一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置及其方法，包括机器人同轴送粉增材制造系统和二维旋转系统，机器人同轴送粉增材制造系统包括六轴机器人，六轴机器人上安装有激光熔覆头，二维旋转系统包括二维旋转轴，还包括立柱，立柱垂直安装，立柱的侧壁上转动安装有一C轴，C轴上安装有第一安装盘，六轴机器人安装在立柱的上方，二维旋转轴安装在第一安装盘上，二维旋转轴上转动安装有一A轴，A轴上安装有第二安装盘，还包括工装系统和结晶轮，工装系统安装在第二安装盘上，工装系统包括固定梁、三爪自定心机构、外撑顶杆以及压板，本发明专利技术能够实现结晶轮的修复再制造，从而节约企业使用成本。用成本。用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置及其方法


[0001]本专利技术涉及连轧连铸设备，具体为一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置及其方法。

技术介绍

[0002]结晶轮是连轧连铸设备中实现金属溶液凝固成型的关键零件，一般为铬锆铜（CrZrCu）材料。由于其工作在高温环境下（500~1000℃），工作过程中容易产生表面磨损，成型槽形状发生改变，影响到金属成型的尺寸，进而影响到后续的金属轧制。因此，磨损到一定程度之后（产能3000吨），需要进行更换新的结晶轮。而更换下来的磨损结晶轮目前还没有合适的修复方法，一般进行销毁重新制造，造成极大的资源浪费。基于此，本专利专利技术一种实现结晶轮的修复方法和装备，实现结晶轮的修复再制造，从而节约企业使用成本。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置及其方法，实现结晶轮的修复再制造，从而节约企业使用成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：包括机器人同轴送粉增材制造系统和二维旋转系统，所述机器人同轴送粉增材制造系统包括六轴机器人，所述六轴机器人上安装有激光熔覆头，所述二维旋转系统包括二维旋转轴，还包括立柱，所述立柱垂直安装，所述立柱的侧壁上转动安装有一C轴，所述C轴上安装有第一安装盘，所述六轴机器人安装在立柱的上方，所述二维旋转轴安装在第一安装盘上，所述二维旋转轴上转动安装有一A轴，所述A轴上安装有第二安装盘，还包括工装系统和结晶轮，所述工装系统安装在第二安装盘上，所述工装系统包括固定梁、三爪自定心机构、外撑顶杆以及压板，所述固定梁沿第二安装盘的直径方向等间距的安装在第二安装盘的一端面上，所述外撑顶杆和压板分别活动安装在固定梁上，所述压板位于相邻两外撑顶杆之间，所述三爪自定心机构安装在第二安装盘的圆心处，所述三爪自定心机构连接在外撑顶杆的一端部，当结晶轮放置在固定梁上时，所述三爪自定心机构推动外撑顶杆远离第二安装盘的圆心，向外顶住结晶轮，实现结晶轮与第二安装盘的同心度调整并对结晶轮进行定位，然后，调整压板位置，使结晶轮位于压板中间，拧紧压板，实现结晶轮的固定。
[0005]上述结构中：本专利技术提出了一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，包括机器人同轴送粉增材制造系统、二维旋转系统、工装系统以及待修复的结晶轮，机器人同轴送粉增材制造系统包括一六轴机器人，二维旋转系统包括一二维旋转轴，工装系统包括固定梁、三爪自定心机构、外撑顶杆以及压板，为方便实现不同角度、不同位置的修复，六轴机器人安装在立柱上，立柱上安装有一C轴，在C轴上安装有第一安装盘，二维旋转轴安装在第一安装盘上，这样二维旋转轴与六轴机器人配合，可以实现结晶轮凹槽底部、侧壁的无死角修复；其中，A轴可带动第二安装盘实现
±
180
°
旋转，C轴可带动第一安装盘实现360
°
连
续旋转，工装系统可以夹持直径0.5米~2.5米的结晶轮，其中固定梁长度为2.5米；与三爪自定心机构联动的外撑顶杆间隔安装在三个固定梁上，通过调整三爪自定心机构带动外撑顶杆实现对结晶轮与第二安装盘之间同心度的调整；在另外三个固定梁上安装有三个活动的压板，通过该压块，可以实现结晶轮的夹持固定。
[0006]作为本专利技术的优选技术方案：还包括底座和支撑台，所述立柱和支撑台分别垂直安装在底座上且相对设置，所述二维旋转轴的一端转动安装在支撑台上，另一端安装在第一安装盘上。
[0007]作为本专利技术的优选技术方案：所述底座下方开设有安装孔，所述底座通过安装孔和螺栓对其实现固定。
[0008]上述结构中：通过设置有底座实现立柱和支撑台的安装固定，通过立柱和支撑台能够实现对二维旋转轴的安装，底座下方开设有安装孔，可通过螺栓螺母结构实现将底座进行固定。
[0009]作为本专利技术的优选技术方案：所述工装系统还包括安装座，所述安装座固定在第二安装盘的圆心处，所述固定梁设置有六根，六根固定梁的一端分别固定连接在安装座外壁上，所述外撑顶杆设置有三根，三根外撑顶杆间隔安装在固定梁上，所述压板设置有三组，三组压板间隔安装在固定梁上。
[0010]上述结构中：工装系统还包括安装座，安装座固定在第二安装盘的圆心处，六根固定梁的一端分别固定连接在安装座外壁上，实现对固定梁的安装固定，外撑顶杆和压板分别设置有三根，间隔安装在六根固定梁上，实现安装。
[0011]作为本专利技术的优选技术方案：所述固定梁上端面上设置有滑轨，所述滑轨上滑动安装有滑板，所述外撑顶杆和压板分别安装在滑板上。
[0012]上述结构中：为实现外撑顶杆和压板的安装，使其能够移动，方便对结晶轮进行定位和固定，在固定梁上端面上安装有滑轨，滑轨上滑动安装有滑板，通过滑板带动外撑顶杆和压板的移动，通过三爪自定心机构的带动可实现外撑顶杆的移动，实现对结晶轮与第二安装盘之间同心度的调整，通过手动调整压板的位置后，再拧紧压板即可实现结晶轮的夹持固定。
[0013]作为本专利技术的优选技术方案：所述压板包括固定轴和固定板，所述固定轴的一端固定在滑板上，另一端设置有螺纹结构，所述固定板上开设有通孔，所述固定板通过通孔套设在固定轴上，当结晶轮位于固定板和滑板之间时，拧紧固定轴上的螺母，实现结晶轮的固定。
[0014]上述结构中：压板包括固定轴和固定板，固定轴的一端固定在滑板上，实现固定，另一端设置有螺纹结构，方便与螺母实现螺纹连接，当结晶轮位于固定板和滑板之间时，拧紧固定轴上的螺母，实现结晶轮的固定。
[0015]作为本专利技术的优选技术方案：所述三爪自定心机构包括安装轴、弹簧、安装环以及勾爪，所述安装轴垂直固定在安装座上，所述安装环活动套设在安装轴上，所述弹簧安装在安装环与安装座之间，所述勾爪的一端连接在外撑顶杆上，另一端连接在安装环上，所述勾爪设置有三根，三根勾爪分别连接在外撑顶杆的一端部上。
[0016]上述结构中：三爪自定心机构包括安装轴、弹簧、安装环以及勾爪，安装环在安装轴上上下移动，即可带动勾爪拉动外撑顶杆向外移动和向内移动，还通过设置弹簧，弹簧安
装在安装环和安装座之间，取下结晶轮之后，通过弹簧的弹性恢复力即可带动安装环向上移动，方便下一次对结晶轮的定位。
[0017]作为本专利技术的优选技术方案：所述A轴的转动角度为正负180度。
[0018]作为本专利技术的优选技术方案：所述C轴转动角度为360度。
[0019]一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：结晶轮高温耐磨涂层的制备：S11：安装结晶轮，通过调节A轴，使C轴和工装夹具处于水平位置，把结晶轮放置在工装夹具的六个固定梁上，通过调整三爪自定心机构使三个外撑顶杆顶住结晶轮的内壁，实现同心度的定位；而后用压板固定结晶轮，从而实现结晶轮的安装；S12：熔覆路径的规划，对激光熔覆头的熔覆路径进行示教，结晶轮整个槽面熔覆分三个路径进行：首先从结晶轮底部中心位置A开始沿着路径一运动到结晶轮的外圆弧面B；其次，在结晶轮底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：包括机器人同轴送粉增材制造系统和二维旋转系统，所述机器人同轴送粉增材制造系统包括六轴机器人(1)，所述六轴机器人(1)上安装有激光熔覆头(7)，所述二维旋转系统包括二维旋转轴(2)，还包括立柱(14)，所述立柱(14)垂直安装，所述立柱(14)的侧壁上转动安装有一C轴，所述C轴上安装有第一安装盘(6)，所述六轴机器人(1)安装在立柱(14)的上方，所述二维旋转轴(2)安装在第一安装盘(6)上，所述二维旋转轴(2)上转动安装有一A轴，所述A轴上安装有第二安装盘(5)，还包括工装系统(4)和结晶轮(3)，所述工装系统(4)安装在第二安装盘(5)上，所述工装系统(4)包括固定梁(8)、三爪自定心机构(9)、外撑顶杆(10)以及压板(11)，所述固定梁(8)沿第二安装盘(5)的直径方向等间距的安装在第二安装盘(5)的一端面上，所述外撑顶杆(10)和压板(11)分别活动安装在固定梁(8)上，所述压板(11)位于相邻两外撑顶杆(10)之间，所述三爪自定心机构(9)安装在第二安装盘(5)的圆心处，所述三爪自定心机构(9)连接在外撑顶杆(10)的一端部，当结晶轮(3)放置在固定梁(8)上时，所述三爪自定心机构(9)推动外撑顶杆(10)远离第二安装盘(5)的圆心，向外顶住结晶轮(3)，实现结晶轮(3)与第二安装盘(5)的同心度调整并对结晶轮(3)进行定位，然后，调整压板(11)位置，使结晶轮(3)位于压板(11)中间，拧紧压板(11)，实现结晶轮(3)的固定。2.根据权利要求1所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：还包括底座(13)和支撑台(12)，所述立柱(14)和支撑台(12)分别垂直安装在底座(13)上且相对设置，所述二维旋转轴(2)的一端转动安装在支撑台(12)上，另一端安装在第一安装盘(6)上。3.根据权利要求2所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：所述底座(13)下方开设有安装孔，所述底座(13)通过安装孔和螺栓对其实现固定。4.根据权利要求1所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：所述工装系统(4)还包括安装座(83)，所述安装座(83)固定在第二安装盘(5)的圆心处，所述固定梁(8)设置有六根，六根固定梁(8)的一端分别固定连接在安装座(83)外壁上，所述外撑顶杆(10)设置有三根，三根外撑顶杆(10)间隔安装在固定梁(8)上，所述压板(11)设置有三组，三组压板(11)间隔安装在固定梁(8)上。5.根据权利要求1所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：所述固定梁(8)上端面上设置有滑轨(81)，所述滑轨(81)上滑动安装有滑板(82)，所述外撑顶杆(10)和压板(11)分别安装在滑板(82)上。6.根据权利要求5所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：所述压板(11)包括固定轴(111)和固定板(112)，所述固定轴(111)的一端固定在滑板(82)上，另一端设置有螺纹结构，所述固定板(112)上开设有通孔，所述固定板(112)通过通孔套设在固定轴(111)上，当结晶轮(3)位于固定板(112)和滑板(82)之间时，拧紧固定轴(111)上的螺母，实现结晶轮(3)的固定。7.根据权利要求1或4所述的一种连轧连铸结晶轮的修复强化装置，其特征在于：所述三爪自定心机构(9)包括安装轴(91)、弹簧、安装环(92)以及勾爪(93)，所述安装轴(91)垂直固定在安装座(83)上，所述安装环(92)活动套设在安装轴(91)上，所述弹簧安装在安装环(92)与安装座(83)之间，所述勾爪(93)的一端连接在外撑顶杆(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦俊科，孙圣元，孙闯，马小洲，马磊，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：