一种用于钢格板制造的横杆焊接机和横杆焊接方法与流程

本发明涉及钢格板制造技术领域，特别是涉及一种用于钢格板制造的横杆焊接机和横杆焊接方法。

背景技术：

钢格板又称为格子板，是用扁钢按照一定的间距和横杆进行交叉排列，并且焊接成中间有方形格子的一种钢铁制品，钢格板主要用作水沟盖板，钢结构平台板，钢梯的踏板板等，钢格板具有通风、采光、散热、防滑、防爆等性能，目前钢格板的生产主要由大型专业焊接设备生产，焊接时，首先将横杆布置在扁钢顶端，然后在横杆上实施压焊把横杆和横杆焊接成型，该焊接设备存在设备复杂和对电网冲击大，初期设备投资巨大。

现有技术中，对扁钢和横杆的焊接大多数仍然使用手工焊接方式，焊接点质量差，效率低，易造成漏焊以及虚焊等情，且焊接点一致性较差，致使成品钢格板的合格率较低，例如：公开号为：“cn102853245a”的专利文献，公开了一种钢格板和所用设备及生产方法，钢格板包括扁钢和横杆，每根扁钢设有通孔，横杆穿过扁钢对应的通孔，在扁钢的顶端设有压痕槽；压痕槽对应下面的横杆部位形成挤压坑，挤压坑两侧分别形成左隆起和右隆起，扁钢的通孔外壁卡接在所述左隆起和右隆起之间；或者压痕槽对应下面的横杆部位设有卡槽，通孔的外壁卡接在所述卡槽内。该发明生产钢格板的设备，包括压头和第一种插槽模板，该发明还提供了一种生产钢格板方法，包括以下步骤：加工扁钢通孔；将扁钢插接在第1种插槽模板的扁钢槽内；将横杆穿过扁钢的对应通孔，挡板对横杆进行定位；用带有压头的压力机施压扁钢通孔的顶端；使用该发明的技术方案，由于在扁钢上相应位置上设置了通孔，使横杆贯穿于该通孔内，使成品钢格板具有较好的结构强度，但是焊接方式仍然使用手工焊接方式，焊接点一致性不易保证，容易造成虚焊，漏焊等现象，此外，由于横杆与扁钢之间没有进行较好的预定位，焊接过程中，焊接所产生的高温造成横杆或扁钢容易产生形变，影响了成品钢格板的制造精度，生产自动化程度低，且在扁钢上加工通孔需要耗费较多的工时，定位不准确，生产效率不高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种用于钢格板制造的横杆焊接机和横杆焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于钢格板制造的横杆焊接机，包括一机架，机架上设有相互平行的焊接工作面，所述机架上固定一对安装板，一x轴导板通过一对x轴滑轨副可移动地安装于所述安装上，多个z轴导板通过一z轴滑轨副可移动地安装于所述x轴导板上，焊枪座可上下移动地安装于所述z轴导板上，所述焊枪座上安装有焊枪。本发明中，焊枪是工作件，其通过焊枪座安装于z轴导板上，z轴导板可以在x轴导板上水平移动，x轴导板可以前后移动，焊枪座可以相对z轴导板上下移动，从而实现了焊枪对钢格板节点的全面焊制。

进一步的，所述x轴导板的数量至少是1块。

进一步的，所述z轴导板的数量是所述x轴导板的数量的4倍。

进一步的，所述x轴滑轨副包括x轴电机和x轴滚珠丝杆副，所述x轴电机的输出轴与x轴滚珠丝杆副同轴连接，所述x轴滚珠丝杆副与x轴导板相连接，所述x轴电机固定安装于机架上，所述z轴滚珠丝杆副与多个z轴导板相连接。

进一步的，所述z轴滑轨副包括z轴电机和z轴滚珠丝杆副，所述z轴电机的输出轴与z轴滚珠丝杆副同轴连接，所述z轴滚珠丝杆副与多个z轴导板相连接。

进一步的，所述z轴导板上固定一电机座，所述电机座固定一电机，电机连接滚珠丝杆，滚珠丝杆通过传动件连接焊枪座。

本发明还提供了一种使用如上所述用于钢格板制造的横杆焊接机的横杆焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备原材料：准备由若干条扁钢焊接在一起组成的扁钢框和若干条长度相等的横杆梁，所述扁钢上设有多条相互平行的扁钢梁，每条扁钢梁其中一侧边缘上若干个相同的位置上均设有形状和大小一致的支承槽；

步骤二：准备夹具：制备夹具，夹具上设有与步骤一所述扁钢框轮廓相应的限位槽；

步骤三：预安装：将步骤一所述扁钢框安装于步骤二所述夹具上相应的限位槽内，使所述扁钢框轮廓与所述限位槽相吻合，将步骤一所述的横杆梁依次嵌合地安装于所述扁钢梁上的支承槽内，使所述横杆梁、扁钢框和夹具连接在一起组成预安装件；

步骤四：镶嵌横杆梁：将步骤三所述预装件放置于用于钢格板制造的横杆焊接机的焊接作业面上，使所有焊枪同时工作，依次将每条横杆梁与所述扁钢结合处焊接在一起。

其中步骤三中将预装件放置于用于钢格板制造的横杆焊接机的焊接作业面上还包括以下步骤：

步骤1：将步骤二所述夹具固定安装于输送设备输送带上，将输送设备与横杆焊接机连接在一起，并且使输送带与焊接作业面连通；

步骤2：开启输送设备，通过输送设备使预装件输送至焊接作业面上，再由限位开关关闭输送设备；

步骤3：调节钢格板预装件在竖直方向上相对于x轴导板的长度，使x轴导板可活动地完全覆盖预装件上表面。

其中所述步骤四中所述焊枪是气体保护焊机；

其中所述步骤四中所述焊枪的额定功率不大于16kva。

有益效果在于：本发明通过将制造钢格板的原材料放置于具有固定形态的夹具上，再将夹具与原材料的预安装件统一地放置于设备的产品放置面上，使原材料在制造前获得了良好的定位，而后，再通过设备上的焊枪同时对原材料进行焊接，由于原材料定位准确，提高了产品焊接质量，同时，多把焊枪同时工作，使各个焊接点质量保持一致，提高了钢格板成品的质量，另一方面，焊枪在设备焊接工作面区域内可在空间三维方向进行调节，焊枪的移动使用伺服电机驱动滚珠丝杠副传动，保证了焊枪移动的精度，提高了焊接质量，提高了生产效率，减少了操作者劳动强度，显著降低了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种用于钢格板制造的横杆焊接机的轴侧图；

图2为本发明一种用于钢格板制造的横杆焊接机的左视图；

图3为图1的局部结构放大示意图a；

图中，1为机架，2为焊接工作面，3为安装板，4为x轴导板，5为x轴滑轨副，5-1为x轴电机，5-2为x轴滚珠丝杆副，6为z轴导板，7为z轴滑轨副，7-1为z轴电机，7-2为z轴滚珠丝杆副，8为焊枪座，9为焊枪，10为电机座，11为电机，12为滚珠丝杆，13为传动件。

具体实施方式

现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1所示的一种用于钢格板制造的横杆焊接机，包括一机架1，机架1上设有相互平行的焊接工作面2，所述机架1上固定一对安装板3，一x轴导板4通过一对x轴滑轨副5可移动地安装于所述安装板3上，多个z轴导板6通过一z轴滑轨副7可移动地安装于所述x轴导板5上，焊枪座8可上下移动地安装于所述z轴导板6上，所述焊枪座8上安装有焊枪9。本发明中，焊枪9是工作件，其通过焊枪座8安装于z轴导板6上，z轴导板6可以在x轴导板4上水平移动，x轴导板4可以前后移动，焊枪座8可以相对z轴导板6上下移动，从而实现了焊枪对钢格板节点的全面焊制。

进一步的，所述x轴导板的数量至少是1块。

进一步的，所述z轴导板的数量是所述x轴导板的数量的4倍。

本实施例中，提供一种x轴滑轨副5的具体结构，如图2所示，所述x轴滑轨副5包括x轴电机5-1和x轴滚珠丝杆副5-2，所述x轴电机5-1的输出轴与x轴滚珠丝杆副5-2同轴连接，将力矩传递给x轴滚珠丝杆副5-2，所述x轴滚珠丝杆副5-2与x轴导板4相连接，x轴滚珠丝杆副5-2将x轴电机5-1的旋转运动，进而使得x轴导板4前后移动，转换为水平运动所述x轴电机5-1固定安装于机架1上，所述x轴滚珠丝杆副5-2固定安装于安装板3上。

本实施例中，提供一种z轴滑轨副5的具体结构，如图3所示，所述z轴滑轨副7包括z轴电机7-1和z轴滚珠丝杆副7-2，所述z轴电机7-1的输出轴与z轴滚珠丝杆副7-2同轴连接，所述z轴滚珠丝杆副7-2与多个z轴导板6相连接。z轴滚珠丝杆副7-2将z轴电机7-1的旋转运动变换为直线运动，进而使得z轴导板6左右运动。

进一步的，所述z轴导板6上固定一电机座10，所述电机座10固定一电机11，电机11连接滚珠丝杆12，滚珠丝杆12通过传动件13连接焊枪座8。电机11通过滚珠丝杆12带动焊枪座8上下移动，进而使得焊枪9上下移动。如此在焊枪焊接完一节点后，可以向上运动，进而随着z轴导板以及x轴导板的移动而定位到另一节点，而后焊枪继续由电机带动向下运动接触待焊接节点进行焊接，焊接完继续向上运动，如此循环直至所有节点焊接完成。

实施例2：

本发明还提供了一种使用如实施例1所述的用于钢格板制造的横杆焊接机的横杆焊接方法，包括以下步骤：

步骤一：准备原材料：准备由若干条扁钢焊接在一起组成的扁钢框和若干条长度相等的横杆梁，所述扁钢上设有多条相互平行的扁钢梁，每条扁钢梁其中一侧边缘上若干个相同的位置上均设有形状和大小一致的支承槽；

步骤二：准备夹具：制备夹具，夹具上设有与步骤一所述扁钢框轮廓相应的限位槽；

步骤三：预安装：将步骤一所述扁钢框安装于步骤二所述夹具上相应的限位槽内，使所述扁钢框轮廓与所述限位槽相吻合，将步骤一所述的横杆梁依次嵌合地安装于所述扁钢梁上的支承槽内，使所述钢筋梁、扁钢框和夹具连接在一起组成预安装件；

步骤四：镶嵌横杆梁：将步骤三所述预装件放置于用于钢格板制造的横杆焊接机的焊接作业面上，使所有焊枪同时工作，依次将每条横杆梁与所述扁钢结合处焊接在一起。

其中步骤三中将预装件放置于用于钢格板制造的横杆焊接机的焊接作业面上还包括以下步骤：

步骤1：将步骤二所述夹具固定安装于输送设备输送带上，将输送设备与横杆焊接机连接在一起，并且使输送带与焊接作业面连通；

步骤2：开启输送设备，通过输送设备使预装件输送至焊接作业面上，再由限位开关关闭输送设备；

步骤3：调节钢格板预装件在竖直方向上相对于x轴导板的长度，使x轴导板可活动地完全覆盖预装件上表面。

其中所述步骤四中所述焊枪是气体保护焊机；

其中所述步骤四中所述焊枪的额定功率不大于16kva。

采用本实施例中的方法相较于现有的设备加工方法，具体的设备加工方法为：加工扁钢长度6米；将扁钢插接在压阻焊机插槽模板的扁钢槽内；将横杆滑落在扁钢的上方；用200吨液压系统和带有1000kva的电极，采用工频焊融化横杆和扁钢，使扁钢和横杆的节点在压力和高温下完成焊接，进一步用金属锯片进行分切；使用该发明的技术方案，由于在扁钢上相应位置上设置了u型孔，使横杆轻松定位于该u型孔内进行气保焊接，使成品钢格板具有较好的精度和结构强度；本实施例所提到的方法多把焊枪节省时间，免去金属切割无噪声，用电量小。具体的，使用三种方法用于同一型号的钢格板的钢筋焊接工艺，使用工业噪声测量仪测量其焊接过程中的音量大小，采用秒表记录加工一块钢格板所需时间，采用电表测量加工一块钢格板所耗费的电量，具体如下表所示。

结合上表的数据可以得出，本发明相较于现有的压阻焊加分切的方法，其产生的噪音小，相对于压阻焊加分切的方法降低了45.83％，根据企业相关法规定，工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85分贝，现有工业企业经过努力暂时达不到标准时，可适当放宽，但不得超过90分贝，本发明中能够有效控制工业噪声，将噪声控制在65分贝左右，符合相关法律规定，且不会对人的听觉造成损伤；同时时间上缩短了约40秒，特别地在耗电量上，本发明耗电量降低了99％，节约了电能，降低了生产成本；本发明相较于现有的手工加工方法，大大地节约了时间，时间上节约了90％，有效地提高了生产效率。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。