本公开涉及圆锥破碎机制造技术，尤其涉及一种变位机及利用变位机的圆锥机机座总成加工系统与方法。
背景技术：
圆锥机是一种适用于冶金、建筑、筑路、化学及硅酸盐行业中原料的破碎机械。其广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。圆锥机破碎比大、效率高、能耗低，产品粒度均匀，适合中碎和细碎各种矿石，岩石。目前，圆锥机机座都是以铸造为主，铸钢件常常会出现以下问题：
(1)组织不均匀。液态金属注入铸模后与模壁首先接触的一层液态金属因温度下降最快，因此很快凝固成为较细晶粒。随着与模壁距离的增加，模壁影响逐渐减弱，晶体沿与模壁相垂直的方向生长成彼此平行的柱状晶体。在铸件的中心部位，散热已无显著的方向性，且可自由地朝各个方向生长直至彼此接触，故形成等轴晶区。由此可见，铸件内的组织是不均匀的，一般说来，晶粒比较粗大。
(2)组织不致密。液态金属的结晶以树枝生长方式进行，树枝间的液态金属最后凝固，但树枝间很难由金属液体全部填满，造成铸件普遍存在不致密性。此外，注入模中的液态金属在冷却中及凝固中如体积收缩而未获足够的补充，也可形成疏松甚至缩孔。铸铁件中的石墨往往以较大尺寸的片状、球状或其他形状出现，也可看成是一种不致密组织。
(3)表面粗糙。表面一般来说比较粗糙，不能与机加工表面相比。
(4)铸钢件在铸造过程中易出现气孔缺陷、角度定位不准确等缺点，在长期使用中就有可能出现机座断裂的现象。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种变位机，及利用变位机的圆锥机机座总成加工系统与方法。采用所述变位机能够配合埋弧焊机、焊机机器人形成自动焊接系统，提高生产效率及生产质量，从而替代现有的铸造方法，使加工的机座总成达到组织均匀、致密、表面光滑的技术效果。
为实现上述目的，本公开采用了如下技术方案：
本公开提供了一种变位机，包括变位基座、变位台、变位转轴及驱动电机，所述变位台通过所述变位转轴与所述变位基座转动连接，所述变位台设有用于与机座总成连接的接口；所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动以调整所述机座总成的姿态。
进一步地，所述变位台还包括变位承接板及设置于所述变位承接板上侧的旋转座，所述旋转座设有与所述机座总成连接的接口，所述旋转座适于驱动所述机座总成绕所述旋转座的轴线旋转。
进一步地，所述变位台包括承接板安装部，所述承接板安装部设置于所述变位承接板的重心，所述承接板安装部适于与所述变位转轴铰接。
进一步地，所述承接板安装部从所述变位承接板底面向外延伸，所述承接板安装部远离所述承接板的底面的一端用于与所述变位转轴铰接。
进一步地，所述变位基座包括基座本体及位于所述基座本体上部的变位安装部；所述变位安装部从所述基座本体一侧壁向外延伸，所述变位安装部设有用于安装所述变位转轴的轴孔，所述轴孔的轴线与所述侧壁距离设置。
进一步地，所述变位基座还包括基座底座，所述基座底座设置于所述基座本体底部，所述基座底座沿着设有所述变位安装部的基座本体侧壁向外延伸，所述基座底座外侧末端与所述侧壁的距离大于所述轴孔的轴线与所述侧壁的距离。
进一步地，所述基座底座由金属和/或合金构成，所述基座底座外侧末端与所述侧壁的距离大于变位台处于任何位置时的机座总成重心与所述侧壁的距离。
进一步地，所述旋转座的轴线与所述轴孔的轴线相交。
本公开还提供了一种圆锥机机座总成加工系统，包括所述的变位机、焊接机器人及埋弧焊机；所述焊接机器人为关节型焊接机器人。
进一步地，所述埋弧焊机包括焊机底座、升降机构、焊机臂及焊头；所述升降机构包括固定于所述焊机底座的固定部及相对所述固定部升降移动的活动部，所述焊机臂固定于所述活动部，所述焊头设置于所述焊机臂远离所述升降机构的末端。
进一步地，所述埋弧焊机设置于所述变位机设有所述变位安装部的一侧。
本公开还提供了一种应用所述的圆锥机机座总成加工系统的机座总成加工方法，包含以下步骤：
步骤一：将机座总成的座体与所述旋转座连接，座体、机座筒体及机座上环顺次对接；
步骤二：所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动至适于所述埋弧焊机焊接的第一工位，所述旋转座带动所述机座总成旋转，所述埋弧焊机焊机座体与机座筒体间的埋弧焊缝及机座筒体与机座上环间的埋弧焊缝；
步骤三：所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动至机座总成整体位于变位机上部的第二工位，将基座加强肋安装至机座上环及座体的外侧面；所述焊接机器人焊接所述加强肋；
步骤四：旋转座旋转变位，直至所述焊接机器人将所有加强肋焊接至所述机座上环及座体。
由于安装空间的要求，焊接机器人与埋弧焊机是处于空间中的不同位置，并且焊接机器人与埋弧焊机在焊接过程中要求机座总成的姿态不同。因此，需要变位台进行变位调整，从而完成自动焊接。根据本公开的至少一个实施方式，本公开利用驱动电机能够驱动所述变位台绕所述变位转轴转动，从而使得机座总成呈现不同的姿态，达到了灵活、自动焊接的目的。同时本公开利用了埋弧焊及焊接机器人的特点，使得生产的圆锥机机座总成相比于传统铸造的机座总成具有组织均匀、致密、表面光滑的特点。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开一种利用变位机的圆锥机机座总成加工系统的整体示意图；
图2是图1加工系统的第一工位示意图；
图3是图1加工系统的第二工位示意图。
附图标记：
1、变位机；11、变位基座；111、基座本体；112、变位安装部；113、基座底座；12、变位台；121、变位承接板；122、承接板安装部；123、旋转座；13、变位转轴；2、焊接机器人；3、埋弧焊机；31、焊机底座；32、升降机构；33、焊机臂；34、焊头；4、机座总成；41、机座筒体；42、机座上环；43、座体；44、加强肋；45、安装座；5、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
参见附图1，本公开提供了一种变位机1，所述变位机1包括变位基座11、变位台12、变位转轴13及驱动电机。所述变位台12通过所述变位转轴13与所述变位基座11转动连接。所述变位台12设有用于与机座总成4连接的接口。所述驱动电机驱动所述变位台12绕所述变位转轴13转动以调整所述机座总成4的姿态。
参见附图1，焊接机器人2与埋弧焊机3相对于变位机1处于不同的空间位置上，优选地焊接机器人2与埋弧焊机3分布于所述变位台12的两侧。此时焊接机器人2与埋弧焊机3能够尽量地避免相互干扰。但是，所述焊接机器人2与埋弧焊机3在空间上距离放置，导致焊接机器人2与埋弧焊机3要求的机座总成4加工位置不一致，此时需要变位机1调整所述机座总成4，以便所述基座总成4接近所述埋弧焊机3或接近所述焊接机器人2。同时，值得注意的时，由于埋弧焊机3与焊接机器人2的构造不一样，它们加工过程中要求的机座总成4姿态不一致，为了便于自动化加工，就需要变位机1自动地将机座总成4调整至焊接机器人2与埋弧焊机3需要的焊接姿态。本公开通过变位台12绕所述变位转轴13转动以调整所述机座总成4的姿态，同时达到了以上的调整目的。
由于所述机座总成4的外侧面均需要焊接，无论是焊接机器人2还是埋弧焊机3，都只能从机座总成4的一个侧面接近机座总成4，所述焊接机器人2或埋弧焊机3难以对机座总成4远离所述焊接机器人2或埋弧焊机3的侧面进行加工。同时，由于埋弧焊机3通常只具有1个运动自由度，要完成对机座总成4外侧面的完整焊接，则需要变位机1提供一个转动自由度来弥补埋弧焊机3自由度不足的问题。因此，本公开的所述变位台12还包括变位承接板121及设置于所述变位承接板121上侧的旋转座123，所述旋转座123设有与所述机座总成4连接的接口，所述旋转座123适于驱动所述机座总成4绕所述旋转座123的轴线旋转。该旋转座123一方面弥补了埋弧焊机3自由度不足，另一方面可以适时将机座总成4的加工位置暴露在所述焊接机器人2的工作范围内。所述变位台12包含但不限于方形及圆形。所述旋转座123安装所述机座总成4后，所述旋转座123重心、机座总成4重心及变位台12重心在同一直线上，以保障变位台12不会因为变位而产生过大的弯曲变形。所述变位台12还包括承接板安装部122，所述承接板安装部122同样设置于所述变位承接板121的重心处，所述承接板安装部122从所述变位承接板121底面向外延伸，所述承接板安装部122远离所述承接板的底面的一端用于与所述变位转轴13铰接。优选地，所述旋转座123重心、机座总成4重心及变位台12重心连线与所述变位转轴13的轴线相交。
参见附图3，所述变位基座11包括基座本体111及位于所述基座本体111上部的变位安装部112。变位台12的摆动角度大小，直接影响了变位机1灵活性。若所述变位安装部112设置于所述基座本体111的任一侧面内部，基座本体111的侧面将对所述变位台12的摆动空间产生限制。因此需要将所述变位安装部112远离基座本体111的任一壁面，从而扩大变位台12的摆动空间。本公开的所述变位安装部112从所述基座本体111一侧壁向外延伸，变位安装部112的上侧面优选地与所述基座本体111的上侧面齐平。从而保障了变位台12向上翻转的角度大小，也保障了变位安装部112与所述基座本体111的连接强度。变位安装部112远离所述基座本体111的端部设有用于安装所述变位转轴13的轴孔。形成了所述轴孔的轴线与所述侧壁距离设置。值得注意的是，所述轴孔的轴线与所述侧壁的距离应当不大于所述变位安装部112在竖直方向上两倍的厚度。以避免所述变位安装部112因为弯矩而产生破坏性的形变。
在进一步的实施方案中，所述变位基座11还包括基座底座113，所述基座底座113设置于所述基座本体111底部。由于所述轴孔的轴线与所述侧壁距离设置。当所述机座总成4的重力大于所述基座本体111的重力，并且机座总成4的重力与所述基座本体111的重力位于所述变位机1与地面的支点的两侧时，将容易导致所述变位机1侧翻。因此，需要设置大于所述基座本体111的基座底座113。具体而言，所述基座底座113沿着设有所述变位安装部112的基座本体111侧壁向外延伸。并且所述基座底座113外侧末端与所述侧壁的距离大于所述轴孔的轴线与所述侧壁的距离，从而保障地面能够对所述基座底座113产生足以平衡所述机座总成4产生的侧翻力矩。更进一步地，所述基座底座113外侧末端与所述侧壁的距离大于变位台12处于任何位置时的机座总成4重心与所述侧壁的距离。同时，为了保障所述基座底座113具有一定的强度，避免基座底座113因为所述机座总成4产生的翻转力矩而产生破坏性形变，所述基座底座113由金属和/或合金构成。根据以上记载，容易得到所述旋转座123的轴线与所述轴孔的轴线相交。
本公开还提供了一种包含变位机1、焊接机器人2及埋弧焊机3的圆锥机机座总成4加工系统。参见附图1-2，所述埋弧焊机3包括焊机底座31、升降机构32、焊机臂33及焊头34。所述升降机构32包括固定于所述焊机底座31的固定部及相对所述固定部升降移动的活动部，所述焊机臂33固定于所述活动部，所述焊头34设置于所述焊机臂33远离所述升降机构32的末端。因此，所述焊机臂33能够随着所述升降机构32的运动而上下移动。所述升降机构32由控制器进行控制，配合所述变位机1对所述机座总成4的位姿调整，从而完成埋弧焊。所述升降机构32包括但不限于直线电机、滚珠丝杆、液压缸等。所述埋弧焊机3设置于所述变位机1设有所述变位安装部112的一侧。
参见附图1-2，所述焊接机器人2为关节型焊接机器人2。优选地采用六轴焊接机器人2，如kuka或abb公司的六轴机器人。由于变位机1具有一定的高度，若将焊接机器人2直接设置于地面，将致使焊接机器人2受到变位机1的阻挡，焊接机器人的工作空间受到挤压。因此，采用支撑架5将所述焊接机器人2的底座进行抬升，以便充分利用焊接机器人2的工作空间。
参见附图3，机座总成4为圆锥机的重要组成部件，所述机座总成4包括座体43、机座筒体41及机座上环42。所述座体43、机座筒体41及机座上环42包括但不限于铸造及锻造。优选地，所述机座上环42、座体43、机座筒体41均采用碳素结构钢q235，以上零件均在经过粗加工后再进行对接。所述座体43、机座筒体41及机座上环42顺次对接，并采用埋弧焊将其焊接配合。所述机座上环42与所述座体43都包含向外的凸缘，所述凸缘不仅支撑了整个机座总成4，并提高机座总成4的安装性能。所述机座上环42与所述座体43相对的侧面上均设置有加强肋44，所述加强肋44沿着所述机座总成4的周向均布。加强肋44与所述机座上环42的凸缘、机座上环42的筒型外壁，或与所述座体43的凸缘及座体43的筒型外壁焊接，用于加强机座上环42凸缘及座体43凸缘的强度。优选的实施方案中，所述加强肋44延伸至机座筒体41的外表面，所述加强肋44还与所述机座筒体41外表面焊接，从而配合埋弧焊增加整个机座总成4的强度。所述机座总成4还包括安装于所述座体43底部的安装座45，所述安装座45用于与所述旋转座123连接。
本公开还提供了一种应用所述的圆锥机机座总成4加工系统的机座总成4加工方法，该方法包括了以下步骤(附图2-3)：
步骤一：将机座总成4的座体43与所述旋转座123连接，座体43、机座筒体41及机座上环42顺次对接；
步骤二：所述驱动电机驱动所述变位台12绕所述变位转轴13转动至适于所述埋弧焊机3焊接的第一工位(附图2)，所述旋转座123带动所述机座总成4旋转，所述埋弧焊机3焊机座体43与机座筒体41间的埋弧焊缝及机座筒体41与机座上环42间的埋弧焊缝；
步骤三：所述驱动电机驱动所述变位台12绕所述变位转轴13转动至机座总成4整体位于变位机1上部的第二工位(附图3)，将基座加强肋44安装至机座上环42及座体43的外侧面；所述焊接机器人2焊接所述加强肋44；
步骤四：旋转座123旋转变位，直至所述焊接机器人2将所有加强肋44焊接至所述机座上环42及座体43。
根据以上方法，并利用所述的圆锥机焊接装置，能够获得组织均匀、致密、表面光滑的机座总成4。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
1.一种变位机，其特征在于：包括变位基座、变位台、变位转轴及驱动电机，所述变位台通过所述变位转轴与所述变位基座转动连接，所述变位台设有用于与机座总成连接的接口；所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动以调整所述机座总成的姿态。
2.如权利要求1所述的变位机，其特征在于：所述变位台还包括变位承接板及设置于所述变位承接板上侧的旋转座，所述旋转座设有与所述机座总成连接的接口，所述旋转座适于驱动所述机座总成绕所述旋转座的轴线旋转。
3.如权利要求2所述的变位机，其特征在于：所述变位台包括承接板安装部，所述承接板安装部设置于所述变位承接板的重心，所述承接板安装部适于与所述变位转轴铰接。
4.如权利要求3所述的变位机，其特征在于：所述承接板安装部从所述变位承接板底面向外延伸，所述承接板安装部远离所述承接板的底面的一端用于与所述变位转轴铰接。
5.如权利要求2-4任意一项所述的变位机，其特征在于：所述变位基座包括基座本体及位于所述基座本体上部的变位安装部；所述变位安装部从所述基座本体一侧壁向外延伸，所述变位安装部设有用于安装所述变位转轴的轴孔，所述轴孔的轴线与所述侧壁距离设置。
6.如权利要求5所述的变位机，其特征在于：所述变位基座还包括基座底座，所述基座底座设置于所述基座本体底部，所述基座底座沿着设有所述变位安装部的基座本体侧壁向外延伸，所述基座底座外侧末端与所述侧壁的距离大于所述轴孔的轴线与所述侧壁的距离。
7.如权利要求6所述的变位机，其特征在于：所述基座底座由金属和/或合金构成，所述基座底座外侧末端与所述侧壁的距离大于变位台处于任何位置时的机座总成重心与所述侧壁的距离。
8.一种圆锥机机座总成加工系统，其特征在于：包括权利要求1-7任意一项所述的变位机、焊接机器人及埋弧焊机；所述焊接机器人为关节型焊接机器人。
9.如权利要求8所述的一种圆锥机机座总成加工系统，其特征在于：所述埋弧焊机包括焊机底座、升降机构、焊机臂及焊头；所述升降机构包括固定于所述焊机底座的固定部及相对所述固定部升降移动的活动部，所述焊机臂固定于所述活动部，所述焊头设置于所述焊机臂远离所述升降机构的末端。
10.一种应用权利要求8-9任意一项所述的圆锥机机座总成加工系统的机座总成加工方法，其特征在于：
步骤一：将机座总成的座体与所述旋转座连接，座体、机座筒体及机座上环顺次对接；
步骤二：所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动至适于所述埋弧焊机焊接的第一工位，所述旋转座带动所述机座总成旋转，所述埋弧焊机焊机座体与机座筒体间的埋弧焊缝及机座筒体与机座上环间的埋弧焊缝；
步骤三：所述驱动电机驱动所述变位台绕所述变位转轴转动至机座总成整体位于变位机上部的第二工位，将基座加强肋安装至机座上环及座体的外侧面；所述焊接机器人焊接所述加强肋；
步骤四：旋转座旋转变位，直至所述焊接机器人将所有加强肋焊接至所述机座上环及座体。
技术总结