一种钢结构支架焊接辅助装置及其使用方法与流程

本发明涉及钢结构焊接技术领域，具体的说是一种钢结构支架焊接辅助装置及其使用方法。

背景技术：

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。在钢结构搭建过程中需要对钢结构构件之间进行连接，钢结构连接常用螺栓连接、铆钉连接或焊缝连接。

上述钢结构连接方式存在以下问题：

(1)螺栓连接中使用的螺栓分为粗制螺栓、精制螺栓与高强度螺栓，粗制螺栓制作简单，安装方便，但受剪切时性能较差，精制螺栓受剪力的性能优于粗制螺栓，但由于制做和安装都比较复杂，很少应用，而高强度螺栓需要使用特殊扳手进行拧紧，通用性较差；

(2)铆钉连接的韧性和塑性都比较好，但铆接比栓接费工，比焊接费料，只用于承受较大的动力荷载的大跨度钢结构；

(3)相较于螺栓连接与铆钉连接，焊缝连接成本较低，适用范围广，但是在焊接过程中需要工作人员对需要焊接的构件进行固定，以免焊接位置出现偏差，采用人工方式对构件进行固定时，焊接时产生的高温容易对工作人员身体造成伤害，且由于人工操作具有不确定性，因此无法保证在焊接过程中构件位置的稳定，容易对焊接效果造成影响。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种钢结构支架焊接辅助装置及其使用方法，本发明可以解决现有钢结构焊接过程中存在的需要人工对钢材进行固定、人工成本高、存在安全隐患与焊接位置不精确等问题，实现了对钢结构焊接进行辅助的功能，具有无需人工对钢材进行固定、人工成本低、安全性高与可提高焊接位置精度等优点。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种钢结构支架焊接辅助装置，包括支撑架、安装柱、调节机构与固定机构，支撑架下端为圆盘形结构，支撑架上端为圆柱形结构，支撑架顶端安装有安装柱，安装柱为圆柱形结构，安装柱上端沿其周向方向均匀设置有刻度线，安装柱侧壁与调节机构相连接，调节机构上安装有固定机构；其中：

所述调节机构包括环形滑轨、固定架、滑动架、辅助板、定位气缸、定位架、指示架、固定板、滑动板、限位气缸与限位板，环形滑轨安装在安装柱外壁上，环形滑轨为c字型结构，环形滑轨开口处安装有固定架，固定架左右两对对称布置有滑动架，滑动架通过滑动配合方式安装在环形滑轨上，滑动架上端安装有辅助板，辅助板内侧壁上左右对称安装有定位气缸，定位气缸顶端内侧布置有定位架，定位架安装在安装柱上端，定位架为上下两端开口的空心圆柱形结构，定位架侧壁上沿其周向方向均匀开设有定位孔，定位气缸之间设置有指示架，指示架安装在辅助板侧壁上，固定架正下方布置有固定板，固定板安装在支撑架下端侧壁上，固定板左右两侧对称布置有滑动板，滑动板通过滑动配合方式安装在支撑架下端侧壁上，滑动板位置与滑动架位置一一对应，滑动板上安装有限位气缸，限位气缸顶端正对限位板，限位板安装在支撑架中部；通过人工方式对滑动架与固定架之间的夹角调节适当，当指示架指向所需角度的刻度线上后，便可通过定位气缸、定位板、限位气缸与限位板之间相互配合，对该角度进行固定，之后通过人工方式带动固定支架下端在直线滑轨上进行滑动，当固定支架上端设置的指针指向所需角度时，停止滑动，并通过防滑气缸与防滑板之间的相互配合对该角度进行固定，避免因角度改变影响之后焊接位置的精确，保证了焊接质量，且无需工作人员在焊接过程中对钢材进行固定，消除了焊接过程中可能存在的安全隐患，提高了工作过程中的安全性。

优选的，所述固定机构包括连接轴、固定支架、防滑气缸、调节气缸、安装座与调节架，连接轴两端通过滑动配合方式安装在对应的固定架或滑动架侧壁上，连接轴侧壁与固定支架上端相连接，固定支架下端通过滑动配合方式安装在直线滑轨上，固定支架下端安装有防滑气缸，防滑气缸数量为二，两个防滑气缸左右对称布置，固定支架侧壁上开设有调节槽，调节槽下端布置有调节气缸，调节气缸通过安装座安装在固定支架上，调节气缸为双向可伸缩结构，调节气缸两端均安装有调节架，调节架通过滑动配合方式与调节槽相连接；通过调节气缸的伸缩运动对调节架位置进行调节，以便适应不同钢材的实际尺寸，使用范围广，且无需工作人员在焊接过程中对钢材进行固定，降低了人工成本，同时也避免了在焊接过程中焊接工具对工作人员人身安全造成威胁的情况发生。

优选的，所述固定架与滑动架结构完全相同，固定架包括角度调节板与连接板，角度调节板数量为二，两个角度调节板左右对称布置，两个角度调节板之间通过连接板相连接，角度调节板内侧为长方形结构，角度调节板外侧为半圆形结构，角度调节板外侧侧壁上开设有半圆环形槽，半圆环形槽外侧布置有刻度线，刻度线沿角度调节板外侧侧壁周向方向均匀布置。

优选的，所述固定板与滑动板结构完全相同，固定板包括基板、直线滑轨与防滑板，基板上端中部安装有直线滑轨，基板左右两侧对称安装有防滑板，防滑板侧壁上从前往后均匀开设有防滑孔。

优选的，所述调节架包括u型架、压紧气缸与压紧板，u型架侧壁与调节气缸顶端相连接，u型架内壁上安装有压紧气缸，压紧气缸数量为二，两个压紧气缸左右对称布置，压紧气缸顶端安装有压紧板；通过压紧气缸的伸缩运动对压紧板位置进行调节，使其能够对不同尺寸的钢材进行压紧固定，提高了使用范围。

优选的，所述限位板为圆形结构，限位板上沿其周向方向均匀开设有限位孔，限位孔直径大于限位气缸顶端直径。

优选的，所述固定支架上端前后侧壁上对称设置有指针，指针通过滑动配合方式与角度调节板外侧侧壁上开设的半圆环形槽相连接。

本发明还提供了一种钢结构支架焊接辅助装置的使用方法，包括以下步骤：

1)钢材的固定，将待焊接的钢材固定在固定机构上；

2)钢材与地面夹角调节，将钢材固定好后，根据安装需要，通过调节机构将钢材与地面之间的夹角调节适当；

3)相邻钢材夹角调节，根据安装需要，通过调节机构将相邻两个钢材之间的夹角调节适当；

4)位置的固定，将角度全部调节完毕后，通过调节机构与固定机构的共同配合将角度进行固定，以便之后进行焊接工作。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明可以解决现有钢结构焊接过程中存在的需要人工对钢材进行固定、人工成本高、存在安全隐患与焊接位置不精确等问题，实现了对钢结构焊接进行辅助的功能，具有无需人工对钢材进行固定、人工成本低、安全性高与可提高焊接位置精度等优点；

2.本发明设置有调节机构，能够避免因角度改变影响之后焊接位置的精确，保证了焊接质量；

3.本发明设置有固定机构，无需工作人员在焊接过程中对钢材进行固定，降低了人工成本，同时也避免了在焊接过程中焊接工具对工作人员人身安全造成威胁的情况发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一立体结构示意图；

图2是本发明的第二立体结构示意图；

图3是本发明的平面结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

如图1至图3所示，一种钢结构支架焊接辅助装置，包括支撑架1、安装柱2、调节机构3与固定机构4，支撑架1下端为圆盘形结构，支撑架1上端为圆柱形结构，支撑架1顶端安装有安装柱2，安装柱2为圆柱形结构，安装柱2上端沿其周向方向均匀设置有刻度线，安装柱2侧壁与调节机构3相连接，调节机构3上安装有固定机构4；其中：

所述调节机构3包括环形滑轨31、固定架32、滑动架33、辅助板34、定位气缸35、定位架36、指示架37、固定板38、滑动板39、限位气缸310与限位板311，环形滑轨31安装在安装柱2外壁上，环形滑轨31为c字型结构，环形滑轨31开口处安装有固定架32，固定架32左右两对对称布置有滑动架33，滑动架33通过滑动配合方式安装在环形滑轨31上，滑动架33上端安装有辅助板34，辅助板34内侧壁上左右对称安装有定位气缸35，定位气缸35顶端内侧布置有定位架36，定位架36安装在安装柱2上端，定位架36为上下两端开口的空心圆柱形结构，定位架36侧壁上沿其周向方向均匀开设有定位孔，定位气缸35之间设置有指示架37，指示架37安装在辅助板34侧壁上，固定架32正下方布置有固定板38，固定板38安装在支撑架1下端侧壁上，固定板38左右两侧对称布置有滑动板39，滑动板39通过滑动配合方式安装在支撑架1下端侧壁上，滑动板39位置与滑动架33位置一一对应，滑动板39上安装有限位气缸310，限位气缸310顶端正对限位板311，限位板311安装在支撑架1中部；通过人工方式对滑动架33与固定架32之间的夹角调节适当，当指示架37指向所需角度的刻度线上后，便可通过定位气缸35、定位板、限位气缸310与限位板311之间相互配合，对该角度进行固定，之后通过人工方式带动固定支架42下端在直线滑轨382上进行滑动，当固定支架42上端设置的指针指向所需角度时，停止滑动，并通过防滑气缸43与防滑板383之间的相互配合对该角度进行固定，避免因角度改变影响之后焊接位置的精确，保证了焊接质量。

所述固定机构4包括连接轴41、固定支架42、防滑气缸43、调节气缸44、安装座45与调节架46，连接轴41两端通过滑动配合方式安装在对应的固定架32或滑动架33侧壁上，连接轴41侧壁与固定支架42上端相连接，固定支架42下端通过滑动配合方式安装在直线滑轨382上，固定支架42下端安装有防滑气缸43，防滑气缸43数量为二，两个防滑气缸43左右对称布置，固定支架42侧壁上开设有调节槽，调节槽下端布置有调节气缸44，调节气缸44通过安装座45安装在固定支架42上，调节气缸44为双向可伸缩结构，调节气缸44两端均安装有调节架46，调节架46通过滑动配合方式与调节槽相连接；通过调节气缸44的伸缩运动对调节架46位置进行调节，以便适应不同钢材的实际尺寸，使用范围广，且无需工作人员在焊接过程中对钢材进行固定，降低了人工成本，同时也避免了在焊接过程中焊接工具对工作人员人身安全造成威胁的情况发生。

所述固定架32与滑动架33结构完全相同，固定架32包括角度调节板321与连接板322，角度调节板321数量为二，两个角度调节板321左右对称布置，两个角度调节板321之间通过连接板322相连接，角度调节板321内侧为长方形结构，角度调节板321外侧为半圆形结构，角度调节板321外侧侧壁上开设有半圆环形槽，半圆环形槽外侧布置有刻度线，刻度线沿角度调节板321外侧侧壁周向方向均匀布置。

所述固定板38与滑动板39结构完全相同，固定板38包括基板381、直线滑轨382与防滑板383，基板381上端中部安装有直线滑轨382，基板381左右两侧对称安装有防滑板383，防滑板383侧壁上从前往后均匀开设有防滑孔。

所述调节架46包括u型架461、压紧气缸462与压紧板463，u型架461侧壁与调节气缸44顶端相连接，u型架461内壁上安装有压紧气缸462，压紧气缸462数量为二，两个压紧气缸462左右对称布置，压紧气缸462顶端安装有压紧板463；通过压紧气缸462的伸缩运动对压紧板463位置进行调节，使其能够对不同尺寸的钢材进行压紧固定，提高了使用范围。

所述限位板311为圆形结构，限位板311上沿其周向方向均匀开设有限位孔，限位孔直径大于限位气缸310顶端直径。

所述固定支架42上端前后侧壁上对称设置有指针，指针通过滑动配合方式与角度调节板321外侧侧壁上开设的半圆环形槽相连接。

本发明还提供了一种钢结构支架焊接辅助装置的使用方法，包括以下步骤：

1)钢材的固定，将待焊接的钢材固定在固定机构4上；

2)钢材与地面夹角调节，将钢材固定好后，根据安装需要，通过调节机构3将钢材与地面之间的夹角调节适当；

3)相邻钢材夹角调节，根据安装需要，通过调节机构3将相邻两个钢材之间的夹角调节适当；

4)位置的固定，将角度全部调节完毕后，通过调节机构3与固定机构4的共同配合将角度进行固定，以便之后进行焊接工作。

本发明只是参考附图图示的实施例进行了举例说明，我们认为具有相关领域基本知识的人员可以以此为基础进行多种多样的变形和同等水平的其它实施例。