一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置及方法与流程

本发明涉及复合片钻头焊接用具技术领域，具体涉及一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置及方法。

背景技术：

复合片钻头具有耐磨性极好、钻进效率高、寿命长等特点。因此，目前广泛用于煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。

然而，目前在焊接复合片钻头过程中，通常采用人工手动进行焊接的方式，也就是利用手工完成复合片钻头体的供料，并手工将焊片和复合片放置在钻头体的刀片槽上，最后进行焊接，这种生产方式对操作者的技能要求很高，容易受到操作者的人为影响，在焊接过程中，高温加热后复合片与钻头体之间的焊片和焊溶剂因高温熔化成液体状，液体中的杂质和气泡无法及时排除，不仅难以保证复合片和焊片始终位于钻头体的刀片槽内，而且会影响复合片与钻头体之间的连接强度，导致复合片容易脱落，质量稳定性不好。

因此，需要一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置及方法，能够在进行复合片钻头焊接时，对复合片进行上表面压紧、以及复合片和焊片的前端部进行压紧并定位，避免焊接过程中复合片和焊片发生移动错位甚至从钻头体的刀片槽内滑落的现象，能够极大提高复合片钻头的质量稳定性。

为实现上述目的，本发明提供一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置，包括底座，所述底座上设置支撑架，所述支撑架上部设置用于顶紧复合片的上表面的上部压紧机构，所述支撑架上且位于所述上部压紧机构的下方设置用于为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位的端部顶紧定位机构。

进一步地，所述上部压紧机构包括通过第一安装板安装在所述支撑架上部的自动伸缩缸，所述自动伸缩缸的自由端设置用于压紧复合片的上表面的压紧杆。

进一步地，所述自动伸缩缸采用气动伸缩缸，或者电动伸缩缸，或者液压伸缩缸。

进一步地，所述支撑架上开设有用于调整所述上部压紧机构和所述端部顶紧定位机构的安装高度的高度调节孔。

进一步地，所述高度调节孔为沿竖向开设在所述支撑架上的长槽孔，或者所述高度调节孔为沿竖向开设在所述支撑架上的一排圆形孔。

进一步地，所述第一安装板上开设第一安装孔，所述第一安装板与所述支撑架之间通过紧固在所述第一安装孔和所述高度调节孔内的紧固件实现紧固。

进一步地，所述第一安装孔为圆形孔，或者所述第一安装孔为长槽孔。

进一步地，所述自动伸缩缸与所述第一安装板之间通过两个紧固件实现紧固，所述第一安装板上开设有两个第二安装孔，两个紧固件分别穿设在两个第二安装孔内，其中一个第二安装孔为圆形孔，且另一个第二安装孔为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。

进一步地，所述端部顶紧定位机构包括通过第二安装板安装在所述支撑架上的顶紧杆。

进一步地，所述第二安装板上开设有插孔，所述顶紧杆穿过所述插孔，位于所述插孔的内侧的所述顶紧杆上设置第一限位块，位于所述插孔的外侧的所述顶紧杆上设置第二限位块，位于所述第一限位块与所述第二安装板之间的所述顶紧杆上套设有弹簧。

进一步地，所述第二安装板与所述支撑架之间通过两个紧固件实现紧固，所述第二安装板上开设有两个第三安装孔，两个紧固件分别穿设在两个第三安装孔内，其中一个第三安装孔为圆形孔，且另一个第三安装孔为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。

进一步地，所述底座包括第一底板和第二底板，所述第一底板固定设置在所述支撑架底部，所述第一底板与所述第二底板之间通过两个紧固件实现紧固，所述第一底板上开设有两个第四安装孔，两个紧固件分别穿设在两个第四安装孔内，其中一个第四安装孔为圆形孔，且另一个第四安装孔为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。

进一步地，所述第二底板的四角分别开设有一个长槽孔。

进一步地，所述紧固件采用螺栓螺母组件，或者螺杆螺母组件，或者螺钉螺母组件。

进一步地，所述支撑架的根部与所述底座之间设置有加强板。

进一步地，本发明还提供一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧方法，包括以下步骤：

s1、预调整底座位置：利用第二底板的四角开设的长槽孔调整底座的安装位置，以使得辅助压紧装置整体位于焊接机的加热线圈旁边，并利用第二底板的四角的长槽孔将底座固定在焊接平台上；

s2、再次调整底座位置：松开位于形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔内的紧固件，以形状为圆形孔的第四安装孔内紧固件为转轴旋转支撑架，进而调整第一底板相对于第二底板的角度，以使得上部压紧机构和端部顶紧定位机构位于焊接机的加热线圈旁，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔内的紧固件；

s3、预调整上部压紧机构和端部顶紧定位机构的位置：利用高度调节孔分别调整上部压紧机构和端部顶紧定位机构安装在支撑架上的高度，以保证上部压紧机构的压紧杆的下端部位于复合片的上表面的上方，并保证端部顶紧定位机构的顶紧杆的前端位于复合片和焊片的前端部旁；

s4、再次调整上部压紧机构和端部顶紧定位机构的位置：松开位于形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔内的紧固件，以形状为圆形孔的第二安装孔内的紧固件为转轴旋转自动伸缩缸，进而调整自动伸缩缸相对于第一安装板的角度，以使得压紧杆在自动伸缩缸的带动下能够压紧在复合片的上表面，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔内的紧固件；松开位于形状为圆弧形长腰孔的第三安装孔内的紧固件，以形状为圆形孔的第三安装孔内的紧固件为转轴旋转第二安装板，进而调整第二安装板相对于支撑架的角度，以使得顶紧杆的前端在弹簧的弹性力作用下顶紧在复合片和焊片的前端部；

s5、复合片钻头焊接前的辅助压紧：当复合片钻头水平移动至辅助压紧装置时，首先复合片和焊片的前端部与顶紧杆的前端相接触，并在弹簧的弹性力的作用下将复合片和焊片的前端部顶紧并定位；之后，自动伸缩缸带动压紧杆向下移动，以使得顶紧杆压紧在复合片的上表面；完成复合片钻头焊接前的刀片定位、焊接过程中的刀片压紧、焊接后的刀片保压。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明针对现有技术中，在焊接复合片钻头过程中，通常采用人工手动进行焊接的方式，也就是利用手工完成复合片钻头体的供料，并手工将焊片和复合片放置在钻头体的刀片槽上，最后进行焊接，这种生产方式对操作者的技能要求很高，容易受到操作者的人为影响，在焊接过程中，高温加热后复合片与钻头体之间的银片（即焊片）和焊溶剂因高温熔化成液体状，液体中的杂质和气泡无法及时排除，不仅难以保证复合片和焊片始终位于钻头体的刀片槽内，而且会影响复合片与钻头体之间的连接强度，导致复合片容易脱落，质量稳定性不好的问题。提供一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置，包括底座，所述底座上设置支撑架，所述支撑架上部设置用于顶紧复合片的上表面的上部压紧机构，所述支撑架上且位于所述上部压紧机构的下方设置用于为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位的端部顶紧定位机构。

本发明能够在进行复合片钻头焊接时，对复合片进行上表面、以及复合片和焊片的前端部进行压紧，避免焊接过程中复合片和焊片发生移动错位甚至从钻头体的刀片槽内滑落的现象，能够极大提高复合片钻头的质量稳定性。本发明的其他有益效果将在实施例中具体阐释。

附图说明

图1为本发明一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置的结构主视示意图；

图2为本发明一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置的结构后视示意图；

图3为本发明一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置的结构立体示意图；

附图标记：

底座100；第一底板110；第四安装孔111；第二底板120；支撑架200；高度调节孔210；加强板220；上部压紧机构300；第一安装板310；第一安装孔311；第二安装孔312；自动伸缩缸320；压紧杆330；端部顶紧定位机构400；第二安装板410；插孔411；第三安装孔412；顶紧杆420；第一限位块421；第二限位块422；弹簧423。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示：一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置，包括底座，所述底座上设置支撑架，所述支撑架上部设置用于顶紧复合片的上表面的上部压紧机构，所述支撑架上且位于所述上部压紧机构的下方设置用于为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位的端部顶紧定位机构。

具体而言，如图1、图2和图3所示，一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧装置，包括底座100，所述底座100上设置支撑架200，所述支撑架200上部设置用于顶紧复合片的上表面的上部压紧机构300，所述支撑架200上且位于所述上部压紧机构300的下方设置用于为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位的端部顶紧定位机构400。本辅助压紧装置能够在进行复合片钻头焊接时，对复合片进行上表面、以及复合片和焊片的前端部进行压紧，避免焊接过程中复合片和焊片发生移动错位甚至从钻头体的刀片槽内滑落的现象，能够极大提高复合片钻头的质量稳定性。

根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，所述上部压紧机构300包括通过第一安装板310安装在所述支撑架200上部的自动伸缩缸320，所述自动伸缩缸320的自由端设置用于压紧复合片的上表面的压紧杆330。

根据本发明的一个实施例，所述自动伸缩缸320采用气动伸缩缸，所述自动伸缩缸320的作用是带动压紧杆330做伸缩运动，从而实现对复合片的上表面的压紧与撤除压紧，很显然，所述自动伸缩缸并不局限于采用气动伸缩缸，也可以采用其他类型，比如电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，同样能够起到上述相同的效果。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，为了便于调整上部压紧机构300和所述端部顶紧定位机构400的安装高度，在所述支撑架200上开设有用于调整所述上部压紧机构300和所述端部顶紧定位机构400的安装高度的高度调节孔210，所述上部压紧机构300和所述端部顶紧定位机构400通过紧固件安装在所属高度调节孔210内。这样，能够通过调整上部压紧机构300和所述端部顶紧定位机构400安装在高度调节孔210内的高度，实现对上部压紧机构300和所述端部顶紧定位机构400的安装高度的调整，以便于确保上部压紧机构300的压紧杆330的下端部能够压紧在复合片的上表面，并保证端部顶紧定位机构400的顶紧杆420的前端能够定压着复合片和焊片的前端部。

根据本发明的一个实施例，所述高度调节孔210为沿竖向开设在所述支撑架200上的长槽孔，很显然，所述高度调节孔210也可以采用其他类型，比如所述高度调节孔210为沿竖向开设在所述支撑架200上的一排圆形孔，同样能够起到调整上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400的安装高度的目的。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，所述第一安装板310上开设第一安装孔311，所述第一安装板310与所述支撑架200之间通过紧固在所述第一安装孔311和所述高度调节孔210内的紧固件实现紧固。

根据本发明的一个实施例，所述第一安装孔311为圆形孔，当然，为了调整第一安装板310与支撑架200之间的相对安装位置，所述第一安装孔311也可以采用长槽孔，这样，能够通过该长槽孔调整第一安装板310与支撑架200之间的相对安装位置，即当需要将压紧杆330向支撑架200的外侧进行拉伸，以便于进一步确保压紧杆330能够压紧在复合片的上表面上时，只需要利用长槽孔的可调性将第一安装板310相对于支撑架200向外侧拉出一段距离并通过紧固件固定住即可，从而进一步地增加了本辅助压紧装置的应用范围，能够适用于不同规格的复合片钻头焊接时的压紧。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，为了便于调整自动伸缩缸320相对于支撑架200的倾角，进而达到调整压紧杆330相对于复合片上表面的角度的目的，所述自动伸缩缸320与所述第一安装板310之间通过两个紧固件实现紧固，所述第一安装板310上开设有两个第二安装孔312，两个紧固件分别穿设在两个第二安装孔312内，其中一个第二安装孔312为圆形孔，且另一个第二安装孔312为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。这样，当需要调整压紧杆330相对于复合片上表面的角度时，松开位于形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔312内的紧固件，以形状为圆形孔的第二安装孔312内的紧固件为转轴旋转自动伸缩缸320，进而调整自动伸缩缸320相对于第一安装板310的角度，以使得压紧杆330在自动伸缩缸320的带动下能够压紧在复合片的上表面，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔312内的紧固件。

根据本发明的一个实施例，如图1和图3所示，所述端部顶紧定位机构400包括通过第二安装板410安装在所述支撑架200上的顶紧杆420。

根据本发明的一个实施例，如图1和图3所示，为了避免顶紧杆420在为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位时发生刚性撞击，在所述第二安装板410上开设有插孔411，所述顶紧杆420穿过所述插孔411，位于所述插孔411的内侧的所述顶紧杆420上设置第一限位块421，位于所述插孔411的外侧的所述顶紧杆420上设置第二限位块422，位于所述第一限位块421与所述第二安装板410之间的所述顶紧杆420上套设有弹簧423。这样，当复合片和焊片的前端部与顶紧杆420接触时会在弹簧的收缩作用下带动顶紧杆420回退，避免顶紧杆420在为复合片和焊片的前端部提供顶紧和定位时发生刚性撞击，造成复合片和焊片的崩落，影响焊接；同时，当完成复合片钻头的焊接之后，复合片钻头退离本辅助压紧装置的同时顶紧杆420在弹簧的回复力的作用下回复至初始状态。

根据本发明的一个实施例，如图1和图3所示，为了便于调整端部顶紧定位机构400的位置，在所述第二安装板410与所述支撑架200之间通过两个紧固件实现紧固，所述第二安装板410上开设有两个第三安装孔412，两个紧固件分别穿设在两个第三安装孔412内，其中一个第三安装孔412为圆形孔，且另一个第三安装孔412为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。这样，当需要调整端部顶紧定位机构400的位置时，松开位于形状为圆弧形长腰孔的第三安装孔412内的紧固件，以形状为圆形孔的第三安装孔412内的紧固件为转轴旋转第二安装板410，进而调整第二安装板410相对于支撑架200的角度，以使得顶紧杆420的前端在弹簧423的弹性力作用下顶紧在复合片和焊片的前端部。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，为了便于调整支撑架200的安装位置和相对于复合片钻头的角度，所述底座100包括第一底板110和第二底板120，所述第一底板110固定设置在所述支撑架200底部，所述第一底板110与所述第二底板120之间通过两个紧固件实现紧固，所述第一底板110上开设有两个第四安装孔111，两个紧固件分别穿设在两个第四安装孔111内，其中一个第四安装孔111为圆形孔，且另一个第四安装孔111为以该圆形孔的中心为圆心的圆弧形长腰孔。这样，当需要调整底座100的位置时，松开位于形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔111内的紧固件，以形状为圆形孔的第四安装孔111内紧固件为转轴旋转支撑架200，进而调整第一底板110相对于第二底板120的角度，以使得上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400位于焊接机的加热线圈旁，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔111内的紧固件即可。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，为了便于将第二底板安装在焊接平台上，在所述第二底板120的四角分别开设有一个长槽孔，这样，通过该长槽孔不仅能够实现第二底板与焊接平台之间的连接，而且能够通过长槽孔实现第二底板的安装位置的调整，从而进一步提高本辅助压紧装置的应用范围，满足不同规格复合片钻头焊接时的辅助压紧。

根据本发明的一个实施例，所述紧固件采用螺栓螺母组件，很显然，所述紧固件也可以采用其他类型，比如螺杆螺母组件，或者螺钉螺母组件，同样能够起到紧固的效果。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，为了增强支撑架200的支撑强度，在所述支撑架200的根部与所述底座100之间设置有加强板220。

根据本发明的一个实施例，本发明还提供一种用于复合片钻头焊接的辅助压紧方法，包括以下步骤：

s1、预调整底座100位置：利用第二底板120的四角开设的长槽孔调整底座100的安装位置，以使得辅助压紧装置整体位于焊接机的加热线圈旁边，并利用第二底板120的四角的长槽孔将底座100固定在焊接平台上；

s2、再次调整底座100位置：松开位于形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔111内的紧固件，以形状为圆形孔的第四安装孔111内紧固件为转轴旋转支撑架200，进而调整第一底板110相对于第二底板120的角度，以使得上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400位于焊接机的加热线圈旁，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第四安装孔111内的紧固件；

s3、预调整上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400的位置：利用高度调节孔210分别调整上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400安装在支撑架200上的高度，以保证上部压紧机构300的压紧杆330的下端部位于复合片的上表面的上方，并保证端部顶紧定位机构400的顶紧杆420的前端位于复合片和焊片的前端部旁；

s4、再次调整上部压紧机构300和端部顶紧定位机构400的位置：松开位于形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔312内的紧固件，以形状为圆形孔的第二安装孔312内的紧固件为转轴旋转自动伸缩缸320，进而调整自动伸缩缸320相对于第一安装板310的角度，以使得压紧杆330在自动伸缩缸320的带动下能够压紧在复合片的上表面，并拧紧形状为圆弧形长腰孔的第二安装孔312内的紧固件；松开位于形状为圆弧形长腰孔的第三安装孔412内的紧固件，以形状为圆形孔的第三安装孔412内的紧固件为转轴旋转第二安装板410，进而调整第二安装板410相对于支撑架200的角度，以使得顶紧杆420的前端在弹簧423的弹性力作用下顶紧在复合片和焊片的前端部；

s5、复合片钻头焊接前的辅助压紧：当复合片钻头水平移动至辅助压紧装置时，首先复合片和焊片的前端部与顶紧杆420的前端相接触，并在弹簧423的弹性力的作用下将复合片和焊片的前端部顶紧并定位；之后，自动伸缩缸320带动压紧杆330向下移动，以使得顶紧杆420压紧在复合片的上表面；完成复合片钻头焊接前的刀片定位、焊接过程中的刀片压紧、焊接后的刀片保压。

本发明能够在进行复合片钻头焊接时，对复合片进行上表面、以及复合片和焊片的前端部进行压紧，避免焊接过程中复合片和焊片发生移动错位甚至从钻头体的刀片槽内滑落的现象，能够极大提高复合片钻头的质量稳定性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。