專利名稱：鉆頭焊接系統(tǒng)及鉆頭焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆頭焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鉆頭焊接系統(tǒng)及鉆頭焊接方法。
背景技術(shù)：
鉆頭是用以在實體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對已有的孔擴孔的刀具。目前 鉆頭普遍采用硬質(zhì)合金材料如鎢銅或鎢鈷合金制作，硬度很高，非常耐磨，有一定強度，適 于高速切削，但成本較高。
硬質(zhì)合金材料的鉆頭通常采用整體削磨或焊接的方式制作。整體削磨是鉆頭的刀 頭和刀桿為整體成型，整體都是硬質(zhì)合金材料，通過切削和削磨完成刀頭和刀桿的進一步 加工。由于硬質(zhì)合金材料價格較高,整體削磨制作的鉆頭因其加工浪費的合金材料較多,加 工成本高導(dǎo)致其鉆頭制作成本昂貴。
為了節(jié)省成本現(xiàn)在許多鉆頭采用焊接刀頭和刀桿的方式來制作，刀桿采用不銹 鋼，焊接方法制作的鉆頭節(jié)省硬質(zhì)合金材料，相應(yīng)的大大降低了鉆頭的制作成本。但是由 于刀頭和刀桿采用不同的材質(zhì)其動態(tài)的同心度不及整體硬質(zhì)合金鉆頭，特別在小直徑方 面。另外，目前硬質(zhì)合金材料的焊接多采用手工焊接加上乙炔氣焊接，焊接過程中高溫加熱 焊料使其熔化，然后手工將刀頭與刀桿連接在一起，該焊接方法準確率低，速度慢，刀頭和 刀桿壓緊用力不均勻，制作的鉆頭出現(xiàn)整體同心度較差、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊接處抗彎能力 弱、牢固性低等較多不良，經(jīng)常需要返工，浪費工時工力，一個工人一天僅能焊接十多根鉆 頭，焊接成本高、強度大、效率低，并且焊接時容易發(fā)生意外事故，具有較大的安全隱患。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的焊接方法準確率低、速度慢、存在安全 隱患，焊接的鉆頭同心度差、牢固性低等問題而提供一種鉆頭焊接系統(tǒng)，本發(fā)明的另一目的 是提供一種鉆頭焊接方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種鉆頭焊接系統(tǒng)，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上，包括刀桿移動裝置、焊接 加熱裝置、刀頭調(diào)整裝置和控制子系統(tǒng)，其中刀桿移動裝置用于容置和移動頂部置有刀頭和焊料的刀桿；焊接加熱裝置用于對刀桿的端部加熱至焊料熔化；刀頭調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)刀頭與刀桿的軸向位置和徑向位置，以保證焊接后兩者的同 心度和緊密度；以及控制子系統(tǒng)，其分別連接刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置，用于每次焊接 時，控制置有預(yù)加工鉆頭的刀桿移動裝置依次經(jīng)過焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置后歸位。
優(yōu)選的，所述鉆頭焊接系統(tǒng)還包括操作臺，所述刀桿移動裝置安裝在所述操作臺 的一側(cè)，并可活動調(diào)整與所述操作臺之間的間距，所述焊接加熱裝置、刀頭調(diào)整裝置由下到 上依次安裝于操作臺上方，并與刀桿移動裝置位于同一側(cè)。
優(yōu)選的，所述鉆頭焊接系統(tǒng)還包括限位裝置，所述限位裝置設(shè)置于刀桿移動裝置 與焊接加熱裝置之間。
優(yōu)選的，所述刀桿移動裝置包括第一驅(qū)動機構(gòu)和中心位置調(diào)整裝置，頂部置有刀 頭和焊料的刀桿設(shè)置在該第一驅(qū)動機構(gòu)上，第一驅(qū)動機構(gòu)安裝在中心位置調(diào)整裝置上，第 一驅(qū)動機構(gòu)連接控制子系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述中心位置調(diào)整裝置包括左右調(diào)整機構(gòu)和前后調(diào)整機構(gòu)，所述左右調(diào) 整機構(gòu)與前后調(diào)整機構(gòu)相互連接，第一驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在左右調(diào)整機構(gòu)上。
優(yōu)選的，所述前后調(diào)整機構(gòu)包括第一滑塊與第二滑塊，第一滑塊與第二滑塊為凹 凸結(jié)構(gòu)連接，并且第一滑塊與第二滑塊在前后方向相對滑動。
優(yōu)選的，所述第二滑塊側(cè)面設(shè)置通孔，銷釘通過該通孔鎖緊第一滑塊與第二滑塊。
優(yōu)選的，所述左右調(diào)整機構(gòu)包括第二滑塊與第三滑塊，第三滑塊端部設(shè)置嵌槽，螺 釘通過嵌槽將第三滑塊與第二滑塊連接起來，并且螺釘可在嵌槽內(nèi)相對滑動，實現(xiàn)第二滑 塊與第三滑塊在左右方向相對滑動；所述第三滑塊上固定連接第一驅(qū)動機構(gòu)。
優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動機構(gòu)為液壓缸，液壓缸的活塞桿上設(shè)置頂部置有刀頭和焊 料的刀桿。
優(yōu)選的，所述焊接加熱裝置為超高頻發(fā)生器，超高頻發(fā)生器的一端延伸出一感應(yīng) 圈，該感應(yīng)圈正對預(yù)加工鉆頭，刀桿頂部位于感應(yīng)圈中間；超高頻發(fā)生器連接控制子系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述刀頭調(diào)整裝置包括刀頭軸向調(diào)整裝置、刀頭徑向調(diào)整裝置和第二驅(qū) 動機構(gòu)，刀頭徑向調(diào)整裝置和第二驅(qū)動機構(gòu)相互連接，刀頭軸向調(diào)整裝置安裝在刀頭徑向 調(diào)整裝置上，第二驅(qū)動機構(gòu)和刀頭軸向調(diào)整裝置連接控制子系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述刀頭軸向調(diào)整裝置包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿軸向距離的軸向運動 機構(gòu)，該軸向運動機構(gòu)連接到一固定塊上，軸向運動機構(gòu)正對刀頭并可垂直移動，所述固定 塊安裝于刀頭徑向調(diào)整裝置上，所述固定塊連接控制子系統(tǒng)。
優(yōu)選的,所述軸向運動機構(gòu)為氣缸,氣缸的活塞正對刀頭,氣缸缸體通過連接桿連 接到固定塊上。
優(yōu)選的，所述刀頭徑向調(diào)整裝置包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿徑向距離的徑向調(diào)節(jié) 機構(gòu)，以及一支座，所述徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)容置于支座內(nèi)并與支座連接。
優(yōu)選的，所述徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第一連桿與第二連桿，第一連桿與第二連桿的后 端和自由端分別銷接，第一連桿與第二連桿的自由端分別設(shè)置第一夾頭與第二夾頭，第一 夾頭與第二夾頭的開口相對，第一夾頭與第二夾頭徑向夾合并調(diào)整刀頭與刀桿；所述第一 連桿、第二連桿自由端的銷接處與支座連接，第一連桿、第二連桿后端的銷接處與第二驅(qū)動 機構(gòu)連接。
優(yōu)選的，所述支座上設(shè)置刀頭軸向調(diào)整裝置。
優(yōu)選的，所述第一連桿/第二連桿的自由端開設(shè)一凹槽，第一夾頭/第二夾頭容置 于該凹槽內(nèi)；所述凹槽背部設(shè)置通孔用于通過螺釘將夾頭鎖緊在凹槽內(nèi)。
優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動機構(gòu)為液壓缸，液壓缸的活塞桿與刀頭徑向調(diào)整裝置連接。
優(yōu)選的，所述操作臺下方設(shè)置油壓泵站。
優(yōu)選的，所述限位裝置為位移接近開關(guān)。
優(yōu)選的，所述鉆頭焊接系統(tǒng)還包括連接惰性氣體管道的透明防護罩，防護罩上設(shè)置空窗并部分容置刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置。
優(yōu)選的，所述鉆頭焊接系統(tǒng)還包括外設(shè)的保溫箱，保溫箱內(nèi)設(shè)置電加熱圈，保溫箱 上設(shè)置至少一用于放置焊接完成的鉆頭的通孔。
一種鉆頭焊接方法，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上，包括以下步驟(1)將刀頭和焊料置于刀桿頂部，然后將刀桿上移至第一預(yù)設(shè)高度，加熱焊料至熔化；(2)將刀桿上移至第二預(yù)設(shè)高度，后調(diào)整刀頭和刀桿之間的軸向位置，以保證刀頭與刀 桿的緊固度，并調(diào)整刀頭和刀桿之間的徑向位置，以保證刀頭與刀桿的同心度；(3)刀頭與刀桿退出并下移復(fù)位，鉆頭焊接完成。
優(yōu)選的，所述步驟(I)中采用超高頻發(fā)生器加熱焊料，刀桿頂部位于超高頻發(fā)生器 的感應(yīng)圈中間。
優(yōu)選的，所述步驟(I) - (3)均在惰性氣體的保護下進行。
優(yōu)選的，所述焊接方法還包括步驟(3)之后將焊接完成的鉆頭取出放入保溫箱的 后處理步驟。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的鉆頭焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清楚，設(shè)置合理，本發(fā)明將刀桿上移并兩次定位，采用先加 熱焊料再機械調(diào)整刀頭的自動加工方式，能夠大大提高焊接的準確率和焊接的速度，制作 完成的鉆頭同心度高，連接牢固，減少相應(yīng)的不良和返工率，極大的提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn) 效率，降低了工人的勞動強度。
本發(fā)明采用超高頻發(fā)生器加熱焊料，溫度易于控制，并且非接觸加熱方式能夠防 止焊接過程中鉆頭部件或焊料受熱不均或因溫度過高而產(chǎn)生變形、破損，提高焊接的穩(wěn)定 性和焊接質(zhì)量。
本發(fā)明將整個焊接過程處于惰性氣體保護的環(huán)境中，有效避免鉆頭因高溫氧化而 導(dǎo)致相應(yīng)不良，也避免工人在操作過程中發(fā)生意外事故，極大的提高了安全系數(shù)。
鉆頭焊接完成后，處于高溫狀態(tài)下的鉆頭直接暴露于空氣中容易因溫度驟降而變 脆或應(yīng)力集中，影響鉆頭的品質(zhì)，本發(fā)明將焊接完成的鉆頭取出后放入保溫箱可以有效避 免此類問題，提高鉆頭的焊接質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明鉆頭焊接系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的分解不意圖；圖3為中心位置調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為第一滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為第二滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為第三滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為刀頭徑向調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)不意圖；圖9為防護罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為保溫箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明。
如圖1、2所示，本發(fā)明的鉆頭焊接系統(tǒng)，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上， 包括操作臺1、刀桿移動裝置2、限位裝置3、焊接加熱裝置4、刀頭調(diào)整裝置5和控制子系統(tǒng) 6，其中，刀桿移動裝置2用于容置和移動頂部置有刀頭和焊料的刀桿；焊接加熱裝置4用于 對刀桿的端部加熱至焊料熔化；刀頭調(diào)整裝置5用于調(diào)節(jié)刀頭與刀桿的軸向位置和徑向位 置，以保證焊接后兩者的同心度和緊密度；以及控制子系統(tǒng)6，其分別連接刀桿移動裝置2、 焊接加熱裝置4和刀頭調(diào)整裝置5，用于每次焊接時，控制置有預(yù)加工鉆頭的刀桿移動裝置 2依次經(jīng)過焊接加熱裝置4和刀頭調(diào)整裝置5后歸位。刀桿移動裝置2安裝在操作臺I的 一側(cè)，并可活動調(diào)整與操作臺I之間的間距，焊接加熱裝置4、刀頭調(diào)整裝置5由下到上依次 安裝于操作臺I上方，并與刀桿移動裝置2位于同一側(cè)。限位裝置3設(shè)置于刀桿移動裝置 2與焊接加熱裝置4之間。
刀桿移動裝置2包括第一液壓缸24和中心位置調(diào)整裝置，液壓缸的活塞桿上設(shè)置 頂部置有刀頭和焊料的刀桿。第一液壓缸24安裝在中心位置調(diào)整裝置上，第一液壓缸連接 控制子系統(tǒng)。
中心位置調(diào)整裝置包括左右調(diào)整機構(gòu)和前后調(diào)整機構(gòu)，見圖3，左右調(diào)整機構(gòu)與前 后調(diào)整機構(gòu)相互連接，第一液壓缸24設(shè)置在左右調(diào)整機構(gòu)上。前后調(diào)整機構(gòu)包括第一滑塊 21與第二滑塊22，第一滑塊21與第二滑塊22為凹凸結(jié)構(gòu)連接，并且第一滑塊21與第二滑 塊22在前后方向相對滑動。第一滑塊21的下部設(shè)置T型結(jié)構(gòu)凸塊211，見圖4，第二滑塊 22的上部設(shè)置T型結(jié)構(gòu)凹槽221，見圖5，第一滑塊上的T型凸塊211與第二滑塊上的T型 凹槽221適配卡接，T型凸塊211充滿整個T型凹槽221，并且該T型凸塊211可在T型凹 槽221內(nèi)滑動，實現(xiàn)第一滑塊21與第二滑塊22在前后方向相對滑動。第二滑塊22的側(cè)面 還設(shè)置有通孔222，通孔222連通凹槽221并與凹槽221方向垂直，使用時，用銷釘穿過該通 孔222抵緊凸塊211，即可將凸塊211鎖緊并限位第一滑塊與第二滑塊。
左右調(diào)整機構(gòu)包括第二滑塊22與第三滑塊23，第三滑塊23為長條型，見圖6，兩 端各設(shè)置兩條嵌槽231，在嵌槽231的上方放置兩個第二滑塊22，并通過螺釘將第二滑塊22 與第三滑塊23連接起來，螺釘穿過嵌槽231插入第二滑塊22底部的螺釘孔，將第三滑塊與 第二滑塊連接起來，并且螺釘可在嵌槽231內(nèi)相對滑動，實現(xiàn)第二滑塊22與第三滑塊23在 左右方向相對滑動。由于共用第二滑塊22，使前后調(diào)整機構(gòu)與左右調(diào)整機構(gòu)連接成一體。 第一液壓缸24固定連接在第三滑塊3的中部，液壓缸通過螺釘固定連接到第三滑塊23上， 液壓缸的活塞桿從第三滑塊23中部的圓孔中穿出，頂部置有刀頭和焊料的刀桿即設(shè)置在 該活塞桿上。第一滑塊21通過螺釘固定連接在操作臺I上，使得整個刀桿移動裝置2固定 連接在操作臺I上。
限位裝置3具體為位移接近開關(guān)。焊接加熱裝置4為超高頻發(fā)生器，超高頻發(fā)生 器置于操作臺I上，超高頻發(fā)生器的一端延伸出一感應(yīng)圈42，該感應(yīng)圈正對預(yù)加工鉆頭，刀 桿頂部位于感應(yīng)圈中間，感應(yīng)圈42通過高頻電流產(chǎn)生高溫，加熱焊料(置于刀桿頂部)至熔 化；超高頻發(fā)生器連接控制子系統(tǒng)6。
刀頭調(diào)整裝置5包括刀頭軸向調(diào)整裝置51、刀頭徑向調(diào)整裝置52和第二液壓缸 53，液壓缸的活塞桿與刀頭徑向調(diào)整裝置52連接，刀頭軸向調(diào)整裝置51安裝在刀頭徑向調(diào)整裝置52上，第二液壓缸53和刀頭軸向調(diào)整裝置51安裝在操作臺的機架上，第二液壓缸 53和刀頭軸向調(diào)整裝置51連接控制子系統(tǒng)6。
刀頭軸向調(diào)整裝置51用于在鉆頭的刀頭與刀桿焊接過程中調(diào)整刀頭與刀桿的軸 向距離，包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿軸向距離的氣缸511,該氣缸511連接到一固定塊512 上，氣缸的活塞位于刀頭上方，正對刀頭并可垂直移動，固定塊512安裝于刀頭徑向調(diào)整裝 置52上，固定塊連接控制子系統(tǒng)6。在鉆頭的刀頭與刀桿焊接過程中，頂部置有刀頭和焊料 的刀桿向上移動，經(jīng)加熱至焊料熔化后，氣缸的活塞進行直線往復(fù)運動，軸向調(diào)整刀頭與刀 桿的軸向位置，以保證焊接后兩者的緊密度。刀頭徑向調(diào)整裝置52用于在鉆頭的刀頭與刀 桿焊接過程中調(diào)整刀頭與刀桿的徑向距離，包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿徑向距離的徑向調(diào) 節(jié)機構(gòu)，以及一支座520，見圖7，徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)容置于支座520內(nèi)并與支座520連接。固定 塊512設(shè)置支座520上。
徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第一連桿521與第二連桿522，見圖8，第一連桿、第二連桿為曲 軸連桿，包括兩個曲柄，兩個曲柄通過曲柄銷連接。第一連桿521與第二連桿522的后端和 自由端分別銷接，第一連桿521與第二連桿522自由端的銷接處與支座520連接，第一連桿 521與第二連桿522的自由端分別設(shè)置第一夾頭5211與第二夾頭5221，第一夾頭5211與 第二夾頭5221的開口相對，抱合狀態(tài)下形成一個圓，第一夾頭與第二夾頭徑向夾合并調(diào)整 刀頭與刀桿；第一連桿、第二連桿后端的銷接處與第二液壓缸53的活塞桿連接。第一連桿 521的自由端開設(shè)一凹槽，第一夾頭5211容置于該凹槽內(nèi)，相對應(yīng)的，第二連桿522的自由 端也開設(shè)一凹槽，第二夾頭5221容置于該相應(yīng)凹槽內(nèi)，并且第一夾頭與第二夾頭的開口相 對，抱合狀態(tài)下形成一個圓。在第一連桿與第二連桿自由端的凹槽背部還設(shè)置有兩個通孔， 螺釘通過該孔將夾頭鎖緊在凹槽內(nèi)。
支座520固定在操作臺I的機架上，在第一連桿、第二連桿后端的銷接處連接第二 液壓缸53的活塞桿，對第一連桿與第二連桿組成的徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)進行拉伸或推動，則第一 夾頭與第二夾頭的開合及開口大小也同步改變，相應(yīng)握緊或松開刀頭與刀桿。在鉆頭的刀 頭與刀桿焊接過程中，液壓缸根據(jù)需要拉伸或推動刀頭徑向調(diào)整裝置，使第一夾頭與第二 夾頭根據(jù)需要開合并夾持、徑向調(diào)整刀頭與刀桿，調(diào)整完成后夾頭松開，連接完成的刀頭與 刀桿退出。
操作臺I的下方為油壓泵站17。優(yōu)選的，鉆頭焊接系統(tǒng)還包括連接惰性氣體管道 的透明防護罩，防護罩上設(shè)置空窗并部分容置刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝 置。見圖9，防護罩包括罩體71與罩門72，罩體71上設(shè)置氮氣管通孔73，該氮氣管通孔73 設(shè)置在罩體71上部左后頂角位置，氮氣通入后充滿整個防護罩。罩體71的各個側(cè)面設(shè)置 多個空窗，罩體71的左側(cè)面設(shè)置罩體與操作臺固定位空窗74，罩體從此處與操作臺連接固 定，罩體71的后側(cè)面設(shè)置加熱裝置超高頻感應(yīng)圈空窗75，加熱裝置的超高頻感應(yīng)圈從此處 伸入罩體中，對罩體中的鉆頭加熱，罩體71的下側(cè)面設(shè)置鉆頭空窗76，鉆頭從此處上移進 入罩體中，在氮氣保護環(huán)境中進行高溫加熱，有效避免鉆頭高溫氧化，也將操作工人與高溫 的危險環(huán)境隔離開，改善工人工作條件，提高安全系數(shù)。鉆頭焊接系統(tǒng)還包括外設(shè)的保溫 箱，見圖10，保溫箱內(nèi)設(shè)置電加熱圈83，保溫箱上設(shè)置至少一用于放置焊接完成的鉆頭的 通孔86。保溫箱包括箱體81與箱門82，箱體81、箱門82上設(shè)置至少一用于放置焊接完成 的鉆頭的通孔86，箱體81底部設(shè)置電加熱圈83，電加熱圈83上方設(shè)置一隔板84，電加熱圈3通過線纜連接外設(shè)的電控制箱85。隔板84相對的兩個邊沿向下延伸形成兩個凸緣，放置 在箱體81底部。
本發(fā)明的鉆頭焊接方法，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上，包括以下步 驟(1)將刀頭和焊料置于刀桿頂部的U型凹槽內(nèi)，然后刀桿移動裝置2將刀桿上移至第一 預(yù)設(shè)高度，加熱焊料至熔化；(2)將刀桿上移至第二預(yù)設(shè)高度，后刀頭調(diào)整裝置5調(diào)整刀頭和刀桿之間的軸向位置， 以保證刀頭與刀桿的緊固度，并調(diào)整刀頭和刀桿之間的徑向位置，以保證刀頭與刀桿的同 心度；(3)刀頭調(diào)整裝置5松開，刀頭與刀桿退出并下移復(fù)位，鉆頭焊接完成。
步驟(I)中采用超高頻發(fā)生器加熱焊料，刀桿頂部位于超高頻發(fā)生器的感應(yīng)圈中 間。步驟(I)- (3)均在惰性氣體的保護下進行。步驟(3)之后將焊接完成的鉆頭取出放 入保溫箱內(nèi)。刀桿在第一預(yù)設(shè)高度和第二預(yù)設(shè)高度的定位通過限位裝置3實現(xiàn)。刀桿的上 下移動、加熱時間、調(diào)整幅度等通過控制子系統(tǒng)進行參數(shù)調(diào)節(jié)。不同的刀桿裝設(shè)于液壓缸的 活塞桿上，刀桿在液壓缸的驅(qū)動下上移，經(jīng)歷高溫加熱焊料、刀頭與刀桿軸向距離調(diào)整、同 心度調(diào)整等多個步驟，如果在某個步驟刀桿不能精確到達預(yù)設(shè)位置，通過前后調(diào)整機構(gòu)和 左右調(diào)整機構(gòu)根據(jù)需要對液壓缸中心位置也即刀桿位置進行調(diào)整，即可將刀桿調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè) 位置，使焊接能夠順利并高質(zhì)量的完成，避免鉆頭因位置偏差而在焊接過程中造成不良，影 響焊接質(zhì)量。
本發(fā)明的鉆頭焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清楚，設(shè)置合理，本發(fā)明將刀桿上移并兩次定位，采用 先加熱焊料再機械調(diào)整刀頭的自動加工方式，能夠大大提高焊接的準確率和焊接的速度， 制作完成的鉆頭同心度高，連接牢固，減少相應(yīng)的不良和返工率，極大的提高了焊接質(zhì)量和 生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度。本發(fā)明采用超高頻發(fā)生器加熱焊料，溫度易于控制，并 且非接觸加熱方式能夠防止焊接過程中鉆頭部件或焊料受熱不均或因溫度過高而產(chǎn)生變 形、破損，提高焊接的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量。感應(yīng)圈僅加熱需要加熱的部分，焊料受熱均勻且 沒有熱損失，有利于節(jié)約能源。本發(fā)明將整個焊接過程處于惰性氣體保護的環(huán)境中，有效避 免鉆頭因高溫氧化而導(dǎo)致相應(yīng)不良，也避免工人在操作過程中發(fā)生意外事故，極大的提高 了安全系數(shù)。鉆頭焊接完成后，處于高溫狀態(tài)下的鉆頭直接暴露于空氣中容易因溫度驟降 而變脆或應(yīng)力集中，影響鉆頭的品質(zhì)，本發(fā)明將焊接完成的鉆頭取出后放入保溫箱，使鉆頭 的溫度逐漸、緩和降低，可以有效減少應(yīng)力，防止鉆頭變脆，提高鉆頭的焊接質(zhì)量。保溫箱中 的溫度和保溫時間可通過外接的電控制箱進行調(diào)節(jié)。
以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭焊接系統(tǒng)，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上，其特征在于，包括刀桿移動裝置、焊接加熱裝置、刀頭調(diào)整裝置和控制子系統(tǒng)，其中 刀桿移動裝置用于容置和移動頂部置有刀頭和焊料的刀桿； 焊接加熱裝置用于對刀桿的端部加熱至焊料熔化； 刀頭調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)刀頭與刀桿的軸向位置和徑向位置，以保證焊接后兩者的同心度和緊密度；以及 控制子系統(tǒng)，其分別連接刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置，用于每次焊接時，控制置有預(yù)加工鉆頭的刀桿移動裝置依次經(jīng)過焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置后歸位。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，還包括操作臺，所述刀桿移動裝置安裝在所述操作臺的一側(cè)，并可活動調(diào)整與所述操作臺之間的間距，所述焊接加熱裝置、刀頭調(diào)整裝置由下到上依次安裝于操作臺上方，并與刀桿移動裝置位于同一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，還包括限位裝置，所述限位裝置設(shè)置于刀桿移動裝置與焊接加熱裝置之間。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述刀桿移動裝置包括第一驅(qū)動機構(gòu)和中心位置調(diào)整裝置，頂部置有刀頭和焊料的刀桿設(shè)置在該第一驅(qū)動機構(gòu)上，第一驅(qū)動機構(gòu)安裝在中心位置調(diào)整裝置上，第一驅(qū)動機構(gòu)連接控制子系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述中心位置調(diào)整裝置包括左右調(diào)整機構(gòu)和前后調(diào)整機構(gòu)，所述左右調(diào)整機構(gòu)與前后調(diào)整機構(gòu)相互連接，第一驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在左右調(diào)整機構(gòu)上。
6.如權(quán)利要求5所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述前后調(diào)整機構(gòu)包括第一滑塊與第二滑塊，第一滑塊與第二滑塊為凹凸結(jié)構(gòu)連接，并且第一滑塊與第二滑塊在前后方向相對滑動。
7.如權(quán)利要求6所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述第二滑塊側(cè)面設(shè)置通孔，銷釘通過該通孔鎖緊第一滑塊與第二滑塊。
8.如權(quán)利要求5所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述左右調(diào)整機構(gòu)包括第二滑塊與第三滑塊，第三滑塊端部設(shè)置嵌槽，螺釘通過嵌槽將第三滑塊與第二滑塊連接起來，并且螺釘可在嵌槽內(nèi)相對滑動，實現(xiàn)第二滑塊與第三滑塊在左右方向相對滑動；所述第三滑塊上固定連接第一驅(qū)動機構(gòu)。
9.如權(quán)利要求4-8中任一項所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動機構(gòu)為液壓缸，液壓缸的活塞桿上設(shè)置頂部置有刀頭和焊料的刀桿。
10.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接加熱裝置為超高頻發(fā)生器，超高頻發(fā)生器的一端延伸出一感應(yīng)圈，該感應(yīng)圈正對預(yù)加工鉆頭，刀桿頂部位于感應(yīng)圈中間；超高頻發(fā)生器連接控制子系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述刀頭調(diào)整裝置包括刀頭軸向調(diào)整裝置、刀頭徑向調(diào)整裝置和第二驅(qū)動機構(gòu)，刀頭徑向調(diào)整裝置和第二驅(qū)動機構(gòu)相互連接，刀頭軸向調(diào)整裝置安裝在刀頭徑向調(diào)整裝置上，第二驅(qū)動機構(gòu)和刀頭軸向調(diào)整裝置連接控制子系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述刀頭軸向調(diào)整裝置包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿軸向距離的軸向運動機構(gòu)，該軸向運動機構(gòu)連接到一固定塊上，軸向運動機構(gòu)正對刀頭并可垂直移動，所述固定塊安裝于刀頭徑向調(diào)整裝置上，所述固定塊連接控制子系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求12所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述軸向運動機構(gòu)為氣缸，氣缸的活塞正對刀頭，氣缸缸體通過連接桿連接到固定塊上。
14.如權(quán)利要求11所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述刀頭徑向調(diào)整裝置包括一用于調(diào)整刀頭與刀桿徑向距離的徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)，以及一支座，所述徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)容置于支座內(nèi)并與支座連接。
15.如權(quán)利要求14所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述徑向調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第一連桿與第二連桿，第一連桿與第二連桿的后端和自由端分別銷接，第一連桿與第二連桿的自由端分別設(shè)置第一夾頭與第二夾頭，第一夾頭與第二夾頭的開口相對，第一夾頭與第二夾頭徑向夾合并調(diào)整刀頭與刀桿；所述第一連桿、第二連桿自由端的銷接處與支座連接，第一連桿、第二連桿后端的銷接處與第二驅(qū)動機構(gòu)連接。
16.如權(quán)利要求14所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述支座上設(shè)置刀頭軸向調(diào)整>j-U ρ α裝直。
17.如權(quán)利要求15所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連桿/第二連桿的自由端開設(shè)一凹槽，第一夾頭/第二夾頭容置于該凹槽內(nèi)；所述凹槽背部設(shè)置通孔用于通過螺釘將夾頭鎖緊在凹槽內(nèi)。
18.如權(quán)利要求11所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動機構(gòu)為液壓缸，液壓缸的活塞桿與刀頭徑向調(diào)整裝置連接。
19.如權(quán)利要求2所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述操作臺下方設(shè)置油壓泵站。
20.如權(quán)利要求3所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述限位裝置為位移接近開關(guān)。
21.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接惰性氣體管道的透明防護罩，防護罩上設(shè)置空窗并部分容置刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置。
22.如權(quán)利要求1所述的鉆頭焊接系統(tǒng)，其特征在于，還包括外設(shè)的保溫箱，保溫箱內(nèi)設(shè)置電加熱圈，保溫箱上設(shè)置至少一用于放置焊接完成的鉆頭的通孔。
23.一種鉆頭焊接方法，用于將鉆頭的刀頭焊接在刀桿的端部上，其特征在于，包括以下步驟 (1)將刀頭和焊料置于刀桿頂部，然后將刀桿上移至第一預(yù)設(shè)高度，加熱焊料至熔化； (2)將刀桿上移至第二預(yù)設(shè)高度，后調(diào)整刀頭和刀桿之間的軸向位置，以保證刀頭與刀桿的緊固度，并調(diào)整刀頭和刀桿之間的徑向位置，以保證刀頭與刀桿的同心度； (3)刀頭與刀桿退出并下移復(fù)位，鉆頭焊接完成。
24.如權(quán)利要求23所述的鉆頭焊接方法，其特征在于，所述步驟(I)中采用超高頻發(fā)生器加熱焊料，刀桿頂部位于超高頻發(fā)生器的感應(yīng)圈中間。
25. 如權(quán)利要求23所述的鉆頭焊接方法，其特征在于，所述步驟(I)- (3)均在惰性氣體的保護下進行。
26.如權(quán)利要求23所述的鉆頭焊接方法，其特征在于，所述焊接方法還包括步驟(3)之后將焊接完成的鉆頭取出放入保溫箱的后處理步驟。
全文摘要
本發(fā)明的一種鉆頭焊接系統(tǒng)包括刀桿移動裝置、焊接加熱裝置、刀頭調(diào)整裝置和控制子系統(tǒng)，刀桿移動裝置用于容置和移動頂部置有刀頭和焊料的刀桿；焊接加熱裝置用于對刀桿的端部加熱至焊料熔化；刀頭調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)刀頭與刀桿的軸向位置和徑向位置，以保證焊接后兩者的同心度和緊密度；控制子系統(tǒng)分別連接刀桿移動裝置、焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置，用于控制置有預(yù)加工鉆頭的刀桿移動裝置依次經(jīng)過焊接加熱裝置和刀頭調(diào)整裝置后歸位。本發(fā)明還提供了一種鉆頭焊接方法。本發(fā)明提高了焊接的準確率和焊接速度，制作的鉆頭同心度高，連接牢固，極大的提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度。
文檔編號B23K13/01GK103028832SQ20111029676
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者溫昊 申請人:上海昆杰五金工具有限公司