CN107127416A - 一种蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置 - Google Patents

一种蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置 Download PDF

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Abstract

一种蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，包括工作台、工作台上从左到右依序设置且相互平行排布的前滚轮组件、左侧水冷组件、高频组件、右侧水冷组件和后滚轮组件及工作台的前部和后部分别设置的边轮，所述前滚轮组件和后滚轮组件分别连接有驱动单元，所述高频组件通过螺栓外接高频加热电源。本发明通过滚轮组件带动被焊构件经过高频组件时，由高频加热电源使高频组件产生极性瞬间变化的强磁束来加热被焊构件，从而达到焊接被焊构件的目的，并能形成连续焊接，实现批量生产。本发明的结构简单、制造成本低、焊接效率高，应用范围广，使用本装置焊接强度高，焊接件使用寿命长，有效地解决了现有的胶粘蜂窝板由于空气湿度、温度、高空辐射等原因造成胶黏失效的问题。

Description

一种蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置
技术领域
本发明涉及蜂窝三明治夹层大型构件钎焊技术领域，具体是涉及一种用于蜂窝三明治夹层大型构件的钎焊装置。
背景技术
蜂窝板由于重量轻、强度高、刚性大、稳定性好、隔热隔声等一系列优点，现已在飞机、列车、船舶、建筑等领域中广泛使用。
然而，目前国内外常见的蜂窝板均是胶粘蜂窝板，其强度、使用寿命以及允许的工作环境在很大程度上受胶粘剂的性能所影响。在湿度过大、振动过激、温度过高或过低的工作环境下，面板容易脱胶，导致平拉强度和剥离强度降低。例如：由于高空湿度大，用于飞机上的蜂窝板中的积水结冰引起膨胀而脱粘，或由于表层温度高而引起脱粘；由于高空辐照强和温度低，用于航天领域的蜂窝夹层结构的有机胶粘剂易发生分子断链和冷脆，平直拉伸强度下降约50％。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够实现蜂窝结构可靠连接，有效提高蜂窝结构使用强度及延长蜂窝结构使用寿命的蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特点是：包括工作台、工作台上从左到右依序设置且相互平行排布的前滚轮组件、左侧水冷组件、高频组件、右侧水冷组件和后滚轮组件及工作台的前部和后部分别设置的边轮，其中所述前滚轮组件和后滚轮组件分别连接有驱动单元，所述高频组件通过螺栓外接高频加热电源。
其中，所述高频组件由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个高频件构成，所述两个高频件之间留有供被焊构件通过的间距，且该间距可根据被焊构件的厚度进行调节，所述高频件由高频管、高频管上盒和高频管下盒组成，所述高频管为紫铜管，且所述高频管的外表包裹绝缘布，内部通入冷却水，所述高频管上盒和高频管下盒均采用绝缘材料制成，其中高频管上盒采用的绝缘材料为电木。
所述高频管具有至少一个U形弯曲或至少一个S形弯曲。
所述前滚轮组件包括驱动辊组件及设置在驱动辊组件的正上方且与驱动辊组件通过螺栓连接的随动辊组件，其中所述驱动辊组件由驱动辊轴承座及安装在驱动辊轴承座上的驱动辊组成，所述随动辊组件由随动辊轴承座及安装在随动辊轴承座上的随动辊组成，所述驱动辊与驱动单元相连接并通过驱动单元驱使转动而带动位于驱动辊与随动辊之间的被焊构件由左向右移动，且所述驱动辊与随动辊之间的距离可根据被焊构件的厚度进行调节。
所述驱动辊和随动辊上分别套接有橡胶套。
所述后滚轮组件用于拉出和校直被焊构件，且与前滚轮组件的结构相同。
所述右侧水冷组件与左侧水冷组件的结构相同，其中所述左侧水冷组件用于恒定被焊构件焊接前的温度以稳定焊接工艺，所述右侧水冷组件用于对焊接后的被焊构件进行急冷以增强焊缝的焊接性能。
所述左侧水冷组件由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个水冷件构成，所述两个水冷件之间留有供被焊构件通过的间距，且该间距可根据被焊构件厚度和焊接温度进行调节，所述水冷件由水冷铜管、水冷件铜散热板、水冷件上板组成，其中所述水冷铜管外接冷却水源，所述水冷件铜散热板采用紫铜制成。
所述工作台前部的边轮与工作台后部的边轮之间的距离可根据被焊构件的宽度进行调节，且所述边轮包括边轮轴、套接在边轮轴上的两个边轮轴承及套接在两个边轮轴承上的边轮体，其中所述两个边轮轴承之间设置有定位套，且所述两个边轮轴承的外端分别设置有压盖。
所述驱动单元包括伺服电机、与伺服电机的转轴相连接的减速机、与减速机的动力输出轴相连接的同步带轮及连接在同步带轮上的同步带，通过所述伺服电机能够控制被焊构件以不同的速度经过高频组件而达到不同的焊接温度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过滚轮组件带动被焊构件经过高频组件时，由高频加热电源使高频组件产生极性瞬间变化的强磁束来加热被焊构件，从而达到焊接被焊构件的目的，并能形成连续焊接，实现批量生产。同时，本发明的结构简单、制造成本低、焊接效率高，应用范围广，而且使用本装置焊接强度高，焊接件使用寿命长，有效地解决了现有的胶粘蜂窝板由于空气湿度、温度、高空辐射等原因造成胶黏失效的问题，并且通过调整前后部边轮之间的位置，能够实现不同宽度被焊构件的焊接，通过调整滚轮组件中驱动辊和随动辊之间的距离，能够实现不同厚度被焊构件的焊接，通过调整驱动单元中伺服电机的转速、高频加热电源的功率以及高频组件的组数，能够得到不同被焊构件的移动速度以及达到不同的焊接温度，从而实现焊接不同母材的被焊构件。而且，本发明通过左侧水冷组件恒定被焊构件的焊前温度，并通过右侧水冷组件对焊接后的被焊构件进行急冷，其工艺稳定，焊接性能优良，可广泛应用于蜂窝三明治夹层大型构件的钎焊。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图。
图2为本发明的主视结构示意图。
图3为本发明所述高频件的局部剖开结构示意图。
图4为本发明所述前滚轮组件的结构示意图。
图5为本发明所述左侧水冷组件的局部剖开结构示意图。
图6为本发明所述边轮的剖面结构示意图。
图7为本发明所述驱动单元的结构示意图。
图8为本发明的使用状态俯视结构示意图。
图9为本发明的使用状态主视结构示意图。
图10为蜂窝三明治夹层大型构件的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图9所示，本发明所述的蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，包括工作台8、通过螺栓安装在工作台8上的前滚轮组件1、左侧水冷组件2、高频组件3、右侧水冷组件4和后滚轮组件5及通过螺栓安装在工作台8的前部和后部的边轮6。其中，所述的前滚轮组件1、左侧水冷组件2、高频组件3、右侧水冷组件4和后滚轮组件5是从左到右依序设置，并相互平行排布。而且，各组件的数量可以根据实际的使用需要进行调整，至少设置有一组。位于工作台8前部和后部的边轮6的个数相同，并一一对应设置。同时，所述前滚轮组件1和后滚轮组件5分别连接有驱动单元7，所述高频组件3通过螺栓外接高频加热电源。
所述高频组件3由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个高频件31构成，所述两个高频件31之间留有供被焊构件9通过的间距，且该间距可根据被焊构件9的厚度进行调节，即通过拧动连接两个高频件31的螺栓即可实现调节，所述高频件31由高频管311、高频管上盒312和高频管下盒313组成，所述高频管311为紫铜管，且所述高频管311的外表包裹绝缘布，内部通入冷却水，所述高频管上盒312和高频管下盒313均采用绝缘材料制成，其中高频管上盒312采用的绝缘材料为电木。而且，所述高频管311具有至少一个U形弯曲或至少一个S形弯曲，也就是说，U形弯曲或S形弯曲的个数可根据焊接温度和被焊构件的大小进行调整。
所述前滚轮组件1包括驱动辊组件及设置在驱动辊组件的正上方且与驱动辊组件通过螺栓连接的随动辊组件，其中所述驱动辊组件由驱动辊轴承座11及安装在驱动辊轴承座11上的驱动辊12组成，所述随动辊组件由随动辊轴承座13及安装在随动辊轴承座13上的随动辊14组成，所述驱动辊12与驱动单元7相连接并通过驱动单元7驱使转动而带动位于驱动辊12与随动辊14之间的被焊构件9由左向右移动，且所述驱动辊12与随动辊14之间的距离可根据被焊构件9的厚度进行调节。同时，所述驱动辊12和随动辊14上分别套接有橡胶套15，起到防止打滑和被焊构件9表面划伤的作用。而且，所述后滚轮组件5与前滚轮组件1的结构相同，起到拉出和校直被焊构件9的作用。并且，各滚轮组件是通过其驱动辊轴承座与螺栓的连接而安装固定在工作台8上。
所述右侧水冷组件4与左侧水冷组件2的结构相同，其中所述左侧水冷组件2用于恒定被焊构件9焊接前的温度以稳定焊接工艺，所述右侧水冷组件4用于对焊接后的被焊构件9进行急冷以增强焊缝的焊接性能。具体地，所述左侧水冷组件2由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个水冷件21构成，所述两个水冷件21之间留有供被焊构件9通过的间距，且该间距可根据被焊构件9厚度和焊接温度进行调节，即通过拧动连接两个水冷件21的螺栓即可实现调节，所述水冷件21由水冷铜管211、水冷件铜散热板212、水冷件上板213组成，其中所述水冷铜管211外接冷却水源，所述水冷件铜散热板212采用紫铜制成，起到快速散热的作用。而且，所述水冷铜管211具有至少一个U形弯曲或至少一个S形弯曲。
所述工作台8上设置的边轮6，其作用在于将被焊构件9摆正，防止跑偏。而且，所述工作台8前部的边轮6与工作台8后部的边轮6之间的距离可根据被焊构件9的宽度进行调节，且所述边轮6包括边轮轴61、套接在边轮轴61上的两个边轮轴承62及套接在两个边轮轴承62上的边轮体63，其中所述两个边轮轴承62之间设置有定位套64，而且该定位套64是套接在边轮轴61上，同时所述两个边轮轴承62的外端分别设置有压盖65，且各压盖65分别套接在边轮轴61上并通过螺钉与边轮体63连接固定。并且，各边轮6是通过其边轮轴61与螺栓的连接而安装固定在工作台8上，当需要调整前后部边轮之间的距离时，松开螺栓进行调节即可，当两者的距离调整合适后，重新锁紧螺栓。
所述驱动单元7包括伺服电机71、与伺服电机71的转轴相连接的减速机72、与减速机72的动力输出轴相连接的同步带轮73及连接在同步带轮73上的同步带74，由图上可知，各滚轮组件的驱动辊分别通过同步带74与其对应的驱动单元7相连接，而伺服电机的速度连续可调，焊接时通过所述伺服电机71能够控制被焊构件9以不同的速度经过高频组件3而达到不同的焊接温度，而且通过同步带轮73能够使被焊构件9匀速移动。
而通过本发明焊接的蜂窝三明治夹层大型构件的材质不限（可为铝及铝合金、铜及铜合金等材料）、夹层形状不限、尺寸不限（包括长度、宽度、厚度）。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
通过本发明焊接如图10所示的蜂窝三明治夹层大型构件，其宽度为1220mm，长度为2440mm，厚度为80mm，材料为6061铝合金。
而且，如图8及图9所示，本发明设置高频组件3为一组，前滚轮组件1和后滚轮组件5分别为二组，左侧水冷组件2和右侧水冷组件4分别为一组，位于工作台8前部和后部的边轮6分别为八个，驱动单元7为四组。
根据被焊构件9的宽度1220mm，调整前后部边轮6之间的距离为1220mm。同时，根据被焊构件9的厚度80mm，调整驱动辊和随动辊之间的距离为80mm。并且，调整上下两个对称的高频件31之间的距离为100mm、上下两个呈对称安装的水冷件21之间的距离为100mm。将高频件31和水冷件21通入冷却水，然后将被焊构件9推入前滚轮组1，设置驱动单元7的转速，使被焊构件9的前进速度为50mm/min，当被焊构件9到达高频组件3时，开启高频加热电源，开始焊接，随后由右侧水冷组件4进行焊后冷却，再由后滚轮组5拉出，直至整块被焊构件9焊接完成，整个焊接过程完毕。
若有多块同样的被焊构件9，可以在第一块离开前滚轮组1时，将第二块被焊构件9推入，形成连续焊接。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：包括工作台（8）、工作台（8）上从左到右依序设置且相互平行排布的前滚轮组件（1）、左侧水冷组件（2）、高频组件（3）、右侧水冷组件（4）和后滚轮组件（5）及工作台（8）的前部和后部分别设置的边轮（6），其中所述前滚轮组件（1）和后滚轮组件（5）分别连接有驱动单元（7），所述高频组件（3）通过螺栓外接高频加热电源。
2.根据权利要求1所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述高频组件（3）由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个高频件（31）构成，所述两个高频件（31）之间留有供被焊构件（9）通过的间距，且该间距可根据被焊构件（9）的厚度进行调节，所述高频件（31）由高频管（311）、高频管上盒（312）和高频管下盒（313）组成，所述高频管（311）为紫铜管，且所述高频管（311）的外表包裹绝缘布，内部通入冷却水，所述高频管上盒（312）和高频管下盒（313）均采用绝缘材料制成，其中高频管上盒（312）采用的绝缘材料为电木。
3.根据权利要求2所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述高频管（311）具有至少一个U形弯曲或至少一个S形弯曲。
4.根据权利要求1所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述前滚轮组件（1）包括驱动辊组件及设置在驱动辊组件的正上方且与驱动辊组件通过螺栓连接的随动辊组件，其中所述驱动辊组件由驱动辊轴承座（11）及安装在驱动辊轴承座（11）上的驱动辊（12）组成，所述随动辊组件由随动辊轴承座（13）及安装在随动辊轴承座（13）上的随动辊（14）组成，所述驱动辊（12）与驱动单元（7）相连接并通过驱动单元（7）驱使转动而带动位于驱动辊（12）与随动辊（14）之间的被焊构件（9）由左向右移动，且所述驱动辊（12）与随动辊（14）之间的距离可根据被焊构件（9）的厚度进行调节。
5.根据权利要求4所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述驱动辊（12）和随动辊（14）上分别套接有橡胶套（15）。
6.根据权利要求1或4所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述后滚轮组件（5）用于拉出和校直被焊构件（9），且与前滚轮组件（1）的结构相同。
7.根据权利要求1所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述右侧水冷组件（4）与左侧水冷组件（2）的结构相同，其中所述左侧水冷组件（2）用于恒定被焊构件（9）焊接前的温度以稳定焊接工艺，所述右侧水冷组件（4）用于对焊接后的被焊构件（9）进行急冷以增强焊缝的焊接性能。
8.根据权利要求1或7所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述左侧水冷组件（2）由上下对称设置并通过螺栓连接在一起的两个水冷件（21）构成，所述两个水冷件（21）之间留有供被焊构件（9）通过的间距，且该间距可根据被焊构件（9）厚度和焊接温度进行调节，所述水冷件（21）由水冷铜管（211）、水冷件铜散热板（212）、水冷件上板（213）组成，其中所述水冷铜管（211）外接冷却水源，所述水冷件铜散热板（212）采用紫铜制成。
9.根据权利要求1所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述工作台（8）前部的边轮（6）与工作台（8）后部的边轮（6）之间的距离可根据被焊构件（9）的宽度进行调节，且所述边轮（6）包括边轮轴（61）、套接在边轮轴（61）上的两个边轮轴承（62）及套接在两个边轮轴承（62）上的边轮体（63），其中所述两个边轮轴承（62）之间设置有定位套（64），且所述两个边轮轴承（62）的外端分别设置有压盖（65）。
10.根据权利要求1所述蜂窝三明治夹层大型构件钎焊装置，其特征在于：所述驱动单元（7）包括伺服电机（71）、与伺服电机（71）的转轴相连接的减速机（72）、与减速机（72）的动力输出轴相连接的同步带轮（73）及连接在同步带轮（73）上的同步带（74），通过所述伺服电机（71）能够控制被焊构件（9）以不同的速度经过高频组件（3）而达到不同的焊接温度。
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