本發(fā)明涉及一種焊接裝置，具體涉及一種用于焊接絲錐和金屬直桿的焊接裝置。

背景技術(shù)：

業(yè)界，一般使用絲錐來加工螺母坯上通孔的內(nèi)螺紋，經(jīng)常由于市售的絲錐比較短，而且由于工廠實(shí)際加工時，夾具也有不同的規(guī)格，因而必須要根據(jù)實(shí)際情況在現(xiàn)購的絲錐的尾端焊接一端金屬直桿來進(jìn)行加長。

現(xiàn)有的焊接方法是使用氬弧焊或是銅釬焊，前者強(qiáng)度高，但較高的溫度會使得焊接后的絲錐和金屬圓直桿變形，從而發(fā)生中心線錯位，影響后續(xù)的絲錐攻絲加工質(zhì)量，焊接后需要進(jìn)行矯正；后者，溫度低，被焊接的絲錐和金屬直桿幾乎沒有發(fā)生熱形變因而焊接后基本不需要進(jìn)行矯正，但是由于是由釬焊料來連接鐵合金材質(zhì)的絲錐和鐵合金的直桿，相對來說強(qiáng)度低，特別是在使用焊接后的絲錐進(jìn)行高速攻絲操作時，焊接處容易發(fā)生脆性斷裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述鐵合金材質(zhì)的絲錐和鐵合金材質(zhì)的直桿，目的在于提供一種熱感應(yīng)式焊接單元及絲錐加長焊接裝置。

本發(fā)明提供了一種熱感應(yīng)式焊接單元，用于對待焊接的絲錐和金屬直桿進(jìn)行加熱焊接，其特征在于，包括：電磁感應(yīng)加熱器；感應(yīng)加熱線圈，和電磁感應(yīng)加熱器的正極輸出端、負(fù)極輸出端導(dǎo)電連接；以及溫度測量控制器，具有圓環(huán)狀的溫度感應(yīng)探頭和與該溫度感應(yīng)探頭相連的控制電路，其中，溫度感應(yīng)探頭與感應(yīng)加熱線圈同心設(shè)置，且其中空部分與絲錐、金屬直桿的形狀、尺寸相匹配，電磁感應(yīng)加熱器為高頻電磁感應(yīng)加熱器，控制電路的輸入端和溫度感應(yīng)探頭連接，輸出端和電磁感應(yīng)加熱器相連，控制電路接收由溫度感應(yīng)探頭傳送來的溫度信號后，經(jīng)過處理將對應(yīng)的控制信號發(fā)送給電磁感應(yīng)加熱器對感應(yīng)加熱線圈的工作參數(shù)進(jìn)行控制。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，電磁感應(yīng)加熱器為高頻感應(yīng)加熱器。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，感應(yīng)加熱線圈為銅制線圈，兩端具有和電磁感應(yīng)加熱器的正極輸出端、負(fù)極輸出端螺合的外螺紋。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，感應(yīng)加熱線圈為中空管，內(nèi)管壁涂覆有絕緣層。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，感應(yīng)加熱線圈為圓形線圈，內(nèi)徑為50-100mm。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，感應(yīng)加熱線圈的圈數(shù)為3、5、7、9圈，繞疊成三角形且外層包裹有耐高溫防護(hù)層。

本發(fā)明提供的熱感應(yīng)式焊接單元，還可以具有這樣的特征：其中，耐高溫防護(hù)層為玻璃纖維布層。

本發(fā)明還提供一種絲錐加長焊接裝置，用于焊接絲錐和直桿，其特征在于，包括：底座；夾持對接單元，設(shè)置在底座上，用于夾持絲錐和金屬直桿相對靠近；以及加熱焊接單元，用于加熱相對靠近的絲錐和金屬直桿，其中，加熱焊接單元為上述的熱感應(yīng)式焊接單元。

本發(fā)明提供的絲錐加長焊接裝置，還可以具有這樣的特征：其中，中，感應(yīng)加熱線圈的單圈管為圓形中空管，外徑為5-10mm，內(nèi)徑為4-8mm。

本發(fā)明提供的絲錐加長焊接裝置，還可以具有這樣的特征：其中，電磁感應(yīng)加熱器的正極輸出端、負(fù)極輸出端為空心銅管，該空心銅管的內(nèi)部套設(shè)有絕緣的冷卻水管，通過冷卻水管的循環(huán)來散熱。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的絲錐加長焊接裝置，因為使用熱感應(yīng)式焊接單元對待焊接的鐵合金絲錐和金屬直桿進(jìn)行加熱，由于使用的電磁感應(yīng)加熱器為20-500khz的高頻電磁感應(yīng)加熱器，電磁感應(yīng)產(chǎn)生的熱量完全集中在待焊接的絲錐和金屬直桿的表面并將表面的金屬層熔化，所以后續(xù)的焊接過程中是絲錐和金屬直桿直接融合，強(qiáng)度高。而又因為是高頻電磁感應(yīng)加熱，由于集膚效應(yīng)，熱量都在表面，整根絲錐和金屬直桿不會發(fā)生變形，所以焊接后絲錐和直桿的同心度好，焊接后不用矯正。

進(jìn)一步，由于具有溫度測量控制器，對焊接過程中感應(yīng)加熱的絲錐和金屬直桿的加熱溫度進(jìn)行控制，保證焊接過程中溫度處于最適的范圍內(nèi)，進(jìn)一步抑制溫度過高熔化變形而影響絲錐和直桿的同心度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中絲錐加長焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明熱感應(yīng)式焊接單元及絲錐加長焊接裝置作具體闡述。

絲錐加長焊接裝置1000，用于焊接絲錐和直桿，具有底座100、夾持對接單元200、加熱焊接單元300以及驅(qū)動夾持對接單元200移動的驅(qū)動部。

底座100，用于支撐。

夾持對接單元200，固定設(shè)置在底座100上，包括設(shè)置在底座的兩側(cè)上的兩個支撐板210、連接兩個支撐板的兩個圓形滑桿220、穿過兩個圓形滑桿的滑動座230以及分別連接在兩個滑動座230上用于夾持絲錐、金屬直桿的卡盤240。

驅(qū)動部400為氣壓缸，該氣壓缸的推桿和滑動座230連接，直接推動兩個滑動座230做相對靠近或是相對遠(yuǎn)離的移動。也可以根據(jù)實(shí)際情況選用油壓缸或是電動缸。

加熱焊接單元300，用于加熱相對靠近的絲錐和金屬直桿，包括高頻電磁感應(yīng)加熱310、感應(yīng)加熱線圈320、溫度測量控制器330。

高頻電磁感應(yīng)加熱器310，選用市售的20-500khz高頻電磁感應(yīng)加熱器，電流頻率可調(diào)。根據(jù)待焊接的絲錐和金屬直桿的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)。其具有的正極輸出端、負(fù)極輸出端為空心銅管，該空心銅管的內(nèi)部套設(shè)有絕緣的冷卻水管，通過冷卻水管的循環(huán)來散熱。

感應(yīng)加熱線圈320，設(shè)置在夾持對接單元200的兩個卡盤240之間，為圓形磷青銅材質(zhì)的圓形中空管繞成的內(nèi)徑為50-100mm的3、5、7或9圈的圓形圈，多圈的中空管繞疊成三角形且圓形圈的外層包裹有耐高溫防護(hù)層。中空管的內(nèi)管壁涂覆有絕緣層，兩端作為接點(diǎn)端，分別具有和電磁感應(yīng)加熱器310的正極輸出端、負(fù)極輸出端螺合的外螺紋。本實(shí)施例中絕緣層為樹脂和電木復(fù)合層，電木在內(nèi)，樹脂在外。本實(shí)施例中耐高溫防護(hù)層為玻璃纖維布層。本實(shí)施例中中空管的外徑為5-10mm，內(nèi)徑為4-8mm。

在和高頻電磁感應(yīng)加熱器310連接時，將具有外螺紋的中空管套在正極輸出端、負(fù)極輸出端的空心銅管上，中空管的內(nèi)管壁先除去一段絕緣層，使得金屬層彼此裸露接觸，然后將冷卻水管(水管的外徑略大于和中空管的內(nèi)徑)塞入中空管的絕層中，并涂覆絕緣膠，然后旋擰套在中空管外的螺母壓縮空心銅管來密封固定。

溫度測量控制器330，具有圓環(huán)狀的溫度感應(yīng)探頭331和與該溫度感應(yīng)探頭相連的控制電路332。溫度感應(yīng)探頭331與感應(yīng)加熱線圈320同心設(shè)置，且其中空部分為圓形，內(nèi)徑僅僅比絲錐、金屬直桿的外徑大5-10mm。控制電路的輸入端和溫度感應(yīng)探頭連接，輸出端和電磁感應(yīng)加熱器310相連。

控制電路接收由溫度感應(yīng)探頭傳送來的溫度信號后，經(jīng)過處理將對應(yīng)的控制信號發(fā)送給電磁感應(yīng)加熱器對感應(yīng)加熱線圈的工作參數(shù)進(jìn)行控制。

以下為本發(fā)明的絲錐加長焊接裝置的使用過程。

接通冷卻水，并使用電阻計來檢測水管的絕緣性能，合格后開啟高頻電磁感應(yīng)加熱器310。

將待焊接的絲錐和金屬直桿夾持在卡盤240上，調(diào)節(jié)高頻電磁感應(yīng)加熱器310至合適的頻率，然后開啟冷卻水，進(jìn)行焊接準(zhǔn)備。

調(diào)節(jié)高頻電磁感應(yīng)加熱器310的輸出電流，進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱，開啟氣缸，讓推桿緩慢的驅(qū)動卡盤240相互靠近，在進(jìn)入感應(yīng)加熱線圈320后，絲錐和金屬直桿的表層被迅速加熱融化，然后彼此壓合，完成焊接。

當(dāng)由于電流過大，導(dǎo)致加熱溫度過高而被溫度感應(yīng)探頭探測到并傳送給控制電路時，控制電路就發(fā)出控制信號來控制高頻電磁感應(yīng)加熱器310的工作參數(shù)(包括電流，加熱時間，加熱間隔)，直至針對焊接的絲錐、金屬直桿得到合適的溫度為止。

后續(xù)對于焊接同樣規(guī)格的絲錐、金屬直桿只需要設(shè)定相同的參數(shù)就可以進(jìn)行焊接了。

實(shí)施例的作用與效果

根據(jù)本實(shí)施例所涉及的絲錐加長焊接裝置，因為使用熱感應(yīng)式焊接單元對待焊接的鐵合金絲錐和金屬直桿進(jìn)行加熱，由于使用的電磁感應(yīng)加熱器為20-500khz的高頻電磁感應(yīng)加熱器，電磁感應(yīng)產(chǎn)生的熱量完全集中在待焊接的絲錐和金屬直桿的表面并將表面的金屬層熔化，所以后續(xù)的焊接過程中是絲錐和金屬直桿直接融合，強(qiáng)度高。而又因為是高頻電磁感應(yīng)加熱，由于集膚效應(yīng)，熱量都在表面，整根絲錐和金屬直桿不會發(fā)生變形，所以焊接后絲錐和直桿的同心度好，焊接后不用矯正。

進(jìn)一步，由于具有溫度測量控制器，對焊接過程中感應(yīng)加熱的絲錐和金屬直桿的加熱溫度進(jìn)行控制，保證焊接過程中溫度處于最適的范圍內(nèi)，進(jìn)一步抑制溫度過高熔化變形而影響絲錐和直桿的同心度。

進(jìn)一步，由于感應(yīng)加熱線圈為磷青銅線圈，耐高溫而且熱變形小，不會因為熱脹冷縮將絕緣層撐開而破壞絕緣層，使得絕緣層的壽命長。

由于電磁感應(yīng)加熱器的正極輸出端、負(fù)極輸出端為空心銅管，該空心銅管的內(nèi)部套設(shè)有絕緣的冷卻水管，通過冷卻水管的循環(huán)來散熱，如此的設(shè)置，解決了因為中空管的線圈大電流發(fā)熱后的散熱問題。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。