CN209256140U - 一种真空焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种真空焊接机，包括框架、冷却系统、抽真空系统、升降载物系统、加热系统和电控系统；加热系统包括外壳、第一盖板、加热腔体和底板，外壳包括第一外壳和第二外壳，第一外壳与第二外壳活动连接并能相对向两侧打开，外壳内部设有护套，加热装置设于护套外侧，外壳套设于加热腔体外，腔体上下两端固定连接密封板。在焊接前对待焊接工件提前进行预处理，将焊接工件的连接处采用焊膏进行连接，连接完成后直接放入腔体的腔内进行加热，有效的提高了焊接效率，同时各个系统均受电控系统的控制，有效的提高了工作效率，更加智能化，减少了人工操作，能对刀具的焊接的效果保持一致性均匀性，能达到批量生产。

Description

一种真空焊接机

技术领域

本实用新型涉及真空焊接技术领域，特别是一种真空焊接机。

背景技术

钛合金作为一种新型材料，具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温以及韧性和焊接性较好等一系列优点，又具有与先进复合材料在热学、电化学方面的相容性，已经成为航空制造业重要的结构材料，在其他行业也受到越来越多的重视，具有越来越广泛的应用前景。由于钛合金是活泼金属，在200℃以上即氧化，所以钛的焊接要在真空箱体内进行。

PCD、PCBN、CVD、MD、ND等材料广泛应用于生活当中，无论是航空航天、船舶制造、轨道交通、汽车、餐饮等各个领域都有极大的应用，超硬材料结构的焊接产品也是越来越多，结构也越来越复杂，超硬材料在高温下具有很活泼的化学性能、热导率小、热容量大的特点，超硬材料在焊接时也极易被氧化，例如在PCD、PCBN类刀具是由复合层与合金层组成，材料特性不同，加热后的收缩系数不同，容易导致材料出现裂纹、分层、鼓胀，极易出现氧化和被空气污染等问题，严重影响焊接质量。常规焊接时必须采用管道内部充保护气体来解决内部焊缝的高温氧化问题，传统的简易装置的保护方法，使产品的焊接质量处于不稳定状态，很难保证产品的大批量稳定生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种实用性强、使用安全可靠，能批量稳定生产，能实现工件无氧化、无气孔、无裂纹的自动焊接，能大幅提高金属工件焊接质量和焊接效率的真空焊接机。

本实用新型的技术方案是：一种真空焊接机，包括框架、冷却系统、抽真空系统、升降载物系统、加热系统和电控系统，所述框架左侧设有抽真空系统，其右侧设有电控系统，其中间设有冷却系统、升降载物系统和加热系统，所述冷却系统、抽真空系统、升降载物系统和加热系统均受电控系统的控制；

所述加热系统包括外壳、第一盖板、加热腔体、加热装置和底板，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与第二外壳活动连接并能相对向两侧打开，所述外壳内部设有护套，所述外壳顶部和底部分别设有第一盖板和底板，所述加热装置设于护套外侧，所述外壳套设于加热腔体外，所述腔体上下两端固定连接密封板；

所述升降载物系统包括驱动装置、机械滑台、第一轴杆、第二轴杆和若干个载物台，所述第一轴杆通过横梁杆与机械滑台固定连接，所述轴杆下端通过套杆连接有第二轴杆，所述第二轴杆上设有载物台，所述驱动装置设于机械滑台的顶部，所述驱动装置驱动机械滑台带动载物台上下移动，所述第一轴杆上套设有第二盖板；

所述腔体中空，密封板设有与载物台匹配的通孔，所述载物台在通孔内移动，所述第二盖板盖合在腔体上端的密封板上，所述第二盖板与密封板连接处设有密封垫。

进一步，所述冷却系统包括水套护套和水槽套，所述水套护套设于外壳与护套之间，所述外壳外侧设于与水套护套相通的接管头，所述水槽套设于腔体外侧两端靠近密封板处，所述水槽套内设于相通的水槽，所述水槽与水套保护套相通或独立设置，所述水槽外套上设有进水管和/或出水管。

进一步，所述水槽外套上还设有压环，所述腔体外侧两端还设有扣环，所述密封板通过压环与腔体紧固连接；所述第一外壳与第二外壳活动铰接或轴接，所述第一外壳与第二外壳开口连接处设有锁紧装置，所述锁紧装置为卡扣或螺栓。

进一步，所述第一盖板内侧设有隔板，所述第一外壳与第二外壳的连接处设有侧封条，所述护套的两端相对设有反射罩。

进一步，所外壳的外侧上端设有出水接管头，下端设有进水接管头。

进一步，所述加热装置为光辐射加热器。

优选的，所述光辐射加热器为红外卤素灯管，所述红外卤素灯管的数量为10—30支。

进一步，所述载物台的承载量≤80Kg。

进一步，所述载物台的上方设有若干隔热屏，所述腔体下端还设有支撑板，所述支撑板上设有顶杆，所述顶杆顶部设有若干隔热屏，所述各隔热屏通过隔环相隔设置。

进一步，所述冷却系统包括集水器、水压开关和冷水机，所述集水器与出水接管头连接，所述集水器通过管道与冷水机连接，所述冷水机设于加热腔体底部，所述冷水机上设有水压开关，所述水压开与电控系统连接。

进一步，所述真空系统包括真空计、分子泵、机械泵、传感器、真空管、波纹管和气动阀门，所述分子泵和机械泵并联设置均与真空管连接，所述真空管中间设有波纹管和真空计，所述真空管的另一端与腔体的底部连通，所述分子泵和机械泵上均设有气动阀门，所述分子泵和机械泵上均与传感器连接，所述传感器受电控系统的控制。

进一步，所述电控系统包括触摸屏显示器、温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源，组成整套电控系统的控制单元，所述温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源均与触摸屏显示器连接，所述温度变送器和温度控制器均与加热装置连接，所述调压器与真空泵连接。

进一步，所述框架为铝合金型材制成，上部设有工作台面，所述工作台面为石英石台面。

进一步，所述驱动装置为步进电机，所述框架下端还设有带刹车的万向轮。

一种真空焊接机，包括以下步骤：

（1）准备工作，先将待加工工件准备好，并对加工工件表面进行清洗；

（2）将洗净后的工件干燥，干燥后在工件焊接处涂抹焊膏；

（3）涂抹完成后放入对工件进行烘烤，使焊膏干燥并对焊接工件进行定位；

（4）打开焊接舱门，将工件放入真空焊接机内，摆放整齐，关闭舱门；

（5）开启抽真空系统对加热腔内进行抽真空，达到真空要求，开启加热装置，开始对工件进行焊接；

（6）焊接完成后开启冷却系统，同时对加热腔内冲入空气，当与外界气压一致时开启舱门，拿取焊接工件，检测质量，完成整个焊接操作。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

1、升降载物系统内设有若干个载物台，能多层多批次隔层放置PCD、PCBN类刀具，同时设有驱动装置驱动载物台上下移动方便放置刀具，提高了焊接效率，同时能更好的使腔体抽真空的效率，提高密封效果，加工完后刀具需驱动装置驱动往上移动，增加了刀具冷却的时间更加有利于对刀具的充分冷却，有利于刀具焊接时的对接，提高对刀具焊接的效果，提高产品质量。

2、真空系统将腔体内的空气抽空，有效的降低了在对刀具进行焊接时的氧化，提高了焊接效率和质量，达到无缝焊接，特别是对超硬材料的小刀具或刀具维修的焊接，只要将刀具采用焊膏连接后直接放置在加温装置中就能完成，有效的提高了工作效率，提高了焊接质量。

3、冷却水冲分水器进入，在集水器处再次聚集通过冷水机循环使用，很好的起到了对腔体的冷却作用，冷却水从下往上流动，更进一步的提高了对腔体的冷却效果。

4、在焊接前对待焊接工件提前进行预处理，将焊接工件的连接处采用焊膏进行连接，连接完成后直接放入腔体的腔内进行加热，有效的提高了焊接效率，同时各个系统均受电控系统的控制，有效的提高了工作效率，更加智能化，减少了人工操作，能对刀具的焊接的效果保持一致性均匀性，能达到批量生产。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1—为本实用新型真空焊接机的结构示意图；

图2—为图1中外壳结构示意图；

图3—为图2中外壳打开状态结构示意图；

图4—为图3中外壳剖面俯视图；

图5—为图3中外壳打开状态剖面图；

图6—为图1中加热腔体结构示意图；

图7—为本实用新型工艺流程图；

1—水套护套，2—外壳，3—护套，4—合页，5—接管头，6—密封条，7—侧封条，8—反射罩，9—侧挡板，10—加热装置，11—隔板，12—第二盖板，13—密封板，14—水槽套，15—水槽，16—套杆，17—隔热屏，18—载物台，19—加热腔体，20—顶杆，21—支撑板，22—隔环，23—压环，24—第一轴杆，25—第二轴杆，26—显示器，27—框架，28—万向轮，29—第一盖板。

具体实施方式

如图1—7所示：一种真空焊接机，包括框架27、冷却系统、抽真空系统、升降载物系统、加热系统和电控系统，所述框架27左侧设有抽真空系统，其右侧设有电控系统，其中间设有冷却系统、升降载物系统和加热系统，冷却系统、抽真空系统、升降载物系统和加热系统均受电控系统的控制。

加热系统包括外壳2、第一盖板29、加热腔体19、加热装置10和底板，外壳2包括第一外壳2和第二外壳2，第一外壳2与第二外壳2活动连接并能相对向两侧打开，外壳2内部设有护套3，外壳2的顶部和底部分别设有第一盖板29和底板，第一外壳2与第二外壳2连接处设有侧封条7，第一盖板29内侧设有隔板11，护套3的两端相对设有反射罩8，反射罩8的设置有利于对腔体内温度的提高，减少热量温度的散失，加热装置10设于护套3外侧，外壳2套设于加热腔体19外，腔体上下两端固定连接密封板13，第一外壳2与第二外壳2的盖板连接处设有侧挡板9。

升降载物系统包括驱动装置、机械滑台、第一轴杆24、第二轴杆25和若干个载物台18，机械滑台固定于加热系统的后端，第一轴杆24通过横梁杆与机械滑台固定连接，轴杆下端通过套杆16连接有第二轴杆25，第二轴杆25上设有载物台18，驱动装置设有机械滑台的顶部，驱动装置驱动机械滑台带动载物台18上下移动，第一轴杆24上套设有第二盖板12，驱动装置为步进电机。

腔体呈圆柱形，由高纯石英管制成，腔体中空，密封板13设有与腔体匹配的通孔，载物台18在通孔内移动，第二盖板12盖合在腔体上端的密封板13上，第二盖板12与密封板13连接处设有密封垫。

冷却系统包括集水器、水压开关和冷水机，集水器与出水接管头5连接，集水器通过管道与冷水机连接，冷水机设于加热腔体19底部，冷水机上设有水压开关，水压开与电控系统连接。

冷却系统还包括水套护套1和水槽套14，水套护套1设于外壳2与护套3之间，外壳2外侧设于与水套护套1相通的接管头5，水槽套14设于腔体外侧两端靠近密封板13处，水槽套14内设于相通的水槽15，水槽15与水套保护套3通过软管连接，水槽15外套上设有进水管或出水管；水槽15还可以独立设置，水槽套14上同时设有进水管和出水管并与冷水机连接。

水槽15外套上还设有压环23，腔体外侧两端还设有扣环，密封板13通过压环23与腔体紧固连接，密封板13与水槽15外套连接处设有密封垫，受压环23的紧固有效的提高了腔体的密封效果，有利于对腔体抽真空。

第一外壳2与第二外壳2活动铰接或轴接，本实施例采用的是合页4连接，第一外壳2与第二外壳2开口连接处设有卡扣，闭合时采用卡扣将第一外壳2与第二外壳2扣住，避免自动打开，第一外壳2与第二外壳2对腔体起到很好的保护作用，同时能对腔体内的道具或加工件进行加温焊接，当加工完成后，开启冷却系统，外壳2内的冷却水循环，能对腔内进行快速降温。

的外侧上端设有出水接管头5，下端设有进水接管头5，冷却水从下而上，很好的提高了冷却的效果，同时冷水机的设置，低温冷水不断从下端进水接管头5进入，进一步的提高了冷却效果。

加热装置10为光辐射加热器；优选的，光辐射加热器为红外卤素灯管，红外卤素灯管的数量为20支，卤素灯管纵向设有护套3与外壳2之间，还可以横向设置，本实施例采用的是纵向设置，护套3对灯管起到很好的保护作用，卤素灯管能快速的对腔体内进行加温，温度迅速上升，有效的提高了工作效率。

载物台18的承载量为50Kg，载物台18的上方设有若干隔热屏17，腔体下端还设有支撑板21，支撑板21上设有顶杆20，顶杆20顶部设有若干隔热屏17，各隔热屏17通过隔环22相隔设置，隔热屏17提高腔体内的温度，防治腔体内温度的散失，有利于温度的迅速提高，同时能降低高温对外界设备的损伤提高使用寿命。

真空系统包括真空计、分子泵、机械泵、传感器、真空管、波纹管和气动阀门，分子泵和机械泵并联设置均与真空管连接，真空管中间设有波纹管和真空计，真空管的另一端与腔体的底部连通，分子泵和机械泵上均设有气动阀门，分子泵和机械泵上均与传感器连接，传感器受电控系统的控制，气动阀门用于关闭和打开与外界的通气，使用时先将气动阀门关闭，启动分子泵或者机械泵或分子泵通过真空管对腔体进行抽真空，将腔体内的空气排出，当真空度达到10-5torr时停止抽取，并维持真空度，根据需要可以调整采用不同的泵，当需要低真空时采用机械泵，当需要高真空采用分子泵进行抽取。

电控系统包括触摸屏显示器26、温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源，组成整套电控系统的控制单元，温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源均与触摸屏显示器26连接，温度变送器和温度控制器均与加热装置10连接，温度变送器用于调节对焊接工件加温是的温度，温度控制器根据需要控制所需焊接时的温度；调压器与真空泵连接，调压器主要用于调节腔体内的气压、机械泵和分子泵的输出功率。

框架27为铝合金型材制成，上部设有工作台面，工作台面为石英石台面；驱动装置为步进电机，框架27下端还设有带刹车的万向轮28，方便焊接机的移动。

一种真空焊接机，包括以下操作步骤：

（1）准备工作，先将待加工工件准备好，并对加工工件表面采用超声波进行清洗20-25分钟；

（2）将洗净后的工件干燥，干燥后在工件焊接处涂抹焊膏；

（3）涂抹完成后放入对工件并放置在200℃下的烤箱中进行烘烤，使焊膏干燥并对焊接工件进行定位；

（4）打开焊接舱门，从加热腔体的顶部采用驱动装置将载物台上移将工件放置在载物台上摆放整齐，再下移放入真空焊接机的加热腔体内，关闭舱门；

（5）开启抽真空系统对加热腔内进行抽真空，达到真空要求，开启加热装置10，开始对工件进行焊接；

（6）焊接完成后开启冷却系统，同时对加热腔内冲入空气，当与外界气压一致时开启舱门，拿取焊接工件，检测质量，完成整个焊接操作。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方案，但显然本实用新型并不仅限于上述实施方案。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等效变型，这些等效变型均属于本实用新型的保护范围。另外，需要说明的是，在上述的具体实施方案中所描述的各个技术特征可以另行独立进行组合，只要其在本实用新型的技术构思范围内即可。

Claims (9)

1.一种真空焊接机，其特征在于，包括框架、冷却系统、抽真空系统、升降载物系统、加热系统和电控系统，所述框架左侧设有抽真空系统，其右侧设有电控系统，其中间设有冷却系统、升降载物系统和加热系统，所述冷却系统、抽真空系统、升降载物系统和加热系统均受电控系统的控制；

所述加热系统包括外壳、第一盖板、加热腔体、加热装置和底板，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳与第二外壳活动连接并能相对向两侧打开，所述外壳内部设有护套，所述外壳顶部和底部分别设有第一盖板和底板，所述加热装置设于护套外侧，所述外壳套设于加热腔体外，所述腔体上下两端固定连接密封板；

所述升降载物系统包括驱动装置、机械滑台、第一轴杆、第二轴杆和若干个载物台，所述第一轴杆通过横梁杆与机械滑台固定连接，所述轴杆下端通过套杆连接有第二轴杆，所述第二轴杆上设有载物台，所述驱动装置设于机械滑台的顶部，所述驱动装置驱动机械滑台带动载物台上下移动，所述第一轴杆上套设有第二盖板；

所述腔体中空，密封板设有与载物台匹配的通孔，所述载物台在通孔内移动，所述第二盖板盖合在腔体上端的密封板上，所述第二盖板与密封板连接处设有密封垫。

2.根据权利要求1所述的真空焊接机，其特征在于，所述冷却系统包括水套护套和水槽套，所述水套护套设于外壳与护套之间，所述外壳外侧设于与水套护套相通的接管头，所述水槽套设于腔体外侧两端靠近密封板处，所述水槽套内设于相通的水槽，所述水槽与水套保护套相通或独立设置，所述水槽外套上设有进水管和/或出水管。

3.根据权利要求2所述的真空焊接机，其特征在于，所述水槽外套上还设有压环，所述腔体外侧两端还设有扣环，所述密封板通过压环与腔体紧固连接；所述第一外壳与第二外壳活动铰接或轴接，所述第一外壳与第二外壳开口连接处设有锁紧装置，所述锁紧装置为卡扣或螺栓；所述第一盖板内侧设有隔板，所述第一外壳与第二外壳的连接处设有侧封条，所述护套的两端相对设有反射罩。

4.根据权利要求2或3任所述的真空焊接机，其特征在于，所外壳的外侧上端设有出水接管头，下端设有进水接管头；所述加热装置为光辐射加热器；所述光辐射加热器为红外卤素灯管，所述红外卤素灯管的数量为10—30支；所述载物台的承载量≤80Kg。

5.根据权利要求4所述的真空焊接机，其特征在于，所述载物台的上方设有若干隔热屏，所述腔体下端还设有支撑板，所述支撑板上设有顶杆，所述顶杆顶部设有若干隔热屏，所述各隔热屏通过隔环相隔设置。

6.根据权利要求1所述的真空焊接机，其特征在于，所述冷却系统包括集水器、水压开关和冷水机，所述集水器与出水接管头连接，所述集水器通过管道与冷水机连接，所述冷水机设于加热腔体底部，所述冷水机上设有水压开关，所述水压开与电控系统连接。

7.根据权利要求1所述的真空焊接机，其特征在于，所述真空系统包括真空计、分子泵、机械泵、传感器、真空管、波纹管和气动阀门，所述分子泵和机械泵并联设置均与真空管连接，所述真空管中间设有波纹管和真空计，所述真空管的另一端与腔体的底部连通，所述分子泵和机械泵上均设有气动阀门，所述分子泵和机械泵上均与传感器连接，所述传感器受电控系统的控制。

8.根据权利要求1所述的真空焊接机，其特征在于，所述电控系统包括触摸屏显示器、温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源，组成整套电控系统的控制单元，所述温度变送器、温度控制器、调压器和开关电源均与触摸屏显示器连接，所述温度变送器和温度控制器均与加热装置连接，所述调压器与真空泵连接。

9.根据权利要求5—8任一项所述的真空焊接机，其特征在于，所述框架为铝合金型材制成，上部设有工作台面，所述工作台面为石英石台面；所述驱动装置为步进电机，所述框架下端还设有带刹车的万向轮。