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

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黄云东
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朱贞平
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胡如忠
王卫兵
李明亮
陈鹏
李启龙
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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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CN108723657A (zh) * 2018-07-16 2018-11-02 张小泉股份有限公司 全自动剪刀片双面对焊机
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