CN111390483A - 一种装配式建筑钢梁全自动一次成型*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，属于钢梁加工技术领域，一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，包括输送机构，输送机构依次连接有预组立机构、第一对齐焊接机构、翻转对接组立机构和第二对齐焊接机构，输送机构还连接有焊接检测机构，本发明中的焊接检测机构为钢梁焊接成型过程提供了一道中途检测工序，对腹板与第一块翼板组成的T型钢进行焊渣清理以及焊缝检测工作，并可实现中止不合格T型钢的后序成型工作，对后序成型工作的有效性提供一层保障，减少设备不必要的运行损耗，同时，通过中止不合格T型钢的后序成型，实现对不合格T型钢的保护，使其不易发生在后序焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏的情况。
Description
技术领域
本发明涉及钢梁加工技术领域，更具体地说，涉及一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***。
背景技术
建筑用钢梁加工主要分为装配焊接和热轧两种方式，其中装配焊接方式因截面和厚度灵活多变而使用广泛。装配焊接过程主要是先将腹板焊接在一翼板上后形成T型钢，再将T型钢翻转后将T型钢与另一翼板进行焊接。
焊接成型则涉及焊接质量检测，焊接质量检测是指对焊接成果的检测，目的是保证焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性。除了对焊接技术和焊接工艺的要求以外，焊接质量检测也是焊接结构质量管理的重要一环。焊接检测首先要进行外观检测，主要发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差，若焊缝表面出现缺陷，焊缝内部便有存在缺陷的可能，焊缝内部的检测需要进行无损探伤，无损探伤需要在焊接工作完成后的24小时之后进行。
已知中国专利公开了专利名为《装配式建筑钢梁全自动一次成型***》的实用新型专利，其申请号为CN201910840083.8，装配式建筑钢梁全自动一次成型***，包括输送机构，输送机构依次连接有用于腹板与第一块翼板组立的预组立机构、用于腹板与第一块翼板端部对齐和组立焊接的第一对齐焊接机构、用于将T型钢翻转并与第二块翼板对接组立的翻转对接组立机构、用于T型钢与第二块翼板端部对齐和组立焊接的第二对齐焊接机构，此专利与现有的技术相比，有益效果是：该发明预组立机构先将腹板与第一块翼板进行组立，经第一对齐焊接机构焊接成为T型钢后，由翻转对接组立机构将T型钢在线翻转，并在翻转过程中与第二块翼板对接组立，第二对齐焊接机构将T型钢与第二块翼板焊接成为建筑钢梁，整个过程可实现连续生产，自动化程度高，人工劳动强度低，安全性高。
上述申请号为CN201910840083.8公开的装配式建筑钢梁全自动一次成型***的成型过程是先将腹板与第一块翼板进行焊接呈T型钢，然后将T型钢与第二块翼板焊接，但由于整个成型过程是连续生产自动进行的，当腹板与第一块翼板之间的焊接质量不符合标准时，此时继续进行T型钢与第二块翼板的焊接，就失去工作效用，并且还容易使不合格的T型钢在焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，它在钢梁焊接成型过程提供了一道中途检测工序，对腹板与第一块翼板组成的T型钢进行焊渣清理以及焊缝检测工作，并可实现中止不合格T型钢的后序成型工作，对后序成型工作的有效性提供一层保障，减少设备不必要的运行损耗，同时，通过中止不合格T型钢的后序成型，实现对不合格T型钢的保护，使其不易发生在后序焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏的情况。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，包括输送机构，所述输送机构依次连接有预组立机构、第一对齐焊接机构、翻转对接组立机构和第二对齐焊接机构，所述输送机构还连接有焊接检测机构，所述焊接检测机构位于第一对齐焊接机构和翻转对接组立机构之间，所述焊接检测机构包括操作台，所述操作台的上端固定连接有一对竖板，一对所述竖板相互靠近的一端均固定连接有支臂，一对所述支臂相互靠近的一端均固定连接有线性气缸，一对所述线性气缸相互靠近的一端均固定连接有夹板，所述支臂的下端固定连接有CCD摄像机，所述竖板的侧端设有焊渣双重清理器，所述焊渣双重清理器位于竖板靠近第一对齐焊接机构的一侧，所述操作台的上端设有升降吸附台，所述升降吸附台位于一对竖板之间，本发明中的焊接检测机构为钢梁焊接成型过程提供了一道中途检测工序，对腹板与第一块翼板组成的T型钢进行焊渣清理以及焊缝检测工作，并可实现中止不合格T型钢的后序成型工作，对后序成型工作的有效性提供一层保障，减少设备不必要的运行损耗，同时，通过中止不合格T型钢的后序成型，实现对不合格T型钢的保护，使其不易发生在后序焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏的情况。
进一步的，所述焊渣双重清理器包括承接板，所述竖板的侧端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端与承接板的一端固定连接，所述承接板远离电动推杆的一端固定连接有清扫刷，所述操作台的上端固定连接有一对吹风机，所述吹风机的出风端固定连接有通风管，所述通风管的端部与承接板的一端固定连接。
进一步的，所述承接板的内部开设有风腔，所述风腔的内壁开设有多个均匀分布的斜风孔，所述通风管与风腔相通，通过电动推杆控制承接板的位置，带动承接板靠近T型钢的焊缝处，通过吹风机向风腔内部通入风力，风力通过斜风孔向焊缝处吹出，清理焊缝处的大部分焊渣，随后通过清扫刷清理焊缝处残留的焊渣，从而使焊缝处保持洁净，方便对焊缝处进行外观检测。
进一步的，所述承接板远离电动推杆的一端设置有斜切面，所述斜切面位于清扫刷远离夹板的一侧，所述斜风孔的孔口位于斜切面上，通过斜切面和斜风孔的设置，使得风呈倾斜状态向前吹出，吹散焊缝处的焊渣，对焊渣进行初步清理。
进一步的，所述清扫刷远离承接板的一端呈直角形状，该直角形状贴合T型钢的焊接处形状，方便对焊缝处进行清扫。
进一步的，所述升降吸附台包括真空吸附台，所述真空吸附台的下端固定连接有一对液压缸，所述操作台的上端开设有凹槽和一对内槽，一对所述液压缸的下端分别固定连接于一对内槽的内底面，所述真空吸附台位于凹槽的内部，真空吸附台用于对T型钢进行吸附固定，液压缸控制真空吸附台的位置。
进一步的，其中一个所述夹板靠近竖板的一端固定连接有红外感应器，所述红外感应器位于夹板靠近承接板的一端，红外感应器用于检测T型钢的输送位置，方便焊接检测机构进行相应的设备启动。
进一步的，所述操作台的内部设置有控制器，所述线性气缸、CCD摄像机、电动推杆、吹风机、真空吸附台、液压缸和红外感应器均与控制器电性连接，所述控制器与工控机电性连接，工控机与控制器之间数据传输。
一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其控制方法为：
S1、焊缝清扫：经腹板与第一块翼板焊接后形成的T型钢通过输送机构逐渐向焊接检测机构靠近，当通过红外感应器检测到T型钢即将靠近夹板后，所述电动推杆和吹风机启动，所述电动推杆伸长带动承接板向T型钢靠近，同时吹风机通过通风管向风腔内部通风，风力通过斜风孔向T型钢的焊接处吹出，对焊渣进行初次清理，同时清扫刷对T型钢的焊接处进行清扫，对残留焊渣进行二次清理；
S2、焊缝检测：经过双重清理后的T型钢进入一对夹板之间，此时，启动线性气缸带动一对夹板向T型钢靠近，对T型钢进行限位(夹板与T型钢之间仍处于放松状态，T型钢处于正常移动状态)，在经过CCD摄像机的下侧时，所述CCD摄像机对清理后的焊缝处进行图像采集，并将采集数据传送至工控机，通过图像信息监测焊缝处的外观进行检测；
S3、中止成型：当T型钢焊缝检测合格时，T型钢顺利从焊接检测机构通过，向翻转对接组立机构靠近进行下一步骤，当T型钢焊缝检测不合格时，所述真空吸附台和液压缸启动，T型钢被真空吸附台吸附固定，所述液压缸伸长带动真空吸附台抬起T型钢，同时线性气缸伸长带动夹板夹紧T型钢，所述电动推杆缩短带动承接板远离T型钢，此时，T型钢脱离输送机构，被固定在焊接检测机构上，该T型钢中断成型过程，随后通过行车等设备将该不合格的T型钢从焊接检测机构上吊离，进行后期处理。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案中的焊接检测机构为钢梁焊接成型过程提供了一道中途检测工序，对腹板与第一块翼板组成的T型钢进行焊渣清理以及焊缝检测工作，并可实现中止不合格T型钢的后序成型工作，对后序成型工作的有效性提供一层保障，减少设备不必要的运行损耗，同时，通过中止不合格T型钢的后序成型，实现对不合格T型钢的保护，使其不易发生在后序焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏的情况。
(2)焊渣双重清理器包括承接板，竖板的侧端固定连接有电动推杆，电动推杆的伸缩端与承接板的一端固定连接，承接板远离电动推杆的一端固定连接有清扫刷，操作台的上端固定连接有一对吹风机，吹风机的出风端固定连接有通风管，通风管的端部与承接板的一端固定连接，承接板的内部开设有风腔，风腔的内壁开设有多个均匀分布的斜风孔，通风管与风腔相通，通过电动推杆控制承接板的位置，带动承接板靠近T型钢的焊缝处，通过吹风机向风腔内部通入风力，风力通过斜风孔向焊缝处吹出，清理焊缝处的大部分焊渣，随后通过清扫刷清理焊缝处残留的焊渣，从而使焊缝处保持洁净，方便对焊缝处进行外观检测。
(3)承接板远离电动推杆的一端设置有斜切面，斜切面位于清扫刷远离夹板的一侧，斜风孔的孔口位于斜切面上，通过斜切面和斜风孔的设置，使得风呈倾斜状态向前吹出，吹散焊缝处的焊渣，对焊渣进行初步清理。
(4)清扫刷远离承接板的一端呈直角形状，该直角形状贴合T型钢的焊接处形状，方便对焊缝处进行清扫。
(5)升降吸附台包括真空吸附台，真空吸附台的下端固定连接有一对液压缸，操作台的上端开设有凹槽和一对内槽，一对液压缸的下端分别固定连接于一对内槽的内底面，真空吸附台位于凹槽的内部，真空吸附台用于对T型钢进行吸附固定，液压缸控制真空吸附台的位置。
(6)其中一个夹板靠近竖板的一端固定连接有红外感应器，红外感应器位于夹板靠近承接板的一端，红外感应器用于检测T型钢的输送位置，方便焊接检测机构进行相应的设备启动。
附图说明
图1为本发明的局部立体图一；
图2为本发明的局部立体图二；
图3为本发明的焊接检测机构的立体图；
图4为本发明的承接板处的局部截面图；
图5为本发明的焊接检测机构的正面结构示意图一；
图6为本发明的焊接检测机构的正面结构示意图二；
图7为本发明的焊接检测机构的正面结构示意图三。
图中标号说明：
1输送机构、2操作台、3竖板、4支臂、5线性气缸、6夹板、7CCD摄像机、8电动推杆、9吹风机、10承接板、11清扫刷、12通风管、13斜风孔、14真空吸附台、15液压缸、16红外感应器、17风腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1，一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，包括输送机构1，输送机构1依次连接有预组立机构(图中未画出)、第一对齐焊接机构(图中未画出)、翻转对接组立机构(图中未画出)和第二对齐焊接机构(图中未画出)，预组立机构用于腹板与第一块翼板进行组立，第一对齐焊接机构用于腹板与第一块翼板进行端部对齐和组立焊接形成T型钢，翻转对接组立机构用于将T型钢翻转并与第二块翼板对接组立，第二对齐焊接机构用于T型钢与第二块翼板端部对齐和组立焊接。
请参阅图2和图3，输送机构1还连接有焊接检测机构，焊接检测机构位于第一对齐焊接机构和翻转对接组立机构之间，焊接检测机构用于对T型钢进行焊缝检测，焊接检测机构包括操作台2，操作台2的上端固定连接有一对竖板3，一对竖板3相互靠近的一端均固定连接有支臂4，一对支臂4相互靠近的一端均固定连接有线性气缸5，一对线性气缸5相互靠近的一端均固定连接有夹板6，支臂4的下端固定连接有CCD摄像机7，竖板3的侧端设有焊渣双重清理器，焊渣双重清理器位于竖板3靠近第一对齐焊接机构的一侧，操作台2的上端设有升降吸附台，升降吸附台位于一对竖板3之间。
请参阅图3，焊渣双重清理器包括承接板10，竖板3的侧端固定连接有电动推杆8，电动推杆8的伸缩端与承接板10的一端固定连接，承接板10远离电动推杆8的一端固定连接有清扫刷11，操作台2的上端固定连接有一对吹风机9，吹风机9的出风端固定连接有通风管12，通风管12的端部与承接板10的一端固定连接，请参阅图4，承接板10的内部开设有风腔17，风腔17的内壁开设有多个均匀分布的斜风孔13，通风管12与风腔17相通，通过电动推杆8控制承接板10的位置，带动承接板10靠近T型钢的焊缝处，通过吹风机9向风腔17内部通入风力，风力通过斜风孔13向焊缝处吹出，清理焊缝处的大部分焊渣，随后通过清扫刷11清理焊缝处残留的焊渣，从而使焊缝处保持洁净，方便对焊缝处进行外观检测。
请参阅图4，承接板10远离电动推杆8的一端设置有斜切面，斜切面位于清扫刷11远离夹板6的一侧，斜风孔13的孔口位于斜切面上，通过斜切面和斜风孔13的设置，使得风呈倾斜状态向前吹出，吹散焊缝处的焊渣，对焊渣进行初步清理，请参阅图5和图6，清扫刷11远离承接板10的一端呈直角形状，该直角形状贴合T型钢的焊接处形状，方便对焊缝处进行清扫。
请参阅图6和图7，升降吸附台包括真空吸附台14，真空吸附台14的下端固定连接有一对液压缸15，操作台2的上端开设有凹槽和一对内槽，一对液压缸15的下端分别固定连接于一对内槽的内底面，真空吸附台14位于凹槽的内部，真空吸附台14用于对T型钢进行吸附固定，液压缸15控制真空吸附台14的位置。
请参阅图3，其中一个夹板6靠近竖板3的一端固定连接有红外感应器16，红外感应器16位于夹板6靠近承接板10的一端，红外感应器16用于检测T型钢的输送位置，方便焊接检测机构进行相应的设备启动，操作台2的内部设置有控制器，线性气缸5、CCD摄像机7、电动推杆8、吹风机9、真空吸附台14、液压缸15和红外感应器16均与控制器电性连接，控制器与工控机电性连接，工控机与控制器之间数据传输。
一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其控制方法为：
S1、焊缝清扫：经腹板与第一块翼板焊接后形成的T型钢通过输送机构1逐渐向焊接检测机构靠近，当通过红外感应器16检测到T型钢即将靠近夹板6后，电动推杆8和吹风机9启动，电动推杆8伸长带动承接板10向T型钢靠近，同时吹风机9通过通风管12向风腔17内部通风，风力通过斜风孔13向T型钢的焊接处吹出，对焊渣进行初次清理，同时清扫刷11对T型钢的焊接处进行清扫，对残留焊渣进行二次清理；
S2、焊缝检测：经过双重清理后的T型钢进入一对夹板6之间，此时，启动线性气缸5带动一对夹板6向T型钢靠近，对T型钢进行限位(夹板6与T型钢之间仍处于放松状态，T型钢处于正常移动状态)，在经过CCD摄像机7的下侧时，CCD摄像机7对清理后的焊缝处进行图像采集，并将采集数据传送至工控机，通过图像信息监测焊缝处的外观几何形状、外表完整度、伤痕等进行检测；
S3、中止成型：当T型钢焊缝检测合格时，T型钢顺利从焊接检测机构通过，向翻转对接组立机构靠近进行下一步骤，当T型钢焊缝检测不合格时，真空吸附台14和液压缸15启动，T型钢被真空吸附台14吸附固定，液压缸15伸长带动真空吸附台14抬起T型钢，同时线性气缸5伸长带动夹板6夹紧T型钢，电动推杆8缩短带动承接板10远离T型钢，此时，T型钢脱离输送机构1，被固定在焊接检测机构上，该T型钢中断成型过程，随后通过行车等设备将该不合格的T型钢从焊接检测机构上吊离，进行后期处理。
本发明中的焊接检测机构为钢梁焊接成型过程提供了一道中途检测工序，对腹板与第一块翼板组成的T型钢进行焊渣清理以及焊缝检测工作，并可实现中止不合格T型钢的后序成型工作，对后序成型工作的有效性提供一层保障，减少设备不必要的运行损耗，同时，通过中止不合格T型钢的后序成型，实现对不合格T型钢的保护，使其不易发生在后序焊接过程中受到进一步损伤甚至毁坏的情况。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，包括输送机构(1)，所述输送机构(1)依次连接有预组立机构、第一对齐焊接机构、翻转对接组立机构和第二对齐焊接机构，其特征在于：所述输送机构(1)还连接有焊接检测机构，所述焊接检测机构位于第一对齐焊接机构和翻转对接组立机构之间，所述焊接检测机构包括操作台(2)，所述操作台(2)的上端固定连接有一对竖板(3)，一对所述竖板(3)相互靠近的一端均固定连接有支臂(4)，一对所述支臂(4)相互靠近的一端均固定连接有线性气缸(5)，一对所述线性气缸(5)相互靠近的一端均固定连接有夹板(6)，所述支臂(4)的下端固定连接有CCD摄像机(7)，所述竖板(3)的侧端设有焊渣双重清理器，所述焊渣双重清理器位于竖板(3)靠近第一对齐焊接机构的一侧，所述操作台(2)的上端设有升降吸附台，所述升降吸附台位于一对竖板(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述焊渣双重清理器包括承接板(10)，所述竖板(3)的侧端固定连接有电动推杆(8)，所述电动推杆(8)的伸缩端与承接板(10)的一端固定连接，所述承接板(10)远离电动推杆(8)的一端固定连接有清扫刷(11)，所述操作台(2)的上端固定连接有一对吹风机(9)，所述吹风机(9)的出风端固定连接有通风管(12)，所述通风管(12)的端部与承接板(10)的一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述承接板(10)的内部开设有风腔(17)，所述风腔(17)的内壁开设有多个均匀分布的斜风孔(13)，所述通风管(12)与风腔(17)相通。
4.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述承接板(10)远离电动推杆(8)的一端设置有斜切面，所述斜切面位于清扫刷(11)远离夹板(6)的一侧，所述斜风孔(13)的孔口位于斜切面上。
5.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述清扫刷(11)远离承接板(10)的一端呈直角形状。
6.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述升降吸附台包括真空吸附台(14)，所述真空吸附台(14)的下端固定连接有一对液压缸(15)，所述操作台(2)的上端开设有凹槽和一对内槽，一对所述液压缸(15)的下端分别固定连接于一对内槽的内底面，所述真空吸附台(14)位于凹槽的内部。
7.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：其中一个所述夹板(6)靠近竖板(3)的一端固定连接有红外感应器(16)，所述红外感应器(16)位于夹板(6)靠近承接板(10)的一端。
8.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：所述操作台(2)的内部设置有控制器，所述线性气缸(5)、CCD摄像机(7)、电动推杆(8)、吹风机(9)、真空吸附台(14)、液压缸(15)和红外感应器(16)均与控制器电性连接，所述控制器与工控机电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种装配式建筑钢梁全自动一次成型***，其特征在于：其控制方法为：
S1、焊缝清扫：经腹板与第一块翼板焊接后形成的T型钢通过输送机构(1)逐渐向焊接检测机构靠近，当通过红外感应器(16)检测到T型钢即将靠近夹板(6)后，所述电动推杆(8)和吹风机(9)启动，所述电动推杆(8)伸长带动承接板(10)向T型钢靠近，同时吹风机(9)通过通风管(12)向风腔(17)内部通风，风力通过斜风孔(13)向T型钢的焊接处吹出，对焊渣进行初次清理，同时清扫刷(11)对T型钢的焊接处进行清扫，对残留焊渣进行二次清理；
S2、焊缝检测：经过双重清理后的T型钢进入一对夹板(6)之间，此时，启动线性气缸(5)带动一对夹板(6)向T型钢靠近，对T型钢进行限位(夹板(6)与T型钢之间仍处于放松状态，T型钢处于正常移动状态)，在经过CCD摄像机(7)的下侧时，所述CCD摄像机(7)对清理后的焊缝处进行图像采集，并将采集数据传送至工控机，通过图像信息监测焊缝处的外观(几何形状、外表完整度、伤痕等)进行检测；
S3、中止成型：当T型钢焊缝检测合格时，T型钢顺利从焊接检测机构通过，向翻转对接组立机构靠近进行下一步骤，当T型钢焊缝检测不合格时，所述真空吸附台(14)和液压缸(15)启动，T型钢被真空吸附台(14)吸附固定，所述液压缸(15)伸长带动真空吸附台(14)抬起T型钢，同时线性气缸(5)伸长带动夹板(6)夹紧T型钢，所述电动推杆(8)缩短带动承接板(10)远离T型钢，此时，T型钢脱离输送机构(1)，被固定在焊接检测机构上，该T型钢中断成型过程，随后通过行车等设备将该不合格的T型钢从焊接检测机构上吊离，进行后期处理。
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