H型钢的组立装配发展

我国钢结构行业中以H型钢生产较为普遍，H型钢早期的拼装工序没有自动化程度较高的专用设备，一般采用多点气动夹紧的辅助胎具或移动门架气动夹紧的简易设备完成，翼板腹板对中调整比较麻烦，并且钢板必须矫平，人工消耗较大，场地占用面积也大，效率很低，优点是可以拼装各种截面H型钢。因拼装过程中H型钢的腹板是水平放置，所以我们称这种拼装方式为卧式组立。由于卧式拼装方式因其有钢板矫平工序，拼装效率低，生产成本较高，现今已经基本淘汰，上世纪九十年代中期，开始发展了自动化程度较高的H型钢组立机，这种组立机大多采用立式拼装方式，即拼装时腹板是立起拼装的，先单边组立成⊥形钢，再翻转组立成工型钢。翼腹板自动对中夹紧及自动点定焊等功能在这里均能轻易实现，并且生产效率高，现在已经成为焊接H型钢的最重要设备之一。

Z15型H型钢组立机，是一种典型的翼板腹板自动对中夹紧定位机型，该设备的基本组成如下：组立机主机、输送滚道、辅助对中装置三大部分。

其工作过程为：翼板平放在输送滚道上——三组辅助对中装置的翼板夹紧对中部分动作——推动翼板对正组立机主机中心——翼板输送入主机——对齐装置挡住翼板——主机翼板夹紧装置动作——翼板完成夹紧对中；腹板立放吊装入主机——前端顶住对齐装置——辅助对中装置的腹板夹紧对中部分和主机腹板夹紧对中装置动作——腹板完成夹紧对中；上压滚向下运动压紧腹板和翼板——对齐装置脱离翼板腹板并让开信道；此时上压滚与正下方的主动滚受力夹压翼板腹板，驱动主动滚就可以向前输送翼板腹板，如果此时采用CO2自动焊或手工电弧焊点定焊翼板腹板，⊥型钢就开始组立。组立完成后工件翻转180°再作为前述的腹板一样，与另一块翼板组立，就可以完成一条H型钢的组立过程。

H型钢组立机的工作原理可以分为两部分：一是组立机主机，二是辅助对中装置。

组立机主机的翼板腹板对中夹紧分别采用联动机构同时动作，翼板腹板对中夹紧装置各有两套，分别由各自的驱动液压缸驱动，液压缸推动或拉动齿条带动齿轮转动，齿轮又带动其它传动机构，最后通过丝杠螺母转化为直线运动，在两侧同时推拉翼板腹板夹紧轮，完成翼板腹板的对中夹紧。翼板腹板夹紧采用液压组件的目的是增加翼板腹板夹紧的柔性，在翼板宽度因为切割或其它原因不规则时，以及腹板接长焊缝造成厚度变化时，可以自动伸缩避免影响工件的通过，这一点相当重要。

组立机主机的上压紧装置也是由液压缸推动，压紧轮中间开有沟槽，可以限制腹板的左右移动，保证对中准确，并起到腹板扶持作用。上压紧装置的主要作用是压紧腹板和翼板，消除间隙，还可以增大摩擦力，保证主动滚可靠送进工件。压紧动力采用液压缸有显着优点：一是升降方便可靠，型钢规格变化时，几乎不用调整；二是压力均匀一致，组立匀变截面梁时，液压缸伸缩，压紧力几乎不变。

组立机主机上设有CO2自动焊接装置，配置两台CO2气体保护焊机，就可以在腹板两侧交替焊接，完成型钢的组立。主动滚驱动由PLC可编过程控制器和变频器控制，通过程序设定运行、焊接速度、焊缝长度、焊缝间距等参数，可以自动完成组立过程，焊接组立期间可以不用人工干预。

组立机主机的这种工作原理对钢板的适应性较强，切割下料的翼板腹板，即使厚度方向有弯曲，对组立的影响也不大，因此，翼板腹板可以不用钢板矫平就可以组立，这是卧式拼装无法比拟的。

辅助对中装置主要由两个液压缸驱动，通过连杆机构各自单独完成翼板和腹板对中摆臂的张开收拢，也就是各自推动翼板和腹板的对中定位并夹紧，因其采用液压缸收缩活塞杠拉动连杆机构，也称作拉杆箱。辅助对中装置在工件较长时，既是辅助对中装置又是扶持装置，如果缺少这一环节，主机的翼板腹板夹紧装置有可能推不动工件，腹板也有可能滑下滚道，因此，辅助对中装置是必不可少的。

输送滚道是分几节制作的，有的带有动力称为主动滚道，无动力的称为被动滚道，一般输入和输出各有一节主动滚道，三节被动滚道，可以满足15米长工件要求，如果工件加长，直接增加被动滚道即可。Z15型组立机的主动滚道动力输出端使用了电磁离合器，当主机主动滚工作时，离合器分离使滚筒自由转动，避免因线速度的差异相互影响。有些生产厂家输送滚道的动力是直接从组立机引出的，滚道上不再另装动力，即降低成本、节省电力、又保证各处输送工件的线速度一致，是一种经济可靠的设计。滚道的整体结构没有什么特殊的地方，就不再详细说明。

H型钢组立机的主要技术参数如下：

适用工件腹板高度：200—1500mm

适用工件腹板厚度：6—32mm（可增加至60mm）

适用工件翼板宽度：200—800mm

适用工件翼板厚度：6—40mm（可增加至80mm）

适用工件长度： 3000—15000mm

组立速度： 0.5—6m/min

Z15型H型钢自动组立机是全自动H型钢拼装设备。工件两边通过机械同步夹紧对中，能确保规定范围内的不同宽窄的腹板、翼板定位，自动对中准确，无须每次作调整（设有偏心轮作微量调整）。翼板宽度有变化时，腹板也是对正翼板中心，也就是翼板宽度变化造成的误差，向翼板两边均分。因此该机的定位精度高，误差是单边定位工作方式的一半。这类组立机依据生产厂家不同，采用的同步对中机构上有些差别，但总体差异不大，共同的不足是结构比较复杂，加工制作难度大。