一种工字梁的加工装置及其加工方法与流程

本发明属于金属构件加工，尤其涉及一种工字梁的加工装置及其加工方法。

背景技术：

1、工字梁是截面为工字形状的长条钢材，分为普通工字梁和轻型工字梁，在焊接工字梁时需要对工字梁进行翻转，由于工字梁整体较长，自重较大，若是由人工翻转，不仅劳动强度大、效率低，还存在着很大的安全隐患，因此我们需要研发一种专门的装置来实现对工字梁翻转。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种工字梁的加工装置及其加工方法，通过这种加工装置，可以实现工字梁精准翻转，且无需人工翻转，效率高且安全隐患小。

2、有鉴于此，本发明提供一种工字梁的加工装置，包括：

3、机架，机架上设有可承载工字梁的托料架，机架上还设有可驱动托料架在机架上升降的升降单元；

4、第一安装座，第一安装座位于托料架的一侧，第一安装座上设有可转动的主动夹持盘；

5、第二安装座，第二安装座位于托料架远离第一安装座的一侧，第二安装座上设有可转动的从动夹持盘；

6、锁位驱动单元，锁位驱动单元能驱动主动夹持盘转动，在主动夹持盘未转动时，锁位驱动单元能对主动夹持盘的转动进行锁定；

7、其中，主动夹持盘与从动夹持盘能分别夹持工字梁的两端。

8、在本技术方案中，托料架用于承载工字梁，工字梁加工过程中摆放在托料架上，当需要对工字梁进行翻转时，通过升降单元将工字梁升降至与主动夹持盘和从动夹持盘等高，并通过主动夹持盘和从动夹持盘分别夹持住工字梁的两端，然后使工字梁与托料架之间留出供工字梁翻转的间隙，接着通过锁位驱动单元驱动主动夹持盘转动，使主动夹持盘、工字梁、从动夹持盘一起转动，从而实现工字梁的翻转，翻转完成后，锁位驱动单元对主动夹持盘的转动进行锁定，然后再使托料架再次托住工字梁，并控制主动夹持盘和从动夹持盘释放工字梁，最后通过升降单元将托料架和工字梁升降到加工位置，继续进行加工。

9、在上述技术方案中，进一步的，升降单元包括：

10、两组伸缩架，两组伸缩架分别位于托料架的两侧，伸缩架的两端分别连接托料架与机架；

11、升降缸，升降缸位于机架上，升降缸的输出端连接托料架。

12、在上述技术方案中，进一步的，锁位驱动单元包括：

13、调节座，调节座与主动夹持盘连接，调节座远离主动夹持盘的一侧表面开设有调节槽，调节槽的侧壁上开设有滑动槽；

14、传动柱，传动柱设在调节槽中，传动柱与主动夹持盘同轴；

15、固定架，固定架位于调节座外部，固定架与第一安装座连接，固定架靠近调节座一侧的表面间隔开设有多个锁位槽；

16、锁位块，锁位块滑动设在滑动槽中，锁位块在滑动过程中可以卡入锁位槽中；

17、传动套，传动套套设在传动柱外壁上，传动套能相对传动柱转动，传动套与锁位块远离锁位槽的一端连接，传动套在转动时能驱动锁位块在滑动槽中滑动，从而实现锁位块卡入和退出锁位槽；

18、电机，电机用于分别驱动传动柱和传动套转动。

19、在上述技术方案中，进一步的，滑动槽开设有多个，多个滑动槽沿调节槽的圆周方向间隔分布，每个滑动槽中均滑动设有锁位块。

20、在上述技术方案中，进一步的，传动套的外壁上设有凸起部和凹陷部，凸起部和凹陷部之间平滑过渡，传动套在转动过程中能使锁位块依次与凸起部和凹陷部接触，当锁位块与凸起部接触时，锁位块卡入锁位槽中，当锁位块与凹陷部接触时，锁位块退出锁位槽，锁位块靠近传动套一端的外壁上设有安装块，安装块与调节槽侧壁之间设有复位弹簧。

21、在上述技术方案中，进一步的，电机与调节座之间设有正反转单独驱动单元，正反转驱动单元包括：

22、主动轮，主动轮的第一端与电机的输出轴连接，主动轮的第二端表面开设有驱动中槽和驱动环槽，驱动中槽与驱动环槽同轴；

23、驱动中槽的侧壁上沿圆周方向间隔开设有多组第一驱动槽，第一驱动槽包括第一驱动肩和第一圆弧段，第一驱动肩与主动轮的直径方向平行，第一圆弧段连接第一驱动肩的内侧侧壁与驱动中槽的侧壁；

24、驱动环槽的侧壁上沿圆周方向间隔开设有多组第二驱动槽，第二驱动槽包括第二驱动肩和第二圆弧段，第二驱动肩与主动轮的直径方向平行，第二圆弧段连接第二驱动肩的内侧侧壁与驱动环槽的侧壁，第一驱动槽与第二驱动槽在主动轮上的开设方向相反；

25、第一驱动轮，第一驱动轮能卡入驱动中槽，第一驱动轮的直径小于驱动中槽的直径，第一驱动轮的外周壁上设有第一驱动条，第一驱动条的第一端与第一驱动轮连接，第一驱动条的第二端向第一驱动轮的周向延伸，第一驱动条具有弹性，第一驱动轮在向一个方向转动时，第一驱动条能进入第一驱动槽中，使得第一驱动条的第二端与第一驱动肩抵接，第一驱动轮在向另一个方向转动时，第一驱动条能通过第一圆弧段退出第一驱动槽；

26、第二驱动环，第二驱动环能卡入驱动环槽中，第二驱动环的外径小于驱动环槽的最大直径，第二驱动环的外周壁上设有第二驱动条，第二驱动条的第一端与第二驱动环连接，第二驱动条的第二端向第二驱动环的周向延伸，第二驱动条具有弹性，第二驱动环在向一个方向转动时，第二驱动条能进入第二驱动槽中，使得第二驱动条的第二端与第二驱动肩抵接，第二驱动环在向另一个方向转动时，第二驱动条能通过第二圆弧段退出第二驱动槽；

27、其中，第一驱动轮与传动柱同轴连接，第二驱动环与传动套连接。

28、本发明同时公开了一种工字梁的加工方法，该加工方法适用于前述加工装置，加工方法包括以下步骤：

29、步骤一：将工字梁摆放到托料架上，在加工位置加工工字梁的上部表面；

30、步骤二：控制升降单元驱动托料架带着工字梁上升至与主动夹持盘等高；

31、步骤三：通过主动夹持盘和从动夹持盘分别夹持住工字梁的两端，控制升降单元驱动托料架下降；

32、步骤四：控制电机带动驱动主动轮朝第一方向转动，主动轮驱动第二驱动环转动，第二驱动环带着传动套转动，使锁位块退出锁位槽，此时控制电机驱动主动轮朝第二方向转动，主动轮驱动第一驱动轮转动，第一驱动轮带着传动柱转动，从而使主动夹持盘、工字梁、从动夹持盘转动，实现工字梁翻转；

33、步骤五：翻转完成后，控制电机带动驱动主动轮朝第一方向转动，主动轮驱动第二驱动环转动，第二驱动环带着传动套转动，使锁位块卡入锁位槽中锁定主动夹持盘；

34、步骤六：控制升降单元驱动托料架上升至与工字梁接触，控制主动夹持盘和从动夹持盘释放工字梁；

35、步骤七：控制升降单元驱动托料架带着工字梁下降至加工位置，对工字梁此时的上部表面进行加工。

36、本发明的有益效果是：

37、1.通过托料架、升降单元、主动夹持盘、从动夹持盘、锁位驱动单元的配合，在需要翻转工字梁时，通过锁位驱动单元的驱动，使得主动夹持盘、从动夹持盘配合实现工字梁的翻转，锁位驱动单元可以对主动夹持盘的转动进行锁定，这样当工字梁翻转到需要的角度，如90度、180度时，可以将主动夹持盘锁定，实现工字梁的精准翻转。

38、2.通过调节座、调节槽、滑动槽、传动柱、固定架、锁位槽、锁位块、传动套、电机的配合，电机驱动传动柱转动时，实现驱动主动夹持盘翻转，电机驱动传动套转动时，实现锁位块与锁位槽配合锁定或者释放主动夹持盘，这样一个电机可以分别驱动两组机构运行，使用成本低，检修方便。

39、3.通过在传动套的外壁上设置凸起部和凹陷部，并通过安装块与复位弹簧的配合，使得传动套只需进行转动，就能够实现锁位块进入和退出锁位槽，驱动方式简单，且传动稳定。

40、4.通过主动轮、驱动中槽、驱动环槽、第一驱动槽、第二驱动槽、第一驱动轮、第二驱动环配合组成的正反转单独驱动单元，只需要电机驱动主动轮分别正向转动和反向转动，就可以实现分别驱动传动套和传动柱转动，且第一驱动轮和第二驱动环是同轴设置在主动轮上，构思巧妙，这样大大减小了驱动结构的体积，降低了对使用环境的空间要求。