CN114905110B - 一种自动焊接机的焊接辅助装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动焊接机的焊接辅助装置，包括安装于自动焊接机上的装置本体，所述装置本体包括有跟进式送丝机构，所述跟进式送丝机构包括驱动箱，所述驱动箱上设置有跟进臂，所述跟进臂内安装有焊丝。在不改变原先自动焊接设备及自动焊接参数的基础上，通过跟进式送丝机构将焊丝作为补充焊料输送至焊接位置，提高焊接焊液流动性和焊液饱满度，从而优化焊接质量，利用跟进臂内两两配对的轧辊式轮体能够对焊丝在输送过程中进行二次轧制，使得焊丝在长度方向上实现径度和圆度的优化，有效提升焊丝进入跟进臂的流畅性，同时减小焊丝导电嘴的磨损程度。

Description

一种自动焊接机的焊接辅助装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其是涉及一种自动焊接机的焊接辅助装置及其工作方法。

背景技术

在金属切割技术领域中，在早期的圆锯片焊接刀头过程中主要都使用手工焊接刀头，焊接过程使用焊丝作为媒介，将刀头焊接固定在锯片本体上，手动焊接存在焊接效率低、焊接一致性、稳定性相对较差等缺陷；后续逐渐试用自动焊接设备焊接刀头，目前自动焊接设备焊接刀头主要使用银焊片进行加热熔化以粘结刀头与本体，该方法对银焊片规格及成分要求高，同时通用性较高。

但是涉及到一些特殊尺寸规格的刀头及本体进行自动焊接时。常规的焊丝无法满足焊接要求，由于常规尺寸及对应焊接温度的限制影响，有些自动焊接过程使用常规焊片会存在焊接焊液流动性不好；焊接表面不饱满、存在焊缝；甚至存在焊接强度不达标的问题。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种圆锯片自动焊接机”，其公告号“CN107552990A”，包括焊接的刀头，该刀头包含硬质合金刀头、聚晶刀头刀头、金属陶瓷刀头、刀头输送盘、刀头抓取输送机构、刀头夹定输送机构、焊接保护滴定机构、刀头焊接输送机构和焊枪机构，刀头所述刀头输送盘连接刀头输送导轨，所述刀头抓取输送机构设置在刀头输送导轨的输出端部，所述焊接保护滴定机构设置在刀头夹定输送机构的前侧，所述刀头焊接输送机构设置在焊接保护滴定机构的前侧，所述刀头焊接输送机构的前侧设置锯片，所述焊枪机构设置在锯片的一侧锯齿边缘。

上述方案中自动焊接机整体结构紧凑，且各模块机构简单，取代了以往人工手动刀头和锯片焊接的方式，提高了生产效率；但仍未解决熔融焊液流动性差，焊接表面不饱满、存在焊缝；甚至存在焊接强度不达标的问题，这不仅影响焊接质量、浪费时间效率低，而且存在影响刀头焊接强度的产品质量风险。

发明内容

针对现有技术中熔融焊液流动性差，导致焊接表面不饱满、存在焊缝、甚至焊接强度不达标的问题，本发明提供了一种自动焊接机的焊接辅助装置，在不改变原先自动焊接设备及自动焊接参数的基础上，通过跟进式送丝机构将焊丝作为补充焊料输送至焊接位置，提高焊接焊液流动性和焊液饱满度，从而优化焊接质量。

本发明的第二发明目的是，解决由于填充用焊丝在制造过程中存在圆度偏差、径度偏差等缺陷而会导致送丝过程不畅、焊机导电嘴磨损严重等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动焊接机的焊接辅助装置，包括安装于自动焊接机上的装置本体，所述装置本体包括有跟进式送丝机构，所述跟进式送丝机构包括驱动箱，所述驱动箱上设置有跟进臂，所述跟进臂内安装有焊丝。自动焊接机上设置有圆锯片安装轴用于安装圆锯片，自动焊接机上还设置有焊片焊接加热器，焊片焊接加热器上设置有加热线圈，所述加热线圈用于将刀头焊接在圆锯片上。另外，加热线圈通过对焊片进行加热熔融，使刀头与圆锯片实现粘合焊接。由于焊片为薄片件，且焊片在宽度和厚度上无法保证一致，故仅通过焊片作为焊料进行焊接时，会出现焊液流动性不好，焊接表面不饱满、存在焊缝，甚至存在焊接强度不达标的问题；因此，所述跟进式送丝机构用于对熔融状态下的焊片进行焊料补充，跟进式送丝机构通过跟进臂将焊丝沿焊片长度方向同步输送并熔融，有效提升焊液的流动性和饱满程度，确保刀头与圆锯片完成牢固焊接，从而提升刀头焊接强度和焊接质量。

作为优选，所述跟进式送丝机构包括微动摆轮，所述跟进臂设置于微动摆轮上，所述微动摆轮可带动跟进臂横向摆动。所述微动摆轮用于驱动跟进臂沿焊片长度方向进行摆动，使得焊丝能够在焊片长度方向上进行焊液补充，避免局部焊液过多造成焊料熔滴过渡现象影响焊缝成型，同时确保整条焊缝整齐均匀。

作为优选，所述跟进式送丝机构设置有控制模块，所述控制模块与微动摆轮电连接。所述控制模块与自动焊接机的控制系统连接，控制模块可对微动摆轮下发指令，实现对焊丝的运条路径进行精细控制。

作为优选，所述驱动箱上设置有传动式轮组，所述传动式轮组包括并列设置的两列滚轮组，两列滚轮组沿焊丝长度方向分布，两列滚轮组之间设置有焊丝通道。所述传动式轮组通过两列滚轮组组合形成焊丝通道，用于将焊丝向焊片熔融处输送。

进一步的，滚轮组中设置有轧辊式轮体，轧辊式轮体包括内弧式轧制槽，所述内弧式轧制槽沿轧辊式轮体轴向设置于轧辊式轮体的中线上，两列滚轮组中的轧辊式轮体相互配对设置，配对的轧辊式轮体的内弧式轧制槽组合形成正圆形轧制腔。两两配对的轧辊式轮体能够对焊丝在输送过程中进行二次轧制，使得焊丝在长度方向上实现径度统一，特别的是，由于内弧式轧制槽两两组合形成正圆形轧制腔，因此焊丝的圆度也得到优化。这有效提升焊丝进入跟进臂的流畅性，同时减小焊丝导电嘴的磨损程度，更重要的是，由于集肤效应作用，圆度更高的焊丝能够使电流更均匀的聚集在其表面，使得电弧燃烧更加稳定，焊丝熔融更加均匀，冶金反应进行地更加充分，焊液飞溅更小。

作为优选，所述跟进臂上设置有中空管，所述中空管与焊丝通道连通，所述中空管远离焊丝通道的一端对应于自动焊接机的加热线圈设置。所述中空管用于辅助焊丝输出，使得焊丝进行二次轧制后准确到达焊片位置，通过自动焊接机的加热线圈与焊片同步熔融，实现圆锯片与刀头的准确焊接。

本申请还公开了上述自动焊接机的焊接辅助装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：将焊丝安装于跟进式送丝机构的跟进臂内；

S2：装置本体启动，使得焊丝随设置有传动式轮组的驱动方向向跟进臂靠近待焊接位置所设置的中空管前进；

S3：传动式轮组上设置有两两配对的轧辊式轮体，焊丝通过轧辊式轮体上设置的内弧式轧制槽时，通过两侧轧辊式轮体配合轧制，焊丝被轧辊形成截面为正圆形轧制腔的优化焊丝并进入中空管内；

S4：焊丝通过中空管到达自动焊接机的加热线圈处，并匀速输出；

S5：跟进式送丝机构包括有设置于跟进臂底部的微动摆轮，微动摆轮控制中空管的输出端沿焊缝摆动，焊丝熔池沿焊缝生成。

利用装置本体能够将焊丝向自动焊接机的焊接位置输送，同时在输送过程中将焊丝二次轧制，确保市购焊丝的圆度和径度得到优化，使得送丝流畅度得到提升；特别的，由于中空管靠近加热线圈设置，因此焊丝在通过中空管向外输出过程中能够得到加热线圈的预热，预热能清除油污、水分等影响焊缝质量的因素，而且还能促使焊缝中氢的逸出，从而为防止焊接过程中产生气孔等缺陷起到相应的作用，也防止了焊缝裂纹的产生。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）在不改变原先自动焊接设备及自动焊接参数的基础上，通过跟进式送丝机构将焊丝作为补充焊料输送至焊接位置，提高焊接焊液流动性和焊液饱满度，从而优化焊接质量；（2）微动摆轮用于驱动跟进臂沿焊片长度方向进行摆动，使得焊丝能够在焊片长度方向上进行焊液补充，避免局部焊液过多造成焊料熔滴过渡现象影响焊缝成型，同时确保整条焊缝整齐均匀；（3）两两配对的轧辊式轮体能够对焊丝在输送过程中进行二次轧制，使得焊丝在长度方向上实现径度和圆度的优化，有效提升焊丝进入跟进臂的流畅性，同时减小焊丝导电嘴的磨损程度。；（4）焊丝在通过中空管向外输出过程中能够得到加热线圈的预热，起到清除油污、水分等影响焊缝质量的因素，而且还能促使焊缝中氢的逸出，从而为防止焊接过程中产生气孔等缺陷起到相应的作用，也防止了焊缝裂纹的产生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为图2中轧辊式轮体的侧剖图。

图4为图1中B处的局部放大图。

图中：100、装置本体，200、自动焊接机，201、圆锯片安装轴，202、圆锯片，203焊片，204、刀头，11、驱动箱，2、跟进臂，3、微动摆轮，4、滚轮组，5、焊丝通道，6、轧辊式轮体，61、内弧式轧制槽，62、正圆形轧制腔，7、中空管，8、加热线圈，9、焊丝。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。。

实施例1

如图1所示，一种自动焊接机的焊接辅助装置，包括安装于自动焊接机上的装置本体100，所述装置本体包括有跟进式送丝机构，所述跟进式送丝机构包括驱动箱11，所述驱动箱上设置有跟进臂2，所述跟进臂内安装有焊丝。

自动焊接机200上设置有圆锯片安装轴201用于安装圆锯片202，自动焊接机上还设置有焊片焊接加热器，焊片焊接加热器上设置有加热线圈8，所述加热线圈用于将刀头焊接在圆锯片上。另外，加热线圈通过对焊片203进行加热熔融，使刀头与圆锯片实现粘合焊接。由于焊片为薄片件，且焊片在宽度和厚度上无法保证一致，故仅通过焊片作为焊料进行焊接时，会出现焊液流动性不好，焊接表面不饱满、存在焊缝，甚至存在焊接强度不达标的问题；因此，所述跟进式送丝机构用于对熔融状态下的焊片进行焊料补充，跟进式送丝机构通过跟进臂将焊丝沿焊片长度方向同步输送并熔融，有效提升焊液的流动性和饱满程度，确保刀头204与圆锯片202完成牢固焊接，从而提升刀头焊接强度和焊接质量。

所述跟进式送丝机构包括微动摆轮，所述跟进臂设置于微动摆轮上，所述微动摆轮3可带动跟进臂横向摆动。所述跟进式送丝机构设置有控制模块，所述控制模块与微动摆轮电连接。所述微动摆轮用于驱动跟进臂沿焊片长度方向进行摆动，使得焊丝能够在焊片长度方向上进行焊液补充，避免局部焊液过多造成焊料熔滴过渡现象影响焊缝成型，同时确保整条焊缝整齐均匀。所述控制模块与自动焊接机的控制系统连接，控制模块可对微动摆轮下发指令，实现对焊丝的运条路径进行精细控制。

如图2、3所示，所述驱动箱上设置有传动式轮组，所述传动式轮组包括并列设置的两列滚轮组4，两列滚轮组沿焊丝长度方向分布，两列滚轮组之间设置有焊丝通道5。滚轮组中设置有轧辊式轮体6，轧辊式轮体包括内弧式轧制槽61，所述内弧式轧制槽沿轧辊式轮体轴向设置于轧辊式轮体的中线上，两列滚轮组中的轧辊式轮体相互配对设置，配对的轧辊式轮体的内弧式轧制槽组合形成正圆形轧制腔62。

所述传动式轮组通过两列滚轮组组合形成焊丝通道，用于将焊丝向焊片熔融处输送。两两配对的轧辊式轮体能够对焊丝在输送过程中进行二次轧制，使得焊丝在长度方向上实现径度统一，特别的是，由于内弧式轧制槽两两组合形成正圆形轧制腔，因此焊丝的圆度也得到优化。这有效提升焊丝进入跟进臂的流畅性，同时减小焊丝导电嘴的磨损程度，更重要的是，由于集肤效应作用，圆度更高的焊丝能够使电流更均匀的聚集在其表面，使得电弧燃烧更加稳定，焊丝熔融更加均匀，冶金反应进行地更加充分，焊液飞溅更小。

本实施例中，公开了自动焊接机的焊接辅助装置的工作方法，包括以下步骤：

首先将焊丝安装于跟进式送丝机构的焊丝通道尾部，接着装置本体启动，使得焊丝随传动式轮组的驱动方向前进。焊丝在焊接通道内移动时，两两配对的轧辊式轮体通过内弧式轧制槽对焊丝进行轧制，焊丝通过焊丝通道后进入跟进臂上设置的中空管7，所述中空管远离焊丝通道的一端对应于自动焊接机的加热线圈设置。所述中空管用于辅助焊丝匀速输出，使得焊丝进行二次轧制后准确到达焊片位置，通过自动焊接机的加热线圈与焊片同步熔融，此时设置于跟进臂底部的微动摆轮在控制模块的驱动下进行焊丝运条，使得焊丝端部沿焊片长度方向匀速移动，焊丝熔池沿焊缝生成，实现圆锯片与刀头的准确焊接。利用装置本体能够将焊丝向自动焊接机的焊接位置输送，同时在输送过程中将焊丝二次轧制，确保市购焊丝的圆度和径度得到优化，使得送丝流畅度得到提升；特别的，由于中空管靠近加热线圈设置，因此焊丝在通过中空管向外输出过程中能够得到加热线圈的预热，预热能清除油污、水分等影响焊缝质量的因素，而且还能促使焊缝中氢的逸出，从而为防止焊接过程中产生气孔等缺陷起到相应的作用，也防止了焊缝裂纹的产生。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动焊接机的焊接辅助装置，其特征在于，包括安装于自动焊接机上的装置本体，所述装置本体包括有跟进式送丝机构，所述跟进式送丝机构包括驱动箱，所述驱动箱上设置有跟进臂，所述跟进臂内安装有焊丝；

所述跟进式送丝机构包括微动摆轮，所述跟进臂设置于微动摆轮上，所述微动摆轮用于驱动跟进臂沿焊片长度方向进行摆动。

2.根据权利要求1所述的一种自动焊接机的焊接辅助装置，其特征在于，所述跟进式送丝机构设置有控制模块，所述控制模块与微动摆轮电连接。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种自动焊接机的焊接辅助装置，其特征在于，所述驱动箱上设置有传动式轮组，所述传动式轮组包括并列设置的两列滚轮组，两列滚轮组沿焊丝长度方向分布，两列滚轮组之间设置有焊丝通道。

4.根据权利要求3所述的一种自动焊接机的焊接辅助装置，其特征在于，滚轮组中设置有轧辊式轮体，轧辊式轮体包括内弧式轧制槽，所述内弧式轧制槽沿轧辊式轮体轴向设置于轧辊式轮体的中线上，两列滚轮组中的轧辊式轮体相互配对设置，配对的轧辊式轮体的内弧式轧制槽组合形成正圆形轧制腔。

5.根据权利要求3所述的一种自动焊接机的焊接辅助装置，其特征在于，所述跟进臂上设置有中空管，所述中空管与焊丝通道连通，所述中空管远离焊丝通道的一端对应于自动焊接机的加热线圈设置。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的自动焊接机的焊接辅助装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将焊丝安装于跟进式送丝机构的跟进臂内；

S2：装置本体启动，使得焊丝随设置有传动式轮组的驱动方向向跟进臂靠近待焊接位置所设置的中空管前进；

S3：传动式轮组上设置有两两配对的轧辊式轮体，焊丝通过轧辊式轮体上设置的内弧式轧制槽时，通过两侧轧辊式轮体配合轧制，焊丝被轧辊形成截面为正圆形的优化焊丝并进入中空管内；

S4：焊丝通过中空管到达自动焊接机的加热线圈处，并匀速输出；

S5：跟进式送丝机构包括有设置于跟进臂底部的微动摆轮，微动摆轮控制中空管的输出端沿焊缝摆动，焊丝熔池沿焊缝生成。