CN219379599U - 在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置及其焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及洗煤机提升斗制造领域，具体涉及在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置及焊接设备，变位装置包括机床、变位机构及夹具机构。变位机构包括第一变位轴、第二变位轴、固定底座和活动底座。固定底座固定在机床一端，活动底座滑动安装另一端。第一变位轴和第二变位轴分别转动连接在固定底座和活动底座上，二者同轴并能同步旋转。夹具机构包括夹板和多个定位销，两块夹板分别固定在两根变位轴上，夹板上开设有多个安装孔。根据提升斗端部封板开设的定位孔的排布方式，从夹板上的若干个安装孔中选取多个预留的安装孔。定位销可拆卸式连接预留的安装孔内，并用于插接在提升斗封板上的定位孔内，以夹持提升斗并实现翻转变位，提高制造效率。

Description

在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置及其焊接设备

技术领域

本实用新型涉及洗煤机提升斗的制造技术领域，特别是涉及一种在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，还涉及应用该变位装置的焊接设备。

背景技术

洗煤机分为跳汰、浮选、重介质选煤、洗选等，通常所说的洗煤机指跳汰机，利用密度不同的原理，对煤层进行分层，排出矸石及杂质，回收符合要求的精煤。洗煤机的提升斗用于输送煤料，在提升斗的加工制造过程中，需要对其半成品工件进行重复焊接。

在焊接过程中，需要对其夹紧定位。由于洗煤机提升斗的体积较大，目前常用夹紧定位方式是人工手动夹紧，且工件放置在地面或平台上不能翻转，而提升斗的四周均需要焊接，因此每次翻转都需要重复进行装卸，不仅耗费人力，而且降低了提升斗的加工制造效率。

另外，提升斗工件在焊接过程中的应力大，焊接会使提升斗工件产生形变。传统夹紧定位属于刚性定位，若形变较大则夹具难以适应，从而不利于夹持效果。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中洗煤机的提升斗在焊接过程中存在翻转不便，从而降低提升斗加工制造效率的技术问题，本实用新型提供在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置及其焊接设备。

本实用新型公开一种在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，包括：机床、变位机构以及夹具机构。

定义机床的长、宽、高方向分别为X、Y、Z轴。

变位机构包括第一变位轴、第二变位轴、固定底座和活动底座。固定底座固定安装在机床沿长度方向的一端，活动底座滑动式安装在机床的另一端，且滑动方向平行于X轴。第一变位轴和第二变位轴分别转动连接在固定底座和活动底座上，两根变位轴同轴设置且平行于X轴，并能绕轴线同步旋转。

夹具机构包括夹板和多个定位销。夹板设有两块，分别固定连接在第一变位轴和第二变位轴的相对端部，且夹板所在的平面平行于Y-Z平面。每块夹板上开设有多个安装孔，且两块夹板上的安装孔孔位在Y-Z平面上的投影重合。其中，根据提升斗端部封板开设的定位孔的排布方式，从每块夹板上的若干个安装孔中选取多个预留的安装孔。多个定位销分别可拆卸式连接在多个预留的安装孔内。两块夹板装配的定位销分别用于插接在提升斗两端封板上相应的定位孔内，以此对两块夹板之间的提升斗进行夹持，并跟随变位机构的两根变位轴的同步旋转实现对提升斗的翻转变位。

作为上述方案的进一步改进，变位装置还包括：辅助升降机构。

辅助升降机构包括载台和升降底座。升降底座滑动式安装在机床上，且滑动方向平行于X轴。升降底座位于固定底座和活动底座之间，且升降底座顶部具有可沿Z轴升降的支撑点。载台固定连接在支撑点上，且载台的上表面用于放置提升斗。

作为上述方案的进一步改进，机床上设置有沿X轴方向延伸的轨道，活动底座和升降底座均滑动安装在轨道上。轨道的一侧固定连接有齿条，齿条的延伸方向以及长度均与轨道相匹配。

其中，活动底座和升降底座上均安装有驱动组件。驱动组件包括驱动电机和驱动齿轮。驱动电机的输出轴和驱动齿轮同轴固定连接，且驱动齿轮与齿条啮合。

作为上述方案的进一步改进，夹具机构还包括限位组件。限位组件设置有两组，分别与两块夹板相对应。每组限位组件包括安装板和至少两个限位爪板。安装板固定连接在相应夹板的夹持侧。限位爪板可拆卸式固定连接在安装板上，且各个限位爪板之间形成平行于Y-Z平面的限位区域。

作为上述方案的进一步改进，限位爪板呈“L”型，其包括延伸部和折弯部。延伸部的一端与安装板可拆卸式固定连接，另一端与折弯部一体式固定连接。其中，延伸部沿X轴的延伸长度不小于提升斗的封板的厚度，且延伸部具有能与封板的侧沿相贴合的侧壁。

作为上述方案的进一步改进，定义固定连接在第一变位轴和第二变位轴上的两块夹板分别为第一板和第二板。第二板装配有定位销的定位孔上可拆卸式连接有滑杆，且对应的定位销滑动套接在滑杆上。滑杆上套设有弹性件，弹性件的一端与第二板固定连接，另一端与定位销抵接。其中，滑杆的轴向平行于X轴。

作为上述方案的进一步改进，弹性件为弹簧。

作为上述方案的进一步改进，定位孔为腰形孔。位于第一板上的定位销，以及位于第二板上的滑杆均通过螺栓实现与定位孔的可拆卸式连接。

作为上述方案的进一步改进，定位销与定位孔插接的一端为抵接端。定位销的抵接端设置为圆台状，且圆台靠近提升斗的一端为较细端。

本实用新型还公开一种焊接设备，包括：变位装置和机械手。机械手位于变位装置的一侧并用于对变位装置上的洗煤机的提升斗进行焊接。变位装置采用上述任意一项在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置。

与现有技术相比，本实用新型公开的技术方案具有如下有益效果：

1、该变位装置通过两根间距可调且能同步转动的变位轴，并在变位轴上设置夹持结构，能够对提升斗工件进行夹持，且能够带动工件旋转运动，从而在焊接过程中随时能较为方便地翻转提升斗的角度，以适应人工或机器自动焊接，有助于提高提升斗工件的加工制造效率。

在此基础上，该变位装置可根据作业工件的型号尺寸，在夹板上设置若干个安装孔，从中预留特定组合的部分安装孔并装配定位销，以实现对特定型号工件的夹持，从而有效提高了变位装置夹持的通用性。

2、该焊接设备可应用上述变位装置，其有益效果与上述变位装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置的立体结构示意图；

图2为图1中变位机构的主视示意图；

图3为图1中A处局部放大图；

图4为图1中B处局部放大图；

图5为图1中提升斗的局部立体结构示意图；

图6为图1中变位装置在未夹持提升斗时的局部立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例1中第一板的立体结构示意图；

图8为本实用新型实施例1中第二板在装配两处定位销时的立体结构示意图；

图9为图8中定位销、弹性件以及滑杆组合时的立体结构示意图；

图10为本实用新型实施例2中焊接设备的立体结构示意图。

主要元件符号说明

1、机床；11、轨道；12、齿条；2、变位机构；21、第一变位轴；22、第二变位轴；23、固定底座；24、活动底座；3、夹具机构；31、夹板；310、安装孔；32、定位销；33、限位组件；331、安装板；332、限位爪板；3321、延伸部；3322、折弯部；34、滑杆；35、弹性件；4、提升斗；41、封板；410、定位孔；5、辅助升降机构；51、载台；52、升降底座；6、驱动组件；61、驱动电机；62、驱动齿轮；7、机械手。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1至图2，本实施例提供一种在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，包括：机床1、变位机构2以及夹具机构3，还可以包括辅助升降机构5。

定义机床1的长、宽、高方向分别为X、Y、Z轴。机床1上设置有沿X轴方向延伸的轨道11，轨道11的一侧固定连接有齿条12，齿条12的延伸方向以及长度均与轨道11相匹配。

变位机构2包括第一变位轴21、第二变位轴22、固定底座23和活动底座24。固定底座23固定安装在机床1沿长度方向的一端，活动底座24滑动式安装在机床1的另一端，且滑动方向平行于X轴。第一变位轴21和第二变位轴22分别转动连接在固定底座23和活动底座24上，两根变位轴同轴设置且平行于X轴，并能绕轴线同步旋转。具体地，固定底座23和活动底座24内部均可安装减速电机，减速电机的输出轴用于驱动相应的变位轴转动。

请参阅图3至图4，活动底座24可以滑动安装在轨道11上，活动底座24上可以安装有驱动组件6。驱动组件6包括驱动电机61和驱动齿轮62，驱动电机61可固定安装在活动底座24上，驱动电机61的输出轴与驱动齿轮62同轴固定，并且驱动齿轮62与轨道11上的齿条12啮合，通过驱动电机61驱使驱动齿轮62转动，从而使得活动底座24沿轨道11线性移动，带动第二变位轴22向第一变位轴21靠近。

请参阅图5至图8，夹具机构3包括夹板31和多个定位销32，还可以包括限位组件33。

其中，夹板31设有两块，分别固定连接在第一变位轴21和第二变位轴22的相对端部，且夹板31所在的平面平行于Y-Z平面。每块夹板31上开设有多个安装孔310，且两块夹板31上的安装孔310孔位在Y-Z平面上的投影重合，本实施例中，部分安装孔310可以采用腰形孔设计。

根据提升斗4端部封板41开设的定位孔410的排布方式，从每块夹板31上的若干个安装孔310中选取多个预留的安装孔310。多个定位销32分别可拆卸式连接在多个预留的安装孔310内。

需要说明的是，安装孔310的孔位、大小以及数量可以根据制造车间的提升斗4的常见型号而定，例如，不同型号提升斗4的尺寸不同，其端部封板41的大小也不同，封板41上开设的定位孔410的间距、数量存在着差异。本实施例中，变位装置可以针对至少三种不同尺寸型号的提升斗4，夹板31上设有七处安装孔310，在夹持其中一种型号的提升斗4时，七处安装孔310中的一部分组合（可以是两处）并装填定位销32，剩余部分的安装孔310则为闲置状态。

两块夹板31装配的定位销32分别用于插接在提升斗4两端封板41上相应的定位孔410内，以此对两块夹板31之间的提升斗4进行夹持，并跟随变位机构2的两根变位轴的同步旋转实现对提升斗4的翻转变位。

为了进一步提升对提升斗4的夹持稳定性，限位组件33可设置有两组，分别与两块夹板31相对应。每组限位组件33可包括安装板331和两个限位爪板332。安装板331固定连接在相应夹板31的夹持侧。限位爪板332可拆卸式固定连接在安装板331上，且各个限位爪板332之间形成平行于Y-Z平面的限位区域。当然，在其他实施例中，限位抓板332的数量可以设置地更多。

具体地，限位爪板332呈“L”型，其包括延伸部3321和折弯部3322。延伸部3321的一端与安装板331可拆卸式固定连接，另一端与折弯部3322一体式固定连接。其中，延伸部3321沿X轴的延伸长度不小于提升斗4的封板41的厚度，且延伸部3321具有能与封板41的侧沿相贴合的侧壁。

需要说明的是，在两块夹板31靠近并夹持提升斗4，且处于静止状态时，这时可以为每块夹板31加装两个限位爪板332，两个限位爪板332位于提升斗4一端封板41的侧沿处，如同括号“[ ]”的形状一样，将封板41的侧沿“框”住，从而在后续变位轴旋转时，防止提升斗4意外掉落，提升了变位装置的可靠性。

辅助升降机构5包括载台51和升降底座52。升降底座52滑动式安装在机床1上，且滑动方向平行于X轴。升降底座52位于固定底座23和活动底座24之间，且升降底座52顶部具有可沿Z轴升降的支撑点，支撑点可以通过液压缸驱动。载台51固定连接在支撑点上，且载台51的上表面用于放置待焊接或已完成焊接的提升斗4。

其中，升降底座52也可以滑动安装在轨道11上，且升降底座52上也可以安装一组驱动组件6，其结构与活动底座24上的驱动组件6相同，在此不再赘述。在其他实施例中，也可采用各种线性执行器，例如气缸、液压缸、电动推杆等驱动底座，只要能满足活动底座24和升降底座52在轨道11上能够精确、稳定地进行移动即可。至此，载台51可以携带提升斗4沿Z-X平面移动，从而可以将提升斗4一端封板41上的定位孔410与第一变位轴21附近的定位销32对准并实现插接。需要说明的是，可通过人工或机械臂等手段将提升斗4放置在载台51上，且保持提升斗4放置的姿态符合要求，即：位于端面的封板41平行于Y-Z平面，且定位孔410与相应的定位销32位于同一个Z-X平面。

请结合图9，本实施例中，定义固定连接在第一变位轴21和第二变位轴22上的两块夹板31分别为第一板和第二板。第二板装配有定位销32的定位孔410上可拆卸式连接有滑杆34，且对应的定位销32滑动套接在滑杆34上。滑杆34上套设有弹性件35，弹性件35可采用弹簧，弹簧的一端可与第二板固定连接，另一端可与定位销32抵接。其中，滑杆34的轴向平行于X轴。

通过辅助升降机构5的载台51先将提升斗4一端封板41的定位孔410与第一板上的定位销32对准并实现插接。然后活动底座24向固定底座23平移靠近，使得第二板上的定位销32与提升斗4另一端封板41的定位孔410对接，在这个过程中，第二板上的定位销32端部与定位孔410抵接，随着活动底座24移动一段距离后，弹簧受到一定程度的挤压（弹簧此时状态可以被进一步地挤压）。这样以来，在实现对提升斗4夹持的基础上，可以应对提升斗4工件因焊接产生沿轴向（X轴）的轻微形变，当提升斗4沿该方向膨胀时，弹簧可被进一步压缩，当提升斗4沿该方向收缩时，弹簧的弹力使得定位销32端部保持与定位孔410的抵接。同时因为限位爪板332的延伸部3321沿X轴的延伸长度大于封板41的厚度，因此在提升斗4发生上述形变时，限位爪板332的折弯部3322也不会阻挠其产生形变。

另外，位于第一板上的定位销32，以及位于第二板上的滑杆34均通过螺栓实现与定位孔410的可拆卸式连接。由于部分定位孔410为可腰形孔，可以在装卸时对其位置实现微调，以抵消形位误差，使得定位销32与封板41上的定位孔410对准。

在一些实施例中，定位销32与定位孔410插接的一端为抵接端。定位销32的抵接端可以设置为圆台状，且圆台靠近提升斗4的一端为较细端，从而提高定位销32的适应性。

实施例2

请参阅图10，本实施例提供一种焊接设备，包括：变位装置和机械手7。机械手7位于变位装置的一侧并用于对变位装置上的洗煤机的提升斗4进行焊接。变位装置可采用实施例1中的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置。其中，机械手7采用现有多自由度机械臂驱动的焊接机器人，可实现自动焊接，使用时，可配合变位装置对提升斗4进行翻转变位，从而对提升斗4进行全方位焊接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，包括：

机床（1），定义机床（1）的长、宽、高方向分别为X、Y、Z轴；

变位机构（2），其包括第一变位轴（21）、第二变位轴（22）、固定底座（23）和活动底座（24）；固定底座（23）固定安装在机床（1）沿长度方向的一端，活动底座（24）滑动式安装在机床（1）的另一端，且滑动方向平行于X轴；第一变位轴（21）和第二变位轴（22）分别转动连接在固定底座（23）和活动底座（24）上，两根变位轴同轴设置且平行于X轴，并能绕轴线同步旋转；以及

夹具机构（3），其包括夹板（31）和多个定位销（32）；夹板（31）设有两块，分别固定连接在第一变位轴（21）和第二变位轴（22）的相对端部，且夹板（31）所在的平面平行于Y-Z平面；每块夹板（31）上开设有多个安装孔（310），且两块夹板（31）上的安装孔（310）孔位在Y-Z平面上的投影重合；其中，根据提升斗（4）端部封板（41）开设的定位孔（410）的排布方式，从每块夹板（31）上的若干个安装孔（310）中选取多个预留的安装孔（310）；多个定位销（32）分别可拆卸式连接在多个预留的安装孔（310）内；两块夹板（31）装配的定位销（32）分别用于插接在提升斗（4）两端封板（41）上相应的定位孔（410）内，以此对两块夹板（31）之间的提升斗（4）进行夹持，并跟随所述变位机构（2）的两根变位轴的同步旋转实现对提升斗（4）的翻转变位。

2.根据权利要求1所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述变位装置还包括：

辅助升降机构（5），其包括载台（51）和升降底座（52）；升降底座（52）滑动式安装在机床（1）上，且滑动方向平行于X轴；升降底座（52）位于固定底座（23）和活动底座（24）之间，且升降底座（52）顶部具有可沿Z轴升降的支撑点；载台（51）固定连接在所述支撑点上，且载台（51）的上表面用于放置提升斗（4）。

3.根据权利要求2所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述机床（1）上设置有沿X轴方向延伸的轨道（11），所述活动底座（24）和所述升降底座（52）均滑动安装在轨道（11）上；轨道（11）的一侧固定连接有齿条（12），齿条（12）的延伸方向以及长度均与轨道（11）相匹配；

其中，所述活动底座（24）和所述升降底座（52）上均安装有驱动组件（6）；驱动组件（6）包括驱动电机（61）和驱动齿轮（62）；所述驱动电机（61）的输出轴和驱动齿轮（62）同轴固定连接，且所述驱动齿轮（62）与齿条（12）啮合。

4.根据权利要求1所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述夹具机构（3）还包括限位组件（33）；限位组件（33）设置有两组，分别与两块夹板（31）相对应；每组限位组件（33）包括安装板（331）和至少两个限位爪板（332）；安装板（331）固定连接在相应夹板（31）的夹持侧；限位爪板（332）可拆卸式固定连接在安装板（331）上，且各个限位爪板（332）之间形成平行于Y-Z平面的限位区域。

5.根据权利要求4所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述限位爪板（332）呈“L”型，其包括延伸部（3321）和折弯部（3322）；延伸部（3321）的一端与安装板（331）可拆卸式固定连接，另一端与折弯部（3322）一体式固定连接；其中，延伸部（3321）沿X轴的延伸长度不小于提升斗（4）的封板（41）的厚度，且延伸部（3321）具有能与封板（41）的侧沿相贴合的侧壁。

6.根据权利要求1所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，定义固定连接在第一变位轴（21）和第二变位轴（22）上的两块夹板（31）分别为第一板和第二板；所述第二板装配有定位销（32）的定位孔（410）上可拆卸式连接有滑杆（34），且对应的定位销（32）滑动套接在滑杆（34）上；滑杆（34）上套设有弹性件（35），弹性件（35）的一端与所述第二板固定连接，另一端与定位销（32）抵接；其中，滑杆（34）的轴向平行于X轴。

7.根据权利要求6所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述弹性件（35）为弹簧。

8.根据权利要求6所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，所述定位孔（410）为腰形孔；位于所述第一板上的定位销（32），以及位于所述第二板上的滑杆（34）均通过螺栓实现与定位孔（410）的可拆卸式连接。

9.根据权利要求1所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置，其特征在于，定位销（32）与定位孔（410）插接的一端为抵接端；定位销（32）的抵接端设置为圆台状，且所述圆台靠近提升斗（4）的一端为较细端。

10.一种焊接设备，其特征在于，包括：变位装置和机械手（7）；所述机械手（7）位于所述变位装置的一侧并用于对所述变位装置上的洗煤机的提升斗（4）进行焊接；所述变位装置采用如权利要求1至9中任意一项所述的在焊接洗煤机提升斗过程中的变位装置。