CN219234235U

CN219234235U - 一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机

Info

Publication number: CN219234235U
Application number: CN202320630701.8U
Authority: CN
Inventors: 钟富才; 王立东
Original assignee: Hebei Zhonghang High Energy Technology Co ltd
Current assignee: Hebei Zhonghang High Energy Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-28
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2033-03-28

Abstract

底座、立柱、箱体和花盘，立柱设置在底座的上方一侧；箱体设置在底座上方另一侧，箱体通过的升降装置分别与底座和立柱连接，升降装置用于驱动箱体沿纵向轴线上下移动；花盘通过旋转驱动装置与箱体连接，旋转驱动装置用于驱动花盘旋转；底座的一侧还设有驱动箱体围绕横向轴线翻转的翻转驱动装置。本实用新型采用上述结构的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，解决了现有技术中工件固定装置不能升降的问题，可焊接直线对接焊缝、端面和径向环焊缝、平面和空间曲线焊缝多种结构接头。

Description

一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机

技术领域

本实用新型涉及电子束焊接设备技术领域，特别是涉及一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机。

背景技术

电子束焊接技术可以焊接难熔合金和难焊材料，且焊接深度大、焊缝性能好、焊接变形小、焊接精度高，因此在核能、航空、航天、汽车、压力容器及工具制造等工业中得到广泛应用。在电子束焊接过程中，变位机有效提高了焊接的自动化程度，提高焊接的生产效率。而现有技术中的变位机，例如中国实用新型专利CN201820575998.1一种电子束焊接用可翻转的转台装置，其只能绕轴线旋转和翻转，工件固定装置不能升降，只能在一个高度使用，无法进行空间曲线焊接和变厚度焊接，对焊接工艺及工件有着非常大的局限性，并且翻转没有角度显示，不便于对翻转程度进行控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，解决了现有技术中工件固定装置不能升降的问题，可焊接直线对接焊缝、端面和径向环焊缝、平面和空间曲线焊缝多种结构接头。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，包括底座、立柱、箱体和花盘，立柱设置在底座的上方一侧；

箱体设置在底座上方另一侧，箱体通过的升降装置分别与底座和立柱连接，升降装置用于驱动箱体沿纵向轴线上下移动；

花盘通过旋转驱动装置与箱体连接，旋转驱动装置用于驱动花盘旋转；

底座的一侧还设有驱动箱体围绕横向轴线翻转的翻转驱动装置。

优选的，升降装置包括动力驱动机构和限位机构，动力驱动机构包括升降电机、换向器、传动轴、螺旋升降机、滚珠丝杠、丝杠螺母和升降支撑板，升降电机固定连接在底座的上侧中部，升降电机的输出轴与换向器连接，换向器的两侧均通过传动轴与螺旋升降机连接，螺旋升降机的上侧连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠上套设有丝杠螺母，丝杠螺母的上侧固定连接有螺母座，螺母座与升降支撑板的下侧固定连接，升降支撑板的上侧与箱体两侧的转动轴转动连接。

优选的，限位机构包括线性滑轨、滑块、升降移动板和风琴式护罩，线性滑轨固定连接在立柱的前侧，滑块与线性滑轨滑动连接，两个滑块之间通过升降移动板连接，滑块远离线性滑轨的一侧与螺母座固定连接，线性滑轨的上侧还套设有风琴式护罩，风琴式护罩的底部与滑块的顶部连接。

优选的，滚珠丝杠的上侧还套设有丝杠保护罩，丝杠保护罩的底部与螺母座的顶部固定连接。

优选的，翻转驱动装置包括翻转电机、翻转减速机、翻转小齿轮和翻转大齿轮，翻转电机、翻转减速机均与升降移动板固定连接，翻转电机的输出轴与翻转减速机连接，翻转减速机的输出轴与翻转小齿轮连接，翻转小齿轮的上侧啮合连接有翻转大齿轮，翻转大齿轮为扇形齿轮，翻转大齿轮的上侧与箱体的一侧外壁固定连接。

优选的，旋转驱动装置包括旋转电机、转角减速机、旋转小齿轮和旋转大齿轮，旋转电机设置在箱体的内部，旋转电机的输出轴与转角减速机连接，转角减速机的输出轴延伸至箱体的外侧与旋转小齿轮连接，旋转小齿轮与旋转大齿轮啮合连接，旋转大齿轮与花盘固定连接，旋转大齿轮靠近箱体的一侧通过YRT转台轴承与箱体中部的圆形凸台连接。

优选的，箱体的一侧设有套设于转轴上并与转轴转动连接的刻度盘，刻度盘与箱体固定连接，升降支撑板的顶部一侧固定连接有与刻度盘相对应的指针。

因此，本实用新型采用上述结构的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，设有升降装置，升降装置带动箱体沿纵轴方向上下移动，与翻转装置和旋转装置相配合，实现了花盘带动工件在一定角度内翻转、围绕其轴线旋转的同时还能够沿其纵轴线进行上下移动，实现变位机的三轴联动，适用于大厚度工件的长焦距的高精度数控电子束焊接加工，可焊接直线对接焊缝、端面和径向环焊缝、平面和空间曲线焊缝多种结构接头。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机沿Z轴升降的示意图；

图2是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机翻转的示意图；

图3是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机升高前的示意图；

图4是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机升高后的示意图；

图5是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机的侧视图；

图6是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机的正视图；

图7是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机箱体内部结构的示意图；

图8是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机的升降装置的示意图；

图9是本实用新型一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机A处的局部放大图。

附图标记：

1、底座；2、立柱；3、箱体；4、花盘；5、升降装置；

6、驱动机构；601、升降电机；602、换向器；603、传动轴；604、螺旋升降机；605、滚珠丝杠；606、丝杠螺母；607、升降支撑板；608、螺母座；609、丝杠保护罩；

7、限位机构；701、线性滑轨；702、滑块；703、升降移动板；704、风琴式护罩；

8、转动轴；

9、旋转驱动装置；901、旋转电机；902、转角减速机；903、旋转小齿轮；904、旋转大齿轮；905、YRT转台轴承；

10、翻转驱动装置；101、翻转电机；102、翻转减速机；103、翻转小齿轮；104、翻转大齿轮；

11、刻度盘；12、指针。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

请参阅图1至图9，如图所示，本实用新型提供了一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，包括底座1、立柱2、箱体3和花盘4，立柱2设置在底座1的上方一侧。箱体3设置在底座1上方另一侧，箱体3通过的升降装置5分别与底座1和立柱2连接，升降装置5用于驱动箱体3沿纵向轴线上下移动，实现对箱体3的高度调节，便于调节待焊接工件的高度位置。

升降装置5包括动力驱动机构6和限位机构7，动力驱动机构6包括升降电机601、换向器602、传动轴603、螺旋升降机604、滚珠丝杠605、丝杠螺母606和升降支撑板607，升降电机601固定连接在底座1的上侧中部，升降电机601的输出轴与换向器602连接。换向器602的两侧均通过传动轴603与螺旋升降机604连接，螺旋升降机604的上侧连接有滚珠丝杠605，滚珠丝杠605上套设有丝杠螺母606，丝杠螺母606与滚珠丝杠605通过螺纹连接。丝杠螺母606的上侧固定连接有螺母座608，螺母座608与升降支撑板607的下侧固定连接，升降支撑板607的上侧与箱体3两侧的转动轴8转动连接。

升降电机601为换向器602提供动力，换向器602通过传动轴603向螺旋升降机604传输动力，螺旋升降机604便带动滚珠丝杠605转动，与滚珠丝杠605通过螺纹连接的丝杠螺母606便在滚珠丝杠605上进行上下移动，丝杠螺母606便通过螺母座608带动升降支撑板607上下移动，使升降支撑板607带动箱体3进行上下移动，从而实现箱体3沿纵轴方向进行升降。

滚珠丝杠605的上侧还套设有丝杠保护罩609，丝杠保护罩609的底部与螺母座608的顶部固定连接。丝杠保护罩609套设在滚珠丝杠605的外侧，对滚珠丝杠605起防护作用，并且丝杠保护罩609跟随着螺母座608进行同步上下移动，减少灰尘在滚珠丝杠605的螺纹缝隙中堆积，避免滚珠丝杠605与丝杠螺母606之间因堆积的灰尘产生卡顿，对箱体3的升降产生影响。

限位机构7包括线性滑轨701、滑块702、升降移动板703和风琴式护罩704，线性滑轨701固定连接在立柱2的前侧，滑块702与线性滑轨701滑动连接，两个滑块702之间通过升降移动板703连接，滑块702远离线性滑轨701的一侧与螺母座608固定连接。螺母座608在丝杠螺母606的作用下上下移动，从而带动滑块702在线性滑轨701上进行上下滑动，保证了升降过程的平稳性，防止在升降过程中发生偏移。

线性滑轨701的上侧还套设有风琴式护罩704，风琴式护罩704的底部与滑块702的顶部连接。风琴式护罩704套设在线性滑轨701的外侧对其起防护作用，可减少灰尘在线性滑轨701上堆积，避免滑块702在上下移动过程中发生卡顿。滑块702在上下移动的过程中，能够推动风琴式保护罩向上折叠收缩，避免其对滑块702的移动产生阻挡。

花盘4通过旋转驱动装置9与箱体3连接，旋转驱动装置9用于驱动花盘4旋转，旋转驱动装置9包括旋转电机901、转角减速机902、旋转小齿轮903和旋转大齿轮904，旋转电机901设置在箱体3的内部，旋转电机901的输出轴与转角减速机902连接，转角减速机902的输出轴延伸至箱体3的外侧与旋转小齿轮903连接，旋转小齿轮903与旋转大齿轮904啮合连接，旋转大齿轮904与花盘4固定连接，旋转大齿轮904靠近箱体3的一侧通过YRT转台轴承905与箱体3中部的圆形凸台连接。

旋转电机901为转角减速机902提供动力，转角减速机902带动旋转小齿轮903转动，与旋转小齿轮903啮合连接的旋转大齿轮904便同步转动，进而旋转大齿轮904带动花盘4转动，花盘4上用于固定待焊接的工件，花盘4转动便实现待焊接的工件沿花盘4的中心轴线进行旋转。

底座1的一侧还设有驱动箱体3围绕横向轴线翻转的翻转驱动装置10。翻转驱动装置10包括翻转电机101、翻转减速机102、翻转小齿103轮和翻转大齿轮104，翻转电机101、翻转减速机102均与升降移动板703固定连接，翻转电机101的输出轴与翻转减速机102连接，翻转减速机102的输出轴与翻转小齿103轮连接，翻转小齿103轮的上侧啮合连接有翻转大齿轮104，翻转大齿轮104为扇形齿轮，翻转大齿轮104的上侧与箱体3的一侧外壁固定连接。翻转电机101为翻转减速机102提供动力，翻转减速机102带动翻转小齿103轮转动，翻转小齿103轮便带动翻转大齿轮104进行转动，翻转大齿轮104便带动箱体3进行翻转，实现箱体3沿横轴轴线进行一定角度的翻转。

箱体3的一侧设有套设于转轴上并与转轴转动连接的刻度盘11，刻度盘11与箱体3固定连接，升降支撑板607的顶部一侧固定连接有与刻度盘11相对应的指针12。箱体3进行翻转时，箱体3一侧的刻度盘11进行同步转动，随着刻度盘11的转动，指针12指示在刻度盘11的不同刻度处，从而便可知道箱体3的翻转的角度，便于控制箱体3在翻转过程中的翻转角度。

具体的使用过程：将该装置放置在焊接机器人旁边，将待焊接的工件固定在变位机的花盘4上，启动升降电机601，升降电机601通过换向器602、传动轴603、螺栓升降电机601传动带动滚珠丝杠605转动，滚珠丝杠605与滚珠螺母相配合便带动箱体3沿Z轴方向进行上下移动。同时滑块702在线性滑轨701上进行同步移动，保证了箱体3升降的平稳性。滑块702在上下移动的同时也带动升降移动板703进行同步移动，升降移动板703便带动翻转电机101、翻转减速机102和翻转小齿103轮跟随箱体3进行同步移动。调节好箱体3的高度位置后，启动翻转电机101，翻转电机101通过翻转减速机102、翻转小齿103轮、翻转大齿轮104传动带动箱体3沿B轴方向进行翻转，翻转的同时，可根据指针12在刻度盘11上的指示位置，控制翻转的角度。启动旋转电机901，旋转电机901通过旋转减速机、旋转小齿轮903、旋转大齿轮904传动带动花盘4进行转动，进而实现待焊接的工件沿花盘4的中心轴线进行旋转。

因此，本实用新型采用上述结构的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，通过升降装置、翻转装置、旋转装置相配合，实现了花盘带动工件在一定角度内翻转、围绕其轴线旋转的同时还能够沿其纵轴线进行上下移动，实现变位机的三轴联动，适用于大厚度工件的长焦距的高精度数控电子束焊接加工，可焊接直线对接焊缝、端面和径向环焊缝、平面和空间曲线焊缝多种结构接头。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：包括底座、立柱、箱体和花盘，立柱设置在底座的上方一侧；

2.根据权利要求1所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：升降装置包括动力驱动机构和限位机构，动力驱动机构包括升降电机、换向器、传动轴、螺旋升降机、滚珠丝杠、丝杠螺母和升降支撑板，升降电机固定连接在底座的上侧中部，升降电机的输出轴与换向器连接，换向器的两侧均通过传动轴与螺旋升降机连接，螺旋升降机的上侧连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠上套设有丝杠螺母，丝杠螺母的上侧固定连接有螺母座，螺母座与升降支撑板的下侧固定连接，升降支撑板的上侧与箱体两侧的转动轴转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：限位机构包括线性滑轨、滑块、升降移动板和风琴式护罩，线性滑轨固定连接在立柱的前侧，滑块与线性滑轨滑动连接，两个滑块之间通过升降移动板连接，滑块远离线性滑轨的一侧与螺母座固定连接，线性滑轨的上侧还套设有风琴式护罩，风琴式护罩的底部与滑块的顶部连接。

4.根据权利要求2所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：滚珠丝杠的上侧还套设有丝杠保护罩，丝杠保护罩的底部与螺母座的顶部固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：翻转驱动装置包括翻转电机、翻转减速机、翻转小齿轮和翻转大齿轮，翻转电机、翻转减速机均与升降移动板固定连接，翻转电机的输出轴与翻转减速机连接，翻转减速机的输出轴与翻转小齿轮连接，翻转小齿轮的上侧啮合连接有翻转大齿轮，翻转大齿轮为扇形齿轮，翻转大齿轮的上侧与箱体的一侧外壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：旋转驱动装置包括旋转电机、转角减速机、旋转小齿轮和旋转大齿轮，旋转电机设置在箱体的内部，旋转电机的输出轴与转角减速机连接，转角减速机的输出轴延伸至箱体的外侧与旋转小齿轮连接，旋转小齿轮与旋转大齿轮啮合连接，旋转大齿轮与花盘固定连接，旋转大齿轮靠近箱体的一侧通过YRT转台轴承与箱体中部的圆形凸台连接。

7.根据权利要求2所述的一种真空电子束焊接设备用自动三轴联动变位机，其特征在于：箱体的一侧设有套设于转轴上并与转轴转动连接的刻度盘，刻度盘与箱体固定连接，升降支撑板的顶部一侧固定连接有与刻度盘相对应的指针。