一种钢结构异形曲面焊接设备的制作方法

1.本发明涉及焊接领域，具体是一种钢结构异形曲面焊接设备。


背景技术：

2.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，结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱和钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆和超高层等领域，根据建筑形状的不同，在实际使用过程中会出现一些异形曲面的钢结构，由于普通的连接件无法适配异形曲面的连接固定，为了实现钢结构异形曲面的连接稳定，通常采用焊接的方式。
3.当前针对钢结构异形曲面的焊接，往往是分别夹持各个钢结构的组件进行曲面焊接，因为异形机构形状不规则，往往需要频繁的更换不同型号大小的夹持工装，造成焊接的效率低，且夹持工装本身的调节范围小，往往完全依赖于焊接机构的调节，造成焊接空间要求大，无法同时进行多级多维度的调节。
4.本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，为此，提出一种钢结构异形曲面焊接设备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种钢结构异形曲面焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构异形曲面焊接设备，包括支撑安装板，支撑安装板的一侧设置有若干支撑垫脚，支撑安装板的另一侧两端分别设置有支撑安装架和斜安装架组，包括：夹持辅助变位机构，设置在支撑安装架的外端，包括立体变位模块和夹持变位模块，用于钢结构的夹持和变位调节；s型调距变位焊接机构，设置在斜安装架组的外端，包括s型调距模块和变位焊接模块，用于钢结构异形曲面的焊接。
7.作为本发明进一步的方案：所述立体变位模块包括支撑安装架外端设置的支撑安装柱，支撑安装柱的外端正对设置有转动安装架，转动安装架的一端设置有转动齿板，转动齿板与支撑安装柱转动连接，支撑安装柱一侧设置有若干摆动驱动齿轮，摆动驱动齿轮与转动齿板啮合配合。
8.作为本发明进一步的方案：所述转动安装架的一侧设置有限位转轴，配合限位转轴设置有限位转动套，限位转动套的外侧设置有转动齿环，转动安装架配合转动齿环啮合设置有转动驱动齿轮，限位转动套的一端设置有摆动安装架，所述限位转动套的内壁设置有导电环，限位转轴的外侧配合导电环设置有导电槽。
9.作为本发明进一步的方案：所述夹持变位模块包括转动安装环，摆动安装架的外端对称设置有传动安装罩，传动安装罩的内部设置有转向齿轮，转向齿轮的一侧设置有转轴，转轴的外端穿过摆动安装架与转动安装环连接，所述传动安装罩的内部设置有若干个
偏转驱动齿轮，偏转驱动齿轮与转向齿轮啮合配合，转动安装环与摆动安装架质检连接设置有伸缩导线。
10.作为本发明进一步的方案：所述转动安装环的内侧设置有限位转动槽，限位转动槽内设置有若干限位转动滑块，限位转动滑块均向转动安装环内侧伸出设置有变位安装架，转动安装环的内侧设置有内齿环，变位安装架的两侧配合内齿环均啮合设置有变位驱动齿轮，变位安装架的外端设置有驱动伸缩柱，驱动伸缩柱的外端设置有同步安装板，同步安装板上阵列设置有若干导柱，所述导柱贯穿同步安装板，导柱的一端设置有限位片，限位片和同步安装板之间的导柱上套设有复位弹簧，复位弹簧的两端分别和限位片、同步安装板连接，导柱的另一端设置有橡胶块。
11.作为本发明进一步的方案：所述s型调距模块包括斜安装架组外端设置的s型导板，s型导板两侧对称设置有s型导柱，s型导柱一侧的s型导板上设置有s型导电槽，配合s型导板设置有调距变位架，调距变位架的一端配合s型导柱两侧设置有若干驱动导轮，调距变位架配合s型导电槽设置有滑动导电柱，s型导板的一端与支撑安装板连接，s型导板的另一端设置有限位板。
12.作为本发明再进一步的方案：所述变位焊接模块包括调距变位架外端串连设置的若干变位驱动转轴和摆动连杆，末端的摆动连杆外端通过变位驱动转轴设置有作业转动杆，作业转动杆上通过变位驱动转轴设置有换向转动架，换向转动架的外端设置有焊接组件。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够对异形曲面焊接需求的钢结构进行组合型的稳定夹持，使得设备能够适应复杂异形曲面钢结构的焊接作业，且夹持的稳定性好；能够利用s型滑动变位的结构，同时实现高度、间距、角度的初步调节，配合多角度的立体调节，能够单次夹持完成尽可能多异形曲面的焊接作业。
附图说明
14.图1为一种钢结构异形曲面焊接设备的结构示意图。
15.图2为图1中a处的放大示意图。
16.图3为图1中b处的放大示意图。
17.图4为图1中c处的放大示意图。
18.图5为一种钢结构异形曲面焊接设备中夹持变位模块的结构示意图。
19.图6为图5中d处的放大示意图。
20.图7为一种钢结构异形曲面焊接设备中夹持变位模块的立体示意图。
21.1-支撑安装板、2-支撑垫脚、3-支撑安装架、4-支撑安装柱、5-摆动安装架、6-伸缩导线、7-转动安装环、8-变位驱动转轴、9-摆动连杆、10-限位板、11-s型导板、12-斜安装架组、13-摆动驱动齿轮、14-转动齿板、15-转动安装架、16-限位转轴、17-导电槽、18-导电环、19-限位转动套、20-转动驱动齿轮、21-作业转动杆、22-换向转动架、23-焊接组件、24-偏转驱动齿轮、25-转向齿轮、26-传动安装罩、27-调距变位架、28-s型导柱、29-s型导电槽、30-驱动导轮、31-滑动导电柱、32-变位安装架、33-变位驱动齿轮、34-限位转动滑块、35-滑动导电槽、36-滑动导电块、37-限位转动槽、38-驱动伸缩柱、39-复位弹簧、40-同步安装板、
41-导柱、42-橡胶块、43-转动齿环、44-内齿环、45-限位片。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
24.实施例一，请参阅图1～图7，本发明实施例中，一种钢结构异形曲面焊接设备，包括支撑安装板1，支撑安装板1的一侧设置有若干支撑垫脚2，支撑安装板1的另一侧两端分别设置有支撑安装架3和斜安装架组12，包括：夹持辅助变位机构，设置在支撑安装架3的外端，包括立体变位模块和夹持变位模块，用于钢结构的夹持和变位调节；s型调距变位焊接机构，设置在斜安装架组12的外端，包括s型调距模块和变位焊接模块，用于钢结构异形曲面的焊接。
25.外部的吊装设备将带有异形曲面的钢结构移动到变位夹持模块处进行夹持，随后通过立体变位模块的立体调节，对钢结构的空间位置进行初步的调节，随后通过s型调距模块进行初步的高度和角度的调节，随后通过变位焊接模块进行焊接角度的调节，最终实现钢结构异形曲面的焊接。
26.实施例二，在实施例一的基础上，请参阅图1、图2、图3、图5、图6、图7，本发明实施例中，所述立体变位模块包括支撑安装架3外端设置的支撑安装柱4，支撑安装柱4的外端正对设置有转动安装架15，转动安装架15的一端设置有转动齿板14，转动齿板14与支撑安装柱4转动连接，支撑安装柱4一侧设置有若干摆动驱动齿轮13，摆动驱动齿轮13与转动齿板14啮合配合，所述转动安装架15的一侧设置有限位转轴16，配合限位转轴16设置有限位转动套19，限位转动套19的外侧设置有转动齿环43，转动安装架15配合转动齿环43啮合设置有转动驱动齿轮20，限位转动套19的一端设置有摆动安装架5，所述限位转动套19的内壁设置有导电环18，限位转轴16的外侧配合导电环18设置有导电槽17。
27.所述夹持变位模块包括转动安装环7，摆动安装架5的外端对称设置有传动安装罩26，传动安装罩26的内部设置有转向齿轮25，转向齿轮25的一侧设置有转轴，转轴的外端穿过摆动安装架5与转动安装环7连接，所述传动安装罩26的内部设置有若干个偏转驱动齿轮24，偏转驱动齿轮24与转向齿轮25啮合配合，转动安装环7与摆动安装架5质检连接设置有伸缩导线6，所述转动安装环7的内侧设置有限位转动槽37，限位转动槽37内设置有若干限位转动滑块34，限位转动槽37的内侧设置有滑动导电槽35，限位转动滑块34配合滑动导电槽35设置有滑动导电块36，限位转动滑块34均向转动安装环7内侧伸出设置有变位安装架32，转动安装环7的内侧设置有内齿环44，变位安装架32的两侧配合内齿环44均啮合设置有变位驱动齿轮33，变位安装架32的外端设置有驱动伸缩柱38，驱动伸缩柱38的外端设置有同步安装板40，同步安装板40上阵列设置有若干导柱41，所述导柱41贯穿同步安装板40，导柱41的一端设置有限位片45，限位片45和同步安装板40之间的导柱41上套设有复位弹簧
39，复位弹簧39的两端分别和限位片45、同步安装板40连接，导柱41的另一端设置有橡胶块42。
28.通过外部的吊装设备将需要焊接的钢结构按照异形曲面的对接结构放置在转动安装环7内，通过变位驱动齿轮33和内齿环44啮合，使得变位安装架32在限位转动滑块34和限位转动槽37的配合下实现稳定的转动变位，连同其上的驱动伸缩柱38和同步安装板40进行转动变位，再通过驱动伸缩柱38的伸缩调节，控制导柱41上的橡胶块42与钢结构的间距，需要夹持时，导柱41受力导向运动产生一定位移，并在复位弹簧39的作用下实现挤压固定，若干组导柱41的弹性固定，能够良好的贴合钢结构的非焊接面，并提供良好的夹持稳定性；随后根据需求，在转动齿板14和摆动驱动齿轮13啮合下，实现转动安装架15和摆动安装架5转向，同时还可以通过转动驱动齿轮20和转动齿环43啮合传动，使得限位转动套19配合限位转轴16轴向旋转，还可以通过偏转驱动齿轮24和转向齿轮25啮合传动，使得转动安装环7进行旋转，从而实现转动安装环7及其上的钢结构进行多自由度的立体空间变位，导电环18和导电槽17能保证弧形移动中的连续供电。
29.实施例三，在实施例一的基础上，请参阅图1、图3、图4，本发明实施例中，所述s型调距模块包括斜安装架组12外端设置的s型导板11，s型导板11两侧对称设置有s型导柱28，s型导柱28一侧的s型导板11上设置有s型导电槽29，配合s型导板11设置有调距变位架27，调距变位架27的一端配合s型导柱28两侧设置有若干驱动导轮30，调距变位架27配合s型导电槽29设置有滑动导电柱31，s型导板11的一端与支撑安装板1连接，s型导板11的另一端设置有限位板10。
30.所述变位焊接模块包括调距变位架27外端串连设置的若干变位驱动转轴8和摆动连杆9，末端的摆动连杆9外端通过变位驱动转轴8设置有作业转动杆21，作业转动杆21上通过变位驱动转轴8设置有换向转动架22，换向转动架22的外端设置有焊接组件23，变位驱动转轴8、摆动连杆9、换向转动架22和焊接组件23电性连接。
31.调距变位架27通过驱动导轮30配合s型导柱28进行移动变位，随着s型导柱28的柜机进行高度和间距的调节，此时调距变位架27上的滑动导电柱31配合s型导电槽29进行滑动耦合供电，保障了调距变位架27移动中的稳定供电；同时变位驱动转轴8配合摆动连杆9进行多连杆转动，改变焊接组件23的高度和离钢结构焊接作业面的间距，再通过换向转动架22改变焊接组件23的焊接角度，使其能够在异形曲面的上进行焊接作业。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种钢结构异形曲面焊接设备，包括支撑安装板，支撑安装板的一侧设置有若干支撑垫脚，支撑安装板的另一侧两端分别设置有支撑安装架和斜安装架组，其特征在于，包括：夹持辅助变位机构，设置在支撑安装架的外端，包括立体变位模块和夹持变位模块，用于钢结构的夹持和变位调节；s型调距变位焊接机构，设置在斜安装架组的外端，包括s型调距模块和变位焊接模块，用于钢结构异形曲面的焊接。2.根据权利要求1所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述立体变位模块包括支撑安装架外端设置的支撑安装柱，支撑安装柱的外端正对设置有转动安装架，转动安装架的一端设置有转动齿板，转动齿板与支撑安装柱转动连接，支撑安装柱一侧设置有若干摆动驱动齿轮，摆动驱动齿轮与转动齿板啮合配合。3.根据权利要求2所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述转动安装架的一侧设置有限位转轴，配合限位转轴设置有限位转动套，限位转动套的外侧设置有转动齿环，转动安装架配合转动齿环啮合设置有转动驱动齿轮，限位转动套的一端设置有摆动安装架。4.根据权利要求3所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述限位转动套的内壁设置有导电环，限位转轴的外侧配合导电环设置有导电槽。5.根据权利要求3所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述夹持变位模块包括转动安装环，摆动安装架的外端对称设置有传动安装罩，传动安装罩的内部设置有转向齿轮，转向齿轮的一侧设置有转轴，转轴的外端穿过摆动安装架与转动安装环连接。6.根据权利要求5所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述传动安装罩的内部设置有若干个偏转驱动齿轮，偏转驱动齿轮与转向齿轮啮合配合，转动安装环与摆动安装架质检连接设置有伸缩导线。7.根据权利要求6所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述转动安装环的内侧设置有限位转动槽，限位转动槽内设置有若干限位转动滑块，限位转动滑块均向转动安装环内侧伸出设置有变位安装架，转动安装环的内侧设置有内齿环，变位安装架的两侧配合内齿环均啮合设置有变位驱动齿轮，变位安装架的外端设置有驱动伸缩柱，驱动伸缩柱的外端设置有同步安装板，同步安装板上阵列设置有若干导柱。8.根据权利要求7所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述导柱贯穿同步安装板，导柱的一端设置有限位片，限位片和同步安装板之间的导柱上套设有复位弹簧，复位弹簧的两端分别和限位片、同步安装板连接，导柱的另一端设置有橡胶块。9.根据权利要求1所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述s型调距模块包括斜安装架组外端设置的s型导板，s型导板两侧对称设置有s型导柱，s型导柱一侧的s型导板上设置有s型导电槽，配合s型导板设置有调距变位架，调距变位架的一端配合s型导柱两侧设置有若干驱动导轮，调距变位架配合s型导电槽设置有滑动导电柱，s型导板的一端与支撑安装板连接，s型导板的另一端设置有限位板。10.根据权利要求9所述的一种钢结构异形曲面焊接设备，其特征在于，所述变位焊接模块包括调距变位架外端串连设置的若干变位驱动转轴和摆动连杆，末端的摆动连杆外端通过变位驱动转轴设置有作业转动杆，作业转动杆上通过变位驱动转轴设置有换向转动
架，换向转动架的外端设置有焊接组件。

技术总结
本发明涉及焊接领域，具体是一种钢结构异形曲面焊接设备，包括支撑安装板，支撑安装板的一侧设置有若干支撑垫脚，支撑安装板的另一侧两端分别设置有支撑安装架和斜安装架组，包括：夹持辅助变位机构，设置在支撑安装架的外端，包括立体变位模块和夹持变位模块，用于钢结构的夹持和变位调节；S型调距变位焊接机构，设置在斜安装架组的外端，包括S型调距模块和变位焊接模块，用于钢结构异形曲面的焊接，能够对异形曲面焊接需求的钢结构进行组合型的稳定夹持，使得设备能够适应复杂异形曲面钢结构的焊接作业；能够利用S型滑动变位的结构，实现高度、间距、角度的初步调节，配合多角度的立体调节，能够单次夹持完成尽可能多异形曲面的焊接作业。焊接作业。焊接作业。


技术研发人员：王伟明 许威威
受保护的技术使用者：海南欣明威投资有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/10/5