[发明专利]一种用于焊接格栅钢架的装置及焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于焊接格栅钢架的装置及焊接方法，属于隧道格栅钢架加工技术领域。该装置包括两工件夹持移动机构，两所述工件夹持移动机构之间设有台座，所述台座上设有避让口，所述避让口的内侧设有支架，所述支架上在台座的上方活动设有焊接结构。在将8字结和主筋焊接在一起的过程中，钢架节段的顶升、下落、翻转和焊接工作均由装置自动完成，焊接效率高，大大降低了工人的劳动强度和电焊弧光对人体的伤害。无论焊接钢架节段的哪个面，钢架节段都是绕其中轴线所确定的圆心转动，有助于提高8字结与主筋焊接的一致性，有助于确保焊接质量，同时还能够降低编程难度。

技术领域

本发明涉及一种用于焊接格栅钢架的装置及焊接方法，属于隧道格栅钢架加工技术领域。

背景技术

格栅钢架作为隧道工程Ⅳ、Ⅴ级围岩初期支护钢支撑的一种，广泛适用于市政、公路、铁路和水利水电工程。格栅钢架的结构形式主要由主筋、8字结、口型筋和接头钢板构成，其中主筋与8字结的焊接是格栅钢架加工的重要工序。

公开号为CN110744219A的中国专利文献，公开了一种格栅钢架快速加工平台及加工方法，采用多个可移动的主筋定位模具对所加工钢架节段进行定位，每个主筋定位模具上的主筋定位机构均能根据所加工钢架节段的宽度和厚度进行调整，能满足不同长度、不同半径、不同厚度和不同宽度的钢架节段加工需求。

但是，该加工方法采用纯手工将八字筋与主筋焊接在一起，且焊接过程中需要人工翻转钢架节段，以方便对钢架节段的不同面进行焊接，存在焊接效率低、焊接一致性差、劳动强度大和电焊弧光对人体伤害大的不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于焊接格栅钢架的装置及焊接方法。

本发明通过以下技术方案得以实现：

本发明提供的一种用于焊接格栅钢架的装置，包括两工件夹持移动机构，两所述工件夹持移动机构之间设有台座，所述台座上设有避让口，所述避让口的内侧设有支架，所述支架上在台座的上方活动设有焊接结构。

所述工件夹持移动机构为悬臂机械手。

所述支架包括圆弧形工作盘，圆弧形工作盘的两端均设有立柱，圆弧形工作盘上并排设有弧形齿条和两弧形导轨。

所述圆弧形工作盘两端的立柱之间滑动连接有横梁，横梁的底部设有升降驱动组件。

所述升降驱动组件为电缸A，横梁上活动连接有滚轮。

所述焊接结构包括两焊接部件，焊接部件包括底板、伺服电机A和焊枪，底板的一侧通过弧形滑块与两弧形导轨连接，伺服电机A安装在底板上，伺服电机A的输出轴上安装有齿轮，齿轮与弧形齿条啮合，焊枪通过伸缩驱动组件安装在底板上。

所述焊枪的中轴线过圆弧形工作盘的圆心，伸缩驱动组件为电缸B。

还包括控制器，控制器与悬臂机械手、电缸A、伺服电机A和电缸B电性连接。

一种用于焊接格栅钢架的装置的焊接方法，所述焊接方法包括以下主要步骤：

A、定位主筋和8字结的位置，将8字结与主筋绑扎固定或点焊固定在一起，得到钢架节段；

B、将钢架节段穿过支架并放置到台座上，通过两悬臂机械手分别抓住钢架节段的两端，并同时通过电缸A顶升钢架节段至设定高度；

C、控制伺服电机A和电缸B调整焊枪的位置，焊枪开始焊接工作，同时控制两悬臂机械手使钢架节段从一端向另一端移动；

D、当钢架节段一面的焊缝全部焊接完成后，两悬臂机械手配合翻转钢架节段，使另一待焊接面面向焊枪；

E、重复步骤C和步骤D，直至钢架节段四个侧面上的焊缝全部焊接完成；