CN116275829B - 一种基于工字钢生产用焊接成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工字钢加工，且公开了一种基于工字钢生产用焊接成型装置，包括定位装置，用于承载工字钢的重量并对其进行初步定位；校准装置，便于对工字钢焊接后的翻转以及提供焊接前的校准作业；移送装置，用于对焊接过程中控制工字钢的横移；补偿装置，用于对焊接后的工字钢实现变形补偿。该基于工字钢生产用焊接成型装置，首先通过设置的矩形定位框架能够在焊接时提供地面支撑定位，并且需要进行翻转时，仅需要下压旋转架使得圆弧结构的弧形支架与地面接触，此时利用圆形的外形包围结构，便能够对工字钢进行焊接轻易翻转，降低了操作人员的焊接难度，使得整体的焊接过程中单人便可以进行操作，无需多人的协助。
Description
技术领域
本发明涉及工字钢加工技术领域，具体为一种基于工字钢生产用焊接成型装置。
背景技术
工字钢是截面为凹槽形的长条钢材，属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂断面的型钢钢材，其断面形状为凹槽形。工字钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造等。在实际应用过程中经常需要将不同长度的工字钢焊接在一起。
而目前在对工字钢焊接的过程中，
一：操作人员在焊接的过程中，需要对工字钢进行焊接翻转，而工字钢又相对较重，所以需要的操作人员过多，单个操作人员无法满足对工字钢的焊接翻转条件；
二：操作人员在焊接的过程中，因为焊接过程中会出现焊接变形翘起的情况，所以导致焊接的水平性要求不一定能达到合理范围内，而变形的过程中，肉眼也无法直接查看到；
三：操作人员在焊接的过程中，需要对两个焊接的工字钢进行拼接对齐，传统方式仅仅采用视觉观察，导致对齐的误差较大，再加上焊接后的误差，所以导致焊接成型后的工字钢质量较低的问题，故而提出一种基于工字钢生产用焊接成型装置来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于工字钢生产用焊接成型装置，解决了现有技术中，对焊接工字钢过程中翻转不易，出现焊接变形，拼接焊接时，没有校准装置导致焊接误差较大，影响焊接的整体质量的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于工字钢生产用焊接成型装置，包括定位装置，用于承载工字钢的重量并对其进行初步定位；校准装置，便于对工字钢焊接后的翻转以及提供焊接前的校准作业；移送装置，用于对焊接过程中控制工字钢的横移；补偿装置，用于对焊接后的工字钢实现变形补偿。
优选的，所述定位装置包括有旋转架，所述旋转架一侧转动连接有定位框架，所述定位框架通过锁紧螺栓与旋转架连接，所述定位框架的底部滑动连接有两个活动板，所述活动板上连接有第一弹簧，所述第一弹簧的顶部连接在定位框架的内部。
优选的，所述校准装置包括有上弧架，所述上弧架的一端转动连接有下弧板，所述上弧架上卡接有调节丝杆，所述调节丝杆上连接有顶板，所述调节丝杆上螺纹连接有转动板，所述转动板转动连接在旋转架上，所述调节丝杆上固定连接有顶板。
优选的，所述上弧架和下弧板设置有两个，且两个上弧架上分别转动连接有第一连杆和第二连杆，所述第二连杆与第一连杆之间转动连接有导向板，两个所述下弧板之间滑动连接有导向板，所述导向板上设置有水平装置。
优选的，所述水平装置包括有旋转杆，所述旋转杆上连接有两个接触头，所述旋转杆上安装有透明管，所述透明管内设置有少量水，所述旋转杆的中部转动连接有活动架，所述活动架转动连接在导向板上。
优选的，所述移送装置包括有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有齿轮，所述齿轮上啮合有推板，所述驱动电机安装在定位箱上。
优选的，所述推板通过T型槽滑动连接在定位箱上，所述推板上设置有多个插孔，所述插孔上安装有插销。
优选的，所述补偿装置包括有转动压板，所述转动压板一侧连接有压套，所述转动压板上连接有第一转轴，所述第一转轴上固定连接有连接架，所述连接架上转动连接有接触滑板，所述转动压板的底部与接触滑板的表面滑动接触，所述连接架上通过架体连接有第二弹簧，所述第二弹簧的底部与接触滑板连接。
优选的，所述连接架上连接有第二转轴，所述第二转轴与第一转轴均滑动连接在定位框架上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于工字钢生产用焊接成型装置，具备以下有益效果：
1、该基于工字钢生产用焊接成型装置，首先通过设置的矩形定位框架能够在焊接时提供地面支撑定位，并且需要进行翻转时，仅需要下压旋转架使得圆弧结构的弧形支架与地面接触，此时利用圆形的外形包围结构，便能够对工字钢进行焊接轻易翻转，降低了操作人员的焊接难度，使得整体的焊接过程中单人便可以进行操作，无需多人的协助。
2、该基于工字钢生产用焊接成型装置，通过设置的校准装置能够实现对焊接出的位置对齐，提供侧面固定框架，并提供水平装置提供操作人员的显示校准，第一能保证焊接过程中的准确性，其次能够减少工字钢焊接时的侧面焊接变形，从而提高整体工字钢的焊接质量。
3、该基于工字钢生产用焊接成型装置，通过设置的补偿装置能够在焊接过程中发生的上下两面发生的变形进行校准，当出现翘起变形时，此时利用杠杆原理带动接触滑板的转动，从而提供下方的支撑力，以此实现补偿，最大减少焊接变形产生的质量问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的定位装置和校准装置的部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的校准装置结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的上弧架和下弧板形成的圆形框架结构示意图；
图5为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的水平装置结构示意图；
图6为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的移送装置结构示意图；
图7为本发明提出的一种基于工字钢生产用焊接成型装置的补偿装置结构示意图。
图中：1、定位装置；101、旋转架；102、定位框架；103、锁紧螺栓；104、活动板；105、第一弹簧；2、校准装置；201、调节丝杆；202、转动板；203、上弧架；204、顶板；205、下弧板；206、导向板；207、第一连杆；208、第二连杆；209、水平装置；2091、旋转杆；2092、接触头；2093、透明管；2094、活动架；210、导向杆；3、移送装置；301、驱动电机；302、定位箱；303、推板；304、插销；305、插孔；306、齿轮；4、补偿装置；401、转动压板；402、压套；403、第一转轴；404、第二转轴；405、接触滑板；406、连接架；407、第二弹簧。
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。
请参阅图1-7，一种基于工字钢生产用焊接成型装置，包括定位装置1，用于承载工字钢的重量并对其进行初步定位；定位装置1包括有旋转架101，旋转架101一侧转动连接有定位框架102，定位框架102通过锁紧螺栓103与旋转架101连接，定位框架102的底部滑动连接有两个活动板104，活动板104上连接有第一弹簧105，第一弹簧105的顶部连接在定位框架102的内部。将两个工字钢推入矩形框架内和圆形框架内，而整体是由两个活动板104进行承重支撑，受重力会压缩第一弹簧105致使两个活动板104会下沉一部分，而设置的两个可以上下活动的底座，则是为了方便后续的翻转，并且设置的弹簧支撑，也方便对焊接时的左右对齐校准，如若对齐出现高度不一致，则直接在轻的一方工字钢，添加配重块，直至平齐，同时也能够方便焊接后的工字钢进行滚动翻转让位。
本实施例中，校准装置2，便于对工字钢焊接后的翻转以及提供焊接前的校准作业；校准装置2包括有上弧架203，上弧架203的一端转动连接有下弧板205，上弧架203上卡接有调节丝杆201，调节丝杆201上连接有顶板204，调节丝杆201上螺纹连接有转动板202，转动板202转动连接在旋转架101上，调节丝杆201上固定连接有顶板204。上弧架203和下弧板205设置有两个，且两个上弧架203上分别转动连接有第一连杆207和第二连杆208，第二连杆208与第一连杆207之间转动连接有导向板206，两个下弧板205之间滑动连接有导向板206，导向板206上设置有水平装置209。因为考虑到焊接过程中的错位情况，所以设置的校准装置2来对焊接中的工字钢进行校准对齐，转动调节丝杆201，以此推动上弧架203和下弧板205的整体对中移动，而导向杆210则是提供移动导向的作用，实现移动限位，当两个圆形框架对中移动时，两个控制第一连杆207和第二连杆208的转动，以此推动前后两侧的导向板206进行对中移动，进而对工字钢进行挤压对齐的效果，保证焊接过程中的稳定性。
进一步的是，水平装置209包括有旋转杆2091，旋转杆2091上连接有两个接触头2092，旋转杆2091上安装有透明管2093，透明管2093内设置有少量水，旋转杆2091的中部转动连接有活动架2094，活动架2094转动连接在导向板206上。考虑水平性的问题，此时可以转动活动架2094的角度使得两个接触头2092和工字钢的上表面接触，而操作人员可以根据透明管2093中的水泡来判断焊接时的水平性，而整体水平装置209类似于水平仪，将其设置的校准装置2上，以此实现校准后的水平观察检测，便于提高后期焊接的质量。
更进一步的是，移送装置3，用于对焊接过程中控制工字钢的横移；移送装置3包括有驱动电机301，驱动电机301的输出端固定连接有齿轮306，齿轮306上啮合有推板303，驱动电机301安装在定位箱302上，驱动电机301的转动，驱动电机301将会带动齿轮306的旋转，经过齿牙之间的啮合，将会带动推板303的前后移动，而移动过程将会带动整体圆形框架和转动板202进行移动并滑动，进而带动工字钢的前后小距离移动，而该装置是为了便于焊接，因为焊接焊缝长度，需要焊接人员进行手部前后移动，从而对较长的焊缝进行移动，而手部的移动需要其操作经验足够强，若出现移动偏移，则降低焊接效果，所以该技术方案设计了可以小距离自动焊接推送，所以焊接人员仅仅需要进行手部的焊接动作，无需跟随焊缝的移动的动作，即方便了整体的焊接，也能够提高焊接的整体效果。推板303通过T型槽滑动连接在定位箱302上，推板303上设置有多个插孔305，插孔305上安装有插销304。因为考虑到传统的传送带方式其移动方式中空，容易导致高度不一致，所以设置的齿板的移动方式，保证移动的水平性，而设置的多个插孔305的目的则是为了避免在焊接推送的过程中，受到摩擦力不一致导致的推送距离不统一，所以设置的插销304，当工字钢装好之后，直接将插销304插在靠近工字钢的前侧面位置，利用推板303移动时，推动工字钢的移动。
此外，补偿装置4，用于对焊接后的工字钢实现变形补偿。补偿装置4包括有转动压板401，转动压板401一侧连接有压套402，转动压板401上连接有第一转轴403，第一转轴403上固定连接有连接架406，连接架406上转动连接有接触滑板405，转动压板401的底部与接触滑板405的表面滑动接触，连接架406上通过架体连接有第二弹簧407，第二弹簧407提供移动的拉伸力，保证压套402始终与工字钢的表面接触，不会出现间隙。第二弹簧407的底部与接触滑板405连接。而补偿装置4的设置是利用力矩的不同实现翘起和支撑的同步实现，当工字钢的尾部出现翘起，利用杠杆原理将力度传递至工字钢的中部位置，实现顶起支撑，所以整体便实现了受力均衡，减少焊接变形的尺寸，提高整体焊接的效果。连接架406上连接有第二转轴404，第二转轴404与第一转轴403均滑动连接在定位框架102上。第第一转轴403和第二转轴404的主要作用提供转动压板401的转动定位，以及支撑接触滑板405的连接，而第一转轴403和第二转轴404是滑动在定位框架102上，所以工字钢进行移动时也会带动转动压板401和接触滑板405跟随第一转轴403和第二转轴404的滑动，从而避免出现干涉，而整体的工字钢的翻转，也不会出现干涉，仅需要后移整个补偿装置4即可，当翻转完成后，再将补偿装置4移动归位即可。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
工作原理，首先需要打开也就是转动上弧架203以及旋转架101，将入口打开，之后将两个工字钢推入矩形框架内和圆形框架内，而整体是由两个活动板104进行承重支撑，受重力会压缩第一弹簧105致使两个活动板104会下沉一部分，而设置的两个可以上下活动的底座，则是为了方便后续的翻转，因为在自承重，下弧板205是高于底面，而当焊接完成后，操作人员可以按压整个旋转架101使得整个承重重心向下，第一弹簧105继续压缩，直至下弧板205的下表面圆弧位置与底面接触，此时控制圆形框架，也就是上弧架203和下弧板205组合形成的圆形框架，翻转过程中便会更加简单容易。当工字钢放入框架内部之后，在控制旋转架101关闭，利用锁紧螺栓103对其进行锁定，实现初步定位，而上弧架203与下弧板205采用卡接方式，进行结合固定，之后控制转动板202的旋转，转动至图2所示位置，之后转动调节丝杆201，以此推动上弧架203和下弧板205的整体对中移动，而导向杆210则是提供移动导向的作用，实现移动限位，当两个圆形框架对中移动时，两个控制第一连杆207和第二连杆208的转动，以此推动前后两侧的导向板206进行对中移动，进而对工字钢进行挤压对齐的效果，保证焊接过程中的稳定性。而对齐之后要考虑水平性的问题，此时可以转动活动架2094的角度使得两个接触头2092和工字钢的上表面接触，而操作人员可以根据透明管2093中的水泡来判断焊接时的水平性，而整体水平装置209类似于水平仪，将其设置的校准装置2上，以此实现校准后的水平观察检测，便于提高后期焊接的质量。当全部校准完成后，此时操作人员进行焊缝位置的焊接，焊接时，控制驱动电机301的转动，驱动电机301将会带动齿轮306的旋转，经过齿牙之间的啮合，将会带动推板303的前后移动，而移动过程将会带动整体圆形框架和转动板202进行移动并滑动，进而带动工字钢的前后小距离移动，而该装置是为了便于焊接，因为焊接焊缝长度，需要焊接人员进行手部前后移动，从而对较长的焊缝进行移动，而手部的移动需要其操作经验足够强，若出现移动偏移，则降低焊接效果，所以该技术方案设计了可以小距离自动焊接推送，所以焊接人员仅仅需要进行手部的焊接动作，无需跟随焊缝的移动的动作，即方便了整体的焊接，也能够提高焊接的整体效果。因为考虑到焊接产生的翘起变形，所以设置的补偿装置4，当焊接完成或者焊接过程中，如果出现工字钢尾部的翘起，将直接带动压套402的翘起，进而带动转动压板401进行转动，而转动压板401转动，其尾部将会与接触滑板405进行接触滑动，进而带动接触滑板405的反向转动，以此带动接触滑板405上的压套402提供向上的补偿力，从而实现翘起补偿，利用杠杆原理实现矫正，即便当工字钢进行移动时，此时工字钢也会带动转动压板401和接触滑板405跟随第一转轴403和第二转轴404的滑动，从而避免出现干涉，而整体的工字钢的翻转，也不会出现干涉，仅需要后移整个补偿装置4即可，当翻转完成后，再将补偿装置4移动归位即可，而补偿装置4的设置是利用力矩的不同实现翘起和支撑的同步实现，当工字钢的尾部出现翘起，利用杠杆原理将力度传递至工字钢的中部位置，实现顶起支撑，所以整体便实现了受力均衡，减少焊接变形的尺寸，提高整体焊接的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (6)
1.一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：包括
定位装置(1)，用于承载工字钢的重量并对其进行初步定位；
校准装置(2)，便于对工字钢焊接后的翻转以及提供焊接前的校准作业；
移送装置(3)，用于对焊接过程中控制工字钢的横移；
补偿装置(4)，用于对焊接后的工字钢实现变形补偿；
所述定位装置(1)包括有旋转架(101)，所述旋转架(101)一侧转动连接有定位框架(102)，所述定位框架(102)通过锁紧螺栓(103)与旋转架(101)连接，所述定位框架(102)的底部滑动连接有两个活动板(104)，所述活动板(104)上连接有第一弹簧(105)，所述第一弹簧(105)的顶部连接在定位框架(102)的内部；
所述补偿装置(4)包括有转动压板(401)，所述转动压板(401)一侧连接有压套(402)，所述转动压板(401)上连接有第一转轴(403)，所述第一转轴(403)上固定连接有连接架(406)，所述连接架(406)上转动连接有接触滑板(405)，所述转动压板(401)的底部与接触滑板(405)的表面滑动接触，所述连接架(406)上通过架体连接有第二弹簧(407)，所述第二弹簧(407)的底部与接触滑板(405)连接；
所述连接架(406)上连接有第二转轴(404)，所述第二转轴(404)与第一转轴(403)均滑动连接在定位框架(102)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：所述校准装置(2)包括有上弧架(203)，所述上弧架(203)的一端转动连接有下弧板(205)，所述上弧架(203)上卡接有调节丝杆(201)，所述调节丝杆(201)上连接有顶板(204)，所述调节丝杆(201)上螺纹连接有转动板(202)，所述转动板(202)转动连接在旋转架(101)上，所述调节丝杆(201)上固定连接有顶板(204)。
3.根据权利要求2所述的一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：所述上弧架(203)和下弧板(205)设置有两个，且两个上弧架(203)上分别转动连接有第一连杆(207)和第二连杆(208)，所述第二连杆(208)与第一连杆(207)之间转动连接有导向板(206)，两个所述下弧板(205)之间滑动连接有导向板(206)，所述导向板(206)上设置有水平装置(209)。
4.根据权利要求3所述的一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：所述水平装置(209)包括有旋转杆(2091)，所述旋转杆(2091)上连接有两个接触头(2092)，所述旋转杆(2091)上安装有透明管(2093)，所述透明管(2093)内设置有少量水，所述旋转杆(2091)的中部转动连接有活动架(2094)，所述活动架(2094)转动连接在导向板(206)上。
5.根据权利要求1所述的一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：所述移送装置(3)包括有驱动电机(301)，所述驱动电机(301)的输出端固定连接有齿轮(306)，所述齿轮(306)上啮合有推板(303)，所述驱动电机(301)安装在定位箱(302)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于工字钢生产用焊接成型装置，其特征在于：所述推板(303)通过T型槽滑动连接在定位箱(302)上，所述推板(303)上设置有多个插孔(305)，所述插孔(305)上安装有插销(304)。
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2023
- 2023-02-15 CN CN202310115079.1A patent/CN116275829B/zh active Active
Patent Citations (6)
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