CN106425095B - 金刚石锯片激光自动焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金刚石锯片焊接技术领域。一种金刚石锯片激光自动焊接机,包括机体、锯片吸附抓取系统、基体旋转分度系统、刀头输送抓取系统、焊接夹紧装配系统和激光焊接光路系统,锯片基体和刀头分别通过锯片吸附抓取系统和刀头输送抓取系统进行抓取并对位配对,由焊接夹紧装配系统完成夹紧定位,通过激光焊接光路系统进行焊接;待该刀头焊接完成后,由基体旋转分度系统将锯片基体旋转至下一焊接工位,直至锯片基体上的刀头焊接完成后,由锯片吸附抓取系统将成品锯片输送并卸料至存放处。本申请是一种高速度、非接触、变形小的生产加工设备,其能够大批量生产,焊接强度高,在切割使用过程中,不会产生脱齿现象,大大提高了其使用的安全性。

Description

金刚石锯片激光自动焊接机
技术领域
本发明属于金刚石锯片焊接技术领域,具体涉及一种金刚石锯片激光自动焊接机。
背景技术
金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于混凝土、耐火材料、石材、陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成;锯片基体与刀头,其中锯片基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分。传统的金刚石锯片焊接方法多采用烧结焊及钎焊,虽然焊接工艺相对成熟,但是其焊接强度不够,切割过程中容易发生刀头飞崩伤人等事故。
金刚石锯片的激光焊接技术是现阶段针对金刚石锯片的整体性能提升的一种主要研究方向和手段,现有技术种对于激光焊接技术在金刚石焊接的自动化设备公开较少,相对较多的仅仅是研究论文和激光焊接技术的发展方向,导致激光焊接技术的实施和推广受到很大的制约。
在全自动的金刚石锯片激光焊接过程中,对于刀头和锯片基体的有效排序、输送和固定定位是保障激光焊接技术有效实施的基础,且也是本申请所要解决的技术难点,同时对于焊接过程中所产生的输送定位、夹持定位、焊接定位等一系列结构的设计是本申请所要解决的技术问题,从而能够实现金刚石锯片的激光焊接技术的有效实施和推广。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题和不足,提供一种结构设计合理、紧凑,机械化程度高,对于激光焊接技术能够进行有效实施和推广,并能够自动化、批量化通过激光焊接技术生产金刚石锯片的金刚石锯片激光自动焊接机。
为达到上述目的所采取的技术方案是:
一种金刚石锯片激光自动焊接机,包括机体、设置在机体上的锯片吸附抓取系统、基体旋转分度系统、刀头输送抓取系统、焊接夹紧装配系统和激光焊接光路系统,锯片基体和刀头分别通过锯片吸附抓取系统和刀头输送抓取系统进行抓取并对位配对,由焊接夹紧装配系统完成对锯片基体和刀头在焊接工位处的夹紧定位组对,通过激光焊接光路系统进行锯片基体与刀头的焊接;待该刀头焊接完成后,由基体旋转分度系统将锯片基体旋转至下一焊接工位,直至锯片基体上的刀头焊接完成后,由锯片吸附抓取系统将成品锯片输送并卸料至存放处,同时锯片吸附抓取系统将待焊接的锯片基体放置到基体旋转分度系统上准备焊接。
所述的锯片吸附抓取系统包括锯片自动装卸装置和与锯片自动装卸装置对应的两锯片储存架,所述的锯片自动装卸装置包括与机体固定连接的锯片装卸支撑架、设置在锯片装卸支撑架上的无杆气缸、与无杆气缸输出端连接的平移支架、和设置在平移支架两端的两锯片抓取机械手组件。
所述的锯片抓取机械手组件包括固定设置在平移支架上的机械手支撑板、设置在机械手支撑板上的抓取动力推杆、设置在抓取动力推杆的动作端的固定板一、固定在固定板一上的吸附动力推杆、平行设置在固定板一下部且与吸附动力推杆的动作端连接的吸附板、和设置在吸附板下部的磁铁块,所述的吸附板中部开设有通孔,所述的固定板一下部固定设置有卸料块,卸料块与通孔匹配对应,在所述的抓取动力推杆的动作端和吸附板上均设置有传感器,所述的平移支架与固定板一之间设置有拖链,所述的支撑架和无杆气缸之间设置有定位调整螺钉。
所述的基体旋转分度系统包括纵向滑移底座、匹配滑动设置在纵向滑移底座上的横向滑移底座、匹配滑动设置在横向滑移底座上的旋转台底座、和匹配设置在旋转台底座上的旋转台,所述的纵向滑移底座和横向滑移底座之间、横向滑移底座和旋转台底座之间均设置有往复滑移驱动机构,所述的旋转台底座和旋转台之间设置有旋转驱动机构,所述的旋转台上固定设置有锯片定位组件,所述的锯片定位组件包括锯片定位气缸、与锯片定位气缸同轴设置并固定在锯片定位气缸的活塞杆端部的膨胀套拉杆、与锯片定位气缸同轴设置并固定在锯片定位气缸的缸体上的定位芯轴基座、套设在膨胀套拉杆上并与定位芯轴基座固定的定位芯轴、套设在定位芯轴上的高度调节环和膨胀套,所述的定位芯轴上端部设置有与膨胀套匹配的锥面。
所述的锯片定位气缸的缸体的上半部截面呈锥台形、下半部截面呈圆柱型,所述的缸体内匹配设置有活塞和活塞杆,所述的缸体下端设置有密封下端盖,在密封下端盖上设置有与缸体的下腔体连通的配气接头,所述的缸体的上腔体中的活塞杆上匹配套设有碟簧,碟簧匹配压设在缸体上端部与活塞之间;所述的活塞上端面和与活塞上端面对应的缸体上开设有多个对应的导向沉孔,并在导向沉孔内设置有直线光轴,所述的缸体下部设置有与旋转台匹配对应的定位环,在所述的旋转台上还设置有传感器支架和传感器。
所述的刀头输送抓取系统包括依次对应设置在机体上的刀头输送装置和刀头抓取装置,所述的刀头输送装置包括常齿输送单元和护齿输送单元,所述的常齿输送单元和护齿输送单元分别对常齿刀头和护齿刀头进行定向排列,并输送至刀头抓取工位;所述的刀头抓取装置根据焊接工序对常齿刀头或护齿刀头进行抓取,并将抓取到的常齿刀头或护齿刀头输送至焊接工位,由焊接夹紧装配系统进行定位夹紧。
所述的常齿输送单元包括常齿螺旋振动器和常齿输送带组件,所述的常齿螺旋振动器将常齿刀头进行排序导出,并由常齿输送带组件输送至刀头抓取工位;所述的常齿输送带组件包括常齿输送支架本体、分别设置在常齿输送支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、常齿输送皮带、驱动电机、和设置在常齿输送支架本体两侧的两常齿导向板,常齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄,两常齿导向板之间为常齿刀头输送通道,在常齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块,在常齿输送支架本体的后端部设置有与该刀头挡块对应的传感器,在常齿输送支架本体的其中一侧设置有与支撑立柱对应的立柱连接板。
所述的护齿输送单元包括垂直布设的护齿预存储组件和护齿输送带组件,护齿预存储组件端部设置有气缸顶推组件,气缸顶推组件将护齿预存储组件上的护齿刀头变向顶推输送至护齿输送带组件上,并由护齿输送带组件输送至刀头抓取工位;其中,所述的护齿预存储组件包括预存储支架本体、设置在预存储支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、预存储皮带、驱动电机、以及分别设置在预存储支架本体两侧的侧导向板,在预储存支架本体的其中一侧设置有调节护齿存储组件的高度的高度调节板,在侧导向板和高度调节板上均设置有长条孔和锁紧手柄;所述的护齿输送带组件包括护齿输送支架本体、分别设置在护齿输送支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、护齿输送皮带、驱动电机、和设置在护齿输送支架本体两侧的两护齿导向板,护齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄,两护齿导向板之间为护齿刀头输送通道,在护齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块,在护齿输送支架本体的后端部设置有与该刀头挡块对应的的传感器,在预存储支架本体上设置有连接预存储皮带和护齿输送皮带的推板架,在护齿输送支架本体的其中一侧设置有与支撑立柱对应的立柱连接板。
所述的刀头挡块与对应的常齿输送支架本体或护齿输送支架本体之间设置有微调机构,所述的微调机构包括微调支撑座、与刀头挡块固定连接的固定架、设置在微调支撑座和固定架之间的丝母和调节丝杠,所述的微调支撑座与对应的常齿输送支架本体或护齿输送支架本体固定。
所述的气缸顶推组件包括固定设置在预存储支架本体端部的气缸支座、固定设置在气缸支座上的顶推气缸、以及与顶推气缸平行设置的推板,所述的推板的其中一端与顶推气缸的动作端通过推板连接板固定连接,且推板的行进方向与护齿输送带组件的护齿刀头输送通道相对应。
所述的刀头抓取装置包括抓取支撑座、设置在抓取支撑座上的旋转伺服电机、由旋转伺服电机驱动旋转的固定板二、设置在固定板二上的导杆气缸和设置在导杆气缸的动作端的刀头气爪和刀头定位舌,在所述的导杆气缸上设置有行程调整螺栓,行程调整螺栓与导杆气缸中导杆端部的连接块相对应。
所述的焊接夹紧装配系统包括上下平行设置的两固定板三、左右对应设置在两固定板三之间的刀头夹紧组件和锯片夹紧组件,所述的刀头夹紧组件和锯片夹紧组件均包括设置在两固定板三之间的导向柱、匹配滑动套设在导向柱上的调整滑块、和固定设置在调整滑块上自动装夹夹具,所述的自动装夹夹具上设置有上下对应的上夹爪和下夹爪,所述的刀头夹紧组件上的上夹爪和下夹爪、与锯片夹紧组件的上夹爪和下夹爪前后对应设置,所述的调整滑块与上部对应的固定板三之间设置有调整螺杆和百分表。
所述的两固定板三之间还设置有焊接夹具清扫装置,所述的焊接夹具清扫装置包括清扫支架、设置在清扫支架上的调节转轴、套设在调节转轴上的清扫升降动力推杆、设置在清扫升降动力推杆的动作端的清扫动力推杆、以及固定设置在清扫动力推杆的动作端的清扫气板,所述的清扫气板前端上下两侧均设置有清扫铁刷,且所述的清扫气板与上夹爪和下夹爪之间的夹紧间隙对应。
在刀头夹紧组件和锯片夹紧组件的对应焊接部位的上部和侧部设置有吸烟罩,所述的吸烟罩连接有负压吸烟机构;所述的锯片夹紧组件的调整滑块上设置有连杆转臂,在连杆转臂的端部设置有传感器,所述的调整滑块上开设有与导向柱对应的螺孔,且在螺孔内设置有紧固螺钉。
所述的激光焊接光路系统为光纤激光焊接光路系统或二氧化碳激光焊接光路系统,所述的光纤激光焊接光路系统包括固定在机体上的三维移动滑台、设置在三维移动滑台上的光纤激光焊接头、焊接角度调整板、连接光纤激光焊接头的导光光纤和光纤激光器,在光纤激光焊接头上还设置有保护气管和水冷系统;所述的二氧化碳激光焊接光路系统包括固定设置在机体上的三维移动滑台、设置在三维移动滑台上的反射镜组件和二氧化碳激光焊接头,在二氧化碳激光焊接头上也设置有保护气管和水冷系统。
采用上述技术方案,所取得的有益效果是:
本发明的整体结构设计合理、紧凑,对于刀头输送抓取系统,其通过常齿输送单元和护齿输送单元的结构设计,针对两种不同的刀头,实现自动化输送,同时能够形成定向有效的定位,为后续的抓取、夹紧焊接工序提供了良好的基础,对整个设备的自动化激光焊接技术提供了先决条件;本发明的刀头输送抓取系统整体一体化、机械化程度高,能够自动实现刀头输送和夹紧,定位准确,能够大大人工劳动强度,较少人工成本开支,降低企业的生产成本,有效解决了刀头输送夹持过程中存在的衔接困难、定位精度差的问题。
本发明对锯片吸附抓取系统的结构设计,使得锯片基体和成品锯片的上料和卸料能够实现自动化,同时通过气动转台的结构设计,能够对锯片基体进行有效快速的定位夹紧,并通过自身的旋转,实现了单个锯片基体的多工位有序焊接,优化了焊接生产工序,大大提高了生产效率。
本发明对焊接夹紧装配系统的设计,使得锯片基体和刀头在焊接前能够完成有效的组对对接,为焊接工序提供了有效的基础保障,使得锯片基体与刀头的焊接质量得到有效的提高。
本发明对于激光焊接系统的结构设计,并通过设置焊接夹具清扫装置、吸烟罩、保护气管、水冷系统等辅助装置,使得焊接工艺得到有效的优化,确保锯片基体和刀头的焊接不受到外界因素的干扰,提高焊接质量,有利于持续不间断生产,从而使得本申请能够实现自动化、批量化的生产高质量的金刚石锯片;本申请是一种高速度、非接触、变形小的生产加工方法,其能够大批量生产,焊接强度高,在切割使用过程中,即时没有冷却水,也不会产生脱齿现象,大大提高了其使用的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的装配结构示意图。
图3为锯片抓取机械手组件的结构示意图。
图4为图3中A部的放大结构示意图。
图5为基体旋转分度系统的结构示意图。
图6为锯片定位组件的剖视结构示意图。
图7为锯片吸附抓取系统的结构示意图。
图8为刀头输送抓取系统的结构示意图。
图9为护齿预存储组件的结构示意图。
图10为护齿输送带组件和常齿输送带组件的结构示意图。
图11为刀头抓取装置的结构示意图。
图12为焊接夹紧装配系统的结构示意图。
图13为焊接夹紧装配系统的正视结构示意图。
图14为焊接夹紧装配系统的立体结构示意图。
图15为焊接夹具清扫装置的结构示意图。
图16为激光焊接光路系统的结构示意图之一。
图17为激光焊接光路系统的结构示意图之二。
图中序号:1为机体、2为锯片吸附抓取系统、21为锯片自动装卸装置、2101锯片装卸支撑架、2102为无杆气缸、2103为平移支架、2104为机械手支撑板、2105为抓取动力推杆、2106为固定板一、2107为吸附动力推杆、2108为吸附板、2109为卸料块、2110为拖链、2111为定位调整螺钉、22为基体旋转分度系统、2201为纵向滑移底座、2202为横向滑移底座、2203为旋转台底座、2204为旋转台、2205为锯片定位气缸、2206为膨胀套拉杆、2207为定位芯轴基座、2208为定位芯轴、2209为高度调节环、2210为膨胀套、2211为缸体、2212为活塞、2213为活塞杆、2214为密封下端盖、2215为配气接头、2216为碟簧、2217为传感器支架、2218为导向沉孔、2219为直线光轴、2220为定位环、23为锯片储存架;
3为刀头输送抓取系统、31为刀头输送装置、32为刀头抓取装置、3201为抓取支撑座、3202为旋转伺服电机、3203为固定板二、3204为导杆气缸、3205为刀头气爪、3206为刀头定位舌、3207为行程调整螺栓、3208为连接块、33为常齿螺旋振动器、34为常齿输送带组件、3401为常齿输送支架本体、3402为常齿输送皮带、3403为常齿导向板、35为护齿预存储组件、3501为预存储支架本体、3502为预存储皮带、3503为侧导向板、3504为高度调节板、3505为推板架、36为护齿输送带组件、3601为护齿输送支架本体、3602为护齿输送皮带、3603为护齿导向板、37为气缸顶推组件、3701为气缸支座、3702为顶推气缸、3703为推板、3704为推板连接板、38为微调机构、3801为微调支撑座、3802为固定架、3803为调节丝杠;
4为焊接夹紧装配系统、41为刀头夹紧组件、42为锯片夹紧组件、401为固定板三、402为导向柱、403为调整滑块、404为自动装夹夹具、405为上夹爪、406为下夹爪、407为调整螺杆、408为百分表、409为吸烟罩、410为连杆转臂、411为紧固螺钉;
5为焊接夹具清扫装置、501为清扫支架、502为调节转轴、503为清扫升降动力推杆、504为清扫动力推杆、505为清扫气板、506为清扫铁刷;
6为光纤激光焊接光路系统、601为三维移动滑台、602为光纤激光焊接头、603为导光光纤、604为光纤激光器、605为保护气管、606为水冷系统、7为支撑立柱、8为立柱连接板、9为主动皮带轮、10为驱动电机、11为锁紧手柄、12为刀头挡块、13为传感器、14为二氧化碳激光焊接光路系统、15为反射镜组件、16为二氧化碳激光焊接头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
参见图1,本发明一种金刚石锯片激光自动焊接机,包括机体1、设置在机体上的锯片吸附抓取系统2、基体旋转分度系统22、刀头输送抓取系统3、焊接夹紧装配系统4和激光焊接光路系统6,锯片基体和刀头分别通过锯片吸附抓取系统2和刀头输送抓取系统3进行抓取并对位配对,由焊接夹紧装配系统4完成对锯片基体和刀头在焊接工位处的夹紧定位组对,通过激光焊接光路系统6进行锯片基体与刀头的焊接;待该刀头焊接完成后,由基体旋转分度系统22将锯片基体旋转至下一焊接工位,直至锯片基体上的刀头焊接完成后,由锯片吸附抓取系统将成品锯片输送并卸料至存放处,同时锯片吸附抓取系统2将待焊接的锯片基体放置到基体旋转分度系统22上准备焊接。
在本申请中,其锯片吸附抓取系统包括锯片自动装卸装置21和与锯片自动装卸装置21对应的两锯片储存架23,所述的锯片自动装卸装置21包括与机体1固定连接的锯片装卸支撑架2101、设置在锯片装卸支撑架2101上的无杆气缸2102、与无杆气缸2102输出端连接的平移支架2103、和设置在平移支架2103两端的两锯片抓取机械手组件。
所述的锯片抓取机械手组件包括固定设置在平移支架2103上的机械手支撑板2104、设置在机械手支撑板2104上的抓取动力推杆2105、设置在抓取动力推杆2105的动作端的固定板一2106、固定在固定板一2106上的吸附动力推杆2107、平行设置在固定板一2106下部且与吸附动力推杆2107的动作端连接的吸附板2108、和设置在吸附板2108下部的磁铁块,所述的吸附板2108中部开设有通孔,所述的固定板一2106下部固定设置有卸料块2109,卸料块2109与通孔匹配对应,在所述的抓取动力推杆2105的动作端和吸附板2108上均设置有传感器13,实现对锯片基体的吸附状态进行检测确认以及对锯片基体是否充分接触吸附进行检测确认,在平移支架2103与固定板一2106之间设置有拖链2110,所述的机械手支撑架2104和无杆气缸2102之间设置有定位调整螺钉2111,用来微调锯片抓取机械手组件的位置,确保锯片储存架的轴线与吸附板对应。
所述的基体旋转分度系统22包括纵向滑移底座2201、匹配滑动设置在纵向滑移底座2201上的横向滑移底座2202、匹配滑动设置在横向滑移底座2202上的旋转台底座2203、和匹配设置在旋转台底座2203上的旋转台2204,所述的纵向滑移底座2201和横向滑移底座2202之间、横向滑移底座2202和旋转台底座2203之间均设置有往复滑移驱动机构,所述的旋转台底座2203和旋转台2204之间设置有旋转驱动机构,所述的旋转台2204上固定设置有锯片定位组件,所述的锯片定位组件包括锯片定位气缸2205、与锯片定位气缸2205同轴设置并固定在锯片定位气缸2205的活塞杆端部的膨胀套拉杆2206、与锯片定位气缸2205同轴设置并固定在锯片定位气缸2205的缸体上的定位芯轴基座2207、套设在膨胀套拉杆2206上并与定位芯轴基座2207固定的定位芯轴2208、套设在定位芯轴2208上的高度调节环2209和膨胀套2210,所述的定位芯轴2208上端部设置有与膨胀套2210匹配的锥面,在本申请中的高度调节环包括相互套接的两个套管,两个套管之间设置有锁紧螺钉,通过调节两个套管的套接长度,从而调节整个高度调节环的高度,实现对锯片基体的固定高度的调整。
所述的锯片定位气缸2205的缸体2211的上半部截面呈锥台形、下半部截面呈圆柱型,所述的缸体内匹配设置有活塞2212和活塞杆2213,所述的缸体2211下端设置有密封下端盖2214,在密封下端盖2214上设置有与缸体2211的下腔体连通的配气接头2215,所述的缸体2211的上腔体中的活塞杆2213上匹配套设有碟簧2216,碟簧2216匹配压设在缸体内腔的上端部与活塞2212之间;所述的活塞上端面和与活塞上端面对应的缸体上开设有多个对应的导向沉孔2218,并在导向沉孔内设置有直线光轴2219,所述的缸体下部设置有与旋转台匹配对应的定位环2220,实现锯片定位气缸与旋转台的同轴对应设置,大大提供了装配的精确度,在所述的旋转台2204上还设置有传感器支架2217和传感器13。
所述的刀头输送抓取系统3包括依次对应设置在机体上的刀头输送装置31和刀头抓取装置32,所述的刀头输送装置31包括常齿输送单元和护齿输送单元,所述的常齿输送单元和护齿输送单元分别对常齿刀头和护齿刀头进行定向排列,并输送至刀头抓取工位;所述的刀头抓取装置根据焊接工序对常齿刀头或护齿刀头进行抓取,并将抓取到的常齿刀头或护齿刀头输送至焊接工位,由焊接夹紧装配系统进行定位夹紧。
其中,常齿输送单元包括常齿螺旋振动器33和常齿输送带组件34,所述的常齿螺旋振动器33将常齿刀头进行排序导出,并由常齿输送带组件34输送至刀头抓取工位;所述的常齿输送带组件34包括常齿输送支架本体3401、分别设置在常齿输送支架本体两端的主动皮带轮9和从动皮带轮、常齿输送皮带3402、驱动电机10、和设置在常齿输送支架本体两侧的两常齿导向板3403,常齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄11,两常齿导向板3403之间为常齿刀头输送通道,在常齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块12,在常齿输送支架本体3401的后端部设置有与该刀头挡块对应的传感器13,在常齿输送支架本体3401的其中一侧设置有与支撑立柱7对应的立柱连接板8。
护齿输送单元包括垂直布设的护齿预存储组件35和护齿输送带组件36,护齿预存储组件端部设置有气缸顶推组件37,气缸顶推组件37将护齿预存储组件35上的护齿刀头变向顶推输送至护齿输送带组件36上,并由护齿输送带组件输送至刀头抓取工位;其中,所述的护齿预存储组件包括预存储支架本体3501、设置在预存储支架本体两端的主动皮带轮9和从动皮带轮、预存储皮带3502、驱动电机10、以及分别设置在预存储支架本体3501两侧的侧导向板3503,在预储存支架本体3501的其中一侧设置有调节护齿存储组件的高度的高度调节板3504,在侧导向板3503和高度调节板3504上均设置有长条孔和锁紧手柄11;所述的护齿输送带组件36包括护齿输送支架本体3601、分别设置在护齿输送支架本体3601两端的主动皮带轮9和从动皮带轮、护齿输送皮带3602、驱动电机10、和设置在护齿输送支架本体两侧的两护齿导向板3603,护齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄11,两护齿导向板之间为护齿刀头输送通道,在护齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块12,在护齿输送支架本体的后端部设置有与该刀头挡块对应的的传感器13,在预存储支架本体上设置有连接预存储皮带和护齿输送皮带的推板架3505,在护齿输送支架本体3601的其中一侧设置有与支撑立柱7对应的立柱连接板8。
所述的刀头挡块12与对应的常齿输送支架本体3401或护齿输送支架本体3601之间设置有微调机构,所述的微调机构38包括微调支撑座3801、与刀头挡块固定连接的固定架3802、设置在微调支撑座3801和固定架3802之间的丝母和调节丝杠3803,所述的微调支撑座3801与对应的常齿输送支架本体3401或护齿输送支架本体3601固定,通过调整刀头挡块和传感器在刀头输送装置上的位置,从而使得刀头抓取装置能够准确有效的完成对刀头的抓取,进一步有效的保障刀头在焊接工位的对接组配效果,提高焊接质量。
所述的气缸顶推组件37包括固定设置在预存储支架本体端部的气缸支座3701、固定设置在气缸支座上的顶推气缸3702、以及与顶推气缸3702平行设置的推板3703,所述的推板3703的其中一端与顶推气缸3702的动作端通过推板连接板3704固定连接,且推板的行进方向与护齿输送带组件的护齿刀头输送通道相对应。
所述的刀头抓取装置32包括抓取支撑座3201、设置在抓取支撑座上的旋转伺服电机3202、由旋转伺服电机驱动旋转的固定板二3203、设置在固定板二3203上的导杆气缸3204和设置在导杆气缸3204的动作端的刀头气爪3205和刀头定位舌3206,在所述的导杆气缸上设置有行程调整螺栓3207,行程调整螺栓3207与导杆气缸中导杆端部的连接块3208相对应,调整行程调整螺栓,可以有效控制气爪抓取刀头最远距离,在正常情况下,行程调整螺栓在送入状态下不会起到相应的作用,但是在刀头抓取过程中,能够保证刀头定位舌刚好接触刀头。
所述的焊接夹紧装配系统4包括上下平行设置的两固定板三401、左右对应设置在两固定板三402之间的刀头夹紧组件41和锯片夹紧组件42,所述的刀头夹紧组件41和锯片夹紧组件42均包括设置在两固定板三402之间的导向柱402、匹配滑动套设在导向柱上的调整滑块403、和固定设置在调整滑块403上自动装夹夹具404,所述的自动装夹夹具404上设置有上下对应的上夹爪405和下夹爪406,所述的刀头夹紧组件41上的上夹爪和下夹爪、与锯片夹紧组件42的上夹爪和下夹爪前后对应设置,所述的调整滑块403与上部对应的固定板三之间设置有调整螺杆407和百分表408,在调整滑块403上开设有与导向柱402对应的螺孔,且在螺孔内设置有紧固螺钉411,通过调整螺杆和百分比表能够有效的对刀头和锯片基体的对接位置进行微调,从而保障锯片基体和刀头的有效对接组配,实现有效高质量的焊接。
为了消除在刀头和锯片基体的焊接过程中产生的烟气污染环境,在刀头夹紧组件41和锯片夹紧组件42的对应焊接部位的上部和/或侧部设置有吸烟罩409,所述的吸烟罩409连接有负压吸烟机构;所述的锯片夹紧组件42的调整滑块上设置有连杆转臂410,在连杆转臂410的端部设置有传感器13,检查基体水槽的正确性,提高成品率。
此外,在两固定板三401之间还设置有焊接夹具清扫装置5,所述的焊接夹具清扫装置5包括清扫支架501、设置在清扫支架501上的调节转轴502、套设在调节转轴上的清扫升降动力推杆503、设置在清扫升降动力推杆的动作端的清扫动力推杆504、以及固定设置在清扫动力推杆的动作端的清扫气板505,所述的清扫气板前端上下两侧均设置有清扫铁刷506,且所述的清扫气板505与上夹爪405和下夹爪406之间的夹紧间隙对应,在单个刀头焊接完成后,通过焊接夹具清扫装置对上下夹爪之间进行快速清理,清除焊渣,保障焊接质量。
在本实施例中,其激光焊接光路系统为光纤激光焊接光路系统,所述的光纤激光焊接光路系统6包括固定在机体上的三维移动滑台601、设置在三维移动滑台上的光纤激光焊接头602、焊接角度调整板、连接光纤激光焊接头602的导光光纤603和光纤激光器604,在光纤激光焊接头602上还设置有保护气管605和水冷系统606;
如图17所示,根据焊接材质的不同,可选用二氧化碳激光焊接光路系统,所述的二氧化碳激光焊接光路系统14包括固定设置在机体上的三维移动滑台601、设置在三维移动滑台601上的反射镜组件15和二氧化碳激光焊接头16、以及二氧化碳激光器,在二氧化碳激光焊接头上也设置有保护气管605和水冷系统606。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:包括机体、设置在机体上的锯片吸附抓取系统、基体旋转分度系统、刀头输送抓取系统、焊接夹紧装配系统和激光焊接光路系统,锯片基体和刀头分别通过锯片吸附抓取系统和刀头输送抓取系统进行抓取并对位配对,由焊接夹紧装配系统完成对锯片基体和刀头在焊接工位处的夹紧定位组对,通过激光焊接光路系统进行锯片基体与刀头的焊接;待该刀头焊接完成后,由基体旋转分度系统将锯片基体旋转至下一焊接工位,直至锯片基体上的刀头焊接完成后,由锯片吸附抓取系统将成品锯片输送并卸料至存放处,同时锯片吸附抓取系统将待焊接的锯片基体放置到基体旋转分度系统上准备焊接;
所述的刀头输送抓取系统包括依次对应设置在机体上的刀头输送装置和刀头抓取装置,所述的刀头输送装置包括常齿输送单元和护齿输送单元,所述的常齿输送单元和护齿输送单元分别对常齿刀头和护齿刀头进行定向排列,并输送至刀头抓取工位;所述的刀头抓取装置根据焊接工序对常齿刀头或护齿刀头进行抓取,并将抓取到的常齿刀头或护齿刀头输送至焊接工位,由焊接夹紧装配系统进行定位夹紧。
2.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的锯片吸附抓取系统包括锯片自动装卸装置和与锯片自动装卸装置对应的两锯片储存架,所述的锯片自动装卸装置包括与机体固定连接的锯片装卸支撑架、设置在锯片装卸支撑架上的无杆气缸、与无杆气缸输出端连接的平移支架、和设置在平移支架两端的两锯片抓取机械手组件;
所述的锯片抓取机械手组件包括固定设置在平移支架上的机械手支撑板、设置在机械手支撑板上的抓取动力推杆、设置在抓取动力推杆的动作端的固定板一、固定在固定板一上的吸附动力推杆、平行设置在固定板一下部且与吸附动力推杆的动作端连接的吸附板、和设置在吸附板下部的磁铁块,所述的吸附板中部开设有通孔,所述的固定板一下部固定设置有卸料块,卸料块与通孔匹配对应,在所述的抓取动力推杆的动作端和吸附板上均设置有传感器,所述的平移支架与固定板一之间设置有拖链。
3.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的基体旋转分度系统包括纵向滑移底座、匹配滑动设置在纵向滑移底座上的横向滑移底座、匹配滑动设置在横向滑移底座上的旋转台底座、和匹配设置在旋转台底座上的旋转台,所述的纵向滑移底座和横向滑移底座之间、横向滑移底座和旋转台底座之间均设置有往复滑移驱动机构,所述的旋转台底座和旋转台之间设置有旋转驱动机构,所述的旋转台上固定设置有锯片定位组件,所述的锯片定位组件包括锯片定位气缸、与锯片定位气缸同轴设置并固定在锯片定位气缸的活塞杆端部的膨胀套拉杆、与锯片定位气缸同轴设置并固定在锯片定位气缸的缸体上的定位芯轴基座、套设在膨胀套拉杆上并与定位芯轴基座固定的定位芯轴、套设在定位芯轴上的高度调节环和膨胀套,所述的定位芯轴上端部设置有与膨胀套匹配的锥面;
所述的锯片定位气缸的缸体的上半部截面呈锥台形、下半部截面呈圆柱型,所述的缸体内匹配设置有活塞和活塞杆,所述的缸体下端设置有密封下端盖,在密封下端盖上设置有与缸体的下腔体连通的阀门,所述的缸体的上腔体中的活塞杆上匹配套设有碟簧,碟簧匹配压设在缸体上端部与活塞之间;所述的活塞上端面和与活塞上端面对应的缸体上开设有多个对应的导向沉孔,并在导向沉孔内设置有直线光轴,所述的缸体下部设置有与旋转台匹配对应的定位环,在所述的旋转台上还设置有传感器支架和传感器。
4.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的常齿输送单元包括常齿螺旋振动器和常齿输送带组件,所述的常齿螺旋振动器将常齿刀头进行排序导出,并由常齿输送带组件输送至刀头抓取工位;所述的常齿输送带组件包括常齿输送支架本体、分别设置在常齿输送支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、常齿输送皮带、驱动电机、和设置在常齿输送支架本体两侧的两常齿导向板,常齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄,两常齿导向板之间为常齿刀头输送通道,在常齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块,在常齿输送支架本体的后端部设置有与该刀头挡块对应的传感器,在常齿输送支架本体的其中一侧设置有与支撑立柱对应的立柱连接板;
所述的护齿输送单元包括垂直布设的护齿预存储组件和护齿输送带组件,护齿预存储组件端部设置有气缸顶推组件,气缸顶推组件将护齿预存储组件上的护齿刀头变向顶推输送至护齿输送带组件上,并由护齿输送带组件输送至刀头抓取工位;其中,所述的护齿预存储组件包括预存储支架本体、设置在预存储支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、预存储皮带、驱动电机、以及分别设置在预存储支架本体两侧的侧导向板,在预储存支架本体的其中一侧设置有调节护齿存储组件的高度的高度调节板,在侧导向板和高度调节板上均设置有长条孔和锁紧手柄;所述的护齿输送带组件包括护齿输送支架本体、分别设置在护齿输送支架本体两端的主动皮带轮和从动皮带轮、护齿输送皮带、驱动电机、和设置在护齿输送支架本体两侧的两护齿导向板,护齿导向板上设有长条孔和锁紧手柄,两护齿导向板之间为护齿刀头输送通道,在护齿刀头输送通道的后端部设置有刀头挡块,在护齿输送支架本体的后端部设置有与该刀头挡块对应的传感器,在预存储支架本体上设置有连接预存储皮带和护齿输送皮带的推板架,在护齿输送支架本体的其中一侧设置有与支撑立柱对应的立柱连接板;
所述的刀头挡块与对应的常齿输送支架本体或护齿输送支架本体之间设置有微调机构,所述的微调机构包括微调支撑座、与刀头挡块固定连接的固定架、设置在微调支撑座和固定架之间的丝母和调节丝杠,所述的微调支撑座与对应的常齿输送支架本体或护齿输送支架本体固定;
所述的气缸顶推组件包括固定设置在预存储支架本体端部的气缸支座、固定设置在气缸支座上的顶推气缸、以及与顶推气缸平行设置的推板,所述的推板的其中一端与顶推气缸的动作端通过推板连接板固定连接,且推板的行进方向与护齿输送带组件的护齿刀头输送通道相对应。
5.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的刀头抓取装置包括抓取支撑座、设置在抓取支撑座上的旋转伺服电机、由旋转伺服电机驱动旋转的固定板二、设置在固定板二上的导杆气缸和设置在导杆气缸的动作端的刀头气爪和刀头定位舌,在所述的导杆气缸上设置有行程调整螺栓,行程调整螺栓与导杆气缸中导杆端部的连接块相对应。
6.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的焊接夹紧装配系统包括上下平行设置的两固定板三、左右对应设置在两固定板三之间的刀头夹紧组件和锯片夹紧组件,所述的刀头夹紧组件和锯片夹紧组件均包括设置在两固定板三之间的导向柱、匹配滑动套设在导向柱上的调整滑块、和固定设置在调整滑块上的自动装夹夹具,所述的自动装夹夹具上设置有上下对应的上夹爪和下夹爪,所述的刀头夹紧组件上的上夹爪和下夹爪与锯片夹紧组件的上夹爪和下夹爪前后对应设置,所述的调整滑块与上部对应的固定板三之间设置有调整螺杆和百分表。
7.根据权利要求6所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的两固定板三之间还设置有焊接夹具清扫装置,所述的焊接夹具清扫装置包括清扫支架、设置在清扫支架上的调节转轴、套设在调节转轴上的清扫升降动力推杆、设置在清扫升降动力推杆的动作端的清扫动力推杆、以及固定设置在清扫动力推杆的动作端的清扫气板,所述的清扫气板前端上下两侧均设置有清扫铁刷,且所述的清扫气板与上夹爪和下夹爪之间的夹紧间隙对应。
8.根据权利要求6所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:在刀头夹紧组件和锯片夹紧组件的对应焊接部位的上部和侧部设置有吸烟罩,所述的吸烟罩连接有负压吸烟机构;所述的锯片夹紧组件的调整滑块上设置有连杆转臂,在连杆转臂的端部设置有传感器,所述的调整滑块上开设有与导向柱对应的螺孔,且在螺孔内设置有紧固螺钉。
9.根据权利要求1所述的金刚石锯片激光自动焊接机,其特征在于:所述的激光焊接光路系统为光纤激光焊接光路系统或二氧化碳激光焊接光路系统,所述的光纤激光焊接光路系统包括固定在机体上的三维移动滑台、设置在三维移动滑台上的光纤激光焊接头、焊接角度调整板、连接光纤激光焊接头的导光光纤和光纤激光器,在光纤激光焊接头上还设置有保护气管和水冷系统;所述的二氧化碳激光焊接光路系统包括固定设置在机体上的三维移动滑台、设置在三维移动滑台上的反射镜组件和二氧化碳激光焊接头,在二氧化碳激光焊接头上也设置有保护气管和水冷系统。
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