CN109514165A - 一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，包括底座、支撑杆、转轴、轮体和钢丝绳环定位夹具，支撑杆固定在底座的两侧，转轴两端分别安装在支撑杆的上端，轮体套装在转轴上，转轴的一侧位于轮体和转轴安装座之间设有转轴驱动安装部，轮体包括对称的圆盘、和沿圆盘的圆周面呈放射状结构均匀布置的圆盘连接杆，圆盘连接杆的端部设有安装孔，两个圆盘上相对的连接杆之间均通过其端部的安装孔连接有用于固定钢丝绳环定位夹具的固定轴，钢丝绳环定位夹具安装在固定轴上，钢丝绳环定位夹具上设有用于钢丝绳环定位槽。本发明采用机械手翻转实现钢丝绳环接头360°全位置焊接，减少拆装环节，提高焊接的质量及便利性，提高生产效率，适合大生产需要。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝圆环焊接加工领域，尤其涉及一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特别适用于各类隔振器、联轴器、以及减振缓冲等设备中圆形弹性元件的焊接加工。
背景技术
钢丝绳环具有很好的迟滞非线性特性，吸振能力强，静、动态变形能力大，目前已被作为弹性元件广泛应用于钢丝绳环隔振器和钢丝绳环联轴器等干摩擦型阻尼迟滞隔振装置领域。钢丝绳圈作为弹性阻尼元件，彼此独立、隔绝，用以改变隔振装置的弹性和阻尼特性。具有装夹更换方便，组装多变的特性；且维修便易，以此延长隔振装置的使用寿命。
钢丝绳环作为一种很好的隔振、吸振元件，需求量越来越大。传统的钢丝绳环连接的方式主要有两种：手工插接和卡扣固定。而手工编织钢丝绳环只能是钢丝硬度比较小，钢丝绳环直径比较大的情况下才能完成绳圈的加工，而且接头尺寸明显变粗变长，使产品质量难以得到保障。如果钢丝绳环的直径较小的情况下，钢丝绳回弹力大，同时如果钢丝绳丝太多很容易散丝根本无法完成编织。钢丝绳卡扣或者金属连接管时，由于钢丝绳环连接部分回弹力大无法和连接件组装在一起，即使组装在一起无法承受较大的外载荷，往往也会在接头产生散丝影响钢丝绳的性能，同时也会出现加工的钢丝绳环直径大小不同，不利于标准化生产。
目前比较常用的钢丝绳环是采用绳环接头焊接的加工方式。这种绳环焊接加工效率很低，而且加工的同一型号钢丝绳圆环存在较大尺寸的偏差，不同型号钢丝绳环需要不同的焊接工装，加工成本比较高！
合格钢丝绳环不仅需要其强度满足要求，而且要保证环的圆度，另外铜焊分布要均匀，焊斑的直径要与钢丝绳直径相差不大、长度要等于或者偏小于钢丝绳直径，钢丝绳环的工作特性受焊接影响的区域要尽可能减少。但是要想得到符合标准的钢丝绳环不能采取直接弯曲钢丝绳来焊接接头，这样会增加加工难度，钢丝绳环的质量也无法得到保障，因此需要借助相应的高效率、高质量焊接工装加工钢丝绳环。
申请公布号为CN103909375A的《一种全位置钢丝绳环焊接工装》，该发明提出了一种全位置钢丝绳环焊接工装，将待加工的钢丝绳环卡在钢丝绳环定位块的环形槽中，通过手柄旋转实现钢丝绳环接头360°全位置焊接，采用钢丝绳环定位块与抵块相匹配的结构，保证钢丝绳环焊接时的圆度；通过更换钢丝绳环定位块及抵块的方式，可满足不同样式钢丝绳环的加工要求。但是在该结构的工装上加工钢丝绳环的数量有限，同时待加工的钢丝绳环卡设在钢丝绳环定位块的环形槽中，不适应机器手进行操作，且钢丝绳环需要通过抵块夹紧，加工一个要拆卸一次，操作上极不方便，导致生产效率不高，不能适应规模化生产的需要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置。
为此本发明的技术方案为：一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，包括底座、支撑杆、转轴和轮体，其特征在于：还包括钢丝绳环定位夹具，
所述支撑杆固定在底座的两侧，支撑杆的上端部设有转轴安装座，转轴的两端分别安装在两侧的转轴安装座上，轮体套装在转轴外并与转轴固定连接，转轴的一侧位于轮体和转轴安装座之间设有转轴驱动安装部，轮体包括对称的圆盘、和沿圆盘的圆周面呈放射状结构均匀布置的圆盘连接杆，圆盘连接杆的端部设有安装孔，两个圆盘上相对的连接杆之间均通过其端部的安装孔连接有用于固定钢丝绳环定位夹具的固定轴，钢丝绳环定位夹具安装在固定轴上，钢丝绳环定位夹具上设有钢丝绳环定位槽；
所述转轴驱动安装部设有从动带轮，从动带轮通过带传动副与主动带轮皮带连接实现动力传送，主动带轮连接在伺服电机上，伺服电机安装在底座上。
对上述技术方案的进一步改进在于：所述钢丝绳环定位夹具一种具体结构为，包括环形底座，环形底座沿径向穿设在固定轴上，环形底座上设有多个间隔的定位凸块，定位凸块的顶部设有与钢丝绳环圆弧相配合的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成钢丝绳环定位槽，其中一个定位凸块顶部的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，该焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽。
对上述技术方案的进一步改进在于：所述钢丝绳环定位夹具一种具体结构为，包括过渡连接块和环形底座，过渡连接块固定在固定轴上，环形底座可拆卸安装在过渡连接块上，环形底座上设有多个间隔的定位凸块，定位凸块的顶部设有与钢丝绳环圆弧相配合的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成钢丝绳环定位槽，其中一个定位凸块顶部的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，该焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽，过渡连接块上设有与卡槽块相对应的通孔和空开槽。
对上述技术方案的进一步改进在于：所述钢丝绳环定位夹具的一种改进结构为：所述环形底座上间隔的定位凸块之间均增设有向上延伸的凸起部，凸起部的端部沿径向向内或向外延伸设有适应其他型号的钢丝绳环加工部，该加工部与间隔的定位凸块之间设有避免相互干涉的高度差，该加工部上设有与该型号的钢丝绳环圆弧相适应的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成所述工装上第二钢丝绳环定位槽，其中一个凸起部上的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽。
对上述技术方案的进一步改进在于：所述改进结构中环形底座上间隔定位凸块之间的增设结构均为单独的整体件，可拆卸安装在环形底座上。
对上述技术方案的进一步改进在于：所述底座包括底座固定件和底座拉伸部件，底座固定件长度方向设有导向槽，底座拉伸部件滑动配合安装在底座固定件内，底座拉伸部件表面沿长度方向向内延伸设有支撑杆安装槽，沿安装槽两侧底座拉伸部件上设有多个对称的安装孔，所述支撑杆一个安装在底座固定件上、一个安装在底座拉伸部件上。
有益效果：与现有技术相比，不需要拆卸抵块，加工更加方便，可用于工厂批量加工；同时加工的钢丝绳环强度高、圆度好、焊接质量好，满足各类隔振器、联轴器、以及减振缓冲设备等领域圆形弹性元件的焊接要求。
本发明应用摩天轮结构增加了钢丝绳环的加工工位，通过旋转可以加工多个钢丝绳环，且使用中不用拆卸工装，同时可采用机械手或人工翻转实现钢丝绳环接头 360°全位置焊接，减少了拆装环节，提高了焊接的质量及操作便易性，大大提高生产效率，适合工业化生产的需要；
钢丝绳环定位槽采用定位凸块上间隔的环形嵌入式结构，使涨紧的钢丝绳嵌入在钢丝绳环定位槽，保证了钢丝绳环焊接时的圆度，同时便于机械手或人工操作，焊接无死角，提高了焊接的强度；
通过增加第二钢丝绳环定位槽，多增加一个安装工位，同时可满足不同样式钢丝绳环的加工要求，通用性强；
针对特殊尺寸型号钢丝绳环的可以更换不同的环形底座以及固定轴，同时将底座拉伸部件拉出选择对应尺寸的孔位以固定一侧的支撑杆。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为图1的右视图。
图3为图1的主视图。
图4为本发明中钢丝绳环定位夹具的示意图。
图5为本发明中钢丝绳环在定位夹具上翻转后的示意图。
图6为本发明中钢丝绳环定位夹具通过过渡连接块连接的示意图。
图7为本发明中设置有两个钢丝绳环定位槽的定位夹具示意图。
图8为本发明中构成第二钢丝绳环定位槽的结构图。
图9为本发明中固定轴的结构示意图。
图10为本发明中圆盘连接杆的结构示意图。
图11为本发明中圆盘的结构示意图。
图12为本发明中支撑杆的结构示意图。
图13为本发明中底座固定件的结构示意图。
图14为本发明中底座拉伸部件的结构示意图。
如图所示：1、底座； 1-1、底座固定件； 1-1-1、导向槽； 1-1-2、小U形块；1-2、底座拉伸部件； 1-2-1、“凸”形凹槽； 1-2-2、螺纹安装孔；2、支撑杆；3、转轴；4、轮体；4-1、圆盘；4-2、圆盘连接杆；5、钢丝绳环定位夹具；5-1、环形底座；5-2、定位凸块；5-3、凹槽；6、固定轴；7、过渡连接块；8、从动带轮；9、主动带轮；10、皮带；11、伺服电机；12、凸起部；13、钢丝绳环加工部；14、凹槽二；15、钢丝绳环。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
本发明如图1至图14所示：
一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，包括底座1、支撑杆2、转轴3、轮体4、钢丝绳环定位夹具5，支撑杆2通过螺栓固定在底座1的两侧，支撑杆2的上端部设有转轴安装座，转轴3的两端分别安装在两侧的转轴安装座上，轮体4通过轴用弹性挡圈套装在转轴3外并与转轴3固定连接，转轴3的一侧位于轮体4和转轴安装座之间设有转轴驱动安装部，轮体4包括对称的圆盘4-1、和沿圆盘4-1的圆周面呈放射状结构均匀布置的圆盘连接杆4-2（圆盘的圆周面上设有朝向圆心的安装槽，圆盘上贯穿安装槽设有安装孔，圆盘连接杆通过螺栓固定在圆盘的圆周面上），圆盘连接杆4-2的端部设有安装孔，两个圆盘4-1上相对的连接杆4-2之间均通过其端部的安装孔连接有用于固定钢丝绳环定位夹具5的固定轴6，钢丝绳环定位夹具5通过螺钉及轴用弹性挡圈固定在固定轴6上，钢丝绳环定位夹具5上设有钢丝绳环定位槽；
所述转轴驱动安装部设有从动带轮8，从动带轮8通过带传动副与主动带轮9采用皮带10连接实现动力传送，主动带轮9连接在伺服电机11上，伺服电机11安装在底座1上。
所述钢丝绳环定位夹具5则可以采用以下几种不同结构的实施例：
实施例一
所述钢丝绳环定位夹具5的一种具体结构为：包括环形底座5-1，环形底座5-1沿径向穿设在固定轴6上并通过螺钉及轴用弹性挡圈固定，环形底座5-1上通过螺栓固定有多个间隔的定位凸块5-2，定位凸块的顶部设有与钢丝绳环圆弧相配合的凹槽5-3，多个间隔凹槽5-3形成的环形轮廓构成钢丝绳环定位槽，其中一个定位凸块5-2顶部的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，该焊接部沿凹槽5-3向下延伸设有空开槽。
实施例二
与实施例一的不同点在于：增加了过渡连接块7，将渡连接块7通过螺钉及轴用弹性挡圈固定在固定轴6上，再将环形底座5-1通过螺钉固定在过渡连接块7上，环形底座5-1上的其他安装结构同实施例一，这样方便拆卸、更换钢丝绳环定位夹具5。
实施例三
在实施例一的基础上，将所述环形底座5-1上间隔的定位凸块5-2之间均增设有向上延伸的凸起部12，凸起部的端部沿径向向内或向外延伸设有适应其他型号的钢丝绳环加工部13，该加工部与间隔的定位凸块5-2之间设有避免相互干涉的高度差，该加工部上设有与该型号的钢丝绳环圆弧相适应的凹槽二14，多个间隔凹槽二14形成的环形轮廓构成所述工装上第二钢丝绳环定位槽，其中一个凸起部上的凹槽二14为钢丝绳环接头焊接部，焊接部沿凹槽二14向下延伸设有空开槽；该部分增设结构均为单独的整体件，通过螺钉或螺栓可拆卸安装在环形底座5-1上。
实施例四
在实施例二的基础上，将所述环形底座5-1上间隔的定位凸块5-2之间均增设有向上延伸的凸起部12，凸起部的端部沿径向向内或向外延伸设有适应其他型号的钢丝绳环加工部13，该加工部与间隔的定位凸块5-2之间设有避免相互干涉的高度差，该加工部上设有与该型号的钢丝绳环圆弧相适应的凹槽二14，多个间隔凹槽二14形成的环形轮廓构成所述工装上第二钢丝绳环定位槽，其中一个凸起部上的凹槽二14为钢丝绳环接头焊接部，焊接部沿凹槽二14向下延伸设有空开槽；该部分增设结构均为单独的整体件，可拆卸安装在环形底座5-1上。
为了适应大尺寸的钢丝绳环加工，需要增加轮体4的两个对称圆盘4-1之间间距的情况下，本发明对底座进行了相应结构设计，通过拉伸实现调整方便使用。所述底座1包括底座固定件1-1和底座拉伸部件1-2，底座固定件1-1长度方向设有导向槽，底座拉伸部件1-2配合安装在底座固定件1-1内，底座拉伸部件1-2表面沿长度方向向内延伸设有支撑杆安装槽，沿支撑杆安装槽两侧底座拉伸部件上设有对称的安装孔，所述支撑杆2一个安装在底座固定件1-1上、一个安装在底座拉伸部件1-2上。一种具体结构为：底座固定件1-1为U形块结构，U形块两个相对翼面的内侧其中一个端面上设有导向槽1-1-1，导向槽与两个翼面之间的空腔共同构成底座拉伸部件的倒“凸”形安装腔，U形块底面上设有两个开口向内、相对设置的小U形块1-1-2，小U形块构成伺服电机11底座及其中一个支撑杆2的安装部；所述底座拉伸部件1-2为“凸”形长条状，两边的台阶与底座固定件的导向槽相适应，中间凸台上设有向内部延伸的“凸”形凹槽1-2-1，中间凸台上沿长度方向穿过“凸”形槽向下延伸设有两排对称的螺纹安装孔1-2-2，中间的凸台构成另一支撑杆2的安装部，支撑杆2通过其底部两侧伸出的安装部采用螺栓固定在底座拉伸部件上。
本发明的工作原理：
本发明的动力系统是通过带轮以及皮带这种带传动形式，利用伺服电机控制，将动力传到转轴上，然后通过转轴带动连接圆盘的运转来实现钢丝绳环定位夹具的转动。
当钢丝绳剪断后，通过机械手送料进入钢丝绳环定位槽中，对于同一个环形底座运转至同一位置，第一圈将钢丝绳安装至钢丝绳环定位槽中并通过焊接机器人初步焊接，初焊后的钢丝绳环在热应力作用下处于涨紧状态设置在钢丝绳环定位槽中，在旋转过程中不会出现脱落；第二圈通过机械手将钢丝绳环15取出并翻转180°后在平面沿着圆心旋转一定角度(保证焊接接头处于悬空的位置)安装上去，进行最后的焊接（例图5：第二圈焊接位置示意图）；第三圈将无死角焊接好后的钢丝绳环通过机械手取下即可。
本说明书中未作详细说明之处为本领域公知的技术。
Claims (6)
1.一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，包括底座、支撑杆、转轴和轮体，其特征在于：还包括钢丝绳环定位夹具，
所述支撑杆固定在底座的两侧，支撑杆的上端部设有转轴安装座，转轴的两端分别安装在两侧的转轴安装座上，轮体套装在转轴外并与转轴固定连接，转轴的一侧位于轮体和转轴安装座之间设有转轴驱动安装部，轮体包括对称的圆盘、和沿圆盘的圆周面呈放射状结构均匀布置的圆盘连接杆，圆盘连接杆的端部设有安装孔，两个圆盘上相对的连接杆之间均通过其端部的安装孔连接有用于固定钢丝绳环定位夹具的固定轴，钢丝绳环定位夹具安装在固定轴上，钢丝绳环定位夹具上设有钢丝绳环定位槽；
所述转轴驱动安装部设有从动带轮，从动带轮通过带传动副与主动带轮皮带连接实现动力传送，主动带轮连接在伺服电机上，伺服电机安装在底座上。
2.根据权利要求1所述一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特征在于：所述钢丝绳环定位夹具的一种具体结构为，包括环形底座，环形底座沿径向穿设在固定轴上，环形底座上设有多个间隔的定位凸块，定位凸块的顶部设有与钢丝绳环圆弧相配合的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成钢丝绳环定位槽，其中一个定位凸块顶部的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，该焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽。
3.根据权利要求1所述一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特征在于：所述钢丝绳环定位夹具的一种具体结构为，包括过渡连接块和环形底座，过渡连接块固定在固定轴上，环形底座可拆卸安装在过渡连接块上，环形底座上设有多个间隔的定位凸块，定位凸块的顶部设有与钢丝绳环圆弧相配合的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成钢丝绳环定位槽，其中一个定位凸块顶部的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，该焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽，过渡连接块上设有与卡槽块相对应的通孔和空开槽。
4.根据权利要求2或3所述一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特征在于：所述钢丝绳环定位夹具的一种改进结构为：所述环形底座上间隔的定位凸块之间均增设有向上延伸的凸起部，凸起部的端部沿径向向内或向外延伸设有适应其他型号的钢丝绳环加工部，该加工部与间隔的定位凸块之间设有避免相互干涉的高度差，该加工部上设有与该型号的钢丝绳环圆弧相适应的凹槽，多个间隔凹槽形成的环形轮廓构成所述工装上第二钢丝绳环定位槽，其中一个凸起部上的凹槽为钢丝绳环接头焊接部，焊接部沿凹槽向下延伸设有空开槽。
5.根据权利要求4所述一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特征在于：所述改进结构中环形底座上间隔定位凸块之间的增设结构均为单独的整体件，可拆卸安装在环形底座上。
6.根据权利要求1所述一种摩天轮式钢丝绳环自动焊接装置，其特征在于：所述底座包括底座固定件和底座拉伸部件，底座固定件长度方向设有导向槽，底座拉伸部件滑动配合安装在底座固定件内，底座拉伸部件表面沿长度方向向内延伸设有支撑杆安装槽，沿安装槽两侧底座拉伸部件上设有多个对称的安装孔，所述支撑杆一个安装在底座固定件上、一个安装在底座拉伸部件上。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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