CN113665132B - 一种焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接装置，包括机架以及设置于所述机架的加热焊接***，所述加热焊接***具有相连的驱动机构和旋转焊接机构，所述驱动机构用于驱动所述旋转焊接机构朝向待焊接件运动，所述旋转焊接机构用于与待焊接件于接触面接触实现焊接的同时于接触面旋转。上述焊接装置，在焊接时提供旋转的作用，将接触区域处于熔融状态的塑料被均匀的铺开，扩大熔融面的同时，使焊接更牢固和焊缝更平整。

Description

一种焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接加工技术领域，特别涉及一种焊接装置。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。在塑料制品领域，由于塑料注塑工艺等因素的影响，部分结构复杂的塑料件无法一次性注塑成型，因此需要在第二道工序以焊接技术进行零件之间的连接。

目前市场上常见的塑料焊接装置分为超声波焊接和热熔焊接两类。其中，超声波焊接装置焊接时需要匹配合适的焊接压力、焊接时间、超声波频率和超声波振振才能达到预设的焊接效果，需要调试人员具备较高的专业素养，操作复杂，除此之外也需要结构设计人员提前在塑料件表面设置超声线以备后续焊接时使用，因而不适用于一些需要临时焊接的情况。相比而言，热熔焊接使用方便，只需调节焊接时间和焊接压力，适用性强，使用较为方便。然而目前市面上热熔焊接设备主要存在焊接区域不平整、牢固性热熔塑料后产生的气味难闻等问题。

因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的焊接装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接装置，在焊接时提供旋转的作用，将接触区域处于熔融状态的塑料被均匀的铺开，扩大熔融面的同时，使焊接更牢固和焊缝更平整。

为实现上述目的，本发明提供一种焊接装置，包括机架以及设置于所述机架的加热焊接***，所述加热焊接***具有相连的驱动机构和旋转焊接机构，所述驱动机构用于驱动所述旋转焊接机构朝向待焊接件运动，所述旋转焊接机构用于与待焊接件于接触面接触实现焊接的同时于接触面旋转。

优选地，所述加热焊接***还具有用于加热所述旋转焊接机构的加热块。

优选地，所述驱动机构、所述加热块和所述旋转焊接机构沿高度方向向下依次排布，所述驱动机构连接所述加热块，所述加热块连接所述旋转焊接机构。

优选地，所述旋转焊接机构具有固定于所述加热块下侧的第二旋转焊接头以及套装于所述第二旋转焊接头下侧的第一旋转焊接头，所述第一旋转焊接头与所述第二旋转焊接头之间设有弹簧，所述第一旋转焊接头设有限位杆，所述第二旋转焊接头设有倾斜的限位槽，所述限位槽供所述限位杆滑动。

优选地，还包括设置于所述机架的抽气净化***，所述抽气净化***用于抽吸焊接时的气烟。

优选地，所述抽气净化***具有真空发生器以及连通所述真空发生器的导气管，所述加热块开设有与所述导气管连通的吸气孔。

优选地，所述抽气净化***还具有过滤器和消音器，所述真空发生器的排气端连通消音器，所述真空发生器的真空端通过第一导气管连通所述过滤器，所述过滤器通过第二导气管连通所述吸气孔。

优选地，所述抽气净化***还具有导气空心管和导气板，所述第二导气管通过气管接头连通所述导气空心管，所述导气空心管连通所述导气板，所述导气板供所述加热块固定于下侧并连通所述吸气孔。

优选地，所述加热焊接***还具有预压机构，所述预压机构用于与待焊接件接触以压紧。

优选地，所述预压机构具有预压板以及连接所述预压板以实现弹性压紧的压簧。

相对于上述背景技术，本发明所提供的焊接装置包括机架和加热焊接***，加热焊接***设置于机架，在机架上进行待焊接件的焊接作业。其中，加热焊接***具有驱动机构和旋转焊接机构，驱动机构和旋转焊接机构相连。通过驱动机构驱动旋转焊接机构移动，使旋转焊接机构朝向待焊接件运动后实现焊接作业；通过旋转焊接机构与待焊接件于接触面接触时实现高温加热的焊接作业。在接触焊接的同时，旋转焊接机构于接触面旋转。该焊接装置在焊接时提供旋转的作用，在待焊接件为塑料时，将接触区域处于熔融状态的塑料均匀的铺开，扩大熔融面的同时，使焊接更牢固和焊缝更平整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的焊接装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的加热焊接***的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的抽气净化***的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的旋转焊接机构的结构示意图。

其中：

1-机架、2-加热焊接***、3-抽气净化***、21-驱动机构、22-加热块、23-旋转焊接机构、24-预压机构、31-真空发生器、32-第一导气管、33-过滤器、34-第二导气管、35-气管接头、36-导气空心管、37-导气板、38-吸气孔、231-第一旋转焊接头、232-第二旋转焊接头、233-弹簧、311-进气端、312-排气端、313-真空端、2311-限位杆。

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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，其中，图1为本发明实施例提供的焊接装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的加热焊接***的结构示意图，图3为本发明实施例提供的抽气净化***的结构示意图，图4为本发明实施例提供的旋转焊接机构的结构示意图。

在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的焊接装置包括机架1和加热焊接***2，加热焊接***2设置于机架1，由机架1提供支撑固定的作用。其中，加热焊接***2具有驱动机构21和旋转焊接机构23，驱动机构21与旋转焊接机构23相连，驱动机构21起到驱动旋转焊接机构23运动的作用，旋转焊接机构23起到加热焊接和旋转的作用。

在本实施例中，首先将需要焊接的待焊接件放置在机架1上，然后启动驱动机构21，驱动机构21驱动旋转焊接机构23朝向待焊接件运动，旋转焊接机构23在与待焊接件于接触面接触时加热实现焊接，与此同时，旋转焊接机构23还产生一定的转动，相当于在接触面上旋转抹动，在待焊接件为塑料时，将接触区域处于熔融状态的塑料均匀的铺开，扩大熔融面的同时，使焊接更牢固和焊缝更平整。

需要说明的是，本发明的核心改进点之一在于焊接时的进给和旋转方式，即加热焊接***2的驱动机构21和旋转焊接机构23，除此以外，至于焊接的具体原理和结构请参照现有技术，这里不再一一赘述。

其中，驱动机构21的设置形式有多种，包括但不限于电机、气缸等形式。

示例性的，驱动机构21采用气缸作为动力源，气缸的缸体直接或通过座体、板体等固定于机架1，气缸的杆体与旋转焊接机构23相连，在杆体相对于缸体伸缩时，杆体驱动旋转焊接机构23移动。

除此以外，加热焊接***2还具有用于旋转焊接机构23的加热块22。

更具体的，该焊接装置为塑料焊接装置，尤其适用于待焊接件的材质为塑料时的焊接作业。

在本实施例中，加热块22为旋转焊接机构23的加热结构，起到加热和导热的作用。旋转焊接机构23的固定部分与加热块22固定，在与加热块22固定的旋转焊接机构23与待焊接件接触时，待焊接件的接触区域的塑料接触，接触区域的塑料开始受热融化，此时旋转焊接机构23的旋转部分于接触区域的表面旋转进行抹动，使得接触区域的处于熔融状态的塑料被均匀的铺开，扩大熔融面，这样冷却后具有焊接牢固和焊缝平整的效果。

示例性的，待焊接件平放于机架1的下部，加热焊接***2固定于机架1的中上部，此时驱动机构21、加热块22和旋转焊接机构23沿高度方向向下依次排布，驱动机构21连接加热块22，加热块22连接旋转焊接机构23。

在本实施例中，气缸的杆体通过加热块22驱动旋转焊接机构23做高度方向上的直线运动，加热块22起到加热高温的作用，加热块22向旋转焊接机构23供热，由旋转焊接机构23实现接触和旋转的作用。

需要说明的是，旋转焊接机构23的设置形式有多种，应保证具有导热和旋转的特性，至于导热可采用某一具体的导热材料，至于旋转可采用具有驱动功能和不具有驱动功能的形式，同应属于本实施例的说明范围。

示例性的，在旋转焊接机构23的一种具体结构形式中，采用两个旋转焊接头相互配合的形式实现挤压时的自动旋转。

具体而言，旋转焊接机构23具有第一旋转焊接头231和第二旋转焊接头232，第二旋转焊接头232固定于加热块22的下侧，第一旋转焊接头231套装于第二旋转焊接头232的下侧，此时第一旋转焊接头231可相对第二旋转焊接头232向下伸出或收回。

在此基础上，第一旋转焊接头231与第二旋转焊接头232之间设有弹簧233，弹簧233处于压缩状态，使得第一旋转焊接头231始终处于相对第二旋转焊接头232向下伸出的趋势状态，在第一旋转焊接头231于待焊接件接触时，第一旋转焊接头231受挤向第二旋转焊接头232中收回，弹簧233向第二旋转焊接头232施加的弹力使其压紧于待焊接件，直至挤压消失，弹簧233推动第二旋转焊接头232伸出复位。

进一步的，第一旋转焊接头231设有限位杆2311，第二旋转焊接头232设有倾斜的限位槽，限位槽供限位杆2311滑动。

在本实施例中，加热焊接***2的布置方向、驱动机构21的动作方向及旋转焊接机构23的运动方向均与高度方向同向，简单而言，旋转焊接机构23为直上直下做竖直运动，此时限位槽的延伸设置方向与该竖直运动方向之间具有不为0°、90°及180°的倾斜夹角，使得第一旋转焊接头231在第二旋转焊接头232中的伸出和收回并非直上直下，而是顺应限位杆2311在限位槽中运动的斜上斜下。

具体而言，倾斜的限位槽在第二旋转焊接头232的整圈上呈螺旋上升状，限位槽对穿出的限位杆2311进行限位，使得第一旋转焊接头231及其限位杆2311在运动时螺旋上升或下降，则第一旋转焊接头231与第二旋转焊接头232发生相对位移的同时，又有相对的旋转。

除此以外，还包括设置于机架1的抽气净化***3，抽气净化***3用于抽吸焊接时的气烟。

在本实施例中，该塑料焊接装置在采用加热焊接***2的基础上，还采用了抽气净化***3，可采用真空抽气的形式对焊接过程中产生的气烟等进行抽吸，尽可能降低有毒有害气体所造成的污染。

需要注意是，上述塑料焊接装置能实现塑料焊接的自动化控制，不仅能最大限度的保证焊接区域的平整和牢固，还能保证塑料焊接时产生的异味及时被净化排出，提高了装置环保性和使用性。

其中，抽气净化***3具有真空发生器31以及连通真空发生器31的导气管，加热块22开设有与导气管连通的吸气孔38，吸气孔38在加热块22上大量设置，每一吸气孔38的孔径较小。

在本实施例中，抽气净化***3采用真空发生器31作为抽吸的动力源，通过导气管在加热块22的吸气孔38处产生负压，进而在加热块22及其旋转焊接机构23进行焊接作业时将塑料热熔产生的气烟通过加热块22下方的吸气孔38吸入。

示例性的，抽气净化***3还具有过滤器33和消音器，真空发生器31的排气端312连通消音器，真空发生器31的真空端313通过第一导气管32连通过滤器33，过滤器33通过第二导气管34连通吸气孔38。

在本实施例中，真空发生器31具有进气端311、排气端312和真空端313，其进气端311与气源连接，其真空端313与过滤器33通过第一导气管32相连，其排气端312安***器。

在一种具体的实施方式中，抽气净化***3还具有导气空心管36和导气板37，第二导气管34通过气管接头35连通导气空心管36，导气空心管36连通导气板37，导气板37供加热块22固定于下侧并连通吸气孔38。

在本实施例中，气管接头35固定在导气空心管36上，导气空心管36与导气板37上的气孔贯通，导气板37上的气孔与加热块22上的吸气孔38贯通，并且所有贯通处都设置有密封圈防止漏气。

除此以外，加热焊接***2还具有预压机构24，预压机构24用于与待焊接件接触以压紧。

在本实施例中，该预压机构24起到对待焊接件的压紧作用。需要注意的是，本实施例中的驱动机构21直接驱动导气板37，再由导气板37带动其下侧的预压机构24和旋转焊接机构23运动，在旋转焊接机构23进行焊接作业前，预压机构24先行接触以压紧待焊接件，保障后续焊接的准确稳定。

示例性的，预压机构24可采用具有弹性的压紧结构。

具体而言，预压机构24具有预压板以及连接预压板以实现弹性压紧的压簧。

在本实施例中，压簧的上端固定于导气板37的下侧，压簧的下端固定于预压板的上侧，在导气板37带动压簧及预压板向下运动直至与待焊接件接触挤压时，压簧受力压缩，预压板在压簧的弹力作用下弹性压紧待焊接件，随着导气板37的继续向下，待焊接件被压紧固定，进而实现后续的焊接作用。

在一种具体的工作过程中，待焊接件放置好后，加热焊接***2中的驱动机构21启动推动预压机构24和两个旋转焊接头下行。首先预压机构24接触待焊接件表面，随着驱动机构21继续下行，预压机构24的压簧受力压缩，将待焊接件压紧。之后与加热块22固定的第二旋转焊接头232与塑料接触，接触区域塑料开始受热融化。随着驱动机构21继续下行，由于两个旋转焊接头的结构限制，伴随着驱动机构21的继续下行，第二旋转焊接头232中的弹簧被压缩，第一旋转焊接头231缩入第二旋转焊接头232内部，又因为第二旋转焊接头232上开有螺旋线的限位槽，而第一旋转焊接头231上固定的限位杆2311又穿过了限位槽，则第一旋转焊接头231与第二旋转焊接头232发生相对位移的同时，又有相对的旋转；又由于第二旋转焊接头232与加热块22完全固定无法旋转，则第一旋转焊接头231开始缓慢旋转并缩入第二旋转焊接头232内，使得与第一旋转焊接头231底部接触区域的处于熔融状态的塑料被均匀的铺层开，而且熔融面更大，冷却后呈现的效果就是焊接更牢固和焊缝更平整。同时驱动机构21推动旋转焊接头到达焊接位置开始焊接时，抽气净化***3开始进行抽气和净化，在高温的焊接头与塑料接触时，塑料熔融开始产生气烟，此时真空发生器31的进气端311与气源导通，真空发生器31的真空端313开始产生负压，从而最终与之相连的加热块22的吸气孔38开始吸气，这样塑料热熔产生的气烟，就通过加热块22下方的吸气孔38吸入，再通过导气板37中的气路到与之相通的导气空心管36，最后通过连接在导气空心管36上端的气管接头35上的第二导气管34传递到过滤器33中，经过过滤净化后排出。到达设定时间之后推动驱动机构21上行，待焊接件取出，完成焊接、

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的焊接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括机架(1)以及设置于所述机架(1)的加热焊接***(2)，所述加热焊接***(2)具有驱动机构(21)、加热块(22)和旋转焊接机构(23)，所述驱动机构(21)连接所述加热块(22)，所述加热块(22)连接所述旋转焊接机构(23)，所述驱动机构(21)用于驱动所述旋转焊接机构(23)朝向待焊接件运动，所述加热块(22)用于加热所述旋转焊接机构(23)，所述旋转焊接机构(23)用于与待焊接件于接触面接触实现焊接的同时于接触面旋转；

所述旋转焊接机构(23)具有固定于所述加热块(22)下侧的第二旋转焊接头(232)以及套装于所述第二旋转焊接头(232)下侧的第一旋转焊接头(231)，所述第一旋转焊接头(231)与所述第二旋转焊接头(232)之间设有弹簧(233)，所述第一旋转焊接头(231)设有限位杆(2311)，所述第二旋转焊接头(232)设有倾斜的限位槽，所述限位槽供所述限位杆(2311)滑动。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述驱动机构(21)、所述加热块(22)和所述旋转焊接机构(23)沿高度方向向下依次排布。

3.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，还包括设置于所述机架(1)的抽气净化***(3)，所述抽气净化***(3)用于抽吸焊接时的气烟。

4.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述抽气净化***(3)具有真空发生器(31)以及连通所述真空发生器(31)的导气管，所述加热块(22)开设有与所述导气管连通的吸气孔(38)。

5.根据权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，所述抽气净化***(3)还具有过滤器(33)和消音器，所述真空发生器(31)的排气端(312)连通消音器，所述真空发生器(31)的真空端(313)通过第一导气管(32)连通所述过滤器(33)，所述过滤器(33)通过第二导气管(34)连通所述吸气孔(38)。

6.根据权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述抽气净化***(3)还具有导气空心管(36)和导气板(37)，所述第二导气管(34)通过气管接头(35)连通所述导气空心管(36)，所述导气空心管(36)连通所述导气板(37)，所述导气板(37)供所述加热块(22)固定于下侧并连通所述吸气孔(38)。

7.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，所述加热焊接***(2)还具有预压机构(24)，所述预压机构(24)用于与待焊接件接触以压紧。

8.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于，所述预压机构(24)具有预压板以及连接所述预压板以实现弹性压紧的压簧。

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