一种T型钢结构部件的焊接夹具、焊接系统及焊接方法技术方案

本发明专利技术涉及一种T型钢结构部件的焊接夹具、焊接系统及焊接方法，焊接夹具包括水平夹具和竖直夹具，分别对T型钢结构部件的两个焊接板进行定位和拼接；水平夹具包括固定板和滑动安装在固定板上的定位板，通过第一限位机构限制定位板的位置以适应不同大小的焊接板；竖直夹具包括支撑柱和引导机构，支撑柱为可伸缩支撑柱，以适应不同大小的焊接板，引导机构上安装有第二限位机构，用于固定焊接板。与现有技术相比，通过本发明专利技术对焊接板进行拼装定位，缩短了拼接定位时间，提高了焊接效率；水平夹具和竖直夹具适用于多种不同大小的焊接板，适用范围广，结构简单、使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种T型钢结构部件的焊接夹具、焊接系统及焊接方法
本专利技术涉及钢结构焊接领域，尤其是涉及一种T型钢结构部件的焊接夹具、焊接系统及焊接方法。
技术介绍
目前机器人在制造业方面的应用已越来越广泛，涉足多个领域，在定制化批量化方面有独到优势。钢结构制造领域中，在常规的零件制造方面，如BH型钢的制作、零件板的加工等，目前都有成熟配套的加工设备，能够形成半自动化及机械化和自动化生产的局面。T型钢结构部件，包括一个立板和一个横板，焊接时需要将横板和立板垂直焊接，现有技术中往往需要人工将横板和立板拼接定位，再由焊接人员焊接。为了提高焊接效率，可以使用夹具将横板和立板固定在一起，通过夹具进行横板和立板的拼接和定位，相比于人工手动拼接定位，缩短了焊接前拼接定位的时间。但是，部件用途不一，结构也有所差别，具有多样化的特点，虽然基本样式大致相同，但是每根部件的截面、形状等都存在差别，因此，需要一种适用于多种规格的T型钢结构部件的焊接夹具。此外，面对多个待焊接的T型钢结构部件，如何提高焊接效率也成为研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种T型钢结构部件的焊接夹具、焊接系统及焊接方法，包括水平夹具和竖直夹具，分别对T型钢结构部件的两个焊接板进行定位和拼接，缩短了拼接定位时间，提高了焊接效率；水平夹具包括固定板和滑动安装在固定板上的定位板，适用于多种不同大小的焊接板，竖直夹具包括支撑柱和引导机构，支撑柱能够伸缩，适用于多种不同的焊接板，适用范围广，结构简单、使用方便。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种T型钢结构部件的焊接夹具，用于夹持待焊接的T型钢结构部件，所述T型钢结构部件包括长度相同的第一焊接板和第二焊接板，所述焊接夹具包括水平夹具和竖直夹具；所述水平夹具包括固定板和定位板，固定板上设有滑槽，定位板通过滑槽与固定板滑动连接，且定位板与固定板相互垂直，所述水平夹具还包括第一限位机构，第一限位机构用于将定位板固定在滑槽内；水平夹具通过定位板与固定板定位第一焊接板；所述竖直夹具包括支撑柱和引导机构，支撑柱的顶端与引导机构垂直连接，所述引导机构上安装有第二限位机构，第二限位机构用于将第二焊接板固定至引导机构上；竖直夹具通过引导机构和第二限位机构定位第二焊接板；支撑柱的底端与固定板垂直连接，且固定板和定位板所形成的第一平面垂直于支撑柱和引导机构所形成的第二平面。进一步的，固定板上设有用于安装所述焊接夹具的安装孔。更进一步的，所述安装孔的数量至少为1个。进一步的，所述固定板、支撑柱和引导机构一体成型。进一步的，所述引导机构为带有凹槽的水平板，凹槽沿水平板的长度方向设置，且凹槽垂直于支撑柱；所述第二限位机构为滑动夹，滑动夹包括滑动机构和锁紧机构，所述滑动机构通过凹槽滑动安装在引导机构上，所述锁紧机构用于将第二焊接板固定至引导机构上。更进一步的，所述支撑柱为伸缩支撑柱，引导机构与定位板的高度之差随伸缩支撑柱的高度变化而变化。进一步的，所述引导机构包括相互平行的两个竖板，两个竖板之间形成限位通道，两个竖板中靠近定位板的竖板为第一竖板，远离定位板的竖板为第二竖板；所述第二限位机构包括调节螺栓和活动块，所述第二竖板上设有开孔，调节螺栓穿过开孔并与设于限位通道内的活动块连接，调节螺栓上套接有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与第二竖板抵接，另一端与活动块抵接。更进一步的，第一竖板上安装有与活动块相配合的固定块。一种T型钢结构部件的焊接系统，基于如上所述的T型钢结构部件的焊接夹具，包括N(N>1)个焊接工作台和至少1个焊接机器人，各个焊接工作台上分别安装有m(m>0)个T型钢结构部件的焊接夹具。一种T型钢结构部件的焊接方法，基于上所述的T型钢结构部件的焊接系统，包括以下步骤：S1：将N个焊接工作台分别编号为P1、P2、…PN；S2：在P1上进行上料操作，焊接机器人开始焊接P1上的焊接板，在P2上进行上料操作，上料操作具体为使用m个焊接夹具拼接定位m组焊接板；如果N<3，则执行步骤S3，否则，执行步骤S4；S3：焊接机器人完成P1上的焊接，焊接机器人开始焊接P2上的焊接板，在P1上进行卸料操作，卸料操作具体为将焊接好的焊接板自Pi-1上移走，重复步骤S2，直至接收到结束焊接信号；S4：焊接机器人完成Pi-1(1<i<N)上的焊接，焊接机器人开始焊接Pi上的焊接板，在Pi-1上进行卸料操作，在Pi+1上进行上料操作，卸料操作具体为将焊接好的焊接板自Pi-1上移走；S4：如果完成所有焊接工作台的焊接，则重复步骤S2，直至接收到结束焊接信号；否则，重复步骤S3，直至接收到结束焊接信号。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)焊接夹具包括水平夹具和竖直夹具，分别对T型钢结构部件的两个焊接板进行定位和拼接，缩短了拼接定位时间，提高了焊接效率。(2)水平夹具包括固定板和滑动安装在固定板上的定位板，适用于多种不同大小的焊接板，竖直夹具包括支撑柱和引导机构，支撑柱能够伸缩，适用于多种不同的焊接板，适用范围广，结构简单、使用方便。(3)固定板、支撑柱和引导机构一体成型，结构简单，成本低，且固定板上设有安装孔，可以根据需要将焊接夹具安装在不同位置，使用更加灵活。(4)引导机构可以为带有凹槽的水平板，滑动夹安装在引导机构上，焊接板沿引导机构滑动，通过滑动夹对焊接板进行固定；引导机构也可以为两个竖板，焊接板在两个竖板之间滑动，再通过第二限位机构固定焊接板；结构简单，方式多样。(5)定位板为L型结构，配合引导机构上的限位板，可以使得两个焊接板的焊接处不接触焊接夹具，避免了对焊接夹具造成损伤。(6)配合焊接夹具，通过机器人实现自动化焊接，大大提高了焊接效率，降低了人力需求，而且不需要专业人员进行焊接操作，在保证焊接质量的同时降低了对操作人员的素质要求。附图说明图1为焊接夹具拼接定位T型钢结构部件的整体示意图；图2为焊接夹具拼接定位T型钢结构部件的整体示意图；图3为实施例中焊接系统的结构示意图；图4为实施例2中第二限位机构的结构示意图；图5为实施例2中焊接夹具拼接定位T型钢结构部件的俯视图；附图标记：1a、固定板，1b、定位板，1c、滑槽，1d、安装孔，21、支撑柱，22、引导机构，221、第一竖板，222、第二竖板，231、滑动机构，232、锁紧机构，24、限位挡板，251、调节螺栓，252、活动块，253、复位弹簧，254、固定块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：一种T型钢结构部件的焊接夹具，用于夹持待焊接的T型钢结构部件，如图1所示，T型钢结构部件包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种T型钢结构部件的焊接夹具，用于夹持待焊接的T型钢结构部件，所述T型钢结构部件包括长度相同的第一焊接板(31)和第二焊接板(32)，其特征在于，所述焊接夹具包括水平夹具和竖直夹具；/n所述水平夹具包括固定板(1a)和定位板(1b)，固定板(1a)上设有滑槽(1c)，定位板(1b)通过滑槽(1c)与固定板(1a)滑动连接，且定位板(1b)与固定板(1a)相互垂直，所述水平夹具还包括第一限位机构，第一限位机构用于将定位板(1b)固定在滑槽(1c)内；水平夹具通过定位板(1b)与固定板(1a)定位第一焊接板(31)；/n所述竖直夹具包括支撑柱(21)和引导机构(22)，支撑柱(21)的顶端与引导机构(22)垂直连接，所述引导机构(22)上安装有第二限位机构，第二限位机构用于将第二焊接板(32)固定至引导机构(22)上；竖直夹具通过引导机构(22)和第二限位机构定位第二焊接板(32)；/n支撑柱(21)的底端与固定板(1a)垂直连接，且固定板(1a)和定位板(1b)所形成的第一平面垂直于支撑柱(21)和引导机构(22)所形成的第二平面。/n

【技术特征摘要】
1.一种T型钢结构部件的焊接夹具，用于夹持待焊接的T型钢结构部件，所述T型钢结构部件包括长度相同的第一焊接板(31)和第二焊接板(32)，其特征在于，所述焊接夹具包括水平夹具和竖直夹具；
所述水平夹具包括固定板(1a)和定位板(1b)，固定板(1a)上设有滑槽(1c)，定位板(1b)通过滑槽(1c)与固定板(1a)滑动连接，且定位板(1b)与固定板(1a)相互垂直，所述水平夹具还包括第一限位机构，第一限位机构用于将定位板(1b)固定在滑槽(1c)内；水平夹具通过定位板(1b)与固定板(1a)定位第一焊接板(31)；
所述竖直夹具包括支撑柱(21)和引导机构(22)，支撑柱(21)的顶端与引导机构(22)垂直连接，所述引导机构(22)上安装有第二限位机构，第二限位机构用于将第二焊接板(32)固定至引导机构(22)上；竖直夹具通过引导机构(22)和第二限位机构定位第二焊接板(32)；
支撑柱(21)的底端与固定板(1a)垂直连接，且固定板(1a)和定位板(1b)所形成的第一平面垂直于支撑柱(21)和引导机构(22)所形成的第二平面。


2.根据权利要求1所述的一种T型钢结构部件的焊接夹具，其特征在于，固定板(1a)上设有用于安装所述焊接夹具的安装孔(1d)。


3.根据权利要求2所述的一种T型钢结构部件的焊接夹具，其特征在于，所述安装孔(1d)的数量至少为1个。


4.根据权利要求1所述的一种T型钢结构部件的焊接夹具，其特征在于，所述固定板(1a)、支撑柱(21)和引导机构一体成型。


5.根据权利要求1所述的一种T型钢结构部件的焊接夹具，其特征在于，所述引导机构(22)为带有凹槽的水平板，凹槽沿水平板的长度方向设置，且凹槽垂直于支撑柱(21)；所述第二限位机构为滑动夹，滑动夹包括滑动机构(231)和锁紧机构(232)，所述滑动机构(231)通过凹槽滑动安装在引导机构(22)上，所述锁紧机构(232)用于将第二焊接板(32)固定至引导机构(22)上。


6.根据权利要求5所述的一种T型钢结构部件的焊接夹具，其特征在于，所述支撑柱(21)为伸缩支撑柱，引导机构(22)与定位板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长海，
申请(专利权)人：美建建筑系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31