一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置

技术领域

本发明属于焊接固定技术领域，具体是指一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置。

背景技术

抛丸喷砂料斗是一种整体呈上大下小的料斗，一般分为锥形部位和垂直部位，这两部分通过焊接的方式连接，横截面则方形、圆形、椭圆形都有，由于这种料斗体积较大，一般直径一米以上，因此很难将其放置在工作台上进行焊接，而是采用类似压力容器焊接的方式：先将一部分固定在地面上，然后通过吊装将另一部分放置在目标位置，随后直接进行焊接。

由于这种焊接轨迹的不一致性（包括是曲线还是直线、半径多少等），目前这种焊接大多只能通过人工完成，若要使用机器焊接，则首先要解决以下问题：

A：不同的产品，焊接轨迹不同，如何解决；

B：若使用机械手焊接，那么机械手的覆盖范围是否足够大。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置以及该装置的使用方法，有效解决了上述问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置，包括料斗组件和焊枪支架机构，所述料斗组件包括料斗圆柱部和料斗锥形部，还包括两级磁性吸附机构和柔性导向组件，所述两级磁性吸附机构包括封闭式梯形箱体组件、自动拨动组件、旋转磁性调节组件和永磁体复位组件，两级磁性吸附机构能够在接触料斗组件时自动切换为强磁状态，然后牢牢地吸附在料斗圆柱部上，当需要微调时，只需要手动将该处的两级磁性吸附机构暂时切换至弱磁状态即可，松开手之后，两级磁性吸附机构又会自动切换至强磁吸附状态；所述封闭式梯形箱体组件和料斗圆柱部磁性吸附连接，所述自动拨动组件、旋转磁性调节组件和永磁体复位组件位于封闭式梯形箱体组件中，所述两级磁性吸附机构呈环形分布。

进一步地，所述封闭式梯形箱体组件包括梯形吸附箱体、带孔软磁铁和橡胶封堵片，所述软磁铁具有能够快速被磁化和退磁的性质，所述梯形吸附箱体的两端的开口处分别固接有带孔软磁铁和橡胶封堵片，所述带孔软磁铁的面积小于橡胶封堵片的面积，带孔软磁铁和橡胶封堵片都具备小幅度的柔性，以便在料斗锥形部呈现弧形时，更好地匹配金属片和料斗圆柱部的形状；所述梯形吸附箱体的顶部和底部还分别设有箱体顶部滑孔和箱体底部滑孔。

作为优选地，所述自动拨动组件包括导杆支架和拨动导杆，所述导杆支架固接于梯形吸附箱体的内壁上，所述导杆支架的末端设有导杆滑动套筒，所述拨动导杆卡合滑动设于导杆滑动套筒中，所述拨动导杆还滑动设于带孔软磁铁的孔中。

作为本发明的进一步优选，所述旋转磁性调节组件包括变档旋转底座、旋转支架和圆柱形永磁体，所述变档旋转底座固接于梯形吸附箱体中，所述变档旋转底座上还设有花形旋转槽，花形旋转槽实际为两个相互垂直的椭圆形槽，且交接处做了倒圆角处理，该椭圆的形状与椭圆形旋转轴相匹配，因此椭圆形旋转轴在花形旋转槽中虽然能够旋转，但是却具备朝向水平或垂直状态旋转的趋势；所述旋转支架上设有椭圆形旋转轴，所述椭圆形旋转轴转动设于花形旋转槽中，所述旋转支架上还设有圆形套筒，所述圆柱形永磁体卡合设于圆形套筒中，当圆柱形永磁体垂直于带孔软磁铁时，能够磁化带孔软磁铁，使得带孔软磁铁和料斗圆柱部之间呈强磁吸附状态，当圆柱形永磁体平行于带孔软磁铁时，带孔软磁铁退磁，此时带孔软磁铁和料斗圆柱部之间呈弱磁吸附状态，但是在自然状态下，圆柱形永磁体只会停止在与带孔软磁铁水平或者垂直的状态。

作为优选地，所述花形旋转槽的轮廓与椭圆形旋转轴相匹配，变档旋转底座为弹性材质，通过变档旋转底座发生的小幅度弹性形变，能够旋转支架始终具有复位至水平状态或垂直状态的趋势。

进一步地，所述永磁体复位组件包括导向基座、滑动复位块和复位弹簧，所述导向基座固接于梯形吸附箱体内，所述滑动复位块上设有复位块导向部，所述复位块导向部卡合滑动设于导向基座中，所述滑动复位块上设有复位块按压部，所述复位块按压部卡合滑动设于箱体顶部滑孔中，所述复位块按压部和复位块导向部之间设有复位块舌部，通过复位块舌部能够拨动旋转支架，所述复位弹簧设于复位块舌部和导向基座之间，当带孔软磁铁靠近料斗圆柱部时，拨动导杆将会在安装按压力和二者之间吸附力的作用下被挤压进入梯形吸附箱体中，此时拨动导杆拨动旋转支架旋转，使得圆柱形永磁体与带孔软磁铁垂直、磁化带孔软磁铁，进而将两级磁性吸附机构切换至强磁吸附模式，而当按下复位块按压部时，通过复位块舌部对旋转支架的拨动，又能重新将旋转支架恢复至于带孔软磁铁平行的状态，若复位块按压部的下压幅度小、旋转支架旋转未超过四十五度，此时松开复位块按压部，旋转支架会复位至于带孔软磁铁垂直的状态。

进一步地，所述柔性导向组件包括金属片和柔性挡边，所述橡胶封堵片固接于金属片的内侧，所述柔性挡边固接于金属片的外侧。

进一步地，所述焊枪支架机构包括自驱动行进组件、多轴式焊枪支架和焊枪本体，所述自驱动行进组件滚动设于柔性导向组件中。

作为优选地，所述自驱动行进组件包括行进架，所述行进架的一侧设有自行走轮毂电机，所述行进架的另一侧设有从动轮，所述自行走轮毂电机和金属片滚动接触，所述从动轮和柔性挡边滚动接触，通过自行走轮毂电机，焊枪支架机构能够沿着柔性导向组件自动行进。

作为本发明的进一步优选，所述多轴式焊枪支架固接于行进架上，所述焊枪本体卡合设于多轴式焊枪支架的末端。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）本发明创造性地提出了将焊接轨道固定在工件上面的安装形式，通过柔性导向组件，既解决了工件体积大，不易实现自动化的问题，又解决了不同工件焊接轨迹不同，无法标准化的问题；

（2）两级磁性吸附机构能够在接触料斗组件时自动切换为强磁状态，然后牢牢地吸附在料斗圆柱部上，当需要微调时，只需要手动将该处的两级磁性吸附机构暂时切换至弱磁状态即可，松开手之后，两级磁性吸附机构又会自动切换至强磁吸附状态；带孔软磁铁和橡胶封堵片都具备小幅度的柔性，以便在料斗锥形部呈现弧形时，更好地匹配金属片和料斗圆柱部的形状；

（3）花形旋转槽实际为两个相互垂直的椭圆形槽，且交接处做了倒圆角处理，该椭圆的形状与椭圆形旋转轴相匹配，因此椭圆形旋转轴在花形旋转槽中虽然能够旋转，但是却具备朝向水平或垂直状态旋转的趋势；当圆柱形永磁体垂直于带孔软磁铁时，能够磁化带孔软磁铁，使得带孔软磁铁和料斗圆柱部之间呈强磁吸附状态，当圆柱形永磁体平行于带孔软磁铁时，带孔软磁铁退磁，此时带孔软磁铁和料斗圆柱部之间呈弱磁吸附状态，但是在自然状态下，圆柱形永磁体只会停止在与带孔软磁铁水平或者垂直的状态；

（4）当带孔软磁铁靠近料斗圆柱部时，拨动导杆将会在安装按压力和二者之间吸附力的作用下被挤压进入梯形吸附箱体中，此时拨动导杆拨动旋转支架旋转，使得圆柱形永磁体与带孔软磁铁垂直、磁化带孔软磁铁，进而将两级磁性吸附机构切换至强磁吸附模式，而当按下复位块按压部时，通过复位块舌部对旋转支架的拨动，又能重新将旋转支架恢复至于带孔软磁铁平行的状态，若复位块按压部的下压幅度小、旋转支架旋转未超过四十五度，此时松开复位块按压部，旋转支架会复位至于带孔软磁铁垂直的状态。

附图说明

图1为本发明提出的一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置的立体图；

图2为本发明提出的一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置的主视图；

图3为本发明提出的一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置的俯视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为两级磁性吸附机构的主视图；

图7为图6中沿着剖切线C-C的剖视图；

图8为图7中沿着剖切线D-D的剖视图；

图9为图6中沿着剖切线E-E的剖视图；

图10为本发明提出的一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置的两级磁性吸附机构的结构爆炸视图；

图11为本发明提出的一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置的焊枪支架机构的结构示意图；

图12为图5中Ⅰ处的局部放大图；

图13为图4中Ⅱ处的局部放大图。

其中，1、料斗组件，2、两级磁性吸附机构，3、柔性导向组件，4、焊枪支架机构，5、料斗圆柱部，6、料斗锥形部，7、封闭式梯形箱体组件，8、自动拨动组件，9、旋转磁性调节组件，10、永磁体复位组件，11、梯形吸附箱体，12、带孔软磁铁，13、橡胶封堵片，14、导杆支架，15、拨动导杆，16、变档旋转底座，17、旋转支架，18、圆柱形永磁体，19、导向基座，20、滑动复位块，21、复位弹簧，22、箱体顶部滑孔，23、箱体底部滑孔，24、导杆滑动套筒，25、花形旋转槽，26、椭圆形旋转轴，27、圆形套筒，28、复位块按压部，29、复位块舌部，30、复位块导向部，31、金属片，32、柔性挡边，33、自驱动行进组件，34、多轴式焊枪支架，35、焊枪本体，36、自行走轮毂电机，37、行进架，38、从动轮。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~图13所示，本发明提出了一种可以调节的抛丸喷砂料斗焊接固定装置，包括料斗组件1和焊枪支架机构4，料斗组件1包括料斗圆柱部5和料斗锥形部6，还包括两级磁性吸附机构2和柔性导向组件3，两级磁性吸附机构2包括封闭式梯形箱体组件7、自动拨动组件8、旋转磁性调节组件9和永磁体复位组件10，两级磁性吸附机构2能够在接触料斗组件1时自动切换为强磁状态，然后牢牢地吸附在料斗圆柱部5上，当需要微调时，只需要手动将该处的两级磁性吸附机构2暂时切换至弱磁状态即可，松开手之后，两级磁性吸附机构2又会自动切换至强磁吸附状态；封闭式梯形箱体组件7和料斗圆柱部5磁性吸附连接，自动拨动组件8、旋转磁性调节组件9和永磁体复位组件10位于封闭式梯形箱体组件7中，两级磁性吸附机构2呈环形分布。

封闭式梯形箱体组件7包括梯形吸附箱体11、带孔软磁铁12和橡胶封堵片13，梯形吸附箱体11的两端的开口处分别固接有带孔软磁铁12和橡胶封堵片13，带孔软磁铁12的面积小于橡胶封堵片13的面积，带孔软磁铁12和橡胶封堵片13都具备小幅度的柔性，以便在料斗锥形部6呈现弧形时，更好地匹配金属片31和料斗圆柱部5的形状；梯形吸附箱体11的顶部和底部还分别设有箱体顶部滑孔22和箱体底部滑孔23。

自动拨动组件8包括导杆支架14和拨动导杆15，导杆支架14固接于梯形吸附箱体11的内壁上，导杆支架14的末端设有导杆滑动套筒24，拨动导杆15卡合滑动设于导杆滑动套筒24中，拨动导杆15还滑动设于带孔软磁铁12的孔中。

旋转磁性调节组件9包括变档旋转底座16、旋转支架17和圆柱形永磁体18，变档旋转底座16固接于梯形吸附箱体11中，变档旋转底座16上还设有花形旋转槽25，花形旋转槽25实际为两个相互垂直的椭圆形槽，且交接处做了倒圆角处理，该椭圆的形状与椭圆形旋转轴26相匹配，因此椭圆形旋转轴26在花形旋转槽25中虽然能够旋转，但是却具备朝向水平或垂直状态旋转的趋势；旋转支架17上设有椭圆形旋转轴26，椭圆形旋转轴26转动设于花形旋转槽25中，旋转支架17上还设有圆形套筒27，圆柱形永磁体18卡合设于圆形套筒27中，当圆柱形永磁体18垂直于带孔软磁铁12时，能够磁化带孔软磁铁12，使得带孔软磁铁12和料斗圆柱部5之间呈强磁吸附状态，当圆柱形永磁体18平行于带孔软磁铁12时，带孔软磁铁12退磁，此时带孔软磁铁12和料斗圆柱部5之间呈弱磁吸附状态，但是在自然状态下，圆柱形永磁体18只会停止在与带孔软磁铁12水平或者垂直的状态。

花形旋转槽25的轮廓与椭圆形旋转轴26相匹配，变档旋转底座16为弹性材质，通过变档旋转底座16发生的小幅度弹性形变，能够旋转支架17始终具有复位至水平状态或垂直状态的趋势。

永磁体复位组件10包括导向基座19、滑动复位块20和复位弹簧21，导向基座19固接于梯形吸附箱体11内，滑动复位块20上设有复位块导向部30，复位块导向部30卡合滑动设于导向基座19中，滑动复位块20上设有复位块按压部28，复位块按压部28卡合滑动设于箱体顶部滑孔22中，复位块按压部28和复位块导向部30之间设有复位块舌部29，通过复位块舌部29能够拨动旋转支架17，复位弹簧21设于复位块舌部29和导向基座19之间，当带孔软磁铁12靠近料斗圆柱部5时，拨动导杆15将会在安装按压力和二者之间吸附力的作用下被挤压进入梯形吸附箱体11中，此时拨动导杆15拨动旋转支架17旋转，使得圆柱形永磁体18与带孔软磁铁12垂直、磁化带孔软磁铁12，进而将两级磁性吸附机构2切换至强磁吸附模式，而当按下复位块按压部28时，通过复位块舌部29对旋转支架17的拨动，又能重新将旋转支架17恢复至于带孔软磁铁12平行的状态，若复位块按压部28的下压幅度小、旋转支架17旋转未超过四十五度，此时松开复位块按压部28，旋转支架17会复位至于带孔软磁铁12垂直的状态。

柔性导向组件3包括金属片31和柔性挡边32，橡胶封堵片13固接于金属片31的内侧，柔性挡边32固接于金属片31的外侧。

焊枪支架机构4包括自驱动行进组件33、多轴式焊枪支架34和焊枪本体35，自驱动行进组件33滚动设于柔性导向组件3中。

自驱动行进组件33包括行进架37，行进架37的一侧设有自行走轮毂电机36，行进架37的另一侧设有从动轮38，自行走轮毂电机36和金属片31滚动接触，从动轮38和柔性挡边32滚动接触，通过自行走轮毂电机36，焊枪支架机构4能够沿着柔性导向组件3自动行进。

多轴式焊枪支架34固接于行进架37上，焊枪本体35卡合设于多轴式焊枪支架34的末端。

具体使用时，首先用户需要将两级磁性吸附机构2放置并吸附在料斗圆柱部5的外壁上，当带孔软磁铁12靠近料斗圆柱部5时，拨动导杆15将会在安装按压力和二者之间吸附力的作用下被挤压进入梯形吸附箱体11中，此时拨动导杆15拨动旋转支架17旋转，使得圆柱形永磁体18与带孔软磁铁12垂直、磁化带孔软磁铁12，进而将两级磁性吸附机构2切换至强磁吸附模式；

通过各组两级磁性吸附机构2的吸附和定位，最终使得柔性导向组件3呈现出与焊接路径相同的形状；

当需要微调某处两级磁性吸附机构2的位置时，只需要按下复位块按压部28，通过复位块舌部29对旋转支架17的拨动，能够使得旋转支架17旋转、破坏圆柱形永磁体18和带孔软磁铁12之间的垂直状态，旋转支架17旋转的角度由复位块按压部28按下的幅度决定，若旋转支架17未旋转超过四十五度，那么松开复位块按压部28之后，圆柱形永磁体18恢复至于带孔软磁铁12垂直的状态；若旋转支架17旋转已超过四十五度，那么松开复位块按压部28之后，圆柱形永磁体18恢复至于带孔软磁铁12水平的状态；

在微调时（需要微调的几率很小），只需要小幅度按下复位块按压部28即可，此时带孔软磁铁12的吸附力降低，调整好之后松开复位块按压部28，圆柱形永磁体18会恢复至与带孔软磁铁12垂直，两级磁性吸附机构2恢复至强磁吸附状态；

最后将焊枪本体35安装在多轴式焊枪支架34上，并调整多轴式焊枪支架34的位置和角度，使焊枪本体35的工作部位对准焊缝处；

调整完成之后，启动自驱动行进组件33，通过自行走轮毂电机36的旋转带着焊枪支架机构4沿着柔性导向组件3行进，直到焊接完成。

焊接完成之后，从柔性导向组件3的首位相接处，完全按下复位块舌部29，此时旋转支架17的旋转角度超过四十五度，然后将该处的两级磁性吸附机构2远离料斗组件1，即可完成拆卸。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。