CN114749836A - 一种输电线路铁塔塔身焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路铁塔塔身焊接装置,包括焊接头和底座,底座的上方转动连接有圆盘,焊接头安装于焊板上,焊板的外侧设置有摆框,摆框的侧壁开设有滑槽供焊板滑动;还包括:驱动摆框摆动的主驱机构,主驱机构设置于摆框侧方,可在焊接时带动摆框做60度的摆动;辅助焊接头定位的定位机构,定位机构设置于主驱机构侧方,可在焊接前带动焊板运动,使得焊接头对准至焊点位;单面焊接完成后可带动定位机构部件回位的回程机构,回程机构设置于摆框侧方;单面焊接完成后带动圆盘转动的联转机构,可带动圆盘旋转90度;实现对立杆和等边角钢的自动焊接,无需人工手动进行焊接操作,有效缓解人工疲劳度,并加快加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路铁塔焊接设备技术领域,具体涉及一种输电线路铁塔塔身焊接装置。
背景技术
输电线路铁塔是输电用的塔状建筑物。它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构,杆件主要由等边角钢或组合角钢组成,材料一般使用Q235(A3F)和Q345(16Mn)两种,杆件间连接采用粗制螺栓,靠螺栓受剪力连接,整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成,个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件。
现有的大部分输电线路铁塔中部结构主要由四根立杆筑起作为基础,各立杆之间对立焊接两根等边角钢,即四根立杆形成的四个面均焊接两根等边角钢形成连接,竖向排列焊接多层组成稳定体。
为维持铁塔本体稳定性,四根立杆往往由下至上逐渐往中部倾斜设置,在对立杆间进行焊接等边角钢操作时,由于焊接点位由下至上逐渐往中部靠拢,往往是通过人工立于平台上通过人工焊接,尚无自动焊接设备辅助实现该功能,而铁塔设置一般非常高,一直通过人工焊接极为疲惫,尤其是在天气炎热等环境下,劳动强度大,人工焊接效率会逐渐降低。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出了一种输电线路铁塔塔身焊接装置,包括焊接头和底座,底座的上方转动连接有圆盘,焊接头安装于焊板上,焊板的外侧设置有摆框,摆框的侧壁开设有滑槽供焊板滑动;还包括:
驱动摆框摆动的主驱机构,主驱机构设置于摆框侧方,可在焊接时带动摆框做60度的摆动;
辅助焊接头定位的定位机构,定位机构设置于主驱机构侧方,可在焊接前带动焊板运动,使得焊接头对准至焊点位;
单面焊接完成后可带动定位机构部件回位的回程机构,回程机构设置于摆框侧方;
单面焊接完成后带动圆盘转动的联转机构,联转机构设置于圆盘上,可带动圆盘旋转90度。
进一步的,摆框的侧壁开设有内置槽,主驱机构包括设置于圆盘上的安装座,安装座的顶部安装有步进电机,步进电机的输出端连接有驱动杆,内置槽内设置有凸盘,驱动杆与凸盘的短轴端固定连接,凸盘的长轴端为以与驱动杆连接处为轴心的圆弧段;驱动杆的下方设置有固定于安装座上的承重座,驱动杆与承重座转动连接。
进一步的,安装座的顶部固定有辅助座,摆框远离焊板的一端固定有连接炳,连接炳远离摆框的一端与辅助座转动连接,连接炳与摆框的衔接处固定有摆杆,辅助座的侧壁开设有供摆杆限位摆动的摆槽。
进一步的,定位机构包括设置于摆框一侧的定位座,定位座固定于圆盘顶部,定位座的侧壁活动安装有直线驱动器,定位座上开设有通槽供直线驱动器活动,直线驱动器的伸缩端固定有连杆,焊板的侧壁贯穿开设有供连杆穿过的通孔,焊板远离焊接头一端的侧壁固定有压缩弹簧,压缩弹簧的另一端与滑槽内壁相固定。
进一步的,摆框开设滑槽的一端呈朝摆框中线延伸的三角状,焊板设置于该端中部;焊板靠近定位座的一端延伸一段距离,当直线驱动器收缩至尾端时,连杆仍处于通孔内。
进一步的,回程机构包括设置于直线驱动器一侧的衔接座,衔接座固定于圆盘顶部,衔接座由前座、中座和后座组成,前座、中座和后座位置关系为距定位座由近及远设置,前座的长度长于后座的长度,中座为衔接前座和后座的梯形状,连杆的外侧面固定有延伸块,中座靠近连杆的侧壁开设有可供延伸块顺滑转动的弧面。
进一步的,前座靠近连杆的侧壁安装有控制直线驱动器伸长的接触开关B,接触开关B的触碰端朝远离定位座的一侧设置。
进一步的,联转机构包括固定于连杆靠近直线驱动器一侧底部的棘爪板,棘爪板的下方设置有可与棘爪板相适配的棘轮,棘轮的底部固定有方座,方座呈矩形状且插设于圆盘内。
进一步的,方座的轴心与圆盘的轴心同轴设置。
本发明有益效果如下:
通过定位机构适应倾斜立杆的不同位置,主驱机构带动焊接头对焊位进行精准焊接,回程机构辅助定位机构复位,联转机构带动装置整体自动快速运转至后一焊接位,各部件联动配合下,实现对立杆和等边角钢的自动焊接,无需人工手动进行焊接操作,有效缓解人工疲劳度,并加快加工效率。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图;
图2为本发明中定位机构和回程机构的结构示意图;
图3为本发明中联转机构的结构示意图;
图4为本发明的部分俯视结构示意图;
图5为本发明中立杆和等边角钢的结构示意图。
附图标记说明如下:1、焊接头;2、底座;3、圆盘;4、焊板;5、摆框;501、滑槽;502、内置槽;601、安装座;602、步进电机;603、驱动杆;604、凸盘;605、辅助座;606、连接炳;607、摆杆;608、摆槽;609、承重座;701、定位座;702、直线驱动器;703、连杆;704、压缩弹簧;705、接触开关A;801、前座;802、中座;803、后座;804、延伸块;805、接触开关B;901、棘爪板;902、棘轮;903、方座;10、立杆;11、等边角钢。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
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”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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。
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明:
如图1至图5所示,一种输电线路铁塔塔身焊接装置,包括焊接头1和底座2,底座2的上方转动连接有圆盘3,焊接头1安装于焊板4上,焊板4的外侧设置有摆框5,摆框5的侧壁开设有滑槽501供焊板4滑动;还包括:
驱动摆框5摆动的主驱机构,主驱机构设置于摆框5侧方,可在焊接时带动摆框5做60度的摆动;单次摆动期间,使得焊接头1分别对应移动至等边角钢11与立杆10的两个焊接点,完成一根立杆10的焊接;
辅助焊接头1定位的定位机构,定位机构设置于主驱机构侧方,可在焊接前带动焊板4运动,使得焊接头1对准至焊点位;通过定位机构使得焊接头1适应性调整位置,以应对立杆10倾斜而导致的焊点偏移;
单面焊接完成后可带动定位机构部件回位的回程机构,回程机构设置于摆框5侧方;单根立杆10焊接完成后,在直线驱动器702收缩的同时,通过回程机构带动焊板4压缩压缩弹簧704,以适应后一位置定位;
单面焊接完成后带动圆盘3转动的联转机构,联转机构设置于圆盘3上,可带动圆盘3旋转90度;圆盘3转动后即可对下一根立杆10进行焊接,转动三次即焊接四根立杆10完成。
本实施例中,摆框5的侧壁开设有内置槽502,主驱机构包括设置于圆盘3上的安装座601,安装座601的顶部安装有步进电机602,步进电机602的输出端连接有驱动杆603,内置槽502内设置有凸盘604,驱动杆603与凸盘604的短轴端固定连接,凸盘604的长轴端为以与驱动杆603连接处为轴心的圆弧段;驱动杆603的下方设置有固定于安装座601上的承重座609,驱动杆603与承重座609转动连接;安装座601的顶部固定有辅助座605,摆框5远离焊板4的一端固定有连接炳606,连接炳606远离摆框5的一端与辅助座605转动连接,连接炳606与摆框5的衔接处固定有摆杆607,辅助座605的侧壁开设有供摆杆607限位摆动的摆槽608。
本实施例中,定位机构包括设置于摆框5一侧的定位座701,定位座701固定于圆盘3顶部,定位座701的侧壁活动安装有直线驱动器702,定位座701上开设有通槽供直线驱动器702活动(如开设弧形槽供直线驱动器702摆动,开设与弧形槽连通的直槽供直线驱动器702横向移动,弧形槽和直槽整体呈T形),直线驱动器702的伸缩端固定有连杆703,焊板4的侧壁贯穿开设有供连杆703穿过的通孔,焊板4远离焊接头1一端的侧壁固定有压缩弹簧704,压缩弹簧704的另一端与焊槽内壁相固定;摆框5开设焊槽的一端呈朝摆框5中线延伸的三角状,焊板4设置于该端中部;焊板4靠近定位座701的一端延伸一段距离,当直线驱动器702收缩至尾端时,连杆703仍处于通孔内。
本实施例中,回程机构包括设置于直线驱动器702一侧的衔接座,衔接座固定于圆盘3顶部,衔接座由前座801、中座802和后座803组成,前座801、中座802和后座803位置关系为距定位座701由近及远设置,前座801的长度长于后座803的长度,中座802为衔接前座801和后座803的梯形状,连杆703的外侧面固定有延伸块804,中座802靠近连杆703的侧壁开设有可供延伸块804顺滑转动的弧面;前座801靠近连杆703的侧壁安装有控制直线驱动器702伸长的接触开关B805,接触开关B805的触碰端朝远离定位座701的一侧设置。
本实施例中,联转机构包括固定于连杆703靠近直线驱动器702一侧底部的棘爪板901,棘爪板901的下方设置有可与棘爪板901相适配的棘轮902,棘轮902的底部固定有方座903,方座903呈矩形状且插设于圆盘3内;方座903的轴心与圆盘3的轴心同轴设置。
本发明工作原理如下:
预先将两个等边角钢11的闭合端焊接为一体,即两个等边角钢11预先焊接为呈X状的组合体,将相邻两面焊接成一体的两组等边角钢11置于两根立杆10之间,将装置整体置于焊接平台上,启动直线驱动器702伸长(此时棘爪板901不推动单向运转的棘轮902运行),在压缩弹簧704和延伸块804的作用下,延伸块804抵着衔接座移动并逐渐穿过立杆10与等边角钢11间形成的三角空间,由于压缩弹簧704的回弹力使得连杆703逐渐靠近立杆10,并最终与立杆10抵接,由于压缩弹簧704的作用使得连杆703抵住立杆10。
初始状态时摆框5与圆盘3平面保持平行,凸盘604圆弧端的边缘点即将与内置槽502壁接触,启动步进电机602使其缓慢转动一圈,由于凸盘604长轴端的推动使得摆框5整体转动,当摆框5整体向上摆动30度时,凸盘604的圆弧端与摆框5的内置槽502内壁接触,使得摆框5保持该位置状态一段时间,且此时摆框5外壁与其中一个接触开关A705接触,焊接头1对单根立杆10和两组X形等边角钢11的一端进行焊接;当凸盘604圆弧端脱离内置槽502壁后,焊接头1自动停止运行,凸盘604带动摆框5整体反转60度,此时凸盘604圆弧段与另一侧内置槽502壁接触,且摆框5外壁与其中另一个接触开关A705接触,焊接头1对单根立杆10和两组X形等边角钢11的另一端进行焊接,而后凸盘604回到初始位置,至此步进电机602带动凸盘604旋转一圈完成,同时即完成单根立杆10与等边角钢11的焊接。
单根立杆10焊接完成后,启动直线驱动器702收缩,由于衔接座的中座802与延伸块804接触,使得压缩弹簧704逐渐受压缩,连杆703逐渐朝着远离等边角钢11的方向移动,以防止下次定位时与下一等边角钢11卡住;当延伸块804移动至与前座801侧壁接触时,延伸块804做直线位移,此时延伸块804底部的棘爪板901逐渐向棘轮902运动并最终带动棘轮902运转,当棘爪板901刚好通过棘轮902带动方座903和圆盘3转动90度时,直线驱动器702收缩至与接触开关B805接触,直线驱动器702开始伸长,即回到重复刚开始准备焊接时的运转状态,而此时由于圆盘3转动90度带动其上部件均转动90度,圆盘3上所有部件处于为另一角钢焊接的初始状态;如此重复自动运作,当圆盘3转动三次即对四根立杆10焊接完成。
通过主驱机构、定位机构、回程机构和联转机构等部件的联动配合,实现对立杆10和等边角钢11的自动焊接,无需人工手动进行焊接操作,有效缓解人工疲劳度,并加快加工效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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。
Claims (9)
1.一种输电线路铁塔塔身焊接装置,包括焊接头(1)和底座(2),其特征在于:所述底座(2)的上方转动连接有圆盘(3),所述焊接头(1)安装于焊板(4)上,所述焊板(4)的外侧设置有摆框(5),摆框(5)的侧壁开设有滑槽(501)供焊板(4)滑动;还包括:
驱动所述摆框(5)摆动的主驱机构,所述主驱机构设置于摆框(5)侧方,可在焊接时带动摆框(5)做60度的摆动;
辅助焊接头(1)定位的定位机构,所述定位机构设置于主驱机构侧方,可在焊接前带动焊板(4)运动,使得焊接头(1)对准至焊点位;
单面焊接完成后可带动所述定位机构部件回位的回程机构,所述回程机构设置于摆框(5)侧方;
单面焊接完成后带动所述圆盘(3)转动的联转机构,所述联转机构设置于圆盘(3)上,可带动圆盘(3)旋转90度。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述摆框(5)的侧壁开设有内置槽(502),所述主驱机构包括设置于圆盘(3)上的安装座(601),安装座(601)的顶部安装有步进电机(602),步进电机(602)的输出端连接有驱动杆(603),内置槽(502)内设置有凸盘(604),驱动杆(603)与凸盘(604)的短轴端固定连接,凸盘(604)的长轴端为以与驱动杆(603)连接处为轴心的圆弧段;驱动杆(603)的下方设置有固定于安装座(601)上的承重座(609),驱动杆(603)与承重座(609)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述安装座(601)的顶部固定有辅助座(605),所述摆框(5)远离焊板(4)的一端固定有连接炳(606),所述连接炳(606)远离摆框(5)的一端与辅助座(605)转动连接,连接炳(606)与摆框(5)的衔接处固定有摆杆(607),辅助座(605)的侧壁开设有供摆杆(607)限位摆动的摆槽(608)。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述定位机构包括设置于摆框(5)一侧的定位座(701),定位座(701)固定于圆盘(3)顶部,定位座(701)的侧壁活动安装有直线驱动器(702),定位座(701)上开设有通槽供直线驱动器(702)活动,直线驱动器(702)的伸缩端固定有连杆(703),焊板(4)的侧壁贯穿开设有供连杆(703)穿过的通孔,焊板(4)远离焊接头(1)一端的侧壁固定有压缩弹簧(704),压缩弹簧(704)的另一端与滑槽(501)内壁相固定。
5.据权利要求4所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述摆框(5)开设滑槽(501)的一端呈朝摆框(5)中线延伸的三角状,所述焊板(4)设置于该端中部;焊板(4)靠近定位座(701)的一端延伸一段距离,当直线驱动器(702)收缩至尾端时,连杆(703)仍处于通孔内;当直线驱动器(702)收缩至尾端时,连杆(703)仍处于通孔内;定位座(701)的侧壁上下安装有两个控制焊接头(1)通断的接触开关A(705),两个接触开关A(705)分别位于摆框(5)转动的两个终点处。
6.根据权利要求4所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述回程机构包括设置于直线驱动器(702)一侧的衔接座,衔接座固定于圆盘(3)顶部,衔接座由前座(801)、中座(802)和后座(803)组成,前座(801)、中座(802)和后座(803)位置关系为距定位座(701)由近及远设置,前座(801)的长度长于后座(803)的长度,中座(802)为衔接前座(801)和后座(803)的梯形状,连杆(703)的外侧面固定有延伸块(804),中座(802)靠近连杆(703)的侧壁开设有可供延伸块(804)顺滑转动的弧面。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述前座(801)靠近连杆(703)的侧壁安装有控制直线驱动器(702)伸长的接触开关B(805),所述接触开关B(805)的触碰端朝远离定位座(701)的一侧设置。
8.根据权利要求4所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述联转机构包括固定于连杆(703)靠近直线驱动器(702)一侧底部的棘爪板(901),棘爪板(901)的下方设置有可与棘爪板(901)相适配的棘轮(902),所述棘轮(902)的底部固定有方座(903),方座(903)呈矩形状且插设于圆盘(3)内。
9.根据权利要求8所述的一种输电线路铁塔塔身焊接装置,其特征在于:所述方座(903)的轴心与圆盘(3)的轴心同轴设置。。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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