一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备的制作方法

1.本发明涉及钢材加工技术领域，具体是一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备。


背景技术：

2.钢材是能够由钢锭或钢坯通过压力加工制成的具有特定形状、尺寸和性能的金属材料。通过压力加工，使被加工的钢坯或钢锭产生塑性变形，能够制得常用的钢材类型，如钢板。由于压制成型的钢板具有一定的尺寸限制，当需要使用大体量的钢板时则要对钢板进行两两拼合焊接作业，作业流程如下：首先，需要分别对两块钢板进行固定，之后相对移动两块钢板使之对接拼合在一起；接下来进行焊接作业，在对钢板的拼缝一面焊接完成后，需要对钢板进行翻转，之后再对钢板拼缝的另一面进行焊接。进行翻转时，需要对两块钢板同步进行翻转，若是转动不同步，会对钢板的焊接处造成损伤，给焊接质量带来不良影响。此外，在需要对拼其他形状的钢材并进行焊接作业时，也面临同样的困境，即夹持固定后旋转焊接多个拼接面时，无法实现同步旋转调节。
3.为了能够方便地夹持固定钢板进行拼接作业，使得两块钢板能够同步翻转并进行双面焊接作业，提供了一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了能够解决背景技术中提出的问题，提供一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，包括用于带动焊枪进行上下位移的电动推杆，所述电动推杆安装于h形块的外壁，所述焊枪的下方设置有底座，所述底座的一侧固定连接有安装架，所述h形块滑动连接于所述安装架的外壁，所述安装架的外壁安装有第一电机，所述第一电机的输出端连接有贯穿于所述h形块的丝杆，两块钢板通过对接机构进行固定和对接，两块钢板通过翻转机构进行同步翻转。
6.作为本发明再进一步的方案：所述对接机构包括滑槽，所述滑槽开设于所述底座的顶端，所述滑槽的内壁对称滑动连接有第一位移座和第二位移座，所述底座的一端外壁安装有第二电机，所述第二电机的输出端连接有转动杆，所述转动杆贯穿于所述第一位移座和所述第二位移座，所述第一位移座和所述第二位移座的顶端均转动连接有支撑架，所述支撑架的内壁固定连接有两个支撑板，两个所述支撑板之间固定连接有限位柱，所述限位柱的外壁滑动连接有压板，所述压板的内部转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿于一个所述支撑板，所述螺纹杆的一端固定连接有转动块。
7.作为本发明再进一步的方案：所述翻转机构包括环形槽，所述环形槽开设于所述支撑架的两侧外壁，所述第一位移座和所述第二位移座的顶部均固定连接有插入所述环形槽内壁的弧形块，所述第二位移座的外壁安装有第三电机，所述第三电机的输出端连接有
第二转动轴的一端，所述第二转动轴的外壁固定连接有第二直齿轮，所述第二直齿轮与所述支撑架相接触，所述第二转动轴的另一端位于所述第二位移座的外部固定连接有棱柱块。
8.作为本发明再进一步的方案：所述翻转机构还包括有第一直齿轮，所述第一直齿轮转动连接于所述第一位移座的内部并与所述支撑架相接触，所述第一直齿轮的内壁固定连接有第一转动轴，所述第一位移座的内部位于所述第一转动轴的一端开设有圆柱槽，所述圆柱槽延伸至所述第一位移座的外壁，所述圆柱槽的内壁滑动连接有圆柱块，所述圆柱块朝向所述第一位移座外部的一端开设有棱柱形槽，所述圆柱块的外壁两侧固定连接有卡块，所述圆柱槽的内壁开设有供所述卡块插入卡合的卡槽，所述圆柱槽的内壁位于所述卡槽的一端开设有转动槽，所述圆柱槽的内壁位于所述圆柱块的一端滑动连接有推动环，所述推动环与所述圆柱槽之间连接有弹簧，所述第一转动轴的一端固定连接有插入所述圆柱块内的方形杆，所述圆柱块的外壁开设有供所述方形杆插入的活动槽。
9.作为本发明再进一步的方案：所述h形块的外壁开设有通孔，所述通孔的内壁与所述丝杆的外壁相匹配，所述通孔的内壁设置有与所述丝杆相匹配的滚珠。
10.作为本发明再进一步的方案：所述第二位移座和所述第一位移座的底部外壁均与所述滑槽的内壁相贴合，所述第一位移座和所述第二位移座的外壁均开设有螺纹孔，所述转动杆对称开设有两组外螺纹，两组所述外螺纹的方向相反，所述外螺纹与所述螺纹孔相匹配。
11.作为本发明再进一步的方案：所述压板的外壁开设有供所述限位柱进行滑动的限位孔，一个所述支撑板的外壁开设有连接孔，所述连接孔的内壁设置有内螺纹，所述内螺纹与所述螺纹杆相匹配。
12.作为本发明再进一步的方案：所述支撑架的外壁设置有齿槽，所述第二直齿轮和所述第一直齿轮均与所述齿槽相啮合。
13.作为本发明再进一步的方案：所述棱柱块的外壁与所述棱柱形槽的内壁相贴合，所述圆柱块和所述推动环的外壁均与所述圆柱槽的内壁相贴合。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置对接机构和翻转机构，将钢板放置在支撑板和压板之间，压板与支撑板一同对钢板进行夹持固定，钢板在对接前无法进行转动，当第一位移座和第二位移座相接触后，两块钢板完成对接，此时卡块可在转动槽内进行圆周位移，使得钢板可进行翻转，第三电机运转带动两个支撑架同步进行转动，使得两个钢板同步进行转动，便于对两块钢板进行焊接的过程中可同步进行翻转。
15.本装置配合不同形状的压板或夹具后，还能适用于其他异形钢材的对接拼合和同步旋转、多面焊接作业，使用范围更加广泛，适宜在业界推广普及。
附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的h形块的安装结构示意图；图3为本发明的第一位移座、第二位移座与底座的连接结构示意图；图4为本发明的支撑架的结构示意图；
图5为本发明的支撑架与第二位移座的爆炸结构示意图；图6为本发明的支撑架与第二位移座的连接结构示意图；图7为本发明的支撑架与第一位移座的连接结构示意图；图8为本发明的第一位移座与圆柱块的爆炸结构示意图；图9为本发明的第一直齿轮、推动环与圆柱块的安装结构示意图。
17.图中：1、焊枪；2、电动推杆；3、h形块；4、安装架；5、底座；6、第一电机；7、丝杆；8、对接机构；801、第一位移座；802、滑槽；803、第二电机；804、转动杆；805、支撑架；806、支撑板；807、限位柱；808、压板；809、螺纹杆；810、转动块；811、第二位移座；9、翻转机构；901、环形槽；902、弧形块；903、第二直齿轮；904、第三电机；905、第二转动轴；906、棱柱块；907、第一直齿轮；908、第一转动轴；909、圆柱槽；910、圆柱块；911、棱柱形槽；912、卡块；913、转动槽；914、卡槽；915、推动环；916、弹簧；917、方形杆；918、活动槽；10、直条形滑孔。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-图9，本发明实施例中，一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，包括用于带动焊枪1进行上下位移的电动推杆2，电动推杆2安装于h形块3的外壁，焊枪1的下方设置有底座5，底座5的一侧固定连接有倒“l”形的安装架4，h形块3滑动连接于安装架4上端横杆部的直条形滑孔10内。安装架4的上端横杆部外壁安装有第一电机6，第一电机6的输出端连接有贯穿于h形块3的丝杆7，两块钢板通过对接机构8进行固定和对接，两块钢板通过翻转机构9进行同步翻转，h形块3的外壁开设有通孔，通孔的内壁与丝杆7的外壁相匹配，通孔的内壁设置有与丝杆7相匹配的滚珠。
20.在本实施例中：在对焊枪1进行位移时，电动推杆2运转带动焊枪1进行上下的位移，第一电机6运转带动丝杆7进行转动，丝杆7转动带动h形块3沿着直条形滑孔10进行位移，h形块3位移通过电动推杆2带动焊枪1进行水平的位移，从而令焊枪1的焊头位移的同时对钢板进行焊接。
21.请着重参阅图3-图5，对接机构8包括滑槽802，滑槽802开设于底座5的顶端，滑槽802的内壁对称滑动连接有第一位移座801和第二位移座811，底座5的一端外壁安装有第二电机803，第二电机803的输出端连接有转动杆804，转动杆804贯穿于第一位移座801和第二位移座811，第一位移座801和第二位移座811的顶端均转动连接有支撑架805，支撑架805的内壁固定连接有两个支撑板806，两个支撑板806之间固定连接有限位柱807，限位柱807的外壁滑动连接有压板808，压板808的内部转动连接有螺纹杆809，螺纹杆809向上贯穿于一个支撑板806，螺纹杆809向上贯穿出支撑板806的一端固定连接有转动块810。
22.在本实施例中：在对钢板进行固定时，将钢板放置在支撑板806和压板808之间，且分别安装在第一位移座801和第二位移座811上的两块钢板均对齐设置，两块钢板相对的两个端面分别与第一位移座801和第二位移座811相对的两个端面垂直对齐。转动转动块810，转动块810转动带动螺纹杆809进行转动，螺纹杆809转动进行位移，从而带动压板808沿着
限位柱807进行位移，以此实现压板808与支撑板806一同对钢板进行夹持固定。
23.在对两块钢板进行对接时，启动第二电机803，第二电机803运转带动转动杆804进行转动，转动杆804转动带动第一位移座801和第二位移座811相互靠近进行位移，进而通过支撑架805带动两块钢板相互靠近进行位移，当第一位移座801和第二位移座811相接触后，两块钢板完成对接。
24.需要指出的是，压板808的形状可选直板形，用于夹持焊接钢板时使用；当需夹持异形件钢材时，也可将压板808设计为与异形件外表面相互贴合的形状，或在压板808的底部固定形状与钢材外形相吻合的夹具，配合夹持和同步旋转作业使用。
25.请着重参阅图5-图9，翻转机构9包括环形槽901，环形槽901开设于支撑架805的两侧外壁，第一位移座801和第二位移座811的顶部均固定连接有插入环形槽901内壁的弧形块902，第二位移座811的外壁安装有第三电机904，第三电机904的输出端连接有第二转动轴905的一端，第二转动轴905的外壁固定连接有第二直齿轮903，第二直齿轮903与支撑架805相接触，第二转动轴905的另一端位于第二位移座811的外部固定连接有棱柱块906，翻转机构9还包括有第一直齿轮907，第一直齿轮907转动连接于第一位移座801的内部并与支撑架805相接触，第一直齿轮907的内壁固定连接有第一转动轴908，第一位移座801的内部位于第一转动轴908的一端开设有圆柱槽909，圆柱槽909延伸至第一位移座801的外壁，圆柱槽909的内壁滑动连接有圆柱块910，圆柱块910朝向第一位移座801外部的一端开设有棱柱形槽911，圆柱块910的外壁两侧固定连接有卡块912，圆柱槽909的内壁开设有供卡块912插入卡合的卡槽914，圆柱槽909的内壁位于卡槽914的一端开设有环形的转动槽913，圆柱槽909的内壁位于圆柱块910的一端滑动连接有推动环915，推动环915与圆柱槽909之间连接有弹簧916，第一转动轴908的一端固定连接有插入圆柱块910内的方形杆917，圆柱块910的外壁开设有供方形杆917插入的活动槽918。
26.在本实施例中：在第一位移座801和第二位移座811相接触前，卡块912位于卡槽914内，防止圆柱块910发生转动，进而防止第一直齿轮907、第一转动轴908和第一直齿轮907同步进行转动，使得支撑架805和安装在其上的钢板在对接前无法进行转动，避免出现钢板无法对齐的情况。
27.在第一位移座801和第二位移座811进行对接时，棱柱块906朝向圆柱块910进行位移，棱柱块906插入棱柱形槽911，棱柱块906继续位移推动圆柱块910在圆柱槽909内进行滑动，此过程中，卡块912沿着卡槽914朝向转动槽913进行位移，直至卡块912完全进入转动槽913后，第一位移座801和第二位移座811完成对接，此时卡块912可在转动槽913内进行圆周位移，使得圆柱块910可进行转动。
28.在对钢板进行翻转时，启动第三电机904，第三电机904运转带动第二转动轴905进行转动，第二转动轴905转动带动第二直齿轮903和棱柱块906同步进行转动，棱柱块906转动带动圆柱块910进行转动，圆柱块910转动带动方形杆917进行转动，方形杆917转动带动第一转动轴908进行转动，第一转动轴908转动带动第一直齿轮907进行转动，从而使得第一直齿轮907和第二直齿轮903同步进行转动，带动两个支撑架805同步进行转动，以此实现两个钢板同步进行转动。
29.请着重参阅图3-图5，第二位移座811和第一位移座801的底部外壁均与滑槽802的内壁相贴合，第一位移座801和第二位移座811的外壁均开设有螺纹孔，转动杆804对称开设
有两组外螺纹，两组外螺纹的方向相反，外螺纹与螺纹孔相匹配。
30.在本实施例中：在对两块钢板进行对接时，启动第二电机803，第二电机803运转带动转动杆804进行转动，转动杆804转动带动第一位移座801和第二位移座811相互靠近进行位移，进而通过支撑架805带动两块钢板相互靠近进行位移，当第一位移座801和第二位移座811相接触后，两块钢板完成对接。
31.请着重参阅图3－图5，压板808的外壁开设有供限位柱807进行滑动的限位孔，一个支撑板806的外壁开设有连接孔，连接孔的内壁设置有内螺纹，内螺纹与螺纹杆809相匹配。
32.在本实施例中：在对钢板进行固定时，将钢板放置在支撑板806和压板808之间，且钢板的一端与第一位移座801和第二位移座811相互靠近的一端对齐，转动转动块810，转动块810转动带动螺纹杆809进行转动，螺纹杆809转动进行位移，从而带动压板808沿着限位柱807进行位移，以此实现压板808与支撑板806一同对钢板进行夹持固定。
33.请着重参阅图5-图9，支撑架805的外壁设置有齿槽，第二直齿轮903和第一直齿轮907均与齿槽相啮合。
34.在本实施例中：在对钢板进行翻转时，启动第三电机904，第三电机904运转带动第二转动轴905进行转动，第二转动轴905转动带动第二直齿轮903和棱柱块906同步进行转动，棱柱块906转动带动圆柱块910进行转动，圆柱块910转动带动方形杆917进行转动，方形杆917转动带动第一转动轴908进行转动，第一转动轴908转动带动第一直齿轮907进行转动，从而使得第一直齿轮907和第二直齿轮903同步啮合支撑架805外壁的齿槽进行转动，能够带动两个支撑架805同步进行转动，以此实现两个钢板同步进行转动。
35.请着重参阅图5-图9，棱柱块906的外壁与棱柱形槽911的内壁相贴合，圆柱块910和推动环915的外壁均与圆柱槽909的内壁相贴合。
36.在本实施例中：在第一位移座801和第二位移座811进行对接时，棱柱块906朝向圆柱块910进行位移，棱柱块906插入棱柱形槽911，棱柱块906继续位移推动圆柱块910在圆柱槽909内进行滑动，此过程中，卡块912沿着卡槽914朝向转动槽913进行位移，直至卡块912完全进入转动槽913后，第一位移座801和第二位移座811完成对接，此时卡块912可在转动槽913内进行圆周位移，使得圆柱块910可进行转动。
37.需要指出的是，为了能够使得两块钢板能够水平对齐后再进行拼接，可通过在支撑板806上设置水平仪，先将两侧的钢板夹持后调平，然后再进行移动对接作业。具体调平方法如下：针对第一位移座801上的支撑板806进行调平时，可使用方形杆状工具插入棱柱形槽911内，推动圆柱块910在圆柱槽909内进行滑动，此过程中，卡块912沿着卡槽914朝向转动槽913进行位移，直至卡块912完全进入转动槽913后旋转方形杆状工具，令第一直齿轮907驱动第一位移座801上的支撑架805转动，实现第一位移座801上的支撑板806的调平作业。针对第二位移座811上的支撑板806进行调平时，只需启动第三电机904，令其转动特定角度进行调节，直至第二位移座811上的支撑板806处于水平状态即可。该对齐方法还能够适用于具有一定弧度或扭转角的钢板或其他异形钢材的对接拼合及焊接作业，只需调整两侧钢材的焊接面相互对齐，即可实现拼接后双面或多面同步旋转焊接作业，应用范围更加广泛。在本实施例中，棱柱块906为包含四个侧面的四棱柱，该设置适宜用于钢板、方管等钢材的对接和焊接作业；为方便实现夹持异形件时的对接作业，需要更加精准地调节两个钢
材的初始固定角度时，可将棱柱块906设置为六个侧面或八个侧面的棱柱体，甚至直接替换为直齿轮，棱柱形槽911也调整为与棱柱块906外形相匹配的形状，该设置能够使得两个支撑架805分别调节完转动角度后，第一位移座801和第二位移座811仍能通过棱柱块906和棱柱形槽911进行适应性地插接联动。
38.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，包括用于带动焊枪（1）进行上下位移的电动推杆（2），所述电动推杆（2）安装于h形块（3）的外壁，所述焊枪（1）的下方设置有底座（5），所述底座（5）的一侧固定连接有安装架（4），所述h形块（3）滑动连接于所述安装架（4）的外壁，所述安装架（4）的外壁安装有第一电机（6），所述第一电机（6）的输出端连接有贯穿于所述h形块（3）的丝杆（7），其特征在于，两块钢板通过对接机构（8）进行固定和对接，两块钢板通过翻转机构（9）进行同步翻转，所述对接机构（8）包括滑槽（802），所述滑槽（802）开设于所述底座（5）的顶端，所述滑槽（802）的内壁对称滑动连接有第一位移座（801）和第二位移座（811），所述底座（5）的一端外壁安装有第二电机（803），所述第二电机（803）的输出端连接有转动杆（804），所述转动杆（804）贯穿于所述第一位移座（801）和所述第二位移座（811）。2.根据权利要求1所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述第一位移座（801）和所述第二位移座（811）的顶端均转动连接有支撑架（805），所述支撑架（805）的内壁固定连接有两个支撑板（806），两个所述支撑板（806）之间固定连接有限位柱（807），所述限位柱（807）的外壁滑动连接有压板（808），所述压板（808）的内部转动连接有螺纹杆（809），所述螺纹杆（809）贯穿于一个所述支撑板（806），所述螺纹杆（809）的一端固定连接有转动块（810）。3.根据权利要求2所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述翻转机构（9）包括环形槽（901），所述环形槽（901）开设于所述支撑架（805）的两侧外壁，所述第一位移座（801）和所述第二位移座（811）的顶部均固定连接有插入所述环形槽（901）内壁的弧形块（902），所述第二位移座（811）的外壁安装有第三电机（904），所述第三电机（904）的输出端连接有第二转动轴（905）的一端，所述第二转动轴（905）的外壁固定连接有第二直齿轮（903），所述第二直齿轮（903）与所述支撑架（805）相接触，所述第二转动轴（905）的另一端位于所述第二位移座（811）的外部固定连接有棱柱块（906）。4.根据权利要求3所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述翻转机构（9）还包括有第一直齿轮（907），所述第一直齿轮（907）转动连接于所述第一位移座（801）的内部并与所述支撑架（805）相接触，所述第一直齿轮（907）的内壁固定连接有第一转动轴（908），所述第一位移座（801）的内部位于所述第一转动轴（908）的一端开设有圆柱槽（909），所述圆柱槽（909）延伸至所述第一位移座（801）的外壁，所述圆柱槽（909）的内壁滑动连接有圆柱块（910），所述圆柱块（910）朝向所述第一位移座（801）外部的一端开设有棱柱形槽（911），所述圆柱块（910）的外壁两侧固定连接有卡块（912），所述圆柱槽（909）的内壁开设有供所述卡块（912）插入卡合的卡槽（914），所述圆柱槽（909）的内壁位于所述卡槽（914）的一端开设有转动槽（913），所述圆柱槽（909）的内壁位于所述圆柱块（910）的一端滑动连接有推动环（915），所述推动环（915）与所述圆柱槽（909）之间连接有弹簧（916），所述第一转动轴（908）的一端固定连接有插入所述圆柱块（910）内的方形杆（917），所述圆柱块（910）的外壁开设有供所述方形杆（917）插入的活动槽（918）。5.根据权利要求1所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述h形块（3）的外壁开设有通孔，所述通孔的内壁与所述丝杆（7）的外壁相匹配，所述通孔的内壁设置有与所述丝杆（7）相匹配的滚珠。6.根据权利要求2所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述
第二位移座（811）和所述第一位移座（801）的底部外壁均与所述滑槽（802）的内壁相贴合，所述第一位移座（801）和所述第二位移座（811）的外壁均开设有螺纹孔，所述转动杆（804）对称开设有两组外螺纹，两组所述外螺纹的方向相反，所述外螺纹与所述螺纹孔相匹配。7.根据权利要求2所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述压板（808）的外壁开设有供所述限位柱（807）进行滑动的限位孔，一个所述支撑板（806）的外壁开设有连接孔，所述连接孔的内壁设置有内螺纹，所述内螺纹与所述螺纹杆（809）相匹配。8.根据权利要求4所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述支撑架（805）的外壁设置有齿槽，所述第二直齿轮（903）和所述第一直齿轮（907）均与所述齿槽相啮合。9.根据权利要求4所述的一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，其特征在于，所述棱柱块（906）的外壁与所述棱柱形槽（911）的内壁相贴合，所述圆柱块（910）和所述推动环（915）的外壁均与所述圆柱槽（909）的内壁相贴合。

技术总结
本发明公开了一种带有翻转定位支撑架的钢材焊接设备，涉及钢材加工技术领域，包括用于带动焊枪进行上下位移的电动推杆，电动推杆安装于H形块的外壁，焊枪的下方设置有底座，所述底座的一侧固定连接有安装架，还包括对接机构和翻转机构。本发明通过设置对接机构和翻转机构，将钢板放置在支撑板和压板之间，压板与支撑板一同对钢板进行夹持固定，钢板在对接前无法进行转动，当第一位移座和第二位移座相接触后，两块钢板完成对接，此时卡块可在转动槽内进行圆周位移，使得钢板可进行翻转，第三电机运转带动两个支撑架同步进行转动，使得两个钢板同步进行转动，便于对两块钢板进行焊接的过程中可同步进行翻转。过程中可同步进行翻转。过程中可同步进行翻转。


技术研发人员：赵鑫海 张金珂
受保护的技术使用者：淄博华圣钢构有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/9/9