CN117381245A - 非磁性金属板材焊接装置和焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非磁性金属板材焊接装置和焊接方法，其中，焊接装置包括路轨、固定组件和连接组件，路轨上滑动设置有焊接小车；固定组件设置在路轨上，固定组件包括第一连接板，第一连接板具有平行的第一侧面和第二侧面，第一侧面用于与待焊板材的表面贴合，第一侧面设置有安装孔，安装孔贯穿第二侧面；连接组件包括连接螺柱和连接螺母，连接螺柱具有第一端和第二端，第一端用于与待焊板材焊接，第二端穿过安装孔与连接螺母旋拧。连接螺柱与待焊板材之间采用螺柱焊的方式固定，相比于现有技术中的真空吸附要求，螺柱焊对待焊板材表面的清洁度、平面度以及光滑度的较低，适用范围更广。

Description

非磁性金属板材焊接装置和焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接工装技术领域，尤其涉及一种非磁性金属板材焊接装置和焊接方法。

背景技术

焊接小车的应用是现代化造船高效焊接的一种方法。

对于磁性金属板材的焊接，例如钢制板材，通常在焊接小车的路轨上设置电磁铁，使用中频磁铁将板材吸附固定路轨上，利用磁性对板材进行磁性吸附固定。

而对于非磁性金属板材的焊接，例如铝合金板材，无法利用磁铁对板材进行固定，通常在焊接小车的路轨上设置真空吸盘，使用真空吸盘将板材吸附固定在路轨上，利用气压原理将板材进行真空吸附固定。

然而，真空吸附固定对板材表面的清洁度、平面度以及光滑度要求较高，对于表面哑光处理的非磁性金属板材，不能使用真空吸附的方式进行固定，只能使用普通的夹具夹紧板材，真空吸附适用范围窄；且施工环境灰尘较多，真空吸盘和板材的表面难以彻底清理干净，影响真空吸盘对板材的吸附稳定性。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种非磁性金属板材焊接装置和焊接方法，其适用范围广，且固定效果好。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种非磁性金属板材焊接装置，包括：

路轨，所述路轨上滑动设置有焊接小车；

固定组件，所述固定组件设置在所述路轨上，所述固定组件包括第一连接板，所述第一连接板具有平行的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面用于与待焊板材的表面贴合，所述第一侧面设置有安装孔，所述安装孔贯穿所述第二侧面；

连接组件，所述连接组件包括连接螺柱和连接螺母，所述连接螺柱具有第一端和第二端，所述第一端用于与所述待焊板材焊接，所述第二端穿过所述安装孔与所述连接螺母旋拧。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述固定组件设置有至少两个，对应每个所述固定组件均设置有所述连接组件，所有的所述固定组件沿所述路轨的长度方向间隔设置，所述安装孔的长度沿所述路轨的长度方向延伸。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述安装孔的一端延伸至与所述第一连接板的周侧面相连。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，每个所述第一连接板上设置有多个所述安装孔，且所述安装孔沿所述路轨的宽度方向间隔排布。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述固定组件还包括位置调节器和第二连接板，所述第一连接板通过所述位置调节器与所述第二连接板活动连接，所述第二连接板与所述路轨固定，所述位置调节器用于调整所述第一连接板沿所述路轨的宽度方向的位置。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述位置调节器包括基座、丝杆和滑块，所述丝杆通过轴承转动设置在所述基座上，所述基座上设置有滑轨，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，且所述滑块与所述丝杆螺纹连接，所述第一连接板固定在所述滑块上，所述滑轨和所述丝杆的长度均沿所述路轨的宽度方向延伸。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述连接螺柱的所述第一端与所述待焊板材的焊接深度不大于0.5mm。

作为非磁性金属板材焊接装置的一种优选方案，所述连接螺柱的材质和所述待焊板材的材质相同。

第二方面，提供一种非磁性金属板材焊接方法，使用上述的非磁性金属板材焊接装置，包括以下步骤：

步骤100、使连接螺柱的第一端与待焊板材的表面焊接；

步骤200、使所述连接螺柱的第二端穿过第一连接板的安装孔，将连接螺母旋拧入所述第二端，使所述待焊板材与固定组件固定；

步骤300、使用焊接小车对所述待焊板材焊接；

步骤400、旋拧分离所述连接螺母和所述连接螺柱，以使所述待焊板材与所述固定组件分离；

步骤500、使所述连接螺柱与所述待焊板材分离。

作为非磁性金属板材焊接方法的一种优选方案，沿所述连接螺柱的径向敲打所述连接螺柱的所述第二端将所述连接螺柱与所述待焊板材分离。

本发明的有益效果为：通过设置安装孔和连接组件，采用螺柱螺母配合的方式将待焊板材与路轨固定，即以螺纹连接的方式将待焊板材和路轨连接在一起，连接结构简单，且连接稳定性高，待焊板材与路轨之间能够有效固定；连接螺柱与待焊板材之间采用螺柱焊的方式固定，相比于现有技术中的真空吸附要求，螺柱焊对待焊板材表面的清洁度、平面度以及光滑度的较低，因此，适用范围更广。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述非磁性金属板材焊接装置立体示意图。

图2为本发明实施例所述非磁性金属板材焊接装置一视角示意图。

图3为本发明实施例所述非磁性金属板材焊接装置另一视角示意图。

图4为本发明实施例所述第一连接板俯视示意图。

图5为本发明实施例所述位置调节器和第一连接板示意图。

图中：

100、待焊板材；

1、路轨；2、第一连接板；21、第一侧面；22、第二侧面；23、安装孔；3、第二连接板；31、第一板体；32、第二板体；4、位置调节器；41、基座；42、丝杆；43、滑轨；44、滑块；5、连接螺柱；51、第一端；52、第二端；6、连接螺母。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明提供的一种非磁性金属板材焊接装置，包括路轨1、固定组件和连接组件，路轨1上滑动设置有焊接小车；固定组件设置在路轨1上，固定组件包括第一连接板2，第一连接板2具有平行的第一侧面21和第二侧面22，第一侧面21用于与待焊板材100的表面贴合，第一侧面21设置有安装孔23，安装孔23贯穿第二侧面22；连接组件包括连接螺柱5和连接螺母6，连接螺柱5具有第一端51和第二端52，第一端51用于与待焊板材100焊接，第二端52穿过安装孔23与连接螺母6旋拧。

通过设置安装孔23和连接组件，采用螺柱螺母配合的方式将待焊板材100与路轨1固定，即以螺纹连接的方式将待焊板材100和路轨1连接在一起，连接结构简单，且连接稳定性高，待焊板材100与路轨1之间能够有效固定；连接螺柱5与待焊板材100之间采用螺柱焊的方式固定，相比于现有技术中的真空吸附要求，螺柱焊对待焊板材100表面的清洁度、平面度以及光滑度的较低，因此，适用范围更广。

在本实施例中，连接螺柱5和待焊板材100之间采用螺柱焊的方式进行固定，具体的，连接螺柱5的第一端51与待焊板材100的焊接深度不大于0.5mm。通过设置连接螺柱5的第一端51与待焊板材100的焊接深度不大于0.5mm，可以减小对待焊板材100的损伤范围，减少对待焊板材100的强度影响，且方便在卸下连接螺柱5之后，对待焊板材100的打磨。

优选的，连接螺柱5的材质和待焊板材100的材质相同。通过设置连接螺柱5的材质和待焊板材100的材质相同，清除卸下连接螺柱5后，即使连接螺柱5有部分残留在待焊板材100上，且可以直接通过打磨的方式将连接螺柱5残留的部分清除，不会因材质的问题影响待焊板材100的强度。在本实施例中，待焊板材100为铝板，连接螺柱5为铝质螺柱，连接螺柱5的直径为10mm，长度为25mm。

进一步的，固定组件设置有至少两个，对应每个固定组件均设置有连接组件，所有的固定组件沿路轨1的长度方向间隔设置，安装孔23的长度沿路轨1的长度方向延伸。通过设置多个固定组件，可以增加待焊板材100与路轨1的连接点，且连接点之间是分散的，以多点定位的方式连接待焊板材100和路轨1，避免在焊接小车焊接过程中待焊板材100和路轨1发生位移；可以理解的是，连接螺柱5和待焊板材100之间的定位可能会出现偏移，导致一部分的连接螺柱5无法对齐安装孔23的中心，设置安装孔23的长度沿路轨1的长度方向延伸，可以通过调整连接螺柱5在安装孔23内的位置来吸收连接螺柱5与待焊板材100之间的位置误差。

进一步的，安装孔23的一端延伸至与第一连接板2的周侧面相连，也就是说，安装孔23呈缺口状。通过设置安装孔23的一端延伸至与第一连接板2的周侧面相连，连接螺柱5可以从安装孔23的轴向方向插入安装孔23内，也可以从安装孔23的径向方向插入安装孔23内，降低连接组件与固定组件之间的连接难度。

具体的，每个第一连接板2上设置有多个安装孔23，且安装孔23沿路轨1的宽度方向间隔排布。本实施例的非磁性金属板材焊接装置应用于船舶领域，可以理解的是，待焊板材100的尺寸较大，增加固定组件的数量，可以分散待焊板材100在路轨1长度方向上的受力，而增加安装孔23，可以分散待焊板材100在路轨1宽度方向上的受力，同时也增加待焊板材100与第一连接板2之间的连接点，提升连接的稳定性。在本实施例中，每个第一连接板2上设置有三个安装孔23，三个安装孔23尺寸一致，对应每个第一连接板2设置有两个连接螺柱5，两个连接螺柱5根据现场情况选择性插入同一个第一连接板2对应的安装孔23内。

进一步的，固定组件还包括位置调节器4和第二连接板3，第一连接板2通过位置调节器4与第二连接板3活动连接，第二连接板3与路轨1固定，位置调节器4用于调整第一连接板2沿路轨1的宽度方向的位置。通过设置位置调节器4，可以在路轨1的宽度方向上调整第一连接板2的位置，从而吸收连接螺柱5和待焊板材100在路轨1宽度方向上的位置误差。

具体的，位置调节器4包括基座41、丝杆42和滑块44，丝杆42通过轴承转动设置在基座41上，基座41上设置有滑轨43，滑块44滑动设置在滑轨43上，且滑块44与丝杆42螺纹连接，第一连接板2固定在滑块44上，滑轨43和丝杆42的长度均沿路轨1的宽度方向延伸。在转动丝杆42时，在滑轨43的限制下，滑块44将丝杆42的转动转变为沿滑轨43长度方向的直线移动，从而带动第一连接板2移动。在本实施例中，滑轨44为设置在所述基座41上的槽结构。

在本实施例中，第二连接板3包括垂直连接的第一板体31和第二板体32，其中，第一板体31连接在路轨1上，第二板体32和第一板体31之间通过螺纹连接，位置调节器4的基座41通过螺纹连接在第二板体32上，滑块44和第一连接板2之间通过螺纹连接。

连接螺母6为环形螺母，这样可以方便对连接螺母6直接施力，方便调节。

进一步的，第一连接板2的第一侧面21朝上，第二侧面22朝下，此时，第一侧面21可以为待焊板材100提供支撑，增大第一连接板2与待焊板材100之间的接触面积，减少应力集中。

本实施例还提供了一种非磁性金属板材焊接方法，使用上述任一实施例中的非磁性金属板材焊接装置，包括以下步骤：

步骤100、使连接螺柱5的第一端51与待焊板材100的表面焊接；

步骤200、使连接螺柱5的第二端52穿过第一连接板2的安装孔23，将连接螺母6旋拧入第二端52，使待焊板材100与固定组件固定；

步骤300、使用焊接小车对待焊板材100焊接；

步骤400、旋拧分离连接螺母6和连接螺柱5，以使待焊板材100与固定组件分离；

步骤500、使连接螺柱5与待焊板材100分离。

采用螺柱螺母配合的方式将待焊板材100与路轨1固定，即以螺纹连接的方式将待焊板材100和路轨1连接在一起，连接结构简单，操作方便，且连接稳定性高，待焊板材100与路轨1之间能够有效固定；连接螺柱5与待焊板材100之间采用螺柱焊的方式固定，相比于现有技术中的真空吸附要求，螺柱焊对待焊板材100表面的清洁度、平面度以及光滑度的较低，固定难度小。

在本实施例中，沿连接螺柱5的径向敲打连接螺柱5的第二端52的方式将连接螺柱5与待焊板材100分离。通过敲打连接螺柱5的第二端52的方式将连接螺柱5与待焊板材100分离，可以快速分离连接螺柱5和待焊板材100；可以理解的是，力和力臂的乘积为力对转动轴的力矩，沿连接螺柱5的径向敲打连接螺柱5的第二端52，此力会驱动连接螺柱5绕第一端51转动，但是第一端51与待焊板材100之间是固定的，连接螺柱5第一端51会受到一个瞬间的力，且此力较大，能够将连接螺柱5与待焊板材100完全分离。

当然，在分离连接螺柱5和待焊板材100之后，可以对待焊板材100的表面进行打磨，从而提升待焊板材100的外观。

本实施例提供的非磁性金属板材焊接装置和焊接方法，可以有效将待焊板材100与路轨1固定，解决了非磁性金属板材(例如，铝板)横焊、立焊、仰焊的施工难题。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，包括：

路轨，所述路轨上滑动设置有焊接小车；

固定组件，所述固定组件设置在所述路轨上，所述固定组件包括第一连接板，所述第一连接板具有平行的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面用于与待焊板材的表面贴合，所述第一侧面设置有安装孔，所述安装孔贯穿所述第二侧面；

连接组件，所述连接组件包括连接螺柱和连接螺母，所述连接螺柱具有第一端和第二端，所述第一端用于与所述待焊板材焊接，所述第二端穿过所述安装孔与所述连接螺母旋拧。

2.根据权利要求1所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述固定组件设置有至少两个，对应每个所述固定组件均设置有所述连接组件，所有的所述固定组件沿所述路轨的长度方向间隔设置，所述安装孔的长度沿所述路轨的长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述安装孔的一端延伸至与所述第一连接板的周侧面相连。

4.根据权利要求1所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，每个所述第一连接板上设置有多个所述安装孔，且所述安装孔沿所述路轨的宽度方向间隔排布。

5.根据权利要求1所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述固定组件还包括位置调节器和第二连接板，所述第一连接板通过所述位置调节器与所述第二连接板活动连接，所述第二连接板与所述路轨固定，所述位置调节器用于调整所述第一连接板沿所述路轨的宽度方向的位置。

6.根据权利要求5所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述位置调节器包括基座、丝杆和滑块，所述丝杆通过轴承转动设置在所述基座上，所述基座上设置有滑轨，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，且所述滑块与所述丝杆螺纹连接，所述第一连接板固定在所述滑块上，所述滑轨和所述丝杆的长度均沿所述路轨的宽度方向延伸。

7.根据权利要求1-6任一项所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述连接螺柱的所述第一端与所述待焊板材的焊接深度不大于0.5mm。

8.根据权利要求1-6任一项所述的非磁性金属板材焊接装置，其特征在于，所述连接螺柱的材质和所述待焊板材的材质相同。

9.一种非磁性金属板材焊接方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的非磁性金属板材焊接装置，包括以下步骤：

步骤100、使连接螺柱的第一端与待焊板材的表面焊接；

步骤200、使所述连接螺柱的第二端穿过第一连接板的安装孔，将连接螺母旋拧入所述第二端，使所述待焊板材与固定组件固定；

步骤300、使用焊接小车对所述待焊板材焊接；

步骤400、旋拧分离所述连接螺母和所述连接螺柱，以使所述待焊板材与所述固定组件分离；

步骤500、使所述连接螺柱与所述待焊板材分离。

10.根据权利要求9所述的非磁性金属板材焊接方法，其特征在于，沿所述连接螺柱的径向敲打所述连接螺柱的所述第二端将所述连接螺柱与所述待焊板材分离。