一种钢带剪切对焊设备的制作方法

本发明涉及一种焊接设备，特别是用于汽车产品件辊压生产线的钢带剪切对焊设备。

背景技术：

辊压成型技术在汽车零部件制造领域应用广泛。辊压生产线所用原材料为卷状钢带，每卷钢带用完时，要更换新的钢带，新旧钢带间需要进行焊接连接。现有钢带焊接的常用方法为：由人工或半自动化剪切对焊机实现新钢带料头与旧钢带料尾的拼连，然后再进行焊接。存在的主要问题如下：1、人工拼接料头料尾与焊接需要有两名操作者分别负责新旧钢带料头、料尾的对正与固定，还需要有另外一名焊工进行施焊，占用操作人员多，耗费时间长；2、普通半自动剪切对焊设备存有料头、料尾切边不齐问题，经常出现钢带错位、间隙过小或者过大的情况，导致钢带开焊或焊缝质量达不到要求的现象，需要人工介入返工处理，影响正常的生产节奏。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可实现钢带精准对接、焊接质量稳定、工作效率高的钢带剪切对焊设备。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种钢带剪切对焊设备，包括底座和底座上依次设置的导向装置、焊接装置、剪切装置和夹送装置，导向装置对入料侧的钢带精确导向；焊接装置设有对钢带料头压紧的料头压紧机构和用于焊接的焊枪机构；剪切装置设有前后对应的分别用于冲切料头、料尾的切刀，剪切装置还设有焊接支撑平台，剪切装置下部设有换位滑轨，剪切装置沿换位滑轨横向移动，实现剪切机构和焊接支撑平台的位置切换；夹送装置用于夹送钢带料尾、准确对接料尾料头及输出钢带。

上述钢带剪切对焊设备，所述导向装置包括前后设置的导向架，各导向架上分别设置入料导向机构，所述入料导向机构包括上下设置的两根导向轴，各导向轴两端由导向架支撑，导向轴分别设有光轴段和螺纹轴段，两导向轴的光轴段、螺纹轴段上下对应，两导向轴上套装两块导向块，各导向块与光轴段滑动配合、与螺纹轴段螺旋配合，滑块下部连接心轴，心轴外装配导向辊，导向辊上设有导槽。

上述钢带剪切对焊设备，焊接装置的料头压紧机构设有焊接架，焊接架中部安装下支撑板，下支撑板两侧分别设有料头压紧油缸，料头压紧油缸的活塞杆连接上压板安装板，上压板安装板连接上压板，下支撑板两侧固定导柱，上压板安装板两侧分别与导柱滑动配合；下支撑板两侧还设有支撑柱，各支撑柱顶部固定上支撑板，焊枪机构设置在上支撑板上，焊枪机构设有焊枪座、焊枪，焊枪丝杠、焊枪伺服电机，焊枪伺服电机传动连接焊枪丝杠，焊枪座与焊枪丝杠螺旋配合，焊枪装配在焊枪座上，焊枪的高度和角度可调。

上述钢带剪切对焊设备，所述夹送装置设有下层平台和上层平台，上层平台可相对下层平台横向移动，下层平台可相对底座纵向移动，上层平台上设置料尾压紧机构和输送机构；所述料尾压紧机构设有料尾压紧架，料尾压紧架顶部设有料尾压紧油缸，料尾压紧油缸活塞杆经料尾压紧座连接料尾上压紧板；所述输送机构设有输送架，输送架顶部设有上输送辊升降气缸，上输送辊升降气缸活塞杆连接上输送辊安装架，上输送辊装配在上输送辊输安装架上，上输送辊输安装架一端设有上输送辊伺服电机，上输送辊伺服电机传动连接上输送辊，下输送辊装配在输送架处。

上述钢带剪切对焊设备，所述剪切装置设有剪切座，剪切座上部设有剪切油缸，剪切油缸活塞杆经切刀安装座连接两切刀，切刀为八字形的刀刃，剪切座中部设有剪切平台；所述焊接支撑平台位于剪切座侧部；剪切装置还设有固定在底座上的换位油缸，换位油缸活塞杆连接剪切座。

上述钢带剪切对焊设备，底座上对应下层平台的中部设有纵向移动油缸，纵向移动油缸两侧设有两条纵向滑轨，纵向移动油缸活塞杆连接下层平台，下层平台与纵向滑轨滑动配合；下层平台上设有两条横向导轨，上层平台与横向导轨滑动配合，上层平台设置横向移动丝杠丝母组件，横向移动丝杠一端设有调整手轮；底座上还设有对下层平台纵向位移限位的可调限位块。

上述钢带剪切对焊设备，焊接支撑平台上设有铜质焊接板，铜质焊接板上设有长形凹槽。

上述钢带剪切对焊设备，焊枪座上设有弯板，弯板水平部位与焊枪座构成可调位固定连接，弯板的竖直部位连接调整板，调整板与竖直板经弧形孔和螺钉构成角度可调的固定连接，调整板上固定焊枪夹，焊枪由焊枪夹夹持固定。

上述钢带剪切对焊设备，各导向架前后侧设有托料板。

本发明针对现有剪切对焊设备自动化程度低、耗时费力、产品质量不易保证的问题进行了改进，设计了一种钢带剪切对焊设备。所述设备包括导向装置、剪切装置、夹送装置、焊接装置，可实现钢带入料、出料的精确导向，料头料尾的准确对接，料头料尾的自动剪切和自动焊接等功能，具有生产效率高，焊接质量好，节省人工成本，适用范围宽等特点。本发明用于辊压生产线可对一定宽度范围内的不同板料进行剪切对焊连接，起到提高产品质量，保证生产节奏顺畅的重要作用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是导向机构的结构示意图；

图3是焊接装置的结构示意图；

图4是剪切装置的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图的左视图；

图7是夹送装置的结构示意图；

图8是图7的a向视图。

图中各标号清单为：1、底座，2、导向装置，2-1、导向架，2-2、导向轴，2-2-1、光轴段，2-2-2、螺纹轴段，2-3、导向块，2-4、心轴，2-5、导向辊，2-6、托料板，3、焊接装置，3-1、焊接架，3-2、焊接支架下支撑板，3-3、料头压紧油缸，3-4、上压板安装板，3-5、上压板，3-6、导柱，3-7、支撑柱，3-8、上支撑板，3-9、焊枪座，3-10、弯板，3-11、调整板，3-12、焊枪，3-13、焊枪夹，3-14、焊枪丝杠，3-15、焊枪伺服电机，4、剪切装置，4-1、换位滑轨，4-2、焊接支撑平台，4-3、剪切平台，4-4、切刀，4-5、剪切油缸，4-6、剪切座，4-7、换位油缸，4-8、铜质焊接板，4-9、让位凹槽，4-10、切刀安装座，5、夹送装置，5-1、下层平台，5-2、纵向滑轨，5-3、上层平台，5-4、横向导轨，5-6、料尾压紧架，5-7、料尾压紧油缸，5-8、上输送辊升降气缸，5-9、上输送辊伺服电机，5-10、上输送辊，5-11、下输送辊，5-12、油缸安装架，5-13、纵向移动油缸，5-14、输送架，5-15、上输送辊安装架，5-16、料尾上压紧板，5-17、料尾压紧座，5-18、可调限位块，5-19、横向移动丝杠丝母组件，5-20、料尾下压板。

具体实施方式

参看图1，本发明包括底座1，底座上由入料到出料依次设置导向装置2、焊接装置3、剪切装置4和夹送装置5。导向装置用于对入料侧的钢带精确导向。焊接装置设有对钢带料头压紧的料头压紧机构和用于焊接的焊枪机构。剪切装置平行设有两块切刀，两块切刀前后对应，可以同时或顺序冲切料头、料尾。剪切装置还设有焊接支撑平台4-2，剪切装置下部设有换位滑轨4-1。当完成料头、料尾切断后，剪切装置沿换位滑轨横向移动，实现剪切机构和焊接支撑平台的位置切换。夹送装置位于剪切装置之后，夹送装置用于夹送钢带料尾、准确对接料尾料、及钢带的输出。

参看图1、图2，导向装置包括前后设置的导向架2-1，各导向架上分别设置入料导向机构。两导向架间有一段距离，使其导向功能更佳。入料导向机构包括上下设置的两根导向轴，各导向轴2-2两端由导向架支撑，导向轴的一端设有螺母，松开螺母，导向轴可相对导向架转动，锁紧螺母，导向轴即被锁定。导向轴分别设有光轴段2-2-1和螺纹轴段2-2-2，两导向轴的光轴段、螺纹轴段上下对应，两导向轴的左右侧套装两块导向块，各导向块2-3与光轴段滑动配合、与螺纹轴段螺旋配合，滑块下部连接心轴2-4，心轴外装配导向辊2-5，心轴与导向辊之间设有轴承，导向辊上设有导槽，导槽可以卡住带钢、防止其上下窜动，保证导料平稳。各导向架前后侧设有托料板2-6。入料导向机构的结构设置，可以根据钢带宽度和位置单独调整任一导向辊的横向位置，调整方便。

参看图1、图3，焊接装置的料头压紧机构设有焊接架3-1，焊接支架中部固定下支撑板3-2，下支撑板两侧分别设有两台料头压紧油缸3-3，料头压紧油缸的活塞杆连接上压板安装板3-4，上压板安装板连接上压板3-5。下支撑板上设有下压板(图中未显示)，压紧油缸活塞杆缩回动作，上压板将带钢压紧在下压板上。下支撑板两侧固定导柱3-6，上压板安装板两侧分别与导柱滑动配合。两个导柱构成具有单自由度的刚性构件，由于该刚性构件的存在，两个料头压紧油缸形成具有同步功能的回路，既可保证充足的作用力，又能达到了同步运动的目的，从而确保夹紧的可靠性与稳定性，进而保证剪切的一致稳定性。下支撑板两侧还设有数根支撑柱3-7，各支撑柱顶部固定上支撑板3-8，焊枪机构设置在上支撑板上，焊枪机构设有焊枪座3-9、焊枪3-12，焊枪丝杠3-14、焊枪伺服电机3-15，焊枪伺服电机传动连接焊枪丝杠，焊枪座与焊枪丝杠螺旋配合，焊枪装配在焊枪座上。焊枪座上设有弯板3-10，弯板水平部位设置槽孔，通过槽孔和螺栓使弯板与焊枪座构成前后位置可调的固定连接。弯板的竖直部位连接调整板3-11，调整板与竖直板经弧形孔和螺钉构成角度可调的固定连接。调整板上固定焊枪夹3-13，焊枪由焊枪夹夹持固定，焊枪的上下位置也可以调整。

参看图1和图4-图6，剪切装置设有剪切座4-6，剪切座的上部设有两台剪切油缸4-5，剪切油缸活塞杆经切刀安装座4-10连接两块切刀4-4，切刀为八字形的刀刃，切断时切刀在板料带宽度方向产生分力相互抵消，合力为零，避免了切断时由于板料带跑偏导致的切面不稳定现象，而且两个切刀结构相同，平行布置，可保证板料带切边的一致性。剪切座中部设有剪切平台4-3。焊接支撑平台4-2位于剪切座侧部，与剪切平台相邻。剪切装置还设有固定在底座上的换位油缸4-7，换位油缸活塞杆连接剪切座。焊接支撑平台上设有铜质焊接板4-8，可增强焊接时的导电性能并避免焊渣沾附。铜质焊接板上设有长形凹槽，保证焊接时空气流通，可有效防止“焊不透”现象的发生。同时该铜质焊接板正反两面结构相同撑，可以双面使用，提高易损件利用率。焊接支撑平台靠近夹送装置侧还设有让位凹槽

参看图1和图7、图8，本发明夹送装置采用双层滑轨平台结构，下层平台5-1可以相对底座纵向移动，实现钢带精准对接功能；上层平台5-3可以相对下层平台横向移动，以调整钢带横向位置，避免钢带错位。在上层平台上依次设置料尾压紧机构和输送机构。料尾压紧机构设有料尾压紧架5-6，料尾压紧架顶部设有料尾压紧油缸5-7，料尾压紧油缸活塞杆经料尾压紧座5-17连接料尾上压紧板5-16。料尾压紧架中部设有料尾下压板5-20，料尾下压板5-20的上表面与焊接支撑平台上表面等高，料尾下压板中间局部伸长，该局部伸长在钢带对接过程中一直起到支撑作用，防止钢带滑脱。钢带焊接时，料尾上、下压板压紧，输送机构带动料尾对接，料尾下压板的中间局部伸长部位进入焊接支撑平台的让位凹槽4-9中。所述输送机构设有输送架5-14，输送架顶部设有两台上输送辊升降气缸5-8，上输送辊升降气缸活塞杆连接上输送辊安装架5-15，上输送辊装配在上输送辊输安装架上，上输送辊输安装架与输送架滑动连接。上输送辊安装架一端设有上输送辊伺服电机5-9，上输送辊伺服电机传动连接上输送辊，下输送辊5-11装配在输送架处。底座上对应下层平台的中部设有固定纵向移动油缸5-13的油缸安装架5-12，纵向移动油缸两侧设有两条纵向滑轨5-2，纵向移动油缸活塞杆连接下层平台，下层平台与纵向滑轨滑动配合。纵向移动油缸活塞杆动作，带动下层平台前后移动。下层平台上设有两条横向导轨5-4，上层平台与横向导轨滑动配合。上层平台设有横向移动丝杠丝母组件5-19，横向移动丝杠由固接下层平台的丝杠支撑座支撑，横向移动丝杠一端设有调整手轮5-5。转动手轮，上层平台横向移动，实现对钢带位置的横向调整。底座上还设有对下层平台纵向位移限位的可调限位块5-18，可调限位块的安装位置可以调整。本发明设计的夹送装置采用滑轨导向、油缸及螺旋副驱动方式对料，相对于现有技术依靠伺服送料辊对料的方式，控制更为可靠，避免了由于伺服送料辊子轴线不平行所引起的对料偏差。对纵向移动油缸的运动控制，采用油缸磁性开关及可调限位块配合液控单向阀，可以保证油缸在指定位置精准停止并保持稳定，避免钢带料头料尾间隙过小或过大情况的发生。(油缸磁性开关可检测油缸活塞杆到位信号后控制电磁换向阀中位停止，可调限位块可避免由于惯性力或电磁换向阀反应迟滞导致的活塞杆停止不精准，液控单向阀可避免由于油路泄露引起的活塞杆位置前后变化。)上层平台通过手轮带动丝杆螺母副机构运动实现板料带在宽度方向的调整，使新旧料带对接时在宽度方向上保持平齐，避免了钢带错位现象的发生。综上，夹送装置可实现钢带宽度方向平齐，长度方向精准稳定对接，进而保证良好的焊接效果。

本发明的工作过程如下，首先根据钢带宽度调节入料导向机构的导向辊间距，并相应调整焊接装置焊接起收弧点位置与钢带相匹配。当一卷钢带用完时，剪切装置换位，进入剪切工作位置，夹送装置中的料尾压紧机构压紧钢带料尾，剪切装置对料尾进行剪切；随后新钢带的料头送达剪切装置的位置，料头压紧机构压紧料头后，剪切装置对料头进行剪切；然后料头压紧机构、料尾压紧机构松开，焊接装置换位，焊接支撑平台换位到工作位置；料头压紧机构、料尾压紧机构全部压紧，夹送装置运送料尾完成料头、料尾的对接；焊枪机构工作，焊枪伺服电机运转，驱动焊枪完成焊接；焊接完成后头压紧机构、料尾压紧机构松开，焊枪机构恢复原位；新旧钢带的剪切对焊完成。