CN116618956B - 一种锤击锻造焊缝的焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锤击锻造焊缝的焊接装置，包括焊接部，所述焊接部包括底座，所述底座通过设置在其顶部的机架固定连接有高频焊接机，所述底座通过开设在其上表面的电动滑轨滑动连接有夹紧件，锤击部，所述锤击部包括支架，本发明涉及焊接技术领域。一种锤击锻造焊缝的焊接装置，能够有效地解决现有技术中，钢材经过高频加热后，需要工人使用锤子反复敲打焊点，其主要作用不仅可以细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善，而且锤击红热态焊缝可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；上述过程中，需要工人先将红热态的钢材取出，接着使用锤子反复敲打，费时费力，存在安全隐患的问题。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种锤击锻造焊缝的焊接装置。
背景技术
高频焊是指利用高频电流，流经工件接触面所产生的电阻热，并施加压力（或不施加压力），使工件金属形成连接的一种焊接方法。高频焊与电阻焊不同，高频焊接时，焊接电流仅在工件表面平行接触；电阻焊的电流是垂直于焊接界面流动，一般高频焊的频率选在300～450kHz。
在锻造行业中，经常听到锤子敲击的声音，主要原因是钢材经过高频加热后，需要工人使用锤子反复敲打焊点，其主要作用不仅可以细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善，而且锤击红热态焊缝可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；上述过程中，需要工人先将红热态的钢材取出，接着使用锤子反复敲打，费时费力，存在安全隐患。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种锤击锻造焊缝的焊接装置，能够有效地解决现有技术中，钢材经过高频加热后，需要工人使用锤子反复敲打焊点，其主要作用不仅可以细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善，而且锤击红热态焊缝可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；上述过程中，需要工人先将红热态的钢材取出，接着使用锤子反复敲打，费时费力，存在安全隐患的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种锤击锻造焊缝的焊接装置，包括：
焊接部，所述焊接部包括底座，所述底座通过设置在其顶部的机架固定连接有高频焊接机，所述底座通过开设在其上表面的电动滑轨滑动连接有夹紧件，用于夹持外部钢材；
锤击部，所述锤击部包括支架，所述支架底部与底座顶部固定连接，所述支架通过设置在其内侧的固定座转动连接有锤击件，所述支架外表面套设有可调节锤击件位置的驱动件；
其中，所述锤击件包括配重板，所述配重板内部通过转轴与固定座内部转动连接，所述配重板远离固定座一侧固定连接有弯板，所述弯板远离配重板一侧固定连接有锤击板。
进一步地，所述夹紧件包括旋转机组，所述旋转机组底部与电动滑轨内壁滑动连接，所述旋转机组的输出端固定连接有与外部钢材下表面相贴合的空心块，所述空心块内壁固定连接有与外部钢材端面相贴合的限位板。
进一步地，所述空心块顶部螺纹连接有单向螺纹杆，所述单向螺纹杆底端转动连接有与外部钢材上表面相贴合的下压板，所述空心块通过设置在其内壁的安装板转动连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆外表面螺纹连接有与外部钢材侧面相贴合的侧压板，所述下压板和侧压板外表面均固定连接有与空心块内部相滑动的限位杆。
进一步地，所述配重板设有两个并以外部钢材为中心对称分布，所述配重板远离弯板一侧设置有与支架外表面相连接的弯曲弹簧。
进一步地，所述驱动件包括驱动机组，所述驱动机组圆周外表面固定连接有与支架外表面相滑动的第一结合架，所述驱动机组的输出端固定连接有与配重板内侧相贴近的滚筒，所述滚筒远离驱动机组的一端通过转杆转动连接有与支架外表面相滑动的第二结合架。
进一步地，所述第一结合架、第二结合架下表面均紧密贴合 有与支架外表面相固定的定位板，所述第一结合架、第二结合架上表面均固定连接有与支架外表面相连接的强力弹簧。
进一步地，所述滚筒圆周外表面固定连接有与配重板外表面相滑动的圆环，所述驱动机组底部固定连接有半圆环。
有益效果
本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明设置有锤击件和驱动件，驱动件上的驱动机组，带动滚筒绕第二结合架进行转动，由于驱动机组的输出端与滚筒的非中心安装（滚筒非中心轴转动），所以滚筒的远离面往复旋转，间歇推动两侧的配重板，当滚筒的远离面开始挤压配重板时，带动配重板通过转轴绕固定座内部转动，带动锤击板拍打钢材焊缝区，滚筒的往复旋转，旋转速率决定了拍打的频率，可调可控，交替拍打，可带动两组锤击板快速间歇拍打钢材焊缝区两侧，相比传统的人工锤击，本发明拍打范围更大、拍打力度均匀、间歇时间一致、安全可靠，极大降低人力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例立体的结构示意图；
图2为本发明实施例立体局部剖面的结构示意图；
图3为本发明实施例夹紧件立体的结构示意图；
图4为本发明实施例锤击部正视的结构示意图；
图5为本发明实施例锤击部立体的结构示意图；
图6为本发明实施例锤击部立体状态转化的结构示意图；
图7为本发明实施例支架和驱动件立体分离的结构示意图。
图中的标号分别代表：1、焊接部；11、底座；12、机架；13、高频焊接机；14、电动滑轨；15、夹紧件；151、旋转机组；152、空心块；153、限位板；154、单向螺纹杆；155、下压板；156、双向螺纹杆；157、侧压板；2、锤击部；21、支架；211、定位板；22、固定座；23、锤击件；231、配重板；232、弯板；233、锤击板；234、弯曲弹簧；24、驱动件；241、驱动机组；242、第一结合架；243、滚筒；244、第二结合架；245、强力弹簧；246、圆环；247、半圆环。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例：
请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种锤击锻造焊缝的焊接装置，包括：
焊接部1，焊接部1包括底座11，底座11通过设置在其顶部的机架12固定连接有高频焊接机13，底座11通过开设在其上表面的电动滑轨14滑动连接有夹紧件15，用于夹持外部钢材；
锤击部2，锤击部2包括支架21，支架21底部与底座11顶部固定连接，支架21通过设置在其内侧的固定座22转动连接有锤击件23，支架21的外表面套设有可调节锤击件23位置的驱动件24；
其中，锤击件23包括配重板231，配重板231内部通过转轴与固定座22内部转动连接，配重板231远离固定座22的一侧固定连接有弯板232，弯板232远离配重板231的一侧固定连接有锤击板233，弯板232对锤击板233的冲击起到缓冲作用。
夹紧件15包括旋转机组151，旋转机组151底部与电动滑轨14内壁滑动连接，旋转机组151的输出端固定连接有与外部钢材下表面相贴合的空心块152，空心块152的内壁固定连接有与外部钢材端面相贴合的限位板153。
空心块152顶部螺纹连接有单向螺纹杆154，单向螺纹杆154底端转动连接有与外部钢材上表面相贴合的下压板155，空心块152通过设置在其内壁的安装板转动连接有双向螺纹杆156，双向螺纹杆156外表面螺纹连接有与外部钢材侧面相贴合的侧压板157，下压板155和侧压板157外表面均固定连接有与空心块152内部相滑动的限位杆，旋拧双向螺纹杆156带动两组侧压板157同步相互靠近，对钢材两侧进行夹紧，并校正钢材使其居中，紧接着使用扳手旋转单向螺纹杆154带动下压板155压紧钢材外表面，使钢材和夹紧件15结合成一个整体。
配重板231设有两个并以外部钢材为中心对称分布，配重板231远离弯板232的一侧设置有与支架21外表面相连接的弯曲弹簧234。
驱动件24包括驱动机组241，驱动机组241的圆周外表面固定连接有与支架21外表面相滑动的第一结合架242，驱动机组241的输出端固定连接有与配重板231内侧相贴近的滚筒243，滚筒243远离驱动机组241的一端通过转杆转动连接有与支架21外表面相滑动的第二结合架244。
第一结合架242、第二结合架244的下表面均紧密贴合有与支架21外表面相固定的定位板211，第一结合架242、第二结合架244的上表面均固定连接有与支架21外表面相连接的强力弹簧245，由于驱动机组241的输出端与滚筒243的非中心安装（滚筒243非中心轴转动），所以滚筒243的远离面往复旋转，间歇推动两侧的配重板231，当滚筒243的远离面开始挤压配重板231时，带动配重板231通过转轴绕固定座22内部转动，带动锤击板233拍打钢材焊缝区，滚筒243的往复旋转，可带动两组锤击板233快速间歇拍打钢材焊缝区。
滚筒243的圆周外表面固定连接有与配重板231外表面相滑动的圆环246，驱动机组241的底部固定连接有半圆环247。
参考图1-7，钢材经过高频加热后，需要工人使用锤子反复敲打焊点，其主要作用不仅可以细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善，而且锤击红热态焊缝可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能；上述过程中，需要工人先将红热态的钢材取出，接着使用锤子反复敲打，费时费力，存在安全隐患的问题；
为了克服上述存在的缺陷，对此本发明设计一种锤击锻造焊缝的焊接装置。
钢材的上下料：
通过PLC控制焊接部1上的电动滑轨14，带动两组夹紧件15背向运动相互远离，接着将钢材对准夹紧件15上的空心块152并向内推动（轻质钢材并采用空心设计），直至钢材端面抵紧限位板153，接着旋拧双向螺纹杆156带动两组侧压板157同步相互靠近，对钢材两侧进行夹紧，并校正钢材使其居中，紧接着使用扳手旋转单向螺纹杆154带动下压板155压紧钢材外表面，使钢材和夹紧件15结合成一个整体，同理另一组待焊接钢材与另一组夹紧件15相结合，再次启动电动滑轨14，带动两组夹紧件15相互靠近，直至两组钢材的端面抵紧在一起（相互抵紧减小向下的应力，提高焊缝区结合强度），并且焊缝区恰好位于高频焊接机13的焊丝内，启动高频焊接机13，利用高频电流流经钢材接触面所产生的电阻热，并施加压力（或不施加压力），使钢材焊缝区形成连接，后续拆卸夹紧件15即可快速下料。
钢材的焊点反复锤击（拍打）：
在高频焊接机13焊接后，焊缝区仍处于红热态，取下锤击难度大，安全系数低，操作麻烦，本发明可以通过借助电动滑轨14带动两组夹紧件15和钢材同步向锤击部2运动，直至钢材焊缝区移动至相邻锤击件23之间。初始时，两组锤击件23处于对称状态（滚筒243居中），其内部配重板231、弯板232以及锤击板233受到弯曲弹簧234的弹力作用，均处于倾斜状态，此时锤击板233远离于钢材外表面，方便钢材的转移和钢材翻转。启动驱动件24上的驱动机组241（优选伺服电机），带动滚筒243绕第二结合架244进行转动，由于驱动机组241的输出端与滚筒243的非中心安装（滚筒243非中心轴转动），所以滚筒243的远离面往复旋转，间歇推动两侧的配重板231，当滚筒243的远离面开始挤压配重板231时，带动配重板231通过转轴绕固定座22内部转动，带动锤击板233拍打钢材焊缝区（弯曲弹簧234进一步拉伸，发生弹性形变），滚筒243的往复旋转（旋转速率决定了拍打的频率，可调可控，交替拍打），可带动两组锤击板233快速间歇拍打钢材焊缝区，相比传统的人工锤击，本发明拍打范围更大、拍打力度均匀、间歇时间一致、安全可靠，极大降低人力，适合自动化生产节拍。
其中，弯板232的作用：其一，当配重板231带动锤击板233靠近钢材焊缝区时，锤击板233的下表面优先接触钢材焊缝区，弯板232可快速校正锤击板233位置；其二，弯板232对锤击板233的冲击起到缓冲作用；其三，当后续钢材翻转时，弯板232提供足够配重板231和锤击板233缓冲的距离，使锤击板233能够拍打一定范围内，不同厚度的钢材（包括翻转后的厚度切换）。
本发明驱动件24上的圆环246采用两种安装方式（半圆环247在圆环246上的投影相重合，二者下表面相齐平）：
一种为圆环246与滚筒243同轴心线，适用于钢材翻转前后厚度变化差异不大使用；初始时，第二结合架244套设在支架21外表面，并且受到强力弹簧245的弹力作用，第二结合架244的下表面与定位板211上表面紧密贴合，由于钢材翻转前后厚度变化差异不大，钢材的翻转前后并不会触碰圆环246，锤击板233正常拍打（翻转方式，旋转机组151带动夹紧件15、钢材同步旋转90度）。此种安装优点为：减小圆环246的尺寸（减小能量损耗），圆环246伴随滚筒243同轴心旋转，可使两组圆环246始终贴合在配重板231两侧，避免配重板231旋转脱离圆环246。
另一种为圆环246与驱动机组241同轴心线，适用于钢材翻转前后厚度变化差异较大使用；当钢材翻转后（由厚面向窄面翻转），翻转过程的钢材对圆环246和半圆环247同步产生向上的推力，带动驱动机组241、第一结合架242、滚筒243以及第二结合架244同步向上运动，强力弹簧245进一步的压缩，但圆环246和半圆环247外表面始终与钢材上表面相接触（圆环246可贴合钢材外表面旋转），此时滚筒243相比移动之前，滚筒243与配重板231的接触部位上移，滚筒243推动配重板231时所需的推动力更小（杠杆原理），所消耗的能量更少，同时圆环246贴合钢材上表面平稳转动。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种锤击锻造焊缝的焊接装置，其特征在于，包括：
焊接部（1），所述焊接部（1）包括底座（11），所述底座（11）通过设置在其顶部的机架（12）固定连接有高频焊接机（13），所述底座（11）通过开设在其上表面的电动滑轨（14）滑动连接有夹紧件（15），用于夹持外部钢材；
锤击部（2），所述锤击部（2）包括支架（21），所述支架（21）的底部与底座（11）的顶部固定连接，所述支架（21）通过设置在其内侧的固定座（22）转动连接有锤击件（23），所述支架（21）的外表面套设有可调节锤击件（23）位置的驱动件（24）；
其中，所述锤击件（23）包括配重板（231），所述配重板（231）内部通过转轴与固定座（22）内部转动连接，所述配重板（231）远离固定座（22）的一侧固定连接有弯板（232），所述弯板（232）远离配重板（231）的一侧固定连接有锤击板（233）；
其中，所述配重板（231）设有两个并以外部钢材为中心对称分布，所述配重板（231）远离弯板（232）的一侧设置有与支架（21）外表面相连接的弯曲弹簧（234），所述驱动件（24）包括驱动机组（241），所述驱动机组（241）的圆周外表面固定连接有与支架（21）外表面相滑动的第一结合架（242），所述驱动机组（241）的输出端固定连接有与配重板（231）内侧相贴近的滚筒（243），所述滚筒（243）远离驱动机组（241）的一端通过转杆转动连接有与支架（21）外表面相滑动的第二结合架（244），所述第一结合架（242）、第二结合架（244）的下表面均紧密贴合 有与支架（21）外表面相固定的定位板（211），所述第一结合架（242）、第二结合架（244）的上表面均固定连接有与支架（21）的外表面相连接的强力弹簧（245）；
其中，所述驱动机组（241）的输出端与滚筒（243）的非中心安装。
2.根据权利要求1所述的一种锤击锻造焊缝的焊接装置，其特征在于：所述夹紧件（15）包括旋转机组（151），所述旋转机组（151）的底部与电动滑轨（14）的内壁滑动连接，所述旋转机组（151）的输出端固定连接有与外部钢材下表面相贴合的空心块（152），所述空心块（152）的内壁固定连接有与外部钢材端面相贴合的限位板（153）。
3.根据权利要求2所述的一种锤击锻造焊缝的焊接装置，其特征在于：所述空心块（152）的顶部螺纹连接有单向螺纹杆（154），所述单向螺纹杆（154）的底端转动连接有与外部钢材上表面相贴合的下压板（155），所述空心块（152）通过设置在其内壁的安装板转动连接有双向螺纹杆（156），所述双向螺纹杆（156）的外表面螺纹连接有与外部钢材侧面相贴合的侧压板（157），所述下压板（155）和侧压板（157）的外表面均固定连接有与空心块（152）内部相滑动的限位杆。
4.根据权利要求1所述的一种锤击锻造焊缝的焊接装置，其特征在于：所述滚筒（243）的圆周外表面固定连接有与配重板（231）的外表面相滑动的圆环（246），所述驱动机组（241）的底部固定连接有半圆环（247）。
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2023
- 2023-07-21 CN CN202310899265.9A patent/CN116618956B/zh active Active
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