拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成的製作方法

2024-02-22 08:43:15

技術領域

本發明涉及一種工件支撐固定系統，尤其是一種應用於拋丸機等殼體焊接的工件支撐固定系統。

背景技術：

目前，拋丸機等大型設備的殼體焊接通常都是採用人工方式進行的，至少需要兩名工人合作完成。工人勞動強度大，工作環境差。

中國專利文獻CN105057937A公開了一種壓縮機殼體焊接生產設備，主要用於殼體上銷釘、機腳以及端子焊接的全自動化生產。

中國專利文獻CN104384766A公開了一種「門式機器人焊接機」，該機器人焊接機的主要特點是機器人移動範圍大，可以通過示教編程完成大型非標工件的焊接，但是要求被焊接的工件事先完成組裝、固定任務。

但是上述焊接機器人都不能完成拋丸機殼體焊接過程中工件的保持、固定工作。

技術實現要素：

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，該拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成結構緊湊、易於維護，能夠輔助完成焊接過程中工件支撐、固定及焊縫對齊等工作。

為實現上述目的，本發明採用下述技術方案：

一種拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，包括主支架，所述主支架包括兩個平行豎向設置的工件夾持器移動支撐架立板，兩工件夾持器移動支撐架立板的上下端之間分別通過兩根水平平行設置的工件夾持器移動及支撐架橫梁連接，兩根工件夾持器移動及支撐架橫梁之間分別上下水平平行設置有第一、第二電機驅動系統，所述第一、第二電機驅動系統兩端分別通過支撐架安裝在兩個工件夾持器移動支撐架立板的內側面上；

第一、第二電機驅動系統的絲槓上分別套有第一、第二螺母，且第一、第二螺母與絲槓形成絲槓螺母傳動系統，第一、第二螺母各自對應與豎向設置的工件推擋運動系統和工件夾持運動系統固定連接，所述工件推擋運動系統和工件夾持運動系統分別與相對應的兩個工件推擋運動系統支撐滑塊和兩個工件夾持運動系統支撐滑塊固定連接，兩個工件推擋運動系統支撐滑塊和兩個工件夾持運動系統支撐滑塊分別對應卡在上下設置的兩個工件夾持器移動及支撐架橫梁上的兩根平行直線導軌上。

所述兩個工件夾持器移動支撐架立板相對應的外側面上分別設置有移動驅動器連接件和移動支撐連接件；

所述第一、第二電機驅動系統均包括一個安裝在電機驅動系統支撐座一端的驅動電機，驅動電機上安裝有旋轉編碼器，驅動電機的輸出軸通過聯軸器與絲槓連接，絲槓兩端分別通過安裝在軸承座內的面對面角接觸球軸承支撐，軸承座安裝在電機驅動系統支撐座上。

所述工件推擋運動系統包括推桿電機驅動系統，推桿電機驅動系統的絲槓上設置有第一傳動螺母，絲槓和第一傳動螺母配合形成絲槓螺母傳動系統，第一傳動螺母與橫向設置的推桿支撐架固定連接，推桿支撐架的一端固定在推桿電機驅動系統的滑塊上，推桿支撐架上安裝有豎向設置的推桿姿態調整驅動電機，推桿姿態調整驅動電機的輸出軸通過第一聯軸器與推桿相連。

所述工件夾持運動系統包括工件夾持器電機驅動系統，工件夾持器電機驅動系統的絲槓上設置有第二傳動螺母，絲槓和第二傳動螺母配合形成絲槓螺母傳動系統，第二傳動螺母與橫向設置的工件夾持器支撐架固定連接，工件夾持器支撐架的一端固定在工件夾持器電機驅動系統的滑塊上，工件夾持器支撐架上安裝有豎向設置的工件夾持器姿態調整驅動電機，工件夾持器姿態調整驅動電機的輸出軸通過第二聯軸器與工件夾持器移動支撐組件相連；

所述工件夾持器移動支撐組件的下端分別安裝有平行豎向設置的工件夾持器固定板和工件夾持器移動板。

所述工件夾持器移動支撐組件包括一個下部開口的方框形工件夾持器移動支撐組件框架，工件夾持器移動支撐組件框架頂部通過第二聯軸器與工件夾持器姿態調整驅動電機的輸出軸相連；

工件夾持器固定板和工件夾持器移動板均呈T形結構，上半部分尺寸較大部分位於工件夾持器移動支撐組件框架中，下半部從工件夾持器移動支撐組件框架的下部開口處向下伸出；

工件夾持器固定板上半部分通過螺釘固定安裝於工件夾持器移動支撐組件框架的前後側面的工件夾持器移動支撐組件外擋板上；

工件夾持器移動板上半部分的底面設有第一半圓滾珠導槽，第一半圓滾珠導槽卡在工件夾持器移動支撐組件框架內的滾珠上，滾珠位於滾珠維持固定支架中，滾珠維持固定支架固定於工件夾持器移動支撐組件框架內的第二半圓滾珠導槽中；

第一、第二半圓滾珠導槽相對應，共同組成一圓形滾珠導槽；

工件夾持器移動板運動時，僅與滾珠接觸，與工件夾持器移動支撐組件框架之間有間隙；

工件夾持器固定板、工件夾持器移動板的下半部分上對應設有若干螺紋孔，擰緊穿過該螺紋孔的螺釘時，工件夾持器移動板上半部沿滾珠移動，工件夾持器移動板靠近工件夾持器固定板，同時將位於工件夾持器移動板和工件夾持器固定板之間的工件夾緊。

當工件夾持器移動板沿著工件夾持器移動支撐組件的底面靠近工件夾持器固定板時，工件被夾緊；當工件夾持器移動板沿著工件夾持器移動支撐組件的底面背離工件夾持器固定板時，工件被釋放。

所述推桿電機驅動系統、工件夾持器電機驅動系統均包括安裝在電機驅動系統支撐座上的一個電機驅動系統和兩個並列平行的驅動系統直線導軌，每個驅動系統直線導軌上均配有兩個驅動系統二滑塊滾動直線導軌副滑塊；

電機驅動系統包括一個安裝在電機驅動系統支撐座一端的驅動電機，驅動電機上安裝有旋轉編碼器，驅動電機的輸出軸通過聯軸器與絲槓連接，絲槓兩端分別通過安裝在軸承座內的面對面角接觸球軸承支撐，軸承座安裝在電機驅動系統支撐座上。

本發明的有益效果：

（1）本發明提出的拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，能夠輔助完成焊接過程中工件支撐、固定及焊縫對齊等工作，大大降低工人的勞動強度。

（2）本發明提出的拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，可以完成零部件的旋轉、定位。

（3）本發明提出的拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，不僅可以完成焊接過程中工件支撐、固定及焊縫對齊等工作，也可用於其它設備殼體或箱體零部件焊接過程中的工件支撐、固定及焊縫對齊等工作，適用範圍廣，靈活性強。

（4）本發明提出的拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，結構緊湊、運行穩定。

附圖說明

圖1為本發明拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成示意圖；

圖2為本發明拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統主支架示意圖；

圖3為發明第一、第二、第三驅動系統示意圖；

圖4 為本發明推桿、工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統示意圖；

圖5為本發明拋丸機工件推擋運動系統示意圖

圖6為本發明拋丸機工件夾持運動系統示意圖；

圖7為本發明工件夾持器移動支撐系統示意圖；

其中，1. 主支架，2. 第一驅動系統，3. 直線導軌，4. 第一傳動螺母，5.第一滑塊，6. 工件推擋運動系統，7. 第二傳動螺母，8.第二滑塊，9. 工件夾持運動系統，10. 第二驅動系統，11. X方向移動驅動連接件，12. 立板，13. 橫梁，14. X方向移動支撐連接件，15. 支撐角架，16. 旋轉編碼器，17. 驅動電機，18. 第一聯軸器，19. 軸承座，20. 面對面角接觸球軸承，21. 絲槓， 22. 支撐座，23. 二滑塊滾動直線導軌副，24. 第三驅動系統，25. Z方向移動傳動螺母，26. 電機移動支撐架，27. 推桿Z方向移動驅動支撐系統，28. 第二旋轉編碼器，29. 推桿姿態調整驅動電機，30. 第二聯軸器，31. 推桿，32. 工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統，33. 第三旋轉編碼器，34. 工件夾持器姿態調整驅動電機，35. 第三聯軸器，36. 工件夾持器擋板移動支撐系統，37. 固定擋板，38. 移動擋板，39. 滾珠維持固定架，40. 滾珠，41. 工件夾持器移動支撐系統框架，42. 工件夾持器移動支撐組件外擋板，43. 第一螺紋孔，44. 滾珠導槽，45. 第二螺紋孔，46. 第一通孔，47. 第二通孔，48. 第三螺紋孔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」「兩側」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

本發明中的X、Y、Z方向是指笛卡爾三維坐標系中的X軸、Y軸和Z軸。

如圖1所示，拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統總成，包括一個主支架1，一個第一驅動系統2，兩根直線導軌3，一個第一傳動螺母4，兩個第一滑塊5，一個工件推擋運動系統6，一個第二傳動螺母7，兩個第二滑塊8，一個工件夾持運動系統9，一個第二驅動系統10；

所述第一、第二驅動系統2、10及兩根直線導軌3均固定安裝在主支架1上。所述第一傳動螺母4及兩個第一滑塊5均固定安裝在工件推擋運動系統6的背面，兩個第一滑塊5位於第一傳動螺母4的兩側，分別與兩根直線導軌3組成直線導軌副；第一傳動螺母4與第一驅動系統2構成絲槓螺母傳動系統，實現工件推擋運動系統6 Y方向往復運動。所述第二傳動螺母7與兩個第二滑塊8均安裝固定在工件夾持運動系統9的背面，兩個第二滑塊8位於第二傳動螺母7的兩側，分別與兩根直線導軌3組成直線導軌副；第二傳動螺母7與第二驅動系統10構成絲槓螺母傳動系統，實現工件夾持運動系統9 Y方向往復運動。

如圖2所示，拋丸機殼體焊接工件支撐固定系統主支架，包括一個X方向移動驅動連接件11，兩塊立板12，兩根橫梁13，一個 X方向移動支撐連接件14，四個支撐角架15；

兩根橫梁13的兩端分別固定在兩塊立板12內側與之對應的端部，組成主支架1的矩形主體框架，兩根直線導軌3平行並列安裝在主支架1的兩根橫梁13上。所述四個支撐角架15，兩個一對分別固定在立板12內側兩根橫梁13之間，其中，每對支撐角架15頂面沿Z方向平齊，兩對支撐角架15沿X方向平齊。所述X方向移動驅動連接件11和X方向移動支撐連接件14分別固定在兩塊立板的12的外側，兩者Z方向相對位置根據主支架1安裝需要確定。

如圖3所示，第一、第二、第三驅動系統具有相同的結構，均包括一個旋轉編碼器16，一個驅動電機17，一個第一聯軸器18，兩個軸承座19，兩個面對面角接觸球軸承20，一根絲槓21，一個支撐座22；

旋轉編碼器16與驅動電機17相連。所述驅動電機17固定在支撐座22的端部，驅動電機17的輸出軸通過第一聯軸器18與絲槓21連接。所述兩個軸承座19固定在支撐座22上。所述兩個面對面角接觸球軸承20分別安裝在兩個軸承座19內。

如圖4 所示，推桿、工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統，包括一對並聯的二滑塊滾動直線導軌副23，一個第三驅動系統24，一個Z方向移動傳動螺母25，一個電機移動支撐架26；

一對並聯的二滑塊滾動直線導軌副23的兩根直線導軌並列安裝在第三驅動系統24支撐座22上表面，絲槓21的兩側。所述電機移動支撐架26的底面固定在並聯的二滑塊滾動直線導軌副23的四個滑塊上，側面與Z方向移動傳動螺母25固連。所述Z方向移動傳動螺母25與第三驅動系統24的絲槓21配合構成絲槓螺母副，實現電機移動支撐架26 Z方向往復運動。

如圖5所示，本發明拋丸機工件推擋運動系統，包括推桿Z方向移動驅動支撐系統27， 第二旋轉編碼器28，推桿姿態調整驅動電機29，第二聯軸器30，推桿31；

推桿姿態調整驅動電機29固定在推桿Z方向移動驅動支撐系統27電機移動支撐架26上，其輸出軸通過第二聯軸器30與推桿31相連。所述第二旋轉編碼器28與推桿姿態調整驅動電機29相連，記錄推桿姿態調整驅動電機29的角位移。

如圖6所示，拋丸機工件夾持運動系統，包括工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統32，第三旋轉編碼器33，工件夾持器姿態調整驅動電機34，第三聯軸器35，工件夾持器擋板移動支撐系統36，固定擋板37，移動擋板38；

工件夾持器姿態調整驅動電機34固定在工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統32電機移動支撐架26上，其輸出軸通過第三聯軸器35與工件夾持器擋板移動支撐系統36相連。所述第三旋轉編碼器33與工件夾持器姿態調整驅動電機32相連，記錄工件夾持器姿態調整驅動電機34的角位移。所述工件夾持器固定擋板37和移動擋板38均安裝在工件夾持器擋板移動支撐系統36上。

如圖7所示，工件夾持器移動支撐系統，包括兩個滾珠維持固定架39，八個滾珠40，一個工件夾持器移動支撐系統框架41，兩個工件夾持器移動支撐組件外擋板42，八個第一螺紋孔43，兩個滾珠導槽44，若干第二螺紋孔45，四個第一通孔46，三個第二通孔47，五個第三螺紋孔48；

工件夾持器移動支撐系統框架41頂部通過第三聯軸器35與工件夾持器姿態調整驅動電機32的輸出軸相連。

滾珠導槽44分為上、下兩部分，分別位於工件夾持器移動支撐系統框架41下底面的內側和工件夾持器移動擋板38下底面的外側。

兩個滾珠維持固定支架39分別置於兩個滾珠導槽44內，八個滾珠40分兩組分別置於兩個滾珠維持固定支架39中。

每塊工件夾持器移動支撐組件外擋板42的四個頂點附近均設有四個第一通孔46與工件夾持器移動支撐系統框架41側面的四個第一螺紋孔43相對應，兩塊工件夾持器移動支撐組件外擋板42分別利用螺釘固定在工件夾持器移動支撐系統框架41的兩側，其中每塊工件夾持器移動支撐組件外擋板42上均設有三個用於連接工件夾持器固定擋板37的第二通孔47。

工件夾持器固定擋板37和移動擋板38的外形結構相同，均呈T形結構，上半部分尺寸較大部分位於工件夾持器移動支撐系統框架41中，下半部從工件夾持器移動支撐系統框架41的下部開口處向下伸出；其中，工件夾持器固定擋板37的上半部有三個用於和工件夾持器移動支撐組件外擋板42相連的第二螺紋孔45，工件夾持器移動擋板38上半部分設置有三個與第二螺紋孔45相對應的通孔，螺釘或螺栓能夠自由穿過。

螺釘穿過工件夾持器移動支撐組件外擋板42的第二通孔47，進入工件夾持器固定擋板37的第二螺紋孔45，並自由穿過工件夾持器移動擋板38上的通孔，擰緊螺釘將工件夾持器固定擋板37固定在工件夾持器移動支撐組件外擋板42上。

工件夾持器固定擋板37和移動擋板38的下半部上均設有五個用於固定工件的第三螺紋孔48。

擰緊穿過第三螺紋孔48的螺釘，工件夾持器移動擋板38上半部沿滾珠40移動，使工件夾持器移動擋板38靠近固定擋板37，同時將位於移動擋板38和固定擋板37之間的工件夾緊。工件夾持器移動擋板38運動時，僅與滾珠40接觸，與工件夾持器移動支撐系統框架41之間有間隙。

推桿Z方向移動驅動支撐系統27和工件夾持器Z方向移動驅動支撐系統32，均包括一對並聯的二滑塊滾動直線導軌副23，一個第三驅動系統24，一個Z方向移動傳動螺母25，一個電機移動支撐架26；

一對並聯的二滑塊滾動直線導軌副23的兩根直線導軌並列安裝在第三驅動系統24支撐座22上表面，絲槓21的兩側。所述電機移動支撐架26的底面固定在並聯的二滑塊滾動直線導軌副23的四個滑塊上，側面與Z方向移動傳動螺母25固連。所述Z方向移動傳動螺母25與第三驅動系統24的絲槓21配合構成絲槓螺母副，實現電機移動支撐架26 Z方向往復運動。如圖4所示。

如圖3所示，第三驅動系統24包括一個旋轉編碼器16，一個驅動電機17，一個第一聯軸器18，兩個軸承座19，兩個面對面角接觸球軸承20，一根絲槓21，一個支撐座22；

所述旋轉編碼器16與驅動電機17相連。所述驅動電機17固定在支撐座22的端部，驅動電機17的輸出軸通過第一聯軸器18與絲槓21連接。所述兩個軸承座19固定在支撐座22上。所述兩個面對面角接觸球軸承20分別安裝在兩個軸承座19內。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。