一种装配式建筑立柱对焊设备

技术领域

本发明涉及建筑立柱焊接的技术领域，尤其涉及一种装配式建筑立柱对焊设备。

背景技术

装配式建筑立柱是采用工业化生产方式预制的建筑结构件，它在工厂内按照设计要求预先浇筑或组装成型，然后运送到施工现场进行安装，在装配式建筑中，立柱与梁、楼板等其他预制构件通过高效的连接技术相互固定，能确保整体结构的稳定性和安全性。

现有的装配式建筑立柱在进行焊接时，首先需要在上、下柱端口处的四侧焊接上耳板，然后利用吊机将上柱吊装至下柱的正上方，并由人工辅助上柱进行下放，使上、下柱的端口进行对接，再利用螺栓将上、下柱侧面的耳板连接在一起，即可对上、下柱进行临时固定，然后对上、下柱端口进行人工焊接即可，焊接完成后再将耳板进行拆除。这种焊接方式存在一些缺陷：

1、当人工利用螺栓将上、下柱侧面的耳板连接在一起，耳板会阻挡住上、下柱端口处的外围，导致人工在对上、下柱的端口处进行焊接时，需要依次越过各个侧面的耳板，从而无法一次性对上、下柱的端口处进行焊接，如此间断焊接会造成局部过热或冷却不均的情况，而且会降低焊缝的完整性与强度，实现的焊接效果较差；

2、人工需要事先在上、下柱端口处的四侧分别焊接上耳板，而且焊接完成后，还需对多个耳板进行依次拆除，操作麻烦，导致工作效率较低，而且，耳板在拆除后会在立柱侧面留有焊接痕迹和残渣，从而会影响立柱的美观。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种装配式建筑立柱对焊设备，能克服现有的装配式建筑立柱在进行焊接时，需要借助耳板对上、下柱进行临时固定，如此会导致无法一次性对上、下柱的端口处进行焊接，实现的焊接效果较差，而且操作麻烦，影响工作效率的缺点。

本发明的技术方案为：一种装配式建筑立柱对焊设备，包括有焊接机械手和U形安装板，还包括有导向框、转动板、橡胶垫、电动推杆Ⅰ、限位杆、升降齿柱、升降组件、锁定组件和移动机构，导向框对称连接于U形安装板两侧，转动板转动连接于U形安装板上，橡胶垫连接于转动板侧面，电动推杆Ⅰ固定连接于U形安装板上，限位杆连接于电动推杆Ⅰ的伸缩杆上，升降齿柱滑动连接于导向框内，两个U形安装板能分别套在下柱和上柱外侧，随后将转动板转动关闭，再通过电动推杆Ⅰ驱动限位杆往靠近转动板的方向移动，能将转动板分别压紧在下柱和上柱侧面，以将两个U形安装板分别固定在下柱和上柱外侧，随后通过吊机能将上柱吊起并与下柱进行对接，升降组件用于驱动两个升降齿柱进行交替式升降，锁定组件用于对升降齿柱进行锁定，以使两个升降齿柱能交替式将两个U形安装板固定在一起，以对下柱和上柱进行临时固定，且移动机构能驱动焊接机械手绕着下柱和上柱进行周向移动，焊接机械手能一次性对下柱和上柱的端口处进行焊接。

作为本发明的一种优选技术方案，升降组件包括有伺服电机和转动齿轮，伺服电机连接于下侧的导向框侧面，转动齿轮连接于伺服电机的输出轴上，且转动齿轮与升降齿柱侧面的齿啮合，以使伺服电机驱动转动齿轮转动能带动升降齿柱进行升降。

作为本发明的一种优选技术方案，锁定组件包括有电动推杆Ⅱ和锁定齿板，电动推杆Ⅱ连接于上侧的导向框侧面，锁定齿板与电动推杆Ⅱ的伸缩杆连接，以使电动推杆Ⅱ能驱动锁定齿板往靠近升降齿柱的方向移动，以对升降齿柱进行锁定。

作为本发明的一种优选技术方案，移动机构包括有弧形导向板、滑动块和驱动组件，弧形导向板连接于下侧的导向框外侧，滑动块滑动连接于弧形导向板上，且焊接机械手与滑动块固定连接，驱动组件用于驱动滑动块沿着弧形导向板进行滑动，以带动焊接机械手同步移动对下柱和上柱的端口处进行焊接。

作为本发明的一种优选技术方案，驱动组件包括有弧形齿条、电机Ⅰ和连接齿轮，弧形齿条连接于弧形导向板外侧，电机Ⅰ连接于滑动块上，连接齿轮连接于电机Ⅰ的输出轴上，且连接齿轮与弧形齿条啮合，以使电机Ⅰ驱动连接齿轮转动，能使连接齿轮沿着弧形齿条进行滚动，以带动电机Ⅰ和滑动块沿着弧形导向板进行滑动。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有限位组件，限位组件包括有导向套、Z形滑动杆、磁铁Ⅰ、连接板、扭簧和复位弹片，导向套连接于U形安装板侧面，Z形滑动杆滑动连接于导向套内，磁铁Ⅰ连接于Z形滑动杆端部，连接板连接于转动板侧面，且Z形滑动杆钩住连接板，以对转动板进行限位，扭簧连接U形安装板和转动板，复位弹片连接导向套和Z形滑动杆，当两个U形安装板分别套在下柱和上柱外侧时，两个磁铁Ⅰ会因磁力作用分别往靠近下柱和上柱的方向移动，以带动Z形滑动杆同步移动至与连接板脱离，随后扭簧能驱动转动板转动进行自动关闭。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有安装架、定位杆和电机Ⅱ，安装架连接于上侧的U形安装板侧面，定位杆对称转动连接于安装架上，电机Ⅱ对称固定连接于安装架上，且定位杆与电机Ⅱ的输出轴连接，以使电机Ⅱ能驱动定位杆往相互靠近的方向转动合拢，以对吊起的上柱进行导向限位。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括有电动推杆Ⅲ和磁铁Ⅱ，电动推杆Ⅲ连接于安装架侧面，磁铁Ⅱ连接于电动推杆Ⅲ的伸缩杆上。

有益效果：1、本发明通过左右两侧的升降齿柱进行交替式升降，能够交替式对下柱和上柱进行临时固定，如此能够在不影响下柱和上柱稳定性的同时，通过焊接机械手对下柱和上柱进行一次性对焊完成，实现的焊接效果较好，且工作效率较高，也不会影响下柱和上柱的美观。

2、本发明通过Z形滑动杆和连接板的配合，能够在U形安装板套在下柱和上柱的外侧时，自动控制转动板进行转动关闭，无需人工手动操作，省时省力，能提高工作效率。

3、本发明通过定位杆和磁铁Ⅱ的配合，能减少上柱在吊装过程中和下放过程中的前后左右偏摆，从而能辅助下柱和上柱进行快速对接，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明在使用时的工作示意图；

图2为本发明电动推杆Ⅰ和限位杆的安装示意图；

图3为本发明升降组件的安装示意图；

图4为本发明锁定组件的安装示意图；

图5为本发明移动机构的安装示意图；

图6为本发明限位组件的安装示意图；

图7为本发明安装架、定位杆和电机Ⅱ的安装示意图；

图8为本发明电动推杆Ⅲ和磁铁Ⅱ的安装示意图。

其中：001-下柱，002-上柱，1-焊接机械手，2-U形安装板，3-导向框，4-转动板，5-橡胶垫，6-电动推杆Ⅰ，7-限位杆，8-升降齿柱，9-伺服电机，10-转动齿轮，11-电动推杆Ⅱ，12-锁定齿板，13-弧形导向板，14-滑动块，15-弧形齿条，16-电机Ⅰ，17-连接齿轮，18-导向套，19-Z形滑动杆，20-磁铁Ⅰ，21-连接板，22-扭簧，23-复位弹片，24-安装架，25-定位杆，26-电机Ⅱ，27-电动推杆Ⅲ，28-磁铁Ⅱ。

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。

实施例：一种装配式建筑立柱对焊设备，如图1-图5所示，包括有焊接机械手1和U形安装板2，U形安装板2共有两个，且两个U形安装板2呈上下对称设置，还包括有导向框3、转动板4、橡胶垫5、电动推杆Ⅰ6、限位杆7、升降齿柱8、升降组件、锁定组件和移动机构，U形安装板2的左右两侧均连接有导向框3，导向框3的数量为四，转动板4转动连接于U形安装板2左侧前部，橡胶垫5连接于转动板4右侧面，电动推杆Ⅰ6固定连接于U形安装板2右侧前部，限位杆7连接于电动推杆Ⅰ6的伸缩杆上，且限位杆7与U形安装板2滑动连接，限位杆7左端为斜面，左侧的两个导向框3之间滑动连接有升降齿柱8，右侧的两个导向框3之间也滑动连接有升降齿柱8，升降齿柱8的数量为二，两个U形安装板2能分别套在下柱001和上柱002外侧，随后将转动板4转动关闭，再通过电动推杆Ⅰ6驱动限位杆7往靠近转动板4的方向移动，能将转动板4分别压紧在下柱001和上柱002侧面，以将两个U形安装板2分别固定在下柱001和上柱002外侧，随后通过吊机能将上柱002吊起并与下柱001进行对接，升降组件用于驱动两个升降齿柱8进行交替式升降，锁定组件用于对升降齿柱8进行锁定，以使两个升降齿柱8能交替式将两个U形安装板2固定在一起，以对下柱001和上柱002进行临时固定，且移动机构能驱动焊接机械手1绕着下柱001和上柱002进行周向移动，焊接机械手1能一次性对下柱001和上柱002的端口处进行焊接，如此实现的焊接效果较好，而且无需人工对耳板进行安装和拆卸，省时省力，能提高工作效率。

如图3所示，升降组件包括有伺服电机9和转动齿轮10，下侧的导向框3后侧均连接有伺服电机9，伺服电机9的数量为二，转动齿轮10连接于伺服电机9的输出轴上，转动齿轮10与升降齿柱8一一对应，且转动齿轮10与升降齿柱8侧面的齿啮合，以使伺服电机9驱动转动齿轮10转动能带动升降齿柱8进行升降。

如图4所示，锁定组件包括有电动推杆Ⅱ11和锁定齿板12，上侧的导向框3后侧均连接有电动推杆Ⅱ11，上侧的导向框3上均滑动式连接有锁定齿板12，锁定齿板12的数量为二，锁定齿板12与升降齿柱8一一对应，且锁定齿板12与电动推杆Ⅱ11的伸缩杆连接，以使电动推杆Ⅱ11能驱动锁定齿板12往靠近升降齿柱8的方向移动，以对升降齿柱8进行锁定。

如图5所示，移动机构包括有弧形导向板13、滑动块14和驱动组件，下侧的两个导向框3之间连接有弧形导向板13，滑动块14滑动连接于弧形导向板13上，且焊接机械手1与滑动块14顶面固定连接，驱动组件用于驱动滑动块14沿着弧形导向板13进行滑动，以带动焊接机械手1同步移动对下柱001和上柱002的端口处进行焊接；驱动组件包括有弧形齿条15、电机Ⅰ16和连接齿轮17，弧形齿条15连接于弧形导向板13外侧，电机Ⅰ16连接于滑动块14底面，连接齿轮17连接于电机Ⅰ16的输出轴上，且连接齿轮17与弧形齿条15啮合，以使电机Ⅰ16驱动连接齿轮17转动，能使连接齿轮17沿着弧形齿条15进行滚动，以带动电机Ⅰ16和滑动块14沿着弧形导向板13进行滑动。

如图3所示，初始时，左侧的升降齿柱8位于左侧的两个导向框3之间，且左侧的锁定齿板12卡住左侧的升降齿柱8，从而能够对左侧的升降齿柱8进行锁定，通过左侧的升降齿柱8能将上下两侧的U形安装板2固定连接在一起；当需要对下柱001和上柱002进行对焊时，首先将下侧的U形安装板2套在下柱001外侧，使下侧的U形安装板2内壁与下柱001外壁贴合，然后将下侧的转动板4往后转动关闭，再控制下侧的电动推杆Ⅰ6驱动下侧的限位杆7往左运动，由于限位杆7左端为斜面，所以下侧的限位杆7会挤压下侧的转动板4继续往后转动，从而能将下侧的橡胶垫5压紧在下柱001的前侧，如此能将下侧的U形安装板2固定在下柱001的外侧；然后通过吊机将上柱002吊装至下柱001正上方，使上侧的U形安装板2能套在上柱002外侧，且上侧的U形安装板2内壁能与上柱002外壁贴合，再将上柱002下放至与下柱001进行端部对接；同理，再将上侧的转动板4往后转动关闭，然后通过上侧的电动推杆Ⅰ6驱动上侧的限位杆7往左运动，能将上侧的橡胶垫5压紧在上柱002的前侧，如此能将上侧的U形安装板2固定在上柱002外侧，此时通过左侧的升降齿柱8能对下柱001和上柱002进行临时固定，防止上柱002发生移动；然后通过电机Ⅰ16驱动连接齿轮17转动，能使连接齿轮17沿着弧形齿条15进行滚动，从而能带动滑动块14和焊接机械手1沿着弧形导向板13转动，使焊接机械手1能绕着下柱001和上柱002端口处进行周向移动，同时控制焊接机械手1开始工作，焊接机械手1能先对下柱001和上柱002端口处的前侧进行焊接，随着焊接机械手1的周向转动，接下来焊接机械手1能对下柱001和上柱002端口处的右侧进行焊接，然后焊接机械手1能对下柱001和上柱002端口处的后侧进行焊接，最后焊接机械手1能对下柱001和上柱002端口处的左侧进行焊接；当焊接机械手1在对下柱001和上柱002端口处的后侧进行焊接时，可通过右侧的伺服电机9驱动右侧的转动齿轮10转动，从而能带动右侧的升降齿柱8上升，使右侧的升降齿柱8上端插入右上侧的导向框3内，然后通过右侧的电动推杆Ⅱ11驱动右侧的锁定齿板12往左运动，使右侧的锁定齿板12能对右侧的升降齿柱8进行锁定，再通过左侧的电动推杆Ⅱ11驱动左侧的锁定齿板12往左运动，能使左侧的锁定齿板12与左侧的升降齿柱8脱离，然后通过左侧的伺服电机9驱动左侧的转动齿轮10转动，从而能带动左侧的升降齿柱8下降，使左侧的升降齿柱8上端与左上侧的导向框3分离，此时通过右侧的升降齿柱8能对下柱001和上柱002进行临时固定，从而不会影响下柱001和上柱002的稳定性，且左侧的升降齿柱8下降后不会影响焊接机械手1对下柱001和上柱002端口处的左侧进行焊接，保证焊接机械手1能够一次性对下柱001和上柱002进行焊接完成，实现的焊接效果较好，焊接完成后，可通过电动推杆Ⅰ6驱动限位杆7往右运动，使限位杆7与转动板4脱离，随后可将U形安装板2往后拉动与下柱001和上柱002脱离，下柱001和上柱002能挤压转动板4往前转动打开，从而能将该设备从下柱001和上柱002外侧取下。

如图6所示，还包括有限位组件，限位组件包括有导向套18、Z形滑动杆19、磁铁Ⅰ20、连接板21、扭簧22和复位弹片23，导向套18连接于U形安装板2左侧面，Z形滑动杆19滑动连接于导向套18内，Z形滑动杆19的前端左侧为斜面，磁铁Ⅰ20连接于Z形滑动杆19后端，且U形安装板2后侧左部均开有通孔，磁铁Ⅰ20能在通孔内前后滑动，连接板21连接于转动板4后侧面，且Z形滑动杆19的前端能钩住连接板21，从而能对转动板4进行限位，扭簧22的两端分别连接U形安装板2和转动板4，复位弹片23的两端分别连接导向套18和Z形滑动杆19。

初始时，Z形滑动杆19钩住连接板21，扭簧22处于形变状态；当U形安装板2内壁与下柱001或上柱002的外壁贴合时，对应的磁铁Ⅰ20会因磁力作用而往前移动，从而能带动Z形滑动杆19往前运动，复位弹片23发生形变，使Z形滑动杆19前端与连接板21分离，此时扭簧22会恢复原状，带动转动板4往后转动关闭，转动板4能带动连接板21转动远离Z形滑动杆19，如此无需人工控制转动板4进行关闭，省时省力；当下柱001和上柱002对焊完成后，可由人工将U形安装板2往后拉动与下柱001和上柱002脱离，使磁铁Ⅰ20远离下柱001和上柱002，此时复位弹片23会恢复原状，带动Z形滑动杆19和磁铁Ⅰ20往后运动复位，同时下柱001和上柱002能挤压转动板4往前转动打开，扭簧22发生形变，且转动板4能带动连接板21反转回到原位，当连接板21与Z形滑动杆19前端接触时，由于Z形滑动杆19的前端左侧为斜面，所以连接板21会挤压Z形滑动杆19稍微往前运动，复位弹片23发生形变，连接板21继续转动至与Z形滑动杆19前端分离时，复位弹片23会恢复原状，带动Z形滑动杆19往后运动复位，使Z形滑动杆19前端能重新钩住连接板21。

如图7和图8所示，还包括有安装架24、定位杆25和电机Ⅱ26，安装架24连接于上侧的U形安装板2后侧面，定位杆25左右对称转动连接于安装架24上，且定位杆25前端均为弧面，电机Ⅱ26左右对称固定连接于安装架24上，电机Ⅱ26与定位杆25一一对应，且定位杆25与电机Ⅱ26的输出轴连接；还包括有电动推杆Ⅲ27和磁铁Ⅱ28，电动推杆Ⅲ27连接于安装架24后侧上部，磁铁Ⅱ28连接于电动推杆Ⅲ27的伸缩杆上。

当吊机在对上柱002进行吊装时，可通过电机Ⅱ26驱动左右两侧的定位杆25往相互远离的一侧转动张开，当上柱002被吊装至下柱001的前上方时，可通过电机Ⅱ26驱动左右两侧的定位杆25往相互靠近的一侧转动合拢，使定位杆25能够对上柱002的左右两侧进行限位，减少上柱002在吊装过程中的左右偏摆；同时可通过电动推杆Ⅲ27驱动磁铁Ⅱ28往前运动，使磁铁Ⅱ28能与上柱002后侧面接触，且磁铁Ⅱ28通过磁力能吸在上柱002后侧面，然后通过电动推杆Ⅲ27驱动磁铁Ⅱ28往后运动，能将上柱002往后进行牵引，减少上柱002在吊装过程中的前后偏摆；当上柱002在下放时，磁铁Ⅱ28不会跟着往下运动，但是磁铁Ⅱ28能始终吸在上柱002后侧面，且定位杆25也能始终对上柱002的左右两侧进行限位，从而能减少上柱002在下放过程中的前后左右偏摆，从而能够辅助上柱002快速移动至下柱001进行对接，提高工作效率。

本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。