一种钢结构构件焊接用固定设备及其使用方法与流程

本发明属于焊接固定设备技术领域，特别涉及一种钢结构构件焊接用固定设备及其使用方法。

背景技术：

在制造行业、建筑行业中均会涉及钢结构构件之间的机械加工，而钢结构构件之间的固定方式常见的包括焊接和螺栓连接等，其中焊接是钢结构的主要固定方式之一。在现有技术中，一些小构件较多的钢结构构件在焊接时，需要进行待焊接的基材和配件的定位及临时固定，程序较多，定位位置不易定准，临时固定也较为困难，另外，大批量的钢结构构件焊接时，以上工作需要焊接人员反复重复操作，工序繁琐，效率低；其次，需要焊接在基材上的配件多采用简单的垫片、夹具等进行临时固定，且每次临时固定、拆除也非常麻烦，尤其在需要大批量的配件焊接在一个基材上时，每个配件的测量和定位工作造成焊接人员反反复复的操作。以向方钢通(即基材)上焊接多个耳板(即配件)为例，需要先就第一个耳板在方钢通上进行划线定位，再前后调节第一个耳板的位置，再用夹具临时固定第一个耳板，然后再重复同样工作直到所有的耳板完成定位、临时固定，再统一焊接，因此，待焊接的耳板越多，重复操作的次数和工作量越大，效率越低。

技术实现要素：

本发明为解决以上技术问题提供一种快速精准定位、方便临时固定、减少重复工作次数和降低工作量的钢结构构件焊接用固定设备及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种焊接用固定平台设备，包括支撑钢架和设于支撑钢架顶面的焊接设备，焊接设备包括用于竖向方向调节的垂直调节机构、用于进深方向调节的进深调节机构、用于水平方向调节和临时固定的水平滑动夹持机构；所述支撑钢架包括若干支撑脚、设于支撑脚顶部的支撑平台、垂直设于支撑平台顶面的支撑柱；所述垂直调节机构包括若干承载板、设于承载板下方的且对其起到升降作用的丝杆升降机；所述进深调节机构包括纵向前后贯穿设于支撑柱上部的带有内螺纹的丝杆套筒、螺纹连接于丝杆套筒内的丝杆螺栓、设于丝杆螺栓后端的用于旋转丝杆螺栓的操作手柄和设于丝杆螺栓前端的用于抵触待焊接配件的定位板；所述水平滑动夹持机构包括以槽口朝前的方式横向水平设于若干支撑柱顶部的内嵌有上滑轨和下滑轨的c型槽钢、滑动设于上滑轨的下滑轨之间的滑动块、通过悬挑延伸的连接丝杆连接于滑动块前端的c型夹具；所述c型夹具包括c型夹、螺纹连接于c型夹底部套筒内的操作手杆、以及设有操作手杆后端部的夹具头，所述夹具头与进深调节机构的定位板前后对应。

作为优选方式，还包括用于精确定位待焊接件位置的刻度定位机构，所述刻度定位机构包括水平刻度尺、垂直刻度尺和进深刻度尺。

作为优选方式，所述水平刻度尺设于c型槽钢的槽口上外壁，所述滑动块的前侧面设有指针；所述垂直刻度尺设于左右两侧的支撑柱的左侧面或右侧面；所述进深刻度尺包括进深刻度尺一、进深刻度尺二，所述深刻度尺一设置在承载板侧面的刻度尺，所述进深刻度尺二通过丝杆螺栓上的已知每个螺纹宽度的螺纹数进行计算。

作为优选方式，所述c型槽钢的两个端部通过防脱螺栓固定在相对应的支撑柱的顶部，位于端部的防脱螺栓同时起到防止滑动块从左右两侧脱落的作用。

作为优选方式，所述焊接设备为两套，呈对称布置设于支撑钢架顶面沿纵向的左右两侧。

本发明提供一种焊接用固定平台设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、操作丝杆升降机的控制器，使丝杆升降机复位；

步骤二、将下部待焊接基材放置于承载板上，根据基材的实际厚度调节防倾板在承载板上的位置，以将基材定位。

步骤三、根据下部待焊接基材的实际位置，对照刻度定位机构的相应的刻度尺配合调节垂直调节机构调节垂直位置、进深调节机构调节进深位置、滑动调节机构调节水平位置，从而精确地确定上部待焊接配件与下部待焊接基材的相对位置；

步骤四、使用水平滑动夹持机构的c型夹具配合进深调节机构的定位板固定上部待焊接组件；

步骤五、实施焊接作业，完成焊接作业后，松开c型夹具，卸下焊接好的焊件，至此完成焊接工作。

在步骤五焊接完成后，直接将后续需要焊接的材料，放置在上一次焊接相应的位置，减少重复定位的操作，直至所有构件焊接全部完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在固定支撑钢架的基础上增加垂直调节机构、进深调节机构、水平滑动夹持机构、刻度定位机构，在钢结构构件焊接时，实现快速精准确定位、方便临时固定待焊接构件的相对位置，无需像现有技术中的反反复复地测量与定位，大大减少了重复工作、重复测量的工作的次数和工作量，在节省人力的同时，避免多次测量定位时出现的误差问题，极大地提高了工装效率。

附图说明

附图1是本发明钢结构构件焊接用固定设备的示意图；

附图2是本发明图1中a部局部放大的示意图；

附图3是本发明钢结构构件焊接用固定设备使用状态示意图。

附图4是本发明钢结构构件焊接用固定设备侧面示意图。

附图5是本发明钢结构构件焊接用固定设备前面示意图。

附图6是本发明图5中b部局部放大示意图。

具体实施方式

本发明一种钢结构构件焊接用固定设备包括支撑钢架10和呈对称布置设于支撑钢架10顶面沿纵向左右两侧的两套焊接设备，左右两套焊接设备独立运作，互不影响。焊接设备包括用于竖向方向调节的垂直调节机构20、用于进深方向调节的进深调节机构30、用于水平横向方向调节和临时固定的水平滑动夹持机构40、刻度定位机构50。下面结合附图1～6对本发明作以下详细说明。为了更方便清楚地对本申请进行描述，在本具体实施方式中定义图1中的横向、纵向、竖向为参考方向，操作工人操作的方向为前，反方向为后。

如图1所示，所述支撑钢架10包括若干支撑脚11、设于支撑脚11顶部的由若干纵向管121及位于其两端的横向管122组成的支撑平台12、垂直设于支撑平台12的纵向管121顶面的支撑柱13，若干支撑柱13的位置相同。支撑钢架10作为焊接用固定平台设备的骨架，支撑整个设备的重量，承载并固定设备的各个机构系统。

如图1所示，所述垂直调节机构20包括用于放置待焊接基材的承载板21、及作为动力源完成本申请中竖向调节功能的丝杆升降平台，丝杆升降平台选用上海德载传动机械有限公司的t型布局的传动平台，丝杆升降平台实现一个电机带动两侧的两个丝杆升降机22进行升降运动，主要包括丝杆升降机22、传动轴23、电机24、联轴器25、控制器26、电源27、控制线28、电线29，升降机选用swl2.5型号。两个丝杆升降机22、电机24及联轴器25分别对应安装在支撑平台12两侧、中间下方的u型承载架123内。承载板21固定设于丝杆升降机22的升降丝杆221的顶部，升降丝杆221的升降可带动承载板21的升降，升降丝杆221的顶部为圆盘状，增大其与承载板21的接触面积，使两者连接更稳固，平衡性更高。升降丝杆221降到最低位置时，承载板21与支撑平台12相贴合。

如图1所示，若干个进深调节机构30一一对应地安装在支撑柱13的上部，用于配合调节待焊接组件与基材的相对位置。所述进深调节机构30包括丝杆套筒31、丝杆螺栓32、操作手柄33、定位板34。丝杆套筒是带有内螺纹的中空管状，纵向贯穿设于支撑柱13的上端；丝杆螺栓32螺纹连接穿设于丝杆套筒内，其前后两端悬挑设于支撑柱13的前后外部，其前部与定位板34转动地连接，即丝杆螺栓可相对定位板34进行旋转，且两者不分离；优选地，定位板34可采用u型槽钢；操作手柄33设于丝杆螺栓的后端，实现丝杆螺栓的旋转，实现定位板34在进深方向的调节，从而上部待焊接配件在进深方向的调节。

在承载板21上放置有调节构件，具体地，调节构件是方通。针对不同厚度的待焊接基材，对应使用不同厚度的调节构件，实现把待焊接基材定位在比较靠中间的位置，配合进深调节机构30的定位板34，以实现更好地调节待焊接基材、待焊接配件的相对位置。

如图1-2所示，所述水平滑动夹持机构40设于支撑柱13的顶部，包括c型槽钢41、上滑轨42、下滑轨43、滑动块44、c型夹具45。条状的c型槽钢41以槽口朝前的方式横向安装于一排若干个支撑柱13的顶面，上滑轨42和下滑轨43分别设于c型槽钢41的内部顶面和底面，滑动块44滑动于上滑轨42与下滑轨43之间，滑动块44的前侧面固定设有连接丝杆441，连接丝杆441的前端悬挑延伸出c型槽钢41。具体地，c型槽钢41的两个端部通过防脱螺栓411固定在相对应的支撑柱13的顶部，位于端部的防脱螺栓411同时起到防止滑动块44从左右两侧脱落的作用。

c型夹具45不可转动地套设在连接丝杆441上，通过螺帽固定。c型夹具45包括c型夹451、螺纹连接于c型夹451底部套筒内的操作手杆452、以及设有操作手杆452后端部的夹具头453，夹具头453与进深调节机构30的定位板34前后一一对应，夹具头453上有标识可与待焊接配件70确定相对位置。旋转操作手杆452，可调节夹具头453的前后位置，配合进深调节机构30的定位板34，将不同厚度的上部待焊接配件件夹紧。

所述刻度定位机构50包括水平刻度尺51、垂直刻度尺52和进深刻度尺53。如图5-6所示，水平刻度尺51设于c型槽钢41的槽口上外壁，同时在滑动块44的前侧面设有指针511，以方便的进行待焊接基材和配件长度的测量和根据需要的长度位置进行定位。如图4所示，垂直刻度尺52设于左右两侧的支撑柱13的左侧面或右侧面，方便承载板21上待焊接基材高度的定位。如图4所示，进深刻度尺53包括用于辅助待焊接基材60、待焊接配件70位置调节的进深刻度尺一531、进深刻度尺二532；其中，深刻度尺一531设置在承载板21侧面的刻度尺，辅助待焊接基材60的进深位置调节；进深刻度尺二532通过丝杆螺栓32上的已知每一个螺纹宽度的螺纹数进行计算，本具体实施例中，每一螺纹对应2mm，通过螺纹的数量辅助调节待焊接配件70的进深位置。刻度定位机构50的设置省去了再使用独立的钢卷尺子进行测量的过程，操作人员直接将移动到相应的刻度位置，提高工作效率。

如图3所示，本申请的使焊接固定平台设备的使用方法：

步骤一、操作丝杆升降机的控制器，使丝杆升降机复位(承载板贴合于支撑平台顶面)；

步骤二、将待焊接基材放置于承载板上，根据基材的实际厚度调节防倾板在承载板上的位置，以将基材定位。

步骤三、根据待焊接基材、配件的实际位置，对照刻度定位机构的垂直刻度尺、进深刻度尺和水平刻度尺配合调节垂直调节机构调节垂直位置、进深调节机构调节进深位置、滑动调节夹持机构调节水平位置，从而精确地确定基材和配件的相对位置；

步骤四、使用水平滑动夹持机构的c型夹具配合进深调节机构的定位板临时固定位于上部的待焊接配件；

步骤五、实施焊接作业，完成焊接作业后，松开c型夹具，卸下焊接好的基材和配件，至此完成焊接工作。

在步骤五焊接完成后，直接将后续需要焊接的材料，放置在上一次焊接相应的位置，减少重复定位的操作，直至所有构件焊接全部完成。

对于同一规格的待焊接构件，不需要重复定位操作，卸下焊接好的焊件之后，即可放入上部待焊接配件和下部待焊接基材，重复步骤二、步骤四和步骤五。

本发明焊接用固定平台设备用于钢结构构件焊接时，起到快速精准确定并固定待焊接构件之间的相对位置作用，不需要反反复复地测量与定位，减少重复工作次数和工作量，在节省人力的同时，避免多次测量定位时出现误差问题，提高工装效率。