可用于加工多种规格H型钢的焊接设备的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种可用于加工多种规格h型钢的焊接设备。

背景技术：

h型钢是由三块板材焊接后形成h形结构。现有h型钢基本采用人力手工制作的方式进行加工，包括下料、焊接等工序。

该加工方式的缺陷包括：劳动强度大，自动化程度低，效率低，安全隐患多，加工成本高，进而导致加工所得的h型钢造价高，市场竞争力低；当改变h型钢的型号时需要更换多个加工工装，进一步降低了加工效率；需要准备多套加工工装以用于加工不同型号的h型钢，进一步提高了加工成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种自动化程度高、适用范围广的可用于加工多种规格h型钢的焊接设备。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可用于加工多种规格h型钢的焊接设备，包括用于放置待加工h型钢的操作平台、用于抬起和/或翻转所述待加工h型钢的夹持装置、用于调整所述待加工h型钢的横板高度的支撑装置、用于限定所述待加工h型钢的右侧板和/或左侧板位置的定位装置、以及用于将所述横板分别焊接在所述右侧板和所述左侧板上的自动焊接机构；其中，所述支撑装置的支撑面的高度能根据设计要求而改变，定位装置的容纳宽度能根据设计要求而改变。

特别是，所述支撑装置包括支撑电机、支撑装置轴、支撑装置轮、连接臂和滑块板；所述支撑电机的输出轴通过链轮带动所述支撑装置轴旋转，所述支撑装置轴进而带动所述支撑装置轮旋转；所述连接臂连接在所述支撑装置轮和所述滑块板之间，当所述支撑装置轮旋转时所述连接臂带动所述滑块板上升或下降。

进一步，所述操作平台上设置有滑块板限位件，所述滑块板能沿所述滑块板限位件上升或下降。

更进一步，所述滑块板限位件为成对设置的滚轮、套设在所述滑块板外侧壁上的套筒、或相对设置的两个c形柱状结构。

特别是，所述支撑装置包括支撑电机、偏心轮驱动轴、偏心轮和滑块板，所述偏心轮的外侧面抵靠在所述滑块板的底面上；所述支撑电机的输出轴通过链轮带动所述偏心轮驱动轴旋转，所述偏心轮驱动轴进而带动所述偏心轮旋转，当所述偏心轮旋转时带动所述滑块板上升或下降。

特别是，所述夹持装置包括活动夹紧板、固定夹紧板、夹紧板驱动电机、夹紧板支架、用于驱动所述夹紧板支架绕其轴线方向旋转的旋转组件、用于驱动所述夹紧板支架水平移动的水平电机、以及用于驱动所述夹紧板支架竖直移动的竖直电机；所述固定夹紧板固定设置在所述夹紧板支架上，所述夹紧板驱动电机连接在所述活动夹紧板上并能驱动所述活动夹紧板朝向所述固定夹紧板或远离所述固定夹紧板。

进一步，所述旋转组件包括旋转电机、以及相啮合的旋转齿轮和旋转齿条；所述旋转齿轮通过连接轴固定设置在所述夹紧板支架，所述旋转齿条连接至所述旋转电机的输出端；所述旋转电机带动所述旋转齿条做直线运动，所述旋转齿条驱动所述旋转齿轮旋转，所述旋转齿条带动所述夹紧板支架旋转。

特别是，所述夹持装置设置在夹持上平台上，所述竖直电机的一端连接在所述夹持上平台上、另一端连接至夹持下平台；在所述夹持上平台和所述夹持下平台之间设置多组支撑杆组件，每组所述支撑杆组件包括端头相铰接的两根支撑杆；当所述竖直电机伸展时所述夹持上平台向上抬升、所述支撑杆组件伸直，当所述竖直电机收缩时所述夹持上平台向下降落、所述支撑杆组件弯曲。

特别是，在所述活动夹紧板和/或所述固定夹紧板的夹持面上形成有多个锯齿状结构、豁口状结构或波浪状结构。

特别是，所述定位装置包括定位电机和定位板，所述定位电机和所述定位板分别设置在所述待加工h型钢的两侧。

本发明可用于加工多种规格h型钢的焊接设备的支撑装置的支撑面高度可调、定位装置的容纳宽度可调，只要改变支撑面的位置(高度)即可改变横板的位置、改变定位装置的容纳宽度即可改变右侧板和左侧板之间的距离，保证所加工的h型钢符合型号要求，自动化程度高，加工效率高，制造成本低，劳动强度低，可广泛应用于钢筋加工厂以及隧道施工建设中。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的待加工h型钢的主视图；

图2是本发明优选实施例提供的待加工h型钢的左视图；

图3是本发明优选实施例提供的焊接设备未抬起h型钢时的结构示意图；

图4是本发明优选实施例提供的焊接设备抬起h型钢时的结构示意图；

图5是图3中e处的局部放大图；

图6是图4中c-c向的剖视图；

图7是图3中a向的结构示意图；

图8是图7中所示结构定位电机处于伸出状态时的结构示意图；

图9是本发明优选实施例提供的焊接设备将h型钢翻转90°时的结构示意图；

图10是本发明优选实施例提供的焊接设备将h型钢翻转180°时的结构示意图；

图11是图4中b向的结构示意图。

图中：

1、操作平台；21、支撑电机；22、支撑装置轴；23、支撑装置轮；24、连接臂；25、滑块板；26、滑块板限位件；31、活动夹紧板；32、固定夹紧板；33、夹紧板驱动电机；34、夹紧板支架；35、水平电机；36、竖直电机；37、旋转电机；38、旋转齿轮；39、旋转齿条；41、夹持上平台；42、夹持下平台；43、支撑杆组件；51、定位电机；52、定位板；100、待加工h型钢；101、右侧板；102、左侧板；103、横板；200、自动焊接机构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例：

本优选实施例提供一种可用于加工多种规格h型钢的焊接设备。如图1至图11所示，该可用于加工多种规格h型钢的焊接设备包括用于放置待加工h型钢100的操作平台1、用于抬起和/或翻转待加工h型钢100的夹持装置、用于调整待加工h型钢100的横板103高度的支撑装置、用于限定待加工h型钢100的右侧板101和/或左侧板102位置的定位装置、以及用于将横板103分别焊接在右侧板101和左侧板102上的自动焊接机构200；其中，支撑装置的支撑面的高度能根据设计要求而改变，定位装置的容纳宽度能根据设计要求而改变。

该装置的支撑装置支撑横板103平放且位于一定的高度、定位装置令右侧板101和左侧板102分别位于横板103的两侧，通过自动焊接机构200将三者焊接成h型钢，自动化程度高，加工效率高，制造成本低，劳动强度低；支撑装置的支撑面的位置可调、定位装置的容纳宽度可调，当所需加工的h型钢的型号变化时，只要改变支撑面的位置(高度)即可改变横板103的位置、改变定位装置的容纳宽度即可改变右侧板101和左侧板102之间的距离，保证所加工的h型钢符合型号要求。

在上述结构的基础上，支撑装置包括支撑电机21、支撑装置轴22、支撑装置轮23、连接臂24和滑块板25；支撑电机21的输出轴通过链轮带动支撑装置轴22旋转，支撑装置轴22进而带动支撑装置轮23旋转；连接臂24连接在支撑装置轮23和滑块板25之间，当支撑装置轮23旋转时连接臂24带动滑块板25上升或下降。

为了保证滑块板25运动过程中不发生横向的偏移，在操作平台1上设置有滑块板限位件26，滑块板25能沿滑块板限位件26上升或下降。其中，滑块板限位件26为成对设置的滚轮、套设在滑块板25外侧壁上的套筒、或相对设置的两个c形柱状结构，还可以是其它形式的结构，能限定滑块板25仅沿设定方向移动即可。

支撑装置还有另外一种实现形式：支撑装置包括支撑电机21、偏心轮驱动轴、偏心轮和滑块板25，偏心轮的外侧面抵靠在滑块板25的底面上。偏心轮也可以称为凸轮，是一种外侧面与轴线之间距离会发生一定变化的装置。支撑电机21的输出轴通过链轮带动偏心轮驱动轴旋转，偏心轮驱动轴进而带动偏心轮旋转，当偏心轮旋转时带动滑块板25上升或下降。

在上述结构的基础上，夹持装置包括活动夹紧板31、固定夹紧板32、夹紧板驱动电机33、夹紧板支架34、用于驱动夹紧板支架34绕其轴线方向旋转的旋转组件、用于驱动夹紧板支架34水平移动的水平电机35、以及用于驱动夹紧板支架34竖直移动的竖直电机36；固定夹紧板32固定设置在夹紧板支架34上，夹紧板驱动电机33连接在活动夹紧板31上并能驱动活动夹紧板31朝向固定夹紧板32或远离固定夹紧板32。

当需要翻转待加工h型钢100时，水平电机35将夹紧板支架34推向横板103所在位置，令横板103的边缘处位于活动夹紧板31和固定夹紧板32之间；夹紧板驱动电机33驱动活动夹紧板31靠近固定夹紧板32，直至活动夹紧板31和固定夹紧板32夹紧横板103；竖直电机36启动、伸展，夹紧板支架34带着待加工h型钢100向上抬升至设定位置；旋转组件启动，驱动夹紧板支架34带着待加工h型钢100顺时针或逆时针旋转180°；竖直电机36回缩，夹紧板支架34带着待加工h型钢100下落，右侧板101和左侧板102的边缘接触操作平台1；夹紧板驱动电机33驱动活动夹紧板31远离固定夹紧板32，水平电机35驱动夹紧板支架34返回至初始位置。翻转后可以进行待加工h型钢100另一面的焊接。

旋转组件包括旋转电机37、以及相啮合的旋转齿轮38和旋转齿条39；旋转齿轮38通过连接轴固定设置在夹紧板支架34，旋转齿条39连接至旋转电机37的输出端；旋转电机37带动旋转齿条39做直线运动，旋转齿条39驱动旋转齿轮38旋转，旋转齿条39带动夹紧板支架34旋转。

在上述结构的基础上，夹持装置设置在夹持上平台41上，竖直电机36的一端连接在夹持上平台41上、另一端连接至夹持下平台42；在夹持上平台41和夹持下平台42之间设置多组支撑杆组件43，每组支撑杆组件43包括端头相铰接的两根支撑杆；当竖直电机36伸展时夹持上平台41向上抬升、支撑杆组件43伸直，当竖直电机36收缩时夹持上平台41向下降落、支撑杆组件43弯曲。

在上述结构的基础上，在活动夹紧板31和固定夹紧板32的夹持面上形成有多个锯齿状结构、豁口状结构、波浪状结构或类似结构，以起到增加夹持面与待加工h型钢100(主要为横板103)之间摩擦力的效果，保证抬升、翻转过程中待加工h型钢100不发生脱离、不与夹持装置发生相对位移。其中，夹持面为活动夹紧板31和固定夹紧板32上与待加工h型钢100相接触的面。

定位装置包括定位电机51和定位板52，定位电机51和定位板52分别设置在待加工h型钢100的两侧。加工时，待加工h型钢100的一个侧板贴着定位板52竖立，定位电机51推动另一个侧板、保证两个侧板夹紧位于两者之间的横板103，进而保证加工所得h型钢尺寸更精确；在待加工h型钢100将被抬起或将要被翻转之前，定位电机51需要回到初始位置，为待加工h型钢100的移动或转动留出足够的空间。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。