CN1919528A - 履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机 - Google Patents

Abstract

一种履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机，包括机架和组装其上的输送链，其技术要点是：机架上方沿输送链运行方向的两侧分别组装相互平行排列的支撑滑辊，每条输送链上分别组装有永磁定位夹紧器，并使各支撑滑辊所在的上平面与各夹紧器的导磁体上表面所在的平面在同一水平面，控制夹紧器动作的齿轮与固定在机架上的吸合齿条相啮合，夹紧器吸持钢板，齿轮与固定在机架上的脱离齿条相啮合，夹紧器解除吸持钢板。它结构设计合理，巧妙地运用永磁定位夹紧器，使传送工件定位时夹紧、脱离切换自如、迅速准确，与电磁、气动传动相比，自动控制操作简单，显著增加传送钢板运行的稳定可靠性，明显提高激光头的焊接或切割的质量和工作效率。

Description

履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机

技术领域

本发明涉及一种激光拼焊钢板的定位夹紧装置，特别是一种可连续传送对接矫平冷轧卷板进行拼焊定位夹紧的履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机。它还可以与本申请人自行研制的对直线运动中的对接冷轧卷板实施长距离连续传送的名称为“滚轮式冷轧板错位定位机构”配合使用，进一步提高冷轧卷板的对接定位质量和激光焊接质量。本发明也适用于激光切割过程中对钢板类工件的定位夹紧。

背景技术

目前，在激光焊接对接矫平冷轧卷板或切割钢板类工件的过程中，对传送工件的定位夹紧已成为保证激光焊接或切割质量的关键，但迄今为止还未见有关可连续传送对接矫平冷轧卷板进行激光拼焊的永磁定位夹紧方法的报导。一般钢板定位夹紧主要采用以下几种方式：

申请号为87210670的名称为“数控线切割机床多功能永磁夹具”，它是由磁钢组件、吸盘组件、隔磁绝缘板和底板组成。吸盘组件上装有磁钢组件的旋转定位装置，夹具上还装有吸盘平面的倾斜、定位装置，在吸盘组件和磁钢组件的中心轴之间装有密封圈。它利用磁钢组件的旋转与吸盘上的隔磁绝缘板相配合来实现定位夹紧，磁钢旋转虽然定位准确，使用寿命长，可以加工轴类、套类的球类工件，但受其结构限制，该永磁夹具只适用于数控线切割机床，不能用于钢板对接传送中进行激光焊接定位夹紧。

申请号为01138292.9的名称为一种“激光焊接夹具”，本发明公开的激光焊接夹具，由底板、盖板、紧固螺母、定位孔及夹紧装置组成，夹紧装置安装在底板上，并由偏心拉杆、弹簧、压头和基座组成；偏心拉杆的一端为手杆，另一端为带有外形曲线的偏心凸轮；楔形压头用于压紧刀头；基座的上部设有一个倾斜的通孔；弹簧从基座的通孔中穿出，其一端与压头相连，另一端与偏心凸轮相连。该夹具是仅适用于激光焊接金刚石圆锯片的专用焊接夹具，能够实现各刀头单独装夹，单独调整，不能用于传送工件的定位夹紧。

申请号为200410015618.1的名称“薄板激光切割焊接机工件夹紧装置”，也是在国外同类产品，如美国第5023427号专利采用电磁铁固定夹紧的结构基础上改进的。该装置包括复数个电磁铁和复数个气动夹紧机构，首先由电磁铁对工件进行初夹紧，之后由气动夹紧机构对工件进行夹紧，并使电磁铁停止工作。该装置的优点为：被切割和焊接的工件夹持稳定可靠，快速，可以实现自动控制，但结构仍很复杂，诸多电磁铁产生的磁力也会影响其它电子装置的正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机，它结构设计合理，巧妙地运用永磁定位夹紧器，使传送工件定位时夹紧、脱离切换自如、迅速准确，与电磁、气动传动相比，自动控制操作简单，既简化了控制系统，又克服了现有技术中电磁场对电子控制装置的影响，显著增加工件运行的稳定可靠性，明显提高激光头的焊接或切割的质量和工作效率。

本发明的目的是这样实现的：该装置包括机架和组装其上的电机及其驱动的由主、从动链轮带动的两条输送链，其技术要点是：机架上方沿输送链运行方向的两侧分别通过支架组装相互平行排列的支撑滑辊，所述每条输送链上分别组装有永磁定位夹紧器，并使各支撑滑辊所在的上平面与各夹紧器的导磁体上表面所在的平面在同一水平面，控制夹紧器动作的齿轮与固定在机架上的吸合齿条相啮合，夹紧器吸持钢板，齿轮与固定在机架上的脱离齿条相啮合，夹紧器解除吸持钢板。

所述组装在机架上的支撑滑辊和组装输送链上的定位夹紧器所在的同一水平面的上方，设置有与输送链运行方向相垂直的水平压辊组，每组水平压辊通过固定在机架两侧的升降架上的压板夹持。

所述永磁定位夹紧器的永磁体利用外周的隔磁挡板和底部托板与永磁体固定座结合成整体，以复位弹簧支撑在连接座的槽体内，并使永磁体固定座的外表面压紧在固定于连接座上的导磁体的内表面，同时使永磁体固定座两侧的台肩分别靠在各自的凸轮轴轴面上，各凸轮轴两端的轴颈分别支撑在连接座与导磁体之结合面处的轴孔内，控制夹紧器动作的齿轮固定在凸轮轴的轴端，脱离齿条与齿轮啮合，齿轮转动带动凸轮轴上的偏心轴面压动永磁体固定座两侧的台肩，使永磁体固定座的外表面脱离导磁体的内表面，夹紧器解除吸持钢板，吸合齿条与齿轮啮合，齿轮转动带动凸轮轴上的偏心轴面恢复初始位置，使永磁体固定座的外表面复位，夹紧器吸持钢板。

由于本发明采用链式履带输送机作为输送动力，以分别组装在输送链上的永磁定位夹紧器在传送运行过程中实现自动吸持钢板和脱离钢板，完成激光拼焊对接矫平冷轧卷板，所以该传送装置与电磁、气动传动装置相比，自动控制操作简单，既简化了控制系统，又克服了现有技术中电磁场对电子控制装置的影响。因组装在输送链上的永磁定位夹紧器是通过其上的随输送链运行的齿轮与固定在机架上齿条相啮合的机械联动传动方式，来驱动永磁定位夹紧器的永磁体往复移动，它不使用电磁体或电子元件就能自动完成吸持或脱离钢板的操作，在运动中实现自动控制激光焊接的对接钢板的定位夹紧或脱离，因此其结构设计非常合理，使得采用该体积较小的定位夹紧器组装成的设备整体占用空间很少。正因为如此，才能使传送工件定位时夹紧、脱离切换自如、迅速准确，操作简单快捷，工作效率高，显著提高连续传送对接矫平冷轧卷板运行的稳定可靠性，确保激光头的焊接或切割的质量。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种具体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的侧视图。

图4是定位夹紧器的齿轮与脱离齿条相啮合的结构示意图。

图5是图4的侧视图。

图6是定位夹紧器的齿轮与吸合齿条相啮合的结构示意图。

图7是图6的侧视图。

图8是永磁定位夹紧器的一种具体结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是图9沿A-A线的剖视图。

图中序号说明：1冷轧卷板、2定位夹紧器、3输送链、4从动轴、5从动链轮、6吸合齿条、7水平滑轨、8浮动压辊、9压辊联接板、10焊接激光头、11齿轮、12脱离齿条、13主动链轮、14主动轴、15机架、16支撑滑辊、17调整轮、18调整轮支架、19支撑滑辊支架、20电机、21导磁体齿条、22凸轮轴、23连接座、24永磁体固定座、25永磁体、26托板、27复位弹簧、28隔磁挡板。

具体实施方式

根据图1-10详细说明本发明的具体结构。该装置充分利用现有链式履带输送机结构简单，可实现连续输送工件、运行稳定可靠的结构特点，再结合本申请人自行研制的名称为“激光焊接对接钢板用永磁定位夹紧器”的专用定位夹紧装置，独创出这种可连续传送对接矫平冷轧卷板进行拼焊定位夹紧的履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机。它主要包括机架15和组装其上的电机20及其驱动的由主动链轮13、从动链轮5带动的两条输送链3、永磁定位夹紧器2等件。所用输送机及其输送链3的规格、型号应根据冷轧卷板1的具体使用要求确定相应的标准或非标准技术性能参数。所用永磁定位夹紧器2的结构作了简化设计，即省略了原气缸驱动的与齿轮相啮合的齿条传动机构。其中在机架15上方沿输送链3运行方向的两侧，分别通过支撑滑辊支架19组装相互平行排列的支撑滑辊18，并使各支撑滑辊18所在的上平面与各永磁定位夹紧器2的导磁体21上表面所在的平面在同一水平面。输送机对称分布两条输送链3，每条输送链3的各链节上分别组装有永磁定位夹紧器2。

永磁定位夹紧器2的具体结构如图8-10所示，它包括连接座23通过永磁体固定座24组装连接座23上的永磁体25、控制永磁体25吸持力的凸轮轴22、齿轮11等件。其中永磁体25的规格、形状、磁场强度大小应根据对接矫平冷轧卷板1所需要的吸持力确定。利用贴附永磁体25外周的隔磁挡板28和底部托板26与永磁体固定座24的槽体结合成整体，以复位弹簧27和弹簧定位块支撑在连接座23的槽体内。与固定座24的槽体结合成整体的永磁体25的顶面，靠紧在固定座24槽体顶部的内表面，利用与顶紧力相匹配的复位弹簧27的作用力，使永磁体固定座24的外表面压紧在固定于连接座23上的导磁体21的内表面，同时使永磁体固定座24两侧的台肩分别靠在各自的凸轮轴22的轴面(即与凸轮轴22的轴颈面相切的轴面)上，各凸轮轴22两端的轴颈利用轴套分别支撑在连接座23与导磁体21之结合面处的轴孔内，控制永磁定位夹紧器2动作的齿轮11固定在凸轮轴22轴端。此时永磁定位夹紧器2的凸轮轴22为非工作的初始位置，亦即永磁体25的磁力具有最大吸持力状态，永磁定位夹紧器2实现冷轧卷板1的定位夹紧，即可利用焊接激光头10进行作业。当输送链3转至齿轮11与脱离齿条12相啮合位置时，齿轮11转动并带动凸轮轴22上的偏心轴面压动永磁体固定座24两侧的台肩，此时永磁定位夹紧器2的凸轮轴22为工作状态，使永磁体固定座24的外表面逐渐脱离导磁体21的内表面，亦即永磁体25的磁力从具有最大吸持力减至吸持力为零，永磁定位夹紧器2解除吸持冷轧卷板1，即可使焊后的冷轧卷板1平稳地脱离输送链3。当输送链3又转至使吸合齿条6与齿轮11相啮合时，齿轮11转动并带动凸轮轴22上的偏心轴面恢复初始位置，使永磁体固定座24的外表面复位压紧在导磁体21的内表面，永磁定位夹紧器2自动吸持钢板。以此不断自动循环，即可达到连续传送冷轧卷板1进行激光焊接的目的。

为了更好地连续传送冷轧卷板1，可使组装在机架15上的支撑滑辊16和组装输送链3上的永磁定位夹紧器2所在的同一水平面的上方，设置与输送链3运行方向相垂直的水平压辊组，每组水平压辊8通过固定在机架15两侧的连接架(图中未示出)上的压板9夹持。通过水平压辊8可使焊前或焊后的冷轧卷板1的定位夹紧更加可靠。

工作过程如下：当经较平后的冷轧卷板1运行到该输送机的左端时，输送链3上的永磁定位夹紧器2上的齿轮11，与固定在机架15上的吸合齿条6啮合，齿轮11带动凸轮轴22旋转到180度，呈非工作的初始位置。此时使永磁定位夹紧器2具有对冷轧卷板1最大的吸持力，在传送中牢牢地吸持冷轧卷板1，通过焊接激光头10对冷轧卷板1的对接缝处实施激光焊接。当输送链3上的永磁定位夹紧器2移动到右测，齿轮11与固定在机架15上的脱离齿条12啮合，齿轮11带动凸轮轴22呈工作状态，永磁体固定座24的外表面逐渐脱离导磁体21的内表面，此时永磁体25的磁力从具有最大吸持力减至吸持力为零，永磁定位夹紧器2解除吸持焊后的冷轧卷板1，冷轧卷板1平稳地脱离输送链3。永磁定位夹紧器2继续运行，将完成下一个循环过程。

Claims (3)

1、一种履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机，包括机架和组装其上的电机及其驱动的由主、从动链轮带动的两条输送链，其特征在于：所述机架上方沿输送链运行方向的两侧分别通过支架组装相互平行排列的支撑滑辊，所述每条输送链上分别组装有永磁定位夹紧器，并使各支撑滑辊所在的上平面与各夹紧器的导磁体上表面所在的平面在同一水平面，控制夹紧器动作的齿轮与固定在机架上的吸合齿条相啮合，夹紧器吸持钢板，齿轮与固定在机架上的脱离齿条相啮合，夹紧器解除吸持钢板。

2、根据权利要求1所述的履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机，其特征在于：所述组装在机架上的支撑滑辊和组装输送链上的定位夹紧器所在的同一水平面的上方，设置有与输送链运行方向相垂直的水平压辊组，每组水平压辊通过固定在机架两侧的升降架上的压板夹持。

3、根据权利要求1所述的履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机，其特征在于：所述永磁定位夹紧器的永磁体利用外周的隔磁挡板和底部托板与永磁体固定座结合成整体，以复位弹簧支撑在连接座的槽体内，并使永磁体固定座的外表面压紧在固定于连接座上的导磁体的内表面，同时使永磁体固定座两侧的台肩分别靠在各自的凸轮轴轴面上，各凸轮轴两端的轴颈分别支撑在连接座与导磁体之结合面处的轴孔内，控制夹紧器动作的齿轮固定在凸轮轴的轴端，脱离齿条与齿轮啮合，齿轮转动带动凸轮轴上的偏心轴面压动永磁体固定座两侧的台肩，使永磁体固定座的外表面脱离导磁体的内表面，夹紧器解除吸持钢板，吸合齿条与齿轮啮合，齿轮转动带动凸轮轴上的偏心轴面恢复初始位置，使永磁体固定座的外表面复位，夹紧器吸持钢板。

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