CN110757063B - 一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构及焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，包括：移动轨座；承接转向装置；驱动装置；以及焊接机械手；两个焊接机械手相对错位设置在移动轨座两侧的全焊接工位上；移动轨座前端延伸至中部槽焊接半成品的点焊接工位；驱动装置与承接转向装置连接，并与移动轨座移动连接，以带动承接转向装置在移动轨座移动，实现承接转向装置移动至点焊接工位并位于中部槽焊接半成品下方对中部槽焊接半成品进行承接，或者承接转向装置移动至全焊接工位并对中部槽焊接半成品进行转向。本发明还提供一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接方法。本发明可对中部槽焊接半成品进行承接、转向和全焊接，从而提高中部槽的焊接精度和成品质量。

Description

一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构及焊接方法
技术领域
本发明涉及煤矿机械制造技术领域，更具体地说，涉及一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构及焊接方法。
背景技术
中部槽是煤矿重型刮板输送机的关键部件，是煤炭输送的通道，其主要用于煤矿井下刮板输送机和转载机。中部槽由铲板槽帮、挡板槽帮、高强度耐磨中板、底板、立板和左右轨座零件组装焊接而成，其结构比较复杂，而且焊接技术要求高、焊接难度大。
在煤矿中部槽生产焊接过程中，需要先对挡板槽帮、铲板槽帮、中板和底板进行固定，再安装左轨座、右轨座和立板，并形成半成品，再进行各部件的焊接。目前中部槽的焊接多采用手工气保焊的焊接，虽能基本满足焊接生产要求，但存在操作难度大，焊接质量受人为因素的影响较大，可适性差，劳动强度高，生产效率低。
市面上也存在一些自动焊接设备可以用于中部槽的焊接，然而，由于中部槽为铸件，其外形不规则而且组成部件多，因此，采用的夹具结构也比较复杂。若采用传统的翻转焊接方式，结构复杂的夹具会使得焊枪焊接时存在死角位，一些端头位置的焊缝无法焊接，导致现有的自动焊接设备无法对定位在夹具上的中部槽半成品进行全面的焊接，从而难以保证中部槽的焊接精度和成品质量，影响煤矿生产的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构及焊接方法，该焊接机构可对中部槽焊接半成品进行承接、转向和全焊接，以解决现有技术中无法对定位在夹具上的中部槽半成品进行全面焊接的问题，从而提高中部槽的焊接精度和成品质量。本发明还提供一种可靠、焊接精度高的用于承接中部槽焊接半成品的焊接方法。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：包括：
移动轨座；所述移动轨座末端的两侧作为全焊接工位；
用于承接中部槽焊接半成品并对中部槽焊接半成品进行转向和锁止的承接转向装置；
用于带动承接转向装置在移动轨座上移动的驱动装置；
以及两个用于对中部槽焊接半成品进行全焊接加工的焊接机械手；
两个所述焊接机械手相对错位设置在移动轨座两侧的全焊接工位上；所述移动轨座前端延伸至中部槽焊接半成品的点焊接工位；所述驱动装置与承接转向装置连接，并与移动轨座移动连接，以带动承接转向装置在移动轨座移动，实现承接转向装置移动至点焊接工位并位于中部槽焊接半成品下方对中部槽焊接半成品进行承接，或者承接转向装置移动至全焊接工位并对中部槽焊接半成品进行转向。
在上述方案中，本发明对中部槽焊接半成品进行承接和转向后，再进行全焊接，这样可以对夹持于结构复杂的夹具导致存在焊接死角位以无法全面焊接的中部槽进行全面焊接。本发明的机构对已经成型的中部槽焊接半成品进行承接并转向后，可为错位相对设置的焊接机械手提供空间进行焊接，从而提高中部槽的焊接精度和成品质量。而两个焊接机械手错位相对设置可实现同时对中部槽焊接半成品进行焊接，以提高焊接的效率。
所述承接转向装置包括设置在驱动装置上的底座、回旋轴承座、旋转动力总成、承接台和顶升驱动件；所述回旋轴承座设置在底座上，其一端与旋转动力总成连接，另一端与承接台连接，实现在旋转动力总成驱动下通过回旋轴承座带动承接台转向；所述顶升驱动件与承接台连接，实现驱动承接台升降，以承接点焊接工位的中部槽焊接半成品。
所述承接台包括旋转支撑座和设置在旋转支撑座上的举升板；所述旋转支撑座与顶升驱动件连接，并在与顶升驱动件相对处开设通孔，顶升驱动件的驱动部伸出通孔与举升板连接，实现驱动举升板升降；
所述承接台还包括与举升板连接的用于导向的导杆；所述导杆穿设在旋转支撑座的直线轴承上，顶升驱动件驱动举升板升降且导杆沿直线轴承升降。本发明的顶升驱动件为液压缸，该举升板在升降过程中，导杆沿直线轴承升降可提高举升板升降过程的稳定性。承接台结构的设置可实现其转动功能和升降功能。
所述承接转向装置还包括用于防止承接中部槽焊接半成品在全焊接工位焊接时承接台转动的锁止部件；所述锁止部件包括设置在旋转支撑座底部的定位动钢套和锁止气缸；所述锁止气缸的气缸插销设置有止动销，锁止气缸与旋转支撑座连接，工作时，锁止气缸推动气缸插销的止动销插入定位动钢套，实现对承接台进行锁止。锁止部件的设计可双重保证中部槽焊接半成品在焊接过程中的固定，进一步提高中部槽焊接半成品焊接的精度和焊接的质量。
所述回旋轴承座包括与底座连接的座体和通过轴承与座体连接的回旋杆；所述回旋杆一端与承接台连接，另一端设置有齿轮一；所述旋转动力总成的驱动端设置有齿轮二，通过齿轮二与齿轮一啮合连接，实现旋转动力总成驱动回旋杆转动，以带动承接台转向。采用齿轮啮合的方式进行传动，可有效提高转向的平稳性。
所述移动轨座设置有齿条和导轨；所述齿条和导轨均沿移动轨座的长度方向设置；所述底座与导轨卡合连接。
所述驱动装置包括与底座连接的伺服电机和驱动齿轮；所述驱动齿轮与伺服电机驱动端连接，并与齿条啮合连接，实现伺服电机驱动底座沿导轨在移动轨座上移动。
一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接方法，其特征在于：包括依次进行的中部槽焊接半成品的承接工序、中部槽焊接半成品的转向工序和焊接工序；
所述中部槽焊接半成品的承接工序是指：对点焊接工位的中部槽焊接半成品以磁吸并升降的方式进行承接，传送至全焊接工位；
所述中部槽焊接半成品的转向工序是指：将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品进行转向并锁止；
所述焊接工序是指：在全焊接工位上相对错位设置两个焊接机械手，两个焊接机械手同时对中部槽焊接半成品进行焊接。
在上述方案中，该焊接方法可有效解决中部槽焊接半成品由于存在焊接死角位而无法全面焊接的问题，从而提高中部槽焊接半成品焊接的可靠性和焊接的精度。
在中部槽焊接半成品的承接工序中，所述对点焊接工位的中部槽焊接半成品以磁吸并升降的方式进行承接是指：设置旋转支撑座、导杆和设置有电控永磁铁的举升板，举升板通过导杆与旋转支撑座连接并设置在旋转支撑座上；在点焊接工位的中部槽焊接半成品下方，通过驱动举升板上升并采用设置有电控永磁铁的举升板对中部槽焊接半成品磁吸，实现中部槽焊接半成品的承接。
在中部槽焊接半成品的转向工序中，所述将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品进行转向并锁止是指：设置旋转动力总成、带有回旋杆的回旋轴承座和锁止气缸；所述回旋杆一端与旋转支撑座连接，另一端与旋转动力总成啮合连接，实现旋转动力总成驱动回旋杆转动，以带动中部槽焊接半成品转向；
所述旋转支撑座底部设置有定位动钢套；所述锁止气缸的气缸插销设置有止动销，锁止气缸推动气缸插销的止动销插入定位动钢套，实现对中部槽焊接半成品进行锁止。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：本发明用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构和焊接方法可对中部槽焊接半成品进行承接、转向和全焊接，以解决现有技术中无法对定位在夹具上的中部槽半成品进行全面焊接的问题，从而提高中部槽的焊接精度和成品质量。
附图说明
图1是本发明焊接机构的示意图；
图2是本发明焊接机构中承接转向装置和移动轨座示意图；
图3是本发明焊接机构中承接转向装置的剖视图；
其中，1为移动轨座、2为焊接机械手、3为底座、4为回旋轴承座、4.1为座体、4.2为回旋杆、5为旋转动力总成、6为顶升驱动件、7为旋转支撑座、8为举升板、9为导杆、10为定位动钢套、11为锁止气缸、11.1为止动销、11.2为气缸插销、12为齿轮一、13为齿轮二、14为齿条、15为导轨、16为伺服电机、17为驱动齿轮、18为中部槽焊接半成品、19为直线轴承。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
如图1至图3所示，本发明用于承接中部槽焊接半成品18的焊接机构包括：
移动轨座1，该移动轨座1末端的两侧作为全焊接工位；
用于承接中部槽焊接半成品18并对中部槽焊接半成品18进行转向和锁止的承接转向装置；
用于带动承接转向装置在移动轨座1上移动的驱动装置；
以及两个用于对中部槽焊接半成品18进行全焊接加工的焊接机械手2；
其中，两个焊接机械手2相对错位设置在移动轨座1两侧的全焊接工位上；移动轨座1前端延伸至中部槽焊接半成品18的点焊接工位，驱动装置与承接转向装置连接，并与移动轨座1移动连接，以带动承接转向装置在移动轨座1移动，实现承接转向装置移动至点焊接工位并位于中部槽焊接半成品18下方对中部槽焊接半成品18进行承接，或者承接转向装置移动至全焊接工位并对中部槽焊接半成品18进行转向。
具体地说，本发明的承接转向装置包括设置在驱动装置上的底座3、回旋轴承座4、旋转动力总成5、承接台和顶升驱动件6，其中，回旋轴承座4设置在底座3上，其一端与旋转动力总成5连接，另一端与承接台连接，实现在旋转动力总成5驱动下通过回旋轴承座4带动承接台转向，而顶升驱动件6采用液压缸，并与承接台连接，实现驱动承接台升降，以承接点焊接工位的中部槽焊接半成品18。
该承接台包括旋转支撑座7和设置在旋转支撑座7上的举升板8，旋转支撑座7与顶升驱动件6连接，并在与顶升驱动件6相对处开设通孔，顶升驱动件6的驱动部伸出通孔与举升板8连接，实现驱动举升板8升降。该承接台还包括与举升板8连接的用于导向的导杆9，导杆9穿设在旋转支撑座7的直线轴承19上，顶升驱动件6驱动举升板8升降且导杆9沿直线轴承19升降。该举升板8的端面设置有电控永磁铁，其以磁吸的方式对中部槽焊接半成品18进行固定，在升降过程中，磁吸有中部槽焊接半成品18的举升板8通过导杆9导向下降可提高其稳定性。本发明的承接台结构的设置可实现其转动功能和升降功能。
本发明的承接转向装置还包括用于防止承接中部槽焊接半成品18在全焊接工位焊接时承接台转动的锁止部件，该锁止部件包括设置在旋转支撑座7底部的定位动钢套10和锁止气缸11，该锁止气缸11的气缸插销11.2设置有止动销11.1，锁止气缸11与旋转支撑座7底部连接，工作时，锁止气缸11推动气缸插销11.2的止动销11.1插入定位动钢套10，实现对承接台进行锁止。锁止部件的设计可双重保证中部槽焊接半成品18在焊接过程中的固定，进一步提高中部槽焊接半成品18焊接的精度和焊接的质量。
本发明的回旋轴承座4包括与底座3连接的座体4.1和通过轴承与座体4.1连接的回旋杆4.2，该回旋杆4.2一端与承接台连接，另一端设置有齿轮一12；该旋转动力总成5的驱动端设置有齿轮二13，通过齿轮二13与齿轮一12啮合连接，实现旋转动力总成5驱动回旋杆4.2转动，以带动承接台转向。采用齿轮啮合的方式进行传动，可有效提高转向的平稳性。
本发明的移动轨座1设置有齿条14和导轨15，齿条14和导轨15均沿移动轨座1的长度方向设置，该底座3与导轨15卡合连接。
驱动装置包括与底座3连接的伺服电机16和驱动齿轮17，该驱动齿轮17与伺服电机16驱动端连接，并与齿条14啮合连接，实现伺服电机16驱动底座3沿导轨15在移动轨座1上移动。
本发明用于承接中部槽焊接半成品18的焊接方法是这样的：该方法包括依次进行的中部槽焊接半成品18的承接工序、中部槽焊接半成品18的转向工序和焊接工序；
其中，中部槽焊接半成品18的承接工序是指：对点焊接工位的中部槽焊接半成品18以磁吸并升降的方式进行承接，传送至全焊接工位；
中部槽焊接半成品18的转向工序是指：将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品18进行转向并锁止；
焊接工序是指：在全焊接工位上相对错位设置两个焊接机械手，两个焊接机械手同时对中部槽焊接半成品18进行焊接。
在中部槽焊接半成品18的承接工序中，上述对点焊接工位的中部槽焊接半成品18以磁吸并升降的方式进行承接是指：设置旋转支撑座7、导杆9和设置有电控永磁铁的举升板8，举升板8通过导杆9与旋转支撑座7连接并设置在旋转支撑座7上；在点焊接工位的中部槽焊接半成品18下方，通过驱动举升板8上升并采用设置有电控永磁铁的举升板8对中部槽焊接半成品18磁吸，实现中部槽焊接半成品18的承接。
在中部槽焊接半成品18的转向工序中，上述将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品18进行转向并锁止是指：设置旋转动力总成5、带有回旋杆4.2的回旋轴承座4和锁止气缸11，该回旋杆4.2一端与旋转支撑座7连接，另一端与旋转动力总成5啮合连接，实现旋转动力总成5驱动回旋杆4.2转动，以带动中部槽焊接半成品18转向；
而旋转支撑座7底部设置有定位动钢套10，锁止气缸11的气缸插销11.2设置有止动销11.1，锁止气缸11推动气缸插销11.2的止动销11.1插入定位动钢套10，实现对中部槽焊接半成品18进行锁止。
本发明对中部槽焊接半成品18进行承接和转向后，再进行全焊接，这样可以对夹持于结构复杂的夹具导致存在焊接死角位以无法全面焊接的中部槽进行全面焊接。本发明的机构和方法对已经成型的中部槽焊接半成品18进行承接并转向后，可为错位相对设置的焊接机械手2提供空间进行焊接，从而提高中部槽的焊接精度和成品质量。而两个焊接机械手2错位相对设置可实现同时对中部槽焊接半成品18进行焊接，以提高焊接的效率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：包括：
移动轨座；所述移动轨座末端的两侧作为全焊接工位；
用于承接中部槽焊接半成品并对中部槽焊接半成品进行转向和锁止的承接转向装置；
用于带动承接转向装置在移动轨座上移动的驱动装置；
以及两个用于对中部槽焊接半成品进行全焊接加工的焊接机械手；
两个所述焊接机械手相对错位设置在移动轨座两侧的全焊接工位上；所述移动轨座前端延伸至中部槽焊接半成品的点焊接工位；所述驱动装置与承接转向装置连接，并与移动轨座移动连接，以带动承接转向装置在移动轨座移动，实现承接转向装置移动至点焊接工位并位于中部槽焊接半成品下方对中部槽焊接半成品进行承接，或者承接转向装置移动至全焊接工位并对中部槽焊接半成品进行转向；
所述承接转向装置包括设置在驱动装置上的底座、回旋轴承座、旋转动力总成、承接台和顶升驱动件；所述回旋轴承座设置在底座上，其一端与旋转动力总成连接，另一端与承接台连接，实现在旋转动力总成驱动下通过回旋轴承座带动承接台转向；所述顶升驱动件与承接台连接，实现驱动承接台升降，以承接点焊接工位的中部槽焊接半成品。
2.根据权利要求1所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：所述承接台包括旋转支撑座和设置在旋转支撑座上的举升板；所述旋转支撑座与顶升驱动件连接，并在与顶升驱动件相对处开设通孔，顶升驱动件的驱动部伸出通孔与举升板连接，实现驱动举升板升降；
所述承接台还包括与举升板连接的用于导向的导杆；所述导杆穿设在旋转支撑座的直线轴承上，顶升驱动件驱动举升板升降且导杆沿直线轴承升降。
3.根据权利要求2所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：所述承接转向装置还包括用于防止承接中部槽焊接半成品在全焊接工位焊接时承接台转动的锁止部件；所述锁止部件包括设置在旋转支撑座底部的定位动钢套和锁止气缸；所述锁止气缸的气缸插销设置有止动销，锁止气缸与旋转支撑座连接，工作时，锁止气缸推动气缸插销的止动销插入定位动钢套，实现对承接台进行锁止。
4.根据权利要求1所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：所述回旋轴承座包括与底座连接的座体和通过轴承与座体连接的回旋杆；所述回旋杆一端与承接台连接，另一端设置有齿轮一；所述旋转动力总成的驱动端设置有齿轮二，通过齿轮二与齿轮一啮合连接，实现旋转动力总成驱动回旋杆转动，以带动承接台转向。
5.根据权利要求1所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：所述移动轨座设置有齿条和导轨；所述齿条和导轨均沿移动轨座的长度方向设置；所述底座与导轨卡合连接。
6.根据权利要求5所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接机构，其特征在于：所述驱动装置包括与底座连接的伺服电机和驱动齿轮；所述驱动齿轮与伺服电机驱动端连接，并与齿条啮合连接，实现伺服电机驱动底座沿导轨在移动轨座上移动。
7.一种用于承接中部槽焊接半成品的焊接方法，其特征在于：包括依次进行的中部槽焊接半成品的承接工序、中部槽焊接半成品的转向工序和焊接工序；
所述中部槽焊接半成品的承接工序是指：对点焊接工位的中部槽焊接半成品以磁吸并升降的方式进行承接，传送至全焊接工位；
所述中部槽焊接半成品的转向工序是指：将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品进行转向并锁止；
所述焊接工序是指：在全焊接工位上相对错位设置两个焊接机械手，两个焊接机械手同时对中部槽焊接半成品进行焊接；
在中部槽焊接半成品的承接工序中，所述对点焊接工位的中部槽焊接半成品以磁吸并升降的方式进行承接是指：设置旋转支撑座、导杆和设置有电控永磁铁的举升板，举升板通过导杆与旋转支撑座连接并设置在旋转支撑座上；在点焊接工位的中部槽焊接半成品下方，通过驱动举升板上升并采用设置有电控永磁铁的举升板对中部槽焊接半成品磁吸，实现中部槽焊接半成品的承接。
8.根据权利要求7所述的用于承接中部槽焊接半成品的焊接方法，其特征在于：在中部槽焊接半成品的转向工序中，所述将传送至全焊接工位上的中部槽焊接半成品进行转向并锁止是指：设置旋转动力总成、带有回旋杆的回旋轴承座和锁止气缸；所述回旋杆一端与旋转支撑座连接，另一端与旋转动力总成啮合连接，实现旋转动力总成驱动回旋杆转动，以带动中部槽焊接半成品转向；
所述旋转支撑座底部设置有定位动钢套；所述锁止气缸的气缸插销设置有止动销，锁止气缸推动气缸插销的止动销插入定位动钢套，实现对中部槽焊接半成品进行锁止。
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