一种房建钢结构网架焊接装置及工艺的制作方法

1.本发明涉及钢结构领域，尤其涉及一种房建钢结构网架焊接装置及工艺。


背景技术：

2.钢结构网架是一种结构形状类似于网状的钢结构，一般是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构；构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等；其具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱网架结构距车间等建筑的屋盖。
3.目前，现有的钢结构网架的焊接过程为：工作人员先将订制好的钢材进行组装，然后手持焊接装置对准对钢材之间的连接位置进行点焊，之后再次变化焊接装置位置对下一个连接位置进行点焊，直至将所有连接位置全部焊接完成，最终形成连续的焊缝即可。
4.然而，当钢结构类型为一个横圆杆和多个斜圆杆组成时，采用上述的焊接方式进行焊接作业时，存在以下问题：第一，由于横圆杆与斜圆杆之间的连接缝隙并不在同一平面上，呈一定连续的弧线分布，因此本身焊接的难度相对较大，而工作人员在每次手动调整焊接装置的位置时，均会存在一定差异，使得焊缝的均匀度难以保证，易导致横圆杆与斜圆杆之间连接稳定性不高；第二，在焊接过程中，工作人员不仅需要变化焊接装置的位置，同时为了方便观察焊接位置，还需同步调整头部或整个身体位置，焊接操作不够方便。


技术实现要素：

5.本发明提供一种房建钢结构网架焊接装置，解决了焊缝的均匀度难以得到保证问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的房建钢结构网架焊接装置，包括：固定座，所述固定座上设置有用于与钢结构网架固定的安装机构，所述安装机构的一侧设置有用于对钢结构网架连接缝隙焊接的焊接机构；
7.所述安装机构包括固定部和驱动部，所述固定部活动安装在所述驱动部的上端，所述固定部包括两个固定环、两个夹紧调节转件、两个夹紧件、两个限位杆和连接杆，两个所述固定环拼接形成一完整小圆环结构，两个所述夹紧调节转件左右对称分别螺纹连接在所述小圆环结构上，两个所述夹紧件左右对称设置在所述小圆环结构内侧，而两个所述夹紧件背对小圆环结构圆心的一侧分别与两个所述夹紧调节转件的一端转动连接，两个所述限位杆分别固定安装在两个所述夹紧件背对小圆环结构圆心的一侧，且两个所述限位杆远离所述夹紧件的一端均贯穿所述小圆环结构，所述连接杆设置在所述小圆环结构的外侧，而两个所述夹紧件对接的一端均与所述连接杆滑动连接，而两个所述夹紧件对接的另一端分别固定连接有第一拼接卡件、第二拼接卡件，而第一拼接卡件与所述第二拼接卡件相卡接，并通过固定转件进一步锁定；
8.所述驱动部包括两个转动件、两个活动连接件和用于带动两个所述转动件转动的带动组件，两个所述转动件拼接形成大圆环结构，而所述大圆环结构位于所述小圆环结构
的下端；两个所述活动连接件分别固定安装在两个所述转动件上端靠近内圈位置；两个所述固定环的下端均开设有活动槽，两个所述活动连接件的外部分别两个所述活动槽活动连接；所述带动组件与所述大圆环结构连接。
9.优选的，所述夹紧件设置为弧形板，所述夹紧件与钢结构网架接触的一侧设有防护层。
10.优选的，所述限位杆与所述夹紧调节转件保持上下平行设置，所述连接杆设置为方形杆。
11.优选的，所述带动组件包括转动把和两个齿轮，所述转动把转动安装在所述固定座远离所述小圆环结构的一端，两个所述齿轮并排设置在所述固定座1的下端，且两个所述齿轮相啮合，其中一个所述齿轮的一侧与所述转动把的一端固定连接，两个所述转动件的周侧沿径向均匀设有多个齿牙，而而远离所述转动把的所述齿轮与任意位置的所述齿牙相啮合。
12.优选的，所述焊接机构包括连接座、焊接头、固定架、长度调节转件、两个限位滑动件、蜗轮、蜗杆转件和防护组件，所述连接座设置在远离所述固定座的所述转动件的下端，所述连接座远离所述转动件的一端设置为u型结构，所述焊接头设置在所述u型结构内；所述固定架套设在所述焊接头的上端，所述长度调节转件螺纹连接在所述固定架的上端，而所述长度调节转件的底端则与所述焊接头的上端转动连接；两个所述限位滑动件分别转动安装在所述u型结构的相对内壁上，所述固定架的下端分别与两个所述限位滑动件固定连接，所述焊接头的两侧分别与两个所述限位滑动件的远离所述连接座的一端滑动连接；所述蜗轮固定安装在其中一个所述限位滑动件靠近所述连接座的一端，所述蜗杆转件转动安装在所述连接座上，且所述蜗杆转件与所述蜗轮相啮合；所述防护组件安装在所述焊接头的下端。
13.优选的，所述防护组件包括防护罩、滚动体和两个挡块，所述防护罩转动安装在所述焊接头的下端，所述滚动体转动安装在所述防护罩的底端，两个所述挡块分别固定安装在所述焊接头的两侧，并分别与所述防护罩上端保持贴合。
14.优选的，所述滚动体设置为滑轮，在对钢结构网架焊接时，通过转动所述防护罩使其与所述焊接头的下端分离。
15.优选的，上述的房建钢结构网架的加工工艺包括以下步骤：
16.s1、先将横圆杆横向放置，并使用固定机构将其固定；
17.s2、然后将斜圆杆与横圆杆上的安装孔卡接，并将所述焊接装置安装在斜圆杆上，并调整好所述焊接装置的位置；
18.s3、接着，人工控制所述焊接装置，对斜圆杆与横圆杆之间的连接缝隙进行焊接；
19.s4、重复上述操作，将所有斜圆杆全部焊接在横圆杆上，得到钢结构组装单体，然后再将多个钢结构组装单体进行组装，再使用焊接装置进行焊接，最终得到所需的钢结构网架。
20.与相关技术相比较，本发明实施例提供的房建钢结构网架焊接装置具有如下有益效果：
21.(1)、通过设置安装机构，可将焊接装置固定安装在斜圆杆外部，使其与斜圆杆之间保持稳定连接，在对斜圆杆与横圆杆连接处焊接时，工作人员只需手动操作驱动部，即可
使得焊接机构以斜圆杆为转动中心，均匀且稳定的发生位置变化，省去了手动直接进行变化位置操作，保证每次位置变化的稳定性，避免出现较大程度的差异，从而能够得到均匀的焊缝，确保斜圆杆与横圆杆之间连接的稳定性；同时在焊接过程中，工作人员无需同步变化头部或身体位置，也无需频繁观察焊接位置，仅需要手部完成操作即可，简化了焊接操作，使得焊接作业更加轻松；
22.(2)、通过设置固定部与驱动部配合使用，使得焊接装置具备直接套设和敞开套设两种安装模式，使其能够快速安装在斜圆杆上，并可以根据斜圆杆实际长度，自由选择合适的安装模式，安装时的灵活度更高；同时设置两个夹紧件与斜圆杆夹紧固定方式，使得焊接装置可以适应不同直径大小的斜圆杆，确保与斜圆杆正常安装固定；
23.(3)、通过设置焊接机构，可对横圆杆与斜圆杆连接处进行焊接，其中，通过蜗轮、蜗杆转件与滑动限位件配合使用，可针对不同倾斜角度的斜圆杆与横圆杆之间的焊接点实现焊接头的角度调节，确保焊接头与焊接点精准对接，提高焊接质量；而通过长度调节转件、固定架与限位滑动件配合使用，可实现焊接头的长度调节，以此来适应不同直径大小的斜圆杆与横圆杆之间的焊接，确保焊接头与焊接点之间能够始终保持最佳焊接距离；
24.(4)、通过设置防护组件，一方面，在不使用焊接头时，通过将防护罩套设在焊接头下端，可对焊接头下端焊头进行防护，避免在移动或是使用过程中，与外部物体发生碰撞；另一方面，在将焊接头与连接处位置对齐时，利用滚动体滚动至连接处位置，来快速、准确且直观的确定焊接头的焊接角度，无需多次调试，使得焊接头角度对齐操作更加简单。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的房建钢结构网架焊接装置焊接时的结构示意图。
26.图2为本发明实施例提供的房建钢结构网架焊接装置的结构示意图。
27.图3为图2所示的房建钢结构网架焊接装置俯视图。
28.图4为图3所示的a-a面的剖视图。
29.图5为图4中a区域的放大示意图。
30.图6为本发明实施例提供的房建钢结构网架焊接装置的爆炸图。
31.图7为图2所示的焊接机构的结构示意图。
32.图8为图7所示的焊接机构的侧视图。
33.图9为图8所示的b-b面的剖视图。
34.图10为图7所示的焊接机构的爆炸图。
35.图中标号：1、固定座；2、安装机构；21、固定部；211、固定环；212、夹紧调节转件；213、夹紧件；214、限位杆；215、连接杆；22、驱动部；221、转动件；222、活动连接件；223、带动组件；2231、转动把；2232、齿轮；3、焊接机构；31、连接座；32、焊接头；33、固定架；34、长度调节转件；35、限位滑动件；36、蜗轮；37、蜗杆转件；38、防护组件；381、防护罩；382、滚动体；383、挡块；4、钢结构网架。
具体实施方式
36.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。
37.另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据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。
38.请结合参阅图1，所述房建钢结构网架焊接装置，包括：固定座1，固定座1上设置有用于与钢结构网架4固定的安装机构2，安装机构2的一侧设置有用于对钢结构网架4连接缝隙焊接的焊接机构3。
39.请结合参阅图2-6，安装机构2包括固定部21和驱动部22，固定部21活动安装在驱动部22的上端，用于与斜圆杆外部固定，使得整个焊接装置与斜圆杆连接，固定部21包括两个固定环211、两个夹紧调节转件212、两个夹紧件213、两个限位杆214和连接杆215，两个固定环211拼接形成一完整小圆环结构，两个夹紧调节转件212左右对称分别螺纹连接在小圆环结构上，两个夹紧件213左右对称设置在小圆环结构内侧，而两个夹紧件213背对小圆环结构圆心的一侧分别与两个夹紧调节转件212的一端转动连接，夹紧件213设置为弧形板，能够适应斜圆杆外部形状，而夹紧件213与钢结构网架接触的一侧设有防护层，避免在与斜圆杆外部接触时，对齐外部造成磨损；两个限位杆214分别固定安装在两个夹紧件213背对小圆环结构圆心的一侧，且两个限位杆214远离夹紧件213的一端均贯穿小圆环结构，限位杆214与夹紧调节转件212呈上下平行设置，主要用于对夹紧件213起到限位作用，在工作人员手动转动该夹紧调节转件212期间，避免夹紧件213跟随夹紧调节转件212转动，从而使得夹紧件213只能水平移动对斜圆杆实施夹紧固定；连接杆215设置在小圆环结构的外侧，而两个固定环211对接的一端均与连接杆215滑动连接，用于将两个固定环211连接在一起，使得两者可以沿着连接杆215相向滑动，完成展开操作，连接杆215设置为方形杆，能够避免固定环211在连接杆215上转动，保证固定环211保持稳定的线性活动；而两个固定环211对接的另一端分别固定连接有第一拼接卡件、第二拼接卡件，而第一拼接卡件与第二拼接卡件相卡接，并通过固定转件进一步锁定，固定转件可以为螺栓，通过第一拼接卡件与第二拼接卡件卡接，可对两个固定环211对接端进行固定，使得两者保持上下方向的稳定连接，进而保证小圆环结构的整体稳定性。
40.请结合参阅图4-6，驱动部22包括两个转动件221、两个活动连接件222和用于带动两个转动件221转动的带动组件223，两个转动件221拼接形成大圆环结构，而大圆环结构位于小圆环结构的下端，小圆环结构与大圆环结构保持在同一中心轴上，确保在该焊接装置安装在斜圆杆外部后，能够处于其中心轴位置上；两个活动连接件222分别固定安装在两个转动件221上端靠近内圈位置，两个固定环211的下端均开设有活动槽，两个活动连接件222的外部分别两个活动槽活动连接，活动连接件222为半圆环结构，其两个弧形侧面均设置有弧形凸起，弧形凸起与活动槽活动连接，使得转动件221可以在固定环211下端自由水平转动，且不会与固定环211脱离；带动组件223与大圆环结构连接，可带动大圆环结构水平转动。
41.请结合参阅图4和图6，带动组件223包括转动把2231和两个齿轮2232，转动把2231转动安装在固定座1远离小圆环结构的一端，两个齿轮2232并排设置在固定座1的下端，且两个齿轮2232相啮合，其中一个齿轮2232与转动把2231的一端固定连接，另一个齿轮2232与固定座1下端转动连接，两个转动件221的周侧沿径向均匀设有多个齿牙，而远离转动把2231的齿轮2232与任意位置的齿牙相啮合，通过转动把2231转动，可使得两个齿轮2232同步转动，最终带动大圆环结构可以转动，实现对焊接机构3的位置调整。
42.请结合参阅图7-10，焊接机构3包括连接座31、焊接头32、固定架33、长度调节转件34、两个限位滑动件35、蜗轮36、蜗杆转件37和防护组件38，连接座31设置在远离固定座1的转动件221的下端，在转动件221的下端设有与连接座31适配安装卡座，使得两者可以稳定卡接，并使用螺栓进一步固定，同时还能方便对焊接机构3进行拆卸更换或是维修；连接座31远离转动件221的一端设置为u型结构，焊接头32设置在u型结构内，主要用于对斜圆杆与横圆杆连接位置进行电焊接，在其内部设置有蓄电池、控制器等相关部件，无需插电使用；固定架33套设在焊接头32的上端，长度调节转件34螺纹连接在固定架33的上端，而长度调节转件34的底端则与焊接头32的上端转动连接；两个限位滑动件35分别转动安装在u型结构的相对内壁上，固定架33的下端分别与两个限位滑动件35固定连接，焊接头32靠近两个限位滑动件35的两侧均设置有矩形槽，而两个限位滑动件35的远离连接座31的一端与该矩形槽滑动连接，使得焊接头32可以沿着矩形槽线性滑动，矩形槽能够对焊接头32起到限位作用，使其可跟随限位滑动件35同步转动，而不会绕着限位滑动件35自转；蜗轮36固定安装在其中一个限位滑动件35靠近连接座31的一端，蜗杆转件37转动安装在连接座31上，且蜗杆转件37与蜗轮36相啮合，通过蜗杆转件37转动，可使得蜗轮36带动与其连接的限位滑动件35同步转动，进而带动对焊接头32转动，实现焊接角度调节，提高焊接头32和焊接点之间的对接准确度，进而提高焊接质量；通过长度调节转件34调整焊接头32焊接端与大圆结构圆心之间的距离，以此达到适应不同直径斜圆杆表面焊接点的目的，扩大装置整体的适用范围；防护组件38安装在焊接头32的下端，在不焊接时，避免焊接头32与外部物体发生碰撞，进而对焊接头32底端起到保护作用。
43.请结合参阅图8，防护组件38包括防护罩381、滚动体382和两个挡块383，防护罩381转动安装在焊接头32的下端，可将焊接头32下端的焊头包裹在内，对齐进行保护；滚动体382转动安装在防护罩381的底端，滚动体382设置为滑轮，在对钢结构网架焊接时，通过转动防护罩381使其与焊接头32的下端分离，其采用自锁转动连接方式，即在手动转动后可自动保持固定状态，避免在焊接时，对焊接头32造成阻碍，两个挡块383分别固定安装在焊接头32的两侧，并分别与防护罩381上端保持贴合，主要用于对防护罩381起到限制作用，使其只能沿着逆时针方向转动，避免滑轮在横圆杆避免滚动时，产生的作用力带动防护罩381顺时针展开。
44.上述的房建钢结构网架的加工工艺包括以下步骤：
45.s1、先将横圆杆横向放置，并使用固定机构将其固定；
46.s2、然后将斜圆杆与横圆杆上的安装孔卡接，并将焊接装置安装在斜圆杆上，并调整好焊接装置的位置；
47.s3、接着，人工控制焊接装置，对斜圆杆与横圆杆之间的连接缝隙进行焊接；
48.s4、重复上述操作，将所有斜圆杆全部焊接在横圆杆上，得到钢结构组装单体，然后再将多个钢结构组装单体进行组装，再使用焊接装置进行焊接，最终得到所需的钢结构网架
49.本发明实施例提供的房建钢结构网架焊接装置的工作原理如下：
50.步骤一：在焊接时，先将斜圆杆卡接在横圆杆上，然后将焊接装置安装在斜圆杆外部，若斜圆杆的长度较短，在工作人员手部能够正常触碰到的长度范围内，此时只需将大圆环结构与斜圆杆的上端对齐，然后直接向下调节，使得大圆环结构与小圆环结构同时套设
在斜圆杆外部；
51.若斜圆杆长度较长，即超过了工作人员手部触碰到的长度，则需要将焊接装置调节至敞开状态，调节时，先通过人工转动固定转件，使得第一拼接件与第二拼接件解锁，然后分别向两侧拉动两个固定环211，使得两个固定环211分别沿着连接杆215外部相离滑动，而两个转动件221分别跟随两个固定环211同步分离，直至焊接装置位于第一拼接件与第二拼接件位置处的开口大于斜圆杆直径，随后使斜圆杆从开口处进入焊接装置内，然后逆向重复上述操作，将焊接装置调整至闭合状态，此时焊接装置整体可沿斜圆杆滑动；
52.步骤二：随后，开始将焊接头与焊接位置进行对齐，对齐操作为：
53.工作人员先拉动焊接装置在斜圆杆外部整体移动，当焊接头32的底端能够指向斜圆杆的连接端时，停止拉动焊接装置，并开始转动长度调节转件34，使其推动焊接头32沿固定架33向下运动，直至滚动体382与斜圆杆的连接端外部接触，停止转动长度调节转件34，使得焊接头32的长度保持固定；
54.随后，继续向下拉动焊接装置，使得滚动体382沿着斜圆杆的连接端外部移动，直至滚动体382移动至斜圆杆与横圆杆之间的连接位置，停止拉动焊接装置，接着，工作人员分别手动转动两个夹紧调节转件212，调节转件212推动夹紧件213朝斜圆杆运动，最终夹紧固定斜圆杆，使得整个焊接装置稳定安装在斜圆杆外部；
55.之后，根据焊接需求，对焊接头32底端焊头的角度进行微调节，调节时，通过手动转动蜗杆转件37，使得蜗轮36可带动与之连接的限位滑动件35转动，进而使得固定架33可同步带动焊接头32转动，直至焊接头32底端焊头转动至所需角度，停止转动蜗杆转件37，焊接头32同步保持固定，完成对焊接头32的焊接角度调整操作后，通过人工手动转动开启防护罩381，使得焊接头32底端焊头裸露在外部；
56.步骤四：开始对斜圆杆与横圆杆连接处进行焊接，通过启动焊接头32的开关开始焊接工作，同时工作人员手动转动转动把2231，使得两个齿轮2232同步转动，并带动大圆环结构转动，使得焊接头32能够围绕斜圆杆均匀变化位置，进而能够对斜圆杆与横圆杆连接处进行均匀焊接，当焊接头32转动一圈后，关闭焊接头32，并停止转动转动把2231，至此完成斜圆杆和横圆杆连接处的一周焊接；
57.步骤五：通过人工将焊接装置从斜圆杆上拆卸下来，若斜圆杆长度较短，则直接转动其中一个夹紧调节转件212，使其与斜圆杆外部分离，便可以向上拉动焊接装置，使其最终从斜圆杆顶端分离；
58.若斜圆杆长度较长，则需要先转动两个夹紧调节转件212，使得两者与斜圆杆外部分离，并对第一拼接件与第二拼接件进行解锁，最终将焊接装置调整至敞开状态，之后向外拉动焊接焊接装置，使得斜圆杆通过第一拼接件与第二拼接件之间的开口，最终与焊接装置分离。
59.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。