一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备的制作方法

本发明涉及焊机技术领域，具体而言，涉及一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备。

背景技术：

装配式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。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。目前装配式钢结构的梁柱节点主要采用栓焊连接。它具有安装速度快、强度高，抗震性能好、可重复利用等优点。双耳板式方管柱梁可快速与“h”型钢螺栓连接，是装配式钢结构一种重要节点装配形式。双耳板式方管柱梁节点的耳板需要人工焊接到方管侧壁。

但是上述方案仍然具有一定的缺陷，发明人经研究发现，耳板与方管竖直连接处需要双面满焊，焊接过程中极易发生变形，需要有经验的工人焊接过程中边敲打耳板倾斜面，边对调焊接面，焊接过程复杂，焊接质量较难控制。

技术实现要素：

为了弥补以上不足，本发明提供了一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备，旨在改善双耳板式方管柱焊接不便的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备包括机架主体、夹持组件和焊接组件。

所述机架主体包括底座、第一支撑架、第二支撑架、第一支撑梁和第二支撑梁，所述第一支撑架底部固定于所述底座上表面一侧，所述第二支撑架底部固定于所述底座上表面另一侧，所述第一支撑梁两端分别固定于所述第一支撑架侧壁和所述第一支撑架侧壁之间，所述第二支撑梁两端分别滑动于所述第二支撑架侧壁和所述第二支撑架侧壁之间，所述夹持组件包括第一导轨、第一滑动座、第一液压缸、第二液压缸、多位气缸和机械手，所述第一导轨底部水平固定于所述第一支撑梁上表面一侧，所述第一滑动座滑动于所述第一导轨表面，所述第一液压缸缸身水平固定于所述第一支撑梁外一侧，所述第一液压缸活塞杆一端固定于所述第一滑动座外一侧，所述第二液压缸缸身竖直固定于所述第一滑动座外一侧，所述多位气缸缸身顶部固定于所述第二液压缸活塞杆一端，所述多位气缸伸缩方向朝向水平周侧，所述机械手周侧固定于所述多位气缸活塞杆一端，所述焊接组件包括第二导轨、第二滑动座、第三液压缸、第三导轨、第三滑动座、第四液压缸、第五液压缸和焊机，所述第二导轨一侧竖直固定于所述第二支撑架侧壁一侧，所述第二滑动座滑动于所述第二导轨表面，所述第二支撑梁两端分别固定于所述第二滑动座表面一侧，所述第三液压缸缸身竖直固定于所述第二支撑架侧壁一侧，所述第三液压缸活塞杆一端固定于所述第二滑动座一侧，所述第三导轨底部水平固定于所述第二支撑梁上表面，所述第三滑动座滑动于所述第三导轨表面，所述第四液压缸缸身水平固定于所述第二支撑梁外一侧，所述第四液压缸活塞杆一端固定于所述第三滑动座外一侧，所述第五液压缸缸身水平固定于所述第三滑动座下方一侧，所述焊机对称设置于所述第五液压缸活塞杆一端。

在本发明的一种实施例中，所述第一支撑架下端和所述第二支撑架下端均布有第一筋板，所述第一筋板底部固定于所述底座上表面一侧。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第一支撑梁侧壁一侧固定有第一安装座，所述第一液压缸缸身一侧固定有第一固定板，所述第一固定板底部固定于所述第一安装座上表面。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第一滑动座侧壁一侧固定有第一连接板，所述第一液压缸活塞杆一端固定于所述第一连接板侧壁一侧。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第一滑动座上表面固定有第一支板，所述第二液压缸缸身一侧固定有第二固定板，所述第二固定板一侧固定于所述第一支板侧壁一侧。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第三液压缸缸身一侧固定有第三固定板，所述第三固定板一侧固定于所述第二支撑架侧壁一侧。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第二支撑梁下端固定有第二连接板，所述第二连接板底部一侧固定于所述第三液压缸活塞杆一端。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第二支撑梁侧壁一侧固定有第二安装座，所述第四液压缸缸身一侧固定有第四固定板，所述第四固定板底部固定于所述第二安装座上表面。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第三滑动座侧壁一侧固定有第三连接板，所述第四液压缸活塞杆一端固定于所述第三连接板侧壁一侧。

在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述第三滑动座上表面固定有第二支板，所述第五液压缸缸身一侧固定有第五固定板，所述第五固定板顶部固定有固定架，所述固定架上端一侧固定于所述第二支板侧壁一侧。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备，使用时，将方管水平放置于焊接区域，多组耳板放置于备料区域，打开多位气缸，多位气缸控制机械手在备料区域夹持耳板上端周侧，打开第一液压缸和第二液压缸，机械手夹持耳板移动到方管需要焊接的位置，打开第三液压缸、第四液压缸和第五液压缸，将焊机移动到耳板一端，调整焊机焊接角度，使焊机对准耳板与方管连接处，同步打开焊机和第五液压缸，第五液压缸带动焊机对焊接处进行双面满焊，焊好一组后，机械手和焊机移出焊接区域，可通过运输设备移动方管焊接位置，对方管进行多组耳板焊接，相比传统的人工焊接，在焊接过程中，耳板有机械手夹持固定，是对焊接变形的一种物理校正，双面同步焊接，双面焊接处应力抵消，减少了后期双耳板式方管柱的应力变形，一次装夹，可焊接多组方管耳板，节省了大量的人力物力，自动化程度高，焊接效率高，双耳板式方管柱梁节点成型质量更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备立体结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的夹持组件爆炸立体结构示意图；

图3为本发明实施方式提供的焊接组件立体结构示意图；

图4为本发明实施方式提供的双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备结构示意图。

图中：100-机架主体；110-底座；120-第一支撑架；121-第一筋板；130-第二支撑架；140-第一支撑梁；141-第一安装座；150-第二支撑梁；151-第二连接板；152-第二安装座；200-夹持组件；210-第一导轨；220-第一滑动座；221-第一连接板；222-第一支板；230-第一液压缸；231-第一固定板；240-第二液压缸；241-第二固定板；250-多位气缸；260-机械手；300-焊接组件；310-第二导轨；320-第二滑动座；330-第三液压缸；331-第三固定板；340-第三导轨；350-第三滑动座；351-第三连接板；352-第二支板；360-第四液压缸；361-第四固定板；370-第五液压缸；371-第五固定板；3711-固定架；380-焊机。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1、2、3和4，本发明提供一种技术方案：一种双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备包括机架主体100、夹持组件200和焊接组件300，夹持组件200安装在机架主体100一侧，焊接组件300安装在机架主体100另一侧，夹持组件200将耳板从备料区域夹持到焊接区域，焊接组件300对耳板与方管连接处双面满焊。

请参阅图1，机架主体100包括底座110、第一支撑架120、第二支撑架130、第一支撑梁140和第二支撑梁150，第一支撑架120底部固定于底座110上表面一侧，第一支撑架120与底座110螺栓连接，第二支撑架130底部固定于底座110上表面另一侧，第二支撑架130与底座110螺栓连接，第一支撑架120下端和第二支撑架130下端均布有第一筋板121，第一筋板121底部固定于底座110上表面一侧，第一筋板121分别与底座110、第一支撑架120和第二支撑架130焊接，第一支撑梁140两端分别固定于第一支撑架120侧壁和第一支撑架120侧壁之间，第一支撑梁140与第一支撑架120螺栓连接，本第一支撑梁140支撑夹持组件200，第二支撑梁150两端分别滑动于第二支撑架130侧壁和第二支撑架130侧壁之间，第二支撑梁150通过第一滑动座220和第一导轨210配合滑动，第二支撑梁150支撑焊接组件300。

请参阅图1和2，夹持组件200包括第一导轨210、第一滑动座220、第一液压缸230、第二液压缸240、多位气缸250和机械手260，第一导轨210底部水平固定于第一支撑梁140上表面一侧，第一导轨210底部螺栓固定有底板，底板焊接在第一支撑梁140上，便于减少导轨安装面的加工量，第一滑动座220滑动于第一导轨210表面，第一滑动座220底部固定有导轨滑块，导轨滑块滑动于第一导轨210表面，第一支撑梁140侧壁一侧固定有第一安装座141，本实施例中，第一安装座141包括一块板和一根方管，方管焊接在第一支撑梁140侧壁，板焊接在方管上，第一液压缸230缸身一侧固定有第一固定板231，第一固定板231与第一液压缸230螺栓连接，第一固定板231底部固定于第一安装座141上表面，第一固定板231与第一安装座141螺栓连接，第一液压缸230缸身水平固定于第一支撑梁140外一侧。

其中，第一滑动座220侧壁一侧固定有第一连接板221，第一滑动座220与第一连接板221螺栓连接，第一液压缸230活塞杆一端固定于第一连接板221侧壁一侧，第一液压缸230与第一连接板221螺栓连接，第一液压缸230活塞杆一端固定于第一滑动座220外一侧，本实施例中，第一液压缸230带动第一滑动座220滑动于第一导轨210，目的是控制机械手260在备料区域和备料区域往返，第一滑动座220上表面固定有第一支板222，第一滑动座220与第一支板222螺栓连接，第二液压缸240缸身一侧固定有第二固定板241，第二液压缸240与第二固定板241螺栓连接，第二固定板241一侧固定于第一支板222侧壁一侧，第二固定板241与第一支板222螺栓连接，第二液压缸240缸身竖直固定于第一滑动座220外一侧，本实施例中，通过第一支板222的转换方位，第二液压缸240可竖直伸缩。

其中，多位气缸250缸身顶部固定于第二液压缸240活塞杆一端，多位气缸250伸缩方向朝向水平周侧，本实施例中，多位气缸250方向可设置多组，耳板厚度处设置一组相对机械手260夹持两端，耳板可设置多组相对机械手260夹持表面，机械手260周侧固定于多位气缸250活塞杆一端，本实施例中，机械手260夹持面可设置防滑波纹，使夹持更稳固，机械手260不仅夹持耳板到焊接区域，在焊接过程中，也对焊接变形进行物理校正，增加双耳板式方管柱梁节点加工精度。

请参阅图1和3，焊接组件300包括第二导轨310、第二滑动座320、第三液压缸330、第三导轨340、第三滑动座350、第四液压缸360、第五液压缸370和焊机380，第二导轨310一侧竖直固定于第二支撑架130侧壁一侧，第二导轨310一侧螺栓固定有底板，底板焊接固定于第二支撑架130侧壁，便于减少导轨固定安装面的加工量，第二滑动座320滑动于第二导轨310表面，第三液压缸330缸身一侧固定有第三固定板331，第三液压缸330与第三固定板331螺栓连接，第三固定板331一侧固定于第二支撑架130侧壁一侧，第三固定板331固定与第二支撑架130螺栓连接，第三液压缸330缸身竖直固定于第二支撑架130侧壁一侧，第二支撑梁150下端固定有第二连接板151，第二连接板151底部一侧固定于第三液压缸330活塞杆一端，第三液压缸330活塞杆一端固定于第二滑动座320一侧，第二支撑梁150两端分别固定于第二滑动座320表面一侧，本实施例中，第二支撑梁150是上下滑动的，考虑到双耳板式方管柱梁节点有多组，一根方管上需要多次加工，焊接组件300需要上下进给和避让干涉已经焊接好的耳板。

其中，第三导轨340底部水平固定于第二支撑梁150上表面，第三导轨340底部固定有板，板焊接在上第二支撑梁150，减少导轨安装面加工量，第三滑动座350滑动于第三导轨340表面，第三滑动座350底部设置有导轨滑块，导轨滑块滑动于第三导轨340，第二支撑梁150侧壁一侧固定有第二安装座152，本实施例中，第二安装座152包括一块板和一根方管，方管焊接在第二支撑梁150，板焊接在方管上，第四液压缸360缸身一侧固定有第四固定板361，第四固定板361底部固定于第二安装座152上表面，第四液压缸360缸身水平固定于第二支撑梁150外一侧，第三滑动座350侧壁一侧固定有第三连接板351，第三滑动座350与第三连接板351螺栓连接，第四液压缸360活塞杆一端固定于第三连接板351侧壁一侧，第四液压缸360与第三连接板351螺栓连接，第四液压缸360活塞杆一端固定于第三滑动座350外一侧，第四液压缸360带动第三滑动座350往复运动。

其中，第三滑动座350上表面固定有第二支板352，第二支板352与第三滑动座350螺栓连接，第五液压缸370缸身一侧固定有第五固定板371，第五液压缸370与第五固定板371螺栓连接，第五固定板371顶部固定有固定架3711，第五固定板371与固定架3711螺栓连接，固定架3711上端一侧固定于第二支板352侧壁一侧，固定架3711与第二支板352螺栓连接，本实施例中，固定架3711的目的是使焊机380尽量水平贴近焊接区域，减少焊机380的焊接摆动角度，增加两个相邻焊机380之间的水平避让空间，增加双面满焊的长度，第五液压缸370缸身水平固定于第三滑动座350下方一侧，焊机380对称设置于第五液压缸370活塞杆一端，本实施例中，一次装夹，同步双边满焊加工，考虑到只焊一块耳板效率低，且热量传递会影响旁边耳板的焊接，故设置四个焊机380，两个一组双面满焊，焊接产生的热量，受到的应力基本是一致的，各焊缝应力会抵消，焊后的应力也会减少，双耳板式方管柱梁节点的成型质量更好。

具体的，该双耳板式方管柱梁节点的自动成型设备的工作原理：使用时，将方管水平放置于焊接区域，多组耳板放置于备料区域，打开多位气缸250，多位气缸250控制机械手260在备料区域夹持耳板上端周侧，打开第一液压缸230和第二液压缸240，机械手260夹持耳板移动到方管需要焊接的位置，打开第三液压缸330、第四液压缸360和第五液压缸370，将焊机380移动到耳板一端，调整焊机380焊接角度，使焊机380对准耳板与方管连接处，同步打开焊机380和第五液压缸370，第五液压缸370带动焊机380对焊接处进行双面满焊，焊好一组后，机械手260和焊机380移出焊接区域，可通过运输设备移动方管焊接位置，对方管进行多组耳板焊接，相比传统的人工焊接，在焊接过程中，耳板有机械手260夹持固定，焊接过程中对焊接变形进行物理校正，焊接位置固定，焊接精度更高，同时双面同步焊接，焊接处产生的应力变形会抵消，方管和耳板的装夹无需人工搬运，自动化程度高，双耳板式方管柱梁节点成型质量更好。

需要说明的是，第一液压缸230、第二液压缸240、多位气缸250、第三液压缸330、第四液压缸360和第五液压缸370具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一液压缸230、第二液压缸240、多位气缸250、第三液压缸330、第四液压缸360和第五液压缸370的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。