CN114871668A - 一种钢板焊接装置及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢板焊接装置及其加工工艺，涉及焊接机领域，其包括：机架，其上设有焊头；支撑架，位于焊头下方，支撑架上端部沿长度方向开设有容纳槽，容纳槽宽度方向两侧的槽壁相互垂直且向相互靠近的方向倾斜，容纳槽宽度方向两侧的槽壁在容纳槽最深处相交；支撑件，位于容纳槽其中一侧槽壁处，用于对容纳槽内的腹板进行支撑。使用者将一块翼板贴紧容纳槽的一个侧壁，然后将腹板的一端对齐该翼板宽度方向的中间位置，并利用支撑件使腹板与容纳槽对应的侧壁保持平行，由于翼板和侧板均呈倾斜状态，在重力作用下，腹板的端部自动将该翼板抵紧，便于进行焊接，操作简便节省人力。

Description

一种钢板焊接装置及其加工工艺

技术领域

本发明涉及焊接机领域，尤其是涉及一种钢板焊接装置及其加工工艺。

背景技术

目前钢结构梁在建筑、施工中用途十分广泛，常用的钢结构梁包括工字梁等。工字梁由腹板和连接于腹板两侧的翼板组成，截面呈“工”字形，属于空腹式杆件，相比实腹式杆件，具有重量轻、省工、省料又省时等优点。

相关技术可参考公告号为CN211162644U的中国专利公开了一种大型工字梁焊接平台，包括并列摆放的第一工字钢与第二工字钢，第一工字钢与第二工字钢之间设有多个连接板，第一工字钢与第二工字钢通过多个连接板连接，连接板上方设有第一侧板和第二侧板制成的定位装置，大型工字梁型放置在定位装置内，大型工字梁型端面通过垫块支撑，侧面通过第一侧板和第二侧板夹紧固定。

针对上述中的相关技术，发明人认为，上述焊接平台在使用时需要使用者旋动若干螺栓以将处于第一侧板与第二侧板之间的翼板与腹板抵紧，实现对腹板与翼板位置的限定，操作较为繁琐，耗费人力。

发明内容

为了节省人力，本申请提供一种钢板焊接装置及其加工工艺。

第一方面，本申请提供一种钢板焊接装置，采用如下的技术方案：

一种钢板焊接装置，包括：

机架，其上设有焊头；

支撑架，位于焊头下方，支撑架上端部沿长度方向开设有容纳槽，容纳槽宽度方向两侧的槽壁相互垂直且向相互靠近的方向倾斜，容纳槽宽度方向两侧的槽壁在容纳槽最深处相交；

支撑件，位于容纳槽其中一侧槽壁处，用于对容纳槽内的腹板进行支撑。

通过采用上述技术方案，使用者将一块翼板贴紧容纳槽的一个侧壁，然后将腹板的一端对齐该翼板宽度方向的中间位置，并利用支撑件使腹板与容纳槽对应的侧壁保持平行，进而保障翼板与腹板的垂直，由于翼板和侧板均呈倾斜状态，在重力作用下，腹板的端部自动将该翼板抵紧，便于进行焊接，操作简便节省人力。

可选的，所述支撑件包括若干组支撑辊组，若干支撑辊组沿支撑架的长度方向等间距排布，每组支撑辊组包括若干圆辊，圆辊的轴线均水平设置，同组圆辊的公切线与对应的槽壁平行。

通过采用上述技术方案，若干圆辊同时对腹板进行支撑，由于同组圆辊的公切线与对应的槽壁平行，且在进行另一块翼板的焊接时，已经焊接好的翼板可从相邻圆辊之间穿过，进而可始终保持腹板与容纳槽对应的侧壁平行，结构简单效果好。

可选的，所述支撑架设有升降架，机架设有控制升降架升降的升降件，升降架设有若干用于支撑圆辊的竖杆，圆辊均与对应竖杆的上端部转动连接。

通过采用上述技术方案，同时圆辊与竖杆转动连接，使圆辊对腹板的摩擦阻力较小，便于腹板在重力作用下与翼板抵紧；升降件控制升降架升降，即可经竖杆控制所有的圆辊同步升降，进而可改变腹板与容纳槽对应侧壁的间距，进而实现对不同宽度翼板的焊接，提高了适用性。

可选的，所述竖杆的上端部向靠近另一侧槽壁的方向弯折，且弯折部分与另一侧槽壁平行设置。

通过采用上述技术方案，竖杆的弯折部分与翼板平行，相比于整体竖直的竖杆，不易对已焊接的翼板造成干涉。

可选的，所述机架上方沿长度方向滑动连接有焊架，焊头设于焊架上。

通过采用上述技术方案，焊架带动焊头沿机架的长度方向移动，进而对工字梁长度方向的不同位置进行焊接，相比于工件移动、焊头固定的方式，所需的加工空间更小。

可选的，所述支撑件包括两块定位板，两块定位板沿支撑架的长度方向排布，两块定位板相互靠近的一侧均开设有与工字梁端部适配的定位槽。

通过采用上述技术方案，使用者将腹板及两块翼板同时置于两块定位板之间，然后将腹板及翼板的端部嵌入对应侧的定位槽内，进而实现腹板及翼板相对位置的限定，且由支撑架对工件进行支撑，结构简单操作方便，有利于节省人力。

可选的，所述支撑架沿长度方向等间距开设有若干连接槽，连接槽内均设有调整杆，支撑架设有用于带动调整杆沿支撑架长度方向滑移的伸缩件，调整杆上端部均固设有用于卡接定位板的凸块。

通过采用上述技术方案，伸缩件带动调整杆移动，改变两块定位板的间距，进而便于使用者将腹板及翼板安装与两块定位板之间；所加工工字梁的长度发生较大变化时，使用者可利用凸块与支撑架长度方向不同位置的调整杆卡接，以实现对不同长度工件的支撑限位，结构简单适用性强。

第二方面，本申请提供一种钢板焊接加工工艺，包括以下步骤：

S1：钢板切割，将钢板切割成所需腹板及翼板的尺寸；

S2：边缘去毛刺，对腹板及翼板的边缘进行粗抛光，减少腹板及翼板边缘的毛刺；

S3：钢板排布，将腹板置于两块翼板之间，并利用支撑件使腹板的端部与翼板宽度方向的中间位置抵接；

S4：焊接，使焊头滑过腹板与翼板的接缝处进行焊接，并使不同位置的接缝依次与焊头接触，进行不同位置的焊接；

S5：拆除，将焊接完成的工字梁从支撑架上拆下。

通过采用上述技术方案，腹板在重力作用下自动与所焊接的翼板抵紧，并在支撑件的作用下自动使腹板与翼板处于正确的相对位置，步骤简便，节省人力。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用者将一块翼板贴紧容纳槽的一个侧壁，然后将腹板的一端对齐该翼板宽度方向的中间位置，并利用支撑件使腹板与容纳槽对应的侧壁保持平行，进而保障翼板与腹板的垂直，由于翼板和侧板均呈倾斜状态，在重力作用下，腹板的端部自动将该翼板抵紧，便于进行焊接，操作简便节省人力；

2.使用者将腹板及两块翼板同时置于两块定位板之间，然后将腹板及翼板的端部嵌入对应侧的定位槽内，进而实现腹板及翼板相对位置的限定，且由支撑架对工件进行支撑，结构简单操作方便，有利于节省人力。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1的部分结构示意图。

图3是本申请实施例2的整体结构示意图。

图4是本申请一种钢板焊接加工工艺的流程框图。

附图标记说明：1、机架；11、滑轨；2、焊架；21、焊头；3、支撑架；31、支架；311、避让槽；32、容纳槽；321、腹板侧；322、翼板侧；33、连接槽；4、支撑件；41、支撑辊组；411、圆辊；42、定位板；421、定位槽；422、套筒；5、升降架；51、竖杆；52、升降件；6、调整杆；61、伸缩件62、凸块。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢板焊接装置。

实施例1：

参照图1，一种钢板焊接装置，包括机架1，机架1整体呈细长状，机架1安装有支撑架3，加工开始时使用者将所需焊接的翼板及腹板沿机架1长度方向置于支撑架3上，然后摆正腹板与翼板的相对位置；机架1上端部安装有焊头21，焊头21可沿机架1的长度方向滑移，使用者控制焊头21接触腹板与翼板的连接处，并沿机架1的长度方向移动进行焊接。

参照图1和图2，支撑架3由若干沿机架1长度方向等间距排布的支架31组成，相邻支架31之间形成连接槽33，支架31的上端部开设有V形的容纳槽32，即容纳槽32的两侧槽壁向相互靠近的方向倾斜，且在容纳槽32的最深处相交；容纳槽32的两侧槽壁分别设为翼板侧322和腹板侧321，腹板侧321的长度较长，翼板侧322长度相对较短。焊接过程中，使用者需先完成腹板与其中一块翼板的焊接，然后进行第二块翼板的焊接。

参照图1和图2，开始时使用者将其中一块翼板置于容纳槽32内，并使其与翼板侧322贴合，完成第一块翼板的放置，然后使用者将腹板置于容纳槽32内；容纳槽32两侧槽壁均呈与水平面夹角45°的倾斜状态，即两侧槽壁在容纳槽32相互垂直，使用者将腹板靠近腹板侧321，进行腹板的放置。

参照图1，支撑架3内安装有支撑件4，使用者利用支撑件4对腹板支撑，使腹板的一端与翼板高度方向的中间位置进行抵接，便于进行焊接。支撑件4包括若干组支撑辊组41，每个连接槽33内均安装有一组支撑辊组41，处于支撑架3长度方向不同位置的支撑辊组41同时对腹板进行支撑，保障腹板的两端处于同一高度，减少加工时腹板与翼板发生偏离的可能性。

参照图1和图2，焊接前，使用者需要将腹板置于支撑辊组41上方，并使腹板与第一块翼板处于相互垂直的状态。支撑辊组41包括若干圆辊411，支撑架3内安装有若干竖杆51，每个圆辊411对应两根竖杆51，竖杆51的上端部与对应圆辊411的端部转动连接，两根竖杆51将一个圆辊411支撑至轴线水平的状态，便于对腹板进行水平支撑。

参照图1和图2，同组支撑辊组41内不同圆辊411对应的竖杆51长度不同，进而将同组的圆辊411支撑在不同高度，越靠近容纳槽32槽底的圆辊411高度越低，且同组圆辊411的公切线与腹板侧321平行，由于腹板位于同组圆辊411的公切线处，所以圆辊411将腹板支撑至与腹板侧321平行的状态，此时腹板与翼板相互垂直，且由于腹板与第一块翼板均呈45°的倾斜状，所以重力作用给腹板及第一块翼板向下的力，使腹板沿同组圆辊411公切线向下移动，进而使腹板自动对第一块翼板抵紧，结构简单节省人力。

参照图1和图2，由于圆辊411可在对应的竖杆51上转动，圆辊411与腹板之间为滚动摩擦，即圆辊411对腹板沿同组圆辊411公切线时，受到圆辊411的阻力较小，进而保障腹板顺利将第一块翼板抵紧；机架1上方安装有支撑焊头21的焊架2，焊头21可在焊架2上沿机架1的宽度方向移动，便于使用者将焊头21对齐腹板与第一块翼板的接缝处，并下降对工件进行焊接。

参照图1，为使焊头21对工件长度方向不同位置进行焊接，需要焊头21与工件发生相对位移。机架1宽度方向的两侧均固定安装有滑轨11，焊架2沿机架1宽度方向的两端利用对应侧的滑轨11与机架1滑动连接，使用者可控制焊架2在滑轨11上滑动，进而改变焊头21在机架1长度方向上的位置，实现对工件上侧长度方向不同位置的焊接。

参照图1，为保障焊接质量，在腹板上侧与第一块翼板焊接完成后，需要对腹板的另一侧进行焊接。使用者将翼板翻转，使腹板的另一侧与第一块翼板的连接处对齐焊头21，进而实现腹板两侧与第一块翼板的焊接，完成腹板与第一块翼板的焊接。

参照图1和图2，第一块翼板焊接完成后，使用者需要进行第二块翼板的焊接。使用者将腹板与第一块翼板焊接的半成品翻转，并使腹板宽度方向背离第一块翼板的一端朝向容纳槽32槽底；然后将第二块翼板置于容纳槽32内，并使第二块翼板贴近翼板侧322，并重复上述操作进行焊接，此时支撑辊组41依然对腹板起到支撑作用，并使腹板在重力作用下以较小的摩擦阻力与第二块翼板宽度方向的中间位置抵紧，结构简单节省人力。

参照图1和图2，进行第二块翼板的焊接时，使用者同样需要保障腹板与第二块翼板的垂直，即与腹板侧321的平行。此时第一块翼板与容纳槽32的较高位置，且第一块翼板经相邻两个圆辊411之间与腹板侧321抵接；竖杆51的上端部均向靠近翼板侧322的方向弯折，并且弯折的部分与翼板侧322平行设置，进而实现第一块翼板此时与竖杆51上端部弯折部分平行，竖杆51不易影响第一块翼板与腹板侧321的抵接，保障腹板与第二块翼板的垂直状态。

参照图1，使用者同样利用翻转使腹板两侧与第二块翼板的抵接处对齐焊头21进行焊接，进而完成腹板与两块翼板的焊接过程，整个过程人工不需手动对腹板与翼板的相对位置进行锁紧，利用重力作用省去了人工锁紧的步骤，节省人力。

参照图1和图2，支撑架3内安装有升降架5，所有的支架31均开设有避让槽311，升降架5呈矩形板状，升降架5穿过支架31的避让槽311延伸至所有的连接槽33内；所有竖杆51的下端部均与升降架5固定连接，机架1固定安装有升降件52，升降件52为安装于升降架5下方的气缸，气缸安装有四个，四个气缸分别位于升降架5的四个端角处，气缸的输出端均竖直向上与升降架5固定连接；气缸升降时即可带动升降架5升降，进而带动所有的圆辊411同步升降，改变圆辊411对腹板支撑的高度，由于所有圆辊411同步升降，同组圆辊411的公切线在升降时保持与腹板侧321的平行，进而可对不同尺寸的翼板与腹板进行焊接，适用性强。

本申请实施例1的实施原理为：使用者将一块翼板贴紧容纳槽32的一个侧壁，然后将腹板的一端对齐该翼板宽度方向的中间位置，并利用升降件52调整圆辊411至合适的高度，圆辊411的支撑使腹板与腹板侧321保持平行，进而保障翼板与腹板的垂直，由于翼板和侧板均呈倾斜状态，在重力作用下，腹板的端部自动将该翼板抵紧，便于进行焊接，操作简便节省人力。

实施例2：

参照图3，本实施例与实施例1的主要不同之处在于：支撑件4包括两块定位板42，两块定位板42沿机架1的长度方向排布，加工时使用者将腹板及两块翼板置于两块定位板42之间；两块定位板42相互靠近的一侧均开设有与工字梁端部适配的定位槽421，使用者将腹板及两块翼板的端部嵌入对应侧的定位槽421内，利用定位槽421对工件进行限位支撑，进行加工。

参照图3，每个连接槽33内均设有用于支撑定位板42的调整杆6，调整杆6均竖直设置，且上端部均固定安装有凸块62，沿机架1长度方向中间位置将所有调整杆6分为两组，两组调整杆6的凸块62均位于背离机架1长度方向中间位置的一侧；两块定位板42相互背离的一侧均固设有与凸块62适配的套筒422，加工时使用者将其中一块定位板42的套筒422与其中一个调整杆6的凸块62卡接，使对应的调整杆6对该定位板42提供支撑。

参照图3，使用者根据所需加工工件的长度，将另一块定位板42与另一组调整杆6内的一个进行卡接，并使此时两个定位板42的间距略大于工件的长度，便于使用者将腹板及两块翼板的一端***其中一个定位板42内，然后在控制另一块定位板42对工件的另一端进行限位。

参照图3，每个调整杆6的均对应有一个伸缩件61，伸缩件61也为缸体固定在机架1上的气缸，且输出端与对应的调整杆6固定连接，伸缩件61均沿机架1的长度方向设置，调整杆6的下端部与机架1滑动连接，使用者控制伸缩件61的输出端伸缩即可控制对应的调整杆6沿机架1的长度方向移动，使用者控制安装有定位板42的调整杆6移动，进而改变两个定位板42的间距，至工件的两端均***对应侧的定位槽421内，即可将腹板与翼板限位至对应位置，然后使用者控制焊头21对工件进行焊接即可。

参照图3，调整杆6均采用可伸缩的伸缩杆，使用者控制未安装定位板42的调整杆6处于较短的状态，使未安装定位板42的调整杆6最上端位于容纳槽32最低处的下方，不易影响工件落在容纳槽32内；焊接过程中，使用者使支撑架3在长度方向的不同位置对工件进行支撑，工件不易发生变形，且工件重量施加给两块定位板42的压力较小，不易造成损坏，使用寿命较长。

参照图3，在对不同尺寸的工字梁进行加工时，使用者可将定位板42从调整杆6上拆下，根据所加工的工件灵活更换具有不同尺寸定位槽421的定位板42，进而使工件的端部可顺利***定位槽421内，并被定位槽421进行限位，适用性强且操作简便。

本申请实施例还公开一种钢板焊接加工工艺。

参照图4，一种钢板焊接加工工艺，包括以下步骤：

S1：钢板切割，使用者将原材料钢板按尺寸切割出一块腹板及两块翼板；

S2：边缘去毛刺，使用者利用角磨机等工具对腹板及翼板因切割形成的边缘进行粗抛光，减少腹板及翼板边缘的毛刺，便于腹板及翼板的边缘更为紧密地抵接；

S3：钢板排布，使用者将腹板置于两块翼板之间，并利用支撑件4对腹板进行支撑，使腹板的端部与翼板宽度方向的中间位置抵紧；

S4：焊接，使用者控制焊机移动带动焊头21滑过腹板与翼板的接缝处进行焊接，并使腹板两侧与两块翼板的接缝依次与焊头21接触，进行不同位置的焊接，保障焊接处的物理强度；

S5：拆除，使用者将焊接完成的工字梁从支撑架3上拆下，更换新的腹板与翼板进行流水加工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢板焊接装置，其特征在于，包括：

机架（1），其上设有焊头（21）；

支撑架（3），位于焊头（21）下方，支撑架（3）上端部沿长度方向开设有容纳槽（32），容纳槽（32）宽度方向两侧的槽壁相互垂直且向相互靠近的方向倾斜，容纳槽（32）宽度方向两侧的槽壁在容纳槽（32）最深处相交；

支撑件（4），位于容纳槽（32）其中一侧槽壁处，用于对容纳槽（32）内的腹板进行支撑。

2.根据权利要求1所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述支撑件（4）包括若干组支撑辊组（41），若干支撑辊组（41）沿支撑架（3）的长度方向等间距排布，每组支撑辊组（41）包括若干圆辊（411），圆辊（411）的轴线均水平设置，同组圆辊（411）的公切线与对应的槽壁平行。

3.根据权利要求2所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述支撑架（3）设有升降架（5），机架（1）设有控制升降架（5）升降的升降件（52），升降架（5）设有若干用于支撑圆辊（411）的竖杆（51），圆辊（411）均与对应竖杆（51）的上端部转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述竖杆（51）的上端部向靠近另一侧槽壁的方向弯折，且弯折部分与另一侧槽壁平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述机架（1）上方沿长度方向滑动连接有焊架（2），焊头（21）设于焊架（2）上。

6.根据权利要求1所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述支撑件（4）包括两块定位板（42），两块定位板（42）沿支撑架（3）的长度方向排布，两块定位板（42）相互靠近的一侧均开设有与工字梁端部适配的定位槽（421）。

7.根据权利要求6所述的一种钢板焊接装置，其特征在于：所述支撑架（3）沿长度方向等间距开设有若干连接槽（33），连接槽（33）内均设有调整杆（6），支撑架（3）设有用于带动调整杆（6）沿支撑架（3）长度方向滑移的伸缩件（61），调整杆（6）上端部均固设有用于卡接定位板（42）的凸块（62）。

8.一种钢板焊接加工工艺，包括如权利要求1-7任一所述的一种钢板焊接装置，包括以下步骤：

S1：钢板切割，将钢板切割成所需腹板及翼板的尺寸；

S2：边缘去毛刺，对腹板及翼板的边缘进行粗抛光，减少腹板及翼板边缘的毛刺；

S3：钢板排布，将腹板置于两块翼板之间，并利用支撑件（4）使腹板的端部与翼板宽度方向的中间位置抵接；

S4：焊接，使焊头（21）滑过腹板与翼板的接缝处进行焊接，并使不同位置的接缝依次与焊头（21）接触，进行不同位置的焊接；

S5：拆除，将焊接完成的工字梁从支撑架（3）上拆下。

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