一种钢结构网壳焊接定位装置的制作方法

本发明涉及一种钢结构焊接定位装置，特别是涉及应用于钢结构焊接领域的一种钢结构网壳焊接定位装置。

背景技术：

1、钢结构网壳是通过使用钢材料构成的空间结构，其形状多样，包括圆形、椭圆形或方形等，可以根据设计需求进行选择。这种结构不仅具有轻质高强的特性，还能有效地分散荷载，使得结构受力更加合理，在现代建筑工程中占据了重要地位。

2、申请号为cn202321323787.6的中国实用新型专利说明书公开了一种钢结构网壳加工定位辅助装置，在定位毂节点时先将定位管定位至工装胎架的工装胎架板上并焊接固定以实现斜面空间定位，再将毂节点安放至斜面上并焊接固定以实现毂节点空间位置和斜度定位固定，所有毂节点均按上述方式定位固定好再加装网壳矩管，将定位管切割打磨干净，一个加工单元的钢结构网壳加工就完成。简单、高效、精确。

3、现有技术中，进行网壳焊接时，通常需要进行多段式弧形钢结构的拼接式焊接以此形成稳定的网壳形状，而上述的定位装置利用凸点和辅助刻度线的配置来辅助进行节点的固定，在进行实际的网壳焊接操作时，待焊接件之间的角度更为复杂，需要对齐以保证焊接精度，操作较为繁琐，不利于提高钢结构网壳焊接效率及保证焊接精度。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何在进行网壳焊接时，进行便捷高效的焊接定位处理。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种钢结构网壳焊接定位装置，包括用于夹持定位经向弧形段和纬向弧形段的定位件，定位件包括顶部表面覆盖有摩擦垫的托承底板，托承底板的一侧顶端固定安装有调节架，调节架的活动端通过支架安装有双轴驱动电机，双轴驱动电机的第一输出轴连接有探测板，双轴驱动电机的第二输出轴连接有收卷盘，收卷盘的表面绕接有拉绳，探测板的尾端通过轴件安装有侧边约束板，且拉绳的一端与侧边约束板的下表面连接，探测板的顶部连接有拱桥状的弹力拱件，且弹力拱件的尾端与侧边约束板的上表面连接，探测板的上方安装有一号微型液压伸缩杆，一号微型液压伸缩杆的动力端连接有压块，且探测板的内部设有截面尺寸大于压块的空槽，空槽的内部连接有弹性束件，且弹性束件位于一号微型液压伸缩杆动力端的外侧，摩擦垫的顶部设有凹陷，且凹陷的内部镶嵌安装有微型相机，且微型相机的高度值小于凹陷的深度值。

3、在上述钢结构网壳焊接定位装置中，利用侧边约束板、压块以及一号微型液压伸缩杆的配合，可在进行钢结构网壳焊接时，对夹持的待焊接的弧形段进行自动水平纠正夹持，减少后续逐个对齐的步骤，实现便捷高效的定位。

4、作为本申请的进一步改进，弹力拱件的初始弹力作用不小于侧边约束板的重力，且侧边约束板在与探测板呈垂直状态时在竖直方向的投影位于托承底板的外侧。

5、作为本申请的再进一步改进，定位件还包括承重架，承重架的表面开设有环形槽，且环形槽的内部滑动连接有伸缩动件，承重架的表面固定安装有伸缩定件，且伸缩动件和伸缩定件等高布置，伸缩动件和伸缩定件的移动端均与托承底板背离调节架的一侧表面可拆卸连接，伸缩动件和伸缩定件均为可调节长度的结构，承重架的一侧布置有伺服电机，且伺服电机通过齿轮与承重架的表面传动连接。

6、作为本申请的再进一步改进，双轴驱动电机的表面设有随动槽，随动槽的内部滑动连接有电动伸缩支架，且电动伸缩支架的动力端与一号微型液压伸缩杆的表面活动连接。

7、作为本申请的更进一步改进，托承底板的背面安装有二号微型液压伸缩杆，二号微型液压伸缩杆的动力端固定连接有滑动连接于设置在探测板底部的凹槽内的滑动块，且滑动块的截面尺寸小于探测板的截面尺寸，滑动块的底部表面凸出于探测板的底部表面，且滑动块位移的两端端点均位于压块背离双轴驱动电机的一侧。

8、作为本申请的更进一步改进，还包括有探测系统，探测系统包括安装在承重架上的处理器，处理器上连接有输入模块、测量模块、纠正模块和约束定位模块，其中输入模块用于输入经向弧形段和纬向弧形段的直径值，测量模块包括安装在摩擦垫内的压力感应板，用于测量托承底板表面经向弧形段和纬向弧形段的放置状态，纠正模块与一号微型液压伸缩杆、二号微型液压伸缩杆和电动伸缩支架信号连接，用于纠正经向弧形段和纬向弧形段的放置状态，约束定位模块与双轴驱动电机的第二输出轴信号连接，用于切换侧边约束板的工作状态。

9、作为本申请的又一种改进，二号微型液压伸缩杆的动力端与滑动块的连接方式替换为转动连接，二号微型液压伸缩杆的动力端连接有伺服马达，伺服马达的输出端通过轴杆与滑动块的表面连接。

10、作为本申请的又一种改进的补充，滑动块初始状态下位于探测板靠近侧边约束板的一侧，且伺服马达与二号微型液压伸缩杆电性连接。

11、综上所述，在进行钢结构网壳结构的焊接定位处理时，需要先将弧形段进行水平夹持，随后将水平夹持的弧形段利用伺服电机、伸缩定件和伸缩动件的配合，可进行圆环的拼接，减少逐个对齐定位的步骤，圆环焊接结束后，需要进行圆环间的纵向连接，此时可利将水平夹持后的经向弧形段，利用可移动小车上的可升降+平移调节的多轴机械臂进行经向弧形段的角度调节，以便进行圆周式定位焊接处理。

技术特征：

1.一种钢结构网壳焊接定位装置，包括用于夹持定位经向弧形段（001）和纬向弧形段（002）的定位件，其特征在于：所述定位件包括顶部表面覆盖有摩擦垫的托承底板（1），所述托承底板（1）的一侧顶端固定安装有调节架（2），所述调节架（2）的活动端通过支架安装有双轴驱动电机（3），所述双轴驱动电机（3）的第一输出轴连接有探测板（4），所述双轴驱动电机（3）的第二输出轴连接有收卷盘，所述收卷盘的表面绕接有拉绳（6），所述探测板（4）的尾端通过轴件安装有侧边约束板（5），且拉绳（6）的一端与侧边约束板（5）的下表面连接，所述探测板（4）的顶部连接有拱桥状的弹力拱件（7），且弹力拱件（7）的尾端与侧边约束板（5）的上表面连接，所述探测板（4）的上方安装有一号微型液压伸缩杆（8），所述一号微型液压伸缩杆（8）的动力端连接有压块（9），且探测板（4）的内部设有截面尺寸大于压块（9）的空槽，所述空槽的内部连接有弹性束件（41），且弹性束件（41）位于一号微型液压伸缩杆（8）动力端的外侧，所述摩擦垫的顶部设有凹陷，且凹陷的内部镶嵌安装有微型相机，且微型相机的高度值小于凹陷的深度值。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述弹力拱件（7）的初始弹力作用不小于侧边约束板（5）的重力，且侧边约束板（5）在与探测板（4）呈垂直状态时在竖直方向的投影位于托承底板（1）的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述定位件还包括承重架（13），所述承重架（13）的表面开设有环形槽，且环形槽的内部滑动连接有伸缩动件（10），所述承重架（13）的表面固定安装有伸缩定件（11），且伸缩动件（10）和伸缩定件（11）等高布置，所述伸缩动件（10）和伸缩定件（11）的移动端均与托承底板（1）背离调节架（2）的一侧表面可拆卸连接，所述伸缩动件（10）和伸缩定件（11）均为可调节长度的结构，所述承重架（13）的一侧布置有伺服电机（12），且伺服电机（12）通过齿轮与承重架（13）的表面传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述双轴驱动电机（3）的表面设有随动槽（31），所述随动槽（31）的内部滑动连接有电动伸缩支架，且电动伸缩支架的动力端与一号微型液压伸缩杆（8）的表面活动连接。

5.根据权利要求3所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述托承底板（1）的背面安装有二号微型液压伸缩杆（14），所述二号微型液压伸缩杆（14）的动力端固定连接有滑动连接于设置在探测板（4）底部的凹槽内的滑动块（15），且滑动块（15）的截面尺寸小于探测板（4）的截面尺寸，所述滑动块（15）的底部表面凸出于探测板（4）的底部表面，且滑动块（15）位移的两端端点均位于压块（9）背离双轴驱动电机（3）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：还包括有探测系统，所述探测系统包括安装在承重架（13）上的处理器，所述处理器上连接有输入模块、测量模块、纠正模块和约束定位模块，其中输入模块用于输入经向弧形段（001）和纬向弧形段（002）的直径值，测量模块包括安装在摩擦垫内的压力感应板，用于测量托承底板（1）表面经向弧形段（001）和纬向弧形段（002）的放置状态，纠正模块与一号微型液压伸缩杆（8）、二号微型液压伸缩杆（14）和电动伸缩支架信号连接，用于纠正经向弧形段（001）和纬向弧形段（002）的放置状态，约束定位模块与双轴驱动电机（3）的第二输出轴信号连接，用于切换侧边约束板（5）的工作状态。

7.根据权利要求5所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述二号微型液压伸缩杆（14）的动力端与滑动块（15）的连接方式替换为转动连接，所述二号微型液压伸缩杆（14）的动力端连接有伺服马达（16），所述伺服马达（16）的输出端通过轴杆与滑动块（15）的表面连接。

8.根据权利要求7所述的一种钢结构网壳焊接定位装置，其特征在于：所述滑动块（15）初始状态下位于探测板（4）靠近侧边约束板（5）的一侧，且伺服马达（16）与二号微型液压伸缩杆（14）电性连接。

技术总结
本发明涉及应用于钢结构焊接领域的一种钢结构网壳焊接定位装置，包括用于夹持定位经向弧形段和纬向弧形段的定位件，定位件包括顶部表面覆盖有摩擦垫的托承底板，托承底板的一侧顶端固定安装有调节架，调节架的活动端通过支架安装有双轴驱动电机，双轴驱动电机的第一输出轴连接有探测板，双轴驱动电机的第二输出轴连接有收卷盘，收卷盘的表面绕接有拉绳，探测板的尾端通过轴件安装有侧边约束板，探测板的上方安装有一号微型液压伸缩杆，一号微型液压伸缩杆的动力端连接有压块，空槽的内部连接有弹性束件，在进行钢结构网壳焊接时，对夹持的待焊接的弧形段进行自动水平纠正夹持，减少后续逐个对齐的步骤，实现便捷高效的定位。

技术研发人员：熊正国,何强,张烈,张志,肖莉,王海,林流东,何海涛,罗荣德,金鑫
受保护的技术使用者：中建五局第三建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5