CN117123985B - 一种焊接冷却辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于焊接技术领域，提供了一种焊接冷却辅助设备，包括机架，所述机架包括用于放置待焊接工件的工作台；设于工作台上方的安装板，所述安装板上间隔设有用于安装焊枪的装夹件以及用于向焊缝吹冷风的喷嘴；用于带动安装板运动的进给组件；设于安装板上且位于喷嘴和装夹件之间的隔风组件，所述隔风组件包括多根下压杆、拉伸弹簧和柔性隔风套，所述机架上固定安装有制冷气设备和制冷剂设备，本发明通过设置机架、安装板、进给组件和隔风组件，所述隔风组件包括多根下压杆、拉伸弹簧和柔性隔风套，焊枪焊接时，通过柔性隔风套将焊枪与喷嘴隔开，喷嘴直接喷出冷风对焊缝、工件等进行及时、快速冷却，提高焊接质量同时缩短等待时间。

Description

一种焊接冷却辅助设备

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种焊接冷却辅助设备。

背景技术

焊接作为一种基础制造连接工艺，广泛应用在机械制造、石油化工、轨道车辆、航空航天、船舶制造、家用仪器和军工武器等诸多工业领域。

在通过加热形成焊缝实现连接的同时，这种局部的加热也会形成不均匀的温度场，从而导致焊接接头的应力和变形的普遍存在。热量传导到母材区域也会导致材料性能和组织发生改变，降低焊接接头的性能，所以需要进行焊接冷却；

现有的焊接冷却方式，一般采用在完成焊接后，通过吹冷风冷却或者采用喷洒低温物质冷却的方式，之所以完成焊接后再冷却，是由于焊接时冷风、低温物质对焊接工作产生不利影响，一方面，这样操作会延长工作的时间，另一方面，等全部完成焊接后在冷却，冷却不及时会影响焊缝处的性能。

发明内容

本发明提供一种焊接冷却辅助设备，旨在解决上述的问题。

本发明是这样实现的，一种焊接冷却辅助设备，包括：

机架，所述机架包括用于放置待焊接工件的工作台，所述工作台上表面安装有用于固定工件的夹具；

设于工作台上方的安装板，所述安装板上间隔设有用于安装焊枪的装夹件以及用于向焊缝吹冷风的喷嘴；

用于带动安装板运动的进给组件；

设于安装板上且位于喷嘴和装夹件之间的隔风组件，所述隔风组件包括：

并排间隔穿设于安装板上的多根下压杆，所述下压杆顶端与安装板之间连接有拉伸弹簧；

套设于多根下压杆外部的柔性隔风套，所述柔性隔风套顶部与安装板粘连。

优选地，所述进给组件包括：

竖直固定于工作台上的第一伸缩杆，可通过螺丝固定，所述第一伸缩杆的伸缩端固定有滑座，所述滑座与机架侧壁滑动连接，所述滑座上纵向固定有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的伸缩端与第三伸缩杆固定连接，所述第三伸缩杆水平设置且与滑座纵向滑动连接，所述第三伸缩杆的伸缩端与安装板固定连接。

优选地，所述工作台内开设有冷却腔，所述工作台下表面固定有多块散热翅片，所述散热翅片延伸至冷却腔内，所述散热翅片的宽度小于冷却腔的宽度。

优选地，所述机架上固定安装有制冷气设备，所述制冷气设备的出气口连接有冷气管，所述冷气管与喷嘴连通。

优选地，所述机架上固定安装有制冷剂设备，所述制冷剂设备的出口连接有输出管，所述输出管上安装有增压泵，所述输出管与冷却腔一端连接，所述冷却腔另一端连接有回流管，所述回流管与制冷剂设备的入口连接。

优选地，所述喷嘴通过驱动机构安装于安装板上，所述驱动机构用于带动喷嘴往复运动。

优选地，所述驱动机构包括：

固定于安装板上的驱动电机；

固定于驱动电机输出轴上的圆盘；

设于圆盘前侧的活动杆，所述喷嘴固定安装于活动杆底端，所述圆盘前端面偏心固定有销钉，所述销钉贯穿活动杆，所述安装板上位于圆盘上方转动安装有导向套，所述导向套套设于活动杆上。

优选地，所述焊接冷却辅助设备还包括热交换组件，所述热交换组件包括：

弧形壳；

安装于弧形壳下表面的柔性导热囊，用于容纳制冷剂，所述柔性导热囊顶部与弧形壳下表面固定连接；

所述柔性导热囊顶部穿入有进液管和出液管，所述进液管延伸至柔性导热囊内腔下部，所述出液管延伸至柔性导热囊内腔上部，所述进液管与输出管连接，所述出液管与回流管连接。

优选地，所述弧形壳内开设有风腔，所述弧形壳下表面位于柔性导热囊两侧分别开设有与风腔连通的喷气孔，所述弧形壳顶部连接于与风腔连通的支气管，所述支气管与冷气管连通。

优选地，所述热交换组件还包括用于带动弧形壳运动的运动机构，所述运动机构包括：

安装于机架顶部的安装座，所述机架顶部安装有用于带动安装座往复移动的移动机构；

转动安装于安装座下方的转盘，所述转盘后侧同轴线固定有齿轮，所述机架上水平固定有与齿轮啮合的齿条；

竖直设于转盘前侧的往复板，所述往复板顶端与安装座滑动连接；

偏心固定于转盘前端面的销轴，所述往复板上沿其长度方向开设有供销轴插入并活动的活动槽，所述活动槽内设有安装杆，所述安装杆顶端与销轴铰接，所述安装杆底端贯穿往复板并与弧形壳顶部固定连接。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本发明所提供的焊接冷却辅助设备通过设置机架、安装板、进给组件和隔风组件，所述隔风组件包括多根下压杆、拉伸弹簧和柔性隔风套，焊枪焊接时，通过柔性隔风套将焊枪与喷嘴隔开，喷嘴直接喷出冷风对焊缝、工件等进行及时、快速冷却，提高焊接质量同时缩短等待时间。

附图说明

图1是本发明提供的一种焊接冷却辅助设备的结构示意图；

图2是图1中的B处放大图；

图3是本发明提供的一种焊接冷却辅助设备中隔风组件的剖视图；

图4是图1中的A处放大图；

图5是本发明提供的一种焊接冷却辅助设备中热交换组件的结构示意图。

附图标记注释：1、工作台；2、第一伸缩杆；3、冷气管；4、滑座；5、第二伸缩杆；6、第三伸缩杆；7、制冷气设备；8、正反转电机；9、齿条；10、螺纹杆；11、安装座；12、往复板；13、转盘；14、齿轮；15、安装杆；16、制冷剂设备；17、回流管；18、输出管；19、弧形壳；20、柔性导热囊；221、装夹件；21、柔性隔风套；22、喷嘴；23、冷却腔；24、散热翅片；25、夹具；26、下压杆；27、拉伸弹簧；28、安装板；29、出液管；30、进液管；31、活动杆；32、导向套；33、圆盘。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种焊接冷却辅助设备，如图1-图5所示，包括：

机架，所述机架包括用于放置待焊接工件的工作台1，所述工作台1上表面安装有用于固定工件的夹具25，可根据不同工件的不同需求自行设计夹具25，不进行过多限制；

设于工作台1上方的安装板28，所述安装板28上间隔设有用于安装焊枪的装夹件221以及用于向焊缝吹冷风的喷嘴22；

用于带动安装板28运动的进给组件；

设于安装板28上且位于喷嘴22和装夹件221之间的隔风组件，所述隔风组件包括：

并排间隔穿设于安装板28上的多根下压杆26，所述下压杆26顶端与安装板28之间连接有拉伸弹簧27，可将拉伸弹簧27两端分别与下压杆26顶端和安装板28钩连；

套设于多根下压杆26外部的柔性隔风套21，所述柔性隔风套21顶部与安装板28粘连，所述柔性隔风套21采用耐高温柔性材料制成；

可以理解的是，焊枪焊接时，喷嘴22直接喷出冷风对焊缝、工件等进行及时、快速冷却，提高焊接质量同时缩短等待时间，通过柔性隔风套21将焊枪与喷嘴22隔开，减少焊接时喷嘴22喷出的冷风影响焊枪焊接工作，多根下压杆26和拉伸弹簧27的设置，使得柔性隔风套21能够与不同形状的工件表面尽量贴合，提高隔风效果。

其中，所述进给组件包括：

竖直固定于工作台1上的第一伸缩杆2，可通过螺丝固定，所述第一伸缩杆2的伸缩端固定有滑座4，所述滑座4与机架侧壁滑动连接，可以在机架侧壁上开设与滑座4滑动连接的滑槽，所述滑座4上纵向固定有第二伸缩杆5，所述第二伸缩杆5的伸缩端与第三伸缩杆6固定连接，所述第三伸缩杆6水平设置且与滑座4纵向滑动连接，所述第三伸缩杆6的伸缩端与安装板28固定连接，可采用螺丝固定，所述第一伸缩杆2、第二伸缩杆5和第三伸缩杆6可以是电动推杆，通过所述第一伸缩杆2、第二伸缩杆5和第三伸缩杆6配合，带动安装板28在水平、纵向和竖向上运动，调节焊枪的位置；

本实施例中，所述工作台1内开设有冷却腔23，所述工作台1下表面固定有多块散热翅片24，所述散热翅片24延伸至冷却腔23内，所述散热翅片24的宽度小于冷却腔23的宽度；

在具体实施中，所述机架上固定安装有制冷气设备7，所述制冷气设备7的出气口连接有冷气管3，所述冷气管3与喷嘴22连通，通过制冷气设备7给喷嘴22提供冷风；

进一步的，所述机架上固定安装有制冷剂设备16，用于提供制冷剂，所述制冷剂设备16的出口连接有输出管18，所述输出管18上安装有增压泵，所述输出管18与冷却腔23一端连接，所述冷却腔23另一端连接有回流管17，所述回流管17与制冷剂设备16的入口连接；

通过输出管18向冷却腔23通入流动制冷剂，能够通过工作台1对工件进行冷却，制冷剂带走热量后通过回流管17回到制冷剂设备16冷却，焊接时，制冷剂不断循环进行焊接冷却；

较佳的，所述喷嘴22通过驱动机构安装于安装板28上，所述驱动机构用于带动喷嘴22往复运动；

具体的，所述驱动机构包括：

固定于安装板28上的驱动电机，可通过螺丝固定；

固定于驱动电机输出轴上的圆盘33，可通过焊接固定；

设于圆盘33前侧的活动杆31，所述喷嘴22固定安装于活动杆31底端，可通过螺丝固定，所述圆盘33前端面偏心固定有销钉，所述销钉贯穿活动杆31，所述安装板28上位于圆盘33上方转动安装有导向套32，所述导向套32套设于活动杆31上；

工作时，启动驱动电机，所述驱动电机带动圆盘33转动，所述圆盘33带动销钉作圆周运动，通过销钉带动活动杆31左右摆动，同时活动杆31相对导向套32往复伸缩运动，进而活动杆31带动喷嘴22往复摆动同时伸缩运动，能够对焊缝多角度、反复喷冷风冷却，提高了冷却效果；

在具体实施中，所述焊接冷却辅助设备还包括热交换组件，用于吸取工件、夹具25、工作台1的热量，所述热交换组件包括：

弧形壳19；

安装于弧形壳19下表面的柔性导热囊20，用于容纳制冷剂，所述柔性导热囊20顶部与弧形壳19下表面固定连接，可通过胶水粘连；

所述柔性导热囊20顶部穿入有进液管30和出液管29，所述进液管30延伸至柔性导热囊20内腔下部，所述出液管29延伸至柔性导热囊20内腔上部，所述进液管30与输出管18连接，所述出液管29与回流管17连接，可通过管接头连接，所述进液管30和出液管29为柔性管，比如橡胶管；

需要解释的是，通过往柔性导热囊20里面通入制冷剂，进液管30和出液管29使制冷剂流动循环，使弧形壳19下压，使柔性导热囊20与工件、夹具25、工作台1贴合，能够进行换热，柔性导热囊20能够与复杂形状的工件、夹具25充分贴合，换热面积更大，加快冷却速度，提高了冷却效果；

进一步的，所述弧形壳19内开设有风腔，所述弧形壳19下表面位于柔性导热囊20两侧分别开设有与风腔连通的喷气孔，所述弧形壳19顶部连接于与风腔连通的支气管，所述支气管与冷气管3连通；

在制冷气设备7供冷风的时候，冷风从冷气管3进入支气管，然后进入风腔从喷气孔喷出，一方面能够对柔性导热囊20进行冷却，另一方面，喷出的冷风对柔性导热囊20具有作用力，推动柔性导热囊20进一步与工件、夹具25、工作台1充分贴合；

更进一步的，所述热交换组件还包括用于带动弧形壳19运动的运动机构，所述运动机构包括：

安装于机架顶部的安装座11，所述机架顶部安装有用于带动安装座11往复移动的移动机构；

转动安装于安装座11下方的转盘13，所述转盘13后侧同轴线固定有齿轮14，所述机架上水平固定有与齿轮14啮合的齿条9；

竖直设于转盘13前侧的往复板12，所述往复板12顶端与安装座11滑动连接，可在往复板12顶端固定滑块，所述滑块与安装座11上的滑槽滑动连接；

偏心固定于转盘13前端面的销轴，所述往复板12上沿其长度方向开设有供销轴插入并活动的活动槽，所述活动槽内设有安装杆15，所述安装杆15顶端与销轴铰接，所述安装杆15底端贯穿往复板12并与弧形壳19顶部固定连接，可通过焊接固定；

移动机构带动安装座11往复移动时，齿轮14与齿条9啮合使得齿轮14自转，齿轮14带动转盘13转动，转盘13通过销轴带动往复板12左右运动，往复板12通过安装杆15带动安装壳左右往复运动，同时销轴通过安装杆15带动弧形壳19上下运动，弧形壳19向下运动时挤压柔性导热囊20与工件、夹具25、工作台1充分贴合，通过弧形壳19带动柔性导热囊20运动，一方面扩大换热范围，吸热更多，另一方面，有助于其内制冷剂的流动，使得换热均匀，提高冷却效果。

本实施例中，所述移动机构包括：

水平转动安装于机架顶部的螺纹杆10，可通过轴承转动安装，所述螺纹杆10贯穿安装座11并与之螺纹连接；

固定于机架上用于带动螺纹杆10转动的正反转电机8，可通过螺栓固定，所述正反转电机8的输出轴可通过联轴器与螺纹杆10一端固定连接；

启动正反转电机8，其带动螺纹杆10转动，螺纹杆10带动安装座11移动。

综上所述，本发明提供了一种焊接冷却辅助设备，其工作原理为：

将待焊接工件置于工作台1并通过夹具25固定，通过装夹件221安装好焊枪，通过进给组件调整焊枪至焊缝位置，带动焊枪移动，同时启动制冷气设备7和制冷剂设备16，焊接时，喷嘴22直接喷出冷风对焊缝、工件等进行及时、快速冷却，启动驱动电机，所述驱动电机带动圆盘33转动，所述圆盘33带动销钉作圆周运动，通过销钉带动活动杆31左右摆动，同时活动杆31相对导向套32往复伸缩运动，进而活动杆31带动喷嘴22往复摆动同时伸缩运动，通过移动机构带动安装座11往复移动，齿轮14与齿条9啮合使得齿轮14自转，齿轮14带动转盘13转动，转盘13通过销轴带动往复板12左右运动，往复板12通过安装杆15带动安装壳左右往复运动，同时销轴通过安装杆15带动弧形壳19上下运动，弧形壳19向下运动时挤压柔性导热囊20与工件、夹具25、工作台1充分贴合，提高冷却效率。

需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，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，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (5)

1.一种焊接冷却辅助设备，其特征在于，包括：

机架，所述机架包括用于放置待焊接工件的工作台，所述工作台上表面安装有用于固定工件的夹具；

设于工作台上方的安装板，所述安装板上间隔设有用于安装焊枪的装夹件以及用于向焊缝吹冷风的喷嘴；

用于带动安装板运动的进给组件；

设于安装板上且位于喷嘴和装夹件之间的隔风组件，所述隔风组件包括：

并排间隔穿设于安装板上的多根下压杆，所述下压杆顶端与安装板之间连接有拉伸弹簧；

套设于多根下压杆外部的柔性隔风套，所述柔性隔风套顶部与安装板粘连；

所述机架上固定安装有制冷气设备，所述制冷气设备的出气口连接有冷气管，所述冷气管与喷嘴连通，所述机架上固定安装有制冷剂设备，所述制冷剂设备的出口连接有输出管，所述输出管上安装有增压泵，所述输出管与冷却腔一端连接，所述冷却腔另一端连接有回流管，所述回流管与制冷剂设备的入口连接；所述焊接冷却辅助设备还包括热交换组件，所述热交换组件包括：

弧形壳；

安装于弧形壳下表面的柔性导热囊，用于容纳制冷剂，所述柔性导热囊顶部与弧形壳下表面固定连接；

所述柔性导热囊顶部穿入有进液管和出液管，所述进液管延伸至柔性导热囊内腔下部，所述出液管延伸至柔性导热囊内腔上部，所述进液管与输出管连接，所述出液管与回流管连接；所述弧形壳内开设有风腔，所述弧形壳下表面位于柔性导热囊两侧分别开设有与风腔连通的喷气孔，所述弧形壳顶部连接于与风腔连通的支气管，所述支气管与冷气管连通；

所述热交换组件还包括用于带动弧形壳运动的运动机构，所述运动机构包括：

安装于机架顶部的安装座，所述机架顶部安装有用于带动安装座往复移动的移动机构；

转动安装于安装座下方的转盘，所述转盘后侧同轴线固定有齿轮，所述机架上水平固定有与齿轮啮合的齿条；

竖直设于转盘前侧的往复板，所述往复板顶端与安装座滑动连接；

偏心固定于转盘前端面的销轴，所述往复板上沿其长度方向开设有供销轴插入并活动的活动槽，所述活动槽内设有安装杆，所述安装杆顶端与销轴铰接，所述安装杆底端贯穿往复板并与弧形壳顶部固定连接。

2.如权利要求1所述的焊接冷却辅助设备，其特征在于，所述进给组件包括：

竖直固定于工作台上的第一伸缩杆，可通过螺丝固定，所述第一伸缩杆的伸缩端固定有滑座，所述滑座与机架侧壁滑动连接，所述滑座上纵向固定有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的伸缩端与第三伸缩杆固定连接，所述第三伸缩杆水平设置且与滑座纵向滑动连接，所述第三伸缩杆的伸缩端与安装板固定连接。

3.如权利要求1所述的焊接冷却辅助设备，其特征在于，所述工作台内开设有冷却腔，所述工作台下表面固定有多块散热翅片，所述散热翅片延伸至冷却腔内，所述散热翅片的宽度小于冷却腔的宽度。

4.如权利要求1所述的焊接冷却辅助设备，其特征在于，所述喷嘴通过驱动机构安装于安装板上，所述驱动机构用于带动喷嘴往复运动。

5.如权利要求4所述的焊接冷却辅助设备，其特征在于，所述驱动机构包括：

固定于安装板上的驱动电机；

固定于驱动电机输出轴上的圆盘；

设于圆盘前侧的活动杆，所述喷嘴固定安装于活动杆底端，所述圆盘前端面偏心固定有销钉，所述销钉贯穿活动杆，所述安装板上位于圆盘上方转动安装有导向套，所述导向套套设于活动杆上。