一种农用刀具硬质材料焊接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种农用刀具硬质材料焊接装置，该焊接装置包括：本体部分和与之配合的电器部分；本体部分包括：二个平移运动轴构成的二轴平面直角坐标系结构，一个转动轴构成的转动结构，一个偏心轴构成的小幅摆动结构以及气动结构；每个平移运动轴包括：滑台、滚珠丝杠螺母副、步进电机、直线导轨；转动轴包括：夹具、连接轴、步进电机；偏心轴包括：单相电机、偏心轮；气动结构包括：气缸；步进电机作为二个平移运动轴的驱动装置，以联轴器与滚珠丝杠螺母副相连。经现场试验调试证明采用本焊接装置焊接的农用刀具强度高、韧性好，大大提高了切削速度，提高了加工效率和质量。
【专利说明】一种农用刀具硬质材料焊接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种农用刀具硬质材料焊接装置。
【背景技术】
[0002]农用刀具，例如粉碎刀具、切碎刀具、旋耕犁刀片等，都是各种农用机械的重要配件。各种农用刀具往往通过前进和旋转运动，直接担负着粉碎、切碎和/或耙耕等作业，也是重要的易损零件，因此农用刀具刀片的要求是强度高、韧性好，即不但耐磨损，而且当碰着砖头等硬物时一般不致弯曲和折断，因此必须合理选择材料及其处理工艺。农用刀具刀片焊接上硬质材料能显著提高刀具的切削加工性能。在切削过程中刀具的硬质材料在很大程度上提高了刀具的耐磨性、抗高温氧化性和耐热性，降低了切削力，提高了切削速度，进而提高了加工效率和质量。随着先进制造技术的发展，采用焊接装置已成为焊接技术自动化的重要标志。现有的焊接装置在焊接精度上还有待提高。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种农用刀具硬质材料焊接装置，本实用新型满足了农用刀具(刀片)焊接的定位要求，提高了焊接精度，本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现:
[0004]一种农用刀具硬质材料焊接装置，包括:电器部分，还包括:与电器部分配合的本体部分，所述本体部分包括:
[0005]二个平移运动轴构成的二轴平面直角坐标系结构、一个转动轴构成的转动结构、一个偏心轴构成的摆动结构以及气动结构；
[0006]其中，每个平移运动轴包括:滑台、滚珠丝杠螺母副、X轴步进电机、Y轴步进电机和直线导轨；转动轴包括:夹具、连接轴、Z轴步进电机；偏心轴包括:单相电机、偏心轮；气动结构包括:气缸；
[0007]所述X轴步进电机、所述Y轴步进电机通过所述滚珠丝杠螺母副带动固定在所述滑台上的Z轴步进电机进行X-Y平面内的运动，所述Z轴步进电机带动设置在所述连接轴上的夹具进行转动，所述单相电机带动所述偏心轮上的气缸进行摆动，所述气缸上的焊枪进行竖直方向上的运动。
[0008]所述焊接装置还包括:微控制器、第一继电器、第二继电器和电磁阀；
[0009]所述微控制器通过所述第一继电器、所述第二继电器分别连接单相电机和出丝机；所述电磁阀的进气口和出气口分别连接气缸的进气口和出气口。
[0010]所述微控制器为TC5530运动控制器。
[0011]所述X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机均为110系列步进电机，所述单相电机为单相交流调速电机。
[0012]所述焊接装置还包括:与所述110系列步进电机配合的步进驱动器，与所述单相电机配合的调速器。
[0013]所述焊接装置还包括:与所述110系列步进电机配合的细分驱动器。
[0014]本实用新型提供的技术方案的有益效果是:本实用新型构建了基于三轴控制板的开放式焊接装置。经现场试验调试证明采用本焊接装置焊接的农用刀具刀片强度高、韧性好，大大提高了切削速度，提高了加工效率和质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为一种农用刀具硬质材料焊接装置的本体部分结构示意图；
[0016]图2为一种农用刀具硬质材料焊接装置的电器结构示意图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0018]1:连接轴2:联轴器
[0019]3:气缸4:滚珠丝杠螺母副
[0020]5:滑台6:直线导轨
[0021]7:进气口8:出气口
[0022]9:微控制器10:夹具
[0023]11:农用刀具12:偏心轮
[0024]13:焊枪51:X轴电机驱动器
[0025]52:Y轴电机驱动器53:Ζ轴电机驱动器
[0026]54:调速器81:第一继电器
[0027]82:第二继电器83:电磁阀
[0028]91:Χ轴步进电机92:Υ轴步进电机
[0029]93:Ζ轴步进电机94:单相电机
[0030]95:出丝机
【具体实施方式】
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0032]一种农用刀具硬质材料焊接装置，包括:本体部分和与之配合的电器部分。
[0033]参见图1，本体部分包括:二个平移运动轴构成的二轴平面直角坐标系结构，一个转动轴构成的转动结构，一个偏心轴构成的小幅摆动结构以及气动结构。每个平移运动轴包括:滑台5、滚珠丝杠螺母副4、步进电机、直线导轨6 ;转动轴包括:夹具10、连接轴1、步进电机；偏心轴包括:单相电机94、偏心轮12 ;气动结构包括:气缸3。
[0034]其中，参见图2，该焊接装置包括:微控制器9(包括急停开关和启动开关)、第一继电器81、第二继电器82、电磁阀83、三个电机驱动器(分别为X轴电机驱动器51、Υ轴电机驱动器52和Z轴电机驱动器53)。
[0035]微控制器9发出脉冲信号控制电机驱动器，微控制器9发出开关信号控制单相电机变速器94、一继电器81、第二继电器82、电磁阀83。
[0036]步进电机作为二个平移运动轴的驱动装置，以联轴器I与滚珠丝杠螺母副相连。当X轴电机驱动器51、Y轴电机驱动器52和Z轴电机驱动器53分别接收到来自微控制器9的脉冲信号时，可快速精确的控制相应的步进电机转动(即X轴电机驱动器51控制X轴步进电机91、Y轴电机驱动器52控制Y轴步进电机92、Z轴电机驱动器53控制Z轴步进电机93)。步进电机中的X轴步进电机91、Y轴步进电机92通过滚珠丝杠螺母副4带动固定在滑台5上的Z轴步进电机93进行X-Y平面内的运动，Z轴步进电机93带动设置在连接轴I上的夹具10进行转动，单相电机变速器94带动偏心轮12上的气缸3进行小幅摆动，气缸3上的焊枪13进行竖直方向上的运动，实现模拟焊枪三维运动的过程。
[0037]具体实现时，微控制器9还通过第一继电器81、第二继电器82、电磁阀83分别连接单相电机94和出丝机95。电磁阀83的进气口和出气口分别连接气缸3的进气口和出气
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[0038]本实用新型实施优选微控制器9为TC5530运动控制器，该控制器可控制3个电机运动，具有可靠性尚，精度尚，操作方便，噪音小等特点。
[0039]其中，X轴步进电机91、Y轴步进电机92和Z轴步进电机93可以为110系列步进电机。该系列步进电机属于混合式步进电机，它综合了永磁式和反应式的优点，其转子上采用永磁材料，定子上有多相绕组，定子和转子上均有多个小齿以提高步矩精度。该步进电机的基本步距角为1.8度/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007度/微步)。
[0040]其中，单相电机94可以为单相交流调速电机。该装置还包括与单相电机94配合的调速器。
[0041]本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0042]利用本实用新型的技术方案，实现针对农用刀具(刀具)，例如粉碎刀具、切碎刀具、旋耕犁刀片等的焊接，经现场试验调试证明采用本焊接装置焊接的农用刀具刀片强度高、韧性好，大大提高了切削速度，提高了加工效率和质量。
[0043]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0044]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种农用刀具硬质材料焊接装置，包括:电器部分，还包括:与电器部分配合的本体部分，其特征在于，所述本体部分包括: 二个平移运动轴构成的二轴平面直角坐标系结构、一个转动轴构成的转动结构、一个偏心轴构成的摆动结构以及气动结构； 其中，每个平移运动轴包括:滑台、滚珠丝杠螺母副、X轴步进电机、丫轴步进电机和直线导轨；转动轴包括:夹具、连接轴、2轴步进电机；偏心轴包括:单相电机、偏心轮；气动结构包括:气缸； 所述X轴步进电机、所述X轴步进电机通过所述滚珠丝杠螺母副带动固定在所述滑台上的2轴步进电机进行XI平面内的运动，所述2轴步进电机带动设置在所述连接轴上的夹具进行转动，所述单相电机带动所述偏心轮上的气缸进行摆动，所述气缸上的焊枪进行竖直方向上的运动。
2.根据权利要求1所述的一种农用刀具硬质材料焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括:微控制器、第一继电器、第二继电器和电磁阀； 所述微控制器通过所述第一继电器、所述第二继电器分别连接单相电机和出丝机；所述电磁阀的进气口和出气口分别连接气缸的进气口和出气口。
3.根据权利要求2所述的一种农用刀具硬质材料焊接装置，其特征在于，所述微控制器为扣5530运动控制器。
4.根据权利要求1所述的一种农用刀具硬质材料焊接装置，其特征在于，所述X轴步进电机、V轴步进电机和2轴步进电机均为110系列步进电机，所述单相电机为单相交流调速电机。
5.根据权利要求4所述的一种农用刀具硬质材料焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括:与所述110系列步进电机配合的步进驱动器，与所述单相电机配合的调速器。
6.根据权利要求4所述的一种农用刀具硬质材料焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括:与所述110系列步进电机配合的细分驱动器。
【文档编号】B23K37/047GK204248269SQ201420644276
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】刘华, 束健伟, 韩俊德, 卫勇, 王志浩, 高平 申请人:天津市瑞斯达农业机械有限公司, 天津农学院