CN203371168U - 一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组 - Google Patents

Abstract

一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组，一工位焊接系统、二工位焊接系统、三工位焊接系统串行安装在焊接工作台上，一工位焊接系统前设为阴极梁上料机械手，二工位焊接系统前设为二工位翻转机械手，三工位焊接系统前设为阴极板上下料机械手；移料机械手与三个工位焊接系统并行安装在焊接工作台上；操作台位于二工位焊接系统前方；气控柜、电气控制柜位于焊接工作台的左侧，液压泵站、主轴冷却柜位于焊接工作台的后侧；其中：（a）一工位焊接系统包括焊接主机A和一工位夹具；（b）二工位焊接系统包括焊接主机B和二工位夹具；（c）三工位焊接系统包括焊接主机C和三工位夹具。

Description

一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组

技术领域

本新型涉及大面积阴极板搅拌摩擦焊接机组成套设备技术。

背景技术

阴极板焊接目前常采用人工氩弧焊工艺。该工艺利用惰性气体氩气隔绝空气，氩弧焊接过程存在焊接弧光、辐射、烟气等职业危害因素。且人工焊接效率低下、劳动强度大以及产品焊透性差等问题，严重制约大面积阴极板的批量化、规模化、高质量生产。

发明内容

本实用新型以搅拌摩擦焊作为阳极板焊接工艺，设计出成套设备机组实现阴极板的批量化、规模化、自动化焊接。该机组可以自动上料（阴极梁、铝板、导电头）、自动定位、自动夹持、自动焊接、自动下料，完成全套焊接工艺。解决现有焊接方式存在的上述问题。

本实用新型主要实现对导电头、阴极梁以及铝板的自动焊接。整个焊接过程分为三个工位：一工位完成导电头与阴极梁第一面（正面）的焊接，二工位完成导电头与阴极梁第二面（反面）的焊接，三工位完成阴极梁与铝板的焊接。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组，本实用新型特征在于：一工位焊接系统、二工位焊接系统、三工位焊接系统串行安装在焊接工作台上，一工位焊接系统前设为阴极梁上料机械手，二工位焊接系统前设为二工位翻转机械手，三工位焊接系统前设为阴极板上下料机械手；移料机械手与三个工位焊接系统并行安装在焊接工作台上；操作台位于二工位焊接系统前方；气控柜、电气控制柜位于焊接工作台的左侧，液压泵站、主轴冷却柜位于焊接工作台的后侧；

其中：（a）一工位焊接系统包括焊接主机A和一工位夹具；

（b）二工位焊接系统包括焊接主机B和二工位夹具；

（c）三工位焊接系统包括焊接主机C和三工位夹具。  

本实用新型的优点及积极效果为:

（1）高效：本新型为成套设备，具备较高的自动化水平，当人工将物料（阴极梁、铝板、导电头）码放到指定料仓后，机组可实现自动上料、自动定位、自动夹持、自动焊接、自动移送送、自动下料等功能，生产效率达5min/块，可实现大面积阴极板焊接工艺的流水线、批量化、规模化生产。

（2）环保：本实用新型焊接工艺具有无弧光、无飞溅、无夹渣、无烟气、无填丝、无需开坡口、无需焊接保护气等特点，整个过程环保清洁，对于提高职业卫生水平具有显著优势。

（3）高质量：该工艺焊透性好、焊缝强度高、导电率好，焊缝表面光滑平整，可提高焊缝耐受锌电解液的抗腐蚀能力，应用于锌电解冶炼工业，可显著提高大面积阴极板的使用寿命，显著提高电解节能降耗水平，降低生产成本。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释。

附图说明

图1为一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组结构图。

图中：1、一工位焊接系统；1-1、焊接主机A；2、二工位焊接系统；2-1、焊接主机B；3、二工位焊接系统；3-1、焊接主机C；4、一工位夹具；5、二工位夹具；6、二工位翻转机械手；7、移料机械手；8、阴极梁料仓；9、阴极梁上料机械手；10、操作台；11、阴极铝板料仓；12、三工位夹具；13、阴极板上下料机械手；14、气控柜；15、电气控制柜；16、液压泵站；17、主轴冷却柜；18、焊接工作台；A、操作人员；B、阴极板成品。

具体实施方式

一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组，本实用新型特征在于：一工位焊接系统1、二工位焊接系统2、三工位焊接系统3串行安装在焊接工作台18上，一工位焊接系统1前设为阴极梁上料机械手9，二工位焊接系统2前设为二工位翻转机械手6，三工位焊接系统3前设为阴极板上下料机械手13；移料机械手7与三个工位焊接系统并行安装在焊接工作台18上；操作台10位于二工位焊接系统前方；气控柜14、电气控制柜15位于焊接工作台18的左侧，液压泵站16、主轴冷却柜17位于焊接工作台18的后侧；

其中：A、一工位焊接系统1包括焊接主机A1-1和一工位夹具4；

B、二工位焊接系统2包括焊接主机B2-1和二工位夹具5；

C、三工位焊接系统3包括焊接主机C3-1和三工位夹具12。  

焊接主机A 1-1、焊接主机B 2-1、焊接主机C 3-1分别实现阴极梁与导电头、阴极梁与铝板的焊接工艺；夹具4、5、12实现待焊零件的定位与夹持；阴极梁上料机械手9实现阴极梁的自动上料；阴极板上下料机械手13实现铝板的上料及阴极板成品的下料；移料机械手7实现待焊阴极梁在三个工位间的移动送料；气控柜14实现了整套机组中定位夹具的动力驱动。操作台10实现整套机组的操作及控制。

具体动作构成及特征如下：

A、自动焊接：焊接系统包括焊接系统1、2、3。其中，一工位焊接系统1完成阴极梁与导电头第一面的焊接，二工位焊接系统2完成阴极梁、导电头第二面的焊接，三工位焊接系统3完成阴极梁与铝板的焊接。

焊接过程类似数控铣床工作过程，采用G代码自动编程控制。

B、自动上料机械手：上料机械手包括阴极梁上料机械手9和阴极板上下料机械手13。实现阴极梁、铝板、阴极板成品的自动上料及下料。

阴极板上下料机械手13动作让下：下行、抓料、上升、旋转、放料、回零位。其中，钢绳、滑轮机构实现机械手的上下，伺服机构实现机械手的旋转，真空泵及真空吸盘实现铝板的抓取，空压风反吹系统与真空吸盘实现抓取动作的释放。

阴极板上下料机械手13可实现阴极铝板的上料与阴极板成品的下料。该机械手可绕Z轴实现0°-180°范围内的旋转，定义如下：成品下料点位为0°，铝板取板上料点位为90°，焊接工位放料调位为180°。阴极梁上料机械手与铝板上料机械手结构原理完全一致。

C、自动翻转机构：阴极梁、导电头焊接厚度基本尺寸均为25mm，需要两次搅拌焊接实现。二工位翻转机械手6将一工位焊接系统1焊接好的阴极梁与导电头在二工位焊接工位进行翻面。二工位焊接系统2焊接另一面。

D、自动移料机构：本功能通过移料机械手7按如下方式实现阴极梁的抓取、翻转、释放、移动。将阴极梁在一工位焊接系统1、二工位焊接系统2、三工位焊接系统3间进行移动。

E、自动控制系统：该系统包括操作台10和电气控制柜15。

本新型为避免误操作造成设备损坏，根据设备运行时二工位翻转机械手6、移料机械手7、焊接主机A 1-1、焊接主机B 2-1、焊接主机C 3-1及夹具4、5、12之间空间干涉关系和动作逻辑，设置自锁、联锁等保护装置，能有效避免碰撞。

本新型控制系统设置了联动工作模式和单动工作模式。联动工作模式为自动化工作模式，设备可自动实现自动化生产。单动模式为检修调试模式和物料异常故障处理模式，方便检修调试和物料异常及时处理。

Claims (1)

1.一种大面积锌电解阴极板搅拌摩擦焊接机组，其特征在于：将一工位焊接系统（1）、二工位焊接系统（2）、三工位焊接系统（3）串行安装在焊接工作台（18）上；一工位焊接系统（1）前设为阴极梁上料机械手（9），二工位焊接系统（2）前设为二工位翻转机械手（6），三工位焊接系统（3）前设为阴极板上下料机械手（13）；移料机械手（7）与三个工位焊接系统并行安装在焊接工作台（18）上；操作台（10）位于二工位焊接系统前方；气控柜（14）、电气控制柜（15）位于焊接工作台（18）的左侧，液压泵站（16）、主轴冷却柜（17）位于焊接工作台（18）的后侧；

其中：（a）一工位焊接系统（1）包括焊接主机A（1-1）和一工位夹具（4）；

（b）二工位焊接系统（2）包括焊接主机B（2-1）和二工位夹具（5）；

（c）三工位焊接系统（3）包括焊接主机C（3-1）和三工位夹具（12）。

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