板对中夹紧后，左夹紧架和右夹紧架倾角复原，翼板长度方向的中心面与波纹板中心面重合。
作为上述技术方案的优选，所述的左夹紧架和右夹紧架的移动有先后顺序，先移动的左夹紧架或右夹紧架根据预先输入的H型参数，自动计算出应停驻的位置，并先移动到位自锁固定；后移动的左夹紧架或右夹紧架以先前移动的夹紧架的夹紧面为基准，夹紧H型钢后保持推力不变，直至后续工序的焊割工序结束后退回松开。
作为上述技术方案的优选，所述的机器人焊割***集成有波纹腹板波形参数激光扫描、波纹腹板与翼板的焊接、波纹腹板区域的变截面焊割和割孔、以及枪头的自动更换、自动清枪功能。
本发明的有益效果在于：(1)其外形美观，调整灵活，自动化程度高；(2)工件输送、夹紧、焊割全部自动化控制，两侧焊割机器人***同时焊接，设备工作效率很高；(3)波纹腹板与两侧翼板角焊缝焊接前由激光扫描***对波纹腹板的波纹形状进行三维数据扫描，通过计算机进行数据转换后，由机器人实行全自动跟踪焊接，焊缝质量可以得到良好的保证；(4)通过适当改变工艺，可以对波纹腹板H型钢进行斜向切割后再拼焊两倾斜的翼板，制作成不等腹板高度的变截面波纹腹板H型钢。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的使用状态示意图；
图3为波纹腹板H型钢成型的工艺流程图。
具体实施方式：
以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
见图1和图2所示：本发明的波纹腹板H型钢焊割设备包括有支承底架10、两条纵向并行独立排列的输送链20、左夹紧架30、右夹紧架40、机器人导轨50、两套机器人焊割***60，其中，输送链20、左夹紧架30、右夹紧架40安装于支承底架10上，左夹紧架30和右夹紧架40上分别安装有机器人导轨50，两套机器人焊割***60则分别与左夹紧架30和右夹紧架40上的机器人导轨50配合。
左夹紧架30和右夹紧架40分别由一台伺服减速电机驱动，并通过同步轴和齿轮齿条机构实现横向移动。输送链20通过同步轴同步输送工件，并通过减速电机、同步轴、丝杆螺母实现横向链距的调节。
左夹紧架30和右夹紧架40各设有一驱动油缸31、41，左夹紧架30和右夹紧架40在输送翼板100时，驱动油缸31、41可分别驱动左夹紧架30和右夹紧架40各倾斜10至20度。左夹紧架30和右夹紧架40各有一组独立的翼板对中夹紧机构，翼板对中夹紧机构对翼板对中夹紧后，左夹紧架30和右夹紧架40倾角复原，翼板100长度方向的中心面与波纹板中心面重合。
左夹紧架30和右夹紧架40的移动有先后顺序，先移动的左夹紧架30或右夹紧架40根据预先输入的H型参数，自动计算出应停驻的位置，并先移动到位自锁固定；后移动的左夹紧架30或右夹紧架40以先前移动的夹紧架的夹紧面为基准，夹紧H型钢后保持推力不变，直至后续工序的焊割工序结束后退回松开。
机器人焊割***60集成有波纹腹板波形参数激光扫描、波纹腹板与翼板的焊接、波纹腹板区域的变截面焊割和割孔、以及枪头的自动更换、自动清枪等功能。
结合图3所示，波纹腹板H型钢的成型过程如下：波纹腹板110经前道工序的波纹板成型机成型后，由输送链20快速输入焊割设备，同时波纹腹板H型钢的左右两块翼板100由左夹紧架30和右夹紧架40的翼板输送机构快速同步输入焊接设备；输送前，如图2所示：左夹紧架30和右夹紧架40分别倾斜10～20度，以保证翼板100能稳定输送且不掉落，翼板100送到位后，翼板100的对中夹紧机构动作，对左右两块翼板100对中夹紧，之后，左夹紧架30和右夹紧架40通过驱动油缸31和41复原，左夹紧架30和右夹紧架40倾角归零。波纹腹板110和翼板100输送到位后，由左夹紧架30和右夹紧架40快速横移，其中，左夹紧架30先于右夹紧架40动作，先移动的左夹紧架30根据人机输入界面预先输入的H型参数，自动计算出应停驻的位置，并先到位自锁固定；后移动的右夹紧架40随后以左夹紧架30的夹紧面为基准，夹紧H型钢后保持推力不变，直至后续工序的焊割工序结束。焊割工序结束后，翼板夹紧松开，左夹紧架30和右夹紧架40同时横移后退，此后由输送链20将焊割完成的波纹腹板H型钢输送出设备。
需要说明的是：本发明的焊割设备通过增加一些辅助机构，还可以实现变截面H型钢的生产。

Claims (8)

1.波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：它包括有支承底架、输送链、左夹紧架、右夹紧架、机器人导轨、两套机器人焊割***，其中，输送链、左夹紧架、右夹紧架安装于支承底架上，机器人导轨分别安装于左夹紧架和右夹紧架上，两套机器人焊割***则分别与左夹紧架和右夹紧架上的机器人导轨配合。
2.根据权利要求1所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的左夹紧架和右夹紧架分别由一台伺服减速电机驱动，并通过同步轴和齿轮齿条机构实现横向移动。
3.根据权利要求2所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的输送链为两条，并纵向并行独立排列，通过同步轴同步输送工件。
4.根据权利要求3所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的输送链通过减速电机、同步轴、丝杆螺母实现横向间距的调节。
5.根据权利要求4所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的左夹紧架和右夹紧架各设有一组驱动油缸，左夹紧架和右夹紧架在输送翼板时，驱动油缸驱动左夹紧架和右夹紧架各倾斜10至20度。
6.根据权利要求5所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的左夹紧架和右夹紧架各有一组独立的翼板对中夹紧机构，翼板对中夹紧机构对翼板对中夹紧后，左夹紧架和右夹紧架倾角复原，翼板长度方向的中心面与波纹板中心面重合。
7.根据权利要求6所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的左夹紧架和右夹紧架的移动有先后顺序，先移动的左夹紧架或右夹紧架根据预先输入的H型参数，自动计算出应停驻的位置，并先移动到位自锁固定；后移动的左夹紧架或右夹紧架以先前移动的夹紧架的夹紧面为基准，夹紧H型钢后保持推力不变，直至后续工序的焊割工序结束后退回松开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的波纹腹板H型钢焊割设备，其特征在于：所述的机器人焊割***集成有波纹腹板波形参数激光扫描、波纹腹板与翼板的焊接、波纹腹板区域的变截面焊割和割孔、以及枪头的自动更换、自动清枪功能。
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