CN114871646A

CN114871646A - 一种h型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法

Info

Publication number: CN114871646A
Application number: CN202210530574.4A
Authority: CN
Inventors: 曾东榕; 金平峰; 高建友
Original assignee: Zhejiang Hongxiang Zhuneng Steel Structure Co ltd
Current assignee: Zhejiang Hongxiang Zhuneng Steel Structure Co ltd
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2022-08-09

Abstract

本发明涉及型钢焊接辅助技术领域，具体涉及一种H型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法。包括机架、移动上料机构和辅助组装机构。本发明设计的移动上料机构可以通过两个电机完成全部的上料动作，且设计的防撞块可以防止H型钢发生意外碰撞。辅助组装机构通过抓取转盘可以同时控制多个抓取爪移动，方便对H型钢进行组装，提高了组装效率，且设计的滑动柱可以防止组装过程中出现意外。本发明可以同时上组装多个H型钢，且根据实际情况可以更换转盘实现多组H型钢的组装。

Description

一种H型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及型钢焊接辅助技术领域，具体涉及一种H型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法。

背景技术

H型钢件主要用于：各种民用和工业建筑结构，各种大跨度的工业厂房和现代化高层建筑，尤其是地震活动频繁地区和高温工作条件下的工业厂房，要求承载能力大、截面稳定性好、跨度大的大型桥梁等等。其可以很方便地组合成各种不同类型的构件，又便于机械和焊接作业，尤其适合高层建筑施工。

H型钢构件是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点。

现有技术的焊接H型钢构件存在如下缺点：

1)组立仅解决定位问题，难以控制或减小形变。组立是耗用劳动量最多的工序，对于定型产品，应当采用组立胎架，以提高效率和精度。但是，现有技术的组立胎架仅解决角度和焊缝定位，不解决焊接变形问题，需要后续的矫正工序来解决焊接变形的问题。

中国三冶集团有限公司的发明专利(CN110369941A，2019.10.25)的一种H型钢构件组立胎架及制作方法，定位撑架9定位腹板，通过立板2、3和定位垫板4、5来定位翼板。如图3所示，除了上述定位结构外，在立板2、3开口设置调节板8，调节板8向外旋转2-3°，预留反变形量。但是，这种调节板的方式对形变的控制力很小，仍需改进。

2)必须有专门的矫形工序，焊接时因高温加热和焊缝的残余应力无法避免钢板形变，需矫形步骤来校正H型钢构件，需在焊接工序后设置专门的液压矫形机来完成矫形工序。

因此，在组立焊接时，需要一种辅助组装装置，用于对组立焊接的H型钢进行辅助组装，提高焊接质量。

发明内容

针对上述技术背景提到的不足，本发明的目的在于提供一种H型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种H型钢组立焊接组装辅助装置，包括机架、移动上料机构和辅助组装机构,所述机架包括设置在地面上的底座，底座上表面开有滑动槽，滑动槽内转动连接有丝杠，丝杠和底座转动连接，丝杠两端的螺纹方向相反，底座侧方设置有固定板，固定板上设置有电机，电机输出端设置有联轴器，联轴器远离电机的一侧和丝杠固定连接。

进一步的，所述移动上料机构包括设置在底座上方的两个移动座，两个移动座对称分布，移动座下表面固定有和丝杠配合的螺母底座，移动座右侧面设置有第一支撑座，第一支撑座外侧面设置有转动连接的从动锥齿轮，从动锥齿轮靠近移动座的侧面固定连接有丝杠螺母组件，移动座内部的丝杠螺母组件的螺母上固定有上料爪，移动座靠近底部的内侧面设置有可拆卸的防撞块。

进一步的，所述移动座右侧方靠近底部的位置固定有上料底座，上料底座上固定有锥齿轮安装座，锥齿轮安装座上转动连接有主动锥齿轮，主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合传动，上料底座靠近边缘的位置设置有上料支撑座，上料支撑座远离锥齿轮安装座的侧面设置有上料电机，上料电机输出端固定连接有限位传动杆，限位传动杆和上料支撑座转动连接，限位传动杆上设置有限位杆，限位传动杆和主动锥齿轮滑动连接。

进一步的，所述限位传动杆穿过锥齿轮安装座，并不和锥齿轮安装座接触。

进一步的，所述辅助组装机构包括设置在底座上表面中部的运输带，运输带开有运输滑槽，运输滑槽内转动连接有运输丝杠，运输带右侧设置有运输安装板，运输安装板上设置有电机，电机输出端和运输丝杠固定连接，运输丝杠上螺纹连接有螺母，螺母上开有螺纹孔，螺纹孔上表面设置有转盘，转盘上表面设置有抓取组件，抓取组件内部设置有抓取底座，抓取底座上设置有四个阵列分布的滑套，抓取底座上方设置有抓取转盘，转盘上开有若干圆周分布的弧形滑轨。

进一步的，所述抓取转盘中心处设置有转轴，转轴和抓取底座转动连接，转轴上端设置有驱动电机。

进一步的，所述滑套内滑动设置有第一滑杆，第一滑杆靠近抓取转盘的一侧固定设置有四个阵列分布的滑杆，第一滑杆侧面靠近中部的位置设置有滑动柱，滑动柱外侧设置有复位弹簧，滑动柱远离第一滑杆的一端滑动设置有第二滑杆，滑动柱和第二滑杆滑动连接。

进一步的，所述滑动柱位于第二滑杆内部的一端设置有限位凸台，可防止第二滑杆和滑动柱分离。

本发明的有益效果：

本发明设计的移动上料机构可以通过两个电机完成全部的上料动作，且设计的防撞块可以防止H型钢发生意外碰撞。

辅助组装机构通过抓取转盘可以同时控制多个抓取爪移动，方便对H型钢进行组装，提高了组装效率，且设计的滑动柱可以防止组装过程中出现意外。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是移动上料机构的局部放大示意图；

图4是辅助组装机构的结构示意图；

图5是抓取组件的结构示意图；

图6是抓取组件内部的结构示意图；

图7是抓取爪的结构示意图；

图8是抓取爪的局部放大示意图。

图中标号说明：

1、机架；11、底座；111、滑动槽；12、固定板；13、第一电机；14、联轴器；15、丝杠；2、移动上料机构；21、移动座；211、上料槽；212、第一支撑座；213、防撞块；214、上料爪；22、第二支撑座；23上料电机；24上料支撑座；25上料底座；251、锥齿轮安装座；26限位传动杆；261、限位杆；28、从动锥齿轮；29、主动锥齿轮；3、辅助组装机构；31、运输带；311、运输滑槽；32、运输丝杠；33、运输电机；34、运输安装板；35、抓取组件；351、抓取爪；352、抓取底座；3521、滑套；353、抓取转盘；3531、弧形滑轨；3532、转轴；354、驱动电机；355、第一滑杆；356、第二滑杆；3561、连接柱；357、滑动柱；358、导向滑杆；359、复位弹簧；36、螺母；361、螺纹孔；37、转向盘。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

一种H型钢组立焊接组装辅助装置及其使用方法，包括机架1、移动上料机构2和辅助组装机构3。如图1、2所示，机架1包括设置在地面上的底座11，底座11上表面开有滑动槽111，滑动槽111内转动连接有丝杠15，丝杠15和底座11转动连接，丝杠15两端的螺纹方向相反，底座11侧方设置有固定板12，固定板12上设置有电机13，电机13输出端设置有联轴器14，联轴器14远离电机13的一侧和丝杠15固定连接。

如图1、2、3所示，移动上料机构2包括设置在底座11上方的两个移动座21，两个移动座21对称分布，移动座21下表面固定有和丝杠15配合的螺母底座，螺母底座沿滑动槽111滑动，由于丝杠螺母机构为现有技术在此处不再赘述。移动座21右侧面设置有第一支撑座212，第一支撑座212外侧面设置有转动连接的从动锥齿轮28，从动锥齿轮28靠近移动座21的侧面固定连接有丝杠螺母组件，由于丝杠螺母组件为现有技术，因此在此处不再赘述。移动座21内部的丝杠螺母组件的螺母上固定有上料爪214，移动座21靠近底部的内侧面设置有可拆卸的防撞块213，可根据H型钢的实际尺寸更换不同类型的防撞块213。上料机构可以同时进行两个H型钢的上料，且只需要两个动力源既可以实现上料。

移动座21右侧方靠近底部的位置固定有上料底座25，上料底座25上固定有锥齿轮安装座251，锥齿轮安装座21上转动连接有主动锥齿轮29，主动锥齿轮29和从动锥齿轮28啮合传动，上料底座25靠近边缘的位置设置有上料支撑座24，上料支撑座24远离锥齿轮安装座251的侧面设置有上料电机23，上料电机23输出端固定连接有限位传动杆26，限位传动杆26和上料支撑座24转动连接，限位传动杆26上设置有限位杆261，限位传动杆26和主动锥齿轮29滑动连接，限位传动杆26穿过锥齿轮安装座251，并不和锥齿轮安装座251接触。

如图1、4、5、6、7、8所示，辅助组装机构3包括设置在底座11上表面中部的运输带31，运输带31开有运输滑槽311，运输滑槽311内转动连接有运输丝杠32，运输带31右侧设置有运输安装板34，运输安装板34上设置有电机33，电机33输出端和运输丝杠32固定连接，运输丝杠32上螺纹连接有螺母36，螺母36上开有螺纹孔361，螺纹孔361上表面设置有转盘37，转盘37上表面设置有抓取组件35，抓取组件35内部设置有抓取底座352，抓取底座352上设置有四个阵列分布的滑套3521，抓取底座352上方设置有抓取转盘353，转盘353上开有若干圆周分布的弧形滑轨3531，抓取转盘353中心处设置有转轴3532，转轴3532和抓取底座352转动连接，转轴3532上端设置有驱动电机354。

滑套3521内滑动设置有第一滑杆355，第一滑杆355靠近抓取转盘353的一侧固定设置有四个阵列分布的滑杆358，第一滑杆355侧面靠近中部的位置设置有滑动柱357，滑动柱357外侧设置有复位弹簧359，滑动柱357远离第一滑杆355的一端滑动设置有第二滑杆356，滑动柱357和第二滑杆356滑动连接，滑动柱357位于第二滑杆356内部的一端设置有限位凸台，可防止第二滑杆356和滑动柱357分离。

工作原理如下：

该装置工作时，首先通过上料爪214抓取待焊接的H型钢，然后通过上料电机23驱动移动座21内部的丝杠螺母机构将上料爪214和H型钢移动至合适位置，然后再通过第一电机13转动，驱动两个移动座21向中部移动，当移动至合适位置时，抓取爪351将H型钢从上料爪214取下，然后移动上料机构2复位进行二次上料，同时转盘353转动，使未抓取H型钢的抓取爪351正对移动上料机构2，完成二次上料。上料完成后，通过驱动电机354控制抓取转盘353转动，驱使抓取爪351移动，使多个H型钢完成组装，然后再通过运输滑槽311移动至焊接工位，对H型钢进行组立焊接。

有益效果如下：

本发明设计的移动上料机构2可以通过两个电机完成全部的上料动作，且设计的防撞块可以防止H型钢发生意外碰撞。

辅助组装机构3通过抓取转盘353可以同时控制多个抓取爪351移动，方便对H型钢进行组装，提高了组装效率，且设计的滑动柱357可以防止组装过程中出现意外。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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。

Claims

1.一种H型钢组立焊接组装辅助装置，包括机架(1)、移动上料机构(2)和辅助组装机构(3),其特征在于，所述机架(1)包括设置在地面上的底座(11)，底座(11)上表面开有滑动槽(111)，滑动槽(111)内转动连接有丝杠(15)，丝杠(15)和底座(11)转动连接，丝杠(15)两端的螺纹方向相反，底座(11)侧方设置有固定板(12)，固定板(12)上设置有电机(13)，电机(13)输出端设置有联轴器(14)，联轴器(14)远离电机(13)的一侧和丝杠(15)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述移动上料机构(2)包括设置在底座(11)上方的两个移动座(21)，两个移动座(21)对称分布，移动座(21)下表面固定有和丝杠(15)配合的螺母底座，移动座(21)右侧面设置有第一支撑座(212)，第一支撑座(212)外侧面设置有转动连接的从动锥齿轮(28)，从动锥齿轮(28)靠近移动座(21)的侧面固定连接有丝杠螺母组件，移动座(21)内部的丝杠螺母组件的螺母上固定有上料爪(214)，移动座(21)靠近底部的内侧面设置有可拆卸的防撞块(213)。

3.根据权利要求2所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述移动座(21)右侧方靠近底部的位置固定有上料底座(25)，上料底座(25)上固定有锥齿轮安装座(251)，锥齿轮安装座(21)上转动连接有主动锥齿轮(29)，主动锥齿轮(29)和从动锥齿轮(28)啮合传动，上料底座(25)靠近边缘的位置设置有上料支撑座(24)，上料支撑座(24)远离锥齿轮安装座(251)的侧面设置有上料电机(23)，上料电机(23)输出端固定连接有限位传动杆(26)，限位传动杆(26)和上料支撑座(24)转动连接，限位传动杆(26)上设置有限位杆(261)，限位传动杆(26)和主动锥齿轮(29)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述限位传动杆(26)穿过锥齿轮安装座(251)，并不和锥齿轮安装座(251)接触。

5.根据权利要求1所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述辅助组装机构(3)包括设置在底座(11)上表面中部的运输带(31)，运输带(31)开有运输滑槽(311)，运输滑槽(311)内转动连接有运输丝杠(32)，运输带(31)右侧设置有运输安装板(34)，运输安装板(34)上设置有电机(33)，电机(33)输出端和运输丝杠(32)固定连接，运输丝杠(32)上螺纹连接有螺母(36)，螺母(36)上开有螺纹孔(361)，螺纹孔(361)上表面设置有转盘(37)，转盘(37)上表面设置有抓取组件(35)，抓取组件(35)内部设置有抓取底座(352)，抓取底座(352)上设置有四个阵列分布的滑套(3521)，抓取底座(352)上方设置有抓取转盘(353)，转盘(353)上开有若干圆周分布的弧形滑轨(3531)。

6.根据权利要求5所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述抓取转盘(353)中心处设置有转轴(3532)，转轴(3532)和抓取底座(352)转动连接，转轴(3532)上端设置有驱动电机(354)。

7.根据权利要求5所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述滑套(3521)内滑动设置有第一滑杆(355)，第一滑杆(355)靠近抓取转盘(353)的一侧固定设置有四个阵列分布的滑杆(358)，第一滑杆(355)侧面靠近中部的位置设置有滑动柱(357)，滑动柱(357)外侧设置有复位弹簧(359)，滑动柱(357)远离第一滑杆(355)的一端滑动设置有第二滑杆(356)，滑动柱(357)和第二滑杆(356)滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种H型钢组立焊接组装辅助装置，其特征在于，所述滑动柱(357)位于第二滑杆(356)内部的一端设置有限位凸台，可防止第二滑杆(356)和滑动柱(357)分离。