CN111604625A - 一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置及方法，其中，用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置包括底板，所述底板上通过铰接座转动设置有低速电机，所述低速电机的主轴上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘，所述底板上且位于所述卡盘的下方位置设置用于调整所述卡盘的高度和倾角的卡盘调节模块。本发明能够在供料前首先利用卡盘调节模块实现卡盘的前端高度和倾角的调整，以保证每件钻头体装夹之后，只需利用低速电机就能够调整钻头体上的刀片槽朝上处于水平状态，具有自动化程度高、供料效率高、复合片钻头质量稳定的优点。

Description

一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置及方法

技术领域

本发明涉及复合片钻头焊接供料技术领域，具体涉及一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置及方法。

背景技术

复合片钻头具有耐磨性极好、钻进效率高、寿命长等特点。因此，目前广泛用于煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。

然而，目前在焊接复合片钻头过程中，通常采用人工手动进行焊接的方式，也就是利用手工完成复合片钻头体的供料，并手工将焊片和复合片放置在钻头体的刀片槽上，最后进行焊接，这种生产方式对操作者的技能要求很高，而且生产效率极低，同时容易受到操作者的人为影响，难以保证钻头体的刀片槽处于水平状态和稳定的焊接高度，质量稳定性不好。

因此，需要一种新的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置及方法，能够在供料前首先利用卡盘调节模块实现卡盘的前端高度和倾角的调整，以保证每件钻头体装夹之后，只需利用低速电机就能够调整钻头体上的刀片槽朝上处于水平状态，具有自动化程度高、供料效率高、复合片钻头质量稳定的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，包括底板，所述底板上通过铰接座转动设置有低速电机，所述低速电机的主轴上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘，所述底板上且位于所述卡盘的下方位置设置用于调整所述卡盘的高度和倾角的卡盘调节模块。

进一步地，所述卡盘调节模块包括通过第一轴座转动设置在所述底板上的丝杠，所述丝杠的轴线与所述铰接座的轴线相平行，所述丝杠的一端侧设置正向螺纹，所述丝杠的另一端侧设置反向螺纹，所述丝杠的两端侧分别连接有一个与其相配合的滑块，每个滑块上均竖向设置有支撑板，所述支撑板的上端部支撑在所述卡盘的底部，所述滑块与所述底板之间的导向滑动通过滑轨滑槽结构实现，所述丝杠的外端部设置旋转操作模块。

进一步地，所述旋转操作模块采用操作杆，或者采用操作手轮。

进一步地，所述支撑板的上端部转动设置有滚轮，所述滚轮支撑在所述卡盘的底部。

或者，所述卡盘调节模块包括转动设置在所述底板上的自动伸缩杆，所述卡盘的底部设置耳板，所述自动伸缩杆的上端铰接在所述耳板的下端部。

进一步地，所述自动伸缩杆采用电动伸缩杆，或者气动伸缩杆，或者液压伸缩杆。

进一步地，所述底板底部设置水平移动机构，用于带动所述底板作水平往复直线运动以实现钻头体的供料。

进一步地，所述水平移动机构采用直线滑台，或者直线导轨，或者直线运动模组，或者滚珠丝杆直线传动机构。

进一步地，所述低速电机的壳体与所述卡盘的后盖之间通过支撑架固定连接，所述铰接座包括设置在所述支撑架上的固定板和设置在所述底板上的一对第二轴座，所述固定板的下端铰接在一对第二轴座之间，每个第二轴座上均设置有用于锁紧所述固定板的锁紧机构；所述锁紧机构包括设置在所述第二轴座上的锁紧板，所述锁紧板上开设有圆心位于所述第二轴座的轴线上的圆弧形锁紧孔，与所述锁紧孔相对应的所述固定板上设置锁紧柱，所述锁紧柱上螺纹连接有锁紧螺母。

进一步地，所述丝杠上且位于所述旋转操作模块的内侧位置设置用于锁紧所述丝杠的棘轮锁紧器。

进一步地，本发明还提供一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料方法，包括以下步骤：

S1、调整卡盘前端的高度和倾角：启动水平移动机构以带动卡盘向焊接机移动，使得卡盘位于焊接机的焊接位置，利用卡盘调节模块调整卡盘前端的高度和倾角，以使得钻头体夹持在卡盘上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，以及保证不同型号规格的钻头体的刀片槽均能处于水平的位置，以免焊液外流；

S2、进行钻头体的装夹：启动水平移动机构以带动卡盘向外侧移动，使得卡盘远离焊接机并设定该位置为初始位置，松开卡盘的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；

S3、进行钻头体的供料：完成钻头体的装夹之后，启动水平移动机构以带动装夹有钻头体的卡盘向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，进行钻头体的焊接；

S4、完成一件钻头体的焊接之后，启动水平移动机构以带动完成焊接的钻头体返回初始位置，卡盘的卡爪松开，将完成焊接的钻头体取下，执行步骤S2进行下一件钻头体的供料。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明针对现有技术中，在焊接复合片钻头过程中，通常采用人工手动进行焊接的方式，也就是利用手工完成复合片钻头体的供料，并手工将焊片和复合片放置在钻头体的刀片槽上，最后进行焊接，这种生产方式对操作者的技能要求很高，而且生产效率极低，同时容易受到操作者的人为影响，难以保证钻头体的刀片槽处于水平状态和稳定的焊接高度，质量稳定性不好的问题。提供一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，包括底板，所述底板上通过铰接座转动设置有低速电机，所述低速电机的主轴上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘，所述底板上且位于所述卡盘的下方位置设置用于调整所述卡盘的高度和倾角的卡盘调节模块。

其中，所述卡盘调节模块并不局限于采用包括转动设置在所述底板上的自动伸缩杆，所述卡盘的底部设置耳板，所述自动伸缩杆的上端铰接在所述耳板的下端部的结构。也可以采用以下结构：包括通过第一轴座转动设置在所述底板上的丝杠，所述丝杠的轴线与所述铰接座的轴线相平行，所述丝杠的一端侧设置正向螺纹，所述丝杠的另一端侧设置反向螺纹，所述丝杠的两端侧分别连接有一个与其相配合的滑块，每个滑块上均竖向设置有支撑板，所述支撑板的上端部支撑在所述卡盘的底部，所述滑块与所述底板之间的导向滑动通过滑轨滑槽结构实现，所述丝杠的外端部设置旋转操作模块。

本发明采用上述结构后，首先利用卡盘调节模块对卡盘的前端的高度和倾角进行调整，以使得钻头体夹持在卡盘上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，同时使得钻头体上的刀片槽朝上处于水平位置，从而完成对一种钻头体的供料前的高度和倾角的调整；松开卡盘的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；最后通过手动水平移动或者通过水平移动机构，以带动装夹有钻头体的卡盘向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，完成钻头体的供料。

本发明能够在供料前首先利用卡盘调节模块实现卡盘的前端高度和倾角的调整，以保证每件钻头体装夹之后，只需利用低速电机就能够调整钻头体上的刀片槽朝上处于水平状态，具有自动化程度高、供料效率高、复合片钻头质量稳定的优点。

附图说明

图1为本发明一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置结构主视示意图；

图2为本发明一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置的结构立体示意图；

图3为本发明中卡盘调节模块的一种结构立体示意图；

附图标记：

底板100；铰接座200；固定板210；第二轴座220；低速电机300；主轴310；壳体320；卡盘400；后盖410；卡盘调节模块500；第一轴座510；丝杠520；滑块530；支撑板540；滑轨滑槽结构550；旋转操作模块560；滚轮570；平移动机构600；支撑架700；锁紧机构800；锁紧板810；锁紧孔820；锁紧柱830；锁紧螺母840；棘轮锁紧器900。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示：一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，包括底板，所述底板上通过铰接座转动设置有低速电机，所述低速电机的主轴上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘，所述底板上且位于所述卡盘的下方位置设置用于调整所述卡盘的高度和倾角的卡盘调节模块。

具体而言，如图1、图2和图3所示，一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，包括底板100，所述底板100上通过铰接座200转动设置有低速电机300，所述低速电机300的主轴310上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘400，所述底板100上且位于所述卡盘400的下方位置设置用于调整所述卡盘400的高度和倾角的卡盘调节模块500。

该实施例中，采用上述结构后，首先利用卡盘调节模块500对卡盘的前端的高度和倾角进行调整，以使得钻头体夹持在卡盘400上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，同时使得钻头体上的刀片槽朝上处于水平位置，从而完成对一种钻头体的供料前的高度和倾角的调整；之后松开卡盘400的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机300以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；最后通过手动水平移动或者通过水平移动机构600，以带动装夹有钻头体的卡盘400向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，完成钻头体的供料。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，所述卡盘调节模块500包括通过第一轴座510转动设置在所述底板100上的丝杠520，所述丝杠520的轴线与所述铰接座200的轴线相平行，所述丝杠520的一端侧设置正向螺纹，所述丝杠520的另一端侧设置反向螺纹，所述丝杠520的两端侧分别连接有一个与其相配合的滑块530，每个滑块530上均竖向设置有支撑板540，所述支撑板540的上端部支撑在所述卡盘400的底部，所述滑块530与所述底板100之间的导向滑动通过滑轨滑槽结构550实现，所述丝杠520的外端部设置旋转操作模块560。

该实施例中，卡盘调节模块500采用上述结构后，当需要调整卡盘400前端的高度和倾角时，水平移动机构600带动卡盘400向焊接机移动，使得卡盘400位于焊接机旁，通过操作旋转操作模块560调整两个滑块530之间的相对距离，进而带动两个支撑板540之间的距离的变化，最终起到调整卡盘400前端高度和倾角的目的，以使得钻头体夹持在卡盘400上之后刚好位于焊接机7000的加热线圈所处高度。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，所述旋转操作模块560操作手轮，很显然，所述旋转操作模块560也可以采用其他类型，比如操作杆，同样能够起到手动操作丝杠520的目的。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，为了避免在调整卡盘400前端高度时，卡盘400与支撑板540之间发生滑动带来的卡盘400表面磨损，所述支撑板540的上端部转动设置有滚轮570，所述滚轮570支撑在所述卡盘400的底部。这样，能够将卡盘400与支撑板540之间的滑动转变为滚轮570与卡盘400之间的滚动，从而在减少卡盘400磨损的同时减少了滑动带来的噪音。

根据本发明的一个实施例，所述卡盘调节模块500并不局限于采用上述的结构，卡盘调节模块500还可以采用其他的结构，比如：所述卡盘调节模块500包括转动设置在所述底板100上的自动伸缩杆，所述卡盘400的底部设置耳板，所述自动伸缩杆的上端铰接在所述耳板的下端部。这样，利用自动伸缩杆的自动升降即能够带动卡盘400进行高度上的调整，同时由于卡盘400与低速电机300是连为一体的，低速电机通过铰接座200转动设置在底板100上，从而在自动伸缩杆上下升降的同时，能够自动调整卡盘前端的倾角，从而起到通过自动伸缩杆的升降对卡盘400的前端的高度和倾角进行调节的目的。

根据本发明的一个实施例，所述自动伸缩杆采用电动伸缩杆，或者气动伸缩杆，或者液压伸缩杆。

根据本发明的一个实施例，为了在将复合片钻头体夹持在卡盘400上之后，能够自动完成水平直线方向的运动，以便于自动完成钻头体的供料，在所述底板100底部设置水平移动机构600，用于带动所述底板100作水平往复直线运动以实现钻头体的供料。这样，利用水平移动机构600即能够带动卡盘作水平方向上的移动，以自动完成相关的钻头体装夹和钻头体的水平供料。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，所述水平移动机构600采用直线滑台，很显然，所述水平移动机构600也可以采用其他类型，比如直线导轨，或者直线运动模组，或者滚珠丝杆直线传动机构，同样能够起到带动卡盘作水平方向上的移动，以自动完成相关的钻头体装夹和钻头体的水平供料的目的。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，所述低速电机300的壳体320与所述卡盘400的后盖410之间通过支撑架700固定连接，所述铰接座200包括设置在所述支撑架700上的固定板210和设置在所述底板100上的一对第二轴座220，所述固定板210的下端铰接在一对第二轴座220之间，为了进一步将调整好卡盘400前端高度和倾角后保持卡盘400的位置角度不便，在每个第二轴座220上均设置有用于锁紧所述固定板210的锁紧机构800；所述锁紧机构800包括设置在所述第二轴座220上的锁紧板810，所述锁紧板810上开设有圆心位于所述第二轴座220的轴线上的圆弧形锁紧孔820，与所述锁紧孔820相对应的所述固定板210上设置锁紧柱830，所述锁紧柱830上螺纹连接有锁紧螺母840。

该实施例中，采用上述锁紧机构800后，在调整卡盘400的前端的高度和倾角时，松开锁紧螺母840，当调整好卡盘400前端的高度和倾角之后，利用锁紧螺母840将固定板210与第二轴座220之间进行锁紧，避免固定板210相对第二轴座220发生转动以影响卡盘400的调整结果。

根据本发明的一个实施例，如图2和图3所示，为了避免调整好卡盘400前端的高度和倾角之后，丝杠520发生活动影响卡盘400的锁定，在所述丝杠520上且位于所述旋转操作模块560的内侧位置设置用于锁紧所述丝杠520的棘轮锁紧器900。这样，当调整好卡盘400前端的高度和倾角之后，通过棘轮锁紧器900将丝杠520进行锁紧，避免发生转动。

根据本发明的一个实施例，本发明还提供一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料方法，包括以下步骤：

S1、调整卡盘400前端的高度和倾角：启动水平移动机构600以带动卡盘400向焊接机移动，使得卡盘400位于焊接机的焊接位置，利用卡盘调节模块500调整卡盘400前端的高度和倾角，以使得钻头体夹持在卡盘400上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，以及保证不同型号规格的钻头体的刀片槽均能处于水平的位置，以免焊液外流；

S2、进行钻头体的装夹：启动水平移动机构600以带动卡盘400向外侧移动，使得卡盘400远离焊接机并设定该位置为初始位置，松开卡盘400的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机300以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；

S3、进行钻头体的供料：完成钻头体的装夹之后，启动水平移动机构600以带动装夹有钻头体的卡盘400向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，进行钻头体的焊接；

S4、完成一件钻头体的焊接之后，启动水平移动机构600以带动完成焊接的钻头体返回初始位置，启动低速电机300以使得卡盘400的卡爪松开，将完成焊接的钻头体取下，执行步骤S2进行下一件钻头体的供料。

本发明采用上述结构后，首先利用卡盘调节模块对卡盘的前端的高度和倾角进行调整，以使得钻头体夹持在卡盘上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，同时使得钻头体上的刀片槽朝上处于水平位置，从而完成对一种钻头体的供料前的高度和倾角的调整；之后松开卡盘的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；最后通过手动水平移动或者通过水平移动机构，以带动装夹有钻头体的卡盘向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，完成钻头体的供料。

本发明能够在供料前首先利用卡盘调节模块实现卡盘的前端高度和倾角的调整，以保证每件钻头体装夹之后，只需利用低速电机就能够调整钻头体上的刀片槽朝上处于水平状态，具有自动化程度高、供料效率高、复合片钻头质量稳定的优点。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：包括底板，所述底板上通过铰接座转动设置有低速电机，所述低速电机的主轴上设置有用于装夹复合片钻头的钻头体的卡盘，所述底板上且位于所述卡盘的下方位置设置用于调整所述卡盘的高度和倾角的卡盘调节模块。

2.如权利要求1所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述卡盘调节模块包括通过第一轴座转动设置在所述底板上的丝杠，所述丝杠的轴线与所述铰接座的轴线相平行，所述丝杠的一端侧设置正向螺纹，所述丝杠的另一端侧设置反向螺纹，所述丝杠的两端侧分别连接有一个与其相配合的滑块，每个滑块上均竖向设置有支撑板，所述支撑板的上端部支撑在所述卡盘的底部，所述滑块与所述底板之间的导向滑动通过滑轨滑槽结构实现，所述丝杠的外端部设置旋转操作模块。

3.如权利要求2所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述旋转操作模块采用操作杆，或者采用操作手轮。

4.如权利要求2所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述支撑板的上端部转动设置有滚轮，所述滚轮支撑在所述卡盘的底部。

5.如权利要求1所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述卡盘调节模块包括转动设置在所述底板上的自动伸缩杆，所述卡盘的底部设置耳板，所述自动伸缩杆的上端铰接在所述耳板的下端部。

6.如权利要求5所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述自动伸缩杆采用电动伸缩杆，或者气动伸缩杆，或者液压伸缩杆。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述底板底部设置水平移动机构，用于带动所述底板作水平往复直线运动以实现钻头体的供料。

8.如权利要求7所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述水平移动机构采用直线滑台，或者直线导轨，或者直线运动模组，或者滚珠丝杆直线传动机构。

9.如权利要求1所述的用于复合片钻头焊接的钻头体供料装置，其特征在于：所述低速电机的壳体与所述卡盘的后盖之间通过支撑架固定连接，所述铰接座包括设置在所述支撑架上的固定板和设置在所述底板上的一对第二轴座，所述固定板的下端铰接在一对第二轴座之间，每个第二轴座上均设置有用于锁紧所述固定板的锁紧机构；所述锁紧机构包括设置在所述第二轴座上的锁紧板，所述锁紧板上开设有圆心位于所述第二轴座的轴线上的圆弧形锁紧孔，与所述锁紧孔相对应的所述固定板上设置锁紧柱，所述锁紧柱上螺纹连接有锁紧螺母。

10.一种用于复合片钻头焊接的钻头体供料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、调整卡盘前端的高度和倾角：启动水平移动机构以带动卡盘向焊接机移动，使得卡盘位于焊接机的焊接位置，利用卡盘调节模块调整卡盘前端的高度和倾角，以使得钻头体夹持在卡盘上之后刚好位于焊接机的加热线圈所处高度，以及保证不同型号规格的钻头体的刀片槽均能处于水平的位置，以免焊液外流；

S2、进行钻头体的装夹：启动水平移动机构以带动卡盘向外侧移动，使得卡盘远离焊接机并设定该位置为初始位置，松开卡盘的卡爪，将钻头体安装、夹持在卡爪上之后，启动低速电机以带动钻头体旋转至钻头体的其中一个刀片槽朝上并处于水平位置；

S3、进行钻头体的供料：完成钻头体的装夹之后，启动水平移动机构以带动装夹有钻头体的卡盘向焊接机移动，并使得钻头体进入焊接机的加热线圈内，进行钻头体的焊接；

S4、完成一件钻头体的焊接之后，启动水平移动机构以带动完成焊接的钻头体返回初始位置，卡盘的卡爪松开，将完成焊接的钻头体取下，执行步骤S2进行下一件钻头体的供料。

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