一种棒材焊接装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种棒材焊接装置，包括第一电磁式拉弧焊枪、第二电磁式拉弧焊枪、焊枪夹具、焊枪框架、送气装置、陶瓷环和陶瓷环夹具，其中第一电磁式拉弧焊枪与第二电磁式拉弧焊枪呈对称分布，分别穿过焊枪框架顶部与焊枪夹具连接，陶瓷环设置在上棒材和下棒材的交界处，陶瓷环通过陶瓷环夹具固定在上棒材上，送气装置设置在焊枪框架内，且陶瓷环和陶瓷环夹具设置在送气装置空腔中。本发明优化棒材对接焊过程，提高棒材对接焊焊接精度，提高焊接质量。
【专利说明】
一种棒材焊接装置
技术领域
[0001]本发明属于焊接设备，具体涉及一种棒材焊接装置。
【背景技术】
[0002]杆件的相互连接目前有两种较为常见的方式，一种是闪光对焊，另一种是摩擦焊。摩擦焊要求对工件进行高速旋转与施加顶锻压力，这对工件的尺寸与形状，以及材料强度有一定的要求，使用范围受限。而闪光对焊的焊缝成型较差，没有保护气保护，影响焊缝质量，同时焊接时飞溅较大对人身安全有一定的影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种棒材焊接装置，优化棒材对接焊过程，提高棒材对接焊焊接精度，提尚焊接质量。
[0004]实现本发明目的的技术解决方案为:一种棒材焊接装置，包括第一电磁式拉弧焊枪、第二电磁式拉弧焊枪、焊枪夹具、焊枪框架、送气装置、陶瓷环和陶瓷环夹具，其中第一电磁式拉弧焊枪与第二电磁式拉弧焊枪呈对称分布，分别穿过焊枪框架顶部与焊枪夹具连接，陶瓷环设置在上棒材和下棒材的交界处，陶瓷环通过陶瓷环夹具固定在上棒材上，送气装置设置在焊枪框架内，且陶瓷环和陶瓷环夹具设置在送气装置空腔中。
[0005]所述第一电磁式拉弧焊枪包括定铁芯、铁盖、动铁芯、连杆、电磁线圈、上外壳、中外壳、下外壳、直线轴承、下弹簧套、上弹簧套和弹簧，上外壳、中外壳、下外壳从上到下依次固连，铁盖设置在外壳顶部，动铁芯穿过铁盖中心，通过螺纹进行上下相对运动，动铁芯位于定铁芯下方，动铁芯底部通过连接件与连杆连接，电磁线圈套在定铁芯与动铁芯外壁，且位于外壳内，直线轴承设置在下外壳内，且套在连杆上，连杆贯穿直线轴承、上弹簧卡套固定在外壳底部，下弹簧卡套固定在连杆上方，其中上弹簧套、连杆、下弹簧套之间保持轴心相同，且上弹簧套和下弹簧套之间设有弹簧，第二电磁式拉弧焊枪和第一电磁式拉弧焊枪结构相同，第一电磁式拉弧焊枪和第二电磁式拉弧焊枪设置在焊枪夹具顶部。
[0006]所述焊枪夹具包括托盘、上三爪卡盘、下三爪卡盘和转盘，第一电磁式拉弧焊枪和第二电磁式拉弧焊枪对称设置在托盘顶部，托盘底部设有上三爪卡盘，下三爪卡盘通过转盘与焊枪框架底部固连;送气装置设置在上三爪卡盘和下三爪卡盘之间，上棒材依次穿过焊枪框架顶部、托盘和上三爪卡盘中心，且与上三爪卡盘固定，下棒材依次穿过下三爪卡盘、转盘和焊枪框架底部，且与下三爪卡盘固定。
[0007]所述送气装置包括两个保护气罩、两条导轨、两个滑块和两个固定滑块，两个保护气罩合拢时构成环形圆柱，两条平行设置的导轨两端通过固定滑块固定在焊枪框架上，保护气罩通过滑块在导轨上滑动；导轨位于上三爪卡盘和下三爪卡盘之间；陶瓷环和陶瓷环夹具位于环形圆柱的空腔中。
[0008]上三爪卡盘接入直流焊接电源的正极，下三爪卡盘接入直流焊接电源的负极，其中上三爪卡盘与下三爪卡盘通过绝缘措施保证与电磁式拉弧焊枪、电磁式拉弧焊枪、焊枪夹具、焊枪框架保持电绝缘。
[0009]所述上棒材接头切削成尖角，下棒材的接头切削成平角。
[0010]所述尖角为130。?160。。
[0011]本发明与现有技术相比，其显著优点在于:(I)通过调节陶瓷环与陶瓷环夹具即可对不同直径的棒材进行焊接，棒材焊接外直径为3mm-30mm。
[0012](2)由于在焊接棒材时通入保护气，且应用陶瓷环保护，焊接接头成型美观焊接缺陷较少，在焊接相同直径的棒材时，多余的熔滴会从陶瓷环出滴落，飞溅少，工况环境优良，同时保证接头成型均匀，几乎不需要再加工。
【附图说明】
[0013]图1为本发明一种棒材焊接装置的整体结构示意图。
[0014]图2为本发明一种棒材焊接装置的电磁式拉弧焊枪示意图。
[0015]图3为本发明一种棒材焊接装置的整体零件结构示意图。
[0016]图4为本发明一种棒材焊接装置对棒材进行焊接时步骤I的棒材示意图。
[0017]图5为本发明一种棒材焊接装置对棒材进行焊接时步骤2的棒材示意图。
[0018]图6为本发明一种棒材焊接装置对棒材进行焊接时步骤3的棒材示意图。
[0019]图7为本发明一种棒材焊接装置对棒材进行焊接时步骤4的棒材示意图。
【具体实施方式】
[0020]
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0021]本装置利用两个电磁式拉弧焊枪，连接三爪卡盘，通过三爪卡盘夹取带焊接棒材，同时利用另一个三爪卡盘夹取另外一个带焊接棒材，利用拉弧的方式进行焊接，同时利用陶瓷环和保护气对焊缝进行保护，完成焊接过程。
[0022]结合图1至图3，一种棒材焊接装置，包括第一电磁式拉弧焊枪1、第二电磁式拉弧焊枪2、焊枪夹具3、焊枪框架4、送气装置6、陶瓷环51和陶瓷环夹具52，其中第一电磁式拉弧焊枪I与第二电磁式拉弧焊枪2呈对称分布，分别穿过焊枪框架4顶部与焊枪夹具3连接，陶瓷环51设置在上棒材7和下棒材8的交界处，陶瓷环51通过陶瓷环夹具52固定在上棒材7上，送气装置6设置在焊枪框架4内，且陶瓷环51和陶瓷环夹具52设置在送气装置6空腔中。
[0023]所述第一电磁式拉弧焊枪I包括定铁芯10、铁盖11、动铁芯12、连杆13、电磁线圈
14、上外壳15、中外壳16、下外壳17、直线轴承18、下弹簧套20、上弹簧套19和弹簧，上外壳
15、中外壳16、下外壳17从上到下依次通过螺栓固连，铁盖11设置在外壳15顶部，动铁芯10穿过铁盖11中心，通过螺纹进行上下相对运动，动铁芯12位于定铁芯10下方，动铁芯12底部通过连接件与连杆13连接，连接件与动铁芯12和连杆13均通过螺栓接，电磁线圈14套在定铁芯10与动铁芯12外壁，且位于外壳15内，直线轴承18通过垫片设置在下外壳17内，且套在连杆13上，连杆13贯穿直线轴承18、上弹簧卡套19通过螺栓固定在外壳15底部，下弹簧卡套20通过螺栓固定在连杆13上方，其中上弹簧套19、连杆13、下弹簧套20之间保持轴心相同，且上弹簧套19和下弹簧套20之间设有弹簧，第二电磁式拉弧焊枪2和第一电磁式拉弧焊枪I结构相同，第一电磁式拉弧焊枪I和第二电磁式拉弧焊枪2设置在焊枪夹具3顶部。
[0024]所述焊枪夹具3包括托盘31、上三爪卡盘32、下三爪卡盘33和转盘34，第一电磁式拉弧焊枪I和第二电磁式拉弧焊枪2对称设置在托盘31顶部，托盘31底部设有上三爪卡盘32，通过螺栓固定，下三爪卡盘33通过转盘34与焊枪框架4底部固连;送气装置6设置在上三爪卡盘32和下三爪卡盘33之间，上棒材7依次穿过焊枪框架4顶部、托盘31和上三爪卡盘32中心，且与上三爪卡盘32固定，下棒材8依次穿过下三爪卡盘33、转盘34和焊枪框架4底部，且与下三爪卡盘33固定。
[0025]所述送气装置6包括两个保护气罩61、两条导轨63、两个滑块67和两个固定滑块65，两个保护气罩61合拢时构成环形圆柱，两条平行设置的导轨63两端通过螺栓固定在固定滑块65上，并通过固定滑块65固定在焊枪框架4上，保护气罩61通过螺栓固定在滑块67上，保护气罩61通过滑块67在导轨63上滑动；导轨63位于上三爪卡盘32和下三爪卡盘33之间；陶瓷环51和陶瓷环夹具52位于环形圆柱的空腔中。
[0026]上三爪卡盘32接入直流焊接电源的正极，下三爪卡盘33接入直流焊接电源的负极，其中上三爪卡盘32与下三爪卡盘33通过绝缘措施保证与电磁式拉弧焊枪1、电磁式拉弧焊枪2、焊枪夹具3、焊枪框架4保持电绝缘。
[0027]所述上棒材7接头切削成尖角，下棒材8的接头切削成平角，且上棒材7的直径不小于下棒材8的直径。
[0028]所述尖角为130。?160。。
[0029]结合图4至图7，采用本发明所述的棒材焊接装置对棒材进行焊接，步骤如下:
步骤1、将待焊接的上棒材7插入上三爪卡盘31内，通过卡盘固定，之后将陶瓷环52通过陶瓷环夹具51固定在棒材7上，之后将另一个待焊接的下棒材8插入下三爪卡盘33内，保持棒材端面之间留有Imm左右的距离，之后固定在下三爪卡盘33上，然后通过转盘34提升下棒材8到预定高度，此高度通过焊枪连杆压缩量确定。
[0030]步骤2、调整两个保护气罩61向内滑动至端面接触，然后锁死，此时向气罩内部通入保护气，保持一段时间。
[0031]步骤3、通入电流，椎角尖端瞬间气化，间隔0.05秒到0.06秒以后，给电磁式拉弧焊枪I通电和给上棒材7通电，提升带有椎角棒材到保持0.8s到1.2s，然后给电磁式拉弧焊枪I通电和给上棒材7断电，完成了主要的焊接过程。
[0032]步骤4、焊接结束后，维持一段时间保护气，之后将保护气罩61移动到两侧，卸下陶瓷环夹具51，清理陶瓷环52，松开两个三爪卡盘32，将焊接好的棒材从卡盘出抽出即可完成焊接。
[0033]本发明的优点在于通过调节陶瓷环与陶瓷环夹具即可对不同直径的棒材进行焊接，棒材焊接外直径为3mm-30mm。由于在焊接棒材时通入保护气，且应用陶瓷环保护，焊接接头成型美观焊接缺陷较少，在焊接相同直径的棒材时，多余的熔滴会从陶瓷环出滴落，飞溅少，工况环境优良，同时保证接头成型均匀，几乎不需要再加工。
【主权项】
1.一种棒材焊接装置，其特征在于:包括第一电磁式拉弧焊枪(1)、第二电磁式拉弧焊枪(2)、焊枪夹具(3)、焊枪框架(4)、送气装置(6)、陶瓷环(51)和陶瓷环夹具(52)，其中第一电磁式拉弧焊枪(I)与第二电磁式拉弧焊枪(2)呈对称分布，分别穿过焊枪框架(4)顶部与焊枪夹具(3)连接，陶瓷环(51)设置在上棒材(7)和下棒材(8)的交界处，陶瓷环(51)通过陶瓷环夹具(52)固定在上棒材(7)上，送气装置(6)设置在焊枪框架(4)内，且陶瓷环(51)和陶瓷环夹具(52)设置在送气装置(6)空腔中。2.根据权利要求1所述的棒材焊接装置，其特征在于:所述第一电磁式拉弧焊枪(I)包括定铁芯(10)、铁盖(11)、动铁芯(12)、连杆(13)、电磁线圈(14)、上外壳(15)、中外壳(16)、下外壳(17)、直线轴承(18)、下弹簧套(20)、上弹簧套(19)和弹簧，上外壳(15)、中外壳(16)、下外壳(17)从上到下依次固连，铁盖(11)设置在外壳(15)顶部，动铁芯(10)穿过铁盖(11)中心，通过螺纹进行上下相对运动，动铁芯(12)位于定铁芯(10)下方，动铁芯(12)底部通过连接件与连杆(13)连接，电磁线圈(14)套在定铁芯(10)与动铁芯(12)外壁，且位于外壳(15)内，直线轴承(18)设置在下外壳(17)内，且套在连杆(13)上，连杆(13)贯穿直线轴承(18)、上弹簧卡套(19)固定在外壳(15)底部，下弹簧卡套(20)固定在连杆(13)上方，其中上弹簧套(19)、连杆(13)、下弹簧套(20)之间保持轴心相同，且上弹簧套(19)和下弹簧套(20)之间设有弹簧，第二电磁式拉弧焊枪(2 )和第一电磁式拉弧焊枪(I)结构相同，第一电磁式拉弧焊枪(I)和第二电磁式拉弧焊枪(2)设置在焊枪夹具(3)顶部。3.根据权利要求2所述的棒材焊接装置，其特征在于:所述焊枪夹具(3)包括托盘(31)、上三爪卡盘(32)、下三爪卡盘(33)和转盘(34)，第一电磁式拉弧焊枪(I)和第二电磁式拉弧焊枪(2)对称设置在托盘(31)顶部，托盘(31)底部设有上三爪卡盘(32)，下三爪卡盘(33)通过转盘(34)与焊枪框架(4)底部固连;送气装置(6)设置在上三爪卡盘(32)和下三爪卡盘(33)之间，上棒材(7)依次穿过焊枪框架(4)顶部、托盘(31)和上三爪卡盘(32)中心，且与上三爪卡盘(32)固定，下棒材(8)依次穿过下三爪卡盘(33)、转盘(34)和焊枪框架(4)底部，且与下三爪卡盘(33)固定。4.根据权利要求3所述的棒材焊接装置，其特征在于:所述送气装置(6)包括两个保护气罩(61)、两条导轨(63)、两个滑块(67)和两个固定滑块(65)，两个保护气罩(61)合拢时构成环形圆柱，两条平行设置的导轨(63)两端通过固定滑块(65)固定在焊枪框架(4)上，保护气罩(61)通过滑块(67)在导轨(63)上滑动；导轨(63)位于上三爪卡盘(32)和下三爪卡盘(33)之间；陶瓷环(51)和陶瓷环夹具(52)位于环形圆柱的空腔中。5.根据权利要求4所述的棒材焊接装置，其特征在于:上三爪卡盘(32)接入直流焊接电源的正极，下三爪卡盘(33)接入直流焊接电源的负极，其中上三爪卡盘(32)与下三爪卡盘(33)通过绝缘措施保证与电磁式拉弧焊枪(1)、电磁式拉弧焊枪(2)、焊枪夹具(3)、焊枪框架(4)保持电绝缘。6.根据权利要求1所述的棒材焊接装置，其特征在于:所述上棒材(7)接头切削成尖角，下棒材(8)的接头切削成平角。7.根据权利要求6所述的棒材焊接装置，其特征在于:所述尖角为130°?160°。
【文档编号】B23K9/32GK106041269SQ201610498714
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】王希凯, 王克鸿, 彭勇, 杨增海, 尹凡, 向阳, 宋晨翔, 张天齐, 罗添元
【申请人】南京理工大学