一种预埋支腿用自动焊接工作设备及工作方法与流程

1.本发明涉及机械焊接领域，尤其是一种预埋支腿用自动焊接工作设备及工作方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.塔式起重机(tower crane)简称塔机，亦称塔吊，塔机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机，作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。
4.目前，塔机要安装在混凝土基础上面，通过混凝土基础对塔机的底部进行固定，一般分为预埋螺栓式和预埋支腿式固定方式，而作为大型塔机鱼尾板式塔身的安装大多采用预埋支腿式，预埋支腿一般由内外鱼尾板、主肢角钢、主板、各类筋板等焊接而成，目前均是人工进行焊接，发明人发现，因预埋支腿的各板材厚度都比较厚，且预埋支腿的焊脚大、焊缝要求严、焊接工作量大，人工焊接劳动强度大、受人工技能水平高低影响，焊接质量不稳定，从而影响整机稳定，作为塔机的安全之本，预埋支腿的制作质量显得尤为重要。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种预埋支腿用自动焊接工作设备，具有结构简单、设计合理、可靠性高、安全性能高、使用寿命长的特点。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.一种预埋支腿用自动焊接工作设备，包括横跨凹坑设置的龙门架，龙门架安装焊接机器人，龙门架包括立柱和第一梁，第一梁通过立柱支撑，第一梁下方设置活动工作台，活动工作台通过凹坑内部的底架进行支撑，且活动工作台能够实现旋转和倾斜运动以带动预埋支腿的主板实现旋转和倾斜。
8.上述的工作设备，龙门架架设于活动工作台的上方，通过凹坑设置底架，由底架支撑活动工作台，活动工作台可带动焊接对象即预埋支腿实现旋转和倾斜运动，以此配合焊接机器人的焊接工作，整体结构设置合理且简单，能够实现对预埋支腿的自动焊接(除去焊接对象的安装)，安全性高。
9.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，所述活动工作台包括平台和支撑底座，平台与所述的底架活动连接，为平台的倾斜设置做准备，支撑底座的一端同平台连接，另一端通过旋转部件与所述预埋支腿的主板可拆卸连接，预埋支腿的主板同平台相垂直，通过旋转部件，带动预埋支腿的部件实现旋转运动，利于焊接的顺利进行。
10.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，所述旋转部件为变位机，变位机的法兰端同焊接对象可拆卸连接；
11.或者，在另一些方案中，所述旋转部件包括旋转动力源，旋转动力源同旋转座连
接，旋转座同预埋支腿可拆卸连接。
12.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，所述底架包括多排支撑柱，一排的第一支撑柱的一端固定于所述凹坑内，另一端同所述活动工作台活动连接；另一排的第二支撑柱的一端固定于凹坑内，另一端能够同平台接触；在平台水平设置时，两排的支撑柱分别支撑平台下表面的两侧，第二支撑柱同平台接触并不连接，同样是为了平台能够倾斜设置做准备。
13.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，还包括倾斜设置的斜向推动杆，斜向推动杆的固定端同所述的底架固连，活动端同所述的活动工作台连接，因第一支撑柱同平台活动连接，在斜向推动杆的设置作用下，可有效推动平台远离支撑底座的一侧。
14.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，所述斜向推动杆的固定端位于所述支撑底座的下方，这样斜向推动杆的活动端位于两排支撑柱之间，保证平台顺利被推动。
15.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，为避免同凹坑发生干涉，所述平台高于所述凹坑的上表面设置，平台同所述的支撑底座相垂直设置。
16.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，所述龙门架包括位于所述凹坑两侧的立柱，通过立柱的顶端支撑所述的第一梁，所述的焊接机器人倒挂于第一梁，且焊接机器人的机器人电控机构安装于第一梁。
17.如上所述的一种预埋支腿用自动焊接工作设备，还包括控制器，控制器同所述的焊接机器人单独连接，控制器还同旋转部件、斜向推动杆分别单独连接，由控制器实现对设备的统一控制。
18.第二方面，本发明还提供了一种预埋支腿用自动焊接工作设备的工作方法，包括如下内容：
19.在预埋支腿的主板同鱼尾板进行点焊定位后，通过活动工作台安装预埋支腿的主板；
20.由焊接机器人对预埋支腿的主板和鱼尾板进行焊接；
21.在鱼尾板和主板之间放置筋板，焊接机器人对筋板和鱼尾板进行焊接，活动工作台带动主板转动设定角度后，再放置和焊接下一筋板，重复多次，直至筋板和鱼尾板焊接完成；
22.活动工作台倾斜设置，由焊接机器人对筋板和主板进行焊接，活动工作台带动主板转动设定角度后，再焊接下一筋板，重复多次，直至筋板和主板焊接完成。
23.第三方面，本发明还公开了一种自动焊接工作设备，包括横跨凹坑设置的龙门架，龙门架安装焊接机器人，龙门架包括立柱和第一梁，第一梁通过立柱支撑，第一梁下方设置活动工作台，活动工作台通过凹坑内部的底架进行支撑，且活动工作台能够实现旋转和倾斜运动以带动焊接对象实现旋转和倾斜。
24.上述本发明的有益效果如下：
25.1)本发明通过整个设备的设置，龙门架架设于活动工作台的上方，通过凹坑设置底架，由底架支撑活动工作台，活动工作台可带动焊接对象即预埋支腿实现旋转和倾斜运动，以此配合焊接机器人的焊接工作，整体结构设置合理且简单，能够实现对预埋支腿的自动焊接(除去焊接对象的安装)，焊接质量可靠，均匀性较好，使得预埋支腿设置的安全性较高。
26.2)本发明通过凹坑的设置，通过凹坑可有效设置底架，凹坑的设置，不仅方便龙门架的安装，而且使得整体结构空间设置较为合理。
27.3)本发明通过活动工作台的支撑底座可带动焊接对象实现旋转，满足焊接机器人对各筋板和鱼尾板的角度焊接；活动工作台的平台可带动焊接对象实现倾斜，满足鱼尾板的底板与筋板焊接要求。
28.4)本发明整体结构简单，设计合理、可靠性高、安全性能高、使用寿命长，工作人员只需安装拆卸预埋支腿即可，整个预埋支腿的焊接、变位全部自动完成，充分降低人工作业量，保证预埋支腿的焊接质量。
附图说明
29.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
30.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种预埋支腿用自动焊接工作设备的主视图。
31.图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种预埋支腿用自动焊接工作设备的侧视图。
32.图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种预埋支腿用自动焊接工作设备为满足v型焊缝焊接时变位示意图。
33.图4是本发明根据一个或多个实施方式的预埋支腿的示意图。
34.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
35.其中：1.龙门架，1
‑
1.立柱，1
‑
2.第一梁，2.机器人电控机构，3.焊接机器人，4.变位机，5.固定螺栓，6.预埋支腿，6
‑
1.主板，6
‑
2.筋板，6
‑
3.鱼尾板，7.活动工作台，7
‑
1.平台，7
‑
2.支撑底座，8.底架，9.斜向推动杆，10.销轴。
具体实施方式
36.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
38.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在预埋支腿焊接工作量大、焊接质量差的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种预埋支腿用自动焊接工作设备及工作方法。
39.实施例一
40.本发明的一种典型的实施方式中，参考图1和图2所示，一种预埋支腿用自动焊接工作设备，包括横跨凹坑设置的龙门架1，龙门架1设置焊接机器人，龙门架1包括立柱1
‑
1和第一梁1
‑
2，第一梁1
‑
2通过立柱1
‑
1支撑，第一梁1
‑
2下方设置活动工作台7，活动工作台7通
过凹坑内部的底架进行支撑，且活动工作台7能够实现旋转和倾斜运动，活动工作台7用于固定焊接对象，焊接对象指的是预埋支腿6。
41.龙门架1由板材焊接而成，龙门架1包括位于凹坑两侧的立柱1
‑
1，立柱1
‑
1竖直设置，两侧的立柱1
‑
1之间间隔设定距离设置，立柱1
‑
1的底部被固定，可固定于地面或混凝土表面，具体在一些示例中，龙门架1两侧的底部可通过膨胀螺栓固定于混凝土表面上。
42.龙门架1中通过两侧的立柱1
‑
1支撑第一梁1
‑
2，在一些示例中，第一梁1
‑
2水平设置，通过第一梁1
‑
2安装有焊接机器人3，焊接机器人3倒挂安装于第一梁，即焊接机器人的工作端位于第一梁的下方。
43.可以理解地是，通过第一梁1
‑
2还固定有机器人电控机构2以及焊接电源，机器人电控机构2同焊接机器人连接用于对焊接机器人进行控制，焊接电源用于向焊接机器人和机器人电控机构进行供电，而且为方便检查和维修，机器人电控机构2以及焊接电源固定于第一梁的下方，即机器人电控机构2以及焊接电源同焊接机器人上下设置。
44.其中，可以理解地是，焊接机器人为现有技术，焊接机器人的焊接端能够位于活动工作台7的上方。
45.而且为了工作人员在龙门架第一梁处对机器人电控机构和焊接电源进行检查和维护，第一梁上表面固定有保护框。
46.另外，为了方便对焊接机器人、机器人电控机构2以及焊接电源等的检查和维修，在一些示例中，其中一侧立柱的侧部设置方便工作人员爬行的u型台阶，u型台阶可通过钢筋设置。
47.进一步地，活动工作台7包括平台，平台7
‑
1上表面设置支撑底座7
‑
2，支撑底座7
‑
2同焊接对象可拆卸连接，平台7
‑
1位于凹坑的上方，凹坑内设置底架8，底架8包括至少两排支撑柱，相邻两排支撑柱之间间隔设定距离设置，当设置两排支撑柱时，一排的第一支撑柱同平台的下表面铰接连接，具体可通过销轴10实现连接，另一排的第二支撑柱同平台的下表面能够接触设置，以在平台水平设置时，对平台进行支撑；当然了，每一支撑柱的底端均稳定固定于凹坑的底面。
48.其中，第一支撑柱位于支撑底座7
‑
2的下方；每一排可设置一根或多根支撑柱。
49.容易理解地是，凹坑可采用开挖而成，或者通过修建混凝土墩，混凝土墩之间间隔设定距离以在两混凝土墩之间形成凹坑；凹坑横向截面可为矩形或者圆形，或者凹坑其中的两侧设置混凝土墩，另两侧中空设置，便于对活动工作台的检查和维护工作。
50.常态下，平台7
‑
1高于凹坑上表面设置，平台7
‑
1可为矩形件，平台的长度大于等于凹坑的长度，平台7
‑
1的宽度大于凹坑的宽度；或者，平台的宽度大于凹坑的内径，而且平台端部同其距离较近的一侧立柱之间有设定的距离。
51.当然，平台7
‑
1还可为圆形件，平台7
‑
1的直径大于凹坑的长度或大于凹坑的内径。
52.本实施例中，为了能够带动焊接对象实现可旋转，支撑底座7
‑
2远离平台7
‑
1的一端设置变位机4，变位机4具有法兰端，焊接对象预埋支腿6通过固定螺栓5和螺母同变位机的法兰端可拆卸连接，由变位机4带动焊接对象即预埋支腿6做360度旋转，满足焊接机器人3对各筋板和鱼尾板的角度焊接。
53.通过变位机4来安装焊接对象的方案，焊接对象同支撑底座7
‑
2相垂直设置，且焊接对象预埋支腿6的主板同平台7
‑
1是相垂直的，焊接对象同平台是相互平行的，这样的设
计方案有利于节约整个设备的安装空间，也便于焊接机器人的操作。
54.变位机4是专用焊接辅助设备，为现有技术，适用于回转工作的焊接变位，变位机能够实现翻转和回转，更加方便对焊接对象的焊接。
55.或者，在一些示例中，支撑底座7
‑
2设置旋转部件，旋转部件同旋转座连接，旋转座同焊接对象可拆卸连接，具体可通过螺栓螺母连接；焊接对象可拆卸安装于支撑底座的侧部，即焊接对象同支撑底座垂直，旋转部件带动旋转座转动，进而带动焊接对象的旋转。
56.具体地，旋转部件可为旋转电机或其他的旋转动力源，通过旋转部件，带动焊接对象实现旋转，具体能够实现360
°
的旋转。
57.为了进一步实现平台7
‑
1可倾斜设置，参考图3所示，底架8中的一侧支撑柱同平台下7
‑
1表面设置斜向推动杆9，具体地，第一支撑柱底侧同伸出板连接，伸出板同斜向推动杆9的固定端连接，斜向推动杆9的固定端靠近第一支撑柱的底端设置，斜向推动杆9的活动端同平台的中段连接，因第一支撑柱同平台铰接连接，这样在斜向推动杆9的活动端伸出时，平台7
‑
1的一侧逐步抬高，使得平台7
‑
1绕销轴10转动设定角度后，实现平台7
‑
1倾斜设置。
58.容易理解地是，斜向推动杆9可为直线推动气缸，当鱼尾板的主板与筋板焊接时，通过斜向推动杆活动端推出，可推动平台倾斜设置，使得支撑底座安装的焊接对象倾斜，使筋板与主板处于v型焊缝角度，焊接机器人3带动焊枪工作，直至整个工件完全焊接完成。
59.考虑到支撑底座7
‑
2顶端在平台旋转后，可能同龙门架的立柱发生干涉，因此支撑底座7
‑
2同龙门架的立柱1
‑
1是错位设置的。
60.另外，还包括控制柱，控制柱内设置控制器，控制器同机器人电控机构、变位机或旋转部件、斜向推动杆分别单独连接，控制柱可设于龙门架的侧部，或者安装于龙门架的立柱1
‑
1，控制器具有控制按钮，控制按钮位于控制柱外侧，且同控制器连接，由控制器统一对设备进行控制。
61.一种预埋支腿用自动焊接工作设备的工作方法，参考图4所示，包括如下内容：
62.在预埋支腿的主板6
‑
1同鱼尾板6
‑
3进行点焊定位后，在活动工作台的变位机或支撑底座安装焊接对象的主板；
63.焊接机器人对主板6
‑
1和鱼尾板6
‑
3进行焊接；
64.在鱼尾板6
‑
3和主板6
‑
1之间放置筋板6
‑
2，焊接机器人对筋板和鱼尾板进行焊接，变位机带动主板转动设定角度后，再放置和焊接下一筋板，重复多次，直至筋板和鱼尾板焊接完成；
65.斜向推动杆的活动端推出，使得平台倾斜设置，由焊接机器人对筋板和主板进行焊接，变位机带动主板转动设定角度后，再焊接下一筋板，重复多次，直至筋板和主板焊接完成。
66.焊接完成后，可由人工通过扳手解除预埋支腿同活动工作台的连接。
67.其中，预埋支腿的主板与鱼尾板的点焊定位是由人工焊接完成的，点焊接完成后，再将主板同活动工作台连接。
68.实施例二
69.本实施例公开了一种自动焊接工作设备，包括横跨凹坑设置的龙门架，龙门架安装焊接机器人，龙门架包括立柱和第一梁，第一梁通过立柱支撑，第一梁下方设置活动工作台，活动工作台通过凹坑内部的底架进行支撑，且活动工作台能够实现旋转和倾斜运动以
带动焊接对象实现旋转和倾斜。
70.龙门架、活动工作台等相关内容具体参见实施例一。
71.需要说明地是，本发明提供的设备，不仅可用于焊接对象预埋支腿6的自动焊接，还可用于其他同类型部件的焊接工作。
72.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。