CN117381159A - 一种盾构机零部件加工焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机零部件加工焊接装置，包括横向位移支撑机构、旋转焊接机构、侧立式位移支撑机构和惯性弹力进位机构。本发明属于零件焊接技术领域，具体是指一种盾构机零部件加工焊接装置；本发明针对刀齿直线阵列排列、单个刀齿独立环形焊接的特性，提出了一种根据预设点位，只需控制环形焊接，在一整圈焊接完成之后，自动复位并转入下一个焊接工位的装置，并且在刀齿间距差别不大的情况下，是允许刀齿间距出现设计差异的；本装置结构简单、紧凑，针对性强，特别适合盾构机刀盘上数量众多的刀齿焊接工况。

Description

一种盾构机零部件加工焊接装置

技术领域

本发明属于零件焊接技术领域，具体是指一种盾构机零部件加工焊接装置。

背景技术

盾构机的刀齿是焊接在刀盘上的，在焊接前，需要将刀齿预置在刀盘上，并进行定位和固定，以确保焊接的精度和稳定性；焊接完成后，还需要进行质量检测和修整，以确保刀盘的精度和稳定性。

由于功能要求不同，刀盘上往往会设置多组不同类型的齿、分别执行切割、搅碎、剥落等不同的工作，但是无论如何配置，基本不变的要求是：

A：同一类型的刀齿呈直线阵列放置，并且方向是朝向外侧扩散。

B：如果将一排刀齿看成一个整体，那么同种类型的各排刀齿往往呈环形均布设置。

现有的焊接过程多为手工焊接，质量不稳定、效率也低，而常用的机械手焊接方式，虽然功能上能够满足，但是由于刀盘尺寸大，机架的跨度也大，而功能全面但冗余的机械手总质量大，实际使用时会增大机架的晃动幅度、影响精度。

为了简化结构、降低移动部件的自重，提高动态稳定性和精度，本发明提出了一种功能针对性强、集成化、小型化的盾构机零部件加工焊接装置。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种盾构机零部件加工焊接装置，本发明针对刀齿直线阵列排列、单个刀齿独立环形焊接的特性，提出了一种根据预设点位，只需控制环形焊接，在一整圈焊接完成之后，自动复位并转入下一个焊接工位的装置，并且在刀齿间距差别不大的情况下，是允许刀齿间距出现设计差异的；本装置结构简单、紧凑，针对性强，特别适合盾构机刀盘上数量众多的刀齿焊接工况。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种盾构机零部件加工焊接装置，包括横向位移支撑机构和旋转焊接机构，所述横向位移支撑机构包括L形滑板，所述L形滑板上设有垂直的中心圆孔和位于侧面的方形滑槽，所述旋转焊接机构转动设于中心圆孔中。

本发明还包括侧立式位移支撑机构和惯性弹力进位机构，所述侧立式位移支撑机构固接于横向位移支撑机构的侧面，所述侧立式位移支撑机构和横向位移支撑机构呈平行布置，所述惯性弹力进位机构设于L形滑板和侧立式位移支撑机构上。

侧立式位移支撑机构能够为惯性弹力进位机构的运动进行支撑和导向，以阵列设置多组弹性卡榫组件的方式，能够通过相邻的弹性卡榫组件分别对解锁组件和储能限位组件进行锁止，并且在达到解锁条件之后，使得惯性弹力进位机构带着L形滑板和侧立式支架组件沿着侧立式支架组件滑动一个单位距离，通过阵列设置若干组底座滑槽部的方式，还能够自由地调节各组弹性卡榫组件的间距，甚至可以让各组弹性卡榫组件的间距出现不大的差距，从而大大提高本装置在使用过程中对工况的适应性。

进一步地，所述侧立式位移支撑机构包括侧立式支架组件和弹性卡榫组件，所述侧立式支架组件固接于横向位移支撑机构的侧面，所述弹性卡榫组件阵列设于侧立式支架组件上。

作为优选地，所述侧立式支架组件包括侧立底座、圆杆支架和导向滑杆，所述侧立底座固接于横向位移支撑机构的侧面，所述侧立底座上阵列设有底座滑槽部，所述圆杆支架对称设于侧立底座的两端，所述导向滑杆卡合设于圆杆支架中。

作为本发明的进一步优选，所述弹性卡榫组件包括卡榫本体和卡榫复位弹簧，所述卡榫本体卡合滑动设于底座滑槽部中，所述卡榫本体的两端分别设有卡榫挡圈部和卡榫翼部，所述卡榫翼部上设有卡榫方块部，所述卡榫方块部的上下两侧对称设有卡榫斜块部，所述卡榫复位弹簧设于卡榫翼部和侧立底座之间。

卡榫本体在卡榫复位弹簧的弹力作用下始终具备朝向远离侧立底座的方向运动的趋势，卡榫本体在远离侧立底座的一端同时设置有卡榫方块部和卡榫斜块部，当卡榫方块部卡合在锁止块卡槽中时，能够对锁止块本体以及与锁止块本体连接的L形滑板进行两个方向的锁止，此时L形滑板无法沿着直线导轨滑动。

当卡榫斜块部和弓形挡块接触时，卡榫斜块部能够对弓形挡块和一体式滑板进行单方向的限位，在此状态下，即使滑块复位弹簧具备拉力，一体式滑板也无法朝向解锁组件滑动，但是当解锁组件带着L形滑板解锁回弹时，储能限位组件却可以顺利地朝向远离解锁组件的方向滑动，从而进入下一个工作位置。

进一步地，所述惯性弹力进位机构包括解锁组件和储能限位组件，所述解锁组件卡合滑动设于L形滑板上，所述储能限位组件卡合滑动设于导向滑杆上。

作为优选地，所述解锁组件包括支撑滑台、解锁滑块、锁止块本体和滑块复位弹簧，所述支撑滑台设于L形滑板上，所述解锁滑块卡合滑动设于支撑滑台中，所述解锁滑块卡合滑动设于方形滑槽中，所述解锁滑块的一端设有齿条滑槽部，所述解锁滑块上还设有弧形拨动部，所述锁止块本体固接于L形滑板的外立面上，所述锁止块本体对称设于解锁滑块的上下两侧，所述滑块复位弹簧设于解锁滑块和L形滑板之间。

解锁滑块滑动时能够通过自身对卡榫方块部的挤压使得卡榫本体克服卡榫复位弹簧的弹力回缩，当卡榫方块部从锁止块卡槽中滑出的时候，即可完成L形滑板的解锁；与此同时，储能齿条与从动齿轮脱离啮合状态之后，储能齿条也会产生与L形滑板的相对滑动，进而复位至相对于L形滑板的初始位置，以便在下一个循环中继续与从动齿轮啮合。

作为本发明的进一步优选，所述储能限位组件包括一体式滑板、弓形挡块、储能齿条、储能弹簧和橡胶限位座，所述一体式滑板上对称设有滑孔部，所述一体式滑板通过滑孔部卡合滑动设于导向滑杆上，所述一体式滑板上设有立板部，所述弓形挡块固接于一体式滑板上，所述弓形挡块上设有与卡榫斜块部对应的挡块斜坡部，所述储能齿条卡合滑动设于齿条滑槽部中，所述储能弹簧设于储能齿条和立板部之间，所述橡胶限位座设于储能齿条的末端。

通过锁止块斜坡的导向，能够在卡榫方块部刚刚接触锁止块本体的时候回缩，以便后续伸出、卡合进入锁止块卡槽中，通过挡块斜坡部的导向，也能够在卡榫斜块部刚刚接触弓形挡块的时候回缩。

进一步地，所述横向位移支撑机构还包括直线导向组件和驱动组件，所述直线导向组件包括龙门式支架、直线导轨和直线滑块，所述直线导轨对称设于龙门式支架上，所述侧立底座固接于龙门式支架的侧面，所述直线滑块卡合滑动设于直线导轨上，所述L形滑板设于直线滑块上，所述驱动组件设于L形滑板上。

作为优选地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机设于L形滑板上，所述驱动齿轮卡合设于驱动电机的输出轴上。

进一步地，所述旋转焊接机构包括旋转组件、伸缩组件和焊接头，所述旋转组件包括旋转平台、弹性棘齿、偏心拨轮和从动齿轮，所述旋转平台转动设于中心圆孔中，所述旋转平台的顶部设有棘轮盘，所述弹性棘齿的一端固接于L形滑板上，所述弹性棘齿的另一端与棘轮盘的边缘接触，在弹性棘齿的阻挡下，旋转平台只能朝向一个方向旋转，所述从动齿轮固接于旋转平台的顶部，所述从动齿轮和驱动齿轮啮合连接，所述偏心拨轮卡合设于从动齿轮上，所述偏心拨轮上设有与弧形拨动部配合的拨轮凸台部。

通过偏心拨轮对弹性棘齿的阻挡，使得旋转平台只能单向旋转，从而在发生意外断电等紧急情况时，能够将旋转平台直接锁止，避免失去驱动力之后在储能弹簧的弹力下反向旋转。

作为优选地，所述伸缩组件包括伸缩套杆和伸缩杆，所述伸缩套杆固接于旋转平台的底部，所述伸缩杆滑动设于伸缩套杆中，所述焊接头固接于伸缩杆上。

通过伸缩杆在伸缩套杆中的滑动和锁紧，能够调节旋转平台旋转时焊接头末端的焊接轨迹的半径，从而适应不同直径的刀齿。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）侧立式位移支撑机构能够为惯性弹力进位机构的运动进行支撑和导向，以阵列设置多组弹性卡榫组件的方式，能够通过相邻的弹性卡榫组件分别对解锁组件和储能限位组件进行锁止，并且在达到解锁条件之后，使得惯性弹力进位机构带着L形滑板和侧立式支架组件沿着侧立式支架组件滑动一个单位距离，通过阵列设置若干组底座滑槽部的方式，还能够自由地调节各组弹性卡榫组件的间距，甚至可以让各组弹性卡榫组件的间距出现不大的差距，从而大大提高本装置在使用过程中对工况的适应性。

（2）卡榫本体在卡榫复位弹簧的弹力作用下始终具备朝向远离侧立底座的方向运动的趋势，卡榫本体在远离侧立底座的一端同时设置有卡榫方块部和卡榫斜块部，当卡榫方块部卡合在锁止块卡槽中时，能够对锁止块本体以及与锁止块本体连接的L形滑板进行两个方向的锁止，此时L形滑板无法沿着直线导轨滑动。

（3）当卡榫斜块部和弓形挡块接触时，卡榫斜块部能够对弓形挡块和一体式滑板进行单方向的限位，在此状态下，即使滑块复位弹簧具备拉力，一体式滑板也无法朝向解锁组件滑动，但是当解锁组件带着L形滑板解锁回弹时，储能限位组件却可以顺利地朝向远离解锁组件的方向滑动，从而进入下一个工作位置。

（4）解锁滑块滑动时能够通过自身对卡榫方块部的挤压使得卡榫本体克服卡榫复位弹簧的弹力回缩，当卡榫方块部从锁止块卡槽中滑出的时候，即可完成L形滑板的解锁；与此同时，储能齿条与从动齿轮脱离啮合状态之后，储能齿条也会产生与L形滑板的相对滑动，进而复位至相对于L形滑板的初始位置，以便在下一个循环中继续与从动齿轮啮合。

（5）通过锁止块斜坡的导向，能够在卡榫方块部刚刚接触锁止块本体的时候回缩，以便后续伸出、卡合进入锁止块卡槽中，通过挡块斜坡部的导向，也能够在卡榫斜块部刚刚接触弓形挡块的时候回缩。

（6）通过偏心拨轮对弹性棘齿的阻挡，使得旋转平台只能单向旋转，从而在发生意外断电等紧急情况时，能够将旋转平台直接锁止，避免失去驱动力之后在储能弹簧的弹力下反向旋转。

（7）通过伸缩杆在伸缩套杆中的滑动和锁紧，能够调节旋转平台旋转时焊接头末端的焊接轨迹的半径，从而适应不同直径的刀齿。

附图说明

图1为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的立体图；

图2为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的主视图；

图3为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的俯视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为图4中沿着剖切线C-C的剖视图；

图7为图4中沿着剖切线D-D的剖视图；

图8为图5中沿着剖切线E-E的剖视图；

图9为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的侧立式位移支撑机构的结构示意图；

图10为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的惯性弹力进位机构的结构示意图；

图11为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的横向位移支撑机构的结构示意图；

图12为本发明提出的一种盾构机零部件加工焊接装置的旋转焊接机构的结构示意图；

图13为图4中Ⅰ处的局部放大图；

图14为图6中Ⅱ处的局部放大图；

图15为图7中Ⅲ处的局部放大图。

其中，1、侧立式位移支撑机构，2、惯性弹力进位机构，3、横向位移支撑机构，4、旋转焊接机构，5、侧立式支架组件，6、弹性卡榫组件，7、侧立底座，8、圆杆支架，9、导向滑杆，10、卡榫本体，11、卡榫复位弹簧，12、底座滑槽部，13、卡榫挡圈部，14、卡榫翼部，15、卡榫方块部，16、卡榫斜块部，17、解锁组件，18、储能限位组件，19、支撑滑台，20、解锁滑块，21、锁止块本体，22、滑块复位弹簧，23、一体式滑板，24、弓形挡块，25、储能齿条，26、储能弹簧，27、橡胶限位座，28、弧形拨动部，29、齿条滑槽部，30、锁止块斜坡，31、锁止块卡槽，32、滑孔部，33、立板部，34、挡块斜坡部，35、L形滑板，36、直线导向组件，37、驱动组件，38、中心圆孔，39、方形滑槽，40、龙门式支架，41、直线导轨，42、直线滑块，43、驱动电机，44、驱动齿轮，45、旋转组件，46、伸缩组件，47、焊接头，48、旋转平台，49、弹性棘齿，50、偏心拨轮，51、从动齿轮，52、伸缩套杆，53、伸缩杆，54、棘轮盘，55、拨轮凸台部。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~图15所示，本发明提出了一种盾构机零部件加工焊接装置，包括横向位移支撑机构3和旋转焊接机构4，横向位移支撑机构3包括L形滑板35，L形滑板35上设有垂直的中心圆孔38和位于侧面的方形滑槽39，旋转焊接机构4转动设于中心圆孔38中。

横向位移支撑机构3还包括直线导向组件36和驱动组件37，直线导向组件36包括龙门式支架40、直线导轨41和直线滑块42，直线导轨41对称设于龙门式支架40上，侧立底座7固接于龙门式支架40的侧面，直线滑块42卡合滑动设于直线导轨41上，L形滑板35设于直线滑块42上，驱动组件37设于L形滑板35上。

驱动组件37包括驱动电机43和驱动齿轮44，驱动电机43设于L形滑板35上，驱动齿轮44卡合设于驱动电机43的输出轴上。

旋转焊接机构4包括旋转组件45、伸缩组件46和焊接头47，旋转组件45包括旋转平台48、弹性棘齿49、偏心拨轮50和从动齿轮51，旋转平台48转动设于中心圆孔38中，旋转平台48的顶部设有棘轮盘54，弹性棘齿49的一端固接于L形滑板35上，弹性棘齿49的另一端与棘轮盘54的边缘接触，在弹性棘齿49的阻挡下，旋转平台48只能朝向一个方向旋转，从动齿轮51固接于旋转平台48的顶部，从动齿轮51和驱动齿轮44啮合连接，偏心拨轮50卡合设于从动齿轮51上，偏心拨轮50上设有与弧形拨动部28配合的拨轮凸台部55。

通过偏心拨轮50对弹性棘齿49的阻挡，使得旋转平台48只能单向旋转，从而在发生意外断电等紧急情况时，能够将旋转平台48直接锁止，避免失去驱动力之后在储能弹簧26的弹力下反向旋转。

伸缩组件46包括伸缩套杆52和伸缩杆53，伸缩套杆52固接于旋转平台48的底部，伸缩杆53滑动设于伸缩套杆52中，焊接头47固接于伸缩杆53上。

通过伸缩杆53在伸缩套杆52中的滑动和锁紧，能够调节旋转平台48旋转时焊接头47末端的焊接轨迹的半径，从而适应不同直径的刀齿。

还包括侧立式位移支撑机构1和惯性弹力进位机构2，侧立式位移支撑机构1固接于横向位移支撑机构3的侧面，侧立式位移支撑机构1和横向位移支撑机构3呈平行布置，惯性弹力进位机构2设于L形滑板35和侧立式位移支撑机构1上。

侧立式位移支撑机构1能够为惯性弹力进位机构2的运动进行支撑和导向，以阵列设置多组弹性卡榫组件6的方式，能够通过相邻的弹性卡榫组件6分别对解锁组件17和储能限位组件18进行锁止，并且在达到解锁条件之后，使得惯性弹力进位机构2带着L形滑板35和侧立式支架组件5沿着侧立式支架组件5滑动一个单位距离，通过阵列设置若干组底座滑槽部12的方式，还能够自由地调节各组弹性卡榫组件6的间距，甚至可以让各组弹性卡榫组件6的间距出现不大的差距，从而大大提高本装置在使用过程中对工况的适应性。

侧立式位移支撑机构1包括侧立式支架组件5和弹性卡榫组件6，侧立式支架组件5固接于横向位移支撑机构3的侧面，弹性卡榫组件6阵列设于侧立式支架组件5上。

侧立式支架组件5包括侧立底座7、圆杆支架8和导向滑杆9，侧立底座7固接于横向位移支撑机构3的侧面，侧立底座7上阵列设有底座滑槽部12，圆杆支架8对称设于侧立底座7的两端，导向滑杆9卡合设于圆杆支架8中。

弹性卡榫组件6包括卡榫本体10和卡榫复位弹簧11，卡榫本体10卡合滑动设于底座滑槽部12中，卡榫本体10的两端分别设有卡榫挡圈部13和卡榫翼部14，卡榫翼部14上设有卡榫方块部15，卡榫方块部15的上下两侧对称设有卡榫斜块部16，卡榫复位弹簧11设于卡榫翼部14和侧立底座7之间。

卡榫本体10在卡榫复位弹簧11的弹力作用下始终具备朝向远离侧立底座7的方向运动的趋势，卡榫本体10在远离侧立底座7的一端同时设置有卡榫方块部15和卡榫斜块部16，当卡榫方块部15卡合在锁止块卡槽31中时，能够对锁止块本体21以及与锁止块本体21连接的L形滑板35进行两个方向的锁止，此时L形滑板35无法沿着直线导轨41滑动。

当卡榫斜块部16和弓形挡块24接触时，卡榫斜块部16能够对弓形挡块24和一体式滑板23进行单方向的限位，在此状态下，即使滑块复位弹簧22具备拉力，一体式滑板23也无法朝向解锁组件17滑动，但是当解锁组件17带着L形滑板35解锁回弹时，储能限位组件18却可以顺利地朝向远离解锁组件17的方向滑动，从而进入下一个工作位置。

惯性弹力进位机构2包括解锁组件17和储能限位组件18，解锁组件17卡合滑动设于L形滑板35上，储能限位组件18卡合滑动设于导向滑杆9上。

解锁组件17包括支撑滑台19、解锁滑块20、锁止块本体21和滑块复位弹簧22，支撑滑台19设于L形滑板35上，解锁滑块20卡合滑动设于支撑滑台19中，解锁滑块20卡合滑动设于方形滑槽39中，解锁滑块20的一端设有齿条滑槽部29，解锁滑块20上还设有弧形拨动部28，锁止块本体21固接于L形滑板35的外立面上，锁止块本体21对称设于解锁滑块20的上下两侧，滑块复位弹簧22设于解锁滑块20和L形滑板35之间。

解锁滑块20滑动时能够通过自身对卡榫方块部15的挤压使得卡榫本体10克服卡榫复位弹簧11的弹力回缩，当卡榫方块部15从锁止块卡槽31中滑出的时候，即可完成L形滑板35的解锁；与此同时，储能齿条25与从动齿轮51脱离啮合状态之后，储能齿条25也会产生与L形滑板35的相对滑动，进而复位至相对于L形滑板35的初始位置，以便在下一个循环中继续与从动齿轮51啮合。

储能限位组件18包括一体式滑板23、弓形挡块24、储能齿条25、储能弹簧26和橡胶限位座27，一体式滑板23上对称设有滑孔部32，一体式滑板23通过滑孔部32卡合滑动设于导向滑杆9上，一体式滑板23上设有立板部33，弓形挡块24固接于一体式滑板23上，弓形挡块24上设有与卡榫斜块部16对应的挡块斜坡部34，储能齿条25卡合滑动设于齿条滑槽部29中，储能弹簧26设于储能齿条25和立板部33之间，橡胶限位座27设于储能齿条25的末端。

通过锁止块斜坡30的导向，能够在卡榫方块部15刚刚接触锁止块本体21的时候回缩，以便后续伸出、卡合进入锁止块卡槽31中，通过挡块斜坡部34的导向，也能够在卡榫斜块部16刚刚接触弓形挡块24的时候回缩。

如图3所示，虚线组成的圆环为刀盘的所在范围，本装置能够根据预先设定完成一排刀齿的焊接，焊接完成之后，通过刀盘的旋转，以及主动对本装置进行复位的方式，能够进入下一排刀齿的焊接。

具体使用时，首先用户需要根据刀齿的底座直径调节伸缩杆53的伸出幅度，然后锁紧固定，使得旋转平台48在旋转一周的时候，焊接头47也刚好能够围绕着刀齿的根部旋转一圈；然后根据刀齿的排布间距在合适的底座滑槽部12中安装弹性卡榫组件6，各组弹性卡榫组件6的间距可以存在小幅差异；

然后同时启动驱动电机43和焊接头47，在驱动电机43通过驱动齿轮44驱动从动齿轮51和旋转平台48旋转的同时，也使焊接头47开始执行焊接作业；

在旋转平台48旋转的时候，从动齿轮51也跟随旋转，通过从动齿轮51和储能齿条25的啮合作用，能够使储能齿条25沿着解锁滑块20发生滑动，同时储能弹簧26被拉长、储存更多弹性势能，此时一体式滑板23上的弓形挡块24在卡榫斜块部16的挡止下无法朝向解锁组件17滑动、会静止在当前的位置；

随着偏心拨轮50的旋转，当拨轮凸台部55接触并挤压弧形拨动部28的时候，会克服滑块复位弹簧22的弹力将解锁滑块20朝向远离从动齿轮51的方向推动，一方面能够通过滑块复位弹簧22对卡榫方块部15的挤压使得卡榫方块部15从锁止块卡槽31中脱离、完成L形滑板35的解锁，另一方面由于解锁滑块20带着储能齿条25远离从动齿轮51，还能够使从动齿轮51和储能齿条25脱离啮合状态；

当从动齿轮51和焊接头47刚好旋转一周时，上述两个解锁步骤完成，此时暂时驱动电机43和焊接头47。

从动齿轮51和储能齿条25脱离啮合状态后，首先储能齿条25会在储能弹簧26的拉力下相对于滑块复位弹簧22滑动，直到橡胶限位座27撞击解锁滑块20后二者相对静止，同时由于解锁滑块20和储能齿条25之间存在滑动阻力，以及橡胶限位座27撞击解锁滑块20之后也存在对解锁滑块20的推力，解锁滑块20也会带着L形滑板35沿着直线导轨41朝向储能限位组件18滑动；

随着驱动电机43的旋转，当拨轮凸台部55不再挤压弧形拨动部28的时候，解锁滑块20自然也就不会对卡榫本体10再产生影响，因此当L形滑板35滑动到下一个弹性卡榫组件6的时候，能够首先通过锁止块斜坡30将卡榫方块部15顶开，然后卡榫方块部15便会卡入锁止块卡槽31中，重新完成对L形滑板35的锁止，此时一体式滑板23还在滑动，并且能够顺利越过相邻的一组弹性卡榫组件6；但是随着储能限位组件18和解锁组件17之间距离越来越远，储能弹簧26的拉力增大、一体式滑板23的滑动速度降低，因此一体式滑板23最终紧贴的一组卡榫本体10，与卡合在解锁组件17中的一组卡榫本体10，二者实际上相邻。

此时L形滑板35已经从一个焊接工位移动至另一个焊接工位，重新启动驱动电机43和焊接头47即可进行下一次焊接循环。

本装置能够根据预先设定完成一排刀齿的焊接，焊接完成之后，通过刀盘的旋转，以及主动对本装置进行复位的方式，能够进入下一排刀齿的焊接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盾构机零部件加工焊接装置，包括横向位移支撑机构（3）和旋转焊接机构（4），所述横向位移支撑机构（3）包括L形滑板（35），所述L形滑板（35）上设有垂直的中心圆孔（38）和位于侧面的方形滑槽（39），所述旋转焊接机构（4）转动设于中心圆孔（38）中；其特征在于：

还包括侧立式位移支撑机构（1）和惯性弹力进位机构（2），所述侧立式位移支撑机构（1）固接于横向位移支撑机构（3）的侧面，所述侧立式位移支撑机构（1）和横向位移支撑机构（3）呈平行布置，所述惯性弹力进位机构（2）设于L形滑板（35）和侧立式位移支撑机构（1）上；

所述侧立式位移支撑机构（1）包括侧立式支架组件（5）和弹性卡榫组件（6），所述侧立式支架组件（5）固接于横向位移支撑机构（3）的侧面，所述弹性卡榫组件（6）阵列设于侧立式支架组件（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述侧立式支架组件（5）包括侧立底座（7）、圆杆支架（8）和导向滑杆（9），所述侧立底座（7）固接于横向位移支撑机构（3）的侧面，所述侧立底座（7）上阵列设有底座滑槽部（12），所述圆杆支架（8）对称设于侧立底座（7）的两端，所述导向滑杆（9）卡合设于圆杆支架（8）中。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述弹性卡榫组件（6）包括卡榫本体（10）和卡榫复位弹簧（11），所述卡榫本体（10）卡合滑动设于底座滑槽部（12）中，所述卡榫本体（10）的两端分别设有卡榫挡圈部（13）和卡榫翼部（14），所述卡榫翼部（14）上设有卡榫方块部（15），所述卡榫方块部（15）的上下两侧对称设有卡榫斜块部（16），所述卡榫复位弹簧（11）设于卡榫翼部（14）和侧立底座（7）之间。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述惯性弹力进位机构（2）包括解锁组件（17）和储能限位组件（18），所述解锁组件（17）卡合滑动设于L形滑板（35）上，所述储能限位组件（18）卡合滑动设于导向滑杆（9）上。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述解锁组件（17）包括支撑滑台（19）、解锁滑块（20）、锁止块本体（21）和滑块复位弹簧（22），所述支撑滑台（19）设于L形滑板（35）上，所述解锁滑块（20）卡合滑动设于支撑滑台（19）中，所述解锁滑块（20）卡合滑动设于方形滑槽（39）中，所述解锁滑块（20）的一端设有齿条滑槽部（29），所述解锁滑块（20）上还设有弧形拨动部（28），所述锁止块本体（21）固接于L形滑板（35）的外立面上，所述锁止块本体（21）对称设于解锁滑块（20）的上下两侧，所述滑块复位弹簧（22）设于解锁滑块（20）和L形滑板（35）之间。

6.根据权利要求5所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述储能限位组件（18）包括一体式滑板（23）、弓形挡块（24）、储能齿条（25）、储能弹簧（26）和橡胶限位座（27），所述一体式滑板（23）上对称设有滑孔部（32），所述一体式滑板（23）通过滑孔部（32）卡合滑动设于导向滑杆（9）上，所述一体式滑板（23）上设有立板部（33），所述弓形挡块（24）固接于一体式滑板（23）上，所述弓形挡块（24）上设有与卡榫斜块部（16）对应的挡块斜坡部（34），所述储能齿条（25）卡合滑动设于齿条滑槽部（29）中，所述储能弹簧（26）设于储能齿条（25）和立板部（33）之间，所述橡胶限位座（27）设于储能齿条（25）的末端。

7.根据权利要求6所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述横向位移支撑机构（3）还包括直线导向组件（36）和驱动组件（37），所述直线导向组件（36）包括龙门式支架（40）、直线导轨（41）和直线滑块（42），所述直线导轨（41）对称设于龙门式支架（40）上，所述侧立底座（7）固接于龙门式支架（40）的侧面，所述直线滑块（42）卡合滑动设于直线导轨（41）上，所述L形滑板（35）设于直线滑块（42）上，所述驱动组件（37）设于L形滑板（35）上。

8.根据权利要求7所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述驱动组件（37）包括驱动电机（43）和驱动齿轮（44），所述驱动电机（43）设于L形滑板（35）上，所述驱动齿轮（44）卡合设于驱动电机（43）的输出轴上。

9.根据权利要求8所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述旋转焊接机构（4）包括旋转组件（45）、伸缩组件（46）和焊接头（47），所述旋转组件（45）包括旋转平台（48）、弹性棘齿（49）、偏心拨轮（50）和从动齿轮（51），所述旋转平台（48）转动设于中心圆孔（38）中，所述旋转平台（48）的顶部设有棘轮盘（54），所述弹性棘齿（49）的一端固接于L形滑板（35）上，所述弹性棘齿（49）的另一端与棘轮盘（54）的边缘接触，在弹性棘齿（49）的阻挡下，旋转平台（48）只能朝向一个方向旋转，所述从动齿轮（51）固接于旋转平台（48）的顶部，所述从动齿轮（51）和驱动齿轮（44）啮合连接，所述偏心拨轮（50）卡合设于从动齿轮（51）上，所述偏心拨轮（50）上设有与弧形拨动部（28）配合的拨轮凸台部（55）。

10.根据权利要求9所述的一种盾构机零部件加工焊接装置，其特征在于：所述伸缩组件（46）包括伸缩套杆（52）和伸缩杆（53），所述伸缩套杆（52）固接于旋转平台（48）的底部，所述伸缩杆（53）滑动设于伸缩套杆（52）中，所述焊接头（47）固接于伸缩杆（53）上。