一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法制造方法及图纸

一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法，装置包括底座、竖直导杆座、竖直导杆、活动块、水平导杆、电动马达Ⅰ、齿轮Ⅰ、电动马达Ⅱ、齿轮Ⅱ、电动马达Ⅲ、截齿架、电动马达Ⅳ、定位截齿、齿座、截割头体、截割头体固定台、齿轮轴、齿轮Ⅲ、电动马达Ⅴ、马达安装架和齿轮轴支撑座；方法是计算机根据实现设定好的位置的数据分别控制五个电动马达输出轴的转角，确定定位截齿在空间的姿态，进而通过定位截齿将齿座焊接固定在截割头体上，每完成一个截齿定位自动进行下一个定位。本发明专利技术能够避免截齿在定位焊接的过程中存在定位不准确问题，实现焊接定位自动化，在很大程度上提高的截割头的加工效率，降低加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法
本专利技术涉及一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法，最适用于制造破岩所用的截割头时候的自动快速定位焊接。
技术介绍
现如今，掘进机在矿山开采以及铁路公路的隧道挖掘中得到了广泛的应用，因此作为掘进机的主要执行部件——截割头的制造也就显得尤为重要。在掘进机进行破岩的工作过程中，由于是使用截割头进行切割岩石，所以掘进机的截割头很大程度上决定了破碎岩石的效率。现在掘进机上的截割头通常其截齿是直接焊接在圆锥台形的截割头体上，截割头体上的截齿一般是按两条或者三条螺旋线进行排布，导料板截齿座的排布方向进行布置。因此在制作截割头的时候需要对截割头上的每一个截齿进行定位，如果截齿在截割头上的定位不准确，会使掘进机的破岩效率大大降低。截齿在焊接的过程中除了需要对截齿在截割头体的位置进行定位，还需要确定每一个截齿的截割角和倾斜角，截割角对截齿截割煤岩能力有重要的影响。当截齿的截割角很小或几乎为0°时，截齿易楔入煤岩体，煤岩在此种状态下的破坏主要是由于截齿挤压劈拉煤岩导致其受到的拉应力超过抗拉强度。由于锋利的截齿齿尖对煤岩的压应力很小，截齿截割煤岩过程中几乎不形成密实核，截割力、截割比能耗以及粉尘量均较小，截齿截割煤岩效果较好。同样，倾斜角对于破岩性能也有着重要的影响，并且倾斜角还决定了截齿是否会均匀磨损，截割角和倾斜角主要由工艺切角和工艺仰角决定。已有的技术很难使截齿在截割头体上的定位准确，并且焊接出来的截割角和倾斜角会产生较大的误差，从而影响截割头的破岩性能和破岩效率。并且截割头作为掘进机上的主要受力部件很容易发生磨损，因此截割头上截齿需要经常进行更换，现有的技术很难在更换的过程中对新的截齿进行准确的定位焊接。例如，已知的一种截齿定位工装，包括转盘、支撑架、水平定位机构、竖直定位机构和水平转动机构；水平定位机构包括安装在支撑架上的水平滑轨和套装在水平滑轨上的滑台，滑台和水平滑轨之间设有用于驱动所述滑台在水平滑轨上滑动的驱动机构Ⅰ；竖直定位机构包括竖直导轨，竖直导轨与滑台之间设有驱动机构Ⅱ；水平转动机构包括转动座和与转动座转动配合的水平转动杆，水平转动杆远离转动座的端部设有铰接截齿工件的安装部；转盘包括底座和托盘，底座上设有手轮。适用于掘进机截割头、采煤机滚筒或螺旋钻采煤机钻头的工作机构在截齿焊接时的截齿定位工装。该截齿定位工装的实现主要还是通过手轮，即使进一步的参数获取过程中，还是采用的刻度尺、指针盘、刻度盘等结构，并且采取的人工读数，精准度差，累计误差大，无法保证截齿焊接定位的准确度，还效率低。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提供一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法，能够避免截齿在定位焊接的过程中存在定位不准确问题，实现焊接定位自动化，在很大程度上提高的截割头的加工效率，降低加工成本。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种截齿的自动定位工作装置，包括底座、竖直导杆座、竖直导杆、活动块、水平导杆、电动马达Ⅰ、齿轮Ⅰ、电动马达Ⅱ、齿轮Ⅱ、电动马达Ⅲ、截齿架、电动马达Ⅳ、定位截齿、齿座、截割头体、截割头体固定台、齿轮轴、齿轮Ⅲ、电动马达Ⅴ、马达安装架和齿轮轴支撑座；所述的竖直导杆座、齿轮轴支撑座和马达安装架均固定在底座上，竖直导杆固定在竖直导杆座上，活动块上相互垂直开设的竖直导向孔、水平导向孔分别与竖直导杆、水平导杆滑动相连；电动马达Ⅰ和电动马达Ⅱ固定在活动块上，固定在电动马达Ⅰ输出轴上的齿轮Ⅰ与竖直导杆上的齿条Ⅰ啮合；固定在电动马达Ⅱ输出轴上的齿轮Ⅱ与水平导杆上的齿条Ⅱ相啮合；电动马达Ⅲ固定在水平导杆前端，截齿架固定在电动马达Ⅲ输出轴上；截齿架上端面固定一电动马达Ⅳ，定位截齿通过键连接在电动马达Ⅳ输出轴，齿座与定位截齿配合相连；齿轮轴安装在齿轮轴支撑座上，电动马达Ⅴ固定在马达安装架上，固定在电动马达Ⅴ输出轴上的齿轮Ⅲ与齿轮轴上的齿轮Ⅳ啮合，截割头体通过螺栓固定在截割头体固定台上，截割头体固定台通过键连接在齿轮轴上端。一种基于截齿的自动定位工作装置进行的截齿全自动定位焊接方法，是先把设计好的参数数据输入计算机，然后计算机根据数据通过控制器分别控制五个电动马达输出轴的转角，确定定位截齿在空间的姿态，自动执行到位，进而根据定位截齿将齿座焊接固定在截割头体上，一个焊接完成后，定位截齿按照相反的过程回到初始位置，并且准备进行下一个齿座的焊接。相比现有技术，本专利技术的一种截齿的自动定位工作装置及其全自动定位焊接方法，通过控制五个电动马达输出轴的转角来确定定位截齿在空间的姿态，进而根据定位截齿将齿座焊接固定在截割头体上。本专利技术工作时还根据计算机设定好的数据进行全自动定位，定位准确度高，效率高，节省劳动力。在大批量生产截割头时，采用此种定位焊接可以很大程度上提高焊接的效率与精度，对于我国矿山的发展有十分重要的社会意义。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的主视图。图2-4是本专利技术实施例中活动块的三视图，其中，图2为主视图，图3为俯视图，图4为左视图。图5-7是本专利技术实施例中截齿架的三视图，其中，图5为主视图，图6为俯视图，图7为左视图。图8是本专利技术实施例中定位截齿的俯视图。图9是本专利技术实施例中截割头体固定台的主视图。图10是图9的仰视图。图11是计算机控制执行马达运动流程图图中：1、底座，2、竖直导杆座，3、竖直导杆，3-1、齿条Ⅰ，4、活动块，4-1、竖直导向孔，4-2、水平矩形齿轮孔，4-3、活动块前端面，4-4、竖直矩形齿轮孔，4-5、水平导向孔，4-6、活动块左端面，5、水平导杆，5-1、齿条Ⅱ，6、电动马达Ⅰ，7、齿轮Ⅰ，8、电动马达Ⅱ，9、齿轮Ⅱ，10、电动马达Ⅲ，11、截齿架，11-1、通孔Ⅰ，11-2、上侧板，11-3、下侧板，11-4、通孔Ⅱ，11-5、中间板，12、电动马达Ⅳ，13、定位截齿，13-1、通孔Ⅲ，13-2、圆柱，14、齿座，15、截割头体，16、截割头体固定台，16-1、带键槽沉孔，16-2、上部圆盘，16-3、螺栓孔，17、齿轮轴，18、齿轮Ⅲ，19、电动马达Ⅴ，20、马达安装架，21、齿轮轴支撑座。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。图1至图10示出了本专利技术一个较佳的实施例的结构示意图，图1中的一种截齿的自动定位工作装置，包括底座1、竖直导杆座2、竖直导杆3、活动块4、水平导杆5、电动马达Ⅰ6、齿轮Ⅰ7、电动马达Ⅱ8、齿轮Ⅱ9、电动马达Ⅲ10、截齿架11、电动马达Ⅳ12、定位截齿13、齿座14、截割头体15、截割头体固定台16、齿轮轴17、齿轮Ⅲ18、电动马达Ⅴ19、马达安装架20和齿轮轴支撑座21；所述的竖直导杆座2、齿轮轴支撑座21和马达安装架20均通过螺栓固定在底座1，竖直导杆3通过螺栓固定在竖直导杆座2上，活动块4竖直和水平方向上分别加工了竖直导向孔4-1和水平导向孔4-5，其分别与竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：包括底座(1)、竖直导杆座(2)、竖直导杆(3)、活动块(4)、水平导杆(5)、电动马达Ⅰ(6)、齿轮Ⅰ(7)、电动马达Ⅱ(8)、齿轮Ⅱ(9)、电动马达Ⅲ(10)、截齿架(11)、电动马达Ⅳ(12)、定位截齿(13)、齿座(14)、截割头体(15)、截割头体固定台(16)、齿轮轴(17)、齿轮Ⅲ(18)、电动马达Ⅴ(19)、马达安装架(20)和齿轮轴支撑座(21)；所述的竖直导杆座(2)、齿轮轴支撑座(21)和马达安装架(20)均固定在底座(1)上，竖直导杆(3)固定在竖直导杆座(2)上，活动块(4)上相互垂直开设的竖直导向孔(4‑1)、水平导向孔(4‑5)分别与竖直导杆(3)、水平导杆(5)滑动相连；电动马达Ⅰ(6)和电动马达Ⅱ(8)固定在活动块(4)上，固定在电动马达Ⅰ(6)输出轴上的齿轮Ⅰ(7)与竖直导杆(3)上的齿条Ⅰ(3‑1)啮合；固定在电动马达Ⅱ(8)输出轴上的齿轮Ⅱ(9)与水平导杆(5)上的齿条Ⅱ(5‑1)相啮合；电动马达Ⅲ(10)固定在水平导杆(5)前端，截齿架(11)固定在电动马达Ⅲ(10)输出轴上；截齿架(11)上端面固定一电动马达Ⅳ(12)，定位截齿(13)固定在电动马达Ⅳ(12)输出轴，齿座(14)与定位截齿(13)配合相连；齿轮轴(17)安装在齿轮轴支撑座(21)上，电动马达Ⅴ(19)固定在马达安装架(20)上，固定在电动马达Ⅴ(19)输出轴上的齿轮Ⅲ(18)与齿轮轴(17)上的齿轮Ⅳ啮合，截割头体(15)固定在截割头体固定台(16)上，截割头体固定台(16)与齿轮轴(17)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：包括底座(1)、竖直导杆座(2)、竖直导杆(3)、活动块(4)、水平导杆(5)、电动马达Ⅰ(6)、齿轮Ⅰ(7)、电动马达Ⅱ(8)、齿轮Ⅱ(9)、电动马达Ⅲ(10)、截齿架(11)、电动马达Ⅳ(12)、定位截齿(13)、齿座(14)、截割头体(15)、截割头体固定台(16)、齿轮轴(17)、齿轮Ⅲ(18)、电动马达Ⅴ(19)、马达安装架(20)和齿轮轴支撑座(21)；所述的竖直导杆座(2)、齿轮轴支撑座(21)和马达安装架(20)均固定在底座(1)上，竖直导杆(3)固定在竖直导杆座(2)上，活动块(4)上相互垂直开设的竖直导向孔(4-1)、水平导向孔(4-5)分别与竖直导杆(3)、水平导杆(5)滑动相连；电动马达Ⅰ(6)和电动马达Ⅱ(8)固定在活动块(4)上，固定在电动马达Ⅰ(6)输出轴上的齿轮Ⅰ(7)与竖直导杆(3)上的齿条Ⅰ(3-1)啮合；固定在电动马达Ⅱ(8)输出轴上的齿轮Ⅱ(9)与水平导杆(5)上的齿条Ⅱ(5-1)相啮合；电动马达Ⅲ(10)固定在水平导杆(5)前端，截齿架(11)固定在电动马达Ⅲ(10)输出轴上；截齿架(11)上端面固定一电动马达Ⅳ(12)，定位截齿(13)固定在电动马达Ⅳ(12)输出轴，齿座(14)与定位截齿(13)配合相连；齿轮轴(17)安装在齿轮轴支撑座(21)上，电动马达Ⅴ(19)固定在马达安装架(20)上，固定在电动马达Ⅴ(19)输出轴上的齿轮Ⅲ(18)与齿轮轴(17)上的齿轮Ⅳ啮合，截割头体(15)固定在截割头体固定台(16)上，截割头体固定台(16)与齿轮轴(17)连接。2.根据权利要求1所述的一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：所述的竖直导杆座(2)通过螺栓固定在底座(1)上，竖直导杆(3)通过螺栓固定在竖直导杆座(2)上，定位截齿(13)通过键连接在电动马达Ⅳ(12)输出轴上，截割头体固定台(16)通过键连接在齿轮轴(17)上端，截割头体(15)通过螺栓固定在截割头体固定台(16)上。3.根据权利要求1或2所述的一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：所述的活动块(4)为方体，活动块前端面(4-3)上加工有水平矩形齿轮孔(4-2)，齿轮Ⅱ(9)通过水平矩形齿轮孔(4-2)与齿条Ⅱ(5-1)相啮合；活动块左端面(4-6)上加工有竖直矩形齿轮孔(4-4)，齿轮Ⅰ(7)通过竖直矩形齿轮孔(4-4)与齿条Ⅰ(3-1)相啮合。4.根据权利要求1或2所述的一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：所述的截齿架(11)整体呈U形，其侧板的自由前端为圆弧形，在截齿架(11)的中间板(11-5)上加工一通孔Ⅰ(11-1)，截齿架(11)通过此通孔Ⅰ(11-1)固定在电动马达Ⅲ(10)的输出轴上；在截齿架(11)的上侧板(11-2)加工一贯穿到下侧板(11-3)的带键槽通孔Ⅱ(11-4)，固定在上侧板(11-2)上的电动马达Ⅳ(12)输出轴穿过此带键槽通孔Ⅱ(11-4)与夹在两侧板之间的定位截齿(13)通过键连接在一起。5.根据权利要求1或2所述的一种截齿的自动定位工作装置，其特征是：所述的定位截齿(13)由同中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡芝源，江红祥，刘送永，孟德光，孟德远，刘后广，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32