本发明为一种适用于筒体的焊接和打磨工装，特别是用于筒体产品的焊接和打磨时使用的工装。
背景技术：
筒体在安装制造过程中最重要的一部分为连接件点焊，其铝合金氧化膜虽然在点焊时起屏障作用,在一定程度上抑制了电极与工件接触面间的铜铝合金化,但是它会造成不均匀点接触,进而引起电极表面局部区域的加工硬化,加工硬化与铜铝合金化交互作用使电极磨损更加严重,故点焊前应该除掉铝合金工件表面的氧化膜。
氧化膜形成及预处理方法：氧化膜的存在形式主要是铝合金在大气中形成的天然氧化膜,深度δ约为4～5nm,这层氧化膜结构疏松且耐蚀性较差，影响后续点焊工作，首先利用化学方法预处理去除铝合金表面氧化膜碱蚀法工艺流程为:打磨→除油→水洗→碱蚀→水洗→酸洗(出光)→水洗→抛光→水洗→吹干。碱蚀法通常只作为预处理过程的一个工序。但是要将其完全去除并获得洁净的铝合金表面,还需进行物理打磨。
目前该筒体靠人工手持打磨机打磨，无专用定位工装，只将铝合金筒体放到架车上，固定架车车轮。人工站立弯腰打磨，打磨一发筒体的时间约40分钟，长时间工作使得工人打磨效率低下，打磨出的线条一致性差；
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种适用于筒体的焊接和打磨工装，以解决现有技术在对筒状产口的焊接、打磨没有固定工装的问题。
一种适用于筒体的焊接和打磨工装，其特征在于，包括主动支架30和从动支架40；其中，从动支架40包括从动底座41和两个从动支架辊轮42，从动底座41上部呈“y”字型，两个从动支架辊轮42在从动底座41的两个枝叉侧壁；
主动支架30包括主动底座18、两个主动底座的辊轮5、电机9和减速器10，主动底座18上部呈“y”字型，两个主动底座辊轮5安装在主动底座18“y”字型两个枝叉侧壁上，在主动底座18的下部一侧壁上设有轴承座19，在轴承座19上连接有深沟球轴承13，与电机9连接的减速器10通过链条与深沟球轴承13的主动轮17连接，在深沟球轴承13上设有两个惰轮21，两个惰轮21分别通过链条与1个主动底座辊轮5连接。
所述的两个被动支架辊轮42和两个主动底座辊轮5的轮表面为摩擦系数≥0.5的聚氨酯橡胶。
本发明的有益效果：
本发明提高了人工打磨效率，减轻工人打磨负担，减少打磨对人体的损伤。现对筒点焊打磨区进行创新优化。
设计一种机械辅助打磨设备，要求其工作效率高,适合大批量的产品,打磨后产品表面的一致性好,线条无波浪,表面的平整度、直线度好,具有一定的灵活性
电动辊轮架是一种适用于圆筒形筒体工件的专用焊接辅助机械，广泛应用在军工行业以及制管业、金属结构焊接加工业、重型机械制造业等的现代加工行业中。辊轮架的辊轮旋转采用交流电机加减速器一体化驱动，实现低速大扭矩恒转速平稳工作。
本发明的优点：
1、优选的辊轮采用一体单元结构，方便后期维护，辊轮单元可整体替换也可以单个零件互换，实现快速换产。
2、优选的采用嵌入式电机安装，电机安装在辊轮架内部。符合人机工程学、方便工人操作。
3、优选的传动采用链传动而不是皮带传动，可以避免打滑及弹性滑动现象平均传动比准确、结构紧凑、作用轴上的力较小能在恶劣环境下工作与齿轮传动相比较方便安装。
4、传动材料采用高摩擦系数复合材料替代橡胶避免打滑。
5、优选的用伺服电机，采用三相缩框型减速电机，解决伺服电机在低速传动时输出的扭矩小问题。调速范围较大、有较好的精度、自适应力强、比传统电机更加稳定、转换速度快，可以进行任意角度定位。
6、优选的通过使用伺服电机对辊轮架自锁控制并在径向定位控制并通过编码器进行位置定位.方便工人对筒体内部作业。
7、优选的内圈套筒组合采用固定心轴只受弯矩不受扭矩、件结构简单，尺寸较小，且有台阶轴表面质量好，机械强度高，生存率高
8.优选的使用涨紧轮可以方便条件调节链条。
附图说明
图1、本发明使用状态示意图；
图2、本发明主动支架30安放筒体产品状态示意图；
图3、本发明主动支架30内部结构示意图。
其中，5为主动底座的辊轮，9为电机，10为减速器，13为深沟球轴承，17为主动轮，18为主动底座、19为轴承座、21为惰轮，30为主动支架，40为从动支架，41为从动底座，42为从动支架辊轮，50为待加工筒体。
具体实施方式
一种适用于筒体的焊接和打磨工装，其特征在于，包括主动支架30和从动支架40；其中，从动支架40包括从动底座41和两个从动支架辊轮42，从动底座41上部呈“y”字型，两个从动支架辊轮42在从动底座41的两个枝叉侧壁；
主动支架30包括主动底座18、两个主动底座的辊轮5、电机9和减速器10，主动底座18上部呈“y”字型，两个主动底座辊轮5安装在主动底座18“y”字型两个枝叉侧壁上，在主动底座18的下部一侧壁上设有轴承座19，在轴承座19上连接有深沟球轴承13，与电机9连接的减速器10通过链条与深沟球轴承13的主动轮17连接，在深沟球轴承13上设有两个惰轮21，两个惰轮21分别通过链条与1个主动底座辊轮5连接。
所述的两个被动支架辊轮42和两个主动底座辊轮5的轮表面为摩擦系数≥0.5的聚氨酯橡胶。
工作原理：
本发明的设计的方案如下现有的基础上对筒体辊轮支架进行改进，在筒体辊轮架支架两侧都添加链轮，在筒体辊轮架底座的两侧分别安置链轮组，两个链轮、链轮组的其中一个链轮通过链条与筒体辊轮架上的链轮相连，另一个链轮连接三相缩框型减速电机，通过辊子传动链连接，涨紧轮调节链条的涨紧。工作原理控制柜控制电机运转，由电机带动两个与地面平行的辊子传动链转动，通过轴将力传输到另外两个链轮，使两个倾斜的辊子传动链转动，从而带动圆型筒体转动。并通过控制柜控制三相缩框型减速电机的转速和方向。
实施例一：
电机校核：
电机选用的原则:已知
n(辊筒)＝10r/min
d(辊筒)＝850mm
d(套筒)＝135mm
m(筒体的最大质量)＝600kg。工装与筒体受力分析如图3。
n(工装所受支撑力)＝g*m＝10x600＝60000n
根据辊筒转速和直径要求得出辊筒的线速度。根据工装套筒直径得出工装套筒的旋转速度。根据摩擦系数推导出f(摩擦阻力)。根据f(摩擦阻力)和力矩推导出工装所受扭矩。根据所受力矩推导出总的功率。根据功率系数得出使用电机的最小功率。
f＝μ×n＝08×6000＝4800n
p最终＝p÷η总＝1.65÷0.8＝2.06kw
综上可知电机需要最小的功率为2.06kw电机需要输出的扭矩为250n·m，电机低速时达不到所需最大扭矩，最终选择电机的型号为zh-3700-150-sz-b-g1。(zh代表卧式，3700代表3.7kw，150代表速比为15，sz代表三相缩框型减速电机)。
出于安全考虑，根据伺服驱动单元系列机型选择号为z2200-5r5g,输出电压为1phac220v±15％,额定输出功率5.5kw，额定输入电流21a,额定输出电流20a,适用电机5.5kw。
辊子传动链校核
(1)选择链轮齿数
小链轮齿数初估链速v＝0.6～3m/s查表得取z1＝30
传动比
链轮齿数z2＝iz1＝30结果为整数，不需调整，取z2＝30
(2)确定链节距ao＝40p
链节数
取lp＝110节
工作情况系数查表得取ka＝1.0
齿数系数由表得，估计工作点位于所选链的功率曲线过顶点纵线左侧
链长系数由表得，与kz计算原则相同
多排链系数采用单排链，由表可得取km＝1.0
所需额定功率
链节距根据p0及n1查表选12a辊子链
由表查得
说明：工作点位置与前面的估计相符；另外，工作点在16a辊子链功率曲线附近，从安全角度出发也可选用20a辊子链。
理论中心距
中心矩调节量
δa＝(0.002～0.004)a＝(0.002～0.004)×423.6mm＝0.85～1.70mm
实际中心距a′＝a-δa＝[423.6-(0.85～1.70)]mm
＝422.75～421.9mm取a′＝422
(3)验算链速
(4)计算作用在轴上的载荷
工作拉力
作用在轴上的载荷fq＝1.2kaf＝1.2×1.0×5781.25＝6937.5n
(5)分度圆直径
齿顶圆直径
1.一种适用于筒体的焊接和打磨工装，其特征在于，包括主动支架(30)和从动支架(40)；其中，从动支架(40)包括从动底座(41)和两个从动支架辊轮(42)，从动底座(41)上部呈“y”字型，两个从动支架辊轮(42)在从动底座(41)的两个枝叉侧壁；
主动支架(30)包括主动底座(18)、两个主动底座的辊轮(5、)电机(9)和减速器(10)，主动底座(18)上部呈“y”字型，两个主动底座辊轮(5)安装在主动底座(18)“y”字型两个枝叉侧壁上，在主动底座(18)的下部一侧壁上设有轴承座(19)，在轴承座(19)上连接有深沟球轴承(13)，与电机(9)连接的减速器(10)通过链条与深沟球轴承(13)的主动轮(17)连接，在深沟球轴承(13)上设有两个惰轮(21)，两个惰轮(21)分别通过链条与1个主动底座辊轮(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于筒体的焊接和打磨工装，其特征在于，所述的两个被动支架辊轮(42)和两个主动底座辊轮(5)的轮表面为摩擦系数≥0.5的聚氨酯橡胶。
技术总结