CN111545831B - 一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置及焊接方法，包括底座、焊接头，还包括输送机构，用于带动锯条移动；锯条一侧开设有等间距设置的刀槽；底座上方设有微动开关、支撑板，支撑板开设有用于放置刀头的放置槽；支撑板上设有第二气缸，用于推动刀头移动；支撑板的底部连接有第四气缸；支撑板一侧设有立柱，立柱上设置第一碰触开关和第二碰触开关，支撑板还连接有碰触板，初始状态下碰触板位于第一碰触开关与第二碰触开关的中间位置处；还包括控制器，控制器分别与电机、第一气缸、第二气缸、第四气缸、第一碰触开关、第二碰触开关相连。本发明可有效解决刀头易脱落、焊接效率低、刀头侧面与锯条侧面对齐不精准、定位不准确的问题。

Description

一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及石材设备加工技术领域，具体涉及一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置及焊接方法。

背景技术

金刚石作为现有硬度最高的材料，并且有极高耐磨性、低摩擦系数、高热导等特点，被广泛应用于切削刀具，金刚石刀头一般是将胎体材料与金刚石颗粒制成，具有较好机械力学性能再与基体焊接后使用。

经检索，申请号为2017101609152的中国发明专利公开的一种金刚石刀头焊接的装置与方法，它解决了现有技术中对于金刚石刀头焊接精度无法保证的问题，利用基准定位块将锯条与刀头定位在同一基准面上，有效的减小了定位误差。其技术方案为：包括夹具，所述夹具包括第一夹持座和第二夹持座，第一夹持座和第二夹持座下部均带有基准定位块，所述第一夹持座侧部与滑动装置配合，滑动装置带动第一夹持座移动使第一夹持座和第二夹持座夹紧刀头；所述第二夹持座侧部与往复移动机构配合，往复移动机构带动夹具移动以使基准定位块贴紧锯条的第一侧面或第二侧面。

上述装置在使用时，存在以下问题:(1)由于锯条与刀头之间均为平面，刀头直接在锯条上，焊接受力全部在焊接点上，所以在使用时存在刀头易脱落的问题；(2)在每一次焊接刀头时，均需要通过人工转动丝杠实现夹具的位置调整，劳动强度大，焊接效率低；通过人工观察及调控刀头侧面与锯条侧面对齐，对齐精度差，容易出现误差；(3)由于是调整刀头实现间接焊接，刀头之间的间距不好把控，容易出现定位不准确、焊接不均匀的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置及焊接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置，包括底座、设置在所述底座上方的焊接头，所述焊接头通过第一气缸与所述底座相连，还包括输送机构，用于带动锯条沿直线方向移动，该输送机构包括电机；所述锯条一侧沿轴线方向开设有若干等间距设置的刀槽；所述底座上方还设置有微动开关，用于检测出所述刀槽位置；所述底座上方还设置有一支撑板，所述支撑板沿长度方向开设有一用于放置刀头的放置槽；所述支撑板的左端与所述锯条的右端之间留有缝隙；所述支撑板上还固定设置有第二气缸，用于推动刀头沿所述放置槽移动；所述支撑板的底部与所述底座之间连接有用于带动该支撑板升降的第四气缸；所述支撑板一侧设置有一立柱，所述立柱上设置有上下布置的第一碰触开关和第二碰触开关，所述支撑板还连接有碰触板，初始状态下碰触板位于第一碰触开关与第二碰触开关之间的中间位置处，通过上下移动来触发第一碰触开关和第二碰触开关；还包括控制器，所述控制器分别与所述电机、第一气缸、第二气缸、第四气缸、第一碰触开关、第二碰触开关相连并实施控制。

优选的，所述支撑板与所述底座之间还设置有用于导向的导向套。

优选的，所述输送机构包括设置在所述底座上方的支座，所述支座上转动连接有送进辊，所述送进辊与所述电机相连；所述送进辊上方配合设置有上压辊，所述上压辊转动连接在辊架上，所述辊架顶部连接有第三气缸；所述第三气缸与所述控制器相电连；所述第三气缸与所述第一气缸均吊挂在支架上，所述支架的底部与所述底座相连。

优选的，所述第二气缸连接有刀头推板。

优选的，所述底座上方还设置有多个用于实现限位的侧挡辊，所述侧挡辊设置在所述锯条未设置刀槽的这一侧。

本发明还提出了一种用于锯条与金刚石刀头的焊接方法，包括如下步骤：

S1:启动电机，输送机构以速度v带动锯条移动，当第一个刀槽移动到微动开关处时，微动开关向控制器发送信号，控制器接收到信号，延迟t₁秒后控制电机停转，即锯条继续移动v*t₁距离，此时，第一个刀槽正冲刀头；停转时间为t₂秒；

S2:控制器控制第四气缸工作带动支撑板向上移动，当碰触板碰触到第一碰触开关时，第一碰触开关被触发，将信号传递给控制器，控制器控制第四气缸停止工作，此时，刀头的下表面正好与锯条的下表面相平齐；

S3:控制器控制第二气缸工作，第二气缸推动刀头向左移动，将位于放置槽最最左端的刀头送入第一个刀槽中；

S4:控制器控制第一气缸工作，第一气缸带动焊接头下移，将焊接头压到锯条跟刀头之间，加热焊接保持t₃秒后松开，控制器控制第一气缸、第二气缸、第四气缸复位；

S5:停转t₂秒结束后，控制器控制电机再次启动，重复步骤S1，使第二个刀槽正冲刀头；控制器控制第四气缸带动支撑板向下移动，当碰触板碰触到第二碰触开关时，第二碰触开关被触发，将信号传递给控制器，控制器控制第四气缸停止工作，此时，刀头的上表面正好与锯条的上表面相平齐；然后重复步骤S3和S4，完成第二个刀槽与刀头的焊接；

S6:重复S1-S5步骤，奇数刀槽在焊接时，刀头的下表面与锯条的下表面相平齐；偶数刀槽在焊接时，刀头的上表面与锯条的上表面相平齐，以此类推直至全部刀头焊接完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在锯条上加工刀槽，把刀头放到刀槽后再焊接，这样不只是焊接处受力，刀槽要分担绝大部分的力，从而使刀头不易脱落；另外，在锯条上提前设置好刀槽的位置，还可保证刀头定位准确、焊接均匀。

2.本发明通过设置控制器，利用控制器控制第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、电机、第一碰触开关、第二碰触开关的启动/关闭，实现刀头与锯条的自动化焊接，且利用第一碰触开关与第二碰触开关，来实现刀头表面与锯条表面的对齐，精度高，误差小，省时省力，焊接效率高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明主视图。

图2是本发明俯视图(去除压板、上压辊及焊接头)。

图3是刀头与锯条连接结构示意图。

图4是A区域结构放大示意图。

图5是碰触板及第一碰触开关、第二碰触开关结构图。

图6是刀头奇偶排列状态结构示意图。

图7是本发明控制图。

附图标记说明:

1锯条；101刀槽；2电机；3送进辊；4侧挡辊；5上压辊；6第三气缸；7支架；8第一气缸；9焊接头；10立柱；11刀头推板；12第二气缸；13支撑板；131放置槽；14支座；15辊架；16底座；17控制器；18第四气缸；19刀头；20微动开关；21导向套；22碰触板；23第一碰触开关；24第二碰触开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，本实施例提出的一种金刚石刀头自动焊接装置，包括底座16，底座16上方连接有支架7，支架7整体呈“L”型设置；底座16上方设置有焊接头9，焊接头9顶部连接有用于实现升降的第一气缸8，第一气缸8固定连接在该支架7上。

底座16上方还设置输送机构，输送机构包括多个送进辊3，送进辊3转动连接在支座14上，支座14设置在送进辊3的两侧；其中一个送进辊3连接有驱动该送进辊3旋转的电机2；送进辊3上方配合设置有上压辊5；上压辊5上方转动连接有辊架15，辊架15上方连接第三气缸6，第三气缸6固定连接在支架7上。

送进辊3与上压辊5之间设置有锯条1，锯条1一侧沿长度(轴线)方向开设有若干个等间距布设的刀槽101。

底座16上方还设置有用于识别刀槽101位置的微动开关20；微动开关20，顾名思义，使用很微小的力度的开关；是外机械力通过传动元件作用于动作簧片上，使其末端的定触点与动触点快速接通或断开的开关。在本方案中，微动开关20选用昌得品牌，其型号为CZ-7141,其工作原理为：微动开关20的动作簧片与锯条1的右侧边缘紧贴，当刀槽101运行到微动开关20处时，微动开关20上的动作簧片伸入刀槽101，定触点与动触点快速断开，产生信号并传递给控制器17。

底座16上方还设置有一支撑板13，支撑板13沿长度方向开设有一用于放置刀头19的放置槽131；支撑板13的左端与锯条1的右端之间留有一定缝隙，盖缝隙不影响支撑板上下移动即可，假设刀头19的长度为L,该缝隙的距离为K，则满足0＜K＜L/2；支撑板13上还固定设置有第二气缸12，用于推动刀头19沿放置槽131移动；支撑板13的底部与底座16之间连接有用于带动该支撑板13升降的第四气缸18；支撑板13一侧设置有一立柱10，立柱10上设置有上下布置的第一碰触开关23和第二碰触开关24，支撑板13还连接有碰触板22，初始状态下，碰触板22位于第一碰触开关23与第二碰触开关24之间的中间位置处，通过上下移动来触发第一碰触开关23和第二碰触开关24。

微动开关20沿锯条1运行方向设置在支撑板13的前方。

控制器17分别与电机2、第一气缸8、第二气缸12、第三气缸6、第四气缸18、第一碰触开关23、第二碰触开关24相连并实施控制。

为了提高支撑稳定性，支撑板13与底座16之间还设置有用于导向的导向套21。为了方便推动刀头19，第二气缸12的一端连接有刀头推板11。

底座16上方还设置有多个用于实现限位的侧挡辊4，侧挡辊4设置在锯条1未设置刀槽101的这一侧。

本发明还提出了一种用于锯条与金刚石刀头的焊接方法，包括如下步骤：

S1:启动电机2，输送机构以速度v带动锯条1移动，当第一个刀槽101移动到微动开关20处时，微动开关20向控制器17发送信号，控制器17接收到信号，延迟t₁秒后控制电机2停转，即锯条1继续移动v*t₁距离，此时，第一个刀槽101正冲刀头19；停转时间为t₂秒；

S2:控制器17控制第四气缸18工作带动支撑板13向上移动，当碰触板22碰触到第一碰触开关23时，第一碰触开关23被触发，将信号传递给控制器17，控制器17控制第四气缸18停止工作，此时，刀头19的下表面正好与锯条1的下表面相平齐；

S3:控制器17控制第二气缸12工作，第二气缸12推动刀头19向左移动，将位于放置槽最最左端的刀头19送入第一个刀槽101中；

S4:控制器17控制第一气缸8工作，第一气缸8带动焊接头9下移，将焊接头9压到锯条1跟刀头19之间，加热焊接保持t₃秒后松开，控制器17控制第一气缸8、第二气缸12、第四气缸18复位；

S5:停转t₂秒结束后，控制器17控制电机2再次启动，重复步骤S1，使第二个刀槽101正冲刀头19；控制器17控制第四气缸18带动支撑板13向下移动，当碰触板22碰触到第二碰触开关24时，第二碰触开关24被触发，将信号传递给控制器17，控制器17控制第四气缸18停止工作，此时，刀头19的上表面正好与锯条1的上表面相平齐；然后重复步骤S3和S4，完成第二个刀槽101与刀头19的焊接；

S6:重复S1-S5步骤，奇数刀槽101在焊接时，刀头19的下表面与锯条1的下表面相平齐；偶数刀槽101在焊接时，刀头19的上表面与锯条1的上表面相平齐，以此类推直至全部刀头19焊接完成。

需要说明的是，速度v的单位为mm/s；时间t₁、t₂、t₃的单位为秒，且均为预设值并提前输入到控制器17中。

通过以上所述可以看出本发明通过在锯条1上加工刀槽101，把刀头19放到刀槽101后再焊接，这样不只是焊接处受力，刀槽101要分担绝大部分的力，从而使刀头19不易脱落；另外，在锯条1上提前设置好刀槽101的位置，还可保证刀头19定位准确、焊接均匀。

通过设置控制器17，利用控制器17控制第一气缸8、第二气缸12、第三气缸、第四气缸18、电机2、第一碰触开关23、第二碰触开关24的启动/关闭，实现刀头19与锯条1的自动化焊接，且利用第一碰触开关23与第二碰触开关24，来实现刀头19表面与锯条1表面的对齐，精度高，误差小，省时省力，焊接效率高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置，包括底座、设置在所述底座上方的焊接头，所述焊接头通过第一气缸与所述底座相连，其特征在于，还包括输送机构，用于带动锯条沿直线方向移动，该输送机构包括电机；所述锯条一侧沿轴线方向开设有若干等间距设置的刀槽；所述底座上方还设置有微动开关，用于检测出所述刀槽位置；所述底座上方还设置有一支撑板，所述支撑板沿长度方向开设有一用于放置刀头的放置槽；所述支撑板的左端与所述锯条的右端之间留有缝隙；所述支撑板上还固定设置有第二气缸，用于推动刀头沿所述放置槽移动；所述支撑板的底部与所述底座之间连接有用于带动该支撑板升降的第四气缸；所述支撑板一侧设置有一立柱，所述立柱上设置有上下布置的第一碰触开关和第二碰触开关，所述支撑板还连接有碰触板，初始状态下碰触板位于第一碰触开关与第二碰触开关之间的中间位置处，通过上下移动来触发第一碰触开关和第二碰触开关；还包括控制器，所述控制器分别与所述电机、第一气缸、第二气缸、第四气缸、第一碰触开关、第二碰触开关相连并实施控制；

所述支撑板与所述底座之间还设置有用于导向的导向套；

所述输送机构包括设置在所述底座上方的支座，所述支座上转动连接有送进辊，所述送进辊与所述电机相连；所述送进辊上方配合设置有上压辊，所述上压辊转动连接在辊架上，所述辊架顶部连接有第三气缸；所述第三气缸与所述控制器相电连；所述第三气缸与所述第一气缸均吊挂在支架上，所述支架的底部与所述底座相连；

所述第二气缸连接有刀头推板。

2.根据权利要求1所述的一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置，其特征在于，所述底座上方还设置有多个用于实现限位的侧挡辊，所述侧挡辊设置在所述锯条未设置刀槽的这一侧。

3.一种用于锯条与金刚石刀头的焊接方法，其特征在于，采用权利要求2所述的一种用于锯条与金刚石刀头的焊接装置，包括如下步骤：

S1:启动电机，输送机构以速度v带动锯条移动，当第一个刀槽移动到微动开关处时，微动开关向控制器发送信号，控制器接收到信号，延迟t1秒后控制电机停转，即锯条继续移动v*t1距离，此时，第一个刀槽正冲刀头；停转时间为t2秒；

S2:控制器控制第四气缸工作带动支撑板向上移动，当碰触板碰触到第一碰触开关时，第一碰触开关被触发，将信号传递给控制器，控制器控制第四气缸停止工作，此时，刀头的下表面正好与锯条的下表面相平齐；

S3:控制器控制第二气缸工作，第二气缸推动刀头向左移动，将位于放置槽最最左端的刀头送入第一个刀槽中；

S4:控制器控制第一气缸工作，第一气缸带动焊接头下移，将焊接头压到锯条跟刀头之间，加热焊接保持t3秒后松开，控制器控制第一气缸、第二气缸、第四气缸复位；

S5:停转t2秒结束后，控制器控制电机再次启动，重复步骤S1，使第二个刀槽正冲刀头；控制器控制第四气缸带动支撑板向下移动，当碰触板碰触到第二碰触开关时，第二碰触开关别触发，将信号传递给控制器，控制器控制第四气缸停止工作，此时，刀头的上表面正好与锯条的上表面相平齐；重复步骤S3和S4，完成第二个刀槽与刀头的焊接；

S6:重复S1-S5步骤，奇数刀槽在焊接时，刀头的下表面与锯条的下表面相平齐；偶数刀槽在焊接时，刀头的上表面与锯条的上表面相平齐，以此类推直至全部刀头焊接完成。