CN105921866B - 一种数控筛板焊接机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控筛板焊接机床，包括机床身、床头箱、数控面板及操作显示触摸屏、主轴驱动伺服电机及变速装置、纵向移动装置和直线导轨；床头箱左侧安装有主轴驱动伺服电机及变速装置，主轴驱动伺服电机及变速装置驱动连接主轴，主轴固定连接至工装胎具；纵向移动装置滑动连接至直线导轨；纵向移动装置内设置有轴承，轴承两端分别固定连接有筛托条压紧装置和筛托条压紧操作手轮；床头箱上侧安装有伺服驱动器及高频焊接电源箱；工装胎具上方设置有电极滚盘；焊接工装胎具右侧设置有调直扶正定位装置；电极滚盘上侧安装有电极滚盘平衡装置。本数控筛板焊接机床结构设计合理，其问世填补了国内筛板制造设备的空白，为企业降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备领域，具体是一种筛板焊接机床。
背景技术
筛板（或叫筛面）是曲筛的最主要的部件。以50μm 120°压力曲筛焊接筛板为例，它是由大约近2000根左右横截面为楔形的耐酸碱、高强度不锈钢筛条均匀排列在间距为10mm左右的凸字形截面托条上，应用电阻焊焊接的方法构成一体。筛板工作面经特殊加工方法处理、高度光洁、圆整光滑。楔形筛条具有锋利的刃口，经加工硬化具有很高的耐磨性。楔形筛条之间的间隙即为筛缝，工作时它是筛下物的通道，它是筛面的规格指示之一，筛缝的一致性是筛面的质量主要指标之一。国标GB／T26886-2011规定，筛缝50～150μm的筛面，间隙允许偏差±10μm。为达到这一指标，机床本身的精度要求必须够高。对于该种高精度筛板制造设备，目前国内国内还不具备，因此造成了进口筛板在国内市场上一统天下的形式，这也必然造成了进口筛板价格高昂的局面；造成了国家大量的外汇流出，也为企业生产增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控筛板焊接机床，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数控筛板焊接机床，包括机床身、床头箱、数控面板及操作显示触摸屏、主轴驱动伺服电机及变速装置、纵向移动装置和直线导轨；所述机床身底部安装有电源箱；所述电源箱上侧安装有床头箱；所述数控面板及操作显示触摸屏设置在床头箱的前侧，数控面板及操作显示触摸屏包括触摸屏、PLC及相应模块构成整机控制单元；所述床头箱左侧安装有主轴驱动伺服电机及变速装置，主轴驱动伺服电机及变速装置驱动连接主轴，所述主轴固定连接至工装胎具；所述焊接工装胎具上面均匀分布有与筛托条断面形状一致的凸字形断面孔，凸字形断面孔放置有筛托条；所述纵向移动装置安装至直线导轨，纵向移动装置与直线导轨滑动连接；纵向移动装置内设置有轴承，轴承左端固定连接有筛托条压紧装置，轴承右端固定连接有筛托条压紧操作手轮；所述直线导轨末端设置有纵向移动伺服电机与变速装置及滚珠丝杠传动系统；所述床头箱上侧安装有伺服驱动器及高频焊接电源箱；所述工装胎具上方设置有电极滚盘，所述电极滚盘压在焊接工装胎具边缘的筛条上，电极滚盘与筛托条垂直相交，电极滚盘与焊接工装胎具的圆周相切；所述焊接工装胎具右侧设置有调直扶正定位装置；所述电极滚盘上侧安装有电极滚盘平衡装置，电极滚盘平衡装置两侧分别设置有垂直调节手轮和水平调节手轮。
作为本发明进一步的方案：所述筛托条压紧装置的中心轴固定连接至纵向移动装置的轴承内。
作为本发明进一步的方案：所述伺服驱动器及高频焊接电源箱中高频焊接电源箱为直流高频开关电源，并采用PWM脉宽调制技术，进口IGBT或MOSFET作为功率开关器件。
作为本发明进一步的方案：所述主轴驱动伺服电机及变速装置中的交流伺服电动机由定子、转子、高精度反馈元件组成，所述高精度反馈元件包括光电编码器、旋转变压器；交流伺服电动机采用高性能稀土永磁材料作为气隙磁场，交流伺服电动机采用无机壳定子铁芯。
作为本发明进一步的方案：所述数控面板及操作显示触摸屏包括触摸屏、PLC及相应模块构成整机控制单元，所述触摸屏为彩色大触摸屏。
作为本发明进一步的方案：所述主轴驱动伺服电机及变速装置中的交流伺服电动机配置有精密伺服减速器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本数控筛板焊接机床结构设计合理，控制算法先进，配套部件性能先进讲究，整机运行稳定可靠，操作简单，运行精度高，设置调节方便，筛缝宽度可为任意值。
本数控筛板焊接机床的问世，填补了国内筛板制造设备的空白，为企业节约了大量经费，有效的降低了生产成本。
本数控筛板焊接机床采用彩色大触摸屏，参数输入、显示，更方便直观。
附图说明
图1为数控筛板焊接机床的正面示意图。
图2为数控筛板焊接机床的端面示意图。
图中：1-机床身，2-电源箱，3-床头箱，4-数控面板及操作显示触摸屏，5-主轴，6-主轴驱动伺服电机及变速装置，7-伺服驱动器及高频焊接电源箱，8-电极滚盘平衡装置，9-垂直调节手轮，10-水平调节手轮，11-电极滚盘，12-筛条调直扶正定位装置，13-工装胎具，14-筛托条压紧装置，15-纵向移动装置，16-筛托条压紧操作手轮，17-直线导轨，18-纵向移动伺服电机与变速装置及滚珠丝杠传动系统。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种数控筛板焊接机床，包括机床身1、床头箱3、数控面板及操作显示触摸屏4、主轴驱动伺服电机及变速装置6、纵向移动装置15和直线导轨17；所述机床身1底部安装有电源箱2，电源箱2用于为整个机床供电；所述电源箱2上侧安装有床头箱3；所述数控面板及操作显示触摸屏4设置在床头箱3的前侧，数控面板及操作显示触摸屏4包括触摸屏、PLC及相应模块构成整机控制单元，所述触摸屏为彩色大触摸屏是操作显示人机交换的界面，操作者通过数控面板及操作显示触摸屏4即可输入相关参数从而控制和调整机床PLC组成的控制系统，彩色大触摸屏使参数输入、显示，更加方便直观，所述数控面板及操作显示触摸屏4结构简洁，能适应干扰强度大的现场环境，编程方便，控制功能强，运行稳定、可靠性更高；所述床头箱3左侧安装有主轴驱动伺服电机及变速装置6，主轴驱动伺服电机及变速装置6驱动连接主轴5，所述主轴5一端连接有工装胎具13；所述主轴驱动伺服电机及变速装置6中的交流伺服电动机由定子、转子、高精度反馈元件组成，所述高精度反馈元件包括光电编码器、旋转变压器；交流伺服电动机采用高性能稀土永磁材料作为气隙磁场，目的是造成大的温度梯度，从而使散热效率高，功率密度大；交流伺服电动机采用无机壳定子铁芯，目的是使转子惯量小，响应速度快；低速转矩脉动小，高速运行平稳，平衡精度高。所述交流伺服电动机配置精密伺服减速器，精密伺服减速器具有运转平稳、结构紧凑、低噪音、精密度高、输入扭矩大，高输出扭矩和低侧隙的特性，配置精密伺服减速器目的是满足机床对高运转平稳、低速转矩脉动小的要求。
所述焊接工装胎具13上面均匀分布有与筛托条断面形状一致的凸字形断面孔，凸字形断面孔用于存放冷作硬化后的筛托条；所述纵向移动装置15安装至直线导轨17，纵向移动装置15与直线导轨17滑动连接；纵向移动装置15内设置有轴承，轴承左端固定连接有筛托条压紧装置14，轴承右端固定连接有筛托条压紧操作手轮16，所述筛托条压紧装置14上的中心轴固定至纵向移动装置15上的轴承内，通过操控筛托条压紧操作手轮16使筛托条压紧装置14靠近焊接工装胎具13，从而夹持安放在焊接工装胎具13上的筛托条，筛托条压紧装置14能够随焊接工装胎具13同步旋转，又能以一定的进给量即焊接工装胎具13旋转一周筛托条压紧装置14的水平移动量。
所述直线导轨17末端设置有纵向移动伺服电机与变速装置及滚珠丝杠传动系统18；所述床头箱3上侧安装有伺服驱动器及高频焊接电源箱7，伺服驱动器及高频焊接电源箱7的高频焊接电源箱为直流高频开关电源，并采用PWM脉宽调制技术，进口IGBT或MOSFET作为功率开关器件，高频焊接电源箱体积小、重量轻、功能全、性能稳定可靠，电压适应范围宽，功率因数高，转换效率高，保护功能齐全，高频焊接电源箱具有稳流限压、稳压限流、过流过压及过热等保护功能，高频焊接电源箱也配备有工作状态指示、电流电压数值指示、保护封锁指示和可附加计算机控制接口，方便控制操作，从而有效提高焊接质量保证焊接工作可靠顺利进行；所述工装胎具13上方设置有电极滚盘11，所述电极滚盘11压在焊接工装胎具13边缘的筛条上，电极滚盘11与筛托条垂直相交，电极滚盘11与焊接工装胎具13的圆周相切，电极滚盘11用于筛条的定位；所述焊接工装胎具13右侧设置有调直扶正定位装置12，调直扶正定位装置12也用于筛条的定位；所述电极滚盘11上侧安装有电极滚盘平衡装置8，电极滚盘平衡装置8两侧分别设置有垂直调节手轮9和水平调节手轮10。
本发明的工作原理是：
将冷作硬化后的筛托条插入焊接工装胎具13上面均匀分布的与筛托条断面形状一致的凸字形断面孔，并沿圆周方向定位，调整筛托条压紧装置14使其夹持住筛托条，筛托条由焊接工装胎具13带动旋转，筛托条与凸字形孔的配合要稍微松动以便可从焊接工装胎具13均匀分布的圆孔中沿轴向抽出，筛托条再由电极滚盘11和筛条调直扶正定位装置12校直并定位筛托条，筛条在焊接工装胎具13的边缘处被压在电极滚盘11下方与筛托条垂直相交，与焊接工装胎具13的圆周相切；通过数控面板及操作显示触摸屏4输入相关参数控制和调整进给量即筛条宽度c与筛缝宽度d之和，之后由机床PLC组成的控制系统控制进给传动系统而控制筛托条压紧装置14的进给量；然后在焊接工装胎具13与电极滚盘11之间通电，通电的同时启动主轴驱动伺服电机及变速装置6从而带动焊接工装胎具13旋转，筛托条压紧装置14一边随焊接工装胎具13同步旋转，一边给以一定的进给量即焊接工装胎具13旋转一周筛托条压紧装置14的水平移动量；电极滚盘11与焊接工装胎具13上的筛托条相接触焊接得到一个焊点。筛条与筛托条连续的焊接过程中，筛条以焊接工装胎具13旋转的线速度连续递进，同时焊接部分随时以一定的进给量从焊接工装胎具13中拉出来，最后筛条在由筛托条所围成的圆周上绕成一螺距为c+d的螺旋线，筛托条与筛条的每一交点都得到焊接，最后刚好形成一个筛缝距离为d的圆筒状筛板。然后沿圆柱面的母线切开展平即可得到平整的筛板。筒状筛板的圆周展开长度即焊接工装胎具13圆周的展开长度决定了筛板沿筛条方向的长度，也就是筛板的宽度，运行精度高，设置调节方便，筛缝宽度可为任意值。纵向移动装置15在机床上移动的极限距离，决定了筛板沿筛托条方向的长度。由此可见，在纵向移动装置15移动的极限距离内，所要焊接的筛板长度是任意的，而要改变筛板的宽度则必须更换焊接工装胎具。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种数控筛板焊接机床，其特征在于，包括机床身（1）、床头箱（3）、数控面板及操作显示触摸屏（4）、主轴驱动伺服电机及变速装置（6）、纵向移动装置（15）和直线导轨（17）；所述机床身（1）底部安装有电源箱（2）；所述电源箱（2）上侧安装有床头箱（3）；所述数控面板及操作显示触摸屏（4）设置在床头箱（3）的前侧；所述床头箱（3）左侧安装有主轴驱动伺服电机及变速装置（6），主轴驱动伺服电机及变速装置（6）驱动连接主轴（5），所述主轴固定连接至工装胎具（13）；所述焊接工装胎具（13）上面均匀分布有与筛托条断面形状一致的凸字形断面孔，凸字形断面孔放置有筛托条；所述纵向移动装置（15）安装至直线导轨（17），纵向移动装置（15）与直线导轨（17）滑动连接；纵向移动装置（15）内设置有轴承，轴承左端固定连接有筛托条压紧装置（14），轴承右端固定连接有筛托条压紧操作手轮（16）；所述直线导轨（17）末端设置有纵向移动伺服电机与变速装置及滚珠丝杠传动系统（18）；所述床头箱（3）上侧安装有伺服驱动器及高频焊接电源箱（7）；所述工装胎具（13）上方设置有电极滚盘（11），所述电极滚盘（11）压在焊接工装胎具（13）边缘的筛条上，电极滚盘（11）与筛托条垂直相交，电极滚盘（11）与焊接工装胎具（13）的圆周相切；所述焊接工装胎具（13）右侧设置有调直扶正定位装置（12）；所述电极滚盘（11）上侧安装有电极滚盘平衡装置（8），电极滚盘平衡装置（8）两侧分别设置有垂直调节手轮（9）和水平调节手轮（10），所述主轴驱动伺服电机及变速装置（6）中的交流伺服电动机由定子、转子、高精度反馈元件组成；所述高精度反馈元件包括光电编码器、旋转变压器；交流伺服电动机采用高性能稀土永磁材料作为气隙磁场，交流伺服电动机采用无机壳定子铁芯，所述数控面板及操作显示触摸屏（4）包括触摸屏、PLC及相应模块构成整机控制单元，所述触摸屏为彩色大触摸屏，所述主轴驱动伺服电机及变速装置（6）中的交流伺服电动机配置有精密伺服减速器。
2.根据权利要求1所述的数控筛板焊接机床，其特征在于，所述筛托条压紧装置（14）的中心轴固定连接至纵向移动装置（15）的轴承内。
3.根据权利要求1所述的数控筛板焊接机床，其特征在于，所述伺服驱动器及高频焊接电源箱（7）中高频焊接电源箱为直流高频开关电源，并采用PWM脉宽调制技术，进口IGBT或MOSFET作为功率开关器件。
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