一种旋耕轴刀座自动点、满焊一体机的制作方法

本实用新型属于农业机械领域，尤其涉及一种旋耕轴刀座自动点、满焊一体机。

背景技术：

农田翻耕是农田作业的一种常规作业，随着农业现代化进程的逐步加深，旋耕机在农田翻耕作业中的应用也愈来愈广泛。旋耕机碎土能力强、耕后地表平坦，同时能够切碎埋在地表以下的根茬，便于播种机作业，为后期播种提供良好种床，因此正确使用和调整旋耕机，对保持其良好技术状态，确保耕作质量是很重要的。

旋耕机的旋耕轴一般分为主轴、刀座、旋耕刀三部分。刀座按照一定的规律分布焊接在主轴上，旋耕刀通过螺栓固定在刀座上。

目前，刀座的焊接一般分为两个工序。首先是将刀座通过点焊固定到主轴上，然后，再通过人工或者专用设备对焊缝实施满焊。

就第一步点焊而言，现有方法一种是按照刀座的分布规律通过专用的工艺装备对刀座进行手工定位，然后，再由人工手持焊枪对刀座进行点固焊接；另一种是通过专用的点固焊接设备对刀座进行自动送料并点固焊接。

就第二步满焊而言，现有方法一种是纯手工焊接；另一种是利用标准焊接机器人配合焊接变位机和专用夹具实施焊接。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)工人劳动强度大；

(2)生产效率低；

(3)产品的生产质量与操作人员的素质有很大关系，质量不容易控制；

(4)分两序生产，辅助工时高，设备投资大，占用操作人员多；

解决上述技术问题的难度和意义：旋耕轴刀座的形状和大小，各个厂家都不尽相同，难以实现自动化上料，要实现在一台设备上能适应多种刀座的自动上料更是困难；另外，刀座与主轴的相交线即焊缝是一条空间曲线，难以用常规的焊接设备进行焊接。

鉴于此，开发一台能够将两个工序有机地结合在一起，可以适应多种刀座自动上料，并自动完成满焊的设备，在减轻了工人劳动强度，节省了两序之间的辅助工时，提高工作效率，又便于控制生产质量的同时，对于生产厂家来说，更重要的是降低了工艺装备和自动化设备的资金投入，就显得尤为紧迫和重要。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种能够在同一台设备上完成刀座的上料、点焊固定和满焊，且中间过程均为自动完成，无需人工参与、提高焊接质量的旋耕轴刀座自动点、满焊一体机。

本实用新型是这样实现的，一种旋耕轴刀座自动点、满焊一体机，其特征在于，包括机架，所述机架的一端设有控制待焊接旋耕轴转动的主轴箱，在远离旋转装置端所述机架的上表面固定安装有夹持待焊接旋耕轴的尾座装置；在机架的后侧面设有两根平行设置的直线导轨，所述直线导轨上移动安装有移动支架，所述移动支架包括两个移动立板和连接两个移动立板的横梁；其中一个移动立板上安装第一伺服电机，所述第一伺服电机的电机轴连接主动齿轮，所述机架的后侧面对应主动齿轮位置安装有与主动齿轮啮合的齿条；在竖直立板的内侧面安装有与直线导轨配合的第一滑块；

所述移动支架的上表面设有上料平台，所述上料平台的上表面两侧对称l型导轨，两侧对称的l型导轨形成滑道，在两个l型导轨之间形成的滑道内安装有用于储存待焊接刀座的储料盘；

在两个移动立板之间设有焊接装置，所述焊接装置包括焊接立板，所述焊接立板的内测设有与上述直线导轨配合的第二滑块，所述焊接立板和移动立板之间安装有带动焊接装置沿直线导轨水平移动的第一丝杠螺母副，所述第一丝杠螺母副的丝杠连接第二伺服电机；所述焊接立板的外侧固定连接焊接支架，所述焊接支架上安装有焊接机器人装置；

在焊接装置的对侧两个移动立板之间设有取料机构，所述取料机构包括取料立板，所述取料立板的内测设有与上述直线导轨配合的第三滑块，所述取料立板和移动立板之间安装有带动取料机构沿直线导轨水平移动的第二丝杠螺母副；所述第二丝杠螺母副的丝杠连接第三伺服电机；所述取料立板的外侧固定连接取料支架，所述取料支架上安装用于抓取上述储料盘上的待焊接刀座并移送至待焊旋耕轴焊接位置的机械手。

上述技术方案优选的，所述储料盘上对称均有设有用于放置待焊接刀座的定位销。保证待焊接刀座的位置，防止设备振动而发生位移，减少停机的时间，提高工作效率。

上述技术方案优选的，所述l型导轨的竖直立板上沿长度方向设有数个支撑轴，所述支撑轴上安装有支撑轴承；减少储料盘与上料平台之间的摩擦，降低劳动强度，提高作业效率。

上料平台上设有储料盘定位块和储料盘限位挡板；所述储料盘定位块固定安装在上料平台上，储料盘限位挡板通过紧固件可拆卸式安装在上料平台上。保证待焊接刀座的位置，防止设备振动而发生位移，减少停机的时间，提高工作效率。

上述技术方案优选的，在尾座装置侧安装有v型支撑架，所述v型支撑架固定安装在支撑气缸，所述支撑气缸竖直安装在机架上的上表面或者尾座装置的尾座上。通过控制支撑气缸可以实现自动找正，提高装夹效率，同时v型支撑架的支撑作用也减少旋耕轴发生弯曲，进一步保证焊接质量。

综上所述，上述的旋耕轴刀座自动点、满焊一体机利用目前发展较为成熟的智能化控制能够将点焊固定以及满焊两个工序有机地结合在一起，可以适应多种刀座自动上料，并自动完成满焊的设备，在减轻了工人劳动强度，节省了两序之间的辅助工时，提高工作效率，又便于控制生产质量的同时，对于旋耕轴生产厂家来说，更重要的是降低了工艺装备和自动化设备的资金投入，同时减少了人员开支。

附图说明

图1是本实用新型主视图；

图2是图1的后视图；

图3是图2中i部放大图；

图4是图1的俯视图；

图5是本实用新型立体结构示意图；

图6是图5中ii放大图；

图7和图8是焊接装置和取料机构位置结构示意图；

图9是本实用新型使用状态结构示意图。

图中、10、机架；20、主轴箱；30、尾座装置；31、v型支撑架；32、支撑气缸；40、直线导轨；50、移动支架；51、移动立板；52、横梁；53、第一伺服电机；54、主动齿轮；55、齿条；56、第一滑块；57、上料平台；58、l型导轨；60、储料盘；61、定位销；62、支撑轴；63、支撑轴承；64、储料盘定位块；65、储料盘限位挡板；70、焊接装置；71、焊接立板；72、第二滑块；73、第一丝杠螺母副；74、第二伺服电机；75、焊接机器人装置；76、焊接支架；80、取料机构；81、取料立板；82、第三滑块；83、第二丝杠螺母副；84、第三伺服电机；85、取料支架；86、机械手；90、旋耕轴；91、刀座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了满足旋耕轴90上的刀座91的形状和大小，各个厂家都不尽相同，难以实现自动化上料，本实用新型提供一种实现在一台设备上能适应多种刀座的自动上料更是困难；同时能够完成刀座与主轴的相交线即焊缝是一条空间曲线的焊接的一体机，为了进一步说明本实用新型，下面结合相关附图进行详细说明。

请参阅图1至图9：一种旋耕轴刀座自动点、满焊一体机，包括机架10，所述机架的一端设有控制待焊接旋耕轴转动的主轴箱20，在远离旋转装置端所述机架的上表面固定安装有夹持待焊接旋耕轴的尾座装置30；上述的主轴箱和尾座装置属于机加工设备中现有技术，其中主轴箱主要包括箱体、箱体上嵌装有人机交互面板，箱体内安装有旋转动力装置，其工作原理属于公知技术，在此不进行赘述；在机架的后侧面设有两根平行设置的直线导轨40，所述直线导轨上移动安装有移动支架50，所述移动支架50包括两个移动立板51和连接两个移动立板的横梁52；其中一个移动立板上安装第一伺服电机53，所述第一伺服电机的电机轴连接主动齿轮54，所述机架的后侧面对应主动齿轮位置安装有与主动齿轮啮合的齿条55；在竖直立板的内侧面安装有与直线导轨配合的第一滑块56；通过第一伺服电机53控制移动立板沿直线导轨上移动的距离。上述的移动支架上还连接有用于行走拖链，拖链的应用属于现有技术，满足线缆和气路的有效跟踪。

所述移动支架50的上表面设有上料平台57，所述上料平台的上表面两侧对称l型导轨58，两侧对称的l型导轨形成滑道，在两个l型导轨之间形成的滑道内安装有用于储存待焊接刀座的储料盘60；为了提高工作效率，一般一台本实用新型的一体机配置两个储料盘，其中一个储料盘用于焊接时的使用，另外一个在焊接时可以进行线下放置待焊刀座，两个储料盘交替使用；本实施例中每个储料盘可以放置20×4＝80个待焊刀座。

在两个移动立板之间设有焊接装置70，所述焊接装置包括焊接立板71，所述焊接立板的内测设有与上述直线导轨配合的第二滑块72，所述焊接立板和移动立板之间安装有带动焊接装置沿直线导轨水平移动的第一丝杠螺母副73，所述第一丝杠螺母副的丝杠连接第二伺服电机74；所述焊接立板的外侧固定连接焊接支架76，所述焊接支架上安装有焊接机器人装置75；上述的焊接装置在第二伺服电机74的带动下实现沿直线导轨水平移动的控制，控制焊接机器人装置75的水平位移。上述焊接机器人装置是从事焊接的工业机器人，其工作原理属于现有技术，在实际使用时根据实际需要市场采购即可；焊接机器人装置的采用稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；降低了对工人操作技术的要求；缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。

在焊接装置70的对侧两个移动立板之间设有取料机构80，所述取料机构包括取料立板81，所述取料立板的内测设有与上述直线导轨配合的第三滑块82，所述取料立板和移动立板之间安装有带动取料机构沿直线导轨水平移动的第二丝杠螺母副83；所述第二丝杠螺母副的丝杠连接第三伺服电机84；所述取料立板的外侧固定连接取料支架85，所述取料支架上安装用于抓取上述储料盘上的待焊接刀座并移送至待焊旋耕轴焊接位置的机械手86。上述的机械手一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，其工作原理属于现有技术，在实际使用时根据实际需要市场采购即可；采用机械手进行抓取、定位以及移送，改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；降低了对工人操作技术的要求；缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。

本实用新型工作原理：目前机械手进行抓取储料盘上的刀座，并移送至焊接位置；对刀座进行定位，然后，再由焊接机器人对刀座进行点固焊接；点固焊接完成后，焊接机器人根据预设的路径进行对刀座满焊；在焊接过程中机械手移动至储料料盘位置抓取下一个待焊刀座，并等待上一刀座满焊完成后移送至下一个焊接位置；一个刀座焊接完成后，主轴箱启动，并旋转一个至下一个刀座焊接位置；逐个焊接直至旋耕轴上的刀座焊接完成为止，当然，在本领域技术当中属于还涉及诸多电气元件、例如传感器、限位开关等，这些电器元件的工作原理和使用方法，均属于现有技术，市场购买，根据需要安装即可。

上述结构中移动支架50，焊接支架76和取料支架85共用同一组直线导轨，进而使其结构简单、紧凑，降低了成本。

上述技术方案优选的，所述储料盘上对称均有设有用于放置待焊接刀座的定位销61。保证待焊接刀座的位置，防止设备振动而发生位移，减少停机的时间，提高工作效率。

上述技术方案优选的，所述l型导轨的竖直立板上沿长度方向设有数个支撑轴62，所述支撑轴上安装有支撑轴承63；减少储料盘与上料平台之间的摩擦，降低劳动强度，提高作业效率。

上料平台57上设有储料盘定位块64和储料盘限位挡板65；所述储料盘定位块固定安装在上料平台上，储料盘限位挡板通过紧固件可拆卸式安装在上料平台上。保证待焊接刀座的位置，防止设备振动而发生位移，减少停机的时间，提高工作效率。

上述技术方案优选的，在尾座装置30侧安装有v型支撑架31，所述v型支撑架固定安装在支撑气缸32，所述支撑气缸竖直安装在机架上的上表面或者尾座装置的尾座上。通过控制支撑气缸可以实现自动找正，提高装夹效率，同时v型支撑架的支撑作用也减少旋耕轴发生弯曲，进一步保证焊接质量。

综上所述，上述的旋耕轴刀座自动点、满焊一体机利用目前发展较为成熟的智能化控制能够将点焊固定以及满焊两个工序有机地结合在一起，可以适应多种刀座自动上料，并自动完成满焊的设备，在减轻了工人劳动强度，节省了两序之间的辅助工时，提高工作效率，又便于控制生产质量的同时，对于旋耕轴生产厂家来说，更重要的是降低了工艺装备和自动化设备的资金投入，同时减少了人员开支。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。