CN108857046A - 一种铝合金型材焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金型材焊接设备，包括底座、水平转动器、大臂、大臂转轴、伸缩液压缸、伸缩杆、伸缩杆转轴、L形小臂、转动气缸、夹具、夹持爪、垫板、工作台，所述工作台安装有垫板，在垫板放置待焊接的铝合金型材，所述工作台的两侧均设有机械手，所述机械手包括底座、水平转动器、大臂、大臂转轴、伸缩液压缸、伸缩杆、伸缩杆转轴、L形小臂、转动气缸、夹具和夹持爪。本发明设有铝合金型材的打磨装置，能够将型材的待焊接处表面上的氧化膜打磨掉，未氧化的铝合金的熔点较低，降低了焊接难度。且本发明采用超声波焊接的方式焊接铝合金型材，提高焊接效率的同时，降低了焊接过程中产生的气溶胶烟雾，杜绝了焊光的产生。

Description

一种铝合金型材焊接设备
技术领域
本发明涉及一种铝合金加工设备，具体是一种铝合金型材焊接设备。
背景技术
铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶，建筑，装修及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
在铝合金型材的生产过程中，为了保证铝合金型材的耐腐蚀性，需要对铝合金型材的表面做氧化处理，形成致密的氧化膜。这层氧化膜的熔点极高，提高了铝合金型材焊接的难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金型材焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铝合金型材焊接设备，包括底座、水平转动器、大臂、大臂转轴、伸缩液压缸、伸缩杆、伸缩杆转轴、砂轮、砂轮移动机构、升降液压缸、液压缸转动器、顶壁、整流变压器、超声波发生器、L形小臂、转动气缸、夹具、夹持爪、垫板、工作台、控制器、编程按钮、操作按钮、显示屏、储存卡插口、转动器和电动机，所述工作台安装有垫板，在垫板放置待焊接的铝合金型材，所述工作台的两侧均设有机械手，所述机械手包括底座、水平转动器、大臂、大臂转轴、伸缩液压缸、伸缩杆、伸缩杆转轴、L形小臂、转动气缸、夹具和夹持爪，所述底座上安装有水平转动器，在水平转动器上固定大臂，所述大臂的顶端通过大臂转轴与伸缩液压缸的缸体的封闭端转动连接，在伸缩液压缸内的伸缩杆的顶端通过伸缩杆转轴与L形小臂的一端连接，在L形小臂的另一端安装有转动气缸，在转动气缸的转盘上固定有夹具，在夹具上设有夹持爪；在工作台的上方为本焊接设备的顶壁，在顶壁的下方安装有铝合金型材的打磨装置和超声波焊接装置，所述打磨装置包括砂轮、砂轮移动机构、升降液压缸和液压缸转动器，所述液压缸转动器安装在顶壁的下方，在液压缸转动器的下方固定升降液压缸的封闭端，所述升降液压缸的伸缩杆的顶端上安装有砂轮移动机构，在砂轮移动机构上安装有砂轮；所述超声波焊接装置包括整流变压器和超声波发生器，所述整流变压器固定在顶壁的下方，在整流变压器的下方通过连接杆固定连接超声波发生器，所述连接杆为中空结构，通过连接杆的内部中空，整流变压器与超声波发生器之间通过导线连接，所述超声波发生器的声波发射方向正对着垫板；本设备设有控制***，所述控制***包括控制器、编程按钮、操作按钮、显示屏和储存卡插口，所述控制器上设有编程按钮、操作按钮、显示屏和储存卡插口，其中编程按钮和操作按钮位于显示屏的下方，且操作按钮位于编程按钮的左侧，储存卡插口位于显示屏的右侧。
作为本发明进一步的方案：所述水平转动器的内部设有转动电机和减速器，所述水平转动器转动范围为360度，且其转动角速度为0.5rad/s。
作为本发明再进一步的方案：所述大臂转轴分为内轴和外套筒两部分，大臂转轴的外套筒固定在大臂上，在外套筒内安装有内轴，所述内轴的一端固定在伸缩液压缸缸体的封闭端上，且内轴的另一端通过减速器与转动电机相连接，大臂转轴的转动角速度为0.2rad/s。
作为本发明再进一步的方案：所述砂轮为200目碳化硅砂轮，砂轮的直径为150mm。
作为本发明再进一步的方案：所述砂轮移动机构包括转动器和电动机，所述电动机的输出轴固定在砂轮的中心安装孔处，所述转动器的两端分别固定在电动机和砂轮移动机构上。
作为本发明再进一步的方案：所述夹具为气动夹具，其加持力度为50N，安装在夹具上的夹持爪的内侧表面上经过磨砂处理。
作为本发明再进一步的方案：所述垫板由铸铁制成，且在垫板的上表面上刻有与铝合金型材的宽度一致的凹槽。
作为本发明再进一步的方案：所述工作台的上表面由钢板制成，在钢板的下方设有循环水冷***，循环水冷***的降温水管紧贴工作台上表面的钢板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设有铝合金型材的打磨装置，能够将型材的待焊接处表面上的氧化膜打磨掉，未氧化的铝合金的熔点较低，降低了焊接难度。且本发明采用超声波焊接的方式焊接铝合金型材，提高焊接效率的同时，降低了焊接过程中产生的气溶胶烟雾，杜绝了焊光的产生，减小了对操作人员的健康损害。
附图说明
图1为铝合金型材焊接设备的结构示意图。
图2为铝合金型材焊接设备中操作器的结构示意图。
图3为铝合金型材焊接设备中打磨装置的结构示意图。
图中：底座1、水平转动器2、大臂3、大臂转轴4、伸缩液压缸5、伸缩杆6、伸缩杆转轴7、砂轮8、砂轮移动机构9、升降液压缸10、液压缸转动器11、顶壁12、整流变压器13、超声波发生器14、L形小臂15、转动气缸16、夹具17、夹持爪18、垫板19、工作台20、控制器21、编程按钮22、操作按钮23、显示屏24、储存卡插口25、转动器91和电动机92。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种铝合金型材焊接设备，包括底座1、水平转动器2、大臂3、大臂转轴4、伸缩液压缸5、伸缩杆6、伸缩杆转轴7、砂轮8、砂轮移动机构9、升降液压缸10、液压缸转动器11、顶壁12、整流变压器13、超声波发生器14、L形小臂15、转动气缸16、夹具17、夹持爪18、垫板19、工作台20、控制器21、编程按钮22、操作按钮23、显示屏24、储存卡插口25、转动器91和电动机92，所述工作台20安装有垫板19，在垫板19放置待焊接的铝合金型材，所述工作台20的两侧均设有机械手，所述机械手包括底座1、水平转动器2、大臂3、大臂转轴4、伸缩液压缸5、伸缩杆6、伸缩杆转轴7、L形小臂15、转动气缸16、夹具17和夹持爪18，所述底座1上安装有水平转动器2，在水平转动器2上固定大臂3，所述大臂3的顶端通过大臂转轴4与伸缩液压缸5的缸体的封闭端转动连接，在伸缩液压缸5内的伸缩杆6的顶端通过伸缩杆转轴7与L形小臂15的一端连接，在L形小臂15的另一端安装有转动气缸16，在转动气缸16的转盘上固定有夹具17，在夹具17上设有夹持爪18；在工作台20的上方为本焊接设备的顶壁12，在顶壁12的下方安装有铝合金型材的打磨装置和超声波焊接装置，所述打磨装置包括砂轮8、砂轮移动机构9、升降液压缸10和液压缸转动器11，所述液压缸转动器11安装在顶壁12的下方，在液压缸转动器11的下方固定升降液压缸10的封闭端，所述升降液压缸10的伸缩杆的顶端上安装有砂轮移动机构9，在砂轮移动机构9上安装有砂轮8；所述超声波焊接装置包括整流变压器13和超声波发生器14，所述整流变压器13固定在顶壁12的下方，在整流变压器13的下方通过连接杆固定连接超声波发生器14，所述连接杆为中空结构，通过连接杆的内部中空，整流变压器13与超声波发生器14之间通过导线连接，所述超声波发生器14的声波发射方向正对着垫板19；本设备设有控制***，所述控制***包括控制器21、编程按钮22、操作按钮23、显示屏24和储存卡插口25，所述控制器21上设有编程按钮22、操作按钮23、显示屏24和储存卡插口25，其中编程按钮22和操作按钮23位于显示屏24的下方，且操作按钮23位于编程按钮22的左侧，储存卡插口25位于显示屏24的右侧。
所述水平转动器2的内部设有转动电机和减速器，所述水平转动器2转动范围为360度，且其转动角速度为0.5rad/s。
所述大臂转轴4分为内轴和外套筒两部分，大臂转轴4的外套筒固定在大臂3上，在外套筒内安装有内轴，所述内轴的一端固定在伸缩液压缸5缸体的封闭端，内轴的另一端通过减速器与转动电机连接，大臂转轴4的转动角速度为0.2rad/s。
所述砂轮8为200目碳化硅砂轮，砂轮8的直径为150mm。
所述砂轮移动机构9包括转动器91和电动机92，所述电动机92的输出轴固定在砂轮8的中心安装孔处，所述转动器91的两端分别固定在电动机92和砂轮移动机构9上。
所述夹具17为气动夹具，其加持力度为50N，安装在夹具17上的夹持爪18的内侧表面上经过磨砂处理。
所述垫板19由铸铁制成，且在垫板19的上表面上刻有与铝合金型材的宽度一致的凹槽。
所述工作台20的上表面由钢板制成，在钢板的下方设有循环水冷***，循环水冷***的降温水管紧贴工作台20上表面的钢板。
本发明的工作原理是：
工作台20两侧的机械手夹取铝合金型材，并将铝合金型材的待焊接面置于砂轮8处磨去表面的氧化层。随后两根铝合金型材对接，并且置于垫板19上的凹槽内，随后启动超声波发生器14向着铝合金型材处发射超声波，以快速提高铝合金型材对接处的温度。同时机械手夹持着铝合金型材向其对接处方向施力，达到紧压的效果。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金型材焊接设备，包括底座(1)、水平转动器(2)、大臂(3)、大臂转轴(4)、伸缩液压缸(5)、伸缩杆(6)、伸缩杆转轴(7)、砂轮(8)、砂轮移动机构(9)、升降液压缸(10)、液压缸转动器(11)、顶壁(12)、整流变压器(13)、超声波发生器(14)、L形小臂(15)、转动气缸(16)、夹具(17)、夹持爪(18)、垫板(19)、工作台(20)、控制器(21)、编程按钮(22)、操作按钮(23)、显示屏(24)和储存卡插口(25)，其特征在于，所述工作台(20)安装有垫板(19)，在垫板(19)放置待焊接的铝合金型材，所述工作台(20)的两侧均设有机械手，所述机械手包括底座(1)、水平转动器(2)、大臂(3)、大臂转轴(4)、伸缩液压缸(5)、伸缩杆(6)、伸缩杆转轴(7)、L形小臂(15)、转动气缸(16)、夹具(17)和夹持爪(18)，所述底座(1)上安装有水平转动器(2)，在水平转动器(2)上固定大臂(3)，所述大臂(3)的顶端通过大臂转轴(4)与伸缩液压缸(5)的缸体的封闭端转动连接，在伸缩液压缸(5)内的伸缩杆(6)的顶端通过伸缩杆转轴(7)与L形小臂(15)的一端连接，在L形小臂(15)的另一端安装有转动气缸(16)，在转动气缸(16)的转盘上固定有夹具(17)，在夹具(17)上设有夹持爪(18)；
在工作台(20)的上方为本焊接设备的顶壁(12)，在顶壁(12)的下方安装有铝合金型材的打磨装置和超声波焊接装置，所述打磨装置包括砂轮(8)、砂轮移动机构(9)、升降液压缸(10)和液压缸转动器(11)，所述液压缸转动器(11)安装在顶壁(12)的下方，在液压缸转动器(11)的下方固定升降液压缸(10)的封闭端，所述升降液压缸(10)的伸缩杆的顶端上安装有砂轮移动机构(9)，在砂轮移动机构(9)上安装有砂轮(8)；
所述超声波焊接装置包括整流变压器(13)和超声波发生器(14)，所述整流变压器(13)固定在顶壁(12)的下方，在整流变压器(13)的下方通过连接杆固定连接超声波发生器(14)，所述连接杆为中空结构，通过连接杆的内部中空，整流变压器(13)与超声波发生器(14)之间通过导线连接，所述超声波发生器(14)的声波发射方向正对着垫板(19)；
本设备设有控制***，所述控制***包括控制器(21)、编程按钮(22)、操作按钮(23)、显示屏(24)和储存卡插口(25)，所述控制器(21)上设有编程按钮(22)、操作按钮(23)、显示屏(24)和储存卡插口(25)，其中编程按钮(22)和操作按钮(23)位于显示屏(24)的下方，且操作按钮(23)位于编程按钮(22)的左侧，储存卡插口(25)位于显示屏(24)的右侧。
2.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述水平转动器(2)的内部设有转动电机和减速器，所述水平转动器(2)转动范围为360度，且其转动角速度为0.5rad/s。
3.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述大臂转轴(4)分为内轴和外套筒两部分，大臂转轴(4)的外套筒固定在大臂(3)上，在外套筒内安装有内轴，所述内轴的一端固定在伸缩液压缸(5)缸体的封闭端，内轴的另一端通过减速器与转动电机连接，大臂转轴(4)的转动角速度为0.2rad/s。
4.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述砂轮(8)为200目碳化硅砂轮，砂轮(8)的直径为150mm。
5.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述砂轮移动机构(9)包括转动器(91)和电动机(92)，所述电动机(92)的输出轴固定在砂轮(8)的中心安装孔处，所述转动器(91)的两端分别固定在电动机(92)和砂轮移动机构(9)上。
6.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述夹具(17)为气动夹具，其加持力度为50N，安装在夹具(17)上的夹持爪(18)的内侧表面上经过磨砂处理。
7.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述垫板(19)由铸铁制成，且在垫板(19)的上表面上刻有与铝合金型材的宽度一致的凹槽。
8.根据权利要求1所述的铝合金型材焊接设备，其特征在于，所述工作台(20)的上表面由钢板制成，在钢板的下方设有循环水冷***，循环水冷***的降温水管紧贴工作台(20)上表面的钢板。
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