[发明专利]一种H型钢焊接装置及其焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，尤其是涉及一种H型钢焊接装置及其焊接工艺。 

背景技术

H型钢由于截面经济合理、性能优越、加工制作和施工安装工艺简单、方便、快捷，成为建筑钢结构体系中重要的材料组成部分，从而被广泛应用于国民经济建设的各个领域，工业厂房，塔体设备支架，冶金行业的炼钢平台，高炉框架、轨道等，电厂的煤仓、输送长廊等，陆地和海洋石油钻井平台、车辆、仓储式大型超市、桥梁隧道等大型施工，都应用到了各种规格、各种尺寸的H型钢。 

H型钢包括了腹板和翼缘板，翼缘板直立焊接在腹板的两侧，按照腹板正投影形状的不同，可以分为等截面H型钢和变截面H型钢，现有技术在加工H型钢的时候，存在生产效率低、强度低、规格单一的缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、效率高、产品规格丰富的H型钢焊接装置，该种焊接装置在加工时，可以实现自动输料 、自动定位、自动焊接、自动切割等工艺过程，克服了传统焊接设备效率低、质量差、速度慢的缺点。本发明采用的技术方案是：一种H型钢焊接装置，包括输入部分，焊接部分和输出部分，其特征在于：所述焊接部分包括翼缘板装夹定位装置、腹板输送装置和至少一个机械手，所述机械手安装在焊接站上，在所述焊接站驱动下运动，所述机械手还连接有机械头，所述机械头可以更换成激光扫描头、焊接头或者是切割头中的任意一个。 

本发明的技术方案还有：所述机械手的数目为两个，安装在两个焊接站上。 

本发明的技术方案还有：所述H型钢由翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ和腹板组成，所述翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ直立焊接在所述腹板的两侧。 

本发明的技术方案还有：所述H型钢为等截面H型钢，所述等截面H型钢的腹板的正投影为矩形。 

本发明的技术方案还有：所述焊接工艺由程序控制，自动完成，包括以下步骤： 

1）将加工好的翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ和腹板分别输入到焊接部分中，并调整好翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ和腹板的相对位置；

2）机械手连接激光扫描头，激光扫描确定焊接轨迹；     

3）机械手更换成焊接头后，沿扫描位置焊接所述翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ和腹板为所述等截面H型钢； 

4）输出加工好的成品H型钢。

本发明的技术方案还有：所述焊接工艺在调整好翼缘板Ⅰ、翼缘板Ⅱ和腹板的相对位置之后，输出焊接好的成品H型钢之前，还可以包括以下步骤： 

a）机械手更换成扫描头后，激光扫描确定腹板上的安装孔轨迹；

b）机械手更换成切割头后，沿腹板上的安装孔的扫描位置对腹板进行切割，得到安装孔。

本发明的技术方案还有：所述H型钢为变截面H型钢，所述变截面H型钢的腹板的正投影为梯形。 

本发明的技术方案还有：所述焊接工艺过程由程序控制，自动完成，所述变截面H型钢的焊接工艺步骤是： 

1）将翼缘板Ⅰ、Ⅱ和腹板分别输送到焊接装置中并定位、组装在一起；

2）机械手连接激光扫描头，激光扫描确定焊接轨迹；

3）机械手更换成焊接头后，沿扫描位置焊接所述翼缘板Ⅰ、Ⅱ和腹板为所述H型钢；

4）机械手更换成激光扫描头后，沿腹板的切割位置进行扫描确定切割位置；

5）机械手更换成切割头后，沿扫描位置斜向切割腹板Ⅰ，得到变截面H型钢Ⅰ和变截面H型钢Ⅱ的毛坯；

6）输入翼缘板Ⅲ和Ⅳ，并和变截面H型钢毛坯Ⅰ、Ⅱ进行组装；

7）机械手更换成激光扫描头后，激光扫描焊接轨迹；

8）机械手更换成焊接头后，沿扫描位置焊接翼缘板Ⅲ和变截面H型钢Ⅰ的毛坯、翼缘板Ⅳ和变截面H型钢Ⅱ的毛坯为变截面H型钢Ⅰ、Ⅱ；

9）将变截面H型钢Ⅰ、Ⅱ向外输出。

本发明的技术方案还有：所述步骤1）之后，步骤9）之前，还包括以下工艺步骤： 

a）机械手更换成激光扫描头后，激光扫描腹板上的安装孔轨迹；

b）机械头更换成切割头后，沿扫描位置对腹板进行切割，得到安装孔。

本发明的技术方案还有：所述焊接工艺为气体保护焊。 

本发明的有益效果在于：该种H型钢焊接装置焊接自动化程度高，焊缝均匀、整齐，强度高，整个过程由程序控制自动完成，采用机械手可以依次完成激光扫描、焊接和切割加工，大大提高了工作效率，可节省成本20%以上。 

附图说明