一种带有机械手的摩擦焊机及其焊接工艺的制作方法

文档序号:12573419阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种带有机械手的摩擦焊机,其特征在于:包括机台座(13)、主轴箱(1)、进给箱以及机械手(4);其中机台座(13)上设置有滚珠丝杆(12)、第一导轨(8)和第二导轨(9)、挡板(10);主轴箱(1)包括变速器和第一飞轮(14)、以及设置在第一飞轮(14)上的第一卡爪组件(2);进给箱包括操作手轮(11)、第二飞轮(7)、以及设置在第二飞轮(7)上用于卡住钨钢棒料(5)的第二卡爪组件(6),进给箱底部设置有与第一导轨(8)和第二导轨(9)分别相互配合的第一凹槽和第二凹槽;所述的第一飞轮(14)与所述的第二飞轮(7)共轴;所述的机械手(4)包括第一杆(15)、第二杆(19)、连接板(16)、第一连杆(27)、第二连杆(17)、第一夹爪(25)、第二夹爪(21);所述的第一夹爪(25)和所述的第二夹爪(21)均呈V型;所述第一杆(15)和所述第二杆(19)均呈L型;所述的第一杆(15)一端设置在机械手底座上,另一端设置有第一铰接轴(28),第一连杆(27)与第二连杆(17)均与第一铰接轴(28)铰接,第一夹爪(25)一端通过第二铰接轴(26)与第一连杆(27)的第二端铰接;第二夹爪(21)一端通过第三铰接轴(18)与第二连杆(17)的第二端铰接;所述的第一夹爪(25)中部设置有铰接孔;所述的第二夹爪(21)中部设置有铰接孔;第二杆(19)一端设置在机械手底座上,另一端固定设置有连接板(16);所述连接板(16)上设置有第四铰接轴(24)和第五铰接轴(20);所述的第一夹爪(25)通过第四铰接轴(24)与连接板(16)铰接,所述第二夹爪(21)通过第五铰接轴(20)与连接板(16)铰接,且所述第一夹爪(25)与第二夹爪(21)二者组成分离X型形状。

2.根据权利要求1所述的一种带有机械手的摩擦焊机,其特征在于:所述第四铰接轴(24)与第五铰接轴(20)连线与水平面平行,且第四铰接轴(24)与第五铰接轴(20)中心的距离大于待夹持的不锈钢棒料直径。

3.根据权利要求1所述的一种带有机械手的摩擦焊机,其特征在于:所述的第一杆(15)和所述的第二杆(19)均可以绕其轴线360°旋转;所述的第一杆(15)和第二杆(19)均可作升降运动;所述第一杆(15)和所述第二杆(19)均由步进电机独立精确驱动。

4.根据权利要求1所述的一种带有机械手的摩擦焊机,其特征在于:所述的机台座(13)上设置有与第一导轨(8)平行的供机械手底座移动的第三导轨。

5.根据权利要求1所述的一种带有机械手的摩擦焊机,其特征在于:所述的第一导轨(8)设置为V型槽,该V型槽顶角的为45°;所述的第二导轨(9)设置成:在导轨上表面沿长度方向设置有40MM×40MM的倒角,且在沿导轨长度方向两侧壁上设置均设置有长方形的导轨槽,导轨槽的长度方向与导轨长度方向相同且与导轨上表面平行;导轨槽顶端距导轨上表面80MM,导轨槽的宽度为40MM,深度为20MM;所述的第一飞轮(14)上的第一卡爪组件(2)包括三个对称设置的第一卡爪,所述第一卡爪由液压缸驱动;所述的第二飞轮(14)上的第二卡爪组件(6)包括三个对称设置的第二卡爪;所述第二卡爪均由液压缸驱动;所述的挡板(10)与机台座(13)可拆卸连接,通过螺栓固定在机台座(13)上。

6.采用权利要求1-5任一项所述的一种带有机械手的摩擦焊机的焊接工艺,其特征在于包括以下步骤:

第一步、在第一飞轮上装入不锈钢棒料,并通过液压缸驱动第一卡爪组件将不锈钢棒料卡紧固定;在第二飞轮上装入钨钢棒料,并通过液压缸驱动第二卡爪组件将钨钢棒料卡紧固定;

第二步、启动电源,驱动第一飞轮旋转,并驱动进给箱快速进给使得钨钢棒料待焊接面距不锈钢棒料待焊接面2MM处;

第三步、进给箱缓慢进给,直至不锈钢棒料与钨钢棒料完全接触后,进给箱保持静止一段时间;

第四步、进给箱再进给0.05MM,进给到位后立即将第二卡爪组件松开,从而使得钨钢棒料随同不锈钢棒料一起旋转;

第五步、对第一飞轮进行制动,并同时将进给箱退回到初始位置,待第一飞轮静止后,驱动机械手臂第一杆和第二杆旋转,待机械手旋转到焊接部件的正上方时,驱动所述第一杆和所述第二杆作下降运动,且所述的第一杆的下降速度大于所述第二杆的下降速度;待连接板碰到不锈钢棒料时,第二杆的下降运动停止,第一杆的下降运动改成上升运动;直到第一夹爪和第二夹爪均接触到不锈钢棒料,且将不锈钢棒料夹紧后,将第一卡爪组件松开;

第六步、驱动机械手底座沿第三导轨运动,且其运动方向为远离第一飞轮盘的方向,移动到位后,再驱动第一杆和第二杆旋转只成品收集装置上方,驱动第一杆下降运动,直致不锈钢棒料脱离夹爪;

第七步、将机械手复位。

7.根据权利要求6所述的一种焊接工艺,其特征在于:所述的第一飞轮的转速为≥1500r/min,优先为2500 r/min。

8.根据权利要求6所述的一种焊接工艺,其特征在于:所述的第三步中进给箱保持静止时间为5-8秒,优先为6秒。

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