[发明专利]一种六角牛腿口钢节点焊接的上料方法

说明书

本发明公开了一种六角牛腿口钢节点焊接的上料装置及其上料方法。在加工六角牛腿口钢节点的基础体时，人工定位侧板组位置难度较大。本发明一种六角牛腿口钢节点焊接的上料装置，包括外框架、驱动机构、夹持机构、置物台和工作平台。驱动机构包括第一横移组件、第二横移组件、竖移组件和两轴转动组件。夹持机构包括摄像头、靠山板、吸附电磁铁组、电磁铁固定架和辅助支撑片。工作平台包括工作底架、回转盘和第六驱动件。回转盘的顶面上固定有两根定位销钉。置物台包括置物底架、回转板和第七驱动件。本发明实现了六角牛腿口钢节点的自动夹持及上料的功能，大大缩短了六角牛腿口钢节点的生产时间。

技术领域

本发明属于钢结构生产技术领域，具体涉及一种六角牛腿口钢节点焊接的上料方法。

背景技术

从19世纪的工业革命以来，钢结构已经在桥梁、体育馆、剧院、展览馆、礼堂、航站楼等大跨度建筑物上广泛使用。具有重量轻、高强度、抗震好、工期短、截面小、净空大、造型美观、经济环保、可回收等优点。而在钢结构建筑结构中，钢结构节点是非常重要的部件。它在钢结构建筑中起着固定钢梁接头和承载重量等重要作用。在钢节点的焊接加工中，传统人工手动定位、焊接，精度低，效率不高，所以采用自动化的焊接装配方法是必然的发展趋势。

六角牛腿口钢节点(如图2所示)在钢结构工程中应用广泛，其由两块一样的六角钢板、两块肋板、侧板组和小板块构成。其中侧板组与六角钢板是构成节点整体形状的基础体，称作六角牛腿口钢节点的基础体(如图1所示)。侧板组由两块一样的母板和四个副板组构成。副板组均包括构成同一矩形口两块四边形板。所有四边形板形状各异。基础体形成了六个矩形口的雏形。而小板块是上下包络各雏形矩形口的板块。在加工基础体时，人工定位侧板组的钢板位置非常麻烦，需要焊上钢筋进行辅助定位，因此，实现六角牛腿口钢节点基础体装配的自动化是解决六角牛腿口钢节点生产效率低的重要办法。

目前，实验阶段的自动装配设备已经研制出来，能够实现对六角牛腿口的节点进行装配。但是，在夹持钢板及其自动上料这一块并没有实现自动化，需要更近一步地研究。而在针对复杂钢节点钢板的自动上料的研究上，最大的难题是需要对不规则的钢板进行精确地夹持，目前从机械结构方面着手的解决方案上并没有找到合适的方法，比如尝试做一些辅助夹具来对钢板进行定位夹持。但是这些辅助夹具对于一些形状、角度比较特殊的钢板成效较差。于是，随着近年来图像识别在各方面的广泛应用，已经形成了非常成熟的技术储备，比如众所周知的人脸识别应用于手机解锁及安全支付。

将图像识别应用于复杂钢节点钢板的自动上料这一块内容尚未发现。经对现有技术的文献检索发现，公开文件“复杂钢结构节点装配方法”(浙江八达建设集团有限公司，2013)针对现有人工装配的不足提出了一种复杂钢节点自动装配的方法，实现了在装配时每块钢板的位姿确立，但实际上并没有实现一体化的自动装配，前期需要人工搬运及钢板上料定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六角牛腿口钢节点焊接的上料方法。

本发明采用的上料装置，包括外框架、驱动机构、夹持机构、置物台和工作平台。所述的驱动机构包括第一横移组件、第二横移组件、竖移组件和两轴转动组件。所述的第一横移组件包括第一滑轨、横滑梁和第一驱动件。第一滑轨固定在外框架上。横滑梁与第一滑轨构成滑动副。横滑梁由第一驱动件驱动。所述的第二横移组件包括横移滑板、第二滑轨和第二驱动件。所述的第二滑轨均与横滑梁固定。横移滑板与第二滑轨构成滑动副。横移滑板由第二驱动件驱动。所述的竖移组件包括竖滑柱、第三滑轨和第三驱动件。所述的第三滑轨与竖滑柱固定。第三滑轨与横移滑板构成滑动副。第三滑轨由第三驱动件驱动。所述的两轴转动组件包括第一固定板、第四驱动件、第二固定板和第五驱动件。所述的第一固定板与竖滑柱的底端固定。第二固定板与第一固定板构成转动副。第二固定板由第四驱动件驱动。