滚刀刀圈激光覆膜变位工装的制作方法

1.本实用新型涉及激光覆膜技术领域，尤其涉及一种滚刀刀圈激光覆膜变位工装。


背景技术：

2.我国盾构/tbm掘进施工行业对盘形滚刀需求量极大，滚刀刀圈强化又是其中一个热门的方向。目前已有很多科研单位及刀具企业，采用激光熔覆工艺强化滚刀刀圈刃口。
3.刀圈熔覆过程中需用到变位工装，目前大多数变位工装形式及功能较单一，中间需人工干预，如手动翻转、翻面，存在安全隐患，如烫伤、压伤等；部分工装仅是简单实现了刀圈旋转功能，熔覆过程中不能调整工件姿态，影响熔覆效果；还有部分变位设备虽然实现了刀圈翻转，但需要中断熔覆过程，影响熔覆层性能和外观质量。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种滚刀刀圈激光覆膜变位工装，该工装为工件旋转与工件翻转于一体的旋转变位工装，通过翻转机构、旋转机构实现工件自身旋转，也能实现工件整体翻转变位，可以连续熔覆，整个过程只有一条熔覆道，没有接头，外观美观，生产效率高，还降低了熔覆过程的工伤事故发生率。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种滚刀刀圈激光覆膜变位工装，包括两个相对设置的支承座，还包括：
7.翻转机构，具有翻转轴，所述翻转轴通过滚动轴承设置在两个所述支承座上，可在所述支承座上旋转；
8.旋转机构，设置在所述翻转轴上，可随所述翻转轴旋转而发生翻转；
9.三爪卡盘，设置在所述旋转机构上，可随所述旋转机构翻转；所述三爪卡盘与所述旋转机构传动连接，在所述旋转机构的驱动下，可进行旋转。
10.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述翻转机构还具有翻转电机，所述翻转电机设置在所述支承座的一外侧壁上；所述翻转轴的一端穿过所述支承座与所述翻转电机的输出端通过第一传动齿轮相连。
11.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述旋转机构具有：
12.旋转传动箱，设置在所述翻转轴上，可随所述翻转轴旋转而发生翻转；所述三爪卡盘设置在所述旋转传动箱上，并与所述旋转传动箱传动连接；
13.旋转轴，其部分设置在所述翻转轴的内部，与所述翻转轴通过滚动轴承相连；所述旋转轴的一端与所述旋转传动箱传动连接；
14.旋转电机，设置在所述支承座的一外侧壁上，其输出端与所述旋转轴的另一端相连，在所述旋转电机的驱动下，旋转轴旋转，并通过旋转传动箱带动三爪卡盘旋转。
15.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述旋转传动箱内竖直设置有转动轴，所述转动轴通过滚动轴承与所述旋转传动箱相连，其上端穿过所述旋转传动箱与所述三爪卡盘相连；
16.所述旋转轴的一端插入所述旋转传动箱内与所述转动轴通过第二传动齿轮相连，可带动所述转动轴旋转，进而带动所述三爪卡盘旋转。
17.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述旋转传动箱的下方设置有配重块。
18.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述旋转传动箱、三爪卡盘和配重块外形尺寸的最大宽度均不大于300mm。
19.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，两个所述支承座的下端通过一连接板固定。
20.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，两个所述支承座的间距不小于700mm。
21.在本技术公开的滚刀刀圈激光覆膜变位工装中，所述翻转电机为带自锁功能的电机。
22.本实用新型的有益效果是：
23.熔覆过程中，滚刀刀圈设置在三爪卡盘上，在旋转机构的驱动下，三爪卡盘旋转可带动滚刀刀圈绕中心旋转，以实现一定的熔覆线速度，在翻转机构的驱动下，翻转轴在支承座上旋转，带动旋转传动箱翻转，进而带动旋转传动箱上的三爪卡盘翻转，实现滚刀刀圈的整体翻转变位，该工装为工件旋转与工件翻转于一体的旋转变位工装，通过翻转机构、旋转机构实现工件自身旋转，也能实现工件整体翻转变位，可以连续熔覆，整个过程只有一条熔覆道，没有接头，外观美观，熔覆搭接率参数稳定，外观形状规则统一，性能均一，生产效率高，还降低了熔覆过程的工伤事故发生率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术的激光头同步运动装置的结构示意图；
26.图2为图1的俯视图；
27.图3为图1的左视图；
28.图4为图1的局部剖视图。
29.附图标记：
30.1、支承座；11、连接板；
31.2、翻转电机；21、翻转轴；22、第一传动齿轮；
32.3、旋转电机；31、旋转轴；32、旋转传动箱；33、转动轴；34、第二传动齿轮；
33.4、三爪卡盘；5、滚刀刀圈；6、滚动轴承；7、配重块。
具体实施方式
34.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申
请，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
35.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
39.请参阅图1~4所示，本技术实施例提供了一种滚刀刀圈激光覆膜变位工装，主要目的是解决目前大多数变位工装形式及功能较单一，中间需人工干预，仅是简单实现了刀圈旋转功能，熔覆过程中不能调整工件姿态，影响熔覆效果的问题。
40.本技术公开的一种滚刀刀圈激光覆膜变位工装，包括两个相对设置的支承座1，还包括：
41.翻转机构，具有翻转轴21，该翻转轴21通过滚动轴承6设置在两个支承座1上，翻转轴21通过滚动轴承6可在支承座1上旋转。
42.旋转机构，设置在翻转轴21上，可随翻转轴21旋转而发生翻转。
43.三爪卡盘4，设置在旋转机构上，可随旋转机构翻转。三爪卡盘4与旋转机构传动连接，在旋转机构的驱动下，可进行旋转。
44.熔覆过程中，滚刀刀圈5设置在三爪卡盘4上，在旋转机构的驱动下，三爪卡盘4旋转可带动滚刀刀圈5绕中心旋转，以实现一定的熔覆线速度，在翻转机构的驱动下，翻转轴21在支承座1上旋转，带动旋转机构翻转，进而带动旋转机构上的三爪卡盘4翻转，实现滚刀刀圈5的整体翻转变位。该工装为工件旋转与工件翻转于一体的旋转变位工装，通过翻转机构、旋转机构实现工件自身旋转，也能实现工件整体翻转变位，可以连续熔覆，整个过程只有一条熔覆道，没有接头，外观美观，熔覆搭接率参数稳定，外观形状规则统一，性能均一，生产效率高，还降低了熔覆过程的工伤事故发生率。
45.本技术的变位工装可与熔覆机构联动，且通过外围电气改造及编程，可实现与熔覆机构的同步动作，真正意义实现“一熔到底”，连续完成刀圈刃口侧面1
→
r角1
→
刃口
→
r角2
→
刃口侧面2等部位的连续熔覆，整个熔覆过程不中断。
46.在一个实施例中，请参见图1、4所示，翻转机构还具有翻转电机2，翻转电机2设置在支承座1的一外侧壁上。翻转轴21的一端穿过支承座1与翻转电机2的输出端通过第一传动齿轮22相连。具体地，翻转电机2为带自锁功能的电机，定位精度高。工作时，翻转电机2的输出端通过第一传动齿轮22驱动翻转轴21在支承座1上旋转，进而带动工件整体翻转变位。
47.在一个实施例中，旋转机构具有旋转传动箱32、旋转轴31和旋转电机3。旋转传动箱32设置在翻转轴21上，可随翻转轴21旋转而发生翻转。三爪卡盘4设置在旋转传动箱32上，并与旋转传动箱32传动连接。旋转轴31部分设置在翻转轴21的内部，与翻转轴21通过滚动轴承6相连。旋转轴31的一端与旋转传动箱32传动连接，另一端与旋转电机3的输出端相连。旋转电机3设置在支承座1的一外侧壁上，在旋转电机3的驱动下，旋转轴31旋转，并通过旋转传动箱32带动三爪卡盘4旋转。
48.工作时，翻转电机2的输出端通过第一传动齿轮22驱动翻转轴21在支承座1上旋转，带动旋转传动箱32上的工件整体翻转变位，旋转电机3的输出端驱动旋转轴31在翻转轴21内旋转，并通过旋转传动箱32带动三爪卡盘4旋转，实现旋转与翻转一体。
49.旋转电机3的输出具有低转速高扭矩特性，且转动速度连续可调。翻转电机2旋转，带动滚刀刀圈5绕翻转轴21整体360
°
旋转，可实现在不拆卸滚刀刀圈5的条件下，实现刃口两侧的连续熔覆。
50.在一个实施例中，旋转传动箱32内竖直设置有转动轴33，转动轴33通过滚动轴承6与旋转传动箱32相连，其上端穿过旋转传动箱32与三爪卡盘4相连。旋转轴31的一端插入旋转传动箱32内与转动轴33通过第二传动齿轮34相连，可带动转动轴33旋转，进而带动三爪卡盘4旋转。
51.在一个实施例中，旋转传动箱32的下方设置有配重块7。配重块7的质量可变，通过配重块7可减小翻转扭矩及电机载荷。
52.在一个实施例中，旋转传动箱32、三爪卡盘4和配重块7外形尺寸的最大宽度不大于300mm，以满足现有规格滚刀刀圈5熔覆过程中熔覆头与工装不发生干涉。
53.在一个实施例中，两个支承座1的下端通过一连接板11固定。连接板11用于固定两个支承座1，保证支承座1的稳定性。
54.具体地，两个支承座1的间距不小于700mm，以保证能通过常规款式的多种的滚刀刀圈5。
55.本实用新型实施例的滚刀刀圈激光覆膜变位工装的工作方式：
56.工作时，滚刀刀圈5设置在三爪卡盘4上，翻转电机2工作，其输出端通过第一传动齿轮22驱动翻转轴21在支承座1上旋转，带动旋转传动箱32上的三爪卡盘4和滚刀刀圈5整体翻转变位；旋转电机3工作，其输出端驱动旋转轴31在翻转轴21内旋转，并通过第二传动齿轮34带动转动轴33旋转，转动轴33旋转带动三爪卡盘4和滚刀刀圈5旋转，实现旋转与翻转一体。
57.基于上述各实施例，本实用新型实施例的滚刀刀圈激光覆膜变位工装具有以下优点：该变位工装的结构简单、操作方便，能够实现旋转与翻转一体。熔覆过程中，滚刀刀圈5设置在三爪卡盘4上，在旋转机构的驱动下，三爪卡盘4旋转可带动滚刀刀圈5绕中心旋转，以实现一定的熔覆线速度，在翻转机构的驱动下，翻转轴21在支承座1上旋转，带动旋转传动箱32翻转，进而带动旋转传动箱32上的三爪卡盘4翻转，实现滚刀刀圈5的整体翻转变位，
该工装为工件旋转与工件翻转于一体的旋转变位工装，通过翻转机构、旋转机构实现工件自身旋转，也能实现工件整体翻转变位，可以连续熔覆，整个过程只有一条熔覆道，没有接头，外观美观，熔覆搭接率参数稳定，外观形状规则统一，性能均一，生产效率高，还降低了熔覆过程的工伤事故发生率。
58.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。