CN108723775A - 一种高频电阻焊接的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种高频电阻焊接的实验装置，其主要包括：机床、电阻焊机组件、焊接轧机组件及焊接板材牵引组件。其中机床与电阻焊机组件的高频电源都立在地面上，高频电源通过高频电源线与电阻焊机相连，电阻焊机固定在机床上，电阻焊机与焊接板材相接触，焊接板材放置在焊接轧机中，焊接轧机也固定在机床上，D型卸扣将焊接板材与钢丝绳索相连，钢丝绳索跨过大滑轮和小滑轮，最后系在液压设备上，大滑轮固定在滑轮支撑架上，滑轮支撑架固定在机床上，小滑轮以及液压设备都固定在机床底部，通过控制液压设备上的调速阀来控制焊接速度。本发明装置不仅可以控制高频电阻焊接中板材的挤压量，还可以保障实验人员的人身安全，并且具有良好的焊接效率。

Description

一种高频电阻焊接的实验装置

技术领域

本发明涉及一种高频焊接的实验装置。

背景技术

在现有的研究高频电阻焊接的毛刺挤压量控制实验装置中，存在着很大的弊端，控制挤压量的装置较少，或者其控制较为呆板，没有较为专业的高频电阻焊接毛刺挤压量控制的设备，在原有设备上改装得来的实验装置挤压量得不到理想的控制，焊接质量较差，这使得研究实验数据不精准，不能得到正确的研究结果，且改装的实验装置运行时较为危险，严重时还会危及到实验人员的人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅可以控制高频电阻焊接中板材的挤压量，又可以保障实验人员的人身安全，且具有良好的焊接效率的高频电阻焊接的实验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高频电阻焊接的实验装置，其主要包括：机床、电阻焊机组件、焊接轧机组件及焊接板材牵引组件。其中，电阻焊机组件主要包括高频电源、电阻焊机、支撑架、支架板、电极、电极螺栓、连杆、连杆支架及拉簧。其中，高频电源置于地面上并通过高频电源线与电阻焊机的电极相连，电阻焊机的工作台固定在机床一端，在工作台上固定有支撑架，在支撑架上固定有与机床平行的支架板，在支架板下面垂直固定连杆支架上端，连杆支架下端通过螺栓与连杆中部连接，最好，连杆与支撑架相邻的一端上面设有拉簧一端，拉簧另一端固定在支架板上，且拉簧上有一定的预紧力，其作用为可以保证在焊接过程中，电极始终与焊接板材相接触，并保持一定的预紧力。连杆另一端设通孔，其上下两端各设一个绝缘垫片，通孔内壁设有陶瓷筒，陶瓷筒内设有电极螺栓，电极螺栓下端置于电极内，电极内部为通孔，焊接过程中其内通冷却水。所述陶瓷筒、绝缘垫片、尼龙板、绝缘键、绝缘推板、塞钢板、绝缘筒和导向辊均采用绝缘材料，这种设计使得部分需要人为触碰的构件不带电，既保障了人生安全又可以对设备进行调整。电极底部与焊接板材的尾部相接触，焊接板材放置在焊接轧机组件中。

焊接轧机组件主要包括轧机机架、拉杆、导轨轴、压板、压紧螺母、螺旋推轴、压紧螺柱、尼龙板、挤压辊、推块、导向辊和绝缘推板。所述焊接轧机组件有四个轧机机架，其通过螺栓固定连接在机床上，每个轧机机架上设轴线相互垂直的两对通孔，每个立柱上的两对通孔分别与相邻立柱上的两对通孔对应，并且通过穿过相邻通孔的拉杆或导轨轴组成立方体形框架，同时位于立柱外的拉杆上均设有限位螺母。由拉杆相连的两个轧机机架中部各设一个凹槽，每个凹槽内各与推块侧壁所设的凹槽对应，两者凹槽内各设一个绝缘键，另在轧机机架与推块之间上下各设一块尼龙板，拉杆将推块左右两侧尼龙板和绝缘键紧贴在轧机机架上，尼龙板和绝缘键具有良好的绝缘性，作用为定位、绝缘，故轧机机架也不带电。由导轨轴相连的两个轧机机架，其远离电阻焊机一侧的上下两个导轨轴上各设有两个滚子轴承，滚子轴承外圈设有导向辊，导向辊与焊接板材的头部相接触，导向辊的材质为赛钢，又称聚甲醛，电绝缘性较好，其作用为绝缘和导向作用。导轨轴两端还穿过附在轧机机架外壁上与拉杆平行的压板对应的通孔并由螺母定位，所述压板中心所设的通孔为螺纹孔，其与螺旋推轴螺纹连接，螺旋推轴的外端部设两个小平面以利于其旋进旋出，螺旋推轴的内端部与绝缘推板相邻，绝缘推板通过螺栓固定在推块上，绝缘推板使得螺旋推轴不带电，每个推块上下共固定着两个轴承座，竖直的轴承座孔与滑动轴承为过盈配合，挤压辊与滑动轴承为间隙配合，挤压辊上设有径向凹槽，其凹槽宽度与焊接板材厚度相同，使焊接板材刚好能放进去，具有一定的导向作用，且两挤压辊的间距可以通过螺旋推轴、绝缘推板、推块、轴承座、压紧螺柱和压紧螺母相互配合进行调整，其间距的可调性实现了挤压变形产生的毛刺挤压量的可控性，通过控制其间距来得到不同挤压量的毛刺，以此达到完成实验的目的，压紧螺柱旋进一侧轴承座对应的螺孔中，压紧螺柱的另一侧旋进压紧螺母中，压紧螺母的另一端紧贴在另一侧的轴承座上。

焊接板材牵引组件主要包括大滑轮、小滑轮、液压设备、D型卸扣及钢丝绳索。焊接板材头部设有通孔，其上下各设一块赛钢板，每块赛钢板上设有与焊接板材头部对应的通孔，三者的通孔内壁设有一个绝缘筒，绝缘筒内设D型卸扣的螺柱，D型卸扣与钢丝绳索的一端相连，钢丝绳索跨过大滑轮、小滑轮，钢丝绳索的另一端连接在液压设备的活塞杆上，其大滑轮通过螺栓螺母连接在滑轮支撑架上，滑轮支撑架通过螺栓固定连接在机床的端部，小滑轮固定连接在机床的底部，液压设备也固定在机床的底部。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、焊接轧机中独特的设计，两挤压辊的间距可以通过螺旋推轴、绝缘推板、推块、轴承座、压紧螺柱和压紧螺母之间的相互配合进行调整，其间距的可调性实现了挤压变形产生的毛刺挤压量的可控性，同时液压设备上的调速阀可控制焊接速度，通过控制挤压辊间距与调速阀的流量可以灵活的控制焊接板材的挤压量，得到更为多样的焊接毛刺，达到实验的目的。

2、装置中一端固定在支架板上，另一端固定在连杆上的拉簧，拉簧上的预紧力可以保证在焊接过程中，电极始终与焊接板材相接触。

3、陶瓷筒、绝缘垫片、尼龙板、绝缘键、绝缘推板、塞钢板、绝缘筒和导向辊的良好的绝缘性，使得需要人为触碰的金属部件不带电，既保障了人生安全又可以对设备进行调整。

附图说明

图1为本发明立体示意简图。

图2为本发明主视示意简图。

图3为本发明焊接板材头部的局部剖视图。

图4是本发明电阻焊机立体示意简图。

图5是本发明电阻焊机俯视示意简图。

图6是图5的A-A视图。

图7是本发明焊接轧机立体示意简图。

图8是本发明焊接轧机俯视示意简图。

图9是图8的B-O-B阶梯剖视图。

图10是图8的C-C视图。

图中：1-高频电源，2-高频电源线，3-电阻焊机，3.1-工作台，3.2-支撑架，3.3-支架板，3.4-电极，3.5-连杆，3.6-连杆支架，3.7-拉簧，3.8-电极螺栓，3.9-绝缘垫片，3.10-陶瓷筒，4-焊接板材，5-焊接轧机，5.1-螺旋推轴，5.2-导轨轴，5.3-压板，5.4-轧机机架，5.5-拉杆，5.6-压紧螺母，5.7-压紧螺柱，5.8-轴承座，5.9-滑动轴承，5.10-尼龙板，5.11-挤压辊，5.12-推块，5.13-导向辊，5.14-绝缘键，5.15-螺母，5.16-绝缘推板，5.17-滚子轴承，6-钢丝绳索，7-大滑轮，8-滑轮支撑架，9-机床，10-液压设备，11-塞钢板，12-D型卸扣，13-小滑轮，14-绝缘筒。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：

在图1和图2所示的高频电阻焊接的实验装置示意简图中，高频电源1置于地面上并通过高频电源线2与电阻焊机3的电极3.4相连，电阻焊机的工作台3.1固定在机床9一端。在图4-图6所示的本发明电阻焊机示意简图中，在工作台上固定有支撑架3.2，在支撑架上固定有与机床平行的支架板3.3，在支架板下面垂直固定连杆支架3.6上端，连杆支架下端通过螺栓与连杆3.5中部连接，连杆与支撑架相邻的一端上面设有拉簧3.7一端，拉簧另一端固定在支架板上。连杆另一端设通孔，其上下两端各设一个绝缘垫片3.9，通孔内壁设有陶瓷筒3.10，陶瓷筒内设有电极螺栓3.8，电极螺栓下端置于电极3.4内，电极内部为通孔，焊接过程中其内通冷却水。所述陶瓷筒、绝缘垫片、尼龙板、绝缘键、绝缘推板、塞钢板、绝缘筒和导向辊都是绝缘材料。电极底部与焊接板材4的尾部相接触，焊接板材放置在焊接轧机中。在图7-图9所示的焊接轧机示意简图中，焊接轧机5有四个轧机机架5.4，其通过螺栓固定连接在机床9上，每个轧机机架上设轴线相互垂直的两对通孔，每个立柱上的两对通孔分别与相邻立柱上的两对通孔对应，并且通过穿过相邻通孔的拉杆5.5或导轨轴5.2组成立方体形框架，同时位于立柱外的拉杆上均设有限位螺母5.15。由拉杆相连的两个轧机机架中部各设一个凹槽，每个凹槽内各与推块侧壁所设的凹槽对应，两者凹槽内各设一个绝缘键5.14，另在轧机机架5.4与推块5.12之间上下各设一块尼龙板5.10，拉杆将推块左右两侧尼龙板和绝缘键5.14紧贴在轧机机架上，如图10所示。由导轨轴相连的两个轧机机架，其远离电阻焊机一侧的上下两个导轨轴上各设有两个滚子轴承5.17，滚子轴承外圈设有导向辊5.13，导向辊与焊接板材的头部相接触，导向辊的材质为赛钢(又称聚甲醛)，电绝缘性较好。导轨轴两端还穿过附在轧机机架外壁上与拉杆平行的压板5.3对应的通孔并由螺母定位，所述压板中心所设的通孔为螺纹孔，其与螺旋推轴5.1螺纹连接，螺旋推轴的外端部设两个小平面，螺旋推轴的内端部与绝缘推板5.16相邻，绝缘推板通过螺栓固定在推块5.12上，每个推块上下共固定着两个轴承座5.8，竖直的轴承座孔与滑动轴承5.9为过盈配合，挤压辊5.11与滑动轴承为间隙配合，挤压辊上设有径向凹槽，其凹槽宽度与焊接板材厚度相同，压紧螺柱5.7旋进一侧轴承座对应的螺孔中，压紧螺柱的另一侧旋进压紧螺母5.6中，压紧螺母的另一端紧贴在另一侧的轴承座上。又在图1和图2中，焊接板材头部设有通孔，其上下各设一块赛钢板11，如图3所示，每块赛钢板上设有与焊接板材头部对应的通孔，三者的通孔内壁设有一个绝缘筒14，绝缘筒内设D型卸扣12的螺柱，D型卸扣与钢丝绳索6的一端相连，钢丝绳索跨过大滑轮7、小滑轮13，钢丝绳索的另一端连接在液压设备10的活塞杆上，其大滑轮通过螺栓连接在滑轮支撑架8上，滑轮支撑架通过螺栓固定连接在机床的端部，小滑轮固定连接在机床的底部，液压设备也固定在机床的底部。

本发明的工作过程大致如下：将电极3.4上的通孔与冷却水管相连，并通冷却水，启动高频电源1，高频电流通过高频电源线2流进电极，由于陶瓷筒3.10以及绝缘垫片3.9的存在，使电阻焊机构件中，只有电极、电极螺栓3.8构件带电，其它部分不带电，高频电流通过电极进入到焊接板材4的尾部，由于电流的邻近效应和集肤效应，焊接板材中的电流会趋于焊接板材的相互邻近边的表面，高频电流加热焊接板材的邻近边，此时启动液压设备10，液压设备提供牵引力，液压设备牵引着钢丝绳索6的一端，钢丝绳索跨过小滑轮13，跨过大滑轮7，钢丝绳索的另一端系在D型卸扣12上，D型卸扣牵引焊接板材的头部，由于绝缘筒14和塞钢板11的良好绝缘性能，焊接板材与D型卸扣绝缘，焊接板材与导向辊5.13相接触，导向辊安装在滚子轴承5.17上，导向辊材质为塞钢，具有良好的绝缘性能，故滚子轴承不带电，滚子轴承与导轨轴为间隙配合，焊接板材还与挤压辊5.11相接触，挤压辊与滑动轴承5.9为间隙配合，滑动轴承与轴承座5.8为过盈配合，轴承座固定在推块5.12上，由于尼龙板5.10和绝缘键5.14的绝缘性能，轧机机架5.4不带电，D型卸扣牵引焊接板材时，导向辊缓缓转动，两挤压辊的间距可以通过螺旋推轴5.1、绝缘推板5.16、推块、轴承座、压紧螺柱5.7和压紧螺母5.6相互配合进行调整，其间距的可调性实现了挤压变形产生的毛刺挤压量的可控性，通过控制其间距来得到不同挤压量的毛刺，焊接板材在两个挤压辊的挤压作用下焊接在一起，并随着液压设备的牵引力逐渐牵引出，焊接板材的焊接速度完全由液压设备来控制。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高频电阻焊接的实验装置，其特征在于：高频电源置于地面上并通过高频电源线与电阻焊机的电极相连，电阻焊机的工作台固定在机床一端，在工作台上固定有支撑架，在支撑架上固定有与机床平行的支架板，在支架板下面垂直固定连杆支架上端，连杆支架下端通过螺栓与连杆中部连接，连杆另一端设通孔，其上下两端各设一个绝缘垫片，通孔内壁设有陶瓷筒，陶瓷筒内设有电极螺栓，电极螺栓下端置于电极内，电极内部设通冷却水的通孔，电极底部与焊接板材的尾部相接触，焊接板材放置在焊接轧机组件中；所述焊接轧机组件有四个轧机机架，其通过螺栓固定连接在机床上，每个轧机机架上设轴线相互垂直的两对通孔，每个立柱上的两对通孔分别与相邻立柱上的两对通孔对应，并且通过穿过相邻通孔的拉杆或导轨轴组成立方体形框架，同时位于立柱外的拉杆上均设有限位螺母，由拉杆相连的两个轧机机架中部各设一个凹槽，每个凹槽内各与推块侧壁所设的凹槽对应，两者凹槽内各设一个绝缘键，另在轧机机架与推块之间上下各设一块尼龙板，拉杆将推块左右两侧尼龙板和绝缘键紧贴在轧机机架上，由导轨轴相连的两个轧机机架，其远离电阻焊机一侧的上下两个导轨轴上各设有两个滚子轴承，滚子轴承外圈设有材质为赛钢的导向辊，导向辊与焊接板材的头部相接触，导轨轴两端还穿过附在轧机机架外壁上与拉杆平行的压板对应的通孔并由螺母定位，所述压板中心所设的通孔为螺纹孔，其与螺旋推轴螺纹连接，螺旋推轴的外端部设两个小平面以利于其旋进旋出，螺旋推轴的内端部与绝缘推板相邻，绝缘推板通过螺栓固定在推块上，每个推块上下共固定着两个轴承座，竖直的轴承座孔与滑动轴承为过盈配合，挤压辊与滑动轴承为间隙配合，挤压辊上设有径向凹槽，其凹槽宽度与焊接板材厚度相同，压紧螺柱旋进一侧轴承座对应的螺孔中，压紧螺柱的另一侧旋进压紧螺母中，压紧螺母的另一端紧贴在另一侧的轴承座上；焊接板材头部设有通孔，其上下各设一块赛钢板，每块赛钢板上设有与焊接板材头部对应的通孔，三者的通孔内壁设有一个绝缘筒，绝缘筒内设D型卸扣的螺柱，D型卸扣与钢丝绳索的一端相连，钢丝绳索跨过大滑轮、小滑轮，钢丝绳索的另一端连接在液压设备的活塞杆上，其大滑轮通过螺栓螺母连接在滑轮支撑架上，滑轮支撑架通过螺栓固定连接在机床的端部，小滑轮固定连接在机床的底部，液压设备也固定在机床的底部。

2.根据权利要求1所述的高频电阻焊接的实验装置，其特征在于：连杆与支撑架相邻的一端上面设有拉簧一端，拉簧另一端固定在支架板上，且拉簧上有一定的预紧力。

3.根据权利要求1所述的高频电阻焊接的实验装置，其特征在于：所述陶瓷筒、绝缘垫片、尼龙板、绝缘键、绝缘推板、塞钢板、绝缘筒和导向辊均为绝缘材料。