一种矩形截面梁柱内壁焊接专机的制作方法

本发明涉及焊接专机，具体涉及一种矩形截面梁柱内壁焊接专机。

背景技术：

目前，对于强度要求较高的矩形截面梁柱的设计，都是采用四块矩形钢板拼焊而成，由于其重量轻、刚性及抗弯强度较大，广泛应用于钢结构的制作中。为保证立柱的强度，要求焊缝采用双面焊缝，梁柱的外部的焊缝较容易焊接，其内部焊缝就不易焊接，由于此类梁柱的长度较长，内部的角焊缝往往不易焊接，无法保证焊接质量，截面较大的梁柱，内部焊缝可以通过操作工爬进其内部进行焊接，且需要两人配合，作好通风防护等安全措施才能焊接，劳动强度大，生产效率低下。对于截面较小的梁柱，操作工根本无法进入内部施焊，因此人工就无法焊接，也无法生产制作。因此有必要设计一种焊接矩形截面梁柱内部焊缝的焊接专机，以解决此类技术问题。通过专用的焊接专机进行矩形截面梁柱的焊接，来实现产品质量的稳定，满足多规格梁柱的生产制作，改善劳动条件，降低工人劳动强度，提高劳动生产率，以满足实际生产需求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决矩形截面梁柱的内壁焊缝不易焊接及无法焊接的技术问题而设计的一种专用焊机，它是能够满足多规格截面梁柱焊接的一种内壁焊接专机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矩形截面梁柱内壁焊接专机，它由轨道、焊丝盘托架、驱动小车、联接拉杆、焊机控制系统、托架、支撑架、送丝机构、导向小车、防飞溅板、焊枪调节机构组成，其特征是：在支撑架上设有轨道和焊接梁柱，轨道上设有驱动小车沿轨道前后运动，在焊接梁柱内设有v形的导向小车，焊接梁柱外设有v形的托架，焊枪调节机构设在导向小车上，防飞溅板设在焊枪头的两侧，送丝机构通过固定架固定在导向小车上，焊丝盘托架设在驱动小车上，在驱动小车和导向小车之间设有联接拉杆，焊机设有焊机控制系统控制其动作。

所述轨道采用h形钢制作，驱动小车为焊枪运动的动力装置，通过驱动小车沿轨道前后运动，带动导向小车上的焊枪在焊接工件内前后运动，驱动小车采用齿轮传动，配备无极调速驱动电机，在驱动小车框架上设有4个沿h形轨道运动的车轮。

所述导向小车是控制焊接位置的移动装置，导向小车位于焊接梁柱的内壁上，依靠工件内壁作为导向，保证焊接位置不会偏移，在焊接梁柱外设有v形托板联接焊接梁柱，v形托板的支架上设有调节机构使其表面与焊接梁柱的内表面相平行，导向小车采用v形板结构，导向小车上面安装有导向轮，中间的导向轮位于v形板的底部，两侧的导向轮设置在v形板的两侧。

所述在驱动小车和导向小车之间设有联接拉杆，驱动小车通过联接拉杆联接导向小车，并带动导向小车运动，联接拉杆的一端通过销轴与驱动小车相联接，另一端通过螺纹形式与导向小车相联接，联接拉杆上面设置焊丝导管及管卡，满足焊丝从焊丝盘到焊枪的导向作用。

所述支撑架包括轨道支撑架和焊接梁柱支撑架两部分，是用于支撑轨道及焊接工件的托架，采用槽钢及钢板焊接而成，通过底板与地面的地脚螺栓相连，其中轨道支撑架上设有h形结构，焊接梁柱支撑架上设有v形结构。

所述送丝机构通过固定架将其固定在导向小车上，在焊枪头的两侧设有防飞溅板，它固定在焊枪部位，防止焊接飞溅粘到梁柱的内表面，使焊接飞溅控制在很小的区域内。

在上述技术方案中有如下结构组成：

1、轨道采用热轧h型钢或工字钢制作，采购制作简单。

2、焊丝盘托架用于固定二氧化碳气体保护焊焊丝盘，在工作中，焊丝盘转动平稳。焊丝盘托架主要采用槽钢及钢板、销轴制作，并采用焊丝盘快速固定装置。

3、驱动小车为本焊机的焊枪运动的动力装置。通过驱动小车沿轨道前后运动，以带动焊枪在焊接工件内的前后运动，满足焊接要求。本驱动小车采用齿轮传动，配备无极调速驱动电机，在小车框架上安装4个沿轨道运动的车轮。

4、联接拉杆设置在驱动小车与导向小车之间，一端通过销轴与驱动小车相联接，另一端通过螺纹形式与导向小车联接，联接拉杆上面配置焊丝导管及管卡，满足焊丝从焊丝盘到焊枪的导向作用。本联接拉杆采用方管及联接钢板制作，结构简单，制作方便容易。

5、焊机控制系统主要控制焊机的动作，以满足焊接需求。对二氧化碳气体保护焊焊机、电气系统、控制按钮、焊接工艺参数的进行设置。

6、托架是调整本支架的v形板的上表面与焊接梁柱内表面相一致的调节机构。由v形托板、调节螺杆、调节螺母及下支架组成。只有本托架上表面与待焊梁柱内表面平齐，这样焊接导向小车才能很便利的前后移动，以满足焊接的要求。

7、支撑架包括轨道支撑架和焊接梁柱支撑架两部分，是用于支撑轨道及焊接工件的托架，采用槽钢及钢板焊接而成，通过底板与地面的地脚螺栓相连，保证焊接过程的稳定性。结构简单，制作方便，加工要求低。

8、送丝机构是将焊丝引入焊枪的驱动机构。送丝机构采用标准的二氧化碳气体保护焊的送丝机构，为整体外购件，采购方便，通过固定架将其固定在导向小车上。

9、导向小车是控制焊接位置的移动装置。导向小车位于焊接梁柱的内壁上，依靠工件内壁作为导向，保证了焊接位置不会偏移。本小车采用v形板作为支架，上面安装有导向轮及焊接送丝机，通过联接拉杆与驱动小车联接，带动导向小车运动，以完成焊接。

10、防飞溅板是防止焊接飞溅粘到梁柱内表面的防护装置。采用薄钢板制作，固定在焊枪部位，使焊接飞溅控制在很小的区域内。由于是内壁的焊接，若不控制，飞溅在内表面无法通过人工打磨掉，故增加本装置以控制。本结构采用螺栓连接，使用一定时间后可以更换。

11、焊枪调节机构是调节焊枪焊接角度及距离焊缝高度的调整机构。本结构采用丝杆丝杠机构，提供两副丝杆丝杠的调节，可以将焊枪调整到最合理位置，使其焊接飞溅小，成形美观，焊接质量稳定。焊枪调节机构通过焊接在导向小车内的固定架将其与导向小车连接在一起，满足焊接需求。

根据矩形截面焊接梁柱的外观特点分析，满足多规格截面梁柱的内壁焊接要求，本技术方案具有以下特点：

1、由于其内部操作工无法进入，必须采用自动进出的机构。为保证焊接，自动进退的速度要可调，故选用无极调速电机作为其动力，通过驱动小车带动导向小车在工件内部移动，以实现焊接要求。

2、有合理的导向装置。由于焊接工件一般较长，为保证焊接稳定性，焊枪必须固定在有很好导向的运动装置上。根据焊接产品特点，首先驱动小车在其轨道上可以自由前后运动，另外导向小车要沿梁柱的内壁运动，以内壁作为焊接的导向，以满足焊接需求。

3、有可调节装置。由于需要焊接不同规格截面的梁柱，故其托架要能够上下调节，满足不同规格焊接要求，另外，在焊枪固定的部位，焊枪应能上下调节和左右调节，以保证焊枪在焊接不同规格梁柱时使焊枪处于最合理的位置，以减少焊接飞溅，焊缝成形美观。

4、有轨道和焊接工件的支撑架。为了焊接过程的稳定性，焊接工件及驱动小车轨道应相对固定于支撑架上。

5、焊机控制系统。当同一规格梁柱放置在支撑架上后，通过焊机的控制系统以控制焊机的各个工步，以满足将工件内部焊缝焊接完成。

本发明的有益效果是：

1.本焊接专机解决了小矩形截面梁柱内部焊缝无法焊接的问题，使工厂的制作能力大幅提高。

2.本焊接专机有效降低劳动强度，大大提升劳动效率。对于大截面梁柱的内部焊缝的焊接，原制作模式为人工爬进箱体内部进行焊接，且在焊接过程中产生大量有毒有害气体，对操作工的身体有很大损害，因此需通风良好，多人轮换作业，才能完成内部焊缝的焊接，因此，劳动强度极大。采用本焊机后只需1人即可轻松操作，单人劳动效率提高5倍以上。

3.本焊接专机的通用性强。本专机针对不同规格矩形截面的梁柱，生产时只需对托架及焊枪的调节架进行微调，即可满足焊接生产需求，因此，本专机的通用性较强。

4.本焊接专机产生的经济效益显著。采用本专机的生产，一是生产效率大幅提高，二是适用性强，客户反馈良好，三是改善了劳动条件，且产品质量稳定，为公司创造了很好经济效益。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是焊接专机的结构示意图

图2是焊接专机的a向结构示意图

图3是焊接专机的驱动小车截面图

图中：1、轨道；2、焊丝盘托架；3、驱动小车；4、联接拉杆；5、焊机控制系统；6、托架；7、支撑架；8、送丝机构；9、导向小车；10、防飞溅板；11、焊枪调节机构。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，支撑架7上分别设有h形轨道1和v形支架，轨道1上设有驱动小车3，其上设有焊丝盘托架2；v形支架上设有梁柱箱体，梁柱箱体内设有v形的导向小车9，梁柱箱体外设有v形的托架6与其对齐，导向小车9上设有送丝机构8和焊枪调节机构11，并在焊枪头的两侧设有防飞溅板10，在驱动小车3和导向小车9之间设有联接拉杆4。

按照图示将各零部件组装好并调试完毕。将待焊接的梁柱箱体放置于支撑架7上，调节托架6，使托架的v形板上表面与梁柱箱体的内表面平齐，启动焊机控制系统5，将导向小车9由托架6位置运动到梁柱箱体的最前端；调节焊枪调节机构11，使焊枪处于最合理位置，调整好焊接工艺参数，启动焊机控制系统5，开始焊接，这样，导向小车9带着焊枪向梁柱箱体的尾部移动，移动到箱体尾部端面时，焊接停止，而导向小车9继续移动到托架6上，这时，焊机控制系统5就停止工作，此道焊缝就焊接结束。

重复上面的动作，将另外三道焊缝也焊接完成，此梁柱箱体的内部焊缝就全部焊接结束。