矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法与流程

本发明涉及矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接技术领域，具体涉及矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法。

背景技术：

巷道灯是采用先进的led照明技术，而精心设计制造的。主要适用于巷道、峒室、变电所、泵房、井底停车场等作固定照明之用。隔爆型产品指的是将设备可能点燃炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并能保证内部的火焰气体通过间隙传播时降低能量，不足以引爆外壳的气体。

现有的隔爆型巷道灯采用高压压铸铝成型壳体，表面粉末静电喷涂，选用耐高温、耐老化性能优异的橡胶密封件和钢化透光玻璃，一体化设计。为了增强隔爆型巷道灯灯壳的强度，通常在其外侧增加支撑肋板，即多个环形阵列分布的筋板条。该筋板条设置使的隔爆型巷道灯灯壳不便于夹持，在加工焊接时夹持效果差，影响焊接效果和效率。

因此，发明矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法，通过定位组件使支撑套块有效贴合压紧隔爆型巷道灯灯壳内侧，使隔爆型巷道灯灯壳快速定位放置并在壳体内部辅助固定，随后在调整夹持组件作用下将夹持辊组件放置于隔爆型巷道灯灯壳加强肋板处，控制第二驱动器使其输出轴传动转轴，第一卡板与第二卡板错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法，包括固定基板，所述固定基板顶部两侧均固定连接有架板，两个所述架板顶端之间架设有焊接台，所述固定基板远离架板的一端固定连接有支撑架，所述支撑架顶部设有焊接机械臂，所述焊接机械臂的顶端设有焊接头；

所述焊接台上表面开设有四个均匀分布的第一条形槽，所述焊接台上表面开设有四个均匀分布的第二条形槽，且四个第一条形槽与四个第二条形槽交叉分布，所述焊接台内部设有定位组件，所述焊接台内部还设有调整夹持组件；

所述定位组件包括四个卡槽板，四个卡槽板均匀固定连接于焊接台内侧壁上，所述卡槽板远离焊接台的一侧铰接有翘杆，所述翘杆与卡槽板的铰接处设有扭力弹簧，所述翘杆远离卡槽板的一端顶部固定连接有支撑套块，所述翘杆另一端底部固定连接有钢丝绳，所述卡槽板正下方设有与焊接台内侧壁固定连接的转向辊；

所述调整夹持组件包括双向丝杆和传动箱，所述焊接台内侧顶壁与传动箱之间通过连接杆固定连接，所述双向丝杆贯穿传动箱一侧中部，且传动箱与双向丝杆相邻的两侧均贯穿有半轴丝杆，其中一个所述半轴丝杆与双向丝杆之间通过转向齿轮传动连接，所述转向齿轮设置于传动箱内部，所述传动箱两侧壁底部之间转动连接有传动轴，所述传动轴两端均延伸至传动箱外部，所述传动轴两端与两个半轴丝杆之间均设有传动带，两个所述半轴丝杆均通过传动带与传动轴传动连接，所述双向丝杆两侧设有对称分布的移动块，两个所述半轴丝杆外侧均设有移动块，且四个移动块关于传动箱轴心环形阵列分布，所述移动块内部固定连接有第二电动推杆，所述第二电动推杆输出端延伸出第二条形槽，且第二电动推杆输出端固定连接有夹持辊组件；

所述传动箱底端轴心处固定连接有第一电动推杆，所述传动箱顶部固定连接有第一驱动器，四个所述钢丝绳一端分别绕过四个转向辊并固定连接于第一电动推杆输出端，所述第一驱动器输出端与其中一个半轴丝杆通过皮带传动连接；

所述夹持辊组件包括外套辊，所述外套辊顶部轴心处开设有孔槽，所述孔槽内部转动连接有转轴，所述外套辊外侧顶部和底部均一体设置有第一卡板，所述外套辊外侧开设有若干均匀分布的槽口，所述槽口内活动连接有第二卡板，多个所述第二卡板环形阵列分布于转轴外侧，且第二卡板与转轴固定连接，所述外套辊顶端固定连接有第二驱动器，所述第二驱动器输出轴与转轴传动连接。

优选的，所述焊接台底部两侧均开设有弧形槽，所述架板顶部设置为半圆弧状，且架板顶部与弧形槽滑动连接，两个所述架板中部之间固定连接有支撑辊，且支撑辊两端分别延伸至两个架板外侧，所述焊接台两侧中部均固定连接有短轴，所述支撑辊两端与两个短轴之间设有摆臂摇杆，且支撑辊和短轴均与摆臂摇杆转动连接。

优选的，所述摆臂摇杆底端设置为半圆弧状，且摆臂摇杆底端外侧固定连接有弧形齿条，所述架板外侧两端均固定连接有滑套，两个所述滑套之间滑动连接有平滑杆，所述平滑杆顶端中部固定连接有直齿条，所述直齿条与弧形齿条啮合连接，所述平滑杆中部底端固定连接有推拉柄，所述架板外侧固定连接有第三电动推杆，所述第三电动推杆输出端与推拉柄铰接。

优选的，两个所述半轴丝杆与双向丝杆设置于同一水平高度，且半轴丝杆与双向丝杆垂直设置，两个所述双向丝杆同轴分布，且两个半轴丝杆均与传动轴平行分布，所述半轴丝杆和双向丝杆与焊接台的连接处均设有轴承，所述半轴丝杆和双向丝杆与传动箱的连接处均设有轴承。

优选的，四个所述翘杆分别与四个第一条形槽相匹配，所述支撑套块的宽度小于第一条形槽宽度，所述支撑套块由橡胶材料制成。

优选的，所述支撑架与固定基板垂直设置，且支撑架与固定基板两侧均设有固定板，所述固定板外侧通过螺丝与支撑架和固定基板固定连接。

矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接系统，包括上述矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置，所述架板外侧固定连接有手动控制器，所述手动控制器的连接端设有单片机，所述支撑套块顶部设有第一压力传感器，所述第一卡板一侧设有第二压力传感器，所述摆臂摇杆一侧固定连接有安装板，所述摆臂摇杆竖直时安装板与平滑杆平行分布，所述安装板顶端固定连接有倾角传感器

优选的，所述单片机的输入端设有a/d转换器，所述单片机的输出端设有d/a转换器，所述第一压力传感器、第二压力传感器和倾角传感器均与a/d转换器电性连接，所述手动控制器与单片机电性连接，所述第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一驱动器和第二驱动器均与d/a转换器电性连接，所述第一驱动器和第二驱动器均设置为步进电机。

矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接方法，包括上述的矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置和焊接系统，焊接流程具体如下：

步骤一：将待焊接的隔爆型巷道灯灯壳放置于焊接台顶部中心处，启动第一电动推杆，第一电动推杆输出端下拉四个钢丝绳底端使翘杆一端翘起，且支撑套块有效贴合压紧隔爆型巷道灯灯壳内侧，使隔爆型巷道灯灯壳快速定位放置；

步骤二：启动第一驱动器，第一驱动器输出轴通过皮带传动一个半轴丝杆，半轴丝杆通过传动带和传动轴传动实现两个半轴丝杆同步转动，并通过转向齿轮使双向丝杆转动，四个移动块同步靠近传动箱，使第二电动推杆输出端带着夹持辊组件靠近隔爆型巷道灯灯壳，控制第二电动推杆输出端伸出使第一卡板和第二卡板卡进隔爆型巷道灯灯壳肋板槽内部，第二电动推杆输出端收回压紧隔爆型巷道灯灯壳底端，随后启动第二驱动器，第二驱动器输出轴传动转轴使第一卡板与第二卡板错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳；

步骤三：焊接机械臂带动焊接头在焊接台顶部运动，对固定的隔爆型巷道灯灯壳进行焊接；

步骤四：启动第三电动推杆，第三电动推杆输出端推动平滑杆移动，从而使平齿轮与弧形齿轮啮合连接，使摆臂摇杆摆动，对焊接角度进行调整；

步骤五：焊接完成后，将焊接台放平，松弛并取下隔爆型巷道灯灯壳，随后倾斜焊接台，清理焊料残渣。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

1、通过定位组件使支撑套块有效贴合压紧隔爆型巷道灯灯壳内侧，使隔爆型巷道灯灯壳快速定位放置并在壳体内部辅助固定，随后在调整夹持组件作用下将夹持辊组件放置于隔爆型巷道灯灯壳加强肋板处，控制第二驱动器使其输出轴传动转轴，第一卡板与第二卡板错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳，实现不规则加肋板的壳体有效固定，方便焊接工作，提高焊接效率；

2、通过第一压力传感器配合单片机控制第一电动推杆，第二压力传感器配合单片机控制第二驱动器，使第二驱动器在第一卡板与第二卡板错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳后自动停止，避免受力过大导致的装置或者壳体损坏，通过手动控制器控制第一驱动器和第二电动推杆，方便第一卡板和第二卡板与肋板槽对应，倾角传感器配合的单片机内部焊接程序，利用编程控制第三电动推杆和焊接机械臂工作，带动焊接头在焊接台顶部运动，对固定的隔爆型巷道灯灯壳进行多角度灵活焊接，智能化程度高，大大提高了焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明焊接台的主剖视图；

图3为本发明焊接台的俯视图；

图4为本发明焊接台的俯剖视图；

图5为本发明传动箱的结构示意图；

图6为本发明夹持辊组件的结构示意图；

图7为本发明夹持辊组件的剖视图；

图8为本发明图4的a部结构放大图；

图9为本发明图1的b部结构放大图；

图10为本发明的系统控制流程图。

附图标记说明：

1固定基板、2架板、3焊接台、4支撑架、5焊接机械臂、6焊接头、7第一条形槽、8第二条形槽、9卡槽板、10翘杆、11扭力弹簧、12支撑套块、13钢丝绳、14转向辊、15双向丝杆、16传动箱、17半轴丝杆、18转向齿轮、19传动轴、20传动带、21移动块、22第二电动推杆、23夹持辊组件、231外套辊、232转轴、233第一卡板、234槽口、235第二卡板、236第二驱动器、24第一电动推杆、25第一驱动器、26弧形槽、27支撑辊、28摆臂摇杆、29弧形齿条、30滑套、31平滑杆、32直齿条、33推拉柄、34第三电动推杆、35固定板、36手动控制器、37单片机、38第一压力传感器、39第二压力传感器、40倾角传感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-8所示的矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置、焊接系统及焊接方法，包括固定基板1，所述固定基板1顶部两侧均固定连接有架板2，两个所述架板2顶端之间架设有焊接台3，所述固定基板1远离架板2的一端固定连接有支撑架4，所述支撑架4顶部设有焊接机械臂5，所述焊接机械臂5的顶端设有焊接头6；

所述焊接台3上表面开设有四个均匀分布的第一条形槽7，所述焊接台3上表面开设有四个均匀分布的第二条形槽8，且四个第一条形槽7与四个第二条形槽8交叉分布，所述焊接台3内部设有定位组件，所述焊接台3内部还设有调整夹持组件；

所述定位组件包括四个卡槽板9，四个卡槽板9均匀固定连接于焊接台3内侧壁上，所述卡槽板9远离焊接台3的一侧铰接有翘杆10，所述翘杆10与卡槽板9的铰接处设有扭力弹簧11，所述翘杆10远离卡槽板9的一端顶部固定连接有支撑套块12，所述翘杆10另一端底部固定连接有钢丝绳13，所述卡槽板9正下方设有与焊接台3内侧壁固定连接的转向辊14；

所述调整夹持组件包括双向丝杆15和传动箱16，所述焊接台3内侧顶壁与传动箱16之间通过连接杆固定连接，所述双向丝杆15贯穿传动箱16一侧中部，且传动箱16与双向丝杆15相邻的两侧均贯穿有半轴丝杆17，其中一个所述半轴丝杆17与双向丝杆15之间通过转向齿轮18传动连接，所述转向齿轮18设置于传动箱16内部，所述传动箱16两侧壁底部之间转动连接有传动轴19，所述传动轴19两端均延伸至传动箱16外部，所述传动轴19两端与两个半轴丝杆17之间均设有传动带20，两个所述半轴丝杆17均通过传动带20与传动轴19传动连接，所述双向丝杆15两侧设有对称分布的移动块21，两个所述半轴丝杆17外侧均设有移动块21，且四个移动块21关于传动箱16轴心环形阵列分布，所述移动块21内部固定连接有第二电动推杆22，所述第二电动推杆22输出端延伸出第二条形槽8，且第二电动推杆22输出端固定连接有夹持辊组件23；

所述传动箱16底端轴心处固定连接有第一电动推杆24，所述传动箱16顶部固定连接有第一驱动器25，四个所述钢丝绳13一端分别绕过四个转向辊14并固定连接于第一电动推杆24输出端，所述第一驱动器25输出端与其中一个半轴丝杆17通过皮带传动连接；

所述夹持辊组件23包括外套辊231，所述外套辊231顶部轴心处开设有孔槽，所述孔槽内部转动连接有转轴232，所述外套辊231外侧顶部和底部均一体设置有第一卡板233，所述外套辊231外侧开设有若干均匀分布的槽口234，所述槽口234内活动连接有第二卡板235，多个所述第二卡板235环形阵列分布于转轴232外侧，且第二卡板235与转轴232固定连接，所述外套辊231顶端固定连接有第二驱动器236，所述第二驱动器236输出轴与转轴232传动连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述焊接台3底部两侧均开设有弧形槽26，所述架板2顶部设置为半圆弧状，且架板2顶部与弧形槽26滑动连接，两个所述架板2中部之间固定连接有支撑辊27，且支撑辊27两端分别延伸至两个架板2外侧，所述焊接台3两侧中部均固定连接有短轴，所述支撑辊27两端与两个短轴之间设有摆臂摇杆28，且支撑辊27和短轴均与摆臂摇杆28转动连接，摆臂摇杆28转动时能够精确控制焊接台3的整体倾斜角度，且弧形槽26能够使焊接台3倾斜时保持稳定和高的承载力。

进一步的，在上述技术方案中，所述摆臂摇杆28底端设置为半圆弧状，且摆臂摇杆28底端外侧固定连接有弧形齿条29，所述架板2外侧两端均固定连接有滑套30，两个所述滑套30之间滑动连接有平滑杆31，所述平滑杆31顶端中部固定连接有直齿条32，所述直齿条32与弧形齿条29啮合连接，所述平滑杆31中部底端固定连接有推拉柄33，所述架板2外侧固定连接有第三电动推杆34，所述第三电动推杆34输出端与推拉柄33铰接。

进一步的，在上述技术方案中，两个所述半轴丝杆17与双向丝杆15设置于同一水平高度，且半轴丝杆17与双向丝杆15垂直设置，两个所述双向丝杆15同轴分布，且两个半轴丝杆17均与传动轴19平行分布，所述半轴丝杆17和双向丝杆15与焊接台3的连接处均设有轴承，所述半轴丝杆17和双向丝杆15与传动箱16的连接处均设有轴承。

进一步的，在上述技术方案中，四个所述翘杆10分别与四个第一条形槽7相匹配，所述支撑套块12的宽度小于第一条形槽7宽度，所述支撑套块12由橡胶材料制成，翘杆10一端下降时使支撑套块12一端翘起并从穿过第一条形槽7进入焊接台顶部，并抵紧在隔爆型巷道灯灯壳内壁上。

进一步的，在上述技术方案中，所述支撑架4与固定基板1垂直设置，且支撑架4与固定基板1两侧均设有固定板35，所述固定板35外侧通过螺丝与支撑架4和固定基板1固定连接。

如图1-10所示的矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接系统，包括上述矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置，所述架板2外侧固定连接有手动控制器36，所述手动控制器36的连接端设有单片机37，所述支撑套块12顶部设有第一压力传感器38，所述第一卡板233一侧设有第二压力传感器39，所述摆臂摇杆28一侧固定连接有安装板，所述摆臂摇杆28竖直时安装板与平滑杆31平行分布，所述安装板顶端固定连接有倾角传感器40。

所述第一压力传感器38和第二压力传感器39的型号均设置为zm-平行梁单点式压力重力感应器，所述倾角传感器40的型号设置为sindt，所述单片机的型号设置为m68hc16。

进一步的，在上述技术方案中，所述单片机37的输入端设有a/d转换器，所述单片机37的输出端设有d/a转换器，所述第一压力传感器38、第二压力传感器39和倾角传感器40均与a/d转换器电性连接，所述手动控制器36与单片机37电性连接，所述第一电动推杆24、第二电动推杆22、第三电动推杆34、第一驱动器25和第二驱动器236均与d/a转换器电性连接，所述第一驱动器25和第二驱动器236均设置为步进电机。

如图1-10所示的矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接方法，包括上述的矿用隔爆型巷道灯灯壳焊接装置和焊接系统，焊接流程具体如下：

步骤一：将待焊接的隔爆型巷道灯灯壳放置于焊接台3顶部中心处，启动第一电动推杆24，第一电动推杆24输出端下拉四个钢丝绳13底端使翘杆10一端翘起，且支撑套块12有效贴合压紧隔爆型巷道灯灯壳内侧，使隔爆型巷道灯灯壳快速定位放置；

步骤二：启动第一驱动器25，第一驱动器25输出轴通过皮带传动一个半轴丝杆17，半轴丝杆17通过传动带20和传动轴19传动实现两个半轴丝杆17同步转动，并通过转向齿轮18使双向丝杆15转动，四个移动块21同步靠近传动箱16，使第二电动推杆22输出端带着夹持辊组件23靠近隔爆型巷道灯灯壳，控制第二电动推杆22输出端伸出使第一卡板233和第二卡板235卡进隔爆型巷道灯灯壳肋板槽内部，第二电动推杆22输出端收回压紧隔爆型巷道灯灯壳底端，随后启动第二驱动器236，第二驱动器236输出轴传动转轴232使第一卡板233与第二卡板235错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳；

步骤三：焊接机械臂5带动焊接头6在焊接台3顶部运动，对固定的隔爆型巷道灯灯壳进行焊接；

步骤四：启动第三电动推杆34，第三电动推杆34输出端推动平滑杆31移动，从而使平齿轮与弧形齿轮啮合连接，使摆臂摇杆28摆动，对焊接角度进行调整；

步骤五：焊接完成后，将焊接台3放平，松弛并取下隔爆型巷道灯灯壳，随后倾斜焊接台3，清理焊料残渣。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-8，本发明在实际使用时，对待焊接的隔爆型巷道灯灯壳进行夹持固定，首先将待焊接的隔爆型巷道灯灯壳放置于焊接台3顶部中心处，启动第一电动推杆24，第一电动推杆24输出端下拉四个钢丝绳13底端，钢丝绳13经转向辊14转向拉紧翘杆10一端使其带有支撑套块12的一端翘起，支撑套块12穿过第二条形槽8并缓慢上升，有效贴合压紧隔爆型巷道灯灯壳内侧，使隔爆型巷道灯灯壳快速定位放置并在壳体内部辅助固定，随后启动第一驱动器25，第一驱动器25输出轴通过皮带传动一个半轴丝杆17，半轴丝杆17通过传动带20和传动轴19传动实现两个半轴丝杆17同步转动，并通过转向齿轮18使双向丝杆15转动，四个移动块21同步靠近传动箱16，使第二电动推杆22输出端带着夹持辊组件23靠近隔爆型巷道灯灯壳外壁，当到达隔爆型巷道灯灯壳加强肋板处时，根据加强肋板高度和底部环块的高度，控制第二电动推杆22输出端伸出使第一卡板233和第二卡板235卡进隔爆型巷道灯灯壳肋板槽内部，控制第二电动推杆22输出端回缩压紧隔爆型巷道灯灯壳底端环块，随后启动第二驱动器236，第二驱动器236输出轴传动转轴232使第一卡板233与第二卡板235错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳；

参照说明书附图1-10，本系统在实际使用时，在对壳体定位放置和对其内部辅助固定时，第一压力传感器8感测第一卡板233与第二卡板235之间所受的压力值，将信号发送给单片机37，经a/d转换器转换为数据信号后与单片机37内的设定值比对，当达到设定值时单片机37发送命令信号给第一电动推杆24，使其停止工作，同理，第二压力传感器39配合单片机37控制第二驱动器236，使第二驱动器236在第一卡板233与第二卡板235错位卡紧固定隔爆型巷道灯灯壳后自动停止，避免受力过大导致的装置或者壳体损坏，通过手动控制器39控制第一驱动器25和第二电动推杆22，方便第一卡板233和第二卡板235与肋板槽对应，倾角传感器40感测安装板倾角从而配合单片机37分析摆臂摇杆28的倾斜角度，利用编程控制第三电动推杆34和焊接机械臂5工作，带动焊接头6在焊接台3顶部运动，对固定的隔爆型巷道灯灯壳进行多角度灵活焊接，焊接完成后，将焊接台3放平，松弛并取下隔爆型巷道灯灯壳，随后倾斜焊接台3，清理焊料残渣。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。