CN115302195B - 制备具有网状夹层复合板的自动装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制备具有网状夹层复合板的自动装置及其方法,装置包括夹层涂覆组件、输送组件、板坯复合组件、焊接组件和热轧组件,夹层涂覆组件的输出端和板坯复合组件的输入端连接,复层板坯输送组件和基层板坯输送组件对称分布在板坯复合组件的两侧,焊接组件的输入端和基层板坯输送组件的输出端连接,焊接组件的输出端和热轧组件连接。夹层涂覆组件用于网状夹层的涂覆及冷却,板坯复合组件用于网状夹层的加热、板坯的复合及初步焊接,焊接组件用于对复合板坯中间夹层的焊接,热轧组件用于复合坯料的轧前加热及轧制。本发明的制备方法可以实现复合板网状夹层涂覆及热轧的自动化,可以将现有的装置与生产线相结合,实现复合板的涂覆轧制一体化。

Description

制备具有网状夹层复合板的自动装置及其方法
技术领域
本发明涉及板材加工技术领域,特别涉及一种制备具有网状夹层复合板的自动装置及其方法。
背景技术
复合板具有优良的综合性能,在造船工业、石化、核电等领域有着广泛的应用。低合金钢/不锈钢复合板作为一种资源节约型的产品,不仅具有不锈钢的耐腐蚀性,还具有低合金钢良好的机械强度和加工性能。在复合板夹层间引入合金夹层,一方面在基层和覆层之间起到隔离作用,阻碍碳的扩散,避免形成金属间化合物,保证复合板的耐腐蚀性能。另外,由于合金夹层的存在,可以显著的降低应力腐蚀裂纹的扩散速率。
在现有的技术条件下,制备不锈钢复合坯料并热轧的方法存在如下弊端:一方面,此方法耗费大量人力,而且人工失误率较高,操作环境为高温环境,对操作人员有一定危险;另一方面,此种涂覆方式无法保证夹层涂覆率,容易出现涂不满及孔洞等缺陷,此种涂覆方式得到的夹层宽度有限,不利用工业生产。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种制备具有网状夹层复合板的自动装置及其方法,通过夹层涂覆组件中熔池和溶液制冷器分别对网状夹层进行涂覆和冷却,从而提升了复合板坯的涂覆率,通过板坯复合组件中电子束加热器将凝固的网状夹层加热至熔融态,并利用磁吸组件的磁吸板和升降台组件中支撑平台分别对复层板坯进行下压和上压,对板坯进行复合,同时利用激光切割组件将复合板坯四周多余的网状夹层去除,从而实现了复合板轧制的自动化,提高了产品合格率。
本发明提供了一种制备具有网状夹层复合板的自动装置,其包括夹层涂覆组件、复层板坯输送组件、板坯复合组件、基层板坯输送组件、焊接组件和热轧组件,所述夹层涂覆组件的输出端和所述板坯复合组件的输入端连接,所述复层板坯输送组件和所述基层板坯输送组件对称分布在所述板坯复合组件的两侧,所述焊接组件的输入端和所述基层板坯输送组件的输出端连接,所述焊接组件的输出端和所述热轧组件连接。所述夹层涂覆组件,其包括制冷机、第一机架、溶液制冷器、振荡器、熔池、第一三相异步电机和第一链条,第一振荡器和第二振荡器分别位于所述熔池内部的第一端和第二端,所述第一三相异步电机的输出端通过第一链条和所述第一机架上网状夹层的安装端连接,所述制冷机通过冷气传输管和所述溶液制冷器的输入端连接;所述复层板坯输送组件,其包括转移组件、第二链条、第二三相异步电机、挡板和第二机架,所述第二三相异步电机的输出端通过第二链条和所述第二机架上滚轮的输入端连接,所述转移组件中第二导轨和第四导轨的固定端分别通过连接架与第二挡板的第一端和第三机架的第六安装端连接,第一挡板和第二挡板的第二端分别与第二机架的第一安装端和第二安装端连接。所述板坯复合组件,其包括第三机架、电子束加热器、点焊组件组、激光切割组件和第三三相异步电机,第一电子束加热器、第二电子束加热器、所述点焊组件组、所述激光切割组件和所述第三三相异步电机分别与所述第三机架的第一安装端、第二安装端、第三安装端、第四安装端和第五安装端固连,所述第三三相异步电机和所述第三机架上滚轮的输入端连接。所述焊接组件,其包括加热箱、第二转移机械手、第五三相异步电机、第一固定台、第一伺服电机组和焊接机器人,所述第五三相异步电机的输出端通过锥齿轮组和所述第一固定台的下端连接,所述第一固定台的上端和所述第一伺服电机组连接,所述第二转移机械手和所述第五三相异步电机分别位于所述第一固定台的第一侧和第二侧,所述加热箱和所述焊接机器人分别位于所述第一固定台的第三侧和第四侧,且所述加热箱靠近所述第二转移机械手。
可优选的是,在所述转移组件中,其包括导轨、第一导向板和第一连接板,所述第一连接板的两端分别与第二导轨和第四导轨的第一安装端滑动连接,所述第一连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第一导轨和第三导轨与所述第一导向板的第一安装端和第二安装端连接,所述第一导向板的第三安装端和所述磁吸组件连接。
可优选的是,还包括磁吸组件,其包括伸缩杆和磁吸板,所述伸缩杆的第一安装端和所述第一导向板的第三安装端,所述伸缩杆的第二安装端和所述磁吸板连接。
可优选的是,在所述激光切割组件中,其包括第五导轨、第六导轨、第二导向板、磁吸块、激光发射器和第七导轨,第二连接板的两端分别与所述第四导轨的第二安装端和所述第五导轨滑动连接,所述第二连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第六导轨和第七导轨与所述第二导向板的第一安装端和第二安装端连接,所述第二导向板的第一安装端通过磁吸块和所述激光发射器连接。
可优选的是,在所述基层板坯输送组件中,其包括第四机架、第四三相异步电机、第一转移机械手、板坯转移台、第六三相异步电机、第二伺服电机组、第二固定台和升降台组件,所述第四三相异步电机的输出端和所述第四机架上滚轮的输入端连接,所述第一转移机械手位于所述第四机架的输出端,焊接组件和所述升降台组件对称分布在所述第一转移机械手的两侧,所述第六三相异步电机的输出端通过锥齿轮组和所述板坯转移台的第一端连接,所述板坯转移台的第二端和所述升降组件的下端连接,所述升降组件的上端通过第二固定台和所述第二伺服电机组连接。
可优选的是,在所述升降台组件中,其包括第一伺服电机、传动齿轮、皮带、第一丝杆、第一滑轨组、第二丝杆、第二滑轨组、第一支撑平台和第二支撑平台,所述第一伺服电机的输出端通过传动齿轮的中心和所述第一丝杠的输入端连接,所述传动齿轮的齿端通过皮带和从动齿轮与所述第二丝杠的输入端连接,所述第一支撑平台第一滑动端和第二滑动端分别与所述第一丝杠和所述第一滑轨组的滑动端连接,所述第二支撑平台第一滑动端和第二滑动端分别与所述第二丝杠和所述第二滑轨组的滑动端连接。
可优选的是,所述热轧组件,其包括第五机架、第三链条、第七三相异步电机、助推组件和热轧机构,所述第七三相异步电机的输出端通过第三链条和所述第五机架上滚轮的输入端连接,所述助推组件和所述第五机架的第一安装端连接,所述热轧机构位于所述第五机架的输出端。
可优选的是,所述助推组件,其包括第八导轨、第九导轨、第一夹板、推板、第三丝杆、第十导轨、第十一导轨、第二伺服电机和第二夹板,第三连接板的两端分别与所述第八导轨和所述第十一导轨滑动连接,所述第三连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第九导轨和第十导轨与第三导向板的第一安装端和第二安装端连接,所述第二伺服电机的输出端和所述第三丝杠的输入端连接,所述第一夹板和所述第二夹板分别与所述第三丝杠两侧的安装端固连,所述推板和所述第三丝杠的滑动端连接。
本发明的另外一方面,提供一种制备前述具有网状夹层复合板的自动装置的方法,其包括以下步骤:
S1、对网状夹层进行涂覆和冷却:
S11、先将网状夹层安装在夹层涂覆组件中第一机架上网状夹层的安装端上,在将熔池中的钴镍混合溶液加热到1300℃,并通过第一振荡器和第二振荡器将溶液混合均匀,最后通过第一机架上的辊轴对网状夹层进行涂覆;
S12、启动第一三相异步电机,使涂覆至网状夹层的钴镍合金溶液经过溶液制冷器进行凝固;
S2、将基层板坯和复层板坯分别放置网状夹层的上方和下方:
S21、启动第四三相异步电机,将基层板坯输送至第四机架的输出端,并通过第一转移机械手将基层板坯放置在板坯转移台上;
S22、启动第六三相异步电机,调整板坯转移台上的基层板坯的运动方向和网状夹层的运动方向同向,并启动第二伺服电机组将基层板坯固定;
S23、启动第一伺服电机通过升降台组件将基层板坯提升至网状夹层的下方;
S24、启动第二三相异步电机通过第二链条将复层板坯输送至转移组件的下方,并通过磁吸组件将复层板坯从第二机架转移至网状夹层的上方;
S3、将基层板坯、复层板坯和网状夹层进行板坯复合,并进行初步固定:
S31、分别启动第一电子束加热器和第二电子束加热器,将凝固的网状夹层加热至熔融态;
S32、调整磁吸组件的伸缩杆使磁吸板向靠近网状夹层的方向下压复层板坯,并启动升降台组件的第一伺服电机使支撑平台向靠近网状夹层的方向上压基层板坯,完成板坯复合;
S33、启动激光切割组件将复合板坯夹层四周多余的网状夹层去除,启动点焊装置组对复合板坯夹层的四角进行点焊;
S4、对复合板坯进行焊接并固定:
S41、启动第一转移机械手,将位于升降台组件的复合板坯抓取至第一固定台上,并通过第一伺服电机组进行固定;
S42、启动第五三相异步电机,使第一固定台旋转,并通过焊接组件对复合板坯进行焊接;
S43、启动第二转移机械手,将焊接好的复合板坯送至加热箱进行加热;
S5、对复合板坯进行热轧:
S51、启动第二转移机械手,将加热好的复合板坯放置在第五机架上;
S52、启动第七三相异步电机,通过第三链条将位于第五机架上的复合板坯送至热轧机构的输入端,并通过助推组件将复合板坯推送至热轧机构中进行热轧
本发明与现有技术相比,具有如下优点:
1.本发明的网状夹层涂覆的复合方式极大地提升了复合板坯的涂覆率,新型涂覆方式更有利于工业化生产;同时网状夹层的涂覆方式将不再限制网状夹层的宽度,更宽的网状夹层可以制备更宽的复合板,更能适合市场需要。
2.本发明为全自动化设计,可实现复合板涂覆及热轧的全自动化,使得复合板的制备更加标准化,提高了产品合格率;相比传统的人工轧制大大提高了安全性,避免人工接触高温设备而受伤,同时自动化涂覆及热轧提高了生产效率,降低了人工成本,实现了复合板轧制的自动化。
3.本发明的助推组件的设计使复合板坯更稳定的进入热轧组件,同时也省去人工操作,提高生产效率。
4.本发明中利用振荡器搅拌混合合金溶液,使合金溶液混合均匀,解决了涂覆至夹层中合金配比失衡的问题。
5.本发明中采用点焊装置和焊接组件配合对复合板坯进行焊接工作,有效解决了转移过程中板坯错位的问题,能够制备出更完善的复合板。
附图说明
图1为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置的整体结构图;
图2为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中夹层涂覆组件的结构图;
图3为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中网状夹层的结构图;
图4为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中复层板坯输送组件的结构图;
图5为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中板坯复合组件的结构图;
图6为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中激光切割组件的结构图;
图7为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中基层板坯输送组件的结构图;
图8为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中升降台组件的结构图;
图9为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中焊接组件的结构图;
图10为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中热轧组件的结构图;
图11为本发明制备具有网状夹层复合板的自动装置中助推组件的结构图。
主要附图标记:
夹层涂覆组件1,复层板坯输送组件2,板坯复合组件3,基层板坯输送组件4,焊接组件5,热轧组件6,制冷机7,冷气传输管8,第一机架9,溶液制冷器10,第一振荡器11,第二振荡器12,熔池13,第一三相异步电机14,第一链条15,网状夹层16,第一导轨17,第二导轨18,转移组件19,磁吸组件20,伸缩杆21,磁吸板22,第一导向板23,第二链条24,第一挡板25,第二三相异步电机26,第三导轨27,第四导轨28,第二挡板29,复层板坯30,第二机架31,第三机架32,第一电子束加热器33,第二电子束加热器34,第五导轨35,点焊组件组36,激光切割组件37,板坯转移台38,第三三相异步电机39,第六导轨40,第二导向板41,磁吸块42,激光发射器43,第七导轨44,第四机架45,第四三相异步电机46,基层板坯47,第五三相异步电机48,第一固定台49,第一伺服电机组50,第一转移机械手51,升降台组件52,第二伺服电机组53,第二固定台54,第六三相异步电机55,第一伺服电机56,传动齿轮57,皮带58,第一丝杆59,第一滑轨组60,第二丝杆61,第二滑轨组62,第一支撑平台63,第二支撑平台64,加热箱65,第二转移机械手66,焊接机器人67,第五机架68,第三链条69,第七三相异步电机70,助推组件71,热轧机构72,第八导轨73,第九导轨74,第一夹板75,推板76,第三丝杆77,第十导轨78,第十一导轨79,第二伺服电机80,第二夹板81。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
制备具有网状夹层复合板的自动装置由第一三相异步电机14和第七三相异步电机70共同驱动网状夹层16传送,中间由辊轴控制网状夹层16的运动方向,网状夹层16输送路径中可完成合金溶液的涂覆、网状夹层16的冷却、电子束加热、板坯复合、激光切割、焊接及剩余夹层材料回收。如图1所示,包括夹层涂覆组件1、复层板坯输送组件2、板坯复合组件3、基层板坯输送组件4、焊接组件5和热轧组件6,夹层涂覆组件1的输出端和板坯复合组件3的输入端连接,复层板坯输送组件2和基层板坯输送组件4对称分布在板坯复合组件3的两侧,焊接组件5的输入端和基层板坯输送组件4的输出端连接,焊接组件5的输出端和热轧组件6连接。
具体而言,夹层涂覆组件1用于网状夹层16的涂覆及冷却;基层板坯输送组件4用于输送、转移和固定基层板坯47;复层板坯输送组件2用于复层板坯30的输送及转移;板坯复合组件3用于网状夹层16的加热、板坯的复合及初步焊接;焊接组件5用于对复合板坯中间夹层的焊接;热轧组件6用于复合坯料的轧前加热及轧制。
夹层涂覆组件1,如图2所示,包括制冷机7、冷气传输管8、第一机架9、溶液制冷器10、第一振荡器11、第二振荡器12、熔池13、第一三相异步电机14和第一链条15,由于钴镍合金溶液有严格配比,所以需要熔池13中溶液混合均匀,因此通过第一振荡器11和第二振荡器12搅拌钴镍合金溶液,实现熔池13中溶液的均匀混合,以制备性能优异的复合夹层,熔池13底部装有加热装置对熔池13中溶液进行加热。
第一振荡器11和第二振荡器12分别位于熔池13内部的第一端和第二端,第一振荡器11和第二振荡器12对称分布在网状夹层16的两端,第一三相异步电机14的输出端通过第一链条15和第一机架9上网状夹层16的安装端连接,第一三相异步电机14位于网状夹层16的下方,第一三相异步电机14可以通过第一链条15驱动辊轴转动以输送网状夹层16,网状夹层16通过辊轴穿过熔池13,使钴镍合金溶液涂覆在网状夹层16上,接着从溶液制冷器10中穿过,溶液制冷器10将涂覆完成的网状夹层16冷却至凝固状态,制冷机7和第一机架9的第一安装端连接,通过冷气传输管8向溶液制冷器10输送冷气,溶液制冷器10位于熔池13上方。
如图3所示,网状夹层16为均匀的镂空铁网,网状夹层16穿过钴镍混合合金溶液,使合金溶液涂覆到网状夹层16上形成新型夹层;同时网状夹层16可以根据工程需要更换网状夹层16的宽度,制作更宽的复合板坯;网状夹层16突破传统的涂覆或固体夹层的复合板制备方法,具有更高的涂覆率,更高的层间真空度,更优良的夹层质量。
复层板坯输送组件2,如图4所示,包括转移组件19、磁吸组件20、第二链条24、第二三相异步电机26、第一挡板25、第二挡板29和第二机架31,第一挡板25和第二挡板29用于控制复层板坯30的输送方向,第二三相异步电机26的外壳和第二机架31的第一安装端连接,置于辊轴下方,可以通过第二链条24驱动辊轴转动以传送复层板坯30至转移组件19的下方,第二三相异步电机26的输出端通过第二链条24和第二机架31上滚轮的输入端连接,转移组件19位于第二机架31和第三机架32的上方,转移组件19中第二导轨18和第四导轨28的固定端分别通过连接架与第二挡板29的第一端和第三机架32的第六安装端连接,第一挡板25和第二挡板29的第二端分别与第二机架31的第一安装端和第二安装端连接,转移组件19的中部和磁吸组件20连接,磁吸组件20将复层板坯30从第二机架31转移至网状夹层16上方。
转移组件19,包括第一导轨17、第二导轨18、第三导轨27、第四导轨28、第一导向板23和连接板,第一连接板的两端分别与第二导轨18和第四导轨28的第一安装端滑动连接,第一连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第一导轨17和第三导轨27与第一导向板23的第一安装端和第二安装端连接,第一导向板23的第三安装端和磁吸组件20连接。
磁吸组件20,包括伸缩杆21和磁吸板22,伸缩杆21的第一安装端和第一导向板23的第三安装端,伸缩杆21的第二安装端和磁吸板22连接。
具体而言,转移组件19可以沿第二导轨18和第四导轨28移动,第一导向板23可以沿第一导轨17和第三导轨27移动,磁吸组件20可以沿第一导向板23的方向移动,磁吸板22安装可以通过伸缩杆21上下移动。
板坯复合组件3,如图5所示,包括第三机架32、第一电子束加热器33、第二电子束加热器34、点焊组件组36、激光切割组件37和第三三相异步电机39,激光切割组件37可以沿第四导轨28和第五导轨35移动,第三三相异步电机39驱动辊轴转动来回收网状夹层16。第一电子束加热器33、第二电子束加热器34、点焊组件组36、激光切割组件37和第三三相异步电机39分别与第三机架32的第一安装端、第二安装端、第三安装端、第四安装端和第五安装端固连,第三三相异步电机39和第三机架32上滚轮的输入端连接。
具体而言,第一电子束加热器33和第二电子束加热器34关于网状夹层16对称布置,利用电子束将网状夹层16在极短时间内加热至熔融态;新型板坯复合是在电子束加热器将网状夹层16加热至熔融态后,由磁吸组件20将复层板坯30下压和升降台组件52将基层板坯47上抬共同完成复合板坯的制备;在复合板坯制备完成后,由点焊组件组36对夹层进行初步焊接。
激光切割组件37,如图6所示,包括第五导轨35、第六导轨40、第二导向板41、磁吸块42、激光发射器43和第七导轨44,第二导向板41可以沿第六导轨40和第七导轨44移动,磁吸块42和激光发射器43共同组成激光发射头,可以沿第二导向板41移动。
第二连接板的两端分别与第四导轨28的第二安装端和第五导轨35滑动连接,第二连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第六导轨40和第七导轨44与第二导向板41的第一安装端和第二安装端连接,第二导向板41的第一安装端通过磁吸块42和激光发射器43连接。
基层板坯输送组件4,如图7所示,包括第四机架45、第四三相异步电机46、第一转移机械手51、板坯转移台38、第六三相异步电机55、第二伺服电机组53、第二固定台54和升降台组件52,板坯转移台38位于网状夹层16的下方,第四三相异步电机46的外壳和第四机架45的安装端固连,第四三相异步电机46的输出端和第四机架45上滚轮的输入端连接,第四三相异步电机46通过链条驱动辊轴转动以输送基层板坯47,第一转移机械手51位于第四机架45的输出端,第一转移机械手51将基层板坯47从第四机架45抓取后放置在板坯转移台38上,焊接组件5和升降台组件52对称分布在第一转移机械手51的两侧,第六三相异步电机55的输出端通过锥齿轮组和板坯转移台38的第一端连接,第六三相异步电机55控制板板坯转移台38的转动,使基层板坯47与网状夹层16同向,板坯转移台38的第二端和升降组件52的下端连接,升降组件52的上端通过第二固定台54和第二伺服电机组53连接,第二伺服电机组53通过丝杆控制推杆固定基层板坯47。
升降台组件52,如图8所示,包括第一伺服电机56、传动齿轮57、皮带58、第一丝杆59、第一滑轨组60、第二丝杆61、第二滑轨组62、第一支撑平台63和第二支撑平台64,第一伺服电机56通过传动齿轮57和皮带58驱动第一丝杆59和第二丝杆61转动,第一支撑平台63和第二支撑平台64的升降第一丝杆59和第二丝杆61控制。
第一伺服电机56通过丝杆控制升降台组件52将基层板坯47提升至网状夹层16下方,第一伺服电机56的输出端通过传动齿轮57的中心和第一丝杠59的输入端连接,传动齿轮57的齿端通过皮带58和从动齿轮与第二丝杠61的输入端连接,第一支撑平台63第一滑动端和第二滑动端分别与第一丝杠59和第一滑轨组60的滑动端连接,第二支撑平台64第一滑动端和第二滑动端分别与第二丝杠61和第二滑轨组62的滑动端连接。
焊接组件5,如图9所示,包括加热箱65、第二转移机械手66、第五三相异步电机48、第一固定台49、第一伺服电机组50和焊接机器人67,第一固定台49的旋转由三相异步电机控制锥齿结构传动来实现,焊接组件5与第一固定台49旋转配合实现对板坯夹层位置的焊接;全自动化的焊接方式可以使焊接更稳定,制备性能更加优异的复合板,同时也可以省去人工焊接,提高效率,降低成本,减少失误率。
第五三相异步电机48的输出端通过锥齿轮组和第一固定台49的下端连接,第五三相异步电机48控制第一固定台49的转动,第一固定台49的上端和第一伺服电机组50连接,第一伺服电机组50通过丝杆控制推板将复合板坯固定,第二转移机械手66和第五三相异步电机48分别位于第一固定台49的第一侧和第二侧,加热箱65和焊接机器人67分别位于第一固定台49的第三侧和第四侧,且加热箱65靠近第二转移机械手66。
具体而言,在基层板坯输送组件4和焊接组件5中布置两个转移机械手,转移机械手具有高自由度,用于完成基层板坯和复合板坯的抓取,可以在第四机架45、板坯转移台38、第一固定台49、加热箱65和第五机架68等多种装置间实现板坯的转移工作;从而提升工作效率,满足工业中的使用需求。
热轧组件6如图10所示,包括第五机架68、第三链条69、第七三相异步电机70、助推组件71和热轧机构72,热轧机构72由三组轧辊组成,轧辊由三相异步电机驱动。第七三相异步电机70的输出端通过第三链条69和第五机架68上滚轮的输入端连接,第七三相异步电机70通过第三链条69驱动辊轴转动以输送复合板坯,助推组件71和第七三相异步电机70分别与第五机架68的第一安装端和第二安装端连接,热轧机构72位于第五机架68的输出端。
助推组件71,如图11所示,包括第八导轨73、第九导轨74、第一夹板75、推板76、第三丝杆77、第十导轨78、第十一导轨79、第二伺服电机80和第二夹板81,助推组件71可以沿第八导轨73、第九导轨74、第十导轨78和第十一导轨79两个方向移动,第二伺服电机80通过第三丝杆77控制第一夹板75和第二夹板81将复合板坯夹紧。
第三连接板的两端分别与第八导轨73和第十一导轨79滑动连接,第三连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第九导轨74和第十导轨78与第三导向板的第一安装端和第二安装端连接,第二伺服电机80的输出端和第三丝杠77的输入端连接,第一夹板75和第二夹板81分别与第三丝杠77两侧的安装端固连,推板76和第三丝杠77的滑动端连接,第三丝杠77的固定端和第三导向板的第三安装端连接。
本发明的第二方面,制备具有网状夹层复合板的自动装置的方法的具体工作原理为:将熔池13中的钴镍合金溶液涂覆至网状夹层16,然后溶液制冷器10将涂覆完成的网状夹层16冷却至凝固状态;同时第一转移机械手51将基层板坯47从第四机45转移至板坯转移台38上,升降台组件52将第二固定台54提升至网状夹层16下方,磁吸支架20将复层板坯30从第二机架31转移至网状夹层16上方;第一电子束加热器33和第二电子束加热器34将通过的网状夹层16加热至熔融态,之后磁吸板22和升降台组件52分别下压和上升完成板坯复合,然后激光切割组件37通过激光发射器43将复合完成后板坯周围多余的网状夹层16切掉;之后点焊装置组36对复合板坯夹层的四角进行点焊,初步对复合板坯进行固定;第一转移机械手51将位于升降组件52上的复合板坯抓取放置在第一固定台49上,焊接机器人67对复合板坯的夹层位置进行焊接,焊接完成后,第二转移机械手66将焊接后板坯转移至加热箱65,加热之后再转移至第五机架68,第七三相异步电机70通过第三链条69控制辊轴传动以输送复合板坯至热轧机构72前,由助推组件71将复合坯料推送至热轧机构72中进行热轧。
以下结合实施例对本发明一种制备具有网状夹层复合板的自动装置及方法做进一步描述:
本发明提供一种自动化程度高、能够提高生产效率、提高夹层涂覆率和降低人工成本的制备具有网状夹层复合板的自动方法,具体实施过程如下:
S1、对网状夹层16进行涂覆和冷却:
S11、先将网状夹层16安装在夹层涂覆组件1中第一机架9上网状夹层16的安装端上,在将熔池13中的钴镍混合溶液加热到1300℃,并通过第一振荡器11和第二振荡器12将溶液混合均匀,最后通过第一机架9上的辊轴对网状夹层16进行涂覆,路径中由辊轴控制网状夹层16传送方向。
S12、启动第一三相异步电机14,当网状夹层16穿过熔池13时,熔池13中钴镍合金溶液涂覆至网状夹层16,接着当涂覆至网状夹层16的钴镍合金溶液经过溶液制冷器10时,溶液制冷器10将涂覆完成的网状夹层16冷却至凝固状态。
S2、将基层板坯47和复层板坯30分别放置网状夹层16的上方和下方:
S21、启动第四三相异步电机46,将基层板坯47输送至第四机架45的输出端,并通过第一转移机械手51将基层板坯47放置在板坯转移台38上。
S22、启动第六三相异步电机55,调整板坯转移台38上的基层板坯47的运动方向和网状夹层16的运动方向同向,并启动第二伺服电机组53将基层板坯47固定。
S23、启动第一伺服电机56通过升降台组件52将基层板坯47提升至网状夹层16的下方。
S24、启动第二三相异步电机26通过第二链条24将复层板坯30输送至转移组件19的下方,并通过磁吸组件20将复层板坯30从第二机架31转移至网状夹层16的上方。
S3、将基层板坯47、复层板坯30和网状夹层16进行板坯复合,并进行初步固定:
S31、分别启动第一电子束加热器33和第二电子束加热器34,将凝固的网状夹层16加热至熔融态。
S32、调整磁吸组件20的伸缩杆21使磁吸板22向靠近网状夹层16的方向下压复层板坯30,并启动升降台组件52的第一伺服电机56使支撑平台向靠近网状夹层16的方向上压基层板坯47,完成板坯复合。
S33、启动激光切割组件37将复合板坯夹层四周多余的网状夹层去除,启动点焊装置组36对复合板坯夹层的四角进行点焊。
S4、对复合板坯进行焊接并固定:
S41、启动第一转移机械手51,将位于升降台组件52的复合板坯抓取至第一固定台49上,并通过第一伺服电机组50进行固定。
S42、启动第五三相异步电机48,使第一固定台49旋转,并通过焊接组件5中焊接机器人67对复合板坯进行焊接。
S43、启动第二转移机械手66,将焊接好的复合板坯送至加热箱65进行加热。
S5、对复合板坯进行热轧:
S51、启动第二转移机械手66,将加热好的复合板坯放置在第五机架68上。
S52、启动第七三相异步电机70,通过第三链条69控制辊轴传动将位于第五机架68上的复合板坯送至热轧机构72的输入端,并通过助推组件71将复合板坯推送至热轧机构72中进行热轧。
本发明具有适用范围广、自动化程度高、安全可靠的特点。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种制备具有网状夹层复合板的自动装置,其包括夹层涂覆组件、复层板坯输送组件、板坯复合组件、基层板坯输送组件、焊接组件和热轧组件,所述夹层涂覆组件的输出端和所述板坯复合组件的输入端连接,所述复层板坯输送组件和所述基层板坯输送组件对称分布在所述板坯复合组件的两侧,所述焊接组件的输入端和所述基层板坯输送组件的输出端连接,所述焊接组件的输出端和所述热轧组件连接,其特征在于,
所述夹层涂覆组件,其包括制冷机、第一机架、溶液制冷器、振荡器、熔池、第一三相异步电机和第一链条,第一振荡器和第二振荡器分别位于所述熔池内部的第一端和第二端,所述第一三相异步电机的输出端通过第一链条和所述第一机架上网状夹层的安装端连接,所述制冷机通过冷气传输管和所述溶液制冷器的输入端连接;所述复层板坯输送组件,其包括转移组件、第二链条、第二三相异步电机、挡板和第二机架,所述第二三相异步电机的输出端通过第二链条和所述第二机架上滚轮的输入端连接,所述转移组件中第二导轨和第四导轨的固定端分别通过连接架与第二挡板的第一端和第三机架的第六安装端连接,第一挡板和第二挡板的第二端分别与第二机架的第一安装端和第二安装端连接;
所述板坯复合组件,其包括第三机架、电子束加热器、点焊组件组、激光切割组件和第三三相异步电机,第一电子束加热器、第二电子束加热器、所述点焊组件组、所述激光切割组件和所述第三三相异步电机分别与所述第三机架的第一安装端、第二安装端、第三安装端、第四安装端和第五安装端固连,所述第三三相异步电机和所述第三机架上滚轮的输入端连接;
所述焊接组件,其包括加热箱、第二转移机械手、第五三相异步电机、第一固定台、第一伺服电机组和焊接机器人,所述第五三相异步电机的输出端通过锥齿轮组和所述第一固定台的下端连接,所述第一固定台的上端和所述第一伺服电机组连接,所述第二转移机械手和所述第五三相异步电机分别位于所述第一固定台的第一侧和第二侧,所述加热箱和所述焊接机器人分别位于所述第一固定台的第三侧和第四侧,且所述加热箱靠近所述第二转移机械手。
2.根据权利要求1所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,还包括磁吸组件,其包括伸缩杆和磁吸板,在所述转移组件中,其包括导轨、第一导向板和第一连接板,所述第一连接板的两端分别与第二导轨和第四导轨的第一安装端滑动连接,所述第一连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第一导轨和第三导轨与所述第一导向板的第一安装端和第二安装端连接;所述第一导向板的第三安装端和所述磁吸组件连接;所述伸缩杆的第一安装端和所述第一导向板的第三安装端连接,所述伸缩杆的第二安装端和所述磁吸板连接。
3.根据权利要求1所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,在所述激光切割组件中,其包括第五导轨、第六导轨、第二导向板、磁吸块、激光发射器和第七导轨,第二连接板的两端分别与所述第四导轨的第二安装端和所述第五导轨滑动连接,所述第二连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第六导轨和第七导轨与所述第二导向板的第一安装端和第二安装端连接,所述第二导向板的第一安装端通过磁吸块和所述激光发射器连接。
4.根据权利要求1所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,在所述基层板坯输送组件中,其包括第四机架、第四三相异步电机、第一转移机械手、板坯转移台、第六三相异步电机、第二伺服电机组、第二固定台和升降台组件,所述第四三相异步电机的输出端和所述第四机架上滚轮的输入端连接,所述第一转移机械手位于所述第四机架的输出端,焊接组件和所述升降台组件对称分布在所述第一转移机械手的两侧,所述第六三相异步电机的输出端通过锥齿轮组和所述板坯转移台的第一端连接,所述板坯转移台的第二端和所述升降台组件的下端连接,所述升降台组件的上端通过第二固定台和所述第二伺服电机组连接。
5.根据权利要求4所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,在所述升降台组件中,其包括第一伺服电机、传动齿轮、皮带、第一丝杆、第一滑轨组、第二丝杆、第二滑轨组、第一支撑平台和第二支撑平台,所述第一伺服电机的输出端通过传动齿轮的中心和所述第一丝杆的输入端连接,所述传动齿轮的齿端通过皮带和从动齿轮与所述第二丝杆的输入端连接,所述第一支撑平台第一滑动端和第二滑动端分别与所述第一丝杆和所述第一滑轨组的滑动端连接,所述第二支撑平台第一滑动端和第二滑动端分别与所述第二丝杆和所述第二滑轨组的滑动端连接。
6.根据权利要求1所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,所述热轧组件,其包括第五机架、第三链条、第七三相异步电机、助推组件和热轧机构,所述第七三相异步电机的输出端通过第三链条和所述第五机架上滚轮的输入端连接,所述助推组件和所述第五机架的第一安装端连接,所述热轧机构位于所述第五机架的输出端。
7.根据权利要求6所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置,其特征在于,所述助推组件,其包括第八导轨、第九导轨、第一夹板、推板、第三丝杆、第十导轨、第十一导轨、第二伺服电机和第二夹板,第三连接板的两端分别与所述第八导轨和所述第十一导轨滑动连接,所述第三连接板的第一安装端和第二安装端分别通过第九导轨和第十导轨与第三导向板的第一安装端和第二安装端连接,所述第二伺服电机的输出端和所述第三丝杆的输入端连接,所述第一夹板和所述第二夹板分别与所述第三丝杆两侧的安装端固连,所述推板和所述第三丝杆的滑动端连接。
8.一种根据权利要求1-7之一所述的制备具有网状夹层复合板的自动装置的自动方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1、对网状夹层进行涂覆和冷却:
S11、先将网状夹层安装在夹层涂覆组件中第一机架上网状夹层的安装端上,在将熔池中的钴镍混合溶液加热到1300℃,并通过第一振荡器和第二振荡器将溶液混合均匀,最后通过第一机架上的辊轴对网状夹层进行涂覆;
S12、启动第一三相异步电机,使涂覆至网状夹层的钴镍合金溶液经过溶液制冷器进行凝固;
S2、将基层板坯和复层板坯分别放置网状夹层的上方和下方:
S21、启动第四三相异步电机,将基层板坯输送至第四机架的输出端,并通过第一转移机械手将基层板坯放置在板坯转移台上;
S22、启动第六三相异步电机,调整板坯转移台上的基层板坯的运动方向和网状夹层的运动方向同向,并启动第二伺服电机组将基层板坯固定;
S23、启动第一伺服电机通过升降台组件将基层板坯提升至网状夹层的下方;
S24、启动第二三相异步电机通过第二链条将复层板坯输送至转移组件的下方,并通过磁吸组件将复层板坯从第二机架转移至网状夹层的上方;
S3、将基层板坯、复层板坯和网状夹层进行板坯复合,并进行初步固定:
S31、分别启动第一电子束加热器和第二电子束加热器,将凝固的网状夹层加热至熔融态;
S32、调整磁吸组件的伸缩杆使磁吸板向靠近网状夹层的方向下压复层板坯,并启动升降台组件的第一伺服电机使支撑平台向靠近网状夹层的方向上压基层板坯,完成板坯复合;
S33、启动激光切割组件将复合板坯夹层四周多余的网状夹层去除,启动点焊装置组对复合板坯夹层的四角进行点焊;
S4、对复合板坯进行焊接并固定:
S41、启动第一转移机械手,将位于升降台组件的复合板坯抓取至第一固定台上,并通过第一伺服电机组进行固定;
S42、启动第五三相异步电机,使第一固定台旋转,并通过焊接组件对复合板坯进行焊接;
S43、启动第二转移机械手,将焊接好的复合板坯送至加热箱进行加热;
S5、对复合板坯进行热轧:
S51、启动第二转移机械手,将加热好的复合板坯放置在第五机架上;
S52、启动第七三相异步电机,通过第三链条将位于第五机架上的复合板坯送至热轧机构的输入端,并通过助推组件将复合板坯推送至热轧机构中进行热轧。
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