CN113618235A - 一种激光焊机焦升调节用连轴装置 - Google Patents

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Abstract

一种激光焊机焦升调节用连轴装置，包括连接于电机与焦升调节涡轮蜗杆机构之间的一对上下设置的连轴件，上、下连轴件间设有一级销轴机构，包括分设于上、下连轴件的连接端面上并配合连接的一级中心销轴组件与一级销轴孔；上、下连轴件间还设有二级销轴机构，包括设于一连接端面上的内设弹性件的二级销轴容纳孔、由另一连接端面封于容纳孔内并压缩弹性件的二级偏心销轴组件、设于另一连接端面上供二级偏心销轴组件弹出插入的二级销轴孔。当一级销轴机构失效时，通过二级销轴机构能够使连轴装置继续保持发挥力矩传输作用。当二级销轴机构失效时，通过磁吸机构的磁性吸附以防止两连轴件产生相对滑移，可在不调整焦升的情况下维持连续生产。

Description

一种激光焊机焦升调节用连轴装置
技术领域
本发明涉及激光焊机，尤其涉及一种激光焊机焦升调节用连轴装置。
背景技术
冷轧酸轧机组焊机采用的大功率激光焊机如图1所示，通过激光焊机10的焊机C型架小车70带动激光加工头60聚焦激光熔融带钢20以形成焊缝。其激光聚焦点的高度就是焦升，需要根据不同厚度和材质的带钢20进行调整，来保证激光穿透的有效和熔融的均匀，所以相应配置了焦升调节系统，即由电机30带动焦升调节涡轮蜗杆机构40，而两者之间则通过固定联轴装置50连接来实现动力传输。该固定联轴装置50通常由一对分别与电机30和涡轮蜗杆机构40相连的接手和设于两接手中的弹性接手组合构成，在实际使用过程中，由于受冲击、疲劳、负载突然变大等因素，导致固定联轴装置50多次发生突然断裂损坏，直接导致激光焦升无法调节，损坏后自然下坠、滑移导致严重偏差出错，激光焊机无法焊接生产等问题，且由于该固定式连轴装置50是一体套装结构，更换及调整必须不但要将该固定联轴装置50整套全部拆卸，而且还需要将电机30和焦升调节涡轮蜗杆机构40中的一个拆除，才能实现，其施工维护难度大，严重影响到焊机正常焊接生产。
CN205136398U公开了一种联轴器，如图2所示，该联轴器包括上联体2和下联体1，上联体2和下联体1之间通过法兰连接；上联体2内轮齿啮合有上联套4，下联体1内轮齿啮合有下联套3；上联套4与下联套3之间互相连接的端面上，分别设有若干位于同一圆周上的凸块及凸块之间形成的缺口，上、下联套通过之间的凸块与缺口配合相连(即上述传统的接手连接结构)。其主要解决联轴器使用过程中大扭矩传递的问题，可通过联轴器中的齿轮传递，实现轴与联轴器之间扭矩的传递，其承载扭矩较大。但是，该联轴器仍然可视作是与传统联轴装置相类似的一体套装结构，若将使用于焦升调节，一旦发生断裂损坏，既无任何保险、维持、报警等安全措施，无法使其继续维持作业，维修又无法有效快速、便捷的拆换,仍需要将电机或涡轮蜗杆机构拆除，显然并不能很好的适应焊机焦升调节系统高效可靠和可维持调节的运行需求。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种激光焊机焦升调节用连轴装置，采用数级安全措施以实现可维持作业，保证了激光焦升的高效可靠和可维持调节。
本发明的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其具体结构如下所述：
包括连接于电机与焦升调节涡轮蜗杆机构之间的一对上下设置的连轴件，上、下连轴件间设有一级销轴机构，包括分设于上、下连轴件的连接端面上并配合连接的一级中心销轴组件与一级销轴孔；上、下连轴件间还设有二级销轴机构，包括设于一连接端面上的内设弹性件的二级销轴容纳孔、由另一连接端面封于容纳孔内并压缩弹性件的二级偏心销轴组件、设于另一连接端面上供二级偏心销轴组件弹出插入的二级销轴孔。
所述二级销轴孔为分设于二级偏心销轴组件两侧且位于二级偏心销轴组件旋转轨迹上的一对。
所述连轴装置还包括销轴检测机构，包括设于二级销轴孔上的销轴检测器。
所述连轴装置还包括磁吸机构，包括设于一连接端面上的电磁铁组件。
所述连轴装置还包括上、下轴套，上轴套上端与电机的传动轴相连，下端通过可拆卸连接结构与上连轴件相连，下轴套下端与焦升调节涡轮蜗杆机构的连接轴相连，上端通过可拆卸连接结构与下连轴件相连。
所述可拆卸连接结构包括设于上轴套与上连轴件或下轴套与下连轴件的连接端面上的数个平行设置的梯形凸块及相邻梯形凸块之间形成的燕尾槽，对应连接端面之间通过梯形凸块与燕尾槽相配合连接，并穿设锁紧件以固定。
所述上轴套上端设有传动轴安装孔，并通过径向穿设锁紧件与传动轴相固定；所述下轴套下端设有连接轴安装孔，并通过径向穿设锁紧件与连接轴相固定。
所述销轴检测机构还包括检测器控制模块及供电电池。
所述磁吸机构还包括电磁控制模块及供电电池。
所述连轴装置还包括设于连轴件侧部的无线充电装置。
使用本发明的一种激光焊机焦升调节用连轴装置获得了如下有益效果：
1、采用两级安全销轴结构，一级销轴机构作为中心标准力矩的主传动销轴，再辅以二级销轴机构作为安全措施，在一级销轴机构失效时启动，不但能够使连轴装置继续保持连轴作用，而且还能够发出一级失效的报警提醒；
2、采用磁吸机构作为第三级安全措施，当二级销轴机构时效时，通过磁性吸附中级为两侧1.5倍标准力矩传动控制销轴，对安全销轴状态进行实时检测控制，末级为磁性吸附防止两连轴件产生相对滑移，可在不调整焦升的情况下维持连续生产；
3、通过将整个连轴装置设计为上、下轴套及中间连轴件的三段式结构，当发生断裂受损需要检修更换时，仅需将连轴件拆除更换，无需拆除电机或涡轮蜗杆机构。
4、采用梯形凸块与燕尾槽的可拆卸连接结构，可方便连轴件从侧部快速插接或拆卸，简便而又高效。
附图说明
图1为现有技术的激光焊机的示意图；
图2为公开号为CN205136398U的联轴器的结构示意；
图3为本发明的连轴装置的结构示意图；
图4为本发明的连轴装置的分解示意图。
图中：10-激光焊机，20-带钢，30-电机，31-传动轴，40-焦升调节涡轮蜗杆机构，41-连接轴，50-固定联轴装置，60-激光加工头，70-焊机C型架小车，1-下联体，2-上联体，3-下联套，4-上联套，100-连轴装置，101-上连轴件，102-下连轴件，103-一级中心销轴组件，104-一级销轴孔，105-弹性件，106-二级销轴容纳孔，107-二级偏心销轴组件，108-二级销轴孔，109-销轴检测器，110-检测器控制模块，111a、111b-供电电池，112-PLC控制系统，113-电磁铁组件，114-电磁控制模块，115-无线充电装置，116-上轴套，117-下轴套，118-传动轴安装孔，119-锁紧件，120-连接轴安装孔，121-梯形凸块，122-燕尾槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种激光焊机焦升调节用连轴装置做进一步的描述。
如图3-图4所示，本发明的一种激光焊机焦升调节用连轴装置100，其具体结构如下所述：其包括连接于电机30与焦升调节涡轮蜗杆机构40之间的一对上下设置的连轴件，上、下连轴件101、102间设有一级销轴机构，包括分设于上、下连轴件101、102的连接端面上并配合连接的一级中心销轴组件103与一级销轴孔104，该一级中心销轴组件103可采用如图4所示的棱轴型销轴，与一级销轴孔104相插接，也可采用与一级销轴孔104相固定的方式，其起到第一级的中心标准力矩的主连轴作用。上、下连轴件101、102间还设有二级销轴机构，包括设于一连接端面上的内设如弹簧等弹性件105的二级销轴容纳孔106、由另一连接端面封于容纳孔106内并压缩弹性件105的二级偏心销轴组件107、设于另一连接端面上供二级偏心销轴组件107弹出插入的二级销轴孔108。该二级销轴机构至少设有一套，平时不启动，当一级中心销轴组件103断裂失效时，两连接端面刚要发生相对偏移打滑时即由二级偏心销轴组件107受弹性件105弹力弹出进而插入的二级销轴孔108内，起到侧部倍增力矩(如标准力矩的1.5倍等)的第二级安全保护作用，能够使连轴装置100继续保持发挥力矩传输作用。
每套二级销轴机构的二级销轴孔108至少有一个，较佳的为分设于二级偏心销轴组件107两侧且位于二级偏心销轴组件107旋转轨迹上的一对，如此无论电机30正反转动，均能保证二级偏心销轴快速启动接入二级销轴孔108。
作为一实施例，所述连轴装置100还包括销轴检测机构，包括设于二级销轴孔108上的销轴检测器109及设于同一连轴件内的检测器控制模块110及供电电池111a，销轴检测器109可采用涡流式接近开关、光电式接近开关等接近开关，用以对二级偏心销轴组件107入孔进行实时监测，一旦二级偏心销轴组件107进入二级销轴孔108，销轴检测器109检测到信号并由检测器控制模块110通过无线输出至PLC控制系统112，进行一级销轴机构失效报警，并且可通过PLC控制系统112切换到焦升手动调节模式，等待计划停机时间进行异常处理。
所述连轴装置100还包括磁吸机构，包括设于一连接端面上的电磁铁组件113，及设于同一连轴件内的电磁控制模块114及供电电池111b，当在手动调节模式过程中，二级偏心销轴组件107发生断裂，上、下连轴件101、102之间产生打滑运动，则由电磁控制模块114控制电磁铁组件113通电以使上、下连轴件101、102吸住，同时焦升不再调整，保持原有状态，可维持连续生产，并协调各方组织处理，减少对生产影响。在两连轴件的外侧部还设有电磁感应式的无线充电装置115，为上述两控制模块进行无线充电。
为了方便拆换，所述连轴装置100还包括上、下轴套116、117，上轴套116上端设有传动轴安装孔118，并通过径向穿设如锁紧螺栓等锁紧件119与电机30的传动轴31相连接固定，下端通过可拆卸连接结构与上连轴件101相连，下轴套117上端通过可拆卸连接结构与下连轴件102相连，下端设有连接轴安装孔120，并通过径向穿设锁紧件119与焦升调节涡轮蜗杆机构40的连接轴41相连接固定。由于上述两级销轴机构均设于连轴件上，一旦失效，仅需拆卸更换一对连轴件即可，无需专门拆除电机30或涡轮蜗杆机构40，降低维护效率和停机时间。
作为一个实施例，将所述可拆卸连接结构设计为包括设于上轴套116与上连轴件101或下轴套117与下连轴件102的连接端面上的数个平行设置的梯形凸块121及相邻梯形凸块121之间形成的燕尾槽122，两连接端面之间通过梯形凸块121与对应燕尾槽122相配合连接，并穿设锁紧件119以固定。采用此种可拆卸连接结构，在拆换时，去除锁紧件后，只需将上、下连轴件101、102通过燕尾槽122分别从上、下轴套116、117上横向移除，然后将新的上、下连轴件101、102通过燕尾槽122横向装入并锁紧即可完成换装，更加方便快捷。
综上所述，采用本发明的激光焊机焦升调节用连轴装置100，采用数级安全销轴结构，实现多级保护，从而持续发挥力矩传输作用，保证了激光焦升调节的可维持性，同时还能根据检测情况发出报警，并通过结构设计以便实现快速更换，大大提高了激光焊接的稳定性和机组运行可靠性。

Claims (10)

1.一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：包括连接于电机与焦升调节涡轮蜗杆机构之间的一对上下设置的连轴件，上、下连轴件间设有一级销轴机构，包括分设于上、下连轴件的连接端面上并配合连接的一级中心销轴组件与一级销轴孔；上、下连轴件间还设有二级销轴机构，包括设于一连接端面上的内设弹性件的二级销轴容纳孔、由另一连接端面封于容纳孔内并压缩弹性件的二级偏心销轴组件、设于另一连接端面上供二级偏心销轴组件弹出插入的二级销轴孔。
2.如权利要求1所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述二级销轴孔为分设于二级偏心销轴组件两侧且位于二级偏心销轴组件旋转轨迹上的一对。
3.如权利要求2所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述连轴装置还包括销轴检测机构，包括设于二级销轴孔上的销轴检测器。
4.如权利要求1或3所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述连轴装置还包括磁吸机构，包括设于一连接端面上的电磁铁组件。
5.如权利要求1所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述连轴装置还包括上、下轴套，上轴套上端与电机的传动轴相连，下端通过可拆卸连接结构与上连轴件相连，下轴套下端与焦升调节涡轮蜗杆机构的连接轴相连，上端通过可拆卸连接结构与下连轴件相连。
6.如权利要求5所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述可拆卸连接结构包括设于上轴套与上连轴件或下轴套与下连轴件的连接端面上的数个平行设置的梯形凸块及相邻梯形凸块之间形成的燕尾槽，对应连接端面之间通过梯形凸块与燕尾槽相配合连接，并穿设锁紧件以固定。
7.如权利要求5所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述上轴套上端设有传动轴安装孔，并通过径向穿设锁紧件与传动轴相固定；所述下轴套下端设有连接轴安装孔，并通过径向穿设锁紧件与连接轴相固定。
8.如权利要求3所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述销轴检测机构还包括检测器控制模块及供电电池。
9.如权利要求4所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述磁吸机构还包括电磁控制模块及供电电池。
10.如权利要求8或9所述的一种激光焊机焦升调节用连轴装置，其特征在于：所述连轴装置还包括设于连轴件侧部的无线充电装置。
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