CN210306156U - 薄壁钻焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种薄壁钻焊接机，属于焊接技术领域。它解决了现有的薄壁钻焊接机制造成本高的问题。本薄壁钻焊接机包括机架，机架上安装有能供薄壁钻筒体外侧面依靠的后靠山组件和安装有能推动薄壁钻筒体向后靠山组件方向移动的前夹头组件，前夹头组件和后靠山组件能夹持定位薄壁钻筒体；后靠山组件的上方设有两个推臂，两个推臂之间具有安装空间，机架上安装有第一驱动组件，两个推臂均与第一驱动组件相连接，当第一驱动组件带动推臂移动时能将依靠在后靠山组件上的薄壁钻筒体推离。通过保证每次薄壁钻筒体被推离后靠山组件的行程相同，实现保证薄壁钻筒体中顶部沿口的位置相同，提高薄壁钻筒体定位精度，同时降低薄壁钻焊接机的制作成本。

Description

薄壁钻焊接机

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种焊接设备，特别是一种薄壁钻焊接机。

背景技术

薄壁钻焊接机是专用于将薄壁钻的刀头焊接固定在筒体上的设备，焊接方式一般为钎焊。发明人曾提出了多种薄壁钻焊接机相关技术，如金刚石工具焊接机（申请公布号CN103223538A）。

为了降低薄壁钻的制造成本，人们调整了薄壁钻筒体的制作工艺，薄壁钻筒体中仅顶部沿口外侧面和底部中心孔的同心度较高，筒体中顶部沿口到底部区域的圆度较低；这样导致人们不易精确定位薄壁钻筒体，以及影响金刚石刀头焊接精度。

为了解决上述技术问题，申请人又提出了一种薄壁钻焊接机（申请公布号CN109570896A），利用传感器检测顶部沿口外侧面的位置，再根据顶部沿口外侧面的位置调整金刚石刀头的位置，进而保证金刚石刀头焊接精度。该技术方案虽然具有焊接效率高、焊接精度高和自动化程度高等优点，但也存在着制造成本高，无法满足不同客户需求的不足之处。

发明内容

本实用新型提出了一种薄壁钻焊接机，本实用新型要解决的技术问题是如何既提高薄壁钻筒体定位精度，又降低薄壁钻焊接机的制作成本。

本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种薄壁钻焊接机，包括机架，机架上安装有能供薄壁钻筒体外侧面依靠的后靠山组件和安装有能推动薄壁钻筒体向后靠山组件方向移动的前夹头组件，前夹头组件和后靠山组件能夹持定位薄壁钻筒体；后靠山组件的上方设有两个推臂，两个推臂之间具有安装空间，机架上安装有第一驱动组件，两个推臂均与第一驱动组件相连接，当第一驱动组件带动推臂移动时能将依靠在后靠山组件上的薄壁钻筒体推离。

本薄壁钻焊接机装夹薄壁钻筒体时，两个推臂均与薄壁钻筒体的顶部沿口外侧面相对，后靠山组件和前夹头组件夹持在薄壁钻筒体中顶部沿口的下方。由此高频感应加热机的感应线圈能位于两个推臂之间的安装空间内，保证薄壁钻焊接机仍然适合采用钎焊方式将刀头固连在筒体上。

由于薄壁钻筒体中顶部沿口的精度较高，因而保证每次薄壁钻筒体被推离后靠山组件的行程相同，便能保证薄壁钻筒体中顶部沿口的位置相同，进而提高薄壁钻筒体定位精度。与现有技术相比，本薄壁钻焊接机无需精度较高的传感器、复杂的计算程序以及用于调整刀头夹持组件的执行机构，由此有效地降低了薄壁钻焊接机的制作成本。

附图说明

图1是薄壁钻焊接机的立体结构示意图。

图2是薄壁钻焊接机装夹有薄壁钻筒体且处于分度状态的立体结构示意图。

图3是薄壁钻筒体与筒体底部夹具的连接结构剖视示意图。

图4是图2中局部结构放大图。

图5是薄壁钻焊接机装夹有薄壁钻筒体且处于焊接状态的立体结构示意图。

图6是薄壁钻焊接机装夹有薄壁钻筒体且处于焊接状态的主视结构示意图。

图7是图6中A-A的剖视局部结构示意图。

图8是图5中局部结构放大图。

图中，1、机架；2、后靠山组件；2a、靠山座；2b、第一滚轮；3、前夹头组件；3a、第一气缸；3b、夹头座；3c、第二滚轮；4、推臂；5、第一驱动组件；5a、第二气缸；5b、滑块；5c、第一限程靠山；5d、第二限程靠山；5e、限程螺栓；5f、锁止螺母；6、升降板；7、分度组件；7a、筒体底部夹具；7a1、定位柱；7a2、限位件；7b、分度电机；7c、第二导向结构；7d、第二驱动组件；8、刀头夹持组件；9、平移座；10、承载平台；11、安装空间；12、高频感应加热机；12a、感应线圈；13、导杆；14、第五驱动组件；15、第三导向结构；16、第三驱动组件；17、第四驱动组件；18、薄壁钻筒体；18a、顶部沿口；19、金刚石刀头。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：如图1至图7所示，一种薄壁钻焊接机包括机架1、后靠山组件2、前夹头组件3、推臂4、第一驱动组件5、升降板6、分度组件7、刀头夹持组件8、平移座9和承载平台10。

机架1为基础件，机架1可放置在地面上。后靠山组件2和前夹头组件3的中部，前夹头组件3位于后靠山组件2的前侧；升降板6和分度组件7位于后靠山组件2的下方；刀头夹持组件8和平移座9位于后靠山组件2的上方，承载平台10位于后靠山组件2的后侧。推臂4位于平移座9和后靠山组件2之间，显然推臂4位于后靠山组件2的上方，与平移座9之间距离相比推臂4更靠近后靠山组件2。第一驱动组件5位于推臂4与承载平台10之间。

后靠山组件2能供薄壁钻筒体18外侧面依靠，后靠山组件2包括固定在机架1上的靠山座2a和安装在靠山座2a上的第一滚轮2b。前夹头组件3包括第一气缸3a、夹头座3b和第二滚轮3c，夹头座3b和第二滚轮3c位于第一滚轮2b与第一气缸3a之间。第一气缸3a的缸体固定在机架1上，夹头座3b与第一气缸3a的活塞杆固定连接，第二滚轮3c安装在夹头座3b上。

推臂4的数量为两个，两个推臂4均位于后靠山组件2的上方。说明书附图给出两个推臂4的后端部连为一体，这样便于推臂4与第一驱动组件5相连接。两个推臂4位于同一水平面上，两个推臂4之间具有安装空间11；承载平台10上放置有高频感应加热机12，通过控制高频感应加热机12中感应线圈12a的宽度以及控制两个推臂4之间间距，便使感应线圈12a能位于安装空间11内。两根所述推臂4相对于薄壁钻筒体18的中心面对称设置，两个推臂4的运动方向和前夹头组件3推动薄壁钻筒体18移动方向重合设置，这样提高两根推臂4推动薄壁钻筒体18移动稳定性。

第一驱动组件5包括第二气缸5a，第二气缸5a的缸体固定在靠山座2a上；由于靠山座2a与机架1固定连接，相当于靠山座2a第二气缸5a的缸体固定在机架1上。两个推臂4的后端部均与第二气缸5a的活塞杆相连接，通过控制第二气缸5a活塞杆的朝向便使第一驱动组件5带动推臂4移动时能将依靠在后靠山组件2上的薄壁钻筒体18推离。第一驱动组件5还包括滑块5b，滑块5b与第二气缸5a的缸体之间通过第一导向结构相连接，推臂4的后端部通过螺栓固定在滑块5b上，由此提高推臂4的安装牢固性以及运动稳定性。滑块5b和第二气缸5a的缸体之间设有能限制第二气缸5a的活塞杆伸出行程的限程结构，限程结构包括固定在滑块5b上的第一限程靠山5c，第二气缸5a的缸体上固定有第二限程靠山5d，第二限程靠山5d上螺纹连接有限程螺栓5e，限程螺栓5e上螺纹连接有锁止螺母5f。

升降板6与机架1之间通过竖直设置的导杆13相连接，由此升降板6能竖直升降移动。机架1上安装有与升降板6相连接且能驱动升降板6沿着导杆13升降移动的第五驱动组件14。

分度组件7安装在升降板6上，分度组件7包括筒体底部夹具7a、分度电机7b和位置调整机构。如图3所示，筒体底部夹具7a中具有呈锥台状的定位柱7a1和位于定位柱7a1外侧的限位件7a2，限位件7a2用于限制薄壁钻筒体18相对于定位柱7a1周向旋转。

分度电机7b包括壳体和转轴，筒体底部夹具7a位于分度电机7b的上方，筒体底部夹具7a与分度电机7b的转轴固定连接；位置调整机构位于分度电机7b的壳体与升降板6之间。位置调整机构包括第二导向结构7c和具有电机的第二驱动组件7d，第二导向结构7c的导向方向为水平方向，分度电机7b的壳体与升降板6之间通过第二导向结构7c和第二驱动组件7d相连接，第二导向结构7c使分度组件7水平移动时远离或靠近后靠山组件2。由此可知，第一导向结构的导向方向、第二导向结构7c的导向方向和第一气缸3a中活塞杆的运动方向平行设置。

平移座9与机架1之间通过第三导向结构15和第三驱动组件16相连接，第三导向结构15使平移座9水平移动，第三导向结构15导向方向与第一导向结构的导向方向垂直设置。刀头夹持组件8与平移座9之间通过第四导向结构和第四驱动组件17相连接，第四导向结构使平移座9竖直升降移动。

通过阐述利用本薄壁钻焊接机将金刚石刀头19钎焊在薄壁钻筒体18顶面上的过程，进一步说明各个部件的作用和优点。

第一步，控制第一气缸3a使活塞杆处于回缩状态，人们可将薄壁钻筒体18安装在前夹头组件3和后靠山组件2之间；具体来说，薄壁钻筒体18的顶面朝上，薄壁钻筒体18的底部中心孔套设在定位柱7a1上且薄壁钻筒体18的一端面依靠在筒体底部夹具7a的顶面上，限位件7a2为螺栓，旋拧螺栓实现限制薄壁钻筒体18相对于定位柱7a1周向旋转角度。操控第二气缸5a使回缩杆处于回缩状态，避免薄壁钻筒体18撞击推臂4。

第二步，操控第五驱动组件14使第五驱动组件14驱动升降板6沿着导杆13升降移动，直至薄壁钻筒体18的顶部沿口18a位于后靠山组件2的上方且薄壁钻筒体18的顶部沿口18a与推臂4正对。

第三步，操控第二驱动组件7d的电机使筒体底部夹具7a向后侧方向移动，由此薄壁钻筒体18向后靠山组件2方向靠近；直至薄壁钻筒体18的理论竖直中心线与后靠山组件2中第一滚轮2b轮面之间间距仅略大于薄壁转筒体直径，上述差值优选为0.5mm—2.5mm。

第四步，如图2和图4所示，操控第一气缸3a使活塞杆伸出，活塞杆带动夹头座3b和第二滚轮3c向靠近第一滚轮2b方向移动；前夹头组件3便推动薄壁钻筒体18向后靠山组件2方向移动，直至前夹头组件3和后靠山组件2夹持定位薄壁钻筒体18。由于安装有第一滚轮2b和第二滚轮3c，薄壁钻筒体18处于夹持定位时分度电机7b仍能带动薄壁钻筒体18稳定且灵活地转动。

第五步，如图5至图8所示，操控第二气缸5a使回缩杆伸出，回缩杆带动滑块5b沿着第一导向结构导向方向移动，由此推臂4的前端面先抵靠在薄壁钻筒体18中顶部沿口18a的外侧面上，再由于第二气缸5a的气压大于第一气缸3a的气压，使得第一气缸3a的活塞杆被迫回退，薄壁钻筒体18的侧面脱离第一滚轮2b的轮面，直至第一限程靠山5c抵靠在限程螺栓5e的端面上。在此状态下，感应线圈12a部分嵌入安装空间11内；换言之，两个推臂4分别位于感应线圈12a的两侧。通过控制两根推臂4的长度便能保证两根推臂4的前端面均抵靠在薄壁钻筒体18中顶部沿口18a的外侧面上。

通过旋拧锁止螺母5f和限程螺栓5e能调整限程螺栓5e的端面位置，进而调整第二气缸5a中活塞杆运动行程，实现调整薄壁钻筒体18的侧面与第一滚轮2b的轮面之间间距。在此状态下薄壁钻筒体18的理论中心线处于竖直状态，若未达到所需技术要求，则可继续操控第二驱动组件7d的电机，使筒体底部夹具7a向前侧方向移动或向后侧方向移动。这样可保证薄壁钻筒体18的顶面处于水平状态，进而提高焊接精度以及提高焊接强度。

第六步，在金刚石刀头19和薄壁钻筒体18顶面之间设置钎焊所需的钎料。操控刀头夹持组件8、第三驱动组件16和第四驱动组件17将金刚石刀头19放置在薄壁钻筒体18的顶面上以及扶持住金刚石刀头19。

第七步，操控高频感应加热机12使感应线圈12a加热金刚石刀头19与薄壁钻筒体18相连接区域；加热达到技术要求所需温度后停止加热，金刚石刀头19与薄壁钻筒体18自然冷却后便实现钎焊固连。

通过阐述焊接下一个金刚石刀头19的过程进一步说明各个部件的作用和优点。

第一步，操控第二气缸5a释放气压或使回缩杆回缩，在此过程中第一气缸3a的气压大于第二气缸5a的气压，使得第一气缸3a的活塞杆被迫回退，薄壁钻筒体18的侧面重新抵靠在第一滚轮2b的轮面，进而既保证薄壁钻筒体18转动灵活性和稳定性，又避免推臂4的前端面磨损，影响定位精度。

第二步，控制分度电机7b使电机的转动带动筒体底部夹具7a转动，筒体底部夹具7a带动薄壁钻筒体18转动，直至薄壁钻筒体18转动技术要求所需角度，由此薄壁钻筒体18的顶面中第二个焊接齿位与刀头夹持组件8的位置正对。

第三步，重复上述第五至第步骤，由此完成第二个金刚石刀头19焊接。

实施例二：本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于第一驱动组件5：第一驱动组件5包括电机、滑块和丝杆丝母传动结构，滑块与机架之间通过导向结构相连接，丝杆丝母传动结构中丝杆与机架转动连接，丝母与滑块固定连接，电机的壳体固定在机架上，电机的转轴与丝杆丝母传动结构中丝杆相连接；两个推臂4的后端部均与滑块相连接。

Claims (10)

1.一种薄壁钻焊接机，包括机架（1），机架（1）上安装有能供薄壁钻筒体（18）外侧面依靠的后靠山组件（2）和安装有能推动薄壁钻筒体（18）向后靠山组件（2）方向移动的前夹头组件（3），前夹头组件（3）和后靠山组件（2）能夹持定位薄壁钻筒体（18）；其特征在于，后靠山组件（2）的上方设有两个推臂（4），两个推臂（4）之间具有安装空间（11），机架（1）上安装有第一驱动组件（5），两个推臂（4）均与第一驱动组件（5）相连接，当第一驱动组件（5）带动推臂（4）移动时能将依靠在后靠山组件（2）上的薄壁钻筒体（18）推离。

2.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，两根所述推臂（4）相对于薄壁钻筒体（18）的中心面对称设置，两个所述推臂（4）位于同一水平面上，两根推臂（4）的前端面能同时抵靠在薄壁钻筒体（18）中顶部沿口（18a）的外侧面上。

3.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，两个所述推臂（4）的运动方向和前夹头组件（3）推动薄壁钻筒体（18）移动方向重合设置。

4.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述第一驱动组件（5）包括第二气缸（5a），第二气缸（5a）的缸体固定在机架（1）上；两个推臂（4）的后端部均与第二气缸（5a）的活塞杆相连接；所述第一驱动组件（5）还包括滑块（5b），滑块（5b）与第二气缸（5a）的缸体之间通过第一导向结构相连接，推臂（4）的后端部固定在滑块（5b）上；滑块（5b）和第二气缸（5a）的缸体之间设有能限制第二气缸（5a）的活塞杆伸出行程的限程结构。

5.根据权利要求4所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述限程结构包括固定在滑块（5b）上的第一限程靠山（5c）和固定在第二气缸（5a）的缸体上的第二限程靠山（5d），第二限程靠山（5d）上螺纹连接有限程螺栓（5e），限程螺栓（5e）上螺纹连接有锁止螺母（5f）。

6.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述第一驱动组件（5）包括电机、滑块和丝杆丝母传动结构，滑块与机架之间通过导向结构相连接，丝杆丝母传动结构中丝杆与机架转动连接，丝母与滑块固定连接，电机的壳体固定在机架上，电机的转轴与丝杆丝母传动结构中丝杆相连接；两个推臂（4）的后端部均与滑块相连接。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，两个所述推臂（4）的后端部连为一体，安装空间（11）位于两个推臂（4）的前端部之间。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述后靠山组件（2）的下方设有升降板（6）和分度组件（7），升降板（6）与机架（1）之间通过竖直设置的导杆（13）相连接，机架（1）上安装有与升降板（6）相连接且能驱动升降板（6）沿着导杆（13）升降移动的第五驱动组件（14）；分度组件（7）安装在升降板（6）上，分度组件（7）包括筒体底部夹具（7a）、分度电机（7b）和位置调整机构，筒体底部夹具（7a）位于分度电机（7b）的上方，筒体底部夹具（7a）与分度电机（7b）的转轴固定连接；分度电机（7b）的壳体与升降板（6）之间通过位置调整机构相连接。

9.根据权利要求8所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述筒体底部夹具（7a）中具有呈锥台状的定位柱（7a1）和位于定位柱（7a1）外侧的限位件（7a2），限位件（7a2）用于限制薄壁钻筒体（18）相对于定位柱（7a1）周向旋转。

10.根据权利要求8所述的薄壁钻焊接机，其特征在于，所述位置调整机构包括第二导向结构（7c），第二导向结构（7c）的导向方向为水平方向，分度电机（7b）的壳体与升降板（6）之间通过第二导向结构（7c）相连接，分度组件（7）沿第二导向结构（7c）导向方向水平移动；分度电机（7b）的壳体与升降板（6）之间还通过具有电机的第二驱动组件（7d）相连接，第二驱动组件（7d）的电机运行能带动分度电机（7b）向远离或靠近后靠山组件（2）方向移动。

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