一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑鋼結(jié)構(gòu)制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化水平及機(jī)器人焊接技術(shù)的進(jìn)步和焊接技術(shù)工人等勞動(dòng)資源緊缺以及產(chǎn)品質(zhì)量要求提高，建筑鋼結(jié)構(gòu)逐步走向自動(dòng)化是必然趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)日益成熟，特別是配置CO2氣體保護(hù)焊的焊接機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、工程機(jī)械等行業(yè)，焊接機(jī)器人的控制系統(tǒng)和厚板焊接技術(shù)已經(jīng)可以滿足建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量要求，機(jī)械軌道加工精度控制技術(shù)，以及液壓翻轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備技術(shù)均已十分成熟。但由于建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸較大、結(jié)構(gòu)形式多樣，一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品的自動(dòng)化焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，采用構(gòu)件自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置和倒置于三維滑軌上的焊接機(jī)器人的移動(dòng)焊接，實(shí)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)件全位置焊縫的自動(dòng)焊接，尤其適用于柱身截面為H型、箱型、十字的柱和梁等常見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)件的類型，具有裝卸簡(jiǎn)單迅速、焊接控制方便、焊接質(zhì)量和效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，包括焊接胎架和焊接機(jī)器人，其特點(diǎn)是焊接機(jī)器人由懸掛裝置設(shè)置在焊接胎架上方，所述焊接胎架由設(shè)置在焊接工位上的數(shù)個(gè)支撐架和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)組成，構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)置在焊接工位的兩端，支撐架設(shè)置在構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)兩側(cè)；所述構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)由軌道、機(jī)架、翻轉(zhuǎn)臂和舉升小車(chē)組成；所述機(jī)架上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)，機(jī)架設(shè)置在軌道上且由行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述翻轉(zhuǎn)臂為“L”形，其轉(zhuǎn)臂由轉(zhuǎn)軸及軸承座與舉升小車(chē)固定連接，翻轉(zhuǎn)臂在舉升小車(chē)上定軸翻轉(zhuǎn)；所述舉升小車(chē)為設(shè)有升降機(jī)構(gòu)的臺(tái)車(chē)，舉升小車(chē)由移動(dòng)副設(shè)置在機(jī)架上作Y軸向移動(dòng)，移動(dòng)副與軌道為垂直設(shè)置；所述懸掛裝置由橫梁與數(shù)根立柱固定連接的支架上設(shè)置懸臂梁和豎向?qū)U組成；所述懸臂梁由齒條軌道設(shè)置在橫梁上且由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述豎向?qū)U由齒條軌道設(shè)置在懸臂梁上由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作Y和Z軸向移動(dòng)；所述焊接機(jī)器人倒置于豎向?qū)U上且隨豎向?qū)U在懸掛裝置上進(jìn)行三維空間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)件全位置焊縫的自動(dòng)焊接。
[0005]所述翻轉(zhuǎn)臂每次翻轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角為90°。
[0006]所述焊接胎架至少由兩個(gè)焊接工位的支撐架和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)組成。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸迅速，焊接控制精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全方位的連續(xù)自動(dòng)焊接，焊縫質(zhì)量好且工作效率高，較好的解決了因建筑鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式不固定、焊縫位置不統(tǒng)一而產(chǎn)生的機(jī)器人自動(dòng)焊接的困難，尤其適用于柱身截面為H型、箱型和十字柱、梁等常見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)焊接。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1側(cè)視圖；
圖3為翻轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明具體應(yīng)用不意圖；
圖5為圖4側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]參閱附圖1~附圖2，本發(fā)明由焊接胎架I和焊接機(jī)器人4組成，所述焊接機(jī)器人4由懸掛裝置3設(shè)置在焊接胎架I上方，所述焊接胎架I由設(shè)置在焊接工位上的數(shù)個(gè)支撐架21和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2組成，構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2設(shè)置在焊接工位的兩端，支撐架21設(shè)置在構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2兩側(cè)；所述構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2由軌道5、機(jī)架7、翻轉(zhuǎn)臂8和舉升小車(chē)11組成；所述機(jī)架7上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)6，機(jī)架7設(shè)置在軌道5上且由行走機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述翻轉(zhuǎn)臂8為“L”形，其轉(zhuǎn)臂由轉(zhuǎn)軸及軸承座9與舉升小車(chē)11固定連接，翻轉(zhuǎn)臂8在舉升小車(chē)11上定軸翻轉(zhuǎn)；所述舉升小車(chē)11為設(shè)有升降機(jī)構(gòu)的臺(tái)車(chē)，舉升小車(chē)11由移動(dòng)副22設(shè)置在機(jī)架7上作Y軸向移動(dòng)，移動(dòng)副22與軌道5為垂直設(shè)置；所述懸掛裝置3由橫梁13與數(shù)根立柱12固定連接的支架上設(shè)置懸臂梁14和豎向?qū)U15組成；所述懸臂梁14由齒條軌道設(shè)置在橫梁13上且由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述豎向?qū)U15由齒條軌道設(shè)置在懸臂梁14上由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作Y和Z軸向移動(dòng)；所述焊接機(jī)器人4倒置于豎向?qū)U15上且隨豎向?qū)U15在懸掛裝置3上進(jìn)行三維空間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)件全位置焊縫的自動(dòng)焊接；所述焊接胎架I至少由兩個(gè)焊接工位的支撐架21和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2組成。
[0010]參閱附圖3，所述構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2由軌道5、機(jī)架7、翻轉(zhuǎn)臂8和舉升小車(chē)11組成；所述機(jī)架7上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)6，機(jī)架7設(shè)置在軌道5上且由行走機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述翻轉(zhuǎn)臂8為“L”形，其轉(zhuǎn)臂由轉(zhuǎn)軸及軸承座9與舉升小車(chē)11固定連接，翻轉(zhuǎn)臂8在舉升小車(chē)11上定軸翻轉(zhuǎn)；所述舉升小車(chē)11為設(shè)有升降機(jī)構(gòu)的臺(tái)車(chē)，舉升小車(chē)11由移動(dòng)副22設(shè)置在機(jī)架7上作Y軸向移動(dòng)，移動(dòng)副22與軌道5為垂直設(shè)置。所述軌道5和行走機(jī)構(gòu)6用于調(diào)整兩構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2的縱向位置及之間的距離，使構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2的操作位置避開(kāi)構(gòu)件上牛腿、筋板等障礙物。
[0011]參閱附圖4~附圖5，本發(fā)明是這樣進(jìn)行構(gòu)件的自動(dòng)焊接:通過(guò)車(chē)間內(nèi)橋式起重機(jī)，將鋼結(jié)構(gòu)件23放置于焊接胎架I上，調(diào)整兩構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2的縱向位置及之間的距離，使構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2的操作位置避開(kāi)構(gòu)件上牛腿、筋板等障礙物，并將焊接工位上的各支撐架21基準(zhǔn)位置對(duì)其，以便于后續(xù)機(jī)器人自動(dòng)焊接尋位快速、準(zhǔn)確，然后調(diào)用預(yù)先編制完成的焊接機(jī)器人4工作程序，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件23進(jìn)行焊接。待構(gòu)件初始狀態(tài)所有焊縫焊接完畢后，提升焊接機(jī)器人4及焊槍，通過(guò)構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)2上的翻轉(zhuǎn)臂8對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件23進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)臂8每次翻轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角為90°，將鋼結(jié)構(gòu)件23底面未焊接的焊縫調(diào)整至上面或側(cè)面，直至所有焊縫全部完成焊接。
[0012]以上只是對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，并非用以限制本專利，凡為本每次翻轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角為90°等效實(shí)施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，包括焊接胎架(I)和焊接機(jī)器人(4)，其特征在于焊接機(jī)器人(4 )由懸掛裝置(3 )設(shè)置在焊接胎架(I)上方，所述焊接胎架(I)由設(shè)置在焊接工位上的數(shù)個(gè)支撐架(21)和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)(2)組成，構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)(2)設(shè)置在焊接工位的兩端，支撐架(21)設(shè)置在構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)(2)兩側(cè)；所述構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)(2)由軌道(5)、機(jī)架(7)、翻轉(zhuǎn)臂(8 )和舉升小車(chē)(11)組成；所述機(jī)架(7 )上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)(6 )，機(jī)架(7 )設(shè)置在軌道(5 )上且由行走機(jī)構(gòu)(6)驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述翻轉(zhuǎn)臂(8)為“L”形，其轉(zhuǎn)臂由轉(zhuǎn)軸及軸承座(9)與舉升小車(chē)(11)固定連接，翻轉(zhuǎn)臂(8)在舉升小車(chē)(11)上定軸翻轉(zhuǎn)；所述舉升小車(chē)(11)為設(shè)有升降機(jī)構(gòu)的臺(tái)車(chē)，舉升小車(chē)(11)由移動(dòng)副(22 )設(shè)置在機(jī)架(7 )上作Y軸向移動(dòng)，移動(dòng)副(22)與軌道(5)為垂直設(shè)置；所述懸掛裝置(3)由橫梁(13)與數(shù)根立柱(12)固定連接的支架上設(shè)置懸臂梁(14)和豎向?qū)U(15)組成；所述懸臂梁(14)由齒條軌道設(shè)置在橫梁(13)上且由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作X軸向行走；所述豎向?qū)U(15)由齒條軌道設(shè)置在懸臂梁(14)上由機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作Y和Z軸向移動(dòng)；所述焊接機(jī)器人(4)倒置于豎向?qū)U(15)上且隨豎向?qū)U(15)在懸掛裝置(3)上進(jìn)行三維空間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)件全位置焊縫的自動(dòng)焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，其特征在于所述翻轉(zhuǎn)臂(8)每翻轉(zhuǎn)一次為90°轉(zhuǎn)角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，其特征在于所述焊接胎架(I)至少由兩個(gè)焊接工位的支撐架(21)和構(gòu)件翻轉(zhuǎn)機(jī)(2)組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種建筑鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接裝置，其特點(diǎn)是焊接機(jī)器人由懸掛裝置設(shè)置在焊接胎架上方，所述焊接胎架由數(shù)個(gè)支撐架和翻轉(zhuǎn)機(jī)組成;所述翻轉(zhuǎn)機(jī)由軌道、機(jī)架和舉升小車(chē)組成；所述舉升小車(chē)為設(shè)有升降機(jī)構(gòu)的臺(tái)車(chē)；所述懸掛支架由立柱、軌道橫梁、懸臂梁和豎向?qū)U組成；所述焊接機(jī)器人倒置于豎向?qū)U上且隨豎向?qū)U在懸掛裝置上實(shí)現(xiàn)三維空間的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)件全方位焊縫的自動(dòng)焊接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸迅速，焊接控制精準(zhǔn)，焊縫質(zhì)量好，工作效率高，尤其適用于柱身截面為H型、箱型和十字柱、梁等常見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)焊接。
【IPC分類】B23K37-00, B23K37-047
【公開(kāi)號(hào)】CN104874947
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510376439
【發(fā)明人】賀明玄, 劉春波, 沈峰, 袁敏, 茅玉婷
【申請(qǐng)人】寶鋼鋼構(gòu)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日