1.本发明属于铸件焊补加工技术领域，具体涉及一种铸件缺陷的自动焊补装置。
背景技术：2.铸钢加工过程中，常出现裂纹、孔穴、坡口等缺陷，实际生产中视铸件的用途对铸件进行焊补，焊补工艺包括缺陷清理、焊前预热、选用合适的焊材对缺陷处进行补焊、焊后消除应力、检验等工序。
3.其中对于孔穴内的缺陷，由于补焊区域大，应进行多层多道焊补，而多层焊补时，需要敲掉每个焊层表面的药皮并将其清除，才能焊接下一焊层。现有的作业方式是人工用锤头吹掉药皮，再用风枪将药皮吹走，作业过程过于依赖焊工的经验，焊接品质的一致性差，且药皮渣飞溅于空气中，作业环境恶劣，对人体呼吸系统有一定的危害。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种铸件缺陷的自动焊补装置，以自动完成焊补以及清除焊层表面的药皮，并提高焊接品质的一致性，改善作业环境。
5.本发明提供了如下的技术方案：
6.一种铸件缺陷的自动焊补装置，包括：
7.焊接器，安装于三轴滑台上，由所述三轴滑台驱动在xyz坐标系内移动，用于对铸件的孔穴进行多层补焊；
8.锤击机构，安装于所述三轴滑台的y轴滑台上，由所述三轴滑台驱动在xy坐标系内移动，用于锤击焊层表面的药皮并清除焊渣；其中：
9.所述锤击机构包括下压驱动件、锤头、滑轮和清渣组件，所述锤头安装于所述下压驱动件的输出端，所述清渣组件套在所述锤头外且可相对于所述锤头上下滑动；所述滑轮安装于所述锤头的上方，所述滑轮上绕有拉绳，所述拉绳的两端分别连接所述锤头和所述清渣组件，所述下压驱动件交替地降下所述锤头和所述清渣组件。
10.优选的，所述清渣组件包括套筒，所述套筒套设于所述锤头外；所述套筒内设有贯穿于所述套筒底部的清渣孔，所述清渣孔由软管连接吸尘装置。
11.优选的，所述套筒的外壁上安装铁磁性的吸附板，所述吸附板向外张开，以吸附被所述锤头击碎的含铁合金的药皮渣。
12.优选的，所述吸附板的底部铰接于所述套筒的下侧，所述吸附板的上侧由弹性体一柔性地拉接于所述套筒上。
13.进一步的，所述套筒包括筒座和旋转式连接于所述筒座下方的旋转筒，所述筒座与所述锤头之间同轴且键连接；所述吸附板安装于所述旋转筒上。
14.优选的，所述筒座的外壁安装电机，所述电机的输出轴朝下且所述输出轴上安装主动齿轮，所述旋转筒的外壁上同轴地固定安装与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述电机驱动所述旋转筒旋转。
15.优选的，两块所述吸附板安装于所述旋转筒的相对两侧；机架上于所述套筒的外侧对称地安装两个仓体，所述仓体包括固定连接的外仓壁、底壁和位于所述外仓壁前后两端的端壁，所述端壁上设有供所述吸附板通过的开窗，所述仓体的内侧开口，所述吸附板可经所述开窗旋转至所述仓体内。
16.优选的，所述仓体的底壁边缘设有刮料端，当所述吸附板下降时，所述刮料端向内侧挤压所述吸附板而使所述吸附板向内收拢，并且随着所述吸附板的下行，所述刮料端刮除所述吸附板底部的药皮。
17.优选的，所述仓体的刮料端向上倾斜，使所述仓体的内腔形成容纳药皮的废料腔。
18.优选的，所述套筒的顶部安装弹性体二，所述弹性体二的上端固定于立板上，所述弹性体二向下挤压所述套筒。
19.本发明的有益效果是：
20.本发明的焊接器由三轴滑台驱动对铸件的孔穴进行多层补焊，每焊完一层后，由锤击机构锤击焊层表面的药皮，减小焊接应力，并自动清除药皮渣，然后再由由三轴滑台驱动焊接器继续补焊下一层，不依赖人工经验，保证了焊接品质的一致性。不需要用风枪吹扫焊渣，焊渣飞溅减少，改善了作业环境。
21.锤击机构的锤头由下压驱动件驱动向下锤击焊层，击碎表面的药皮。清渣组件由滑轮上的拉绳连接锤头，当锤头向下移动时，清渣组件被拉升，避让飞溅的药皮渣，当锤头向上复位时，清渣组件在重力作用下自动下落，吸附孔穴内的药皮渣，实现清渣效果。其中，本发明的清渣组件内的清渣孔由软管连接吸尘装置，将药皮渣从焊层表面清除；同时套筒外铁磁性的吸附板吸附药皮渣，与清渣孔配合快速清理焊层表面，清除效果好。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1是本发明的俯视结构示意图；
24.图2是本发明的锤击机构锤击焊层的结构示意图；
25.图3是下压驱动件复位锤头的结构示意图；
26.图4是锤头与筒座的安装结构俯视示意图；
27.图5是旋转筒旋转后进入仓体内的结构示意图；
28.图6是仓体对吸附板挂料的结构示意图；
29.图7是筒座与旋转筒的装配示意图；
30.图8是从图6中k-k方向看仓体与吸附板的位置变化的示意图。
31.图中标记为：1、铸件；2、机架；3、焊接器；4、锤击机构；5、y轴滑台；6、x轴滑台；7、z轴滑台；8、下压驱动件；9、锤头；10、滑轮；11、立板；12、支撑环；13、拉绳；14、弹性体二；15、套筒；16、清渣孔；17、吸附板；18、弹性体一；19、筒座；20、旋转筒；21、电机；22、主动齿轮；23、从动齿轮；24、仓体；25、外仓壁；26、底壁；27、端壁；28、刮料端；29、配重；30、嵌块；31、孔穴；32、焊层；33、药皮；34、开窗。
具体实施方式
32.实施例1
33.如图1至图4所示，一种铸件缺陷的自动焊补装置，用于对铸件1的孔穴31进行多层补焊。
34.请参考图1，本装置包括机架2、三轴滑台、焊接器3和锤击机构4。三轴滑台安装于机架2的台面上，三轴滑台的y轴滑台5安装于x轴滑台6上，z轴滑台7安装于y轴滑台5上，焊接器3安装于三轴滑台的z轴滑台7上。焊接器3由三轴滑台驱动在xyz坐标系内移动，以灵活地改变焊接点，完成补焊工作。
35.锤击机构4安装于三轴滑台的y轴滑台5上，其与焊接器3间隔一段距离。锤击机构4由三轴滑台与下压驱动件8配合驱动在xyz坐标系内移动，用于锤击焊层32表面的药皮33，以减小焊接应力，并及时清除焊渣，保证多层焊层32之间的焊接可靠性。
36.其中，锤击机构4包括下压驱动件8、锤头9、滑轮10和清渣组件，y轴滑台5上安装一块立板11，下压驱动件8竖直地安装于立板11上，下压驱动件8可选用液压缸或者气缸，其活塞杆上安装锤头9，用于驱动锤头9向下锤击焊层32表面。
37.请参考图2和图4，清渣组件套在锤头9外，其可相对于锤头9上下滑动，具体结构为，立板11上于锤头9的上方安装一个支撑环12，滑轮10安装于支撑环12上，滑轮10上绕有拉绳13，拉绳13可选用强度高的尼龙绳，拉绳13的两端分别连接锤头9和清渣组件，下压驱动件8动作时，交替地降下锤头9和清渣组件，锤击完药皮33后立即清除药皮渣。
38.具体地，锤头9的主体部分为圆柱形，清渣组件包括套筒15，套筒15同轴地套设于锤头9外；套筒15内设有多个贯穿于套筒底部的清渣孔16，清渣孔16由软管连接吸尘装置(图中未示出)，启动吸尘装置可将药皮渣通过清渣孔16吸走。
39.套筒15的外壁上安装铁磁性的吸附板17，吸附被锤头9击碎的含铁合金的药皮渣，吸附板17被滑轮10降下后向外张开，以扩大吸附面积，提高清渣效率。
40.吸附板17的底部铰接于套筒15的下侧，吸附板17的上侧由弹性体一18柔性地拉接于套筒15上，因此，吸附板17的张开角度可以随着孔穴31的宽度而自动调整，例如，当孔穴31较窄时，孔穴31向上抵触吸附板17，使吸附板17的张开角度变小，因此使用更灵活。弹性体一18可选用压缩弹簧。
41.套筒15的顶部安装弹性体二14，弹性体二14为压缩弹簧，弹性体二14的上端固定于立板11上，自由状态下，弹性体二14向下挤压套筒15，使套筒15在自身重力与弹性体二14压力的共同作用下顺利地下落。
42.请参考图2、图3，本实施例的工作过程为：
43.三轴滑台驱动焊接器3移动至铸件1的孔穴31内，并按设定的路径轻微移动焊接器3，对孔穴31进行多层补焊；
44.每补焊完一层后，三轴滑台移走焊接器3，将锤击机构4移至孔穴31内，下压驱动件8驱动锤头9向下锤击焊层32表面，将药皮从焊层32上脱离并击碎；
45.下压驱动件8向上复位锤头9，清渣组件在锤头9、滑轮10、拉绳13和弹性体二14的配合作用下自动下滑至接近焊层32上方，启动吸尘装置将药皮渣从清渣孔16内吸走，吸附板17在弹性体一18的柔性拉伸作用下向外张开，吸附药皮渣；
46.下压驱动件8根据工件情况重复驱动锤头9锤击药皮33，以及清除药皮渣，直至将
药皮渣清理干净，然后进行下一层补焊，直至将孔穴填充满后略凸出于孔穴外，再进行下一步的打磨工作；此过程中可视情况及时清理吸附板17上的药皮渣。
47.实施例2
48.本实施例在实施例1的基础上，增加自动清理吸附板的结构，不需要人工清理吸附板17，提高了作业便利性和连续性。
49.请参考图4、图5，本实施例的套筒15包括筒座19和旋转式连接于筒座19下方的旋转筒20，筒座19与锤头9之间键连接，因此筒座19和锤头9不会旋转，仅旋转筒20旋转，保证了滑轮10和拉绳13动作的稳定性，以及套筒15升降的稳定性。
50.具体地，请参考图7，旋转筒20的顶部设有环形的嵌槽，筒座19的底部设有与嵌槽匹配的嵌块30，嵌块30为外凸的环形块，嵌块30支撑旋转筒20，使旋转筒20可绕筒座19旋转。
51.吸附板17由合页铰接于旋转筒20的下侧，旋转筒20带动吸附板17一起旋转，进一步增加了吸附板17的吸附面积，减小了作业死区。
52.筒座19的外壁安装电机21，电机21的输出轴朝下，输出轴上安装主动齿轮22，旋转筒20的外壁上同轴地固定安装从动齿轮23，从动齿轮23与主动齿轮22啮合，电机21通过主动齿轮22和从动齿轮23驱动旋转筒20旋转。
53.筒座19的外壁上与电机21相对的另一侧安装配重29，使筒座19的升降过程保持平衡。
54.两块吸附板17分别安装于旋转筒20的相对两侧，例如图8中的前后两侧；机架2上于套筒15的外侧左右对称地安装两个仓体24，初始状态下，仓体24与吸附板17在水平面内的位置错开设置，因此仓体24不干涉吸附板17的上升动作。
55.请参考图5和图6，仓体24用于临时存储被刮除的药皮渣，仓体24包括固定连接的外仓壁25、底壁26和位于外仓壁25前后两端的端壁27，端壁27上设有供吸附板17通过的开窗34，仓体24的内侧开口，当吸附板17向下移动之前，先经过该开窗34旋转至仓体24内。
56.仓体24的底壁26边缘设有刮料端28，当吸附板17下降时，刮料端28向上侧和内侧倾斜地挤压吸附板17，使吸附板17向内侧逐渐收拢，并且随着吸附板17的下行，刮料端28自动刮除吸附板17底部的药皮渣。此时由于套筒15受到弹性体一18向下的压力，因此，即使吸附板17被刮料端28向上挤压，也不影响套筒15顺畅地向下滑落。
57.为了收集更多的药皮渣，仓体24的刮料端28向上倾斜，使仓体24的内腔形成容纳药皮的废料腔。
58.本实施例的其他结构与实施例1相同。
59.本实施例的工作过程为：
60.需要清理孔穴31内的药皮渣时，下压驱动件8升起锤头9，套筒15在重力和弹性体一18的压力作用下向下滑动；
61.电机21驱动旋转筒20旋转360
°
，吸附板17吸附被击碎的药皮渣，吸尘装置吸走无法被磁吸的焊渣；
62.下压驱动件8再次降下锤头9，锤击药皮33，吸附板17自动上行至高出仓体底壁26的高度；
63.电机21驱动旋转筒20旋转90
°
，使吸附板17经过开窗34旋转至仓体24内，并在弹性
体二14的压力作用下自动张开；
64.下压驱动件8再次升起锤头9，此过程中吸附板17下降，仓体24的刮料端28向上向内挤压吸附板17，使吸附板17向内逐渐收拢，吸附板17底部的药皮渣被刮料端28挂入废料腔内，实现自动清理的功能；
65.吸附板17下降到位后，电机21驱动吸附板17逆向旋转90
°
，复位至初始方向；
66.重复上述动作，直至完成铸件孔穴内药皮渣的清理。
67.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，包括：焊接器，安装于三轴滑台上，由所述三轴滑台驱动在xyz坐标系内移动，用于对铸件的孔穴进行多层补焊；锤击机构，安装于所述三轴滑台的y轴滑台上，由所述三轴滑台驱动在xy坐标系内移动，用于锤击焊层表面的药皮并清除焊渣；其中：所述锤击机构包括下压驱动件、锤头、滑轮和清渣组件，所述锤头安装于所述下压驱动件的输出端，所述清渣组件套在所述锤头外且可相对于所述锤头上下滑动；所述滑轮安装于所述锤头的上方，所述滑轮上绕有拉绳，所述拉绳的两端分别连接所述锤头和所述清渣组件，所述下压驱动件交替地降下所述锤头和所述清渣组件。2.根据权利要求1所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述清渣组件包括套筒，所述套筒套设于所述锤头外；所述套筒内设有贯穿于所述套筒底部的清渣孔，所述清渣孔由软管连接吸尘装置。3.根据权利要求2所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述套筒的外壁上安装铁磁性的吸附板，所述吸附板向外张开，以吸附被所述锤头击碎的含铁合金的药皮。4.根据权利要求3所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述吸附板的底部铰接于所述套筒的下侧，所述吸附板的上侧由弹性体一柔性地拉接于所述套筒上。5.根据权利要求3所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述套筒包括筒座和旋转式连接于所述筒座下方的旋转筒，所述筒座与所述锤头之间同轴且键连接；所述吸附板安装于所述旋转筒上。6.根据权利要求5所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述筒座的外壁安装电机，所述电机的输出轴朝下且所述输出轴上安装主动齿轮，所述旋转筒的外壁上同轴地固定安装与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述电机驱动所述旋转筒旋转。7.根据权利要求5所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，两块所述吸附板安装于所述旋转筒的相对两侧；机架上于所述套筒的外侧对称地安装两个仓体，所述仓体包括固定连接的外仓壁、底壁和位于所述外仓壁前后两端的端壁，所述端壁上设有供所述吸附板通过的开窗，所述仓体的内侧开口，所述吸附板可经所述开窗旋转至所述仓体内。8.根据权利要求7所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述仓体的底壁边缘设有刮料端，当所述吸附板下降时，所述刮料端向内侧挤压所述吸附板而使所述吸附板向内收拢，并且随着所述吸附板的下行，所述刮料端刮除所述吸附板底部的药皮渣。9.根据权利要求8所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述仓体的刮料端向上倾斜，使所述仓体的内腔形成容纳药皮的废料腔。10.根据权利要求2至9中任一项所述的铸件缺陷的自动焊补装置，其特征在于，所述套筒的顶部安装弹性体二，所述弹性体二的上端固定安装于一块立板上，所述弹性体二向下挤压所述套筒。
技术总结本发明提供一种铸件缺陷的自动焊补装置，包括焊接器，安装于三轴滑台上，由三轴滑台驱动在XYZ坐标系内移动，用于对铸件的孔穴进行多层补焊；锤击机构，安装于三轴滑台的Y轴滑台上，由三轴滑台驱动在XY坐标系内移动，用于锤击焊层表面的药皮并清除焊渣；其中：锤击机构包括下压驱动件、锤头、滑轮和清渣组件，锤头安装于下压驱动件的输出端，清渣组件套在锤头外且可相对于锤头上下滑动；滑轮安装于锤头的上方，滑轮上绕有拉绳，拉绳的两端分别连接锤头和清渣组件，下压驱动件交替地降下锤头和清渣组件。本发明自动完成焊补以及清除焊层表面的药皮，提高了焊接品质的一致性，改善了作业环境。境。境。
技术研发人员：张玉银 张恒 凡荣 闫健 沈广鹏
受保护的技术使用者：江苏盐电铸业有限公司
技术研发日：2022.07.04
技术公布日：2022/11/1
