一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及撕碎机设备技术领域，具体涉及一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置。


背景技术：

2.撕碎机是通过多爪刀片刃口之间的剪切实现木材、胶条、布匹的破碎，刀片刃口是主要工作区域，需要具有极高的硬度和耐磨性。刀片分为整体高合金锻造和焊接两种形式，焊接刀片是在刀片外轮廓高5mm、宽10mm的缺口范围内堆焊更高硬度和耐磨性的焊缝，随后将焊缝加工成90
°
刃口。由于焊接熔池张力影响，焊缝边缘均为弧形，无法形成直角，因此需要最终焊缝超出刃口表面一定余量，最终通过机加工形成90
°
刀片刃口；常规焊接手段需要不断调整刀片位置，让焊接处于平焊位置，才能避免焊瘤缺陷，且需焊接5层以上才能保证有足够加工余量，导致后续加工成本高，且焊接质量难以保证，焊接效率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，降低作业强度，显著的提高了焊接效率；同时保证了焊缝质量稳定。
4.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
5.一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：包括
6.基座，基座固定在外部地面；
7.刀片座，刀片座以可拆卸的方式固定在基座上，在刀片座上内设有定位组件，利用定位组件将刀片水平固定在刀片座的顶部；
8.衬垫组件，衬垫组件以可拆卸的方式固定设在刀片座的顶部，衬垫组件围绕着刀片的外圈布设，衬垫组件的内侧壁面和刀片的外侧壁面相贴合；在衬垫的上边面内圈设有辅助槽，辅助槽和刀片的外轮廓缺口共同形成用于制作刀片刃口的焊接槽；
9.焊机机器人，焊接机器人设于基座附近，根据焊接槽的设计走向在焊接槽内进行焊接作业。
10.按上述技术方案，辅助槽的宽度取值范围在1mm～3mm之间。
11.按上述技术方案，辅助槽的顶部比刀片的外轮廓缺口的顶部高1mm～3mm；辅助槽的底部比刀片的外轮廓缺口的底部低1mm～3mm；辅助槽的顶部和刀片的外轮廓缺口的顶部之间的高度差、以及辅助槽的底部和刀片的外轮廓缺口的底部之间的高度差根据刀片的外轮廓缺口的尺寸确定。
12.按上述技术方案，刀片座和衬垫根据刀片的尺寸设定多种规格，根据刀片的尺寸选着相应的刀片座和衬垫安装在基座上。
13.按上述技术方案，刀片座顶部设有凹槽，凹槽的底面水平布设，刀片以可拆卸的方式安装在凹槽内，刀片的侧面和凹槽的侧壁之间存在一个间隙；衬垫组件设在间隙内，且衬垫组件的形状和间隙的尺寸相匹配；在刀片座上设有若干个固定组件，固定组件间隔设在
凹槽的外侧，在固定组件的作用下，衬垫固定在间隙内。
14.按上述技术方案，固定组件包括l型支架和楔块，l型支架的竖直段的底部固定在凹槽外侧的刀片座上，l型支架的水平段位于间隙的正上方；楔块的厚度根据l型支架的水平段的下表面和衬垫组件的上表面之间的间隙一致，利用楔块将衬垫组件固定在环形凹槽内。
15.按上述技术方案，定位组件包括定位块，若干个定位块在凹槽上，定位块的数量与刀片中部的多边形孔的边数一致，每个定位块均与刀片的多边形孔的边相贴合，且一一对应。
16.按上述技术方案，凹槽采用多边形对称结构，刀片采用中心对称的结构，衬垫组件呈现中心对称结构，衬垫分割为多个规格一致的衬垫块，衬垫块首尾相连放置于间隙内。
17.按上述技术方案，衬垫块采用t3紫铜材料；在衬垫块内设有冷却管道，并在冷却管道内通有冷却水。
18.按上述技术方案，在刀片座的中部设有六方孔，在基座上设有与六方孔相匹配的三爪卡盘，利用三爪卡盘卡入六方孔内，实现刀片座在基座上的可拆卸的固定连接。
19.本实用新型具有以下有益效果：
20.1、将刀片水平设在刀片座上，并在刀片的外圈设有衬垫组件以及位于衬垫组件上的辅助槽，辅助槽和刀片外轮廓的缺口共同组成焊接槽；利用焊接槽、以及刀片座提供给刀片平焊位置，即可在刀片外轮廓内一次焊接形成高硬度和耐磨性好的焊缝作为刀片刃口；较现有技术中，需要不断调整刀片位置，让焊接处于平焊位置，且焊接5层；实现在一个位置完成刀片刃口的焊接，无须调整刀片位置；并且实现刀片焊接自动化，降低作业强度，显著的提高了焊接效率。另外，较现有技术采用手工堆焊，由于辅助槽的设计导致焊接完成的刀片刃口不会产生焊缝塌陷及内凹，辅助槽的设计保证了焊缝质量稳定。
21.2、辅助槽的顶部比刀片的外轮廓缺口的顶部高1mm～3mm(图中实施例选取2mm)，防止焊接熔池流淌至垫板组件的顶部，在垫板组件的顶部形成焊瘤；辅助槽的底部比刀片的外轮廓缺口的底部低1mm～3mm(图中实施例选取2mm)，主要让焊缝熔池流淌到辅助槽内，避免在刀片的外轮廓缺口底部出现内凹现象。
22.3、铜衬垫具备优良的导热性能，能够解决熔池塌陷的问题，让焊缝依托铜衬垫成型，但不与铜衬垫熔合，焊接结束后松开铜衬垫，吊出刀片；在冷却管道内通有冷却水，提高焊接连续性，即持续进行多个刀片的焊接作业。
附图说明
23.图1是现有技术的焊接刀片刃口的焊接状态图；
24.图2是本实用新型提供实施例的结构示意图；
25.图3是本实用新型提供实施例的刀片座、刀片以及衬垫组件之间的连接关系图；
26.图4是图3中a-a的剖视图；
27.图5是本实用新型提供实施例的刀片座的俯视图；
28.图6是本实用新型提供实施例的刀片座的主视图；
29.图7是本实用新型提供实施例的衬垫组件的主视图；
30.图8是本实用新型提供实施例的衬垫组件的侧视图；
31.图9是本实用新型提供实施例的在沉淀组件上设置辅助槽的焊接状态图；
32.图10是本实用新型提供实施例的在沉淀组件上未设置辅助槽的焊接状态图；
33.图中，1、基座；2、刀片座；2-1、定位块；2-2、凹槽；3、刀片；3-1、刀片的外轮廓缺口；4、衬垫组件；4-1、辅助槽；5、焊接槽；6、焊机机器人；7、固定组件；7-1、l型支架；7-2、楔块；8、冷却管道；9、焊瘤；10、内凹。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
35.参照图1～图10所示，本实用新型提供的一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，包括基座1，基座固定在外部地面；
36.刀片座2，刀片座以可拆卸的方式固定在基座上，在刀片座上内设有定位组件(定位块2-1)，利用定位组件将刀片3水平固定在刀片座的顶部；
37.衬垫组件4，衬垫组件以可拆卸的方式固定设在刀片座的顶部，衬垫组件围绕着刀片的外圈布设，衬垫组件的内侧壁面和刀片的外侧壁面相贴合；在衬垫的上边面内圈设有辅助槽4-1，辅助槽和刀片的外轮廓缺口3-1共同形成用于制作刀片刃口的焊接槽5；
38.焊机机器人6，焊接机器人设于基座附近，根据焊接槽的设计走向在焊接槽内进行焊接作业。图中，实施例焊接机器人按照特定的焊接程序和轨迹在平焊位置连续焊接三层。
39.本实施方式将刀片水平设在刀片座上，并在刀片的外圈设有衬垫组件以及位于衬垫组件上的辅助槽，辅助槽和刀片外轮廓的缺口共同组成焊接槽；利用焊接槽、以及刀片座提供给刀片平焊位置，即可在刀片外轮廓内一次焊接形成高硬度和耐磨性好的焊缝作为刀片刃口；较现有技术中，需要不断调整刀片位置，让焊接处于平焊位置，且焊接5层；实现在一个位置完成刀片刃口的焊接，无须调整刀片位置；并且实现刀片焊接自动化，降低作业强度，显著的提高了焊接效率。另外，较现有技术采用手工堆焊，由于辅助槽的设计导致焊接完成的刀片刃口不会产生焊缝塌陷及内凹，辅助槽的设计保证了焊缝质量稳定。
40.进一步，辅助槽的宽度取值范围在1mm～3mm之间；刀片刃口2个垂直面焊缝加工余量小于等于辅助槽的宽度，可以根据需求选择合适的辅助槽宽度，从而降低后期刃口机加工工作量，如图中实施例辅助槽的宽度选取2mm。
41.进一步，参照图9和图10。辅助槽的顶部比刀片的外轮廓缺口的顶部高1mm～3mm(图中实施例选取2mm)，防止焊接熔池流淌至垫板组件的顶部，在垫板组件的顶部形成焊瘤9；辅助槽的底部比刀片的外轮廓缺口的底部低1mm～3mm(图中实施例选取2mm)，主要让焊缝熔池流淌到辅助槽内，避免在刀片的外轮廓缺口底部出现内凹10现象；辅助槽的顶部和刀片的外轮廓缺口的顶部之间的高度差、以及辅助槽的底部和刀片的外轮廓缺口的底部之间的高度差根据刀片的外轮廓缺口的尺寸确定。图中实施例，刀片的外轮廓缺口采用宽10mm、高5mm的矩形结构，辅助槽采用宽2mm、高9mm的矩形结构。
42.进一步，刀片座和衬垫根据刀片的尺寸设定多种规格，根据刀片的尺寸选着相应的刀片座和衬垫安装在基座上。
43.优选地，刀片座顶部设有凹槽2-2，凹槽的底面水平布设，刀片以可拆卸的方式安装在凹槽内，刀片的侧面和凹槽的侧壁之间存在一个间隙；衬垫组件设在间隙内，且衬垫组件的形状和间隙的尺寸相匹配；在刀片座上设有若干个固定组件7，固定组件间隔设在凹槽
的外侧，在固定组件的作用下，衬垫固定在间隙内。
44.具体的，固定组件包括l型支架7-1和楔块7-2，l型支架的竖直段的底部固定在凹槽外侧的刀片座上，l型支架的水平段位于间隙的正上方；楔块的厚度根据l型支架的水平段的下表面和衬垫组件的上表面之间的间隙一致，利用楔块将衬垫组件固定在环形凹槽内。
45.进一步，定位组件包括定位块，若干个定位块在凹槽上，定位块的数量与刀片中部的多边形孔的边数一致，每个定位块均与刀片的多边形孔的边相贴合，且一一对应。利用定位块和刀片的对变形孔之间的配合连接，保证多个规格相同的刀片在刀片座上的的重复定位精度＜0.5mm。
46.优选地，凹槽采用多边形对称结构，刀片采用中心对称的结构，衬垫组件呈现中心对称结构，衬垫分割为多个规格一致的衬垫块，衬垫块首尾相连放置于间隙内。
47.优选地，衬垫块采用t3紫铜材料；在衬垫块内设有冷却管道8，并在冷却管道内通有冷却水。铜衬垫具备优良的导热性能，能够解决熔池塌陷的问题，让焊缝依托铜衬垫成型，但不与铜衬垫熔合，焊接结束后松开铜衬垫，吊出刀片；在冷却管道内通有冷却水，提高焊接连续性，即持续进行多个刀片的焊接作业。
48.具体的，在刀片座的中部设有六方孔，在基座上设有与六方孔相匹配的三爪卡盘，利用三爪卡盘卡入六方孔内，实现刀片座在基座上的可拆卸的固定连接。
49.本实用新型的工作过程：
50.1、如图1所示，本装置包括基座、刀片座，衬垫组件和焊接机器人，基座的三爪卡盘卡住刀片座中间六方孔固定。
51.2、如图2所示，刀片通过刀片座上定位块实现定位，重复定位精度≤0.5mm，依次放入铜衬垫，让铜衬垫贴紧刀片外轮廓，在l形架下打入楔铁压紧铜衬垫防止焊接过程中衬垫翘起。
52.3、如图3所示铜衬垫上设计有宽2mm、高9mm的矩形辅助槽，同时铜衬垫由t3紫铜制作，具有非常高的热导性，会快速带走熔池热量；当流淌的熔池与铜衬垫接触，熔池迅速冷却成型，最终焊缝会依照铜衬垫外形成型；同时铜衬垫设有冷却水管路，焊接过程中通入循环冷却水带走热量，保证焊接作业的连续性。
53.4、焊接机器人以刀片的外轮廓缺口(宽10mm、高5mm)的中心为轨迹中心线摆动焊接，摆动频率2hz，摆幅2mm，左右停留时间0.3秒，分三层连续焊接完成，焊接过程中电弧末端与铜衬垫保持1mm距离，避免融化铜衬垫产生裂纹。
54.5、铜衬垫机器人焊接完成后，松开楔铁，铜衬垫与刀片自由分离，刀片座上l形架可防止刀片掉落。
55.6、吊出刀片，清理刀片座上焊渣，通过中间排渣孔排除，开始下一个刀片焊接。
56.以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：包括基座，基座固定在外部地面；刀片座，刀片座以可拆卸的方式固定在基座上，在刀片座上内设有定位组件，利用定位组件将刀片水平固定在刀片座的顶部；衬垫组件，衬垫组件以可拆卸的方式固定设在刀片座的顶部，衬垫组件围绕着刀片的外圈布设，衬垫组件的内侧壁面和刀片的外侧壁面相贴合；在衬垫的上边面内圈设有辅助槽，辅助槽和刀片的外轮廓缺口共同形成用于制作刀片刃口的焊接槽；焊机机器人，焊接机器人设于基座附近，根据焊接槽的设计走向在焊接槽内进行焊接作业。2.根据权利要求1所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：辅助槽的宽度取值范围在1mm～3mm之间。3.根据权利要求1所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：辅助槽的顶部比刀片的外轮廓缺口的顶部高1mm～3mm；辅助槽的底部比刀片的外轮廓缺口的底部低1mm～3mm；辅助槽的顶部和刀片的外轮廓缺口的顶部之间的高度差、以及辅助槽的底部和刀片的外轮廓缺口的底部之间的高度差根据刀片的外轮廓缺口的尺寸确定。4.根据权利要求1所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：刀片座和衬垫根据刀片的尺寸设定多种规格，根据刀片的尺寸选着相应的刀片座和衬垫安装在基座上。5.根据权利要求1-4任一所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：刀片座顶部设有凹槽，凹槽的底面水平布设，刀片以可拆卸的方式安装在凹槽内，刀片的侧面和凹槽的侧壁之间存在一个间隙；衬垫组件设在间隙内，且衬垫组件的形状和间隙的尺寸相匹配；在刀片座上设有若干个固定组件，固定组件间隔设在凹槽的外侧，在固定组件的作用下，衬垫固定在间隙内。6.根据权利要求5所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：固定组件包括l型支架和楔块，l型支架的竖直段的底部固定在凹槽外侧的刀片座上，l型支架的水平段位于间隙的正上方；楔块的厚度根据l型支架的水平段的下表面和衬垫组件的上表面之间的间隙一致，利用楔块将衬垫组件固定在环形凹槽内。7.根据权利要求5所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：定位组件包括定位块，若干个定位块在凹槽上，定位块的数量与刀片中部的多边形孔的边数一致，每个定位块均与刀片的多边形孔的边相贴合，且一一对应。8.根据权利要求5所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：凹槽采用多边形对称结构，刀片采用中心对称的结构，衬垫组件呈现中心对称结构，衬垫分割为多个规格一致的衬垫块，衬垫块首尾相连放置于间隙内。9.根据权利要求5所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：衬垫块采用t3紫铜材料；在衬垫块内设有冷却管道，并在冷却管道内通有冷却水。10.根据权利要求1所述的撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置，其特征在于：在刀片座的中部设有六方孔，在基座上设有与六方孔相匹配的三爪卡盘，利用三爪卡盘卡入六方孔内，实现刀片座在基座上的可拆卸的固定连接。

技术总结
本实用新型涉及撕碎机设备技术领域，公开了一种撕碎机多爪刀片的刃口焊接装置。将刀片水平设在刀片座上，并在刀片的外圈设有衬垫组件以及位于衬垫组件上的辅助槽，辅助槽和刀片外轮廓的缺口共同组成焊接槽；利用焊接槽、以及刀片在刀片外轮廓内一次焊接形成高硬度和耐磨性好的焊缝作为刀片刃口；较现有技术中，需要不断调整刀片位置，让焊接处于平焊位置，且焊接5层；实现在一个位置完成刀片刃口的焊接，无须调整刀片位置；并且实现刀片焊接自动化，降低作业强度，显著的提高了焊接效率。另外，较现有技术采用手工堆焊，由于辅助槽的设计导致焊接完成的刀片刃口不会产生焊缝塌陷及内凹，辅助槽的设计保证了焊缝质量稳定。辅助槽的设计保证了焊缝质量稳定。辅助槽的设计保证了焊缝质量稳定。


技术研发人员：陶守宝 邵利 许侃 李光 胡晓鸿 熊锐
受保护的技术使用者：华新水泥（黄石）装备制造有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/7/27