CN110722235A - 截齿钎焊机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种截齿钎焊机，其包括电源控制单元及钎焊操作单元，电源控制单元包括电源控制柜、电源及可编程逻辑控制器，电源控制柜具有一容置腔，电源及可编程逻辑控制器分别收容于电源控制柜。钎焊操作单元包括底座、工作台、钎焊组件及控制器机箱，工作台底座连接，钎焊组件设置于工作台，控制器机箱设置于工作台并分别与钎焊组件及可编程逻辑控制器电性连接，控制器机箱用于控制截齿钎焊机的启停。上述截齿钎焊机，无需作业人员根据待钎焊截齿的加热情况来启停截齿钎焊机，提高了截齿钎焊作业的生产效率；仅需一台设备即实现对截齿体的钎焊加热，设备占地面积小，投资成本及能耗较低，降低了产品的生产成本，进而提升了产品的市场竞争力。

Description

截齿钎焊机

技术领域

本发明涉及钎焊机技术领域，特别是涉及一种截齿钎焊机。

背景技术

截齿是煤矿采煤、巷道掘进、桩基旋挖、路面铣刨等基建工程施工中的一种核心零部件，在国家工程基础建设领域起着至关重要的作用。截齿的生产工序主要包括截齿体的机加工、硬质合金齿钎焊、截齿整体热处理、截齿抛丸等，其中将硬质合金齿钎焊至截齿钢基体上是截齿体加工作业中至关重要的一步，钎焊质量很大程度上影响了截齿的使用寿命。目前，主要采用中频感应加热技术对截齿进行加热，以实现截齿的钎焊作业，其克服了高频感应加热时热渗透深度不足，截齿体表面温度过高等缺点，可持续对截齿体均匀加热，钎焊质量高，截齿体产品的一致性较好。

然而，传统的截齿的钎焊加工主要包括借助简易装置与人工结合的加工方式及自动化精密焊接，前者设备投资较小，操作简单，但加工效率较低，难以适应大规模截齿体钎焊作业；后者虽然生产效率较高，但生产工序多，生产线较长，设备总体投资成本及维护成本较高，且设备占地面积较大，从而提高了截齿体的生产成本，不利于提升产品的市场竞争力。

发明内容

基于此，有必要针对生产成本与生产效率难以兼顾的技术问题，提供一种截齿钎焊机。

一种截齿钎焊机，该截齿钎焊机包括电源控制单元及钎焊操作单元，

所述电源控制单元包括电源控制柜、电源及可编程逻辑控制器，所述电源控制柜具有一容置腔，所述电源及所述可编程逻辑控制器分别收容于所述电源控制柜；

所述钎焊操作单元包括底座、工作台、钎焊组件及控制器机箱，所述工作台与所述底座连接，所述钎焊组件设置于所述工作台，所述钎焊组件包括截齿夹具、隔热板、感应线圈、变压器机箱及红外测温计，所述截齿夹具远离所述底座并与所述工作台滑动连接，所述截齿夹具用于安装待钎焊截齿并对所述待钎焊截齿定位，所述隔热板与所述工作台连接，所述感应线圈安装于所述隔热板，所述感应线圈用于对所述待钎焊截齿加热，所述变压器机箱包括升降机构与变压器，所述升降机构的一端与所述工作台连接，所述升降机构的另一端与所述隔热板连接，所述变压器安装于所述升降机构并分别与所述电源及所述感应线圈电性连接，所述红外测温计设置于所述升降机构，所述控制器机箱设置于所述工作台并分别与所述红外测温计、所述可编程逻辑控制器、所述变压器电性连接。

在其中一个实施例中，所述截齿夹具包括隔热块、立柱、顶板及多个定位件，所述隔热块与所述工作台连接，所述立柱的一端与所述隔热块连接，所述立柱的另一端与所述顶板连接，多个所述定位件背向所述立柱并与所述顶板连接，所述定位件用于承接所述待钎焊截齿。

在其中一个实施例中，所述定位件开设有卡槽，所述卡槽用于插设所述待钎焊截齿。

在其中一个实施例中，所述截齿钎焊机还包括截齿夹具调整机构，所述截齿夹具调整机构与所述截齿夹具连接，所述截齿夹具调整机构用于带动所述截齿夹具在工作台上移动，调节所述截齿夹具的位置。

在其中一个实施例中，所述截齿钎焊机还包括除尘净化装置，所述除尘净化装置安装于所述工作台，所述除尘净化装置的输出端对应所述感应线圈及所述截齿夹具。

在其中一个实施例中，所述电源控制单元还包括控制面板，所述控制面板安装于所述电源控制柜的外表面并与所述控制器电性连接，所述控制面板用于设置钎焊程序并显示程序运行状态。

在其中一个实施例中，所述控制器机箱上还设置有温度显示面板。

在其中一个实施例中，所述感应线圈为紫铜制成的圆管。

在其中一个实施例中，所述截齿钎焊机包括两个所述钎焊组件，两个所述钎焊组件并排设置于所述工作台。

在其中一个实施例中，两个所述钎焊组件交替作业。

上述截齿钎焊机，通过控制器机箱接收红外测温计传输的温度信息，并根据该温度信息接通或断开感应线圈与电源的连接，以实现感应线圈对待钎焊截齿的加热的控制，在该过程中，无需作业人员根据待钎焊截齿的加热情况来启停截齿钎焊机，大大提高了截齿钎焊作业的生产效率，如此仅需一台设备即实现对截齿体的钎焊加热，设备占地面积小，设备的投资成本及能耗较低，降低了产品的生产成本，提升了产品的市场竞争力。

附图说明

图1为一个实施例中截齿钎焊机的主视图；

图2为一个实施例中钎焊操作单元的左视图；

图3为一个实施例中钎焊组件的主视图；

图4为一个实施例中截齿夹具的主视图；

图5为一个实施例中截齿夹具的俯视图；

图6为一个实施例中控制器机箱的主视图；

图7为一个实施例中截齿夹具调整机构的主视图；

图8为一个实施例中截齿夹具调整机构的侧视图；

图9为另一个实施例中截齿钎焊机的主视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请一并参阅图1至图3，本发明提供了一种截齿钎焊机10，该截齿钎焊机 10包括电源控制单元100及钎焊操作单元200，电源控制单元100包括电源控制柜110、电池组件120及可编程逻辑控制器130，电源控制柜110具有一容置腔111，电池组件120及可编程逻辑控制器130分别收容于电源控制柜110。钎焊操作单元200包括底座210、工作台220、钎焊组件230及控制器机箱240，工作台220与底座210连接，钎焊组件230设置于工作台220，钎焊组件230包括截齿夹具231、隔热板232、感应线圈233、变压器机箱234及红外测温计235，截齿夹具231远离底座210并与工作台220滑动连接，截齿夹具231用于安装待钎焊截齿并对待钎焊截齿定位，隔热板232与工作台220连接，感应线圈233 安装于隔热板232，感应线圈233用于对待钎焊截齿加热，变压器机箱234包括升降机构234a与变压器234b，升降机构234a的一端与工作台220连接，升降机构234a的另一端与隔热板232连接，变压器234b安装于升降机构234a并分别与电池组件120及感应线圈233电性连接，红外测温计235设置于升降机构234a，控制器机箱240设置于工作台220并分别与红外测温计235、可编程逻辑控制器130、变压器234b电性连接，控制器机箱240用于控制截齿钎焊机10的启停。

上述截齿钎焊机10，通过控制器机箱240接收红外测温计235传输的温度信息，并根据该温度信息接通或断开感应线圈233与电池组件120的连接，以实现感应线圈233对待钎焊截齿的加热，在该过程中，无需作业人员根据待钎焊截齿的加热情况来启停截齿钎焊机10，大大提高了截齿钎焊作业的生产效率；仅需一台设备即实现对截齿体的钎焊加热，设备占地面积小，设备的投资成本及能耗较低，降低了产品的生产成本，进而提升了产品的市场竞争力。

上述截齿钎焊机的工作原理为，将填装好焊材的待钎焊截齿放置于截齿夹具231上，接通电源控制柜110的电池组件120与可编程逻辑控制器130，随后向可编程逻辑控制器130输入焊接工艺参数，如感应线圈233的功率、焊接时间及焊接温度等。参数输入完毕后，通过控制器机箱240启动截齿钎焊机，这样，升降机构234a将带动感应线圈233及隔热板232逐渐靠近待钎焊截齿，直至待钎焊截齿的头部套入感应线圈233内。在此情况下，变压器234b接通电流，并将该电流接入感应线圈233，感应线圈233通入电流后发热，从而对置于其间的待钎焊截齿加热，以实现对截齿的钎焊作业。

电源控制单元100用于为截齿钎焊机的工作提供电流，并对截齿钎焊机的工作参数进行设定，使截齿钎焊机在预定参数下工作。其中，电源控制柜110 用于收容电池组件120与可编程逻辑控制器130，防止电池组件120与可编程逻辑控制器130因受到外界碰撞而破损，以保证截齿钎焊机的正常作业。电池组件120用于为升降机构234a的移动及变压器234b工作提供电流，以利于升降机构234a带动感应线圈233移动，实现对感应线圈233与待钎焊截齿相对位置的调整，并使感应线圈233在接通电流的情况下发热，从而实现对截齿的钎焊加热。一实施例中，电池组件120为蓄电池组。另一实施例中，电池组件120 为可充电电池。可编程逻辑控制器130用于接收预设参数的指令，并根据该指令调节感应线圈233的功率、感应线圈233的下降高度、钎焊作业持续的时间及钎焊作业温度等，实现对截齿钎焊条件的限定。一实施例中，电池组件120 设置于电源控制柜110的容置腔111的底部，可编程逻辑控制器130设置于容置腔111的顶部，电源控制单元100还包括控制面板140，控制面板140安装于电源控制柜110的外表面并与可编程逻辑控制器130电性连接，控制面板140用于设置钎焊程序并显示程序运行状态。需要说明的是，为了便于作业人员对控制面板140中的参数进行设定，控制面板140需设置在电源控制柜110外表面较高部位，如此，作业人员站立时即可对控制面板140进行操作，降低了参数输入的难度，同时还可防止因外部物体误碰控制面板140造成的控制面板140 破损问题。这样一来，通过将可编程逻辑控制器130设置于容置腔111的底部，可减小可编程逻辑控制器130与控制面板140之间的距离，也就是说，缩短了可编程逻辑控制器130与控制面板140之间的布线长度，降低了电源控制柜110 内的布线难度，同时降低了截齿钎焊机的投资成本。

钎焊操作单元200用于对截齿进行定位，并在可编程逻辑控制器130的调节控制下对定位好的截齿加热，以实现截齿的钎焊作业。其中，底座210用于支撑工作台220、钎焊组件230及控制器机箱240，并抬升工作台220、钎焊组件230及控制器机箱240的水平高度，以利于作业人员对工作台220上的各部件进行检视或操作。工作台220用于承接钎焊组件230及控制器机箱240，也就是说，用于截齿定位及加热钎焊的各部件均设置于工作台220上，减小了钎焊操作单元200的占地面积，换言之，减小了截齿钎焊机的占地面积，这样，厂房内同样面积内可容置更多的截齿钎焊机，有利于扩大产品的生产规模。

钎焊组件230用于对截齿定位，具体的，钎焊组件230对硬质合金齿与截齿基体进行定位，并对二者加热，以使得焊材熔融并填充硬质合金齿与截齿基体之间的缝隙，实现硬质合金齿与截齿基体的连接，从而得到截齿产品。其中，截齿夹具231用于对硬质合金齿与截齿基体定位，使得硬质合金齿与截齿基体的待钎焊部位对准，以保证钎焊质量。请一并参阅图4与图5，一实施例中，截齿夹具231包括隔热块231a、立柱231b、顶板231c及多个定位件231d，隔热块231a与工作台220连接，优选的，隔热块231a与工作台220螺接。立柱231b 的一端与隔热块231a连接，立柱231b的另一端与顶板231c连接，多个定位件 231d背向立柱231b并与顶板231c连接，定位件231d用于承接待钎焊截齿。优选的，定位件231d开设有卡槽231e，该卡槽231e用于插设待钎焊截齿，也即是硬质合金齿与截齿基体。也就是说，通过将截齿基体、焊材及硬质合金齿依序堆叠放置于定位件231d的卡槽231e内，截齿基体、焊材及硬质合金齿分别在卡槽231e内表面的约束下限制在卡槽231e内，从而实现对硬质合金齿与截齿基体的定位。隔热块231a用于在截齿钎焊过程中阻断热量向工作台220的传递，防止工作台220灼伤，以延长工作台220的使用寿命。立柱231b用于延长定位件231d与工作台220之间的距离，也就是说，延长钎焊工作点与工作台220之间的距离，以减小钎焊作业对工作台220的热辐射。顶板231c用于承接定位件 231d，以实现定位件231d的安装及截齿的定位作业。需要说明的是，在实际生产作业中，可通过改变顶板231c的长度及定位件231d的数量来提高截齿钎焊机一次可钎焊的截齿数量，从而提升截齿钎焊机的生产效率。

隔热板232与升降机构234a的输出端连接，其用于安装感应线圈233并在升降机构234a的作用下带动感应线圈233靠近或远离定位件231d，也即是说，靠近或远离待钎焊截齿，以实现截齿的钎焊作业。此外，通过设置隔热板232，还可阻断截齿钎焊作业对变压器机箱234的升降机构234a的热辐射，以延长升降机构234a的使用寿命。一实施例中，隔热板232与工作台220的台面垂直设置，且隔热板232上开设有通孔232a，感应线圈233穿设该通孔232a并与通孔232a的边缘相抵接，且感应线圈233与隔热板232垂直设置，也就是说，感应线圈233所在平面与待钎焊截齿末端所述在平面平行，这样，当将待钎焊截齿插设于感应线圈233的中部时，感应线圈233上各部位到待钎焊截齿的距离差值较小，也可以理解为，感应线圈233对待钎焊截齿上各部位的热辐射量差值较小，从而提升了感应线圈233加热的均匀性，保证了截齿的钎焊质量。

感应线圈233与变压器234b电性连接，其在升降机构234a及隔热板232 的带动下套设于待钎焊截齿，并在接通电流的条件下发热，对待钎焊截齿产生热辐射，以实现截齿的钎焊加热。具体而言，电池组件120与变压器234b接通后，变压器234b对电压升压，这样，加载在感应线圈233上的电压升高，同样的，流经感应线圈233的电流增大，也就是说，感应线圈233内电子的定向移动加剧，如此，电子间相互碰撞产生的热量升高，从而对设置在定位件231d上的待钎焊截齿产生热辐射，以使得待钎焊截齿中的焊材熔化，并对硬质合金齿与截齿基体之间的缝隙进行填充，从而实现截齿的钎焊作业。一实施例中，感应线圈233为紫铜制成的圆管。紫铜具有良好的导电性及塑性，采用紫铜制作感应线圈233时，电流通入感应线圈233后损耗较小，这样，感应线圈233产生的磁场及在截齿内形成的涡流均较强，有利于提高感应线圈233对截齿的加热效率。

变压器机箱234用于提高输入感应线圈233的电压，进而提升感应线圈233 的发热量及其对截齿的加热效果。其中，升降机构234a与控制器机箱240电性连接，其在控制器机箱240的调节下带动隔热板232及感应线圈233相对于定位件231d移动，从而调整感应线圈233与待钎焊截齿的相对位置关系，以利于感应线圈233包围待钎焊截齿并对截齿加热。变压器234b用于提高由电池组件 120输出的电压，也就是说，提高加载在感应线圈233上的输入电压，这样，流经感应线圈233的电流增大，换言之，单位时间内流经感应线圈233同一截面的电子数量增多，电子定向移动加剧，从而增大了电子间相互碰撞的概率及电子碰撞产生的热量，也可以理解为，提高了感应线圈233的温度，从而加快截齿钎焊作业的进程。

红外测温计235设置于升降机构234a的末端并与控制器机箱240连接，其用于测定感应线圈233周围的空气温度，并将该空气温度值传递至控制器机箱 240，控制器机箱240接收空气温度值并根据该空气温度值预测感应线圈233对截齿的实时加热温度，当控制器机箱240预测的实时加热温度未达到截齿的预定加热温度时，控制器机箱240控制变压器234b，使得感应线圈233的输入电压持续升高，直至控制器机箱240预测的实时加热温度达到截齿的预定加热温度，如此，感应线圈233将在预定的温度下对截齿进行加热，以防止因加热温度过高造成的截齿基体软化问题或因加热温度较低，未能达到焊材的熔融温度，焊材难以填充硬质合金齿与截齿基体之间的缝隙，从而影响截齿钎焊的效果。

请参阅图6，一实施例中，控制器机箱240包括主控制器241及温度显示屏 242，主控制器241与可编程逻辑控制器130、升降机构234a、变压器234b及红外测温计235电性连接，其接收可编程逻辑控制器130输入的参数指令，随后分别向升降机构234a及变压器234b发出指令，以使得升降机构234a带动感应线圈233移动至预定位置，与此同时，变压器234b提升加载在感应线圈233 上的电压，进而提高感应线圈233的温度，以实现对截齿的钎焊加热。需要说明的是，本发明的主控制器241在接收红外测温计235传递的空气温度值后，对该空气温度值进行运算，得到感应线圈233的实时加热温度，随后将实时加热温度以数字信号的形式显示在温度显示屏242上，以利于作业人员实时了解截齿的加热温度及钎焊情况。一实施例中，控制器机箱240还包括启动按钮243、上升按钮244、下降按钮245以及急停按钮246等多个控制按钮，在截齿钎焊机的作业过程中，可根据具体作业情况按动上述相应按钮，以实现截齿钎焊机的启停及线圈位置的调整，于此不再赘述。

请一并参阅图7与图8，一实施例中，截齿钎焊机还包括截齿夹具调整机构 250，截齿夹具调整机构250与截齿夹具231连接，其用于带动截齿夹具231在工作台220上移动，调节截齿夹具231的位置。具体的，截齿夹具调整机构250 包括安装座251、导轨252、横向活动件253及纵向活动件254，安装座251与工作台220连接，导轨252设置于安装座251，横向活动件253开设有与导轨 252配合的导槽253a，导轨252插设于导槽253a并与导槽253a的内表面相抵接，纵向活动件254通过丝杠255与横向活动件253连接，且纵向活动件254背向横向活动件253的一面与截齿夹具231的隔热块231a连接，如此，即实现截齿夹具231在截齿夹具调整机构250上的安装固定。在对截齿夹具231的位置进行调节时，通过拉动横向活动件253，使横向活动件253沿着导轨252的长度方向移动，即实现截齿夹具231横向位置的调节；通过转动丝杠255的手柄，可使得纵向活动件254沿着垂直于导轨252长度的方向相对于横向活动件253移动，即实现截齿夹具231纵向位置的调节。也就是说，通过横向活动件253与纵向活动件254的共同配合，可使得截齿夹具231移动至截齿夹具调整机构250 可调节范围内的任意位置，这样，当定位件231d的数量及待钎焊截齿数量发生改变时，仅需调整截齿夹具231的位置，使其穿设感应线圈233的中心部，即可实现感应线圈233对截齿的均匀加热。

一实施例中，截齿钎焊机还包括除尘净化装置260，除尘净化装置260安装于工作台220，除尘净化装置260的输出端对应感应线圈233及截齿夹具231。在对待钎焊截齿加热时，亦即，对硬质合金齿、焊材及截齿基体加热时，硬质合金齿、焊材及截齿基体易热氧化产生二氧化硫及二氧化碳混合气体，且由于截齿基体硬度较小，其受热时表面的凸峰易断裂，产生金属碎屑，若工作人员长期在这样的环境下作业，将对其健康造成不利影响。通过设置除尘净化装置 260，可吸除作业区域内的二氧化硫与二氧化碳气体及金属碎屑，以保证作业人员的生命健康。

请参阅图9，一实施例中，截齿钎焊机包括两个钎焊组件230，两个钎焊组件230并排设置于工作台220。优选的，两个钎焊组件230交替作业。具体的，在截齿钎焊机的一个钎焊组件230对待钎焊截齿进行加热时，另一钎焊组件230 处于待机状态，此时可将下一组待钎焊截齿放置在该钎焊组件230的定位件231d 上，也就是说，对待钎焊截齿进行安装。当一次钎焊作业完成后，将该钎焊组件230切换至待机状态，并启动另一钎焊组件230，以进行下一组截齿的钎焊作业。通过设置两个钎焊组件230，并使二者交替作业，缩短了装卸截齿所耗费的时间，从而提高了截齿钎焊机的工作效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种截齿钎焊机，其特征在于，包括电源控制单元及钎焊操作单元，

所述电源控制单元包括电源控制柜、电源及可编程逻辑控制器，所述电源控制柜具有一容置腔，所述电源及所述可编程逻辑控制器分别收容于所述电源控制柜；

所述钎焊操作单元包括底座、工作台、钎焊组件及控制器机箱，所述工作台与所述底座连接，所述钎焊组件设置于所述工作台，所述钎焊组件包括截齿夹具、隔热板、感应线圈、变压器机箱及红外测温计，所述截齿夹具远离所述底座并与所述工作台滑动连接，所述截齿夹具用于安装待钎焊截齿并对所述待钎焊截齿定位，所述隔热板与所述工作台连接，所述感应线圈安装于所述隔热板，所述感应线圈用于对所述待钎焊截齿加热，所述变压器机箱包括升降机构与变压器，所述升降机构的一端与所述工作台连接，所述升降机构的另一端与所述隔热板连接，所述变压器安装于所述升降机构并分别与所述电源及所述感应线圈电性连接，所述红外测温计设置于所述升降机构，所述控制器机箱设置于所述工作台并分别与所述红外测温计、所述可编程逻辑控制器、所述变压器电性连接。

2.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述截齿夹具包括隔热块、立柱、顶板及多个定位件，所述隔热块与所述工作台连接，所述立柱的一端与所述隔热块连接，所述立柱的另一端与所述顶板连接，多个所述定位件背向所述立柱并与所述顶板连接，所述定位件用于承接所述待钎焊截齿。

3.根据权利要求2所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述定位件开设有卡槽，所述卡槽用于插设所述待钎焊截齿。

4.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述截齿钎焊机还包括截齿夹具调整机构，所述截齿夹具调整机构与所述截齿夹具连接，所述截齿夹具调整机构用于带动所述截齿夹具在工作台上移动，调节所述截齿夹具的位置。

5.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述截齿钎焊机还包括除尘净化装置，所述除尘净化装置安装于所述工作台，所述除尘净化装置的输出端对应所述感应线圈及所述截齿夹具。

6.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述电源控制单元还包括控制面板，所述控制面板安装于所述电源控制柜的外表面并与所述控制器电性连接，所述控制面板用于设置钎焊程序并显示程序运行状态。

7.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述控制器机箱上还设置有温度显示面板。

8.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述感应线圈为紫铜制成的圆管。

9.根据权利要求1所述的截齿钎焊机，其特征在于，所述截齿钎焊机包括两个所述钎焊组件，两个所述钎焊组件并排设置于所述工作台。

10.根据权利要求9所述的截齿钎焊机，其特征在于，两个所述钎焊组件交替作业。

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