一种钢结构厂房H型钢焊接设备

技术领域

本发明涉及钢结构厂房应用技术领域，特别涉及一种钢结构厂房H型钢焊接设备。

背景技术

钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的，包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架和钢屋盖，由于我国的钢产量增大，大多数厂房都是钢结构厂房，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房，钢结构厂房的主体框架多是采用H型钢进行搭建，H型钢是截面为H形的型钢，又叫万能钢梁、宽缘(边)工字钢或平行翼缘工字钢。

在使用H型钢搭建钢结构厂房时，一般需要先搭设钢梁和钢承重柱，搭建钢承重柱时，需要将H型钢与地面进行连接，会在H型钢一端焊接衬板，然后通过衬板将H型钢与地面固定，搭建钢梁时，亦是如此，但现有的H型钢和衬板的焊接作业多是通过人工现场进行焊接，一方面考虑人为因素影响，例如工人手部的稳定性，工人在长时间手持焊接设备进行焊接的过程中，手部难以保持持续的稳定，以致会出现焊接歪斜的情况，另一方面，H型钢为重物件，当需要改变焊接面时，需要手动进行翻动，较为费事费力。

发明内容

要解决的技术问题：本发明提供的一种钢结构厂房H型钢焊接设备，可以解决上述提到的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种钢结构厂房H型钢焊接设备，包括底板、安装衬板和H型钢主体，以及安装在底板右侧的焊接机械臂，所述钢结构厂房H型钢焊接设备还包括：第一装持机构，设在焊接机械臂的左前侧，用于对安装衬板进行夹持；第二装持机构，设在焊接机械臂的右后侧，用于对H型钢主体进行夹持。

第一装持机构包括固定连接在底板顶部前侧的架座，架座上侧活动设有活动座，活动座上侧固定连接有安装架，安装架上设有用于对安装衬板进行夹紧的夹持组件，所述活动座底部设有用于使其向第二装持机构靠近的对接组件，所述架座后端还设有用于对H型钢主体的前端端头进行定位的定位组件。

第二装持机构包括等距固定连接在底板后侧的若干立座，立座内部转动连接有转环，各转环内部之间共同固定连接有托板，托板上侧设有翘板，翘板的后端和托板通过销杆铰接相连，翘板的前端下侧和托板之间还设有水平定位座，水平定位座下端固定连接在托板上，水平定位座的上端和翘板接触，所述翘板的前端底部还铰接有第五电动推杆，第五电动推杆的固定端铰接在托板上，翘板上侧活动设有活动板，活动板一端与若干第三电动推杆的输出端相连，第三电动推杆固定连接在翘板上，所述活动板的上侧还等距设有若干组活动件，活动件由两个呈V型分布的活动臂组成，活动臂一端铰接在活动板上，活动臂另一端上侧固定连接有侧撑辊，活动件的外部还左右对称设有收窄柱，收窄柱和活动臂的外侧边滑动接触，收窄柱固定连接在翘板上，活动臂的外侧边与复位弹簧的一端相连，复位弹簧的另一端固定连接在固定柱上，固定柱固定连接在翘板上，同一活动件处的各收窄柱和固定柱呈线性分布。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持组件包括固定连接在安装架前端的第二电动推杆，第二电动推杆的输出端固定连接有第二齿条，第二齿条为双面齿条，第二齿条的两侧均啮合连接有扇叶齿轮，扇叶齿轮转动连接在安装架上，扇叶齿轮上还固定连接有第二连接臂，第二连接臂铰接在拐折支臂的前端，拐折支臂上还铰接有第一连接臂，第一连接臂远离拐折支臂的一端铰接在安装架上，第一连接臂和第二连接臂呈平行分布，拐折支臂的后端固定连接有夹爪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述对接组件包括螺纹连接在活动座底部的丝杆，以及滑动连接在活动座底部的导杆，导杆固定连接在架座上侧，丝杆转动连接在架座上侧，丝杆一端固定连接有第一驱动电机的输出端，第一驱动电机固定连接在架座上侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位组件包括转动连接在架座顶部后端的支杆，支杆后端垂直固定连接有连接杆，连接杆的上端固定连接有定位板，定位板和焊接机械臂的位置对应，所述支杆上还固定连接有位于连接杆前侧的第一齿轮，第一齿轮啮合连接有第一齿条，第一齿条的右端固定连接在第一电动推杆的输出端上，第一电动推杆固定连接在架座后端。

作为本发明的一种优选技术方案，任意一个所述转环后端固定连接有同轴心的齿圈，齿圈左下端啮合连接有第二齿轮，第二齿轮通过转动杆转动安装在立座下端，转动杆前端面固定连接在第二驱动电机的输出端上，第二驱动电机固定连接在对应的立座上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述翘板上侧还等距固定连接有若干拱架，拱架上侧固定连接有第四电动推杆，第四电动推杆输出端固定连接有压块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述销杆固定连接在翘板的后端下侧，销杆两端转动连接在耳板上，耳板固定连接在托板上侧，一侧耳板上还固定连接有角度刻度盘，角度刻度盘的左侧设置有与销杆端部固定连接的指针，指针位于在角度刻度盘的刻度区间内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述活动板底部还转动连接有若干滑轮，滑轮滚动接触翘板。

有益效果：

1.本发明采用第一装持机构，能够利用夹持组件实现对安装衬板的稳定装持，利用对接组件实现安装衬板和H型钢主体的焊接对位，利用定位组件实现对H型钢主体进料位置的定位，自动化程度较高，并且能够有效保证焊接质量，避免出现人工操作问题。

2.本发明采用第二装持机构，能够通过第三电动推杆控制活动板平移，在送进H型钢主体的同时，可使得收窄柱可利用自身对活动臂运动状态的限制使活动臂转动而改变角度，进而使两侧撑辊对H型钢主体实施双侧夹紧，并且是多点位双侧夹紧同步进行，利用多点夹紧位保证H型钢主体的稳定装持，同时，能够根据H型钢主体的端头切割角度改变H型钢主体的放置角度，保证H型钢主体的端头切割面始终与安装衬板平齐，方便焊接，适用于钢结构厂房的多种焊接需求。

3.本发明采用转环、齿圈、第二齿轮和第二驱动电机的结构，通过转动H型钢主体和安装衬板整体来改变焊接点位，避免出现焊接机械臂难以对H型钢主体和安装衬板的底部对接部分进行焊接的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一视角立体结构示意图。

图2是本发明的第一装持机构的第一视角立体结构示意图。

图3是本发明的第一装持机构的第二视角立体结构示意图。

图4是本发明的焊接机械臂的立体结构示意图。

图5是本发明的第二装持机构的第一视角立体结构示意图。

图6是本发明的第二装持机构的第二视角立体结构示意图。

图7是本发明的图5中A的放大结构示意图。

图8是本发明的图5中B的放大结构示意图。

图9是本发明的H型钢主体和安装衬板垂直对接的示意图。

图10是本发明的H型钢主体和安装衬板倾斜对接的示意图。

图中：1、底板；2、架座；3、第一装持机构；31、定位组件；311、支杆；312、第一齿条；313、第一齿轮；314、连接杆；315、第一电动推杆；316、定位板；32、对接组件；321、活动座；322、第一驱动电机；323、丝杆；324、导杆；33、夹持组件；331、夹爪；332、第一连接臂；333、拐折支臂；334、第二连接臂；335、第二电动推杆；336、安装架；337、第二齿条；338、扇叶齿轮；4、焊接机械臂；5、第二装持机构；501、第三电动推杆；502、第二齿轮；503、第二驱动电机；504、立座；505、翘板；506、压块；507、转环；508、活动板；509、齿圈；510、第四电动推杆；511、拱架；512、第五电动推杆；513、水平定位座；514、角度刻度盘；515、指针；516、活动臂；517、侧撑辊；518、收窄柱；519、复位弹簧；520、固定柱；521、滑轮；6、H型钢主体；7、托板；8、安装衬板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参阅图1、图2和图4，一种钢结构厂房H型钢焊接设备，包括底板1以及安装在底板1右侧的焊接机械臂4，所述钢结构厂房H型钢焊接设备还包括：第一装持机构3，设在焊接机械臂4的左前侧，用于对安装衬板8进行夹持；第二装持机构5，设在焊接机械臂4的左后侧，用于对H型钢主体6进行夹持。

参阅图2和图3，第一装持机构3包括固定连接在底板1顶部前侧的架座2，架座2上侧活动设有活动座321，活动座321上侧固定连接有安装架336，安装架336上设有用于对安装衬板8进行夹紧的夹持组件33，所述活动座321底部设有用于使其向第二装持机构5靠近的对接组件32，所述架座2后端还设有用于对H型钢主体6的前端端头进行定位的定位组件31。

参阅图1、图5、图6、图7和图8，所述第二装持机构5包括等距固定连接在底板1后侧的若干立座504，立座504内部转动连接有转环507，各转环507内部之间共同固定连接有托板7，托板7上侧设有翘板505，翘板505的后端和托板7通过销杆铰接相连，翘板505的前端下侧和托板7之间还设有水平定位座513，水平定位座513下端固定连接在托板7上，水平定位座513的上端和翘板505接触，所述翘板505的前端底部还铰接有第五电动推杆512，第五电动推杆512的固定端铰接在托板7上，翘板505上侧活动设有活动板508，活动板508一端与若干第三电动推杆501的输出端相连，第三电动推杆501固定连接在翘板505上，所述活动板508的上侧还等距设有若干组活动件，活动件由两个呈V型分布的活动臂516组成，活动臂516一端铰接在活动板508上，活动臂516另一端上侧固定连接有侧撑辊517，活动件的外部还左右对称设有收窄柱518，收窄柱518和活动臂516的外侧边滑动接触，收窄柱518固定连接在翘板505上，活动臂516的外侧边与复位弹簧519的一端相连，复位弹簧519的另一端固定连接在固定柱520上，固定柱520固定连接在翘板505上，同一个活动件处的各收窄柱518和固定柱520呈线性分布。

具体工作时，将H型钢主体6置于活动板508上端的活动臂516上，H型钢主体6位于前后排布的侧撑辊517之间，通过第三电动推杆501使活动板508平移，活动板508同步拉动活动臂516，活动臂516在两收窄柱518之间活动，收窄柱518的限制作用使活动臂516带动侧撑辊517同步向内转动，复位弹簧519被拉伸，呈V型分布的两个活动臂516之间的夹角变小，使两侧撑辊517的距离产生变化，以此利用两侧撑辊517实现对不同宽度的H型钢主体6的夹紧锁定，在第三电动推杆501复位后，活动臂516会在复位弹簧519回弹力作用下进行复位，保证两侧撑辊517之间的距离能够自动变大，方便H型钢主体6的进出，通过第五电动推杆512能够使翘板505带动H型钢主体6向上转动而改变H型钢主体6的放置角度，可以在需要倾斜焊接安装衬板8和H型钢主体6的场合进行使用。

参阅图2和图3，所述夹持组件33包括固定连接在安装架336前端的第二电动推杆335，第二电动推杆335的输出端固定连接有第二齿条337，第二齿条337为双面齿条，第二齿条337的两侧均啮合连接有扇叶齿轮338，扇叶齿轮338转动连接在安装架336上，扇叶齿轮338上还固定连接有第二连接臂334，第二连接臂334铰接在拐折支臂333的前端，拐折支臂333上还铰接有第一连接臂332，第一连接臂332与拐折支臂333相离的一端铰接在安装架336上，第一连接臂332和第二连接臂334呈平行分布，拐折支臂333的后端固定连接有夹爪331。

具体工作时，通过第二电动推杆335控制第二齿条337向后平移，由第二齿条337联动扇叶齿轮338转动，使得第二连接臂334通过拐折支臂333带动第一连接臂332同步向后转动，拐折支臂333带动夹爪331同步移动对安装衬板8进行夹紧。

参阅图2和图3，所述对接组件32包括螺纹连接在活动座321底部的丝杆323，以及滑动连接在活动座321底部的导杆324，导杆324固定连接在架座2上侧，丝杆323转动连接在架座2上侧，丝杆323一端固定连接有第一驱动电机322的输出端，第一驱动电机322固定连接在架座2上侧。

具体工作时，通过第一驱动电机322控制丝杆323转动以带动活动座321沿导杆324移动，由活动座321通过夹持组件33带动安装衬板8向H型钢主体6的焊接端靠近。

参阅图2，所述定位组件31包括转动连接在架座2顶部后端的支杆311，支杆311后端垂直固定连接有连接杆314，连接杆314的上端固定连接有定位板316，定位板316和焊接机械臂4的位置对应，所述支杆311上还固定连接有位于连接杆314前侧的第一齿轮313，第一齿轮313啮合连接有第一齿条312，第一齿条312的右端固定连接在第一电动推杆315的输出端上，第一电动推杆315固定连接在架座2后端。

具体工作时，通过第一电动推杆315控制第一齿条312平移，由第一齿条312带动第一齿轮313转动，通过第一齿轮313控制支杆311转动，由支杆311带动连接杆314转动，使定位板316扬起或收回，定位板316收回时，可以避免定位板316影响焊接的对位,，定位板316扬起时，可以对H型钢主体6的焊接端位置进行定位。

参阅图5，任意一个所述转环507后端固定连接有同轴心的齿圈509，齿圈509左下端啮合连接有第二齿轮502，第二齿轮502通过转动杆转动安装在立座504下端，转动杆前端面固定连接在第二驱动电机503的输出端上，第二驱动电机503固定连接在对应的立座504上。

具体工作时，通过第二驱动电机503使第二齿轮502转动以带动齿圈509转动，齿圈509带动转环507同步转动，由转环507通过托板7、翘板505带动安装衬板8和H型钢主体6整体自动翻转，方便对安装衬板8和H型钢主体6的各焊接连接点位进行焊接。

参阅图5和图6，所述翘板505上侧还等距固定连接有若干拱架511，拱架511上侧固定连接有第四电动推杆510，第四电动推杆510输出端固定连接有压块506。

具体工作时，通过第四电动推杆510运行控制压块506对H型钢主体6的上表面进行压紧，避免H型钢主体6翻转时脱离活动板508。

参阅图5和图7，所述销杆固定连接在翘板505的后端下侧，销杆两端转动连接在耳板上，耳板固定连接在托板7上侧，一侧耳板上还固定连接有角度刻度盘514，角度刻度盘514的左侧设置有与销杆端部固定连接的指针515，指针515位于角度刻度盘514的刻度区间内。

具体工作时，翘板505向上转动时，其带动销杆和控制指针515整体同步转动，指针515沿角度刻度盘514偏转，方便观察翘板505的转动角度变化，利用准确数据保证安装衬板8和H型钢主体6的倾斜对位。

参阅图5和图8，所述活动板508底部还转动连接有若干滑轮521，滑轮521滚动接触翘板505。利用滑轮521来减小活动板508移动时所受的摩擦阻力，使活动板508顺畅移动。

工作时：S1：首先将H型钢主体6置于活动板508上，活动臂516对H型钢主体6进行底部承托，且H型钢主体6位于前后排布的侧撑辊517之间，并将安装衬板8置于夹爪331之间，然后通过第二电动推杆335控制第二齿条337平移，由第二齿条337联动扇叶齿轮338转动，使得第二连接臂334通过拐折支臂333带动第一连接臂332同步向后转动，拐折支臂333带动夹爪331同步移动对安装衬板8进行夹紧，同时通过第三电动推杆501使活动板508平移，活动板508同步拉动活动臂516，活动臂516在两收窄柱518之间活动，收窄柱518的限制作用使活动臂516带动侧撑辊517同步向内转动，复位弹簧519被拉伸，利用两侧撑辊517对H型钢主体6的夹紧锁定，再通过第四电动推杆510运行控制压块506对H型钢主体6的上表面进行压紧。

S2：再通过第一电动推杆315的运行控制第一齿条312平移，由第一齿条312带动第一齿轮313转动，通过第一齿轮313控制支杆311转动，由支杆311带动连接杆314转动使定位板316收回，然后通过第一驱动电机322控制丝杆323转动以带动活动座321沿导杆324移动，由活动座321通过夹持组件33带动安装衬板8向H型钢主体6的焊接端靠近，待H型钢主体6前端与安装衬板8相抵触后，通过焊接机械臂4进行对H型钢主体6和安装衬板8抵接处的上端进行焊接，待上端焊接结束，解除第一装持机构3对安装衬板8的夹紧并复位第一装持机构3，使安装衬板8悬空，然后通过第二驱动电机503使第二齿轮502转动以带动齿圈509转动，齿圈509带动转环507同步转动，由转环507通过托板7、翘板505带动安装衬板8和H型钢主体6整体自动翻转改变焊接面。

S3：当安装衬板8和H型钢主体6为倾斜焊接时，先完成S1中的操作，然后再通过第五电动推杆512能够使翘板505带动H型钢主体6向上转动而改变H型钢主体6的放置角度，使H型钢主体6倾斜，翘板505向上转动时，其带动销杆和控制指针515整体同步转动，指针515沿角度刻度盘514偏转，方便观察翘板505的转动角度变化，利用准确数据保证安装衬板8和H型钢主体6的倾斜对位，然后再进行S2中的操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。