CN116748765A - 一种轧辊堆焊焊机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧辊堆焊焊机，包括：焊接岛、夹座组件和多向驱动滚轮，焊接岛的一侧设有伺服机械臂，焊接岛的数量为两组，夹座组件的数量为四个且两两一组相对布置于焊接岛的表面，夹座组件包括滑座、偏转夹座、第一驱动电机和第二驱动电机，偏转夹座转动安装于滑座的表面，偏转夹座的一端转动安装有夹导轮。本发明中，通过设置轧辊传动运动结构，利用偏转夹座进行待修复轧辊的托持工作，在焊接岛表面通过夹座组件的滑动运动进行轧辊靠近和远离伺服机械臂，利用多向驱动滚轮的双向驱动实现轧辊横向平移和轴向偏转运动，进而利用轧辊的多向运动配合伺服机械臂实现表面堆焊焊接的连续性，避免堆焊中断导致修复效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及堆焊焊机技术领域，具体为一种轧辊堆焊焊机。
背景技术
钢板生产通常采用轧辊轧制，轧辊将圆柱形钢坯或矩形钢坯轧制成薄钢板，随着轧辊使用时间的推移，轧辊表面会有较大磨损，最后无法保证生产质量，更换轧辊的成本太高，为了节约成本，通常将磨损的轧辊拆下进行堆焊修复。堆焊是在工件的表面或边缘进行熔敷一层耐磨、耐蚀、耐热等性能金属层的焊接工艺，堆焊对提高零件的使用寿命，合理使用材料，提高产品性能，降低成本有显著的经济效益。堆焊作为焊接领域的一个重要分支，该焊接工艺即为通过适当焊接技术将填充金属熔覆在金属材料表面或零件表面，获得特定表面性能和表面尺寸，达到延长设备或零件服役寿命的目的，由于堆焊操作时间长温度高、作业环境差，现目前堆焊作业主要通过机械臂进行自动化作业。
现目前自动堆焊主要通过机械臂的多轴驱动并在工件表面进行三维空间移动，带动焊头进行焊面的移动，适用于各种平面纵向面的自动化修复加工，而在轧辊等曲面表面，伺服机械臂虽能根据曲面结构进行一定移动堆焊，但操作中轧辊环面背离焊头的一面难以加工，需要进行轧辊的转动翻面，并根据轧辊的转动量进行再次校对，导致堆焊焊隙连接不连贯，严重影响堆焊修复质量，存在一定缺陷。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种轧辊堆焊焊机，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种轧辊堆焊焊机，包括：焊接岛、夹座组件和多向驱动滚轮，所述焊接岛的一侧设有伺服机械臂，所述焊接岛的数量为两组，所述夹座组件的数量为四个且两两一组相对布置于焊接岛的表面，所述夹座组件包括滑座、偏转夹座、第一驱动电机和第二驱动电机，所述偏转夹座转动安装于滑座的表面，所述偏转夹座的一端转动安装有夹导轮，所述多向驱动滚轮转动安装于偏转夹座表面；
所述多向驱动滚轮包括轮毂、涡杆轴芯以及若干分导轮，所述轮毂的表面设有若干用于安装分导轮的销座，所述轮毂的一侧设有法兰接头，所述涡杆轴芯转动套接于法兰接头的内侧，所述分导轮的表面开设有与涡杆轴芯相互啮合的传动齿槽，所述第一驱动电机用于驱动轮毂在偏转夹座表面自转运动，所述第二驱动电机用于驱动涡杆轴芯在轮毂的内侧自转运动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊接岛为滑轨结构，所述焊接岛的内侧设有与夹座组件底面相连接的电动推杆，所述夹座组件滑动安装于焊接岛的表面。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伺服机械臂为三轴机械臂结构，所述伺服机械臂的输入端电性连接有伺服控制器，所述伺服控制器为PLC控制器或单片机结构，所述伺服控制器的输出端与焊接岛和第一驱动电机、第二驱动电机的输入端电性连接。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述偏转夹座与滑座的连接处设有扭转弹簧且扭转弹簧的弹力势能释放方向对向夹导轮的一侧。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：两个所述焊接岛相互平行布置，且两个焊接岛表面滑座一一对应布置，所述第一驱动电机和第二驱动电机的输出端分别固定连接有外套轴和内芯轴，所述外套轴的两端转动安装于轮毂表面且与两个法兰接头固定连接。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外套轴转动套接于内芯轴的外侧，所述内芯轴的两端与两个所述焊接岛表面涡杆轴芯固定连接，所述第一驱动电机固定于滑座表面，所述第二驱动电机固定安装于偏转夹座的表面。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分导轮的数量为八个并均分为两组，每组分导轮呈圆周方向布置于轮毂的外周，两组分导轮呈相互交错布置于轮毂的两侧，所述分导轮呈纺锤体结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹导轮的外侧转动安装有保持套，所述保持套的表面转动安装有若干辊珠，所述辊珠呈斜向布置与辊珠呈纺锤体状。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过设置轧辊传动运动结构，利用偏转夹座进行待修复轧辊的托持工作，在焊接岛表面通过夹座组件的滑动运动进行轧辊靠近和远离伺服机械臂，利用多向驱动滚轮的双向驱动实现轧辊横向平移和轴向偏转运动，进而利用轧辊的多向运动配合伺服机械臂实现表面堆焊焊接的连续性，避免堆焊中断导致修复效果差的问题。
2.本发明中，通过设置偏转夹座的弹性偏转结构，利用偏转夹座在滑座表面的弹性偏转对轧辊底面进行托持，且偏转夹座弹性偏转后，夹导轮对轧辊表面抵接，提高轧辊稳定性保证堆焊质量。
3.本发明中，通过设置新型多向驱动滚轮结构，利用第一驱动电机和第二驱动电机分别驱动轮毂轴向运动和表面若干分导轮横向驱动，与轧辊表面贴合实现轧辊的转动翻面以及轧辊相对于伺服机械臂的横向运动，结构简单，操作灵活。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的夹座组件连接结构示意图；
图3为本发明一个实施例的夹座组件结构示意图；
图4为本发明一个实施例的多向驱动滚轮结构示意图；
图5为本发明一个实施例的多向驱动滚轮分解结构示意图；
图6为本发明一个实施例的夹导轮结构示意图。
附图标记：
100、焊接岛；110、伺服机械臂；
200、夹座组件；210、滑座；220、偏转夹座；230、第一驱动电机；240、第二驱动电机；231、外套轴；241、内芯轴；
300、多向驱动滚轮；310、轮毂；320、分导轮；330、涡杆轴芯；311、法兰接头；312、销座；321、传动齿槽；
400、夹导轮；410、保持套；420、辊珠。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种轧辊堆焊焊机。
结合图1-6所示，本发明提供的一种轧辊堆焊焊机，包括：焊接岛100、夹座组件200和多向驱动滚轮300，焊接岛100的一侧设有伺服机械臂110，焊接岛100的数量为两组，夹座组件200的数量为四个且两两一组相对布置于焊接岛100的表面，夹座组件200包括滑座210、偏转夹座220、第一驱动电机230和第二驱动电机240，偏转夹座220转动安装于滑座210的表面，偏转夹座220的一端转动安装有夹导轮400，多向驱动滚轮300转动安装于偏转夹座220表面；
多向驱动滚轮300包括轮毂310、涡杆轴芯330以及若干分导轮320，轮毂310的表面设有若干用于安装分导轮320的销座312，轮毂310的一侧设有法兰接头311，涡杆轴芯330转动套接于法兰接头311的内侧，分导轮320的表面开设有与涡杆轴芯330相互啮合的传动齿槽321，第一驱动电机230用于驱动轮毂310在偏转夹座220表面自转运动，第二驱动电机240用于驱动涡杆轴芯330在轮毂310的内侧自转运动。
在该实施例中，焊接岛100为滑轨结构，焊接岛100的内侧设有与夹座组件200底面相连接的电动推杆，夹座组件200滑动安装于焊接岛100的表面。
具体的，利用焊接岛100内部推杆结构进行夹座组件200的滑动驱动，通过两个夹座组件200的相对滑动实现夹座组件200之间的间距调节适配不同规格辊体托持，并利用两个夹座组件200的同步运动实现辊体的在焊接岛100表面的滑动运动，靠近和远离伺服机械臂110。
在该实施例中，伺服机械臂110为三轴机械臂结构，伺服机械臂110的输入端电性连接有伺服控制器，伺服控制器为PLC控制器或单片机结构，伺服控制器的输出端与焊接岛100和第一驱动电机230、第二驱动电机240的输入端电性连接。
具体的，利用控制器进行编程输入控制焊接岛100、伺服机械臂110、第一驱动电机230和第二驱动电机240实现整个堆焊过程中的自动化。
在该实施例中，偏转夹座220与滑座210的连接处设有扭转弹簧且扭转弹簧的弹力势能释放方向对向夹导轮400的一侧。
具体的，在轧辊放置于偏转夹座220表面时使偏转夹座220在滑座210表面弹性偏转，并利用偏转夹座220对轧辊底面进行托持,夹导轮400对轧辊表面进行夹持抵接。
在该实施例中，两个焊接岛100相互平行布置，且两个焊接岛100表面滑座210一一对应布置，第一驱动电机230和第二驱动电机240的输出端分别固定连接有外套轴231和内芯轴241，外套轴231的两端转动安装于轮毂310表面且与两个法兰接头311固定连接。
进一步的，外套轴231转动套接于内芯轴241的外侧，内芯轴241的两端与两个焊接岛100表面涡杆轴芯330固定连接，第一驱动电机230固定于滑座210表面，第二驱动电机240固定安装于偏转夹座220的表面。
具体的，利用第一驱动电机230和第二驱动电机240分别驱动轮毂310轴向运动和表面若干分导轮320横向驱动，与轧辊表面贴合实现轧辊的转动翻面以及轧辊相对于伺服机械臂110的横向运动。
在该实施例中，分导轮320的数量为八个并均分为两组，每组分导轮320呈圆周方向布置于轮毂310的外周，两组分导轮320呈相互交错布置于轮毂310的两侧，分导轮320呈纺锤体结构。
具体的，利用多个分导轮320交错布置于轮毂310表面，使轧辊与多向驱动滚轮300表面接触时由分导轮320进行轧辊支撑抵接。
在该实施例中，夹导轮400的外侧转动安装有保持套410，保持套410的表面转动安装有若干辊珠420，辊珠420呈斜向布置与辊珠420呈纺锤体状。
具体的，利用夹导轮400、保持套410以及辊珠420的自由转动滚动，降低轧辊转动中的摩擦量，且对轧辊表面紧密抵接，提高圆辊滚动的稳定性。
本发明的工作原理及使用流程：
在轧辊堆焊操作中，利用焊接岛100驱动表面夹座组件200进行滑动调节两个相对布置的夹座组件200进行相对远离和靠近运动，使夹座组件200之间间距小于轧辊直径且大于轧辊半径，将轧辊放置于相对布置的夹座组件200表面，轧辊自重导致偏转夹座220在滑座210表面弹性偏转，从而使夹导轮400与轧辊表面抵接，轧辊与多向驱动滚轮300表面进行抵接支撑；
在堆焊操作中由控制端自动控制伺服机械臂110带动焊头在轧辊表面进行运动堆焊，利用偏转夹座220进行待修复轧辊的托持工作，在焊接岛100表面通过同步驱动两个相对布置的夹座组件200的滑动运动进行轧辊靠近和远离伺服机械臂110，利用第一驱动电机230和第二驱动电机240分别驱动轮毂310轴向运动和表面若干分导轮320横向驱动，与轧辊表面贴合实现轧辊的转动翻面以及轧辊相对于伺服机械臂110的横向运动，利用多向驱动滚轮300的双向驱动实现轧辊横向平移和轴向偏转运动，进而利用轧辊的多向运动配合伺服机械臂110实现表面堆焊焊接的连续性，避免堆焊中断导致修复效果差的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，包括：焊接岛（100）、夹座组件（200）和多向驱动滚轮（300），所述焊接岛（100）的一侧设有伺服机械臂（110），所述焊接岛（100）的数量为两组，所述夹座组件（200）的数量为四个且两两一组相对布置于焊接岛（100）的表面，所述夹座组件（200）包括滑座（210）、偏转夹座（220）、第一驱动电机（230）和第二驱动电机（240），所述偏转夹座（220）转动安装于滑座（210）的表面，所述偏转夹座（220）的一端转动安装有夹导轮（400），所述多向驱动滚轮（300）转动安装于偏转夹座（220）表面；
所述多向驱动滚轮（300）包括轮毂（310）、涡杆轴芯（330）以及若干分导轮（320），所述轮毂（310）的表面设有若干用于安装分导轮（320）的销座（312），所述轮毂（310）的一侧设有法兰接头（311），所述涡杆轴芯（330）转动套接于法兰接头（311）的内侧，所述分导轮（320）的表面开设有与涡杆轴芯（330）相互啮合的传动齿槽（321），所述第一驱动电机（230）用于驱动轮毂（310）在偏转夹座（220）表面自转运动，所述第二驱动电机（240）用于驱动涡杆轴芯（330）在轮毂（310）的内侧自转运动。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述焊接岛（100）为滑轨结构，所述焊接岛（100）的内侧设有与夹座组件（200）底面相连接的电动推杆，所述夹座组件（200）滑动安装于焊接岛（100）的表面。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述伺服机械臂（110）为三轴机械臂结构，所述伺服机械臂（110）的输入端电性连接有伺服控制器，所述伺服控制器为PLC控制器或单片机结构，所述伺服控制器的输出端与焊接岛（100）和第一驱动电机（230）、第二驱动电机（240）的输入端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述偏转夹座（220）与滑座（210）的连接处设有扭转弹簧且扭转弹簧的弹力势能释放方向对向夹导轮（400）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，两个所述焊接岛（100）相互平行布置，且两个焊接岛（100）表面滑座（210）一一对应布置，所述第一驱动电机（230）和第二驱动电机（240）的输出端分别固定连接有外套轴（231）和内芯轴（241），所述外套轴（231）的两端转动安装于轮毂（310）表面且与两个法兰接头（311）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述外套轴（231）转动套接于内芯轴（241）的外侧，所述内芯轴（241）的两端与两个所述焊接岛（100）表面涡杆轴芯（330）固定连接，所述第一驱动电机（230）固定于滑座（210）表面，所述第二驱动电机（240）固定安装于偏转夹座（220）的表面。
7.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述分导轮（320）的数量为八个并均分为两组，每组分导轮（320）呈圆周方向布置于轮毂（310）的外周，两组分导轮（320）呈相互交错布置于轮毂（310）的两侧，所述分导轮（320）呈纺锤体结构。
8.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊焊机，其特征在于，所述夹导轮（400）的外侧转动安装有保持套（410），所述保持套（410）的表面转动安装有若干辊珠（420），所述辊珠（420）呈斜向布置与辊珠（420）呈纺锤体状。
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