组合把持式电极壳自动焊接装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于组合把持式电极壳焊接的焊接装置及方法，尤其涉及一种能完成电极壳自动缝焊的焊接装置及方法。
【背景技术】
[0002]电极壳是矿热炉自焙电极使用的钢套，其作用是用以增加电极的强度和导电性，电极安装在电极壳把持器内，通过电极夹紧装置延伸到矿热炉中反应区。电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行，是生产过程中必不可缺的保障因素。
[0003]电极壳为生产消耗件，需大量制作。其中，组合把持式电极壳是由若干薄钢板经压制成型和拼装焊接而成的的钢套，内有铁翅和拉筋，有多条直线焊缝，焊接工作量很大。
[0004]目前，国内外矿热炉逐步大型化，组合把持式电极应用越来越多，国内电极壳的焊接均采用传统的焊接系统，即焊接运行小车人工操作，小车的运行和焊接工装及工件的旋转均由人工驱动。
[0005]传统的组合把持式电极壳焊接方法存在以下几个缺点:
[0006]I)在缝焊过程中，焊接工人手推焊接小车无法保证小车进给速度与缝焊机焊接速度相匹配，故焊接质量不高。
[0007]2)小车进给速度与缝焊机焊接速度不匹配，致使小车在运行过程中，长期受力不均，引起小车轨道变形，无法保证正常生产。
[0008]3)小车的运行及工件的旋转靠人工驱动，工人劳动强度大，焊接效率低下。
[0009]4)焊接产生的烟尘没有收集处理，影响环境及工人身心健康。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种能够实现缝焊过程自动化的组合把持式电极壳自动焊接装置及方法。
[0011 ]为实现上述目的，本发明的一种组合把持式电极壳自动焊接装置及方法的具体技术方案为:
[0012]—种组合把持式电极壳自动焊接装置，包括:焊接小车，用于承载电极壳组片，焊接小车可相对于缝焊机移动，电极壳组片可在焊接小车上转动；点焊机，用于点焊固定焊接小车上的电极壳组片;缝焊机，用于完成焊接小车上的电极壳组片之间的直条焊缝的焊接；控制系统，用于控制焊接小车上的电极壳组片的转动、焊接小车的行进、以及焊接小车的行进速度与缝焊机的焊接速度的匹配。
[0013]—种组合把持式电极壳自动焊接方法，包含以下步骤:将电极壳组片拼装在焊接小车的电极壳工装上;使用点焊机对电极壳工装上的相邻电极壳组片进行点焊固定；由行走电机驱动焊接小车朝向缝焊机运行，并使用缝焊机对电极壳工装上的相邻电极壳组片进行焊接，焊接小车的行进速度与缝焊机的焊接速度保持一致;焊接过程中，使烟尘收集净化装置处于工作状态，以将焊接产生的烟尘进行收集处理。
[0014]本发明的组合把持式电极壳自动焊接装置及方法的优点在于:
[0015]I)本发明中将点焊机、缝焊机、焊接小车，焊接工装台架集成为一个焊接系统，该焊接系统能够完成电极壳的拼装、焊接等电极壳制作工序。
[0016]2)本发明中的电极壳焊接运行小车为电机驱动，带动焊接工装台架及电极壳的运行，并与缝焊机联动，保证焊接过程中小车进给速度与缝焊机的焊接速度相一致，缝焊过程实现自动化。
[0017]3)本发明中可实现两道焊缝之间的自动衔接，每焊完一道焊缝后，焊接工装自动旋转一定角度，使下一道电极壳焊缝与缝焊机对中。
[0018]4)本发明中整个缝焊过程实现了全自动化，有效的提高了产品质量，降低了工人的劳动强度。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的组合把持式电极壳自动焊接装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明中的焊接小车的主视图；
[0021]图3为本发明中的焊接小车的侧视图；
[0022]图4为本发明中的焊接小车的俯视图。
【具体实施方式】
[0023]为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种组合把持式电极壳自动焊接装置及方法做进一步详细的描述。
[0024]如图1至图4所示，本发明的组合把持式电极壳自动焊接装置包括焊接小车1、点焊机2、缝焊机3、控制系统4和烟尘收集净化装置5，其中，焊接小车I用于承载电极壳组片6，焊接小车I可相对于缝焊机3移动，电极壳组片6可在焊接小车I上转动；点焊机2用于点焊固定焊接小车I上的电极壳组片6;缝焊机3用于完成焊接小车I上的电极壳组片6之间的直条焊缝的焊接;控制系统4用于控制焊接小车I上的电极壳组片6的转动、焊接小车I的行进、以及焊接小车I的行进速度与缝焊机3的焊接速度的匹配;烟尘收集净化装置5用于收集、处理电极壳组片6焊接过程中产生的烟尘。
[0025]进一步，焊接小车I包括焊接台架7和移动小车8，焊接台架7固定设置在移动小车8上，移动小车8可带动焊接台架7移动，焊接台架7上设置有电极壳组片6，电极壳组片6可在焊接台架7上转动。其中，焊接台架7包括用于承载电极壳组片6的电极壳工装9，电极壳工装9的两端分别设置有短轴10，电极壳工装9一端的短轴10上设置有链轮11，链轮11通过链条12与旋转电机13相连，旋转电机13可通过链条12、链轮11、短轴1带动电极壳工装9上的电极壳组片6转动。此外，电极壳工装9上与设置有链轮11的短轴10相对的另一短轴10与气缸14相连，气缸14可通过短轴1推动电极壳工装9移动，以将焊接完成的电极壳从电极壳工装9上取下。
[0026]具体来说，如图2至图4所示，本实施例中，焊接台架7包括一台气缸14(优选型号为JB-160X550-f)、两个气缸支架15、两个短轴10、两个轴架16、两个台架17、两个工装组件18、一台旋转电机13 (优选型号为DLk04R01-4-YPG80M2-4-E)、链轮11和链条12。其中，两个工装组件18分别焊接在两个短轴10上，短轴10分别与两个轴架16配合连接，轴架16焊接在台架17上并由下面的移动小车8支撑;气缸14由气缸支架15支撑固定在台架17上，并与一侧的短轴10相连接，可推动短轴10带动工装组件18前进或后退，从而将焊接完的电极壳从台架17上拆卸下来;另一侧的短轴10上设置有链轮11，链轮11通过链条12与旋转电机13连接，当缝焊机3完成一条弧板焊缝的焊接时，旋转电机13通过链条12、链轮11旋转工装组件18及电极壳组片6旋转，使得缝焊机3对准另一条弧板焊缝进行焊接。
[0027]进一步，移动小车8包括车体19，车体19的底部设置有车轮20和车轴21，车轴21上设置有链轮11，链轮11通过链条12与行走电机22相连，行走电机22可通过链条12、链轮11、车轴21、车轮20、车体19带动焊接台架177上的电极壳组片6相对于缝焊机3移动。
[0028]具体来说，如图2至图4所示，本实施例中，移动小车8包括一台行走电机22、链轮
11、链条12、车轴21、车轮20和车体19。其中，焊接台架177固定在车体19上，车轴21上设置有链轮11，链轮11通过链条12由固定在车体19上的行走电机22驱动，车轮20旋转，通过控制系统4控制，使得车体19以缝焊机3相同的焊接速度前行，能使缝焊机3均匀地对电极壳的一条弧板焊缝进行焊接。
[0029]进一步，烟尘收集净化装置包括双臂焊接烟尘净化器、点焊机烟尘收集罩和缝焊机烟尘收集罩，点焊机烟尘收集罩设置在点焊机上，可随点焊机一起移动，缝焊机烟尘收集罩设置在缝焊机中的电极轮的上方，点焊机烟尘收集罩和缝焊机烟尘收集罩分别与双臂焊接烟尘净化器的两个吸气管相连，收集后的烟尘通过双臂焊接烟尘净化器净化后排放。
[0030]进一步，控制系统主要包括行走电机以及旋转电机的控制。其中，电机行走过程中，通过两个限位开关确定行走行程，焊接运行过程中，可以通过与焊机动作连锁按钮，可以实现与焊机动作连锁，通过焊机反馈的焊接速度(0_20mA信号)来控制电极壳移动速度，来保证焊接的同步进行。而旋转电机13通过单圈绝对值编码器来确定旋转角度位置。
[0031]具体来说，控制系统优选采用西门子200系列