申请/专利权人：上海建工五建集团有限公司

申请日：2018-11-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109352232B

主分类号：B23K37/02

分类号：B23K37/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.03.15#实质审查的生效;2019.02.19#公开

摘要：本发明的一种小截面钢构件的焊接设备及其施工方法，涉及焊接机技术领域。针对现有自动焊接设备不能适应小截面钢构件的焊接工作，质量无法保证的问题。它包括：平行且间隔设置的两块固定板，底部相对设置的侧面沿其宽度方向均设有一滑槽；焊接臂一端连接于固定板侧面，其另一端用于安装焊枪；两块横档板平行且间隔设置于两块固定板之间，且横档板的两端分别卡扣于固定板的滑槽内，滚轮组沿横档板长度方向间隔设置，且滚轮组的转轴两端垂直连接于横档板，每个滚轮组的转轴均由至少两个相套设的套筒螺栓连接而成，每个滚轮组均连接有驱动电机，每个滚轮组的外边缘均延伸于固定板底端外，使得焊接设备能够沿小截面钢构件表面滑动。

主权项：1.小截面钢构件的焊接设备，其特征在于，包括：两块固定板，平行且间隔设置，两块所述固定板底部相对设置的侧面沿其宽度方向均设有一滑槽；至少一个焊接臂，其一端连接于所述固定板侧面且位于所述滑槽上方，其另一端用于安装焊枪，焊枪的端部穿过两块横档板的间隙对准钢构件腹板和翼板的交界线实施焊接作业；两块横档板，平行且间隔设置于两块所述固定板之间，且所述横档板的两端分别卡扣于所述固定板的滑槽内，以及；至少两个滚轮组，沿所述横档板长度方向间隔设置，且所述滚轮组的转轴两端垂直连接于所述横档板，每个所述滚轮组的转轴均由至少两个相套设的套筒螺栓连接而成，每个滚轮组均连接有驱动电机，每个所述滚轮组的外边缘均延伸于所述固定板底端外，使得所述焊接设备能够沿小截面钢构件表面滑动；它还包括多块限位板，所述限位板具有U形槽口，且所述U形槽口与所述横档板的厚度相匹配，所述限位板上还设有多个螺栓孔二，所述滑槽的两侧设有多个与所述螺栓孔二相同内径的螺栓孔三，所述横档板两端的凸块卡扣于所述滑槽内并能够沿滑槽滑动，所述横档板就位后，所述限位板的U形槽口卡扣于所述横档板，螺栓贯穿所述限位板的螺栓孔二及所述固定板的螺栓孔三并由螺母锁紧固定。

全文数据：小截面钢构件的焊接设备及其施工方法技术领域本发明涉及焊接机技术领域，特别涉及一种小截面钢构件的焊接设备及其施工方法。背景技术自动焊接设备包括行走机构、焊接平台及驱动电机，同侧的行走机构的滚轮外边缘至焊接平台外边缘的间距为60mm,而实际建筑工程中存在大量小截面钢构件，例如：地下剪力墙钢骨构件，H型钢规格为H300*100*35*35、H250*100*35*35、H300*100*20*20、H300*100*25*25；地上柱内钢骨构件，十字型钢规格为+300*100*18*26等。采用现有的自动焊接设备实施上述小截面钢构件的加工作业时，自动焊接设备的滚轮的间距已明显超过H型钢相邻两块翼板的宽度范围，对于十字型钢，自动焊接设备的滚轮理论上在相邻两块翼板的边缘，但考虑到钢构件实际的翼板长度方向存在一定的尺寸偏差，一旦滚轮偏离翼板将直接导致焊接出现质量问题，甚至导致废品的产生。发明内容针对现有自动焊接设备不能适应小截面钢构件的焊接工作，质量无法保证的问题。本发明的目的是提供一种小截面钢构件的焊接设备及其施工方法，滚轮组的转轴采用套筒螺栓连接的形式，能够根据实际钢构件的焊接需求调整滚轮之间的间距，使其能够沿小截面钢构件表面滑行并完成焊接作业，确保工程钢构件焊接加工作业的顺利进行。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：小截面钢构件的焊接设备,它包括：两块固定板，平行且间隔设置，两块所述固定板底部相对设置的侧面沿其宽度方向均设有一滑槽；至少一个焊接臂，其一端连接于所述固定板侧面且位于所述滑槽上方，其另一端用于安装焊枪；两块横档板，平行且间隔设置于两块所述固定板之间，且所述横档板的两端分别卡扣于所述固定板的滑槽内，以及；至少两个滚轮组，沿所述横档板长度方向间隔设置，且所述滚轮组的转轴两端垂直连接于所述横档板，每个所述滚轮组的转轴均由至少两个相套设的套筒螺栓连接而成，每个滚轮组均连接有驱动电机，每个所述滚轮组的外边缘均延伸于所述固定板底端外，使得所述焊接设备能够沿小截面钢构件表面滑动。优选的，相套设的所述套筒上设有相对应的多个螺栓孔一，所述套筒的相对位置调整就位后，固定螺栓依次贯穿所述套筒的螺栓孔一并由两侧的螺母锁紧固定。优选的，多个所述螺栓孔一沿所述套筒轴线方向等间距设置。优选的，每个所述滚轮组的转轴的两端分别连接有一个轴承，所述轴承的内圈与所述转轴为过盈配合，所述轴承的外圈的外边缘延伸于所述固定板底端外侧。优选的，它还包括多块限位板，所述限位板具有U形槽口，且所述U形槽口与所述横档板的厚度相匹配，所述限位板上还设有多个螺栓孔二，所述滑槽的两侧设有多个与所述螺栓孔二相同内径的螺栓孔三，所述横档板两端的凸块卡扣于所述滑槽内并能够沿滑槽滑动，所述横档板就位后，所述限位板的U形槽口卡扣于所述横档板，螺栓贯穿所述限位板的螺栓孔二及所述固定板的螺栓孔三并由螺母锁紧固定。优选的，多个所述螺栓孔三沿所述固定板宽度方向等间距设置，位于所述横档板上方的所述螺栓孔三设置至少两排。优选的，所述焊接臂包括：螺栓连接于所述固定板侧面的U形基座，嵌设于所述U形基座的凹槽内且通过长杆螺栓连接于所述U形基座的定位块，以及连接于所述定位块的悬臂，所述悬臂具有U形截面，所述悬臂的闭合端连接于所述定位块，所述悬臂的开口端设有对应的长条孔，设置于所述悬臂开口端的所述焊枪通过贯穿长条孔的螺栓锁紧固定。另外，本发明还提供了一种小截面钢构件的焊接设备的施工方法，步骤如下：组装小截面钢构件的焊接设备，将两块固定板平行且间隔放置，将固定有至少两个滚轮组的两块横档板设置于两块所述固定板之间，且所述横档板两端分别卡扣于所述固定板的滑槽内，在两块所述固定板的内侧分别安装一个焊接臂，所述焊接臂的一端螺栓连接于所述固定板，焊枪安装于所述焊接臂的另一端；将待实施焊接作业的小截面钢构件放置就位，判断所述小截面钢构件的焊接设备每个滚轮组的滚轮是否处于所述小截面钢构件的工作界面范围内；如在工作界面范围内，将所述小截面钢构件的焊接设备放置就位，使焊枪对准所述小截面钢构件的待焊接位置，启动所述驱动电机，使所述滚轮组沿所述小截面钢构件表面滑动，同时所述焊枪对准待焊接位置实施焊接作业；如不在工作界面范围内，松开所述滚轮组转轴的套筒之间的螺栓，调整所述转轴的长度，使得每个所述滚轮组的滚轮处于所述小截面钢构件的工作界面范围内，将所述小截面钢构件的焊接设备放置就位，使所述焊枪对准所述小截面钢构件的待焊接位置，启动所述驱动电机，使所述滚轮组沿小截面钢构件表面滑动，同时焊枪对准焊接设备放置实施焊接作业。优选的，所述横档板的两端分别通过限位板固定于所述固定板，所述限位板的U形槽口与所述横档板的厚度相匹配，所述限位板上设有多个螺栓孔一，所述固定板上滑槽的两侧设有多个与螺栓孔一相同内径的螺栓孔二，将所述横档板两端的凸块卡扣于滑槽内，再将所述限位板的U形槽口卡扣于所述横档板，螺栓贯穿所述限位板的螺栓孔一及所述固定板的螺栓孔二锁紧固定。优选的，实施焊接作业前，判断所述焊枪位置是否满足作业要求，如否，松开所述焊枪两侧螺母，沿所述焊接臂的悬臂的长条孔重新调整焊枪的位置后再次螺栓锁紧固定。本发明的效果在于：一、本发明小截面钢构件的焊接设备，包括由两块固定板和两块横档板构成的矩形框架结构，安装于两块横档板之间的至少两个滚轮组，以及安装于固定板侧面且位于滚轮组上方的至少一个焊接臂，每个滚轮组的转轴均由两个相套设的套筒螺栓连接而成，能够根据钢构件焊接工作面的实际宽度灵活调节每个滚轮组内两个滚轮的间距，横挡板则随着滚轮间距的变化在两侧固定板的滑槽内移动到施工要求位置后再进行螺栓固定，可见，本发明的小截面钢构件的焊接设备能够根据实际钢构件的焊接需求调整滚轮之间的间距，使其能够沿小截面钢构件表面滑行并完成焊接作业，确保工程钢构件焊接加工作业的顺利进行。二、本发明小截面钢构件的焊接设备的施工方法，首先，判断小截面钢构件的焊接设备每个滚轮组的滚轮是否处于小截面钢构件的腹板和翼板所构成的界面范围内，如在，则在其就位后驱动滚轮组沿小截面钢构件的腹板和翼板表面滑动，同时焊枪对准交界线实施焊接作业；如不在，则调整转轴的长度，使得每个滚轮组的滚轮处于小截面H型钢的腹板和翼板所构成的工作界面范围内，再实施焊接作业，该施工方法能够根据焊接作业面的实际情况，灵活调整滚轮组的转轴长度，使得每个滚轮组均处于小截面钢构件的腹板和翼板所构成的界面范围内，从而保证焊接设备能够沿小截面钢构件的表面平稳滑行并完成焊接作业，确保焊接加工作业的顺利进行，该施工方法操作灵活，适应性强，提高了施工效率。附图说明图1为本发明小截面钢构件的焊接设备一实施例的结构示意图；图2为本发明小截面钢构件的焊接设备一实施例的轴承的结构示意图；图3为本发明小截面钢构件的焊接设备一实施例的横档板与固定板之间连接关系的示意图；图4为采用本发明小截面钢构件的焊接设备实施焊接施工的示意图。图中标号如下：小截面H型钢1；小截面钢构件的焊接设备100；固定板10；滑槽11；螺栓孔三12；限位板14；横档板20；滚轮组30；套筒31；固定螺栓32；内圈33；外圈34；焊接臂40；U形基座41；定位块42；长杆螺栓43；悬臂44；长条孔45；焊枪50。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。本实施例以小截面H型钢1的焊接施工为例，下面结合图1至图4说明本发明小截面钢构件的焊接设备100，它包括：两块固定板10，平行且间隔设置，两块固定板10底部相对设置的侧面沿其宽度方向均设有一滑槽11；至少一个焊接臂40，其一端连接于固定板10侧面且位于滑槽11上方，其另一端用于安装焊枪50；两块横档板20，平行且间隔设置于两块固定板10之间，且横档板20的两端分别卡扣于固定板10的滑槽11内，以及；至少两个滚轮组30，沿横档板20长度方向间隔设置，且滚轮组30的转轴两端垂直连接于横档板20，每个滚轮组30的转轴均由两个相套设的套筒31螺栓连接而成，每个滚轮组30均连接有驱动电机，每个滚轮组30的外边缘均延伸于固定板10底端外，使得该焊接设备能够沿小截面H型钢1的腹板和翼板表面自由滑动，同时，焊枪50对准腹板和翼板的交界线实施焊接作业。本发明小截面钢构件的焊接设备100，包括由两块固定板10和两块横档板20构成的矩形框架结构，安装于两块横档板20之间的至少两个滚轮组30，以及安装于固定板10侧面且位于滚轮组30上方的至少一个焊接臂40，每个滚轮组30的转轴均由两个相套设的套筒31螺栓连接而成，能够根据钢构件焊接工作面的实际宽度灵活调节每个滚轮组30内两个滚轮的间距，横挡板则随着滚轮间距的变化在两侧固定板10的滑槽11内移动到施工要求位置后再进行螺栓固定，可见，本发明的小截面钢构件的焊接设备100能够根据实际钢构件的焊接需求调整滚轮之间的间距，使其能够沿小截面钢构件表面滑行并完成焊接作业，确保工程钢构件焊接加工作业的顺利进行。如图1和图2所示，相套设的两个套筒31上设有相对应的多个螺栓孔一，两个套筒31的相对位置调整就位后，固定螺栓32依次贯穿两个套筒31的螺栓孔一并由两侧的螺母锁紧固定。采用套筒31螺栓连接形式的转轴，拆装方便，能够根据焊接作业面的需要灵活调整转轴的长度，进而改变滚轮的间距，避免滚轮外边缘滑出钢构件外边缘而影响焊接质量。为便于施工人员调整转轴长度，多个螺栓孔一沿套筒31轴线方向等间距设置。请继续参考图2，本实施例的滚轮为轴承，也就是说，每个滚轮组30的转轴的两端分别连接有一个轴承，轴承的内圈33与转轴为过盈配合，轴承的外圈34的外边缘延伸于固定板10底端外侧，采用轴承能够降低焊接设备运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。当然，也可采用其他结构形式的滚轮，此处不再列举。请继续参考图3，还包括多块限位板14，限位板14具有U形槽口，且U形槽口与横档板20的厚度相匹配，限位板14上还设有多个螺栓孔二，固定板10上滑槽11的两侧设有多个与螺栓孔二相同内径的螺栓孔三12，横档板20两端的凸块卡扣于滑槽11内并能够沿滑槽11滑动，横档板20就位后，限位板14的U形槽口卡扣于横档板20，螺栓贯穿限位板14的螺栓孔二及固定板10的螺栓孔三12并由螺母锁紧固定。限位板14能够将就位后的横档板20稳定连接于固定板10。较佳的，横档板20嵌设于滑槽11的每个端部上、下均设有一个限位板14，避免就位后的横档板20因松动而影响焊接作业的正常进行。更佳的，多个螺栓孔三12沿固定板10宽度方向等间距设置，便于施工人员准确计算滚轮的间距，而且，本实施例中位于横档板20上方的螺栓孔三12平行设置两排，能够增强限位板14与固定板10的连接强度。请继续参考图1，焊接臂40包括，螺栓连接于固定板10侧面的U形基座41，嵌设于U形基座41的凹槽内且通过长杆螺栓43连接于U形基座41的定位块42，以及连接于定位块42的悬臂44，悬臂44具有U形截面，悬臂44的闭合端连接于定位块42，悬臂44的开口端设有对应的长条孔45，设置于悬臂44开口端的焊枪50通过贯穿长条孔45的螺栓锁紧固定，长条孔45的设置，使得施工人员能够根据焊接作业需要沿悬臂44长度方向对焊枪50位置进行微调，焊枪50的端部穿过两块横档板20的间隙对准钢构件腹板和翼板的交界线实施焊接作业，此处，焊接臂40的结构形式仅是一个示例，也可采用其他的类似结构，均可实现本发明的技术方案。结合图1至图4说明本发明小截面钢构件的焊接设备的施工方法，本实施例以小截面H型钢1的焊接施工为例，具体步骤如下：组装小截面钢构件的焊接设备100，将两块固定板10平行且间隔放置，将固定有两个滚轮组30的两块横档板20设置于两块固定板10之间，且横档板20两端分别卡扣于固定板10的滑槽11内，在两块固定板10的内侧分别安装一个焊接臂40，即两个焊接臂40相对设置，焊接臂40的一端螺栓连接于固定板10，焊枪50安装于焊接臂40的另一端；将待实施焊接作业的小截面H型钢1放置就位，判断小截面钢构件的焊接设备100每个滚轮组30的滚轮是否处于小截面H型钢1的腹板和翼板所构成的界面范围内，即小截面H型钢1的工作界面范围；如在工作界面范围内，将小截面钢构件的焊接设备100放置就位，使焊枪50对准小截面H型钢1的腹板和翼板的交界线，启动驱动电机和焊枪50，滚轮组30沿小截面H型钢1的腹板和翼板表面滑动，同时焊枪50对准交界线实施焊接作业；如不在工作界面范围内，松开滚轮组30转轴的两个套筒31之间的螺栓，调整转轴的长度，使得每个滚轮组30的滚轮处于小截面H型钢1的腹板和翼板所构成的界面范围内，将小截面钢构件的焊接设备100放置就位，使焊枪50对准小截面H型钢1的腹板和翼板的交界线，启动驱动电机和焊枪50，滚轮组30沿小截面H型钢1的腹板和翼板表面滑动，同时焊枪50对准交界线实施焊接作业。本发明小截面钢构件的焊接设备的施工方法，首先，判断小截面钢构件的焊接设备100每个滚轮组30的滚轮是否处于小截面钢构件的腹板和翼板所构成的界面范围内，如在，则在其就位后驱动滚轮组30沿小截面钢构件的腹板和翼板表面滑动，同时焊枪50对准交界线实施焊接作业；如不在，则调整转轴的长度，使得每个滚轮组30的滚轮处于小截面H型钢1的腹板和翼板所构成的工作界面范围内，再实施焊接作业，该施工方法能够根据焊接作业面的实际情况，灵活调整滚轮组30的转轴长度，使得每个滚轮组30均处于小截面钢构件的腹板和翼板所构成的界面范围内，从而保证焊接设备能够沿小截面钢构件的表面平稳滑行并完成焊接作业，确保焊接加工作业的顺利进行，该施工方法操作灵活，适应性强，提高了施工效率。更佳的，上述步骤还包括，横档板20的两端分别通过限位板14固定于固定板10，限位板14的U形槽口与横档板20的厚度相匹配，限位板14上设有多个螺栓孔一，固定板10上滑槽11的两侧设有多个与螺栓孔一相同内径的螺栓孔二，将横档板20两端的凸块卡扣于滑槽11内，限位板14的U形槽口卡扣于横档板20，螺栓贯穿限位板14的螺栓孔一及固定板10的螺栓孔二锁紧固定。限位板14能够将就位后的横档板20稳定连接于固定板10，避免就位后的横档板20因松动而影响焊接作业的正常进行。上述步骤还包括，实施焊接作业前，判断焊枪50位置是否满足作业要求，如否，松开焊枪50两侧螺母，沿长条孔45重新调整焊枪50的位置后再次锁紧固定，通过设置长条孔45实现对焊枪50位置的微调，保证焊枪50位置准确。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

权利要求：1.小截面钢构件的焊接设备，其特征在于，包括：两块固定板，平行且间隔设置，两块所述固定板底部相对设置的侧面沿其宽度方向均设有一滑槽；至少一个焊接臂，其一端连接于所述固定板侧面且位于所述滑槽上方，其另一端用于安装焊枪；两块横档板，平行且间隔设置于两块所述固定板之间，且所述横档板的两端分别卡扣于所述固定板的滑槽内，以及；至少两个滚轮组，沿所述横档板长度方向间隔设置，且所述滚轮组的转轴两端垂直连接于所述横档板，每个所述滚轮组的转轴均由至少两个相套设的套筒螺栓连接而成，每个滚轮组均连接有驱动电机，每个所述滚轮组的外边缘均延伸于所述固定板底端外，使得所述焊接设备能够沿小截面钢构件表面滑动。2.根据权利要求1所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于：相套设的所述套筒上设有相对应的多个螺栓孔一，所述套筒的相对位置调整就位后，固定螺栓依次贯穿所述套筒的螺栓孔一并由两侧的螺母锁紧固定。3.根据权利要求2所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于：多个所述螺栓孔一沿所述套筒轴线方向等间距设置。4.根据权利要求1所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于：每个所述滚轮组的转轴的两端分别连接有一个轴承，所述轴承的内圈与所述转轴为过盈配合，所述轴承的外圈的外边缘延伸于所述固定板底端外侧。5.根据权利要求1所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于：还包括多块限位板，所述限位板具有U形槽口，且所述U形槽口与所述横档板的厚度相匹配，所述限位板上还设有多个螺栓孔二，所述滑槽的两侧设有多个与所述螺栓孔二相同内径的螺栓孔三，所述横档板两端的凸块卡扣于所述滑槽内并能够沿滑槽滑动，所述横档板就位后，所述限位板的U形槽口卡扣于所述横档板，螺栓贯穿所述限位板的螺栓孔二及所述固定板的螺栓孔三并由螺母锁紧固定。6.根据权利要求5所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于：多个所述螺栓孔三沿所述固定板宽度方向等间距设置，位于所述横档板上方的所述螺栓孔三设置至少两排。7.根据权利要求1所述的小截面钢构件的焊接设备，其特征在于，所述焊接臂包括：螺栓连接于所述固定板侧面的U形基座，嵌设于所述U形基座的凹槽内且通过长杆螺栓连接于所述U形基座的定位块，以及连接于所述定位块的悬臂，所述悬臂具有U形截面，所述悬臂的闭合端连接于所述定位块，所述悬臂的开口端设有对应的长条孔，设置于所述悬臂开口端的所述焊枪通过贯穿长条孔的螺栓锁紧固定。8.小截面钢构件的焊接设备的施工方法，其特征在于，步骤如下：组装小截面钢构件的焊接设备，将两块固定板平行且间隔放置，将固定有至少两个滚轮组的两块横档板设置于两块所述固定板之间，且所述横档板两端分别卡扣于所述固定板的滑槽内，在两块所述固定板的内侧分别安装一个焊接臂，所述焊接臂的一端螺栓连接于所述固定板，焊枪安装于所述焊接臂的另一端；将待实施焊接作业的小截面钢构件放置就位，判断所述小截面钢构件的焊接设备每个滚轮组的滚轮是否处于所述小截面钢构件的工作界面范围内；如在工作界面范围内，将所述小截面钢构件的焊接设备放置就位，使焊枪对准所述小截面钢构件的待焊接位置，启动所述驱动电机，使所述滚轮组沿所述小截面钢构件表面滑动，同时所述焊枪对准待焊接位置实施焊接作业；如不在工作界面范围内，松开所述滚轮组转轴的套筒之间的螺栓，调整所述转轴的长度，使得每个所述滚轮组的滚轮处于所述小截面钢构件的工作界面范围内，将所述小截面钢构件的焊接设备放置就位，使所述焊枪对准所述小截面钢构件的待焊接位置，启动所述驱动电机，使所述滚轮组沿小截面钢构件表面滑动，同时焊枪对准焊接设备放置实施焊接作业。9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述横档板的两端分别通过限位板固定于所述固定板，所述限位板的U形槽口与所述横档板的厚度相匹配，所述限位板上设有多个螺栓孔一，所述固定板上滑槽的两侧设有多个与螺栓孔一相同内径的螺栓孔二，将所述横档板两端的凸块卡扣于滑槽内，再将所述限位板的U形槽口卡扣于所述横档板，螺栓贯穿所述限位板的螺栓孔一及所述固定板的螺栓孔二锁紧固定。10.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：实施焊接作业前，判断所述焊枪位置是否满足作业要求，如否，松开所述焊枪两侧螺母，沿所述焊接臂的悬臂的长条孔重新调整焊枪的位置后再次螺栓锁紧固定。

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