CN113523704B - 型钢翻转对接组立装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型钢翻转对接组立装置及***。所述型钢翻转对接组立装置包括底座、第一翻转臂、取放料架、第二翻转臂和夹持机构，第一翻转臂通过第一回转轴与底座铰接，取放料架滑动安装于所述第一翻转臂上，第二翻转臂通过第二回转轴与所述取放料架铰接，夹持机构与所述第二翻转臂铰接；通过夹持机构、第二翻转臂、取放料架、第一翻转臂和底座相互配合衔接，可以快速、安全、稳定地实现第一输送线上T型钢翻转后与第二输送线上的翼板的对接组立，利于焊接流水线上游T型钢焊接工序和下游H型钢焊接工序快速有效衔接。整套装置采用套装式结构设计，占用空间小、成本低，安装空间灵活，利于降低企业投资成本，适于广泛推广应用。

Description

型钢翻转对接组立装置及***

技术领域

本发明涉及装配式建筑钢梁加工技术领域，具体涉及一种型钢翻转对接组立装置及***。

背景技术

钢结构（如H型钢、T型钢、工字钢等）已经在军工、造船、工业、建筑、桥梁、隧道、防浪堤等制造领域广泛应用。

钢结构在组焊过程中，通常需要对待焊接组立的钢板进行翻转作业。现有技术中对T型钢的翻转工作，主要由人工将焊接作业线上已完成的T型钢吊至焊接作业线外完成，翻转后再由人工吊回焊接作业线，在焊接作业线上完成T型钢与另一翼板的焊接工作。这种翻转技术费工费时、人工劳动强度大、安全性低且无法实现连续生产，影响型钢加工的整体效率。

本发明人针对以上问题研发了一种型钢自动翻转对接组立装置（CN110497141A），包括设置在焊接流水线处的型钢翻转机架和设置在焊接流水线一侧的翼板上料装置，型钢翻转机架上竖向转动安装型钢翻转支座，型钢翻转支座上设有型钢避让过口、以及位于型钢避让过口的口顶和型钢翻转支座的外周面之间的型钢对接通道，型钢翻转支座包括待命取料工位、翼板对接工位和对接输出工位，型钢翻转支座与型钢翻转机架之间设有转动支撑装置和换位驱动装置；型钢翻转支座上位于型钢避让过口处设有T型钢取料对接装置，且位于型钢对接通道处设有翼板接料对接装置。该装置虽然可在焊接流水线上完成T型钢在线翻转工作，且在翻转过程中可与另一翼板完成自动对接、实现型钢焊接连续生产。但该装置一方面结构设计成本较高、不利于降低企业生产成本，另一方面在组立过程中由于翼板上料、T型钢取料、T型钢翻转以及T型钢、翼板之间的对接组立均在同一焊接流水线上进行，因此该组立对接工序仍然严重影响焊接流水线上游T型钢焊接工序和下游H型钢焊接工序的快速有效衔接，从而影响型钢焊接生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计巧妙合理、成本较低、能够快速实现T型钢翻转后与翼板对接组立、利于焊接流水线上游T型钢焊接工序和下游H型钢焊接工序快速有效衔接的型钢翻转对接组立装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

型钢翻转对接组立装置，包括：

底座，滑动安装于导轨上，所述底座与所述导轨之间设置有驱动所述底座沿导轨前后移动的底座滑移驱动机构；

第一翻转臂，所述第一翻转臂通过第一回转轴与所述底座铰接，所述第一翻转臂与所述底座之间设置有驱动所述第一翻转臂以第一回转轴为中心转动的第一翻转臂驱动机构；

取放料架，滑动安装于所述第一翻转臂上，所述取放料架与所述第一翻转臂之间设置有料架滑动导向机构以及驱动所述取放料架前后移动以便取料或放料的料架滑移驱动机构；

第二翻转臂，所述第二翻转臂通过第二回转轴与所述取放料架铰接，所述第二翻转臂与所述取放料架之间设置有驱动所述第二翻转臂以第二回转轴为中心转动的第二翻转臂驱动机构；所述第二翻转臂具有接纳待翻转的T型钢的受料限位部；

夹持机构，所述夹持机构与所述第二翻转臂铰接，所述夹持机构与所述第二翻转臂之间设置有驱动所述夹持机构转动至不同状态的夹持驱动机构；所述夹持机构至少具有原始受料状态、锁紧夹持状态和回位释放状态，所述夹持机构到达锁紧夹持状态时，与所述第二翻转臂的受料限位部共同配合将需要翻转的T型钢夹持住。

作为优选的技术方案，所述第二翻转臂的受料限位部包括用于支撑T型钢腹板的腹板支撑部和用于支撑T型钢翼板的翼板支撑部，所述腹板支撑部与所述翼板支撑部之间形成有可容T型钢翼板半侧部***的受料限位槽。

作为优选的技术方案，所述底座包括两个相对设置的侧板，两个所述侧板之间形成第一槽型空间，所述第一翻转臂安装于所述第一槽型空间内。

作为优选的技术方案，所述第一翻转臂驱动机构包括驱动缸，所述驱动缸的缸杆端连接有推拉座，所述推拉座的两侧分别安装有滑轮，所述底座的两个侧板上分别开设有与所述滑轮配合的导向槽；所述推拉座上铰接有推拉臂，所述推拉臂的端部与所述第一翻转臂铰接。

作为优选的技术方案，所述第一翻转臂包括两个相对设置的臂板，两个所述臂板之间形成第二槽型空间，所述取放料架安装于所述第二槽型空间内。

作为优选的技术方案，所述料架滑动导向机构包括安装于所述臂板内侧的若干导向轮组，每个导向轮组分别包括上导向轮和下导向轮，各所述上导向轮和下导向轮之间形成导向限位通道；所述取放料架两侧分别设置有与所述导向限位通道相配合的滑轨。

作为优选的技术方案，所述取放料架包括两个相对设置的支撑板，两个所述支撑板之间形成第三槽型空间，所述第二翻转臂安装于所述第三槽型空间内。

作为优选的技术方案，所述底座滑移驱动机构包括底座滑移驱动电机，所述底座滑移驱动电机的输出端与安装于导轨上的驱动轮传动连接。

作为优选的技术方案，所述料架滑移驱动机构包括料架滑移驱动电机，所述料架滑移驱动电机的输出端安装有驱动丝杠，所述驱动丝杠与所述取放料架连接。

本发明还提供了一种型钢翻转对接组立***，包括：

第一输送线，所述第一输送线用于输送待翻转的T型钢；

第二输送线，与所述第一输送线的输送方向平行，所述第二输送线用于输送待对接组立的翼板；

至少一套以上所述的型钢翻转对接组立装置，所述型钢翻转对接组立装置将第一输送线上的T型钢翻转至第二输送线上并与翼板完成对接组立。

由于采用了上述技术方案，本发明具有至少以下有益效果：

（1）通过底座前后滑移实现整套装置在第一输送线与第二输送线之间的初始取料位置和最终落料位置的快速调整；到达初始取料位置时，夹持机构保持原始受料状态，此时取放料架前移、通过取放料架上的第二翻转臂的受料限位部初步自然接纳第一输送线上待翻转的T型钢，然后夹持机构转动至锁紧夹持状态，通过夹持机构与所述第二翻转臂的受料限位部共同配合将需要翻转的T型钢夹持住；T型钢被夹持住后，先通过第二翻转臂转动将T型钢翻转90度，然后再通过第一翻转臂转动将T型钢继续翻转90度，此时T型钢完成180度翻转，通过底座滑移携带翻转后的T型钢移动至第二输送线的翼板上方并调整对中，通过取放料架下移，将T型钢放至最终落料位置，与翼板完成对接组立；T型钢放至最终落料位置后，夹持机构转动至回位释放状态释放被夹持的T型钢，然后依次底座后移、第一翻转臂回位、第二翻转臂回位至原始状态，等待进行下一T型钢的翻转作业。本装置整体结构设计巧妙，通过夹持机构、第二翻转臂、取放料架、第一翻转臂和底座相互配合衔接，可以快速、安全、稳定地实现第一输送线上T型钢翻转后与第二输送线上的翼板的对接组立，利于焊接流水线上游T型钢焊接工序和下游H型钢焊接工序快速有效衔接。

（2）整套装置采用套装式结构设计，占用空间小、成本低，安装空间灵活，利于降低企业投资成本，适于广泛推广应用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例夹持机构处于原始受料状态时的主视结构示意图；

图2是本发明实施例夹持机构处于原始受料状态时的立体结构示意图；

图3是本发明实施例第二翻转臂翻转至一定角度时的主视结构示意图；

图4是本发明实施例第二翻转臂翻转至一定角度时的立体结构示意图；

图5是图4去掉一个侧板后另一角度的结构示意图；

图6是本发明实施例第一翻转臂翻转至一定角度时的立体结构示意图（为方便示意，去掉一个侧板）；

图7是本发明实施例取T型钢时的参考示意图；

图8是本发明实施例应用时的状态参考图之一（取T型钢时）；

图9是本发明实施例应用时的状态参考图之二（取T型钢并锁紧夹持）；

图10是本发明实施例应用时的状态参考图之三（第二翻转臂翻转T型钢）；

图11是本发明实施例应用时的状态参考图之四（第一翻转臂翻转T型钢）；

图12是本发明实施例应用时的状态参考图之五（完成翻转后对接组立成H型钢）；

图13是本发明实施例应用时的状态参考图之六（夹持机构释放钢板后上移）；

图14是本发明实施例应用时的状态参考图之七（第一翻转臂回位）；

图15是本发明实施例应用时的状态参考图之八（第二翻转臂回位）；

图16是本发明实施例应用时的状态参考图之九（回位至初始状态）。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，型钢翻转对接组立装置，包括底座100、第一翻转臂200、取放料架300、第二翻转臂400和夹持机构500，参考图8，其整体安装于第一输送线700与第二输送线800之间，根据钢板长度，该翻转对接组立装置可以安装2套、3套或更多套；其中，第一输送线700与第二输送线800平行设置，所述第一输送线700用于输送待翻转的T型钢910，所述第二输送线800用于输送待对接组立的翼板920；

参考图1至图8，所述底座100滑动安装于导轨600上，所述底座100与所述导轨600之间设置有底座滑移驱动机构110；通过底座滑移驱动机构110可以驱动所述底座100沿导轨600前后移动，以便实现整套装置在第一输送线700与第二输送线800之间的初始取料位置和最终落料位置的快速调整；

所述第一翻转臂200通过第一回转轴与所述底座100铰接，所述第一翻转臂200与所述底座100之间设置有第一翻转臂驱动机构210，通过第一翻转臂驱动机构210可以驱动所述第一翻转臂200以第一回转轴为中心转动；

参考图4和图6，本实施例中，所述第一翻转臂驱动机构210包括驱动缸211（如油缸），所述驱动缸211的缸杆端连接有推拉座212，所述推拉座212的两侧分别安装有滑轮213，所述底座100的两个侧板120上分别开设有与所述滑轮213配合的导向槽121；所述推拉座212上铰接有推拉臂214，所述推拉臂214的端部与所述第一翻转臂200铰接；当驱动缸211的缸杆伸缩时，带动推拉座212前后水平移动，推拉座212通过推拉臂214的推拉作用，带动第一翻转臂200以第一回转轴为中心转动，这样通过推拉座212和推拉臂214联动设计，大大减小了驱动缸211为实现第一翻转臂翻转所需要的缸杆行程，不仅大大压缩了安装空间，使得结构设计更为紧凑，而且举升过程受力平衡性好，翻转过程更加平稳。

参考图5至图7，所述取放料架300滑动安装于所述第一翻转臂200上，所述取放料架300与所述第一翻转臂200之间设置有料架滑动导向机构310以及料架滑移驱动机构320，所述料架滑移驱动机构320可以驱动所述取放料架300沿第一翻转臂200前后移动以便取料或放料；

所述第二翻转臂400通过第二回转轴与所述取放料架300铰接，所述第二翻转臂400与所述取放料架300之间设置有第二翻转臂驱动机构440，所述第二翻转臂驱动机构440可以驱动所述第二翻转臂400以第二回转轴为中心转动，本实施例中，所述第二翻转臂驱动机构440为油缸；

所述第二翻转臂400具有接纳待翻转的T型钢910的受料限位部；所述第二翻转臂400的受料限位部包括用于支撑T型钢腹板911的腹板支撑部410和用于支撑T型钢翼板912的翼板支撑部420，所述腹板支撑部410与所述翼板支撑部420之间形成有可容T型钢翼板912半侧部***的受料限位槽430。参考图7和图8，通过取放料架300前移、带动取放料架上的第二翻转臂400前移时，第一输送线700上的T型钢翼板912半侧部会自然***至受料限位槽430内，同时T型钢腹板911会靠在腹板支撑部410上，T型钢翼板912底部会靠在翼板支撑部420上，这样通过第二翻转臂400的受料限位部便会初步自然接纳第一输送线700上待翻转的T型钢910，操控简单、快捷方便，利于提高生产效率。

所述夹持机构500与所述第二翻转臂400铰接，所述夹持机构500与所述第二翻转臂400之间设置有夹持驱动机构510，所述夹持驱动机构510可以驱动所述夹持机构500转动至不同状态，本实施例中，所述夹持驱动机构510亦采用油缸；为便于描述，所述夹持机构500至少具有原始受料状态、锁紧夹持状态和回位释放状态，所述夹持机构500到达锁紧夹持状态时，与所述第二翻转臂400的受料限位部共同配合将需要翻转的T型钢910夹持住。本实施例中，所述夹持机构500为钩状结构。

参考图2，本实施例中，所述底座100包括两个相对设置的侧板120，两个所述侧板120之间形成第一槽型空间130，所述第一翻转臂200安装于所述第一槽型空间130内；所述第一翻转臂200包括两个相对设置的臂板220，两个所述臂板220之间形成第二槽型空间230，所述取放料架300安装于所述第二槽型空间230内；所述取放料架300包括两个相对设置的支撑板330，两个所述支撑板330之间形成第三槽型空间340，所述第二翻转臂400安装于所述第三槽型空间340内。这样整套装置采用套装式结构设计，结构紧凑，不仅大大减小了设备占用空间，安装空间灵活，而且可以在小范围内快速循环实现钢板取料、夹持、翻转、放料等一系列动作，利于提高作业效率。

本实施例中，所述底座滑移驱动机构110包括底座滑移驱动电机111，所述底座滑移驱动电机111的输出端与安装于导轨600上的驱动轮112通过链轮链条传动连接。当然，也可以采用其他方式实现底座100的前后移动，其均应属于本发明的保护范围。

参考图5，本实施例中，所述料架滑动导向机构310包括安装于所述臂板220内侧的若干导向轮组，每个导向轮组分别包括上导向轮311和下导向轮312，各所述上导向轮311和下导向轮312之间形成导向限位通道313；所述取放料架300两侧分别设置有与所述导向限位通道313相配合的滑轨314，这样通过导向轮组实现取放料架300的滑移导向，便于在狭小的第二槽型空间230内对取放料架300进行安装。具体安装时，可以先在两个臂板220内侧分别安装好各下导向轮312，将取放料架300置于第二槽型空间230内以后，再在两个臂板220内侧分别安装好各上导向轮311，从而解决了狭小空间内取放料架的安装问题。

再参考图5，本实施例中，所述料架滑移驱动机构320包括料架滑移驱动电机321，所述料架滑移驱动电机321的输出端安装有驱动丝杠322，所述驱动丝杠322通过丝母与所述取放料架300连接，电机带动驱动丝杠322转动，驱动丝杠322通过丝母带动取放料架300前后移动。

本发明的工作原理及具体组立对接步骤如下：

参考图8，第一输送线700用于输送待翻转的T型钢910，第二输送线800用于输送待对接组立的翼板920，T型钢910与翼板920对接组立后焊接成H型钢900（参考图12）；

步骤一，底座滑移驱动机构110驱动所述底座100沿导轨600向第一输送线700方向移动，到达初始取料位置，此时夹持机构500保持原始受料状态，即夹持机构500位于翼板支撑部420的下方，避免造成入料干涉；

步骤二，驱动取放料架300前移、通过取放料架300上的第二翻转臂400的受料限位部初步自然接纳第一输送线700上待翻转的T型钢910，接纳状态为：T型钢翼板912半侧部会自然***至受料限位槽430内（参考图8），同时T型钢腹板911会靠在腹板支撑部410上，T型钢翼板912底部会靠在翼板支撑部420上；

步骤三，驱动夹持机构500转动至锁紧夹持状态，即钩状结构的头端转至翼板支撑部420的上方，夹住T型钢翼板912另一半侧部（参考图9），这样通过夹持机构500与所述第二翻转臂400的受料限位部共同配合将需要翻转的T型钢910夹持住；

步骤四，T型钢910被夹持住后，先驱动第二翻转臂400转动，将T型钢翻转90度（参考图10），然后再驱动第一翻转臂200转动将T型钢继续翻转90度，此时T型钢完成180度翻转（参考图11），通过底座100滑移携带翻转后的T型钢移动至第二输送线800的翼板920上方并调整对中，驱动取放料架300下移，将T型钢910放至最终落料位置，与翼板920完成对接组立（参考图12），等待焊接；

步骤五，T型钢放至最终落料位置与翼板完成对接组立后，夹持机构500转动至回位释放状态，释放被夹持的T型钢，然后依次底座100后移、第一翻转臂200回位、第二翻转臂400回位至原始状态，等待进行下一T型钢的翻转作业（参考图13至图16）。

综上所述，本装置整体结构设计巧妙，通过夹持机构500、第二翻转臂400、取放料架300、第一翻转臂200和底座100相互配合衔接，可以快速、安全、稳定地实现第一输送线上T型钢翻转后与第二输送线上的翼板的对接组立，利于焊接流水线上游T型钢焊接工序和下游H型钢焊接工序快速有效衔接。

整套装置采用套装式结构设计，结构紧凑，制作成本低，不仅大大减小了设备占用空间，安装空间灵活，而且可以在小范围内快速循环实现钢板取料、夹持、翻转、放料等一系列动作，利于提高作业效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.型钢翻转对接组立装置，其特征在于，包括：

底座，滑动安装于导轨上，所述底座与所述导轨之间设置有驱动所述底座沿导轨前后移动的底座滑移驱动机构；所述底座包括两个相对设置的侧板，两个所述侧板之间形成第一槽型空间；

第一翻转臂，所述第一翻转臂安装于所述第一槽型空间内，所述第一翻转臂通过第一回转轴与所述底座铰接，所述第一翻转臂与所述底座之间设置有驱动所述第一翻转臂以第一回转轴为中心转动的第一翻转臂驱动机构；所述第一翻转臂驱动机构包括驱动缸，所述驱动缸的缸杆端连接有推拉座，所述推拉座的两侧分别安装有滑轮，所述底座的两个侧板上分别开设有与所述滑轮配合的导向槽；所述推拉座上铰接有推拉臂，所述推拉臂的端部与所述第一翻转臂铰接；

取放料架，滑动安装于所述第一翻转臂上，所述取放料架与所述第一翻转臂之间设置有料架滑动导向机构以及驱动所述取放料架前后移动以便取料或放料的料架滑移驱动机构；

第二翻转臂，所述第二翻转臂通过第二回转轴与所述取放料架铰接，所述第二翻转臂与所述取放料架之间设置有驱动所述第二翻转臂以第二回转轴为中心转动的第二翻转臂驱动机构；所述第二翻转臂具有接纳待翻转的T型钢的受料限位部；

夹持机构，所述夹持机构与所述第二翻转臂铰接，所述夹持机构与所述第二翻转臂之间设置有驱动所述夹持机构转动至不同状态的夹持驱动机构；所述夹持机构至少具有原始受料状态、锁紧夹持状态和回位释放状态，所述夹持机构到达锁紧夹持状态时，与所述第二翻转臂的受料限位部共同配合将需要翻转的T型钢夹持住。

2.如权利要求1所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述第二翻转臂的受料限位部包括用于支撑T型钢腹板的腹板支撑部和用于支撑T型钢翼板的翼板支撑部，所述腹板支撑部与所述翼板支撑部之间形成有可容T型钢翼板半侧部***的受料限位槽。

3.如权利要求1所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述第一翻转臂包括两个相对设置的臂板，两个所述臂板之间形成第二槽型空间，所述取放料架安装于所述第二槽型空间内。

4.如权利要求3所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述料架滑动导向机构包括安装于所述臂板内侧的若干导向轮组，每个导向轮组分别包括上导向轮和下导向轮，各所述上导向轮和下导向轮之间形成导向限位通道；所述取放料架两侧分别设置有与所述导向限位通道相配合的滑轨。

5.如权利要求4所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述取放料架包括两个相对设置的支撑板，两个所述支撑板之间形成第三槽型空间，所述第二翻转臂安装于所述第三槽型空间内。

6.如权利要求1至5任一项所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述底座滑移驱动机构包括底座滑移驱动电机，所述底座滑移驱动电机的输出端与安装于导轨上的驱动轮传动连接。

7.如权利要求1至5任一项所述的型钢翻转对接组立装置，其特征在于：所述料架滑移驱动机构包括料架滑移驱动电机，所述料架滑移驱动电机的输出端安装有驱动丝杠，所述驱动丝杠与所述取放料架连接。

8.型钢翻转对接组立***，其特征在于，包括：

第一输送线，所述第一输送线用于输送待翻转的T型钢；

第二输送线，与所述第一输送线的输送方向平行，所述第二输送线用于输送待对接组立的翼板；

至少一套如权利要求1所述的型钢翻转对接组立装置，所述型钢翻转对接组立装置将第一输送线上的T型钢翻转至第二输送线上并与翼板完成对接组立。

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