CN115464292A - 一种土工格栅回转拉伸式焊接机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土工格栅回转拉伸式焊接机构及其使用方法，包括送带定型夹具、焊枪组件和风冷机构，所述送带定型夹具包括左右两个单侧回转夹紧机构，所述单侧回转夹紧机构包括固定支撑板、沿环形滑动连接在固定支撑板上的多个夹具座以及驱动多个夹具座移动的环形驱动机构，所述夹具座上装有夹紧横向条带端部的夹紧组件，所述送带定型夹具沿土工格栅移动方向设置有拉伸工位和定型工位，所述拉伸工位中横向条带两端夹紧组件的间距逐渐增大，所述焊枪组件和风冷机构均设置在定型工位，本发明在完成横带自动焊接的同时，实现了从产品焊接到所有焊接点全部彻底冷却期间，对产品的全过程拉紧整形和定型，大幅减小和避免了焊接造成的产品变形。

Description

一种土工格栅回转拉伸式焊接机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及土工格栅加工领域，尤其涉及到土工格栅热熔焊接领域，具体是指一种土工格栅回转拉伸式焊接机构及其使用方法。

背景技术

土工格栅是一种重要的土工合成材料，一般是由横向条带和纵向条带构成的网状结构，土工格栅的加工有拉伸、编织、焊接等几种方式，其中焊接成型是通过热熔焊接的方式将横向条带和纵向条带进行连接，目前市场上存在土工格栅的自动焊接装置，例如公开号为CN103056564A的发明专利公开了一种土工格栅焊接机，通过送料装置将材料横向送入，由控制器控制焊接头焊接横向条状带与纵向条状带的搭接处，能实现自动送料、自动裁切、自动焊。

焊接时，焊接装置带动焊接后的土工格栅移动，纵向条带沿行进方向延伸，横向条带与行进方向垂直，目前土工格栅的自动焊接装置存在一定的缺陷，就是焊接完成后，由于采用热熔焊接，横向条带容易因热熔升温和冷却造成变形，从而影响土工格栅的平面状态。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种土工格栅回转拉伸式焊接机构及其使用方法。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，包括送带定型夹具、焊枪组件和风冷机构，所述送带定型夹具包括左右两个单侧回转夹紧机构，所述单侧回转夹紧机构包括固定支撑板、沿环形滑动连接在固定支撑板上的多个夹具座以及驱动多个夹具座移动的环形驱动机构，所述夹具座上装有夹紧横向条带端部的夹紧组件，所述送带定型夹具沿土工格栅移动方向设置有拉伸工位和定型工位，所述拉伸工位中横向条带两端夹紧组件的间距逐渐增大，所述焊枪组件和风冷机构均设置在定型工位。

本方案中左右两个单侧回转夹紧机构分别夹紧横向条带的两端，并在拉伸工位中对横向条带进行拉紧，拉紧后进入焊枪组件中进行热熔焊接以及风冷机构中进行风冷，整个焊接和冷却过程中横向条带均处于拉紧状态，对产品焊接变形及应力最大程度的消除，保证了产品的整体质量。

作为优化，所述夹紧组件包括铰接在夹具座上的夹爪，所述夹爪下端设有夹紧面，所述夹紧面为防滑平面，所述夹具座上设有位于夹爪下方的支撑板，支撑板上固接有防滑垫板，所述横向条带夹紧在夹紧面和防滑垫板之间，所述单侧回转夹紧机构靠近来料方向的一端装有驱动夹爪上端向下摆动使夹爪夹紧横向条带的进料夹紧驱动，回转夹紧机构靠近出料方向的一端装有驱动夹爪上端向上摆动使夹爪释放横向条带的出料释放驱动。本方案中的夹具座环形移动至来料一端时，进料夹紧驱动带动夹爪摆动使横向条带夹紧在夹紧面和防滑垫板之间，通过夹紧面为平面实现了自动锁紧，当夹具座环形移动至出料一端时，出料释放驱动使夹爪上端向上摆动，使夹爪释放横向条带，从而使焊接完成的横向条带跟随土工格栅进入后续工序。

作为优化，所述进料夹紧驱动包括固定设置的夹紧气缸，所述夹紧气缸的伸缩轴位于夹爪的上方。本方案中的夹紧气缸将经过此处的夹爪进行一一下压，从而实现夹紧。

作为优化，所述夹爪上端向上倾斜设置，所述出料释放驱动包括轴接在固定支撑板上的释放轮，所述释放轮位于夹爪上端的下方。本方案中夹爪上端向上倾斜，当斜面经过释放轮时，由于释放轮中心距离夹爪的距离逐渐变小，因此逐渐将夹爪向上顶起释放，因此每个经过释放轮的夹爪都可以实现自动顶起释放。

作为优化，所述焊枪组件包括焊枪安装架以及并排安装在焊枪安装架上的多个焊接气缸，所述焊接气缸下端伸缩轴上安装有热熔焊枪，热熔焊枪下方设有位于横向条带下方的支撑平台。本方案中的每个热熔焊枪对应横向条带上的每个纵向条带，焊接气缸及其伸缩轴均保证足够的刚性，能够完全抵抗因条带焊接变形以摩擦力的方式，导致的侧向绕曲变形，从而确保了焊接质量。

作为优化，所述风冷机构包括位于横向条带上方的风箱以及位于横向条带下方的反射板，所述风箱的下端开有出风口。本方案中的出风口向横向条带上层吹风，穿过横向条带的风通过反射板的反射吹向横向条带下层，实现条带的整体风冷降温定型。

作为优化，所述焊接机构还包括驱动土工格栅步进输送的步进滚动牵引装置，所述步进滚动牵引装置包括上驱动辊、下驱动辊以及驱动上驱动辊和下驱动辊相向旋转的驱动辊电机。本方案中的上驱动辊和下驱动辊反向步进旋转，驱动焊接完成的土工格栅移动。

一种土工格栅回转拉伸式焊接机构的使用方法，包括如下步骤：

a、一根或多根（根据需要）横向条带送入送带定型夹具的夹紧位置，夹紧气缸推动送带定型夹具的夹爪，完成对横带端部的夹紧动作并迅速复位；送带定型夹具每移动一次，送带定型夹具就完成一次横向条带的夹紧；

b、送带定型夹具中的横向条带在拉伸工位中进行拉紧，拉紧后进入焊枪组件中进行热熔焊接，焊接完成后，将焊接后的横向条带移出焊接位置，并通过风冷机构进行冷却降温定型；

c、送带定型夹具中的横向条带移动到出料位置，在出料释放驱动的作用下，松开对横向条带的夹紧；

d、恢复自由状态的焊接后产品，在步进滚动牵引装置的步进牵引下步进移动，并进入后续的自动卷取装置。

本发明的有益效果为：本发明采用送带定型夹具结构的横向送带定型系统，在完成横带自动焊接的同时，实现了从产品焊接到所有焊接点全部彻底冷却期间，对产品的全过程拉紧整形和定型，大幅减小和避免了焊接造成的产品变形。

附图说明

图1为本发明俯视图；

图2为本发明图1中送带定型夹具夹紧前的A-A面剖视图；

图3为本发明图1中送带定型夹具夹紧后的A-A面剖视图；

图4为本发明图1中B-B面剖视图；

图5为本发明图1中C-C面剖视图；

图6为本发明图1中D-D面剖视图；

图7为本发明图1中E-E面剖视图；

图中所示：

1、横向条带，2、纵向条带，3、送带定型夹具，31、固定支撑板，32、夹具座，33、夹爪，34、支撑板，35、行走轮，36、夹紧气缸，37、释放轮，4、焊枪组件， 41、焊枪安装架，42、焊接气缸，43、热熔焊枪，44、支撑平台，5、风冷机构，51、风箱，52、出风口，53、反射板，54、挡边，6、步进滚动牵引装置，61、上驱动辊，62、下驱动辊。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1~7所示，本发明的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，包括送带定型夹具3、焊枪组件4和风冷机构5，所述送带定型夹具3包括左右两个单侧回转夹紧机构，两个单侧回转夹紧机构分别夹紧横向条带1的两端。

所述单侧回转夹紧机构包括固定支撑板31、沿环形滑动连接在固定支撑板31上的多个夹具座32以及驱动多个夹具座32移动的环形驱动机构，本实施例中的夹具座32通过行走轮35连接在固定支撑板31的边缘，固定支撑板31为长条形的水平板，其外缘设置有垂直的轨道，从而使夹具座32可以在固定支撑板31边缘的轨道上环形移动，本实施例中环形驱动机构包括连接夹具座32之间的链条，以及驱动链条的链轮和电机，环形驱动机构中的电机带动链轮旋转，从而带动链条移动，夹具座32均连接在链条上，从而实现了所有夹具座32的同步移动。

所述夹具座32上装有夹紧横向条带1端部的夹紧组件，所述夹紧组件包括铰接在夹具座32上的夹爪33，夹爪33为长条形且中下部与夹具座32铰接，使夹爪33可以左右摆动。所述夹爪33下端设有夹紧面，所述夹紧面为防滑平面，所述夹具座32上设有位于夹爪33下方的支撑板34，支撑板34上固接有防滑垫板，防滑垫板具有一定的弹性，从而使夹爪33克服弹性使夹紧面和防滑垫板贴合，所述横向条带1夹紧在夹紧面和防滑垫板之间，夹紧时夹爪33下端的防滑面与防滑垫板的上端面相向靠近，横向条带夹紧在其中，夹爪33可以保持夹紧状态。

所述单侧回转夹紧机构靠近来料方向的一端装有驱动夹爪33上端向下摆动使夹爪33夹紧横向条带1的进料夹紧驱动，所述进料夹紧驱动包括固定设置的夹紧气缸36，所述夹紧气缸36的伸缩轴位于夹爪33的上方，通过夹紧气缸36将对应夹爪33向下压紧，从而实现了横向条带的夹紧。

回转夹紧机构靠近出料方向的一端装有驱动夹爪33上端向上摆动使夹爪33释放横向条带1的出料释放驱动。如图1、6所示，所述夹爪33上端向上倾斜设置，所述出料释放驱动包括轴接在固定支撑板31上的释放轮37，释放轮37与夹爪33的环形移动轨迹相切，所述释放轮37位于夹爪33上端的下方，当夹爪33沿切向靠近释放轮37时，夹爪33下方的斜面与释放轮37贴合，随着夹爪33继续沿切向靠近释放轮37，释放轮37插入夹爪33内部的尺寸逐渐增大，从而将夹爪33向上抬起，每个经过释放轮37的夹爪3均依次抬起。

所述送带定型夹具3沿土工格栅移动方向设置有拉伸工位和定型工位，所述拉伸工位中横向条带1两端夹紧组件的间距逐渐增大，从而对横向条带进行拉紧，所述焊枪组件4和风冷机构5均设置在定型工位。

所述焊枪组件4包括焊枪安装架41以及并排安装在焊枪安装架41上的多个焊接气缸42，所述焊接气缸42下端伸缩轴上安装有热熔焊枪43，每个热熔焊枪对应横向条带上的每个纵向条带2，从而对横向条带1和纵向条带2的连接节点进行焊接。

热熔焊枪43下方设有位于横向条带1下方的支撑平台44，用来支撑连接节点进行焊接，焊接时夹紧送带定型夹具3保持夹紧横向条带两端。

所述风冷机构5包括位于横向条带1上方的风箱51以及位于横向条带1下方的反射板53，风箱51沿横向条带1长度方向延伸，所述风箱51的下端开有出风口52，从而对下方的横向条带1进行强制风冷。

所述反射板53沿横向条带1长度方向延伸，反射板53的两侧向上延伸有挡边，从而使反射板53的截面为U形。

风箱51与送风装置连通，送风装置为风箱51提供冷风，送风装置包括风机和热交换箱，空气通过内部热交换箱中通循环冷却水的热交换管组的缝隙，完成降温后进入风机，经风机压缩后形成冷却空气即冷风，再送入风箱51。

所述焊接机构还包括驱动土工格栅步进输送的步进滚动牵引装置6，所述步进滚动牵引装置6包括上驱动辊61、下驱动辊62以及驱动上驱动辊61和下驱动辊62相向旋转的驱动辊电机。上驱动辊61和下驱动辊62均为包胶辊，确保了牵引需要的足够摩擦力，从而实现土工格栅的夹紧输送。

一种土工格栅回转拉伸式焊接机构的使用方法，包括如下步骤：

a、一根或多根（根据需要）横向条带1完全进入送带定型夹具3的夹紧位置，夹紧气缸36推动送带定型夹具3的夹爪33，完成对横带端部的夹紧动作并迅速复位；送带定型夹具3每移动一次，送带定型夹具3就完成一根或多根（根据需要）横向条带1的夹紧，并逐步完成对条带组全部条带的夹紧。

b、送带定型夹具3中的横向条带1在拉伸工位中进行拉紧，拉紧后进入焊枪组件中进行热熔焊接，焊接完成后，在焊枪组件打开的同时，送带定型夹具按正常步进移动，将焊接后的横向条带1移出焊接位置，并通过风冷机构进行冷却降温定型；

c、送带定型夹具3中的横向条带1移动到出料位置，在出料释放驱动的作用下，松开对横向条带1的夹紧，土工格栅在此位置呈自由状态，此前已经完成了对产品焊接后的整形过程，产品整体温度已经不高于环境温度，已经彻底消除了产品的焊接变形。

d、恢复自由状态的焊接后产品，在步进滚动牵引装置的步进牵引下步进移动，并进入后续的自动卷取装置。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：包括送带定型夹具（3）、焊枪组件（4）和风冷机构（5），所述送带定型夹具（3）包括左右两个单侧回转夹紧机构，所述单侧回转夹紧机构包括固定支撑板（31）、沿环形滑动连接在固定支撑板（31）上的多个夹具座（32）以及驱动多个夹具座（32）移动的环形驱动机构，所述夹具座（32）上装有夹紧横向条带（1）端部的夹紧组件，所述送带定型夹具（3）沿土工格栅移动方向设置有拉伸工位和定型工位，所述拉伸工位中横向条带（1）两端夹紧组件的间距逐渐增大，所述焊枪组件（4）和风冷机构（5）均设置在定型工位。

2.根据权利要求1所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述夹紧组件包括铰接在夹具座（32）上的夹爪（33），所述夹爪（33）下端设有夹紧面，所述夹紧面为防滑平面，所述夹具座（32）上设有位于夹爪（33）下方的支撑板（34），支撑板（34）上固接有防滑垫板，所述横向条带（1）夹紧在夹紧面和防滑垫板之间，所述单侧回转夹紧机构靠近来料方向的一端装有驱动夹爪（33）上端向下摆动使夹爪（33）夹紧横向条带（1）的进料夹紧驱动，回转夹紧机构靠近出料方向的一端装有驱动夹爪（33）上端向上摆动使夹爪（33）释放横向条带（1）的出料释放驱动。

3.根据权利要求2所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述进料夹紧驱动包括固定设置的夹紧气缸（36），所述夹紧气缸（36）的伸缩轴位于夹爪（33）的上方。

4.根据权利要求2所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述夹爪（33）上端向上倾斜设置，所述出料释放驱动包括轴接在固定支撑板（31）上的释放轮（37），所述释放轮（37）位于夹爪（33）上端的下方。

5.根据权利要求1所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述焊枪组件（4）包括焊枪安装架（41）以及并排安装在焊枪安装架（41）上的多个焊接气缸（42），所述焊接气缸（42）下端伸缩轴上安装有热熔焊枪（43），热熔焊枪（43）下方设有位于横向条带（1）下方的支撑平台（44）。

6.根据权利要求1所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述风冷机构（5）包括位于横向条带（1）上方的风箱（51）以及位于横向条带（1）下方的反射板（53），所述风箱（51）的下端开有出风口（52）。

7.根据权利要求1所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构，其特征在于：所述焊接机构还包括驱动土工格栅步进输送的步进滚动牵引装置（6），所述步进滚动牵引装置（6）包括上驱动辊（61）、下驱动辊（62）以及驱动上驱动辊（61）和下驱动辊（62）相向旋转的驱动辊电机。

8.一种权利要求2所述的一种土工格栅回转拉伸式焊接机构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、一根或多根横向条带送入送带定型夹具的夹紧位置，夹紧气缸推动送带定型夹具的夹爪，完成对横带端部的夹紧动作并迅速复位；送带定型夹具每移动一次，送带定型夹具就完成一次横向条带的夹紧；

b、送带定型夹具中的横向条带在拉伸工位中进行拉紧，拉紧后进入焊枪组件中进行热熔焊接，焊接完成后，将焊接后的横向条带移出焊接位置，并通过风冷机构进行冷却降温定型；

c、送带定型夹具中的横向条带移动到出料位置，在出料释放驱动的作用下，松开对横向条带的夹紧；

d、恢复自由状态的焊接后产品，在步进滚动牵引装置的步进牵引下步进移动，并进入后续的自动卷取装置。

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