一种玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置及操作步骤的制作方法

本发明涉及玉米脱粒机的加工设备领域，尤其涉及玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置及操作步骤。

背景技术：

我国是玉米种植大国，玉米成熟后需要使用玉米脱粒机进行脱粒，目前的玉米脱粒机以滚筒式的结构比较常见，例如专利名称一种弹性式玉米脱粒滚筒及玉米脱粒机（cn207321977u）、以及专利名称玉米脱粒滚筒装置（cn207054111u），均采用滚筒式结构，通过滚筒上的凸起以及滚筒的外侧挤压玉米实现脱粒，滚筒两端均设置有滚筒盖，滚筒盖上焊接连接轴，滚筒两侧的滚筒盖、连接轴以及滚筒必然需要一定精度的同轴度，否则出现滚筒偏心，玉米在滚筒壳体内与滚筒的间隙发生变化而塞死滚筒间隙，滚筒不能继续转动而损毁电机，以及两侧滚筒盖与连接轴的同轴度达不到要求时，两侧支持轴附加的弯曲应力增加，噪声大，效率低。

本申请的技术方案采用一个电动转台驱动四个同步定心固定机构，实现滚筒盖的同步定心夹紧，同步定心机构采用电动转台上铰接的连杆驱动摆杆转动，摆杆摆动带动定心销向滚筒盖移动，同时摆杆通过弹性连杆驱动l形压紧杆，压紧杆上的勾头先贴合滚筒盖的上表面，弹性连杆受压后压力增加而缩短，直至同步定心机构的定心销定心滚筒盖；通过弹性连杆机构实现压紧与定心滚筒盖的同步；连接轴采用定心套筒进行定心，采用夹紧气缸将连接轴上端压紧到滚筒盖上，实现连接轴的定心夹紧；焊接过程中，连接轴的下部仍然位于定心套筒内，对连接轴进行约束，实现定心轴与滚筒盖的同轴焊接。

技术实现要素：

本发明的目的在于：公开一种一个转台转动实现玉米脱粒机滚筒的筒盖与连接轴的外圆柱面自动定心以及上下侧同步压紧、连接轴采用间隙配合定心连接轴并用气缸压紧的滚筒盖与连接轴的焊接装置及操作步骤。

本发明的目的是这样实现的:一种玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置，包括焊接基架1、夹紧气缸2、同步定心固定机构3、定心套筒4、焊接机构5、支撑横梁6、外转台7、内转台8，其特征在于：所述的焊接基架1上端同轴固定外转台7、内转台8的固定侧，外转台7上沿着圆周方向均布的安装有四个同步定心固定机构3；

所述的同步定心固定机构3包括柱销一301、定心销303、摆杆304、压紧杆306、弹性连杆311，柱销一301固定在外转台7的转动侧，柱销一301转动连接连杆302的一端，摆杆304呈两个平行边通过一个倾斜边连接的结构，摆杆304的一个平行边与斜边的转角处通过柱销五310铰接连杆302的另一端，摆杆304的一个平行边与滑块315滑动连接，摆杆304的另一条平行边与斜边的转角处转动安装柱销二305，柱销二305的固定在基架1上端下侧的边缘处，摆杆304的另一条平行边的端部固定定心销303，所述的滑块315固定柱销七314，柱销七314转动连接连接块313，连接块313通过柱销六312与弹性连杆311的内侧端铰接，压紧杆306呈“l”形，压紧杆306的l形一边端部通过柱销四309铰接弹性连杆311的外侧端，压紧杆306呈l形拐角处通过柱销三308铰接压杆支架307，压杆支架307固定在焊接基架1的上端，压紧杆306的l形另一边端部设置有向内侧伸出的勾头3061，用于夹紧滚筒盖a1的边缘处的上表面，所述的弹性连杆311的长度随着受到两端压力的变大而缩短；

所述的内转台8的转动侧沿着圆周方向均布地固定两个焊接机构5，用于焊接连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处；

所述的焊接基架1上固定支撑横梁6，支撑横梁6上固定夹紧气缸2、定心套筒4，定心套筒4内孔与连接轴a2的中部至下部间隙滑动配合，所述的夹紧气缸2、定心套筒4、滚筒盖a1同轴设置，夹紧气缸2的活塞杆向上穿过支撑横梁6后，其上端位于定心套筒4的下端内孔中。

所述的弹性连杆311包括伸缩杆一3111、滑动销一3112、弹簧3113、滑动销二3114、伸缩杆二3115、连接壳3116，连接壳3116呈圆形的中空的结构，连接壳3116的内孔两端部分别与伸缩杆一3111一端、伸缩杆二3115的一端滑动连接，伸缩杆一3111一端、伸缩杆二3115的一端分别固定有沿着连接壳3116径向设置的滑动销一3112、滑动销二3114，连接壳3116沿着轴向设置有滑动槽3117，滑动销一3112、滑动销二3114在滑动槽3117内滑动，所述的伸缩杆一3111的另一端、伸缩杆二3115的另一端直径变小，并分别朝向远离连接壳3116的方向从连接壳3116端部圆孔穿出，伸缩杆一3111的另一端通过柱销六312与连接块313铰接，伸缩杆二3115的另一端通过柱销四309与压紧杆306的l形一边铰接。

所述的焊接机构5包括焊接气缸架501、焊枪气缸502、焊枪固定架503、焊枪504,内转台8的转动侧固定焊接气缸架501的上端，焊接气缸架501的下端固定焊枪气缸502，焊枪气缸502为双杆气缸，焊枪气缸502的两个活塞杆端部固定焊枪固定架503，焊枪固定架503固定焊枪504，焊枪气缸502的两个活塞杆与滚筒盖a1的夹角为60度到80度，焊枪504的端部朝向连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处，用于焊枪出来的焊丝对连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处进行焊接。

所述的焊接基架1的上表面与勾头3061相适应的位置设置有上凸的支撑块101，支撑块101用于支撑滚筒盖a1。

所述的柱销一301、定心销303、柱销二305、柱销五310、柱销七314沿着竖直方向设置，柱销三308、柱销四309、柱销六312沿着水平方向设置。

所述的摆杆304的两个平行边与倾斜边的夹角均为钝角。

所述的内转台8、外转台7均为电动转台。

所述的焊接基架1的上端与定心销303相适应的位置设置有上下贯穿的缺口，用于定心销303定心夹紧滚筒盖a1的外圆柱面时，避让定心销303。

所述的玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置的操作步骤，包括如下步骤：

首次使用时，需要进入准备阶段，否则直接进入焊接步骤：

准备阶段：

步骤一：控制外转台7正向转动，连杆302摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303远离滚筒盖a1，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313拉动弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向外侧翻转；

步骤二：控制两个焊接机构5的焊枪气缸502的活塞杆缩回；控制夹紧气缸2的活塞杆缩回；

焊接步骤：

步骤一：将连接轴a2插入到定心套筒4内，连接轴a2下端贴合夹紧气缸2的活塞杆上端；

步骤二：将滚筒盖a1放置沿着焊接基架1圆周方向均布的四个支撑块101上；

步骤三：控制外转台7反向转动，连杆302反向摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303向滚筒盖a1移动，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313压缩弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向内侧翻转并贴合在滚筒盖a1的上表面，外转台7继续反向转动，压缩弹性连杆311两端受到的压力增大而变短，勾头3061压紧滚筒盖a1的上表面的压力增加，直至四个同步定心固定机构3的定心销303定心并压紧滚筒盖a1的外圆柱面，外转台7停止转动；

步骤四：控制夹紧气缸2的活塞杆伸出，将连接轴a2的上端压紧滚筒盖a1的下表面的几何中心位置；

步骤五：控制两个焊接机构5的焊枪气缸502的活塞杆外伸，焊枪504中的焊丝对连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处进行焊接，焊枪外接的送丝机自动送焊丝，并同时控制内转台8正转，内转台8绕着连接轴a2的圆周方向旋转180度后，控制两个焊接机构5焊枪气缸502的活塞杆缩回，同时送丝机停止送焊丝，控制内转台8反转，绕着连接轴a2的圆周方向反向旋转180度；

步骤六：控制夹紧气缸2的活塞杆缩回；控制外转台7正向转动，连杆302摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303远离滚筒盖a1，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313拉动弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向外侧翻转；

步骤七：取下连接轴a2与滚筒盖a1的焊接件，完成一个连接轴a2与滚筒盖a1的自动焊接；重复上述步骤，实现下一个连接轴与滚筒盖的焊接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本申请的技术方案采用一个电动转台驱动四个同步定心固定机构，实现滚筒盖的同步定心夹紧，同步定心机构采用电动转台上铰接的连杆驱动摆杆转动，摆杆摆动带动定心销向滚筒盖移动，同时摆杆通过弹性连杆驱动l形压紧杆，压紧杆上的勾头先贴合滚筒盖的上表面，弹性连杆受压后压力增加而缩短，直至同步定心机构的定心销定心滚筒盖；通过弹性连杆机构实现压紧与定心滚筒盖的同步；连接轴采用定心套筒进行定心，采用夹紧气缸将连接轴上端压紧到滚筒盖上，实现连接轴的定心夹紧；焊接过程中，连接轴的下部仍然位于定心套筒内，对连接轴进行约束，实现定心轴与滚筒盖的同轴焊接。

附图说明

图1是玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置的总体结构图一。

图2是玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置的总体结构图二。

图3是同步定心固定机构和焊接机构的结构示意图。

图4是定心固定机构的结构示意图一。

图5是弹性连杆两端分别与连接块和压紧杆连接的结构示意图。

图6是定心固定机构的结构示意图二。

图7是焊接机构的结构示意图。

图8是连接轴安装在定心套筒内的结构示意图一。

图9是连接轴安装在定心套筒内的结构示意图二。

图10是弹性连杆的结构示意图一。

图11是弹性连杆的结构示意图二。

附图标记：1-焊接基架、2-夹紧气缸、3-同步定心固定机构、4-定心套筒、5-焊接机构、6-支撑横梁、7-外转台、8-内转台、101-支撑块、301-柱销一、302-连杆、303-定心销、304-摆杆、305-柱销二、306-压紧杆、307-压杆支架、308-柱销三、309-柱销四、310-柱销五、311-弹性连杆、312-柱销六、313-连接块、314-柱销七、315-滑块、3061-勾头、3111-伸缩杆一、3112-滑动销一、3113-弹簧、3114-滑动销二、3115-伸缩杆二、3116-连接壳、3117-滑动槽、501-焊接气缸架、502-焊枪气缸、503-焊枪固定架、504-焊枪、a1-滚筒盖、a2-连接轴。

具体实施方式

结合图1～11，本发明的一种玉米脱粒机的滚筒盖与连接轴的焊接装置，包括焊接基架1、夹紧气缸2、同步定心固定机构3、定心套筒4、焊接机构5、支撑横梁6、外转台7、内转台8，所述的同步定心固定机构3包括柱销一301、连杆302、定心销303、摆杆304、柱销二305、压紧杆306、压杆支架307、柱销三308、柱销四309、柱销五310、弹性连杆311、柱销六312、连接块313、柱销七314、滑块315，所述的焊接机构5包括焊接气缸架501、焊枪气缸502、焊枪固定架503、焊枪504,以朝向滚筒盖a1的中心轴线方向定义为内侧，反之为外侧，以便描述本申请。

所述的焊接基架1上端下表面固定外转台7、内转台8的固定侧，外转台7、内转台8同轴设置，且外转台7位于内转台8的外侧，所述的外转台上沿着圆周方向均布的安装有四个同步定心固定机构3，柱销一301固定在外转台7的转动侧，柱销一301转动连接连杆302的一端，摆杆304呈“z”字形，即两个平行边通过一个倾斜边连接，两个平行边与倾斜边的夹角均为钝角，摆杆304的一个平行边与斜边的转角处转动安装柱销五310，柱销五310转动连接连杆302的另一端，摆杆304的一个平行边与滑块315滑动连接，摆杆304的另一条平行边与斜边的转角处转动安装柱销二305的下端，柱销二305的上端固定在基架1上端下侧的边缘处，摆杆304的另一条平行边的端部固定定心销303的下端，定心销303用于滚筒盖a1外圆柱面的定心，所述的滑块下侧固定柱销七314，柱销七314转动连接连接块313，连接块313转动连接柱销六312，柱销六312与弹性连杆311的内侧端转动连接，弹性连杆311的外侧端转动连接柱销四309，所述的压紧杆306呈“l”形，柱销四309转动安装在压紧杆306的l形一边端部，压紧杆306呈l形拐角处转动安装柱销三308，柱销三308转动安装在压杆支架307的下端，压杆支架307的上端固定在焊接基架1的上端下侧边缘处，压紧杆306的l形另一边端部设置有向内侧伸出的勾头3061，用于夹紧滚筒盖a1的上表面边缘，所述的弹性连杆311的长度随着受到两端压力的变大而缩短。

所述的焊接基架1的上表面与勾头3061相适应的位置设置有上凸的支撑块101，支撑块101用于支撑滚筒盖a1。

所述的焊接基架1的上端与定心销303相适应的位置设置有上下贯穿的缺口，用于定心销303定心夹紧滚筒盖a1的外圆柱面时，避让定心销303。

所述的内转台8的转动侧沿着圆周方向均布地固定两个焊接机构5，内转台8的转动侧固定焊接气缸架501的上端，焊接气缸架501的下端固定焊枪气缸502，焊枪气缸502为双杆气缸，焊枪气缸502的两个活塞杆端部固定焊枪固定架503，焊枪固定架503固定焊枪504，焊枪气缸502的两个活塞杆与滚筒盖a1的夹角为60度到80度，例如70度，焊枪504的端部朝向连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处，用于焊枪出来的焊丝对连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处进行焊接。

所述的焊接基架1的中部设置有支撑横梁6，支撑横梁6下侧固定夹紧气缸2，支撑横梁6的上侧固定定心套筒4，定心套筒4内孔与连接轴a2的中部至下部间隙滑动配合，间隙不超过0.05mm，用于连接轴a2的定位。所述的夹紧气缸2、定心套筒4、滚筒盖a1同轴设置，夹紧气缸2的活塞杆向上穿过支撑横梁6后，其上端位于定心套筒4的下端内孔中，所述的内转台8、外转台7均为电动转台。

所述的弹性连杆311包括伸缩杆一3111、滑动销一3112、弹簧3113、滑动销二3114、伸缩杆二3115、连接壳3116，连接壳3116呈圆形的中空的结构，连接壳3116的内孔两端部分别与伸缩杆一3111一端、伸缩杆二3115的一端滑动连接，伸缩杆一3111一端、伸缩杆二3115的一端分别固定有沿着连接壳3116径向设置的滑动销一3112、滑动销二3114，连接壳3116沿着轴向设置有滑动槽3117，滑动销一3112、滑动销二3114在滑动槽3117内滑动，所述的伸缩杆一3111的另一端、伸缩杆二3115的另一端直径变小，并朝向远离连接壳3116的方向从连接壳3116端部圆孔穿出，伸缩杆一3111的另一端与柱销六312端转动连接，伸缩杆二3115的另一端与柱销四309转动连接。

所述的柱销一301、定心销303、柱销二305、柱销五310、柱销七314沿着竖直方向设置，柱销三308、柱销四309、柱销六312沿着水平方向设置。

焊接连接轴a2与滚筒盖a1时，首次使用时，需要进入准备阶段，控制外转台7正向转动，连杆302摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303远离滚筒盖a1，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313拉动弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向外侧翻转，控制两个焊接机构5的焊枪气缸502的活塞杆缩回；控制夹紧气缸2的活塞杆缩回。准备阶段完成后进入焊接阶段，将连接轴a2插入到定心套筒4内，连接轴a2下端贴合夹紧气缸2的活塞杆上端；将滚筒盖a1放置沿着焊接基架1圆周方向均布的四个支撑块101上；控制外转台7反向转动，连杆302反向摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303向滚筒盖a1移动，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313压缩弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向内侧翻转并贴合在滚筒盖a1的上表面，外转台7继续反向转动，压缩弹性连杆311两端受到的压力增大而变短，勾头3061压紧滚筒盖a1的上表面的压力增加，直至四个同步定心固定机构3的定心销303定心并压紧滚筒盖a1的外圆柱面，外转台7停止转动；

控制夹紧气缸2的活塞杆伸出，将连接轴a2的上端压紧滚筒盖a1的下表面的几何中心位置；控制两个焊接机构5的焊枪气缸502的活塞杆外伸，焊枪504中的焊丝对连接轴a2上端与滚筒盖a1的结合处进行焊接，焊枪外接的送丝机自动送焊丝，并同时控制内转台8正转，内转台8绕着连接轴a2的圆周方向旋转180度后，控制两个焊接机构5焊枪气缸502的活塞杆缩回，同时送丝机停止送焊丝，控制内转台8反转，绕着连接轴a2的圆周方向反向旋转180度；控制夹紧气缸2的活塞杆缩回；控制外转台7正向转动，连杆302摆动，带动摆杆304绕着柱销二305转动，定心销303远离滚筒盖a1，同时摆杆304的一个平行边带动滑块315摆动和滑动，连接块313拉动弹性连杆311，压紧杆306绕着柱销三308摆动，勾头3061向外侧翻转，取下连接轴a2与滚筒盖a1的焊接件，完成一个连接轴a2与滚筒盖a1的自动焊接，重复上述步骤，实现下一个连接轴与滚筒盖的焊接。