專利名稱：鉆頭釬焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆頭釬焊機(jī)，尤其是一種金剛石復(fù)合片釬焊機(jī)。
背景技術(shù)：
PDC鉆頭，即聚品金剛石復(fù)合片鉆頭，是二十世紀(jì)八十年代鉆井技術(shù)重大創(chuàng)新之一，現(xiàn)已廣泛用于石油鉆探開發(fā)中。因?yàn)镻DC鉆頭是用聚晶人造金剛石復(fù)合片作為切削元件，通過焊接把復(fù)合片切削齒與鉆頭基體結(jié)合在一起的，因此PDC鉆頭的焊接質(zhì)量是制約鉆頭的一個(gè)重要因素。通常采用手工焊接時(shí)，焊接溫度常無法檢測(cè)與控制，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，致使復(fù)合片在焊接過程中出現(xiàn)一些焊接缺陷，從而在使用過程中出現(xiàn)復(fù)合片齒柱斷裂、脫落、復(fù)合片表層脫層等現(xiàn)象，加快了復(fù)合片非正常損壞，一旦有一個(gè)復(fù)合片非正常損失，其余的復(fù)合片就要承受額外的作用力，使得其余復(fù)合片相繼損壞，導(dǎo)致PDC鉆頭使用壽命大大降低。由于PDC鉆頭形狀極不規(guī)則，復(fù)合片在鉆頭基體焊接的位置沒有簡(jiǎn)單的幾何規(guī)律可循，而且數(shù)量較多，在水平夾角0-90°內(nèi)分布，不同刀翼的厚度不相同，同一刀翼在不同位置的厚度也不一樣，并且刀翼之間的空間間隙較小，因此研制一種用于鉆頭焊接的釬焊機(jī)難度較大，同時(shí)也較為迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種鉆頭釬焊機(jī)，以確保鉆頭的焊接質(zhì)量，進(jìn)一步提高鉆頭的使用壽命。鉆頭釬焊機(jī)由兩大部分組成一部分是鉆頭焊接溫控系統(tǒng)；另一部分是鉆頭焊接自動(dòng)變位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由以下幾部分組成高精度微型變位機(jī)、高精度微型操作機(jī)、溫控傳感定位裝置、焊炬擺動(dòng)裝置等。其裝配關(guān)系為高精度微型操作機(jī)通過導(dǎo)軌安裝在高精度微型變位機(jī)工作面板上，首先聯(lián)接板通過螺栓、柱銷固定在高精度微型操作機(jī)機(jī)頭的端面上，溫控傳感定位裝置通過筋板、固定板焊接在聯(lián)接板上，焊炬擺動(dòng)裝置通過肋板焊接在聯(lián)接板上，溫度檢測(cè)裝置聯(lián)接在溫控傳感定位裝置上。溫控傳感定位裝置由固定板、筋板、電機(jī)、導(dǎo)柱、螺桿、底板及螺栓等聯(lián)接件組成，電機(jī)通過固定板和筋板固定在聯(lián)接板上，在固定板上安裝有導(dǎo)柱，電機(jī)輸出軸上安裝有螺桿，在螺桿上安裝有底板，在底板上打有孔，導(dǎo)柱穿于孔中，導(dǎo)柱另一端與電機(jī)相聯(lián)。在溫控傳感定位裝置中，有兩個(gè)相互垂直的電機(jī)，另一個(gè)電機(jī)安裝在第一個(gè)電機(jī)的底板上，兩個(gè)電機(jī)軸線相互垂直但不在一個(gè)平面上，該電機(jī)也分別與螺桿、底板、導(dǎo)柱相聯(lián)。焊炬擺動(dòng)裝置由電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、肋板、擺動(dòng)臂、焊炬轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊炬，其中擺動(dòng)臂由銷釘、螺栓、支點(diǎn)軸、聯(lián)接桿、滑塊組成。在焊炬擺動(dòng)裝置中，電機(jī)固定在聯(lián)接板上，電機(jī)輸出軸聯(lián)接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)聯(lián)接桿，在聯(lián)接桿上端加工有槽，滑塊置于槽中并焊接在肋板上，在肋板上部打有孔，聯(lián)接桿中部也加工有孔，支點(diǎn)軸穿過肋板上部的孔和聯(lián)接桿中部的孔，并通過銷釘固定在肋板上，在聯(lián)接桿下端安裝有焊槍轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)PDC鉆頭的自動(dòng)焊接，該釬焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、成本低，能夠滿足鉆頭焊接的需要，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)PDC鉆頭自動(dòng)焊接的空白。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的M-M剖面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的N-N剖面示意圖。圖中1聯(lián)接板、2電機(jī)、3肋板、4支點(diǎn)軸、5肋板、6聯(lián)接桿、7焊槍轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、8轉(zhuǎn)動(dòng)軸、9電機(jī)、10螺桿、11導(dǎo)柱、12底板、13電機(jī)、14導(dǎo)柱、15底板、16螺桿、17溫度檢測(cè)裝置、18傳感器觸頭、20螺栓、21筋板、22固定板、23柱梢。
具體實(shí)施方式
參見附圖1、附圖2、附圖3，本實(shí)用新型包括鉆頭焊接溫控系統(tǒng)和鉆頭焊接自動(dòng)變位系統(tǒng)，鉆頭焊接自動(dòng)變位系統(tǒng)包括高精度微型變位機(jī)、高精度微型操作機(jī)、溫控傳感定位裝置、焊炬擺動(dòng)裝置等，高精度微型操作機(jī)通過導(dǎo)軌安裝在高精度微型變位機(jī)工作面板上，聯(lián)接板(1)通過螺栓(20)、柱銷(23)固定在高精度微型操作機(jī)機(jī)頭的端面上，溫控傳感定位裝置通過筋板(21)、固定板(22)焊接在聯(lián)接板上；焊炬擺動(dòng)裝置通過肋板(3)、肋板(5)焊接在聯(lián)接板上，溫度檢測(cè)裝置(17)通過螺紋聯(lián)接在溫控傳感定位裝置上。在溫控傳感定位裝置中，焊炬擺動(dòng)裝置包括電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、肋板、擺動(dòng)臂、焊炬轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊炬，其中擺動(dòng)臂由銷釘(23)、螺栓(20)、支點(diǎn)軸(4)、聯(lián)接桿(6)、滑塊等組成，電機(jī)(2)固定在聯(lián)接板(1)上，電機(jī)(2)輸出軸連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)驅(qū)動(dòng)聯(lián)接桿(6)，在聯(lián)接桿上端加工有槽，滑塊置于槽中并焊接在肋板(3)上，在肋板(5)上部打有孔，聯(lián)接桿(6)中部也加工有孔，支點(diǎn)軸(4)穿過肋板(5)頂端的孔和聯(lián)接桿(6)中部的孔，并通過銷釘固定在肋板(3)上，在聯(lián)接桿(6)下端安裝有焊槍轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)。高精度溫控傳感定位裝置，包括固定板、筋板、電機(jī)、導(dǎo)柱、螺桿、底板和螺栓等，電機(jī)(9)通過固定板(22)和筋板(21)固定在聯(lián)接板(1)上，在固定板(22)上安裝有導(dǎo)柱(11)，電機(jī)(9)的輸出軸上安裝有螺桿(10)，螺桿(10)安裝有底板(12)，底板(12)上打有孔，導(dǎo)柱(11)穿于該孔中，電機(jī)(13)通過底板(15)和導(dǎo)柱(14)安裝在底板(12)上，電機(jī)(9)和電機(jī)(13)軸線垂直放置但不在一個(gè)平面上，底板(15)與底板(12)聯(lián)接在一起，在底板(15)中部開有孔，螺桿(16)穿于該孔中，螺桿(16)又與電機(jī)(13)輸出軸相聯(lián)，底板(15)兩端加工有孔，導(dǎo)柱(14)穿于該孔中，導(dǎo)柱(14)另一端與電機(jī)(13)相聯(lián)接。其工作原理是1、首先把待焊鉆頭安放在高精度微型變位機(jī)底盤的卡盤上，并卡緊，2、變位機(jī)根據(jù)設(shè)定的程序通過回轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，使復(fù)合片切削齒(預(yù)先裝配在鉆頭胎體的凹槽中)處于水平焊接位置，并自動(dòng)鎖緊，完成切削齒焊接位置定位；3、高精度微型操作機(jī)通過回轉(zhuǎn)、橫梁移動(dòng)等動(dòng)作，使溫控傳感定位裝置及焊炬擺動(dòng)裝置達(dá)到切削齒焊縫周圍預(yù)定位置，其中焊炬處在切削齒端面前下方，傳感器觸頭處于切削齒切削端面前上方，如果有偏移，通過高精度微型操作機(jī)的微調(diào)動(dòng)作，使之達(dá)到上述位置；4、電機(jī)(9)帶動(dòng)螺桿(10)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)柱(11)導(dǎo)向，推動(dòng)整個(gè)溫度檢測(cè)裝置向下移動(dòng)，當(dāng)傳感器觸頭到達(dá)切削齒端面正前方時(shí)，電機(jī)(9)停止動(dòng)作；接著電機(jī)(13)帶動(dòng)螺桿(16)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)柱(14)導(dǎo)向，推動(dòng)整個(gè)溫度檢測(cè)裝置水平向切削齒端面移動(dòng)，當(dāng)傳感器觸頭與切削齒端面接觸后，繼續(xù)向前移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)了一定的距離，使傳感器檢測(cè)值達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，電機(jī)(13)停止動(dòng)作并執(zhí)行，整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行溫度控制動(dòng)作；5、電機(jī)(2)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過支點(diǎn)軸帶動(dòng)焊炬擺動(dòng)；6、當(dāng)焊料熔化后，傳感器檢測(cè)的數(shù)值達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，電機(jī)(13)帶動(dòng)螺桿(16)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)柱(14)導(dǎo)向，推動(dòng)整個(gè)傳感器水平向遠(yuǎn)離切削齒端面移動(dòng)，當(dāng)傳感器檢測(cè)的數(shù)值達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，電機(jī)(13)停止動(dòng)作，接著電機(jī)(9)帶動(dòng)螺桿(10)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)柱(11)導(dǎo)向，推動(dòng)整個(gè)傳感器向上移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)距離達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，電機(jī)(9)停止動(dòng)作；7、當(dāng)焊接時(shí)間到，一個(gè)切削齒焊接完畢，高精度微型操作機(jī)帶動(dòng)溫控傳感定位裝置及焊炬擺動(dòng)裝置向上移動(dòng)，達(dá)到設(shè)定的高度時(shí)，操作機(jī)停止動(dòng)作；8、焊接下一個(gè)切削齒，重復(fù)2-7步驟，直到一個(gè)鉆頭上所用切削齒焊接完畢，高精度微型變位機(jī)、高精度微型操作機(jī)、溫控傳感定位裝置、焊炬擺動(dòng)裝置等自動(dòng)復(fù)位。
權(quán)利要求1.鉆頭釬焊機(jī)，它包括高精度微型變位機(jī)、高精度微型操作機(jī)、溫控傳感定位裝置、焊炬擺動(dòng)裝置，其特征是高精度微型操作機(jī)通過導(dǎo)軌安裝在高精度微型變位機(jī)工作面板上，聯(lián)接板(1)通過螺栓(20)、柱銷(23)固定在高精度微型操作機(jī)機(jī)頭的端面上，焊炬擺動(dòng)裝置通過肋板(3)和肋板(5)固定在聯(lián)接板(1)上，高精度溫控傳感定位裝置通過筋板(21)、固定板(22)固定在聯(lián)接板(1)上，溫度檢測(cè)裝置(17)聯(lián)接在溫控傳感定位裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭釬焊機(jī)，其特征是所述的高精度溫控傳感定位裝置，包括固定板、筋板、電機(jī)、導(dǎo)柱、螺桿、底板和螺栓等，電機(jī)(9)通過固定板(22)和筋板(21)固定在聯(lián)接板(1)上，在固定板(22)上安裝有導(dǎo)柱(11)，電機(jī)(9)的輸出軸上安裝有螺桿(10)，螺桿(10)安裝有底板(12)，底板(12)上打有孔，導(dǎo)柱(11)穿于該孔中，電機(jī)(13)通過底板(15)和導(dǎo)柱(14)安裝在底板(12)上，電機(jī)(9)和電機(jī)(13)軸線垂直放置但不在一個(gè)平面上，底板(15)與底板(12)聯(lián)接在一起，在底板(15)中部開有孔，螺桿(16)穿于該孔中，螺桿(16)又與電機(jī)(13)輸出軸相聯(lián)，底板(15)兩端加工有孔，導(dǎo)柱(14)穿于該孔中，導(dǎo)柱(14)另一端與電機(jī)(13)相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭釬焊機(jī)，其特征是所述的焊炬擺動(dòng)裝置包括電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、肋板、擺動(dòng)臂、焊炬轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊炬，其中擺動(dòng)臂由銷釘(23)、螺栓(20)、支點(diǎn)軸(4)、聯(lián)接桿(6)、滑塊等組成，電機(jī)(2)固定在聯(lián)接板(1)上，電機(jī)(2)輸出軸連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)驅(qū)動(dòng)聯(lián)接桿(6)，在聯(lián)接桿上端加工有槽，滑塊置于槽中并焊接在肋板(3)上，在肋板(5)上部打有孔，聯(lián)接桿(6)中部也加工有孔，支點(diǎn)軸(4)穿過肋板(5)頂端的孔和聯(lián)接桿(6)中部的孔，并通過銷釘固定在肋板(3)上，在聯(lián)接桿(6)下端安裝有焊槍轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉆頭釬焊機(jī)，它包括高精度微型操作機(jī)、溫控傳感定位裝置、焊炬擺動(dòng)裝置等。高精度微型操作機(jī)通過導(dǎo)軌安裝在高精度微型變位機(jī)工作面板上，聯(lián)接板通過螺栓固定在高精度微型操作機(jī)機(jī)頭的端面上，高精度溫控傳感定位裝置通過筋板、固定板固定在聯(lián)接板上，溫度檢測(cè)裝置聯(lián)接在溫控傳感定位裝置上。焊炬擺動(dòng)裝置由電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、肋板、擺動(dòng)臂、焊炬轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊炬等組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過支點(diǎn)軸帶動(dòng)焊炬擺動(dòng)；高精度溫控傳感定位裝置，包括固定板、筋板、電機(jī)、導(dǎo)柱、螺桿、底板等。它通過兩部電機(jī)帶動(dòng)螺桿移動(dòng)，使傳感器觸頭到達(dá)預(yù)定位置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)緊湊，操作方便，是PDC鉆頭加工的理想焊接機(jī)。
文檔編號(hào)B23K37/00GK2657838SQ200320111129
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者徐建飛, 徐建雄, 信維剛, 王玉平, 胡兆豐, 郭清生, 黃立, 夏兵 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局黃河鉆井總公司管具公司, 長(zhǎng)沙海普化工設(shè)備新技術(shù)開發(fā)公司