建筑钢结构高效率精准自动焊接装置的制作方法

1.本实用新型属于焊接设备领域，特别涉及一种专门用于钢筋笼的建筑钢结构高效率精准自动焊接装置。


背景技术：

2.钢筋笼是建筑结构中一种常用的主骨架，钢筋笼一般会在厂区预先制作好然后运送至工地。钢筋笼包括若干个周向布置的钢圈和若干条轴向布置的主筋，主筋和钢圈之间的交叉点需要用钢丝捆绑后进行焊接。在制作时会一次性制作一批结构尺寸相同的钢筋笼。针对钢筋笼的结构进一步分为主要的两种，一种钢筋笼的侧面为斜面，整体近似圆台；另一种钢筋笼的侧面为直线，整体近似圆柱。
3.为了提高钢筋笼的制作效率，部分工厂采用自动焊接装置辅助焊接，其中圆柱状的钢筋笼结构整齐统一，其焊接难度低。不过圆台状的钢筋笼偏转后由于每次焊接位置均不同，所以焊接难度大，不容易保证焊接效率和精度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种建筑钢结构高效率精准自动焊接装置，适应具有斜度的钢筋笼，便于焊头高效、精确地焊接。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了建筑钢结构高效率精准自动焊接装置，包括：用于承载钢筋笼的载物台，所述载物台包括旋转机构和若干个托举机构，旋转机构的一端用于插入钢筋笼驱动钢筋笼偏转，托举机构沿钢筋笼的轴向布置，每一个所述托举机构均包括三个滚轮、安装滚轮的机架和同时缠绕在三个滚轮外侧的链条，两个滚轮位于同一高度，剩下的一个滚轮位于较低高度，三个滚轮位于同一平面内，链条起到托举钢筋笼的作用，安装位于低处的滚轮的机架设置成升降模式，通过改变位于低处的滚轮的高度从而调整链条的张紧程度抬起钢筋笼；用于焊接钢筋笼的焊接模块，所述焊接模块包括导轨、在导轨上移动的行走机构、设置在行走机构上的机械手和设置在机械手上的电焊头，导轨沿钢筋笼的轴向方向延伸，机械手至少设置一个自由度用于驱动电焊头靠近钢筋笼。
6.作为上述方案的改进，旋转机构包括机架、伺服电机、减速器、锥台和控制器，机架用于承托其余部件，控制器获取指令控制伺服电机的运动，伺服电机通过减速器驱动锥台旋转，锥台的一部分插入在钢筋笼的内侧。
7.作为上述方案的改进，位于低处的滚轮的机架设置两层安装板，上层的安装板连接滚轮，上下两层的安装板之间均匀地设置六根导向柱，其中两根彼此远离的导向柱上设置螺母并通过螺母限制两层安装板之间的间距。在另一种方案中，也可以采用升降电缸调节两层安装板之间的间隙。
8.作为上述方案的改进，行走机构为agv车，机械手包括一根可上下摆动的摆杆、驱动摆杆上下摆动的伺服电机和控制器，电焊头安装在摆杆的末端。
9.由于本方案中钢筋笼的焊接点能够规则变化，所以在其他方案中，机械手可以任
意替换为其他低成本的方案。
10.作为上述方案的改进，所述链条为金属材质。
11.作为上述方案的改进，相邻两个托举机构之间的间距为1
‑
2m。
12.本实用新型具有如下有益效果：在制作较长的钢筋笼时，自动焊接可以减轻工人的劳动强度，提高生产效率。通过调节链条的张紧程度可以适当地抬起钢筋笼以及适应钢筋笼的旋转，钢筋笼的不同位置就算斜率不同也能够均匀受力（钢筋笼较窄的位置可以增大链条的张紧程度），钢筋笼自身的轴心线保持水平（同时与旋转中心共线），钢筋笼每旋转一个角度，电焊头都仅仅需要一个动作即可对准需要焊接的地方，焊接效率高且焊接准确；不会产生钢筋笼旋转后错位，电焊头还需要其他设备辅助寻找焊点的难题。
附图说明
13.图1是一种实施例下焊接装置整体的结构图；
14.图2是一种实施例下托举机构的结构图。
15.附图标记说明：10、机架；21、旋转机构；22、锥台；31、滚轮；32、链条；33、安装板；34、导向柱；35、螺母；41、行走机构；42、摆杆；43、电焊头；50、钢筋笼。
具体实施方式
16.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
17.参照图1和图2，本实用新型公开了一种建筑钢结构高效率精准自动焊接装置，主要创新点是优化了装置中用于支撑钢筋笼50的这部分部件，在提高焊接效率和精度的基础上，可以大幅度降低对高性能机械手的需求，从而提高经济效益。自动焊接装置包括用于承载钢筋笼50的载物台和用于焊接钢筋笼50的焊接模块。
18.所述载物台包括旋转机构21和若干个托举机构，旋转机构21的一端用于插入钢筋笼50驱动钢筋笼50偏转，托举机构沿钢筋笼50的轴向布置，每一个所述托举机构均包括三个滚轮31、安装滚轮31的机架10和同时缠绕在三个滚轮31外侧的链条32，两个滚轮31位于同一高度，剩下的一个滚轮31位于较低高度，三个滚轮31位于同一平面内，链条32起到托举钢筋笼50的作用，安装位于低处的滚轮31的机架10设置成升降模式，通过改变位于低处的滚轮31的高度从而调整链条32的张紧程度抬起钢筋笼50。比如图2中，滚轮31的高度下降后，链条32的上侧会逐渐水平，从而抬升钢筋笼50。滚轮31的轴心线平行于钢筋笼50的轴心线，相当于三个滚轮31所限定的平面垂直于钢筋笼50的轴心线。
19.所述焊接模块包括导轨、在导轨上移动的行走机构41、设置在行走机构41上的机械手和设置在机械手上的电焊头43，导轨沿钢筋笼50的轴向方向延伸，机械手至少设置一个自由度用于驱动电焊头43靠近钢筋笼50。本实施例中，机械手包括一根可上下摆动的摆杆42、驱动摆杆42上下摆动的伺服电机和控制器，电焊头43安装在摆杆42的末端，如此即可完成焊接。当然了，在行走机构41前进后，摆杆42上下摆动的幅度需要适当增大，根据钢筋笼50的规格可以预设伺服电机的运行程序；同一个批次的钢筋笼50不需要反复调整链条32的张紧程度。
20.本实施例中，于低处的滚轮31的机架10设置两层安装板33，上层的安装板33连接
滚轮31，上下两层的安装板33之间均匀地设置六根导向柱34，其中两根彼此远离的导向柱34上设置螺母35并通过螺母35限制两层安装板33之间的间距。
21.本实施例中，旋转机构21包括机架10、伺服电机、减速器、锥台22和控制器，机架10用于承托其余部件，控制器获取指令控制伺服电机的运动，伺服电机通过减速器驱动锥台22旋转，锥台22的一部分插入在钢筋笼50的内侧。一般来说，锥台22的最小直径小于钢筋笼50的内径，最大直径大于钢筋笼50的内径，锥台22的侧面设置定位销用于卡住钢筋笼50的侧面，方便扭动钢筋笼50。
22.作为优选，行走机构41为agv车。在其他实施例中，行走机构41通过其他地方的同步带牵引拉动。
23.作为优选，所述链条32为金属材质，更加经得起钢筋笼50的磕碰。
24.作为优选，相邻两个托举机构之间的间距为1
‑
2m。
25.在制作较长的钢筋笼50时，自动焊接可以减轻工人的劳动强度，提高生产效率。通过调节链条32的张紧程度可以适当地抬起钢筋笼50以及适应钢筋笼50的旋转，钢筋笼50的不同位置就算斜率不同也能够均匀受力（钢筋笼50较窄的位置可以增大链条32的张紧程度），钢筋笼50自身的轴心线保持水平（同时与旋转中心共线），钢筋笼50每旋转一个角度，电焊头43都仅仅需要一个动作即可对准需要焊接的地方，焊接效率高且焊接准确；不会产生钢筋笼50旋转后错位，电焊头43还需要其他设备辅助寻找焊点的难题。
26.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。