本发明涉及钢结构施工,尤其涉及一种异形钢构焊接辅助用多角度翻转支撑装置。
背景技术:
1、在钢结构工程,尤其是异形钢构件的焊接装配过程中,构件往往具有大尺寸、复杂截面及不规则形态。传统的钢构焊接辅助设备多数针对标准结构设计,面对异形构件时存在适配性差、调节不便及定位不准等问题。在构件吊装、翻转和对接焊接过程中,若缺乏有效的姿态控制与稳定支撑,极易导致焊接偏差、接口错位甚至构件变形,从而影响整体结构的安全性与施工质量。
2、为解决上述问题,现有技术中已提出若干结构翻转架、定位支撑架或可调托架装置,部分技术方案引入了液压控制、多向转盘或刚性限位件,以改善翻转和对接效率。但这些方案多局限于刚性结构或单一角度翻转,缺乏对焊接过程中微小位移的调整能力,尤其难以适应焊接过程中因热胀冷缩、构件自身应力释放或施工震动导致的细微姿态变化。
3、如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种设计合理,安全可靠的异形钢构焊接辅助用多角度翻转支撑装置,旨在解决传统异形钢构件焊接效率低、精度差、安全风险高的问题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种异形钢构焊接辅助用多角度翻转支撑装置,包括:支撑基座,作为承载其余的部件的基础部件;
3、吊索翻转机构,设置在所述支撑基座的一端处,且作为第一钢构件进行多角度翻转的驱动部件;
4、构件承载机构,设置于所述支撑基座的另一端处,且作为第二钢构件进行对接焊接的承载部件;
5、辅助调整基架,呈匚型结构,且通过滑轨结构与所述支撑基座滑动连接;
6、以及辅助调整机构,安装于所述辅助调整基架上,包括设置在所述辅助调整基架上、且用于对第一钢构件与第二钢构件的相对位置进行微调的精细调姿组件,以及设置在所述辅助调整基架上、且所述用于精细调姿组件协同配合以维持第一钢构件与第二钢构件的焊接相对姿态的姿态维持组件。
7、进一步优选的,所述吊索翻转机构包括:
8、翻转基架,安装于所述支撑基座的一端处;
9、两个锁紧基架,分别位于所述第一钢构件的两端段处,且每个锁紧基架通过设置于其上的气囊挤压单元固定于所述第一钢构件上;
10、一组第一吊索组件,安装于所述支撑基座上,且其一端处与位于所述第一钢构件远离所述翻转基架的一端的锁紧基架固定连接;
11、两组第二吊索组件,安装于所述支撑基架上,分别对称设置在第一吊索组件的两侧处,且每组第二吊索组件的其一端处与位于所述第一钢构件靠近所述翻转基架的一端的锁紧基架固定连接;
12、以及转动绷紧组件,设置在所述翻转基架上,且作为第一吊索组件和第二吊索组件提供转向功能和绷紧功能的部件;其通过对吊索的收放和引导,实现对第一钢构件的精确姿态调整和位置保持。
13、进一步优选的,所述翻转基架包括:
14、翻转基座,固定安装于所述支撑基座的一端处,作为翻转基架的本体结构;
15、绷紧基架,固定设置在所述翻转基座,且所述转动绷紧组件安装于其上,为转动绷紧组件提供稳定的安装界面;
16、第一安置架,安装于所述绷紧基架远离构件承载机构的一端处,且所述第一吊索组件安装于其上,用于引导和承载第一吊索组件;
17、以及两个第二安置架,分别设置在所述第一安置架的两侧处,且所述第二吊索组件安装于其上。
18、进一步的,所述转动绷紧组件包括:
19、绷紧圆架,水平安装于所述绷紧基架上;
20、一组第一转绷单元,设置在所述绷紧圆架靠近构件承载机构的一端处,且其伸缩方向竖直设置;
21、两组第二转绷单元,分别位于第一转绷单元的两侧处,且安装于绷紧圆架靠近构件承载机构的一端处,且其伸缩方向水平设置。
22、进一步的,所述转动绷紧组件还包括:
23、一组第一绷紧单元,安装于所述绷紧圆架上,且与所述第一转绷单元对应设置;
24、两组第二绷紧单元,安装于所述绷紧圆架的两侧处,且分别与两组第二转绷单元对应设置;
25、使用时,所述第一吊索组件中的吊绳结构经由第一绷紧单元、第一转绷单元与所述锁紧基架连接,且所述第二吊索组件中的吊绳结构经由第二绷紧单元、第二转绷单元与所述锁紧基架连接。
26、进一步的,第一转绷单元包括:
27、伸缩构件,安装于所述绷紧基架上;
28、以及转向架,安装于所述伸缩构件的伸缩端处,且其上安装有至少一个转向轮;
29、进一步的,第一绷紧单元包括:
30、绷紧减震杆,其一端与所述绷紧圆架转动连接,且其另一端处设置有绷紧架,且绷紧架上安装有至少一个绷紧轮;
31、绷紧调控部件,安装于所述绷紧圆架上,且其调控方向与所述绷紧圆架的轴线方向一致;
32、以及调控连杆,其两端分别与所述绷紧减震杆、绷紧调控部件转动连接,作为力传递和运动转换的构件;
33、其中,第二转绷单元的结构与所述第一转绷单元的结构的结构一致;第二绷紧单元的结构与第一绷紧单元的结构一致,确保了在不同方向上张力调节的统一性和精确性。
34、进一步优选的,所述吊索翻转机构还包括:
35、至少一个柔性托举组件,设置在所述支撑基座上,且作为第一钢构件提供柔性托举动作的托举部件;
36、以及固定限位组件,安装于所述支撑基座上,且与第一钢构件相抵触以限定其在水平位置上的位置。
37、进一步的,所述柔性托举组件包括:
38、托举移架,其通过滑轨结构与所述支撑基座滑动连接;
39、两组移动限位模组,分别设置于所述托举移架的两侧处,且作为托举移架的移动以及托举工作时的固定功能的部件;
40、两组支撑收纳支架,分别安装于所述托举移架的两侧处;
41、两组卷绕单元,且分别设置于所述支撑收纳支架上;
42、以及托举柔性布,其两端分别与两组卷绕单元固定连接,且其上设置有与所述第一钢构件相抵触的托举抵部。
43、进一步的,所述支撑收纳支架包括:
44、收纳基槽,水平开设在所述托举移架上;
45、收纳滑座,与所述收纳基槽滑动配合,且通过安装于所述收纳基槽中的收纳驱动模组作为收纳滑座的驱动部件;
46、收纳基架,其一端与所述收纳滑座转动连接,且卷绕单元安装于其另一端处;
47、以及支撑伸缩杆,其一端与托举移架靠近固定限位组件的一端处转动连接,其中设置有用以控制其伸缩间距的控制驱件,且其另一端处设置有与所述收纳基架转动连接的支撑斜架,且其上开设有与所述收纳基架配合的收纳槽。
48、进一步的,所述固定限位组件包括:
49、限位基座,其通过滑轨结构与所述支撑基座滑动连接;
50、限位基架,竖向设置在限位基座上,且其上设置有与所述第一钢构件相抵触的限位基板;
51、第一限位驱件,安装于所述支撑基座上,且作为限位基座的驱动部件;
52、以及第二限位驱件,安装于所述翻转基架上,且作为限位基座的第二驱动部件。
53、进一步的,所述辅助调整基架包括两个通过滑轨结构与支撑基座滑动连接的辅助移架以及位于两个辅助移架顶端处的辅助连架;
54、所述精细调姿组件包括:
55、两组调姿支架,分别设置在所述辅助移架,每组调姿支架包括分别设置在所述辅助移架上若干个调姿支架;
56、以及两组微调绞盘单元,分别设置在所述辅助移架,且与所述调姿支架一一对应设置,其上设置有与位于所述第一钢构件上预先设置的微调基架进行快速可靠连接的微调绞绳。
57、进一步的,所述姿态维持组件包括:
58、维持滑架,其两端分别与所述辅助移架竖向滑动配合,且其通过设置在所述辅助移架上的直线驱动件作为维持滑架沿其长度方向的动力源;
59、维持单元,可替换地设置在所述维持滑架上;且所述维持单元与所述第一钢构件和所述第二钢构件的外表面进行接触,且作为焊接操作过程中对钢构件之间的相对姿态提供限位支撑的支撑部件。
60、进一步的,优选提供两种维持单元的结构,具体如下:
61、其一,所述维持单元包括:
62、维持连架,其通过螺栓固定安装在所述维持滑架上;
63、以及维持定位架,其通过可拆卸模组与所述维持连架固定连接,其上设置有与所述第一钢构件的接触面,且其上设置有与所述第二钢构件的接触面,且其上设置有抵触于第一钢结构件和第二钢结构件连接处的抵触维持部。维持定位架是直接与两钢构件接触的部件,其一体化设计使得其能够同时接触两个钢构件,并依靠抵触维持部在连接处提供支撑和限位,有效防止焊接过程中两构件相对位置的变动。可拆卸模组的设计则方便了更换和维护。
64、其二,所述维持单元包括:
65、维持基架,其通过拆卸模组固定安装于所述维持滑架上;
66、第一维持架,其一端处与所述维持基架转动连接,且其另一端处设置有与所述第一钢构件配合的第一角度模组;
67、第二维持架,其一端处与所述维持基架转动连接,且其另一端处设置有与所述第二钢构件配合的第二角度模组;
68、以及维持模组,安装于第一维持架和第二维持架之间,且作为维持第一维持架或第二维持架之间角度的维持部件。
69、本发明通过吊索翻转机构实现对第一钢构件的大范围、多角度精确翻转,辅以辅助调整机构中的精细调姿组件,能够对第一钢构件与第二钢构件的相对位置进行水平、垂直或倾斜方向上的多自由度微小调整,从而解决了异形构件因形状复杂导致难以精准定位的问题,实现了焊接前的毫秒级甚至微米级精准对接,极大地提高了焊接质量和成品合格率。
70、本发明的辅助调整机构中的姿态维持组件,特别是其提供的多种可替换维持单元结构,能够与第一钢构件和第二钢构件的外表面进行紧密接触,并在焊接操作过程中提供持续、稳定的限位支撑。这有效抵抗了焊接热输入引起的构件变形、重力下垂以及外部扰动等因素,确保了在整个焊接过程中两钢构件的相对姿态始终保持不变,避免了焊缝错位和应力集中,保障了焊接连接的可靠性。
71、本发明中的气囊挤压单元实现了对钢构件的快速可靠夹紧,减少了人工干预。柔性托举组件在翻转过程中对易变形构件提供柔性支撑,有效避免了构件损伤和安全风险。整个翻转和对接过程可编程控制,减少了传统人工操作的复杂性、重复性和危险性,显著提升了异形钢构件的焊接准备效率,缩短了整体生产周期。
72、本发明中的构件承载机构以及辅助调整机构中维持单元的可替换设计,使得本装置能够灵活适应不同尺寸、不同形状和重量的异形钢构件。特别是柔性托举布能够更好地贴合不规则表面,避免对工件造成损伤。这种设计使其通用性强,应用范围广,能够满足多品种、小批量的异形钢构件焊接需求。