一种焊接设备的制作方法

本实用新型涉及焊接技术领域，更具体地，涉及一种焊接设备。

背景技术：

采用垂直梯度温度凝固法生长砷化镓、锗、磷化铟等晶体，需要为晶体生长提供稳定的高真空环境，通常将晶体密封于管状石英容器中，然后通过加热炉对晶体加热，梯度冷却后完成晶体生长。目前常用的石英容器包括石英管、石英帽和石英中圈(石英中圈和石英帽均设置于石英管内)，采用分子泵等真空设备抽去石英容器内的空气并达到晶体生长所需的真空环境后，要将石英管和石英帽以及石英管与石英中圈通过焊接的方式熔融连接，以保证在晶体生长的全周期中，石英容器内的真空环境满足晶体生长需求。

四寸及以上尺寸砷化镓石英管焊接工艺，需要由两个工人同时工作来完成。如果两个人配合不默契(焊接要求两把焊枪头焊接时要保持相对位置，即一上一下或者一左一右)，会降低石英管焊接质量，造成石英管与石英帽或石英管与石英中圈不能完全熔融到一起，焊接完成冷却以后焊道有细小裂缝，造成石英管内真空度不高，甚至已经成为非真空环境。而且，大尺寸石英管(四寸及以上)的焊接时间比较长，一般要30分钟左右，周围工作环境温度因为热辐射会变的很高，虽然焊手有防热辐射保护，但长期在这种环境中工作，对人身也会有损伤。同时，在高温环境中作业，焊手很难长时间集中注意力，也会出现焊接质量问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种焊接设备，对焊接件进行自动焊接，可提升焊接件的焊接质量和焊接效率，降低焊手作业强度，其实用性更好。

本实用新型实施例提供的焊接设备，包括：固定架；多个焊嘴，沿周向间隔设置在所述固定架上；和驱动部件，与所述固定架传动配合，用于驱动所述固定架转动，多个所述焊嘴与所述固定架联动转动。

可选地，所述焊接设备还包括：固定设置的弧形导轨，所述固定架可移动地安装在所述弧形导轨上，所述驱动部件驱动所述固定架沿所述弧形导轨往复运动。

可选地，所述固定架包括具有开口的第一架盘和第二架盘，所述第一架盘和所述第二架盘的开口相对、并通过连接杆可移动地安装在所述弧形导轨上。

可选地，所述第一架盘和所述第二架盘均为半圆多孔焊枪，焊嘴可拆分地安装在半圆多孔焊枪上或一体成型在半圆多孔焊枪上。

可选地，所述连接杆包括：支撑杆，其一端可移动地安装在所述弧形导轨上、另一端连接所述第一架盘；和调节杆，其一端可移动地连接在所述支撑杆上、另一端连接所述第二架盘；其中，响应于所述调节杆在所述支撑杆上的移动，所述第二架盘能够沿朝向或背向所述第一架盘的方向移动。

可选地，所述焊接设备还包括：摆臂，其一端连接在所述驱动部件的输出轴上、另一端可移动地安装在所述弧形导轨上，所述固定架连接在所述摆臂上、并通过所述摆臂可移动地安装在所述弧形导轨上。

可选地，所述焊接设备还包括：悬挂梁，所述弧形导轨安装在所述悬挂梁上；和支撑架，所述悬挂梁和所述驱动部件均安装在所述支撑架上。

可选地，所述悬挂梁包括悬臂和支撑臂，所述悬臂位于所述支撑臂的上方，所述悬臂的一端连接在所述支撑臂的一端，所述支撑臂的另一端连接在所述支撑架上，所述弧形导轨的一端连接在悬臂上、另一端连接在支撑臂上。

可选地，所述支撑架的下部设置有可自锁的万向轮。

可选地，所述悬挂梁和所述支撑架之间设置有位置调整机构，所述位置调整机构用于调整所述固定架相对于所述支撑架的位置。

可选地，所述弧形导轨为圆弧形导轨，所述驱动部件为电机，所述电机位于所述圆弧形导轨的圆心处。

可选地，所述焊接设备还包括：弧形的隔热挡板，设置于所述固定架的一旁，所述隔热挡板的凹曲面朝向所述固定架。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的焊接设备，多个焊嘴围成区域为焊接区域，焊接件放置在焊接区域内，驱动部件驱动固定架转动，多个焊嘴与固定架联动转动，以此来通过焊嘴喷射的火焰对焊接件上整周的焊接位置进行自动焊接，与焊手焊接相比，此种方式可提升焊接件的焊接质量和焊接效率，焊手仅需设置一人在一侧检查即可，有效降低了焊手作业强度，其实用性更好。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型一个实施例所述的焊接设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例所述的焊接设备的左视结构示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100固定架，101旋转架，110第一架盘，120第二架盘，200焊嘴，300焊接区域，400驱动部件，500圆弧形导轨，610支撑杆，620调节杆，621调整部，700摆臂，810悬挂梁，820支撑架，830位置调整机构，910供气管路，920隔热挡板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

本实用新型实施例提供的焊接设备，如图1和图2所示，包括：固定架；多个焊嘴200，沿周向间隔设置在所述固定架上，多个所述焊嘴200围成区域为焊接区域300；和驱动部件400，与所述固定架传动配合，用于驱动所述固定架转动，多个所述焊嘴200与所述固定架联动转动。

该焊接设备，焊接件放置在焊接区域300内，驱动部件400驱动固定架转动，多个焊嘴200与固定架联动转动，以此来通过焊嘴200喷射的火焰对焊接件上整周的焊接位置进行自动焊接，与焊手焊接相比，此种方式可提升焊接件的焊接质量和焊接效率，焊手仅需设置一人在一侧检查即可，有效降低了焊手作业强度，其实用性更好。

其中，多个所述焊嘴200的焊接端均朝向所述焊接区域300，以实现多个焊嘴200均对焊接件进行焊接，焊接件可以是石英管及其等同或相似产品等，均可实现本申请的目的，均可通过本焊接设备进行焊接。

在一示例性实施例中，如图1所示，驱动部件400可以是步进电机，步进电机上安装旋转架101，旋转架101与固定架100相连接(旋转架101包括底壁和环形侧壁，固定架100为固定环，环形侧壁与固定环相连接)，步进电机驱动旋转架101进行整周转动或进行往复摆动，旋转架101带动固定架100进行整周转动或进行往复摆动，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。

在另一示例性实施例中，如图2所示，所述焊接设备还包括：固定设置的弧形导轨，所述固定架可移动地安装在所述弧形导轨上，所述驱动部件400驱动所述固定架沿所述弧形导轨往复运动。弧形导轨的弧度可以设计为不大于π/3，多个焊嘴200为周向上均布设置的6～20个(均布设置确保焊接均匀性较好)，优选为12～18个。

进一步地，如图2所示，所述固定架包括具有开口的第一架盘110和第二架盘120，所述第一架盘110和所述第二架盘120的开口相对(可以是上下布置或左右布置等的方式)、并通过连接杆可移动地安装在所述弧形导轨上。其中，所述连接杆包括：支撑杆610，其一端可移动地安装在所述弧形导轨上、另一端连接所述第一架盘110；和调节杆620，其一端可移动地固定在支撑杆610上(通过调整部621实现调节杆620在支撑杆610上调整位置，调整部可以是锁紧螺钉或丝杆与螺母配合结构等)、另一端连接所述第二架盘120；其中，在所述支撑杆610上调节所述调节杆620的固定位置，可实现朝向或背向所述第一架盘110调整所述第二架盘120，以此来适用不同直径的焊接件，焊接设备适用范围更广。

再进一步地，如图2所示，所述焊接设备还包括：摆臂700，其一端连接在所述驱动部件400的输出轴上、另一端可移动地安装在所述弧形导轨上，所述固定架连接在所述摆臂700上、并通过所述摆臂700可移动地安装在所述弧形导轨上，驱动部件400驱动摆臂700摆动，摆臂700带动固定架往复摆动。

具体地，如图2所示，所述第一架盘110和所述第二架盘120均呈半圆弧状，所述弧形导轨为圆弧形导轨500，所述驱动部件400为电机，所述电机的旋转轴位于所述圆弧形导轨500的圆心处，以此来实现驱动固定架沿所述弧形导轨往复摆动。

当然，也可以采用其他弧线运动方式，如采用电机丝杠螺母结构实现或电机卷盘牵引绳结构实现等，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。

再进一步地，如图2所示，所述焊接设备还包括：悬挂梁810，所述弧形导轨安装在所述悬挂梁810上；和支撑架820，所述悬挂梁810和所述驱动部件400均安装在所述支撑架820上，以此来实现焊接设备即时移动的功能，可根据实际情况灵活调整焊接设备所需放置的位置。

具体地，如图2所示，所述悬挂梁810包括悬臂和支撑臂，所述悬臂位于所述支撑臂的上方，所述悬臂的一端连接在所述支撑臂的上端，所述支撑臂的下端连接在所述支撑架820上，所述弧形导轨的一端连接在悬臂上、另一端连接在支撑臂上，以此来提升弧形导轨固定性的强度，提升弧形导轨使用稳定性。

较好地，所述支撑架820的下部设置有可自锁的万向轮(图中未示出)，用于实现刹车自锁定位的功能，防止焊接设备自行移动而降低焊接件的焊接质量。

较好地，如图2所示，所述悬挂梁810和所述支撑架820之间设置有位置调整机构830，所述位置调整机构830可通过一维调整、二维调整调或三维调整的方式来调整所述固定架相对于所述支撑架820的位置，通过在焊接前以及焊接过程中进行调整固定架位置(使其与焊接件之间的焊接距离更合适)来提升焊接件的焊接性能，焊接件焊接位置的焊接均匀性可更好。

位置调整机构可以通过插接结构配合锁紧螺钉来实现，还可以通过丝杠螺母结构、电机和安装在固定架上的传感器的自动调整方式来实现，也可以采用其他等同方式或上述方式进行组合来实现，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。

较好地，如图2所示，所述焊接设备还包括：供气管路910(如包括氢气管和氧气管，可以穿装在支撑杆610和调节杆620内)，与多个所述焊嘴200的供气端相连通，用于提供焊接气体；和隔热挡板920，设置于所述固定架的一旁，用于阻隔热量向焊手所在的一侧辐射，降低热辐射对焊手的身体损伤。

其中，隔热挡板920为立设的弧形板，弧形板的凹曲面朝向固定架。

如图2所示，该种焊接设备具有如下效果：

1.多焊嘴均匀分布，焊接过程中焊接件焊接位置(如石英管焊接位置)受热均匀，还可减少管裂几率；

2.整圈同时进行焊接，焊嘴进行缓慢匀速运动，提升焊道均匀性；

3.安装隔热挡板，隔离热辐射，降低热辐射对焊手的身体损伤；

4.仅需要一人操作即可，开始焊接以后不需要近距离操作，只负责监控和微调(位置调整机构进行上下微调和/或前后微调和/或左右微调)焊嘴与焊接件的相对位置即可，有效提高了焊接效率，并使焊手脱离了高温操作环境；

5.焊接区域直径大小能够调整(通过调整第二架盘的方式实现)，适应不同直径石英管。

如图2所示，该种焊接设备焊接石英管的使用方式如下：

调整第二架盘的位置，确保焊接区域直径与石英管直径相匹配；将焊接设备推到准备进行石英管焊接的位置；调整悬挂梁位置来调整固定架位置，使待焊接石英管伸入焊接区域内；通入氢气和氧气、并调整好气体流量后，进行点火；在位置调整机构带动下使悬挂梁水平移动(前后移动和/或左右移动)，固定架联动运动，带动焊嘴一起水平移动，使石英管在比较宽的范围内预热；预热完成后，将焊嘴对准待焊接位置，火焰调整为焊接需要的高温火焰，开启电机，开始焊接；固定架沿圆弧形导轨进行小角度往复运动(如30°往返运动，焊嘴均布设置为18个)，焊嘴联动摆动保证焊缝均匀性；焊接过程中，操作员观察焊接状况，可以通过位置调整机构随时微调焊接火焰及焊嘴位置；焊接完成后，调整火焰温度，缓慢回火，关闭气体。焊接过程中，隔热挡板阻挡热辐射，周围工作环境温度不会有大幅升高。

综上所述，本实用新型实施例提供的焊接设备，焊接件放置在焊接区域内，驱动部件驱动固定架转动，多个焊嘴与固定架联动转动，以此来对焊接件上整周的焊接位置进行自动焊接，与焊手焊接相比，此种方式可提升焊接件的焊接质量和焊接效率，焊手仅需设置一人在一侧检查即可，有效降低了焊手作业强度，其实用性更好。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”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。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实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。