一种去除焊层应力的锤击设备

技术领域

本发明涉及精锻机推头修复设备技术领域，尤其是指一种去除焊层应力的锤击设备。

背景技术

处于工作状态的“精锻机锤头”是要承受高频率、高强度冲击载荷的，因而其“锤头”与锻件相接触部位(锤头顶部)往往会因遭受剧烈撞击而出现局部脱落凹陷、裂痕或锤头面坑洼不平的状况。此“坑洼不平状况”的存在会严重地影响“精锻机”工作效率及“锻件”成型质量。同时由于“精锻机锤头”是采用特殊钢材制作而成的，而导致了其“精锻机锤头”的制作高成本。当“精锻机锤头”顶部出现局部脱落或凹陷症状时，如果将其废弃的话也确实属于一种严重的物质浪费。

正是出于上述缘故，并同时本着节约成本、废物利用原则经对“精锻机锤头”受损部位进行焊接修补后而再次利用。在焊接修补过程中，要先将“精锻机锤头”的整个受损面通过机床车削的方式全部去除(目的有多个：1、避免有深的裂痕存在；2、以整体修补模式来保证“精锻机锤头”锤击部位的均衡强度及均衡柔韧度)以形成“焊接胎体”。然后采用氩弧堆焊的方式一圈圈一道道一层层的对此“焊接胎体”的各面(锤击面)进行堆焊焊接，直至将其“焊接胎体”焊补至“精锻机锤头”锤击部位所应有的高度、宽度及厚度。

在“精锻机锤头”堆焊改造过程中，为了最大限度的去除由焊接形成的应力，而采用了“逐层敲击应力去除法”。当工人将“精锻机锤头”锤击部位按设计要求焊接至规定层数(一层或多层)后，就要通过手锤敲击或电锤敲击的方式对刚焊接完毕的多层焊层进行应力消除。此方式的缺点是:专业性差、劳动强度高、敲击不均匀、应力去除质量不能够得到有效保证，并且还存在有一定的不安全因素。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中在精锻机锤头堆焊改造过程中存在应力的问题，提供一种去除焊层应力的锤击设备，能够在精锻机锤头进行修补焊接时逐层敲击焊接部位，去除由焊接形成的应力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种去除焊层应力的锤击设备，包括：

支座；

锤击装置，包括：壳体组件和驱动组件，所述壳体组件滑动设置在所述支座上，所述壳体组件包括：弹性连接件、偏心轴支撑件和顶杆支撑件，所述弹性连接件与所述支座连接，所述偏心轴支撑件和顶杆支撑件用于安装及承载所述驱动组件；

所述驱动组件包括：动力源、传动件和锤击机构，所述锤击机构包括：与所述传动件连接的偏心轴、套设在所述偏心轴外的摆动架、连接在所述摆动架上的顶杆、以及设置在所述顶杆端部的锤头，所述摆动架设置在所述偏心轴支撑件内，所述偏心轴穿设在所述偏心轴支撑件中，所述顶杆穿设在所述顶杆支撑件，所述锤头突出于所述顶杆支撑件，所述动力源通过所述传动件带动所述偏心轴转动，所述偏心轴带动所述摆动架在所述偏心轴支撑件内往复摆动，通过所述顶杆带动所述锤头实现往复移动的锤击动作。

在本发明的一个实施例中，所述支座用于与机械臂连接，所述支座包括：

支架，所述支架上设置有吊耳、弹性连接件安装部、机械臂连接座安装部和模组滑块安装部；

机械臂连接座，设置在所述机械臂连接座安装部上，用于连接所述支架与所述机械臂；

模组滑块，设置在所述模组滑块安装部，所述锤击装置设置在所述滑块模组上，所述锤击装置沿所述滑块模组的延伸方向滑动挤压所述弹性连接件。

在本发明的一个实施例中，所述弹性连接件包括：

支撑杆，设置在所述偏心轴支撑件上，所述支撑杆的端部开设有螺纹；

弹性件，套设在所述支撑杆上；

上防护罩和下防护罩，套设在所述支撑杆上，抵接在所述弹性件的上下两侧；

防脱螺母，与所述支撑杆端部的螺纹配合连接。

在本发明的一个实施例中，所述偏心轴支撑件包括：

偏心轴支座，开设有供所述顶杆穿过的通孔、连接所述动力源的驱动源安装支架；

偏心轴顶盖，扣合在所述偏心轴支座上，与所述偏心轴支座配合形成容置所述摆动架的空腔、以及供所述偏心轴穿过的轴孔；

旋转定位套，设置所述空腔中，用于支撑所述偏心轴的轴杆。

在本发明的一个实施例中，所述顶杆支撑件包括：

顶杆支撑座，与所述偏心轴支撑件连接，开设有供所述顶杆穿过的贯通孔，在所述贯通孔中设置有滑动套镶嵌孔和孔用挡圈卡槽，在所述顶杆支撑座上开设有油嘴；

上滑动套和下滑动套，设置在所述滑动套镶嵌孔中，套设在所述顶杆外，为所述顶杆在所述顶杆支撑座内提供滑动支撑；

上防脱孔用挡圈和下防脱孔用挡圈，设置在所述孔用挡圈卡槽中。

在本发明的一个实施例中，所述偏心轴包括：

轴杆，穿设在所述偏心轴支撑件中；

凸轮，偏心套设在所述轴杆外，形成相对于轴杆的偏心结构；

注油通道，开设在所述轴杆中，包括开设在轴杆上的注油口和出油口、设置在所述轴杆内与所述注油口和出油口连通的油道。

在本发明的一个实施例中，所述锤击机构还包括：

飞轮，与所述传动件对应分别套设在所述偏心轴的两端；

偏心轴连接键，嵌设在所述偏心轴的两端，用于与所述传动件和飞轮连接；

传动件防脱压板，设置在所述偏心轴的端部，限制所述传动件沿偏心轴的延伸方向轴向移动；

飞轮防脱压板，设置在所述偏心轴的端部，限制所述飞轮沿偏心轴的延伸方向轴向移动；

摆动架定位套，设置在所述摆动架内；

顶杆定位销，所述顶杆与所述摆动架连接的位置开设有连接孔，所述顶杆定位销穿设在所述连接孔中，用于连接所述顶杆和所述摆动架；

顶杆衬套，设置在所述连接孔内。

在本发明的一个实施例中，所述锤头通过装夹装置可拆卸的安装在所述顶杆上，所述装夹装置包括：

锤头定位座，开设有供所述顶杆和所述锤头安装的穿越孔；

锤头防脱支架，包括：手柄、连接板、销柱，所述销柱从所述锤头定位座的侧面穿入所述穿越孔中，所述销柱具有直径不同的细柱体结构和粗柱体结构，拉动所述手柄能够调节所述细柱体结构和粗柱体结构分别穿入到所述穿越孔中；所述锤头上开设有防脱槽，当所述粗柱体结构进入到所述穿越孔中时，所述粗柱体结构卡接在所述防脱槽中；

防脱膨胀销，套设在所述销柱上，设置在所述锤头防脱支架内，填充所述锤头防脱支架与所述销柱之间的间隙。

在本发明的一个实施例中，所述装夹装置还包括：

弹性复位件，套设在所述销柱上，设置在所述锤头防脱支架外，所述弹性复位件一端抵接在所述锤头防脱支架上；

弹性复位件防脱螺母，所述销柱的端部开设有螺纹，所述弹性复位件防脱螺母与螺纹配合，所述弹性复位件另一端抵接在所述弹性复位件防脱螺母上；

在本发明的一个实施例中，所述锤击装置还包括防护罩组件，所述防护罩组件包括：

传动件防护罩体和飞轮防护罩体，设置在所述壳体组件的两侧，分别罩设在所述传动件和飞轮外；

转接支架，用于连接所述传动件防护罩体和所述壳体组件、以及所述飞轮防护罩体与所述壳体组件。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的去除焊层应力的锤击设备，采用偏心轴、摆动架、顶杆和锤头构成的锤击机构将动力源提供的旋转驱动力转变为锤击驱动力，改变力的方向的同时，能够提供稳定连续的锤击动作，适用于在精锻机锤头进行修补焊接时逐层敲击焊接部位，去除由焊接形成的应力，相比于现有技术通过手锤敲击或电锤敲击的方式，采用该设备敲击施力均匀、稳定，且效率更好，能够提高去除应力的效果；

并且，设置壳体组件具有偏心轴支撑件和顶杆支撑件，能够为偏心轴、摆动架、顶杆提供支撑限位，保证整个设备的结构强度，提高设备的适用性和安全性；设置壳体组件具有弹性连接件，能够对整个驱动组件进行弹性支撑，可以通过此弹性连接件有效降低因锤头锤击反作用力所给执行机构造成的冲击损害。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的去除焊层应力的锤击设备的整体结构示意图；

图2是本发明的锤击设备配合机械臂使用时的结构示意图；

图3是本发明的支座的爆炸结构示意图；

图4是本发明的支架的结构示意图；

图5是本发明的锤击装置的结构示意图；

图6是本发明的壳体组件的结构示意图

图7是本发明的壳体组件的爆炸结构示意图；

图8是本发明的偏心轴支座的结构示意图；

图9是本发明的偏心轴顶盖的结构示意图；

图10是本发明的顶杆支撑座的结构示意图；

图11是本发明的驱动组件的结构示意图；

图12是本发明的锤击机构的爆炸结构示意图；

图13是本发明的偏心轴的结构示意图；

图14是本发明的装夹装置的爆炸结构示意图；

图15是本发明的锤头防脱支架的结构示意图；

图16是本发明的装夹装置夹持锤头时的结构示意图；

图17是本发明的装夹装置更换锤头时的结构示意图；

图18是本发明的防护罩组件的结构示意图。

说明书附图标记说明：

1、支座；11、支架；111、吊耳；112、弹性连接件安装部；113、机械臂连接座安装部；114、模组滑块安装部；12、机械臂连接座；13、模组滑块；

2、锤击装置；

21、壳体组件；211、弹性连接件；2111、支撑杆；2112、弹性件；2113、上防护罩；2114、下防护罩；2115、防脱螺母；212、偏心轴支撑件；2121、偏心轴支座；2122、偏心轴顶盖；2123、旋转定位套；2124、空腔；2125、轴孔；2126、通孔；2127、驱动源安装支架；2128、防护罩支架；2129、注油插孔；213、顶杆支撑件；2131、顶杆支撑座；2132、上滑动套；2133、下滑动套；2134、上防脱孔用挡圈；2135、下防脱孔用挡圈；2136、贯通孔；2137、滑动套镶嵌孔；2138、挡圈卡槽；2139、油嘴；

22、驱动组件；221、动力源；222、传动件；223、偏心轴；2231、轴杆；2232、凸轮；2233、注油通道；224、摆动架；225、顶杆；226、锤头；227、飞轮；228、偏心轴连接键；229、传动件防脱压板；230、飞轮防脱压板；231、摆动架定位套；232、顶杆定位销；233、顶杆衬套；

24、装夹装置；241、锤头定位座；242、锤头防脱支架；2421、手柄；2422、连接板；2423、细柱体结构；2424、粗柱体结构；243、穿越孔；244、防脱膨胀销；245、弹性复位件；246、弹性复位件防脱螺母；

25、防护罩组件；251、传动件防护罩体；252、飞轮防护罩；253、转接支架

3、机械臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明公开了一种去除焊层应力的锤击设备，包括：支座1和锤击装置2，设置所述支座1能够为所述锤击装置2提供安装空间。

参照图5和图6所示，所述锤击装置2包括：壳体组件21和驱动组件22，其中：所述壳体组件21滑动设置在所述支座1上，所述壳体组件21包括：弹性连接件211、偏心轴支撑件212和顶杆支撑件213，所述弹性连接件211与所述支座1连接，通过所述弹性连接件211弹性支撑所述壳体组件21，所述偏心轴支撑件212和顶杆支撑件213与所述弹性连接件211连接，所述偏心轴支撑件212滑动设置在所述支座1上，从而带动所述顶杆支撑件213也能够相对于所述支座1滑动设置，所述偏心轴支撑件212在所述支座1上滑动能够抵压所述弹性连接件211，通过所述弹性连接件211提供弹性支撑力；具体地，在本实施例中，为了对驱动组件22进行保护，在本实施例中还设置了防护罩组件25。

参照图11、图12和图13所示，所述驱动组件22包括：动力源221、传动件222和锤击机构，所述动力源221为电机，所述传动件222为套设在所述电机上的主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述锤击机构包括：与所述从动齿轮连接的偏心轴223、套设在所述偏心轴223外的摆动架224、连接在所述摆动架224上的顶杆225、以及设置在所述顶杆225端部的锤头226，所述偏心轴223包括轴杆2231和凸轮2232，所述凸轮2232偏心套设在所述轴杆2231外，形成相对于轴杆2231的偏心结构，所述摆动架224套设在所述凸轮2232上，当所述偏心轴223转动的时候，通过所述凸轮2232就能够推动所述摆动架224摆动，所述摆动架224设置在所述偏心轴支撑件212内，所述偏心轴223穿设在所述偏心轴支撑件212中，在所述偏心轴支撑件212内设置有支撑所述偏心轴223的轴杆2231的安装空间，所述顶杆225从所述偏心轴支撑件212中穿出，穿设在所述顶杆支撑件213内，所述锤头226突出于所述顶杆支撑件213，所述动力源221通过所述传动件222带动所述偏心轴223转动，所述偏心轴223带动所述摆动架224在所述偏心轴支撑件212内往复摆动，通过所述顶杆225带动所述锤头226实现往复移动的锤击动作；

具体地，为了保证偏心轴223能够在偏心轴支撑件212中转动不受影响，在所述轴杆2231内还开设有注油通道2233，包括开设在轴杆2231上的注油口和出油口、设置在所述轴杆2231内与所述注油口和出油口连通的油道，通过所述注油通道2233将润滑油注入到偏心轴223的表面，实现偏心轴223的润滑转动。

采用本发明的去除焊层应力的锤击设备，将动力源221提供的旋转驱动力转变为锤击驱动力，改变力的方向的同时，能够提供稳定连续的锤击动作，适用于在精锻机锤头226进行修补焊接时逐层敲击焊接部位，去除由焊接形成的应力，相比于现有技术通过手锤敲击或电锤敲击的方式，采用该设备敲击施力均匀、稳定，且效率更好，能够提高去除应力的效果。

参照图2所示，设置所述支座1能够与机械臂3连接，从而实现锤击装置2与机械臂3的转接，由机械臂3带动锤击装置2移动，在本实施例中，使用螺栓将锤击设备安装固定到位于焊接工位的机械臂3端部，并接通电源及控制信号；将精锻机锤头226的修补面焊接完一层或多层(根据设计确定，在此不多做叙述)后，暂停焊接操作；设置机械臂3及锤击设备的控制程序；设定敲击设备的敲击频率、敲击力度及每个敲击点的相对距离；启动机械臂3及锤击设备，而开始对精锻机锤头226修补面焊层进行由点及面的有序锤击。

在本实施例中，设置壳体组件21具有偏心轴支撑件212和顶杆支撑件213，能够为偏心轴223、摆动架224、顶杆225提供支撑限位，保证整个设备的结构强度，提高设备的适用性和安全性；设置壳体组件21具有弹性连接件211，能够对整个驱动组件22进行弹性支撑，可以通过此弹性连接件211有效降低因锤头226锤击反作用力所给执行机构造成的冲击损害。

参照图3和图4所示，在本实施例中，为了实现锤击设备与所述机械臂3的转接，所述支座1包括：支架11、机械臂连接座12和模组滑块13，其中：所述支架11上设置有吊耳111，方便整体吊装所述锤击设备，所述支架11上还设置有用于固定弹性连接件211的弹性连接件安装部112、用于固定机械臂连接座12的机械臂连接座安装部113、以及用于固定模组滑块13的模组滑块安装部114，在各个安装部对应开设有安装孔；所述机械臂连接座12设置在所述机械臂连接座安装部113上，所述机械臂连接座12为法兰结构，通过法兰结构配合螺栓，锁合连接所述支架11与所述机械臂3；所述模组滑块13设置在所述模组滑块安装部114，所述模组滑块13包括滑轨和在所述滑轨上滑动的滑块，所述锤击装置2设置在所述滑块模组的滑块上，所述锤击装置2沿所述滑块模组的延伸方向滑动挤压所述弹性连接件211，采用所述锤击装置2完成锤击动作时，锤击产生的反作用力推动所述锤击装置2在模组滑块13上滑动，并抵压在所述弹性连接件211上，通过所述弹性连接件211能够缓冲反作用力的冲击。

参照图7所示，所述弹性连接件211包括：支撑杆2111、弹性件2112、上防护罩2113、下防护罩2114和防脱螺母2115，其中：所述支撑杆2111设置在所述偏心轴支撑件212上，所述支撑杆2111与所述偏心轴支撑件212一体成型设置，所述支撑杆2111为所述弹性件2112、上防护罩2113、下防护罩2114和防脱螺母2115提供安装空间，所述弹性件2112、上防护罩2113和下防护罩2114均套设在所述支撑杆2111上，所述上防护罩2113和下防护罩2114抵接在所述弹性件2112的上下两侧，所述支撑杆2111的端部开设有螺纹，所述防脱螺母2115与所述支撑杆2111端部的螺纹配合连接，实现对弹性件2112、上防护罩2113、下防护罩2114的固定。

参照图7、图8和图9所示，所述偏心轴支撑件212包括：偏心轴支座2121、偏心轴顶盖2122和旋转定位套2123，其中：所述偏心轴支座2121为块状结构，所述偏心轴顶盖2122扣合在所述偏心轴支座2121上，偏心轴支座2121和偏心轴顶盖2122配合形成容置所述摆动架224的空腔2124、以及供所述偏心轴223穿过的轴孔2125，所述旋转定位套2123设置所述空腔2124中，用于支撑所述偏心轴223的轴杆2231，所述偏心轴223转动设置在所述轴孔2125中，所述摆动架224在所述空腔2124内滑动；在所述偏心轴支座2121上设置有供所述顶杆225穿过的通孔2126、连接所述动力源221的驱动源安装支架2127、连接所述防护罩组件25的防护罩支架2128、以及贯穿所述偏心轴支撑件212的注油插孔2129，通过注油插孔2129能够向所述空腔2124内注入润滑油。

参照图7和图10所示，所述顶杆支撑件213包括：顶杆支撑座2131、上滑动套2132和下滑动套2133、上防脱孔用挡圈2134和下防脱孔用挡圈2135，其中：所述顶杆支撑座2131与所述偏心轴支撑件212连接，所述顶杆支撑座2131开设有供所述顶杆225穿过的贯通孔2136，在所述贯通孔2136中设置有滑动套镶嵌孔2137，所述上滑动套2132和下滑动套2133设置在所述滑动套镶嵌孔2137中，所述上滑动套2132和下滑动套2133均套设在所述顶杆225外，为所述顶杆225在所述顶杆支撑座2131内提供滑动支撑，在所述贯通孔2136中还设置有孔用挡圈卡槽2138，所述上防脱孔用挡圈2134和下防脱孔用挡圈2135设置在所述孔用挡圈卡槽2138中，防止上滑动套2132和下滑动套2133从贯通孔2136中脱落，在所述顶杆支撑座2131上开设有油嘴2139，通过所述油嘴2139能够向所述顶杆支撑座2131内注入润滑油。

参照图12所示，所述锤击机构还包括：飞轮227、偏心轴连接键228、传动件防脱压板229、飞轮防脱压板230、摆动架定位套231、顶杆定位销232和顶杆衬套233，其中：所述飞轮227套设在所述偏心轴223上，所述飞轮227与所述传动件222对应分别设置在所述偏心轴223的两端，设置所述飞轮227一方面能够存储旋转动能，为所述偏心轴223的旋转运行提供惯性，另一方面与所述传动件222对应设置，能够位置整个穿偏心轴223的平衡；所述偏心轴连接键228嵌设在所述偏心轴223的两端，用于与所述传动件222和飞轮227连接；所述传动件防脱压板229和所述飞轮防脱压板230对应设置在所述偏心轴223的两端，所述传动件防脱压板229限制所述传动件222沿偏心轴223的延伸方向轴向移动；所述飞轮防脱压板230限制所述飞轮227沿偏心轴223的延伸方向轴向移动；所述摆动架定位套231设置在所述摆动架224内，用于支撑连接所述偏心轴223和摆动架224；所述顶杆225与所述摆动架224连接的位置开设有连接孔，所述顶杆定位销232穿设在所述连接孔中，用于连接所述顶杆225和所述摆动架224；所述顶杆衬套233设置在所述连接孔内，用于支撑连接所述顶杆定位销232与所述顶杆225。

参照图12所示，所述锤击机构还包括：装夹装置24，所述锤头226通过装夹装置24可拆卸的安装在所述顶杆225上，在实际使用的时候，可以根据不同的锤击需求更换不同规格的锤头226，能够进一步扩大整个设备的适用性。

参照图14和图15所示，为了方便更换所述锤头226，设置所述装夹装置24包括：锤头定位座241和锤头防脱支架242，所述锤头定位座241中开设有供所述顶杆225和所述锤头226安装的穿越孔243，所述顶杆225和锤头226分别从所述穿越孔243的两端插入到所述锤头定位座241中，在所述锤头定位座241的侧面还可以有供所述锤头防脱支架242插入的连通孔，所述锤头防脱支架242，包括：手柄2421、连接板2422、销柱，所述销柱从所述锤头定位座241的侧面穿入所述穿越孔243中，所述销柱具有直径不同的细柱体结构2423和粗柱体结构2424，拉动所述手柄2421能够调节所述细柱体结构2423和粗柱体结构2424分别穿入到所述穿越孔243中；所述锤头226上开设有防脱槽，当所述粗柱体结构2424进入到所述穿越孔243中时，所述粗柱体结构2424卡接在所述防脱槽中，所述粗柱体结构2424能够卡接在所述防脱槽和锤头定位座241上，从而限制所述锤头226移动，当所述细柱体结构2423进入到所述穿越孔243中时，所述细柱体结构2423不能卡接在所述防脱槽中，从而不能限制所述锤头226的移动，就能够插拔锤头226进行更换。

具体地，所述装夹装置24还包括防脱膨胀销244，所述防脱膨胀销244套设在所述销柱上，设置在所述锤头防脱支架242内，填充所述锤头防脱支架242与所述销柱之间的间隙，能够防止锤头防脱支架242从锤头定位座241中滑出。

具体地，所述装夹装置24还包括：弹性复位件245和弹性复位件防脱螺母246，所述弹性复位件245套设在所述销柱上，设置在所述锤头防脱支架242外，所述弹性复位件245一端抵接在所述锤头防脱支架242上；所述销柱的端部开设有螺纹，所述弹性复位件防脱螺母246与螺纹配合，所述弹性复位件245另一端抵接在所述弹性复位件防脱螺母246上。

参照图16和图17所示，锤头226锁定和快速更换的过程为：设置所述弹性复位件245始终拉动所述锤头防脱支架242，使锤头防脱支架242中的粗柱体结构2424始终位于所述穿越孔243中，从而实现对锤头226的锁定，只有在需要更换锤头226的时候，才拉动所述锤头防脱支架242，使锤头防脱支架242中的细柱体结构2423进入到所述穿越孔243中，能够拉动锤头226，将锤头226取出更换，此时在外部拉动的带动下压缩弹性复位件245，当更换完锤头226后，不再施加外力后，所述弹性复位件245弹性复位，又使锤头防脱支架242中的粗柱体结构2424位于所述穿越孔243中，从而实现对锤头226的锁定。

参照图18所示，所述防护罩组件25包括：传动件防护罩体251和飞轮防护罩体252，传动件防护罩体251和飞轮防护罩体252设置在所述壳体组件21的两侧，分别罩设在所述传动件222和飞轮227外；所述防护罩组件25还包括转接支架253，用于连接所述传动件防护罩体251和所述壳体组件21、以及所述飞轮防护罩体252与所述壳体组件21。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。