一種型材感應(yīng)焊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種型材感應(yīng)焊裝置，包括感應(yīng)焊接裝置、PLC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和感應(yīng)加熱電源，感應(yīng)焊接裝置包括第一組夾鉗體、第二組夾鉗體、中心軸、夾緊油缸、頂鍛油缸和鉗口，第一組夾鉗體和第二組夾鉗體之間還設(shè)有左、右安裝板，左、右安裝板上均裝有相應(yīng)的定位油缸；還包括開合式的感應(yīng)加熱線圈，左、右安裝板之一上固定有電極結(jié)構(gòu)，電極結(jié)構(gòu)包括第一、第二電極，第二組夾鉗體上裝有輔助油缸，兩個(gè)輔助油缸的活塞桿分別與相應(yīng)的左、右安裝板裝連；中心軸的下部裝連有定位件；位移傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器均與PLC控制系統(tǒng)電連接。本實(shí)用新型自動(dòng)化操作、效率高。
【專利說(shuō)明】一種型材感應(yīng)焊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及型材的焊接技術(shù)，特別是有關(guān)感應(yīng)焊接設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見的鋼軌、鋼筋、鋼管、槽型鋼等型材使用的電阻接觸焊、感應(yīng)焊、摩擦焊均屬于壓力焊范疇。壓力焊在焊接過(guò)程中無(wú)需填充焊接材料，且低耗環(huán)保。摩擦焊受主軸電機(jī)功率的限制，無(wú)法焊接大截面型材；而目前被廣泛應(yīng)用的接觸閃光焊，其過(guò)梁電流密度、接觸電阻、火孔深度均較難控制，且易生成灰斑等焊接缺陷，對(duì)焊接接頭的質(zhì)量與壽命將產(chǎn)生較大影響。另一方面，閃光焊監(jiān)控工藝參數(shù)較多，工藝調(diào)試周期長(zhǎng)，且受母材、機(jī)況、環(huán)境等因素影響，接頭質(zhì)量相對(duì)不易控制。
[0003]感應(yīng)焊是利用交變磁場(chǎng)-電場(chǎng)感應(yīng)中型材上的渦流效應(yīng)加熱型材，使型材熔化，從而實(shí)現(xiàn)焊接的一種方法。感應(yīng)加熱根據(jù)所用電流的頻率不同可分為:高頻感應(yīng)加熱(100kHz?1000kHz)，中頻感應(yīng)加熱(IkHz?IOkHz)和工頻感應(yīng)加熱(50Hz)。中頻(I?10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用于直徑大的軸類和大中鍛造型材加熱。感應(yīng)焊因其焊接監(jiān)控工藝參數(shù)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，接頭質(zhì)量相對(duì)較易控制。目前，市場(chǎng)上公開了一些用于可用于感應(yīng)焊的焊接裝置，但普遍存在感應(yīng)焊裝置的自動(dòng)化程度低，焊接效率不高的問(wèn)題。此外，焊接接頭的質(zhì)量也不太穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)化、效率高的型材感應(yīng)焊裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種型材感應(yīng)焊裝置，包括感應(yīng)焊接裝置、PLC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和感應(yīng)加熱電源，感應(yīng)焊接裝置包括第一組夾鉗體、第二組夾鉗體、中心軸、夾緊油缸、頂鍛油缸和鉗口，其中第一組夾鉗體和第二組夾鉗體共同鉸接在中心軸上構(gòu)成兩對(duì)鉗形夾緊裝置，每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間均裝有夾緊油缸以驅(qū)動(dòng)第一組夾鉗體、第二組夾鉗體分別繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一組夾鉗體和第二組夾鉗體均通過(guò)與頂鍛油缸連接而實(shí)現(xiàn)沿中心軸軸線方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述第一組夾鉗體和第二組夾鉗體的下部均設(shè)有鉗口，所述第一組夾鉗體和第二組夾鉗體之間還設(shè)有左、右安裝板，所述左、右安裝板分別通過(guò)第一通孔鉸接在中心軸上，且左、右安裝板分別通過(guò)第二通孔滑動(dòng)配合地套置在相應(yīng)的頂鍛油缸活塞桿上；所述左、右安裝板上均裝有相應(yīng)的定位油缸；所述感應(yīng)焊接裝置還包括開合式的感應(yīng)加熱線圈，所述開合式的感應(yīng)加熱線圈包括兩個(gè)子線圈，兩個(gè)子線圈分別與相應(yīng)的定位油缸裝連，兩個(gè)子線圈在合攏后具有與待焊型材截面相適應(yīng)的空腔；所述左、右安裝板之一上固定有電極結(jié)構(gòu)，電極結(jié)構(gòu)包括第一、第二電極，在兩個(gè)子線圈合攏時(shí)，所述第一、第二電極分別與兩個(gè)子線圈的上部接觸，且兩個(gè)子線圈的下部互相接觸，形成導(dǎo)電回路；所述第二組夾鉗體的每個(gè)夾鉗體上均裝有一個(gè)輔助油缸，兩個(gè)輔助油缸的活塞桿分別與相應(yīng)的左、右安裝板裝連；所述中心軸的下部裝連有定位件；還包括有油路分配塊，所述油路分配塊上裝有壓力傳感器，所述中心軸上設(shè)有位移傳感器，所述左安裝板或右安裝板上設(shè)有溫度傳感器，位移傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器均與PLC控制系統(tǒng)電連接。
[0006]所述電極結(jié)構(gòu)位于左、右安裝板之一上的第一通孔下方處。
[0007]所述定位油缸有四個(gè)，左、右安裝板的上、下部各裝有一個(gè)。
[0008]所述兩個(gè)輔助油缸的活塞桿通過(guò)導(dǎo)向滑桿與相應(yīng)的左、右安裝板裝連，導(dǎo)向滑桿與第二組夾鉗體滑動(dòng)配合。
[0009]所述左、右安裝板上分別滑動(dòng)配合有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與相應(yīng)的定位油缸的活塞桿固定，兩個(gè)子線圈分別裝連在相應(yīng)的導(dǎo)向板上。
[0010]所述中心軸上的還套裝有兩個(gè)吊裝軸套，所述兩個(gè)吊裝軸套分別位于每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸的兩端還分別裝有一個(gè)卡箍；所述吊裝軸套和卡箍上均裝連有定位件。
[0011 ] 所述電極結(jié)構(gòu)的第一電極和第二電極分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，導(dǎo)電銅排通過(guò)耐高溫絕緣板交叉固定在第一電極與第二電極之間；感應(yīng)加熱線圈的兩個(gè)子線圈中的一個(gè)子線圈的上端部有第一、第五線圈觸點(diǎn)，下端部有第二、第六線圈觸點(diǎn)，另一個(gè)子線圈的上端部有第四、第八線圈觸點(diǎn)，下端部有第三、第七線圈觸點(diǎn)。
[0012]所述電極結(jié)構(gòu)的第一電極和第二電極分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，第一電極與第二電極之間裝有耐高溫絕緣板；感應(yīng)加熱線圈的兩個(gè)子線圈中的一個(gè)子線圈的上、下端部分別有第一、第二線圈觸點(diǎn)，另一個(gè)子線圈的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點(diǎn)。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型采用PLC控制，通過(guò)感應(yīng)焊接裝置中定位油缸、輔助油缸、左、右安裝板及感應(yīng)加熱線圈的巧妙設(shè)計(jì)和感應(yīng)焊接裝置中夾緊油缸、頂鍛油缸等部件的相互配合，實(shí)現(xiàn)了型材感應(yīng)焊接過(guò)程的夾緊、感應(yīng)焊接和頂鍛，自動(dòng)化程度高，減少了人為因素影響，降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度；利用溫度、壓力及位移傳感器采集回的溫度、壓力及位移數(shù)據(jù)，使PLC控制完成整個(gè)焊接過(guò)程，工藝參數(shù)簡(jiǎn)單，易于調(diào)試，且不受母材、機(jī)況、環(huán)境等因素影響，焊接接頭質(zhì)量穩(wěn)定，可提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性；感應(yīng)對(duì)接焊區(qū)別于熔化焊，無(wú)需添加填充材料及保護(hù)氣體，大大降低焊接成本。本實(shí)用新型廣泛適用于各種型材(例如工字鋼、鋼軌、鋼管等)的焊接。而且本實(shí)用新型還可在焊接后對(duì)需要熱處理的型材焊接接頭進(jìn)行熱處理，相當(dāng)于在同一臺(tái)設(shè)備中可以實(shí)現(xiàn)焊接和熱處理兩項(xiàng)功能，能夠大大提高焊接及熱處理效率，減少設(shè)備投資。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的型材感應(yīng)焊裝置的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，即圖2的左視圖；
[0019]圖4是圖2的沿A-A線的剖視圖(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后)；
[0020]圖5是本實(shí)用新型中的左、右安裝板、感應(yīng)加熱線圈、定位油缸的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是圖5的俯視圖；[0022]圖7、8是本實(shí)用新型中的感應(yīng)加熱線圈的開合移動(dòng)結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0023]圖9是雙匝回路時(shí)兩個(gè)子線圈在分開時(shí)型材頭部方向的俯視圖；
[0024]圖10是雙匝回路時(shí)兩個(gè)子線圈在分開時(shí)型材底部方向的仰視圖；
[0025]圖11是單匝回路時(shí)兩個(gè)子線圈在分開時(shí)型社頭部方向的俯視圖；
[0026]圖12是單匝回路時(shí)兩個(gè)子線圈在分開時(shí)型社底部方向的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所示，本實(shí)用新型的一種型材感應(yīng)焊裝置，包
括感應(yīng)焊接裝置1、PLC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和感應(yīng)加熱電源，感應(yīng)焊接裝置I包括第一組夾鉗體10、第二組夾鉗體6、中心軸12、夾緊油缸3、頂鍛油缸7和鉗口 11，其中第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6共同鉸接在中心軸12上構(gòu)成兩對(duì)鉗形夾緊裝置，每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間均裝有夾緊油缸3以驅(qū)動(dòng)第一組夾鉗體10、第二組夾鉗體6分別繞中心軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6均通過(guò)與頂鍛油缸7連接而實(shí)現(xiàn)沿中心軸12軸線方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6的下部均設(shè)有鉗口 11，所述第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6之間還設(shè)有左、右安裝板13、14，所述左、右安裝板13、14分別通過(guò)第一通孔13-1、14-1鉸接在中心軸12上，且左、右安裝板13、14分別通過(guò)第二通孔13-2、14-2滑動(dòng)配合地套置在相應(yīng)的頂鍛油缸活塞桿7-1上；所述左、右安裝板13、14上均裝有相應(yīng)的定位油缸15 ;所述感應(yīng)焊接裝置I還包括開合式的感應(yīng)加熱線圈8,所述開合式的感應(yīng)加熱線圈8包括兩個(gè)子線圈8-a、8_b,兩個(gè)子線圈8_a、8_b分別與相應(yīng)的定位油缸15裝連，兩個(gè)子線圈8-a、8-b在合攏后具有與待焊型材20截面相適應(yīng)的空腔；所述左、右安裝板13、14之一上固定有電極結(jié)構(gòu)19，電極結(jié)構(gòu)19包括第一、第二電極19-1、19-2，在兩個(gè)子線圈8-a、8-b合攏時(shí)，所述第一、第二電極19-1、19_2分別與兩個(gè)子線圈8-a、8_b的上部接觸,且兩個(gè)子線圈8-a、8_b的下部互相接觸,形成導(dǎo)電回路；所述第二組夾鉗體6的每個(gè)夾鉗體上均裝有一個(gè)輔助油缸9，兩個(gè)輔助油缸9的活塞桿分別與相應(yīng)的左、右安裝板13、14裝連；所述中心軸12的下部裝連有定位件21 ;還包括有油路分配塊5，所述油路分配塊5上裝有壓力傳感器25，所述中心軸12上設(shè)有位移傳感器12-1，所述左安裝板13或右安裝板14上設(shè)有溫度傳感器4，位移傳感器12-1、溫度傳感器4及壓力傳感器25均與PLC控制系統(tǒng)電連接。
[0028]由于左、右安裝板13、14鉸接在中心軸12上，且滑動(dòng)配合地套置在相應(yīng)的頂鍛油缸活塞桿7-1上，并裝有相應(yīng)的定位油缸15和輔助油缸9 ;感應(yīng)加熱線圈8的兩個(gè)子線圈8-a,8-b分別與相應(yīng)的定位油缸15裝連，因此，感應(yīng)加熱線圈8可以快速地、準(zhǔn)確地移動(dòng)到兩根型材的對(duì)接處，對(duì)型材進(jìn)行加熱，從而可以進(jìn)一步提高型材的焊接速度和效率。
[0029]感應(yīng)焊接裝置I可以采用高頻感應(yīng)焊接裝置，也可以采用中頻或工頻感應(yīng)焊接裝置，但配套的感應(yīng)加熱電源也要用相應(yīng)的高頻、中頻或工頻感應(yīng)加熱電源即可?？筛鶕?jù)型材的截面尺寸大小合理選擇高頻、中頻或工頻感應(yīng)加熱電源。
[0030]液壓系統(tǒng)可由液壓泵、液壓控制閥、液壓管路等組成。
[0031]冷卻系統(tǒng)如采用水作為冷卻介質(zhì)，可由水泵、閥、冷卻管路等組成。當(dāng)然，冷卻系統(tǒng)也可根據(jù)需要，采用除水以外的其它冷卻介質(zhì)。定位件21 一般是用于壓在待焊型材頂部的塊狀零件。[0032]優(yōu)選，所述中心軸12上的還套裝有兩個(gè)吊裝軸套23，所述兩個(gè)吊裝軸套23分別位于每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸12的兩端還分別裝有一個(gè)卡箍24 ;所述吊裝軸套23和卡箍24上均裝連有定位件21。這是因?yàn)樵谶M(jìn)行型材20焊接時(shí)，不僅需要固定兩根型材20，而且還要保證兩根型材20對(duì)齊，那就需要對(duì)兩根型材20進(jìn)行準(zhǔn)確定位并對(duì)中，因此4個(gè)定位件21的作用是在和鉗口 11的配合下確保兩根型材20更準(zhǔn)確、更精確和更快速地定位及對(duì)中。其中4個(gè)定位件21兩兩為一組，每組定位件21定位一根型材20，采用了兩點(diǎn)確定一條直線的原理，因而，在鉗口 11的夾持配合下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩根型材20進(jìn)行快速和精確的定位對(duì)中，同時(shí)由于4個(gè)定位件21可以保證型材20更快速精確的的對(duì)中定位，感應(yīng)焊接裝置I直接落置在型材20上，即可保證兩根型材20對(duì)齊，不需要再做其他的調(diào)整。
[0033]如圖5、6所示，所述電極結(jié)構(gòu)19位于左、右安裝板13、14之一上的第一通孔13_1、14-1下方處。
[0034]如圖5、6、7、8所示，所述定位油缸15有四個(gè)，左、右安裝板13、14的上、下部各裝有一個(gè)。這樣，兩個(gè)子線圈8-a、8-b移動(dòng)時(shí)更加平穩(wěn)，位置更精確。
[0035]如圖4、7、8所示，所述兩個(gè)輔助油缸9的活塞桿通過(guò)導(dǎo)向滑桿18與相應(yīng)的左、右安裝板13、14裝連，導(dǎo)向滑桿18與第二組夾鉗體6滑動(dòng)配合。這樣，左、右安裝板13、14移動(dòng)時(shí)更加平穩(wěn)，位置更精確。
[0036]如圖5、6、7、8所示，所述左、右安裝板13、14上分別滑動(dòng)配合有導(dǎo)向板17，導(dǎo)向板17與相應(yīng)的定位油缸15的活塞桿固定，兩個(gè)子線圈8-a、8-b分別裝連在相應(yīng)的導(dǎo)向板17上。這樣，確保了兩個(gè)子線圈8-a、8-b合攏時(shí)更精確，不易變形。
[0037]如圖9、10所示，感應(yīng)加熱線圈8采用雙匝回路時(shí)，電極結(jié)構(gòu)19為:所述第一電極19-1和第二電極19-2分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，導(dǎo)電銅排22通過(guò)耐高溫絕緣板27交叉固定在第一電極19-1與第二電極19-2之間；感應(yīng)加熱線圈8的結(jié)構(gòu)為:兩個(gè)子線圈8-a、8_b中的一個(gè)子線圈8-a的上端部有第一、第五線圈觸點(diǎn)8_1、8_5，下端部有第二、第六線圈觸點(diǎn)8-2、8-6，另一個(gè)子線圈8-b的上端部有第四、第八線圈觸點(diǎn)8-4、8-8，下端部有第三、第七線圈觸點(diǎn)8-3、8-7。當(dāng)然，昱蟲銅排22最好為Z字形，也可以為臺(tái)階形等其它形狀。
[0038]當(dāng)兩個(gè)子線圈8_a、8_b合攏時(shí),感應(yīng)加熱線圈8的上部第一、第四、第五、第八線圈觸點(diǎn)8-1、8-4、8-5、8-8分別與第一電極19_1、導(dǎo)電銅排22的第一觸點(diǎn)22_1、第二觸點(diǎn)22_2及第二電極19-2接觸；感應(yīng)加熱線圈8的下部第二、第六線圈觸點(diǎn)8-2、8-6分別與第三、第七線圈觸點(diǎn)8-3、8-7接觸，由此形成雙匝回路。
[0039]以第一電極19-1接感應(yīng)電流輸出為正方向?yàn)槔袘?yīng)電流流向?yàn)?感應(yīng)電流從電極19-1流入，經(jīng)第一線圈觸點(diǎn)8-1、第二線圈觸點(diǎn)8-2、第三線圈觸點(diǎn)8-3、第四電極觸點(diǎn)8-4、導(dǎo)電銅排22的第一觸點(diǎn)22-1和第二觸點(diǎn)22-2、第五線圈觸點(diǎn)8_5、第六線圈觸點(diǎn)8_6、第七線圈觸點(diǎn)8-7、第八線圈觸點(diǎn)8-8，最后電流從第二電極19-2流出，由此形成雙匝回路。
[0040]如圖11、12所示，單匝回路時(shí)，電極結(jié)構(gòu)19為:所述第一電極19-1和第二電極19-2分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，第一電極19-1與第二電極19-2之間裝有耐高溫絕緣板27;感應(yīng)加熱線圈8的結(jié)構(gòu)為:兩個(gè)子線圈8_a、8_b中的一個(gè)子線圈8_a的上、下端部分別有第一、第二線圈觸點(diǎn)8-1、8-2，在另一個(gè)子線圈8-b的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點(diǎn)8-4、8-3。[0041]當(dāng)兩個(gè)子線圈8-a、8_b合攏時(shí),感應(yīng)加熱線圈8的上部第一、第四線圈觸點(diǎn)8_1、8-4分別與第一、第二電極19-1、19-2接觸；感應(yīng)加熱線圈8的下部第二線圈觸點(diǎn)8_2與第三線圈觸點(diǎn)8-3接觸，由此形成單匝回路。
[0042]以第一電極19-1接感應(yīng)電流輸出為正方向?yàn)槔?，感?yīng)電流流向?yàn)?感應(yīng)電流從第一電極19-1流入，經(jīng)第一線圈觸點(diǎn)8-1、第二線圈觸點(diǎn)8-2、第三線圈觸點(diǎn)8-3、第四線圈觸點(diǎn)8_4、最后電流從第二電極19_2流出，由此形成單阻回路。
[0043]如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型的型材感應(yīng)焊裝置采用了全自動(dòng)控制的感應(yīng)焊接技術(shù)。感應(yīng)焊接裝置I作為整個(gè)設(shè)備的工作裝置，直接完成對(duì)型材接頭的夾持定位、感應(yīng)焊接、頂鍛等各項(xiàng)動(dòng)作。
[0044]PLC控制系統(tǒng)為整個(gè)設(shè)備的控制中心，除了控制感應(yīng)焊接裝置I完成上述各項(xiàng)動(dòng)作，確保感應(yīng)焊接裝置I完成型材的自動(dòng)焊接并實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程控制的反饋外，而且還控制液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、感應(yīng)加熱電源執(zhí)行后續(xù)的動(dòng)作。冷卻系統(tǒng)在焊接過(guò)程中采用外部水循環(huán)，使水通過(guò)感應(yīng)加熱線圈8空心銅芯部，避免感應(yīng)加熱線圈8產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。位移傳感器、壓力傳感器分別采集型材焊接過(guò)程中的各種位移和壓力數(shù)據(jù)并通過(guò)PLC控制系統(tǒng)計(jì)算后反饋輸出，從而實(shí)現(xiàn)感應(yīng)焊接裝置I的各項(xiàng)動(dòng)作。溫度傳感器4采集型材對(duì)接處的實(shí)時(shí)溫度，達(dá)到設(shè)定溫度后反饋給PLC控制系統(tǒng)，從而關(guān)閉或啟動(dòng)感應(yīng)加熱電源。
[0045]如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所示，本實(shí)用新型的型材感應(yīng)焊裝置的工作過(guò)程如下:
[0046]本實(shí)用新型使用時(shí)，先將感應(yīng)加熱電源接入動(dòng)力源也即柴油發(fā)電機(jī)組的交流輸出電源或容量足夠的電網(wǎng)電源，然后由夾緊油缸3將兩根待焊型材20夾緊并自動(dòng)對(duì)中，頂鍛油缸7施加初始頂鍛力將兩根待焊型材20的焊接端面貼緊，輔助油缸9將開合式的感應(yīng)加熱線圈8推至兩根待焊型材20的對(duì)接處，定位油缸15實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱線圈8的閉合夾緊，整個(gè)感應(yīng)加熱線圈8將兩根待焊型材20的焊接接頭完全包攏。PLC控制系統(tǒng)啟動(dòng)感應(yīng)加熱電源，對(duì)感應(yīng)加熱線圈8通電，從而對(duì)兩根待焊型材20的對(duì)接處進(jìn)行加熱，同時(shí)控制冷卻系統(tǒng)對(duì)感應(yīng)加熱線圈8進(jìn)行水冷卻，控制液壓系統(tǒng)保持夾緊油缸3與頂鍛油缸7的動(dòng)作。待感應(yīng)加熱線圈8將兩根待焊型材20的接頭溫度加熱到預(yù)定的焊接溫度，PLC控制系統(tǒng)關(guān)閉感應(yīng)加熱電源，控制定位油缸15使感應(yīng)加熱線圈8的兩個(gè)子線圈8-a、8-b快速?gòu)堥_，并命令頂鍛油缸7施加設(shè)定頂鍛力，兩型材20的端面結(jié)合在一起，輔助油缸9將感應(yīng)加熱線圈8退回初始位。在整個(gè)焊接過(guò)程中，兩根待焊型材20始終保持固定，兩個(gè)待焊端面焊接在一起，通過(guò)金屬原子間的擴(kuò)散達(dá)到焊接的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種型材感應(yīng)焊裝置，包括感應(yīng)焊接裝置(1)、PLC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和感應(yīng)加熱電源，其特征在于: a、感應(yīng)焊接裝置(I)包括第一組夾鉗體(10)、第二組夾鉗體(6)、中心軸(12)、夾緊油缸(3 )、頂鍛油缸(7 )和鉗口( 11)，其中第一組夾鉗體(10 )和第二組夾鉗體(6 )共同鉸接在中心軸(12)上構(gòu)成兩對(duì)鉗形夾緊裝置，每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間均裝有夾緊油缸(3)以驅(qū)動(dòng)第一組夾鉗體(10)、第二組夾鉗體(6)分別繞中心軸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)均通過(guò)與頂鍛油缸(7)連接而實(shí)現(xiàn)沿中心軸(12)軸線方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)的下部均設(shè)有鉗口(11)，其特征在于: b、所述第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)之間還設(shè)有左、右安裝板(13、14)，所述左、右安裝板(13、14)分別通過(guò)第一通孔(13-1、14-1)鉸接在中心軸(12)上，且左、右安裝板(13、14)分別通過(guò)第二通孔(13-2、14-2)滑動(dòng)配合地套置在相應(yīng)的頂鍛油缸活塞桿(7-1)上； C、所述左、右安裝板(13、14)上均裝有相應(yīng)的定位油缸(15)； d、所述感應(yīng)焊接裝置(I)還包括開合式的感應(yīng)加熱線圈(8)，所述開合式的感應(yīng)加熱線圈(8)包括兩個(gè)子線圈(8_a、8_b),兩個(gè)子線圈(8_a、8_b)分別與相應(yīng)的定位油缸(15)裝連，兩個(gè)子線圈(8-a、8-b)在合攏后具有與待焊型材(20)截面相適應(yīng)的空腔； e、所述左、右安裝板(13、14)之一上固定有電極結(jié)構(gòu)(19)，電極結(jié)構(gòu)(19)包括第一、第二電極(19-1、19-2)，在兩個(gè)子線圈(8-a、8-b)合攏時(shí)，所述第一、第二電極(19-1、19-2)分別與兩個(gè)子線圈(8-a、8_b)的上部接觸，且兩個(gè)子線圈(8-a、8_b)的下部互相接觸，形成導(dǎo)電回路； f、所述第二組夾鉗體(6)的每個(gè)夾鉗體上均裝有一個(gè)輔助油缸(9 )，兩個(gè)輔助油缸(9 )的活塞桿分別與相應(yīng)的左、右安裝板(13、14)裝連； g、所述中心軸(12)的下部裝連有定位件(21)； h、還包括有油路分配塊(5)，所述油路分配塊(5)上裝有壓力傳感器(25)，所述中心軸(12)上設(shè)有位移傳感器(12-1 )，所述左安裝板(13)或右安裝板(14)上設(shè)有溫度傳感器(4)，位移傳感器(12-1)、溫度傳感器(4)及壓力傳感器(25)均與PLC控制系統(tǒng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述電極結(jié)構(gòu)(19)位于左、右安裝板(13、14)之一上的第一通孔(13-1、14-1)下方處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述定位油缸(15)有四個(gè)，左、右安裝板(13、14)的上、下部各裝有一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述兩個(gè)輔助油缸(9)的活塞桿通過(guò)導(dǎo)向滑桿(18)與相應(yīng)的左、右安裝板(13、14)裝連，導(dǎo)向滑桿(18)與第二組夾鉗體(6)滑動(dòng)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述左、右安裝板(13、14)上分別滑動(dòng)配合有導(dǎo)向板(17)，導(dǎo)向板(17)與相應(yīng)的定位油缸(15)的活塞桿固定，兩個(gè)子線圈(8-a、8-b)分別裝連在相應(yīng)的導(dǎo)向板(17)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述中心軸(12)上的還套裝有兩個(gè)吊裝軸套(23)，所述兩個(gè)吊裝軸套(23)分別位于每對(duì)鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸(12)的兩端還分別裝有一個(gè)卡箍(24);所述吊裝軸套(23)和卡箍(24)上均裝連有定位件(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述電極結(jié)構(gòu)(19)的第一電極(19-1)和第二電極(19-2)分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，導(dǎo)電銅排(22)通過(guò)耐高溫絕緣板(27)交叉固定在第一電極(19-1)與第二電極(19-2)之間；感應(yīng)加熱線圈(8)的兩個(gè)子線圈(8-a、8_b)中的一個(gè)子線圈(8-a)的上端部有第一、第五線圈觸點(diǎn)(8_1、8_5),下端部有第二、第六線圈觸點(diǎn)(8-2、8-6)，另一個(gè)子線圈(8-b)的上端部有第四、第八線圈觸點(diǎn)(8-4、8-8)，下端部有第三、第七線圈觸點(diǎn)(8-3、8-7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材感應(yīng)焊裝置，其特征在于:所述電極結(jié)構(gòu)(19)的第一電極(19-1)和第二電極(19-2)分別接感應(yīng)加熱電源的輸出端，第一電極(19-1)與第二電極(19-2)之間裝有耐高溫絕緣板(27);感應(yīng)加熱線圈(8)的兩個(gè)子線圈(8-a、8-b)中的一個(gè)子線圈(8-a)的 上、下端部分別有第一、第二線圈觸點(diǎn)(8-1、8-2)，另一個(gè)子線圈(8_b)的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點(diǎn)(8-4、8-3)。
【文檔編號(hào)】B23K13/01GK203556999SQ201320605673
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王有虹, 倪嘉楠, 李賢元, 曹志國(guó), 鞏家祥, 宋自帥, 劉曉磊, 黃騰飛, 酈雪云, 黃思姬 申請(qǐng)人:常州市瑞泰工程機(jī)械有限公司, 南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司