钻头自动焊接的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻头自动焊接机，主要包括有相互衔接的钻头体单根上料机构、钻头体切口水平对位装置、铜条自动进料装置、焊接用焊料添加机构、合金片上料机构、合金片与钻头体的精准对位机构、高频加热装置和焊接后合金片校准装置；其中焊接后合金片校准装置包括一可开合的校准夹口，校准夹口由左右夹板构成，左右夹板尾部各自活动安装在一直线导轨上，同时左右夹板尾部分别与一可伸缩动力源的本体和伸缩杆固连；左右夹板的头部内侧均设有定位片和校准螺丝，且定位片相比校准螺丝的内伸长度差值为合金片总宽度与钻头体头部宽度差值的二分之一。本发明可全程自动地实现钻头体与合金片的焊接加工，具有加工效率高，焊接质量好，人力成本低的特点。
【专利说明】钻头自动焊接机
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻头焊接设备，具体为一种钻头自动焊接机。
【背景技术】
[0002]为提升钻头的钻削硬度和钻削效率，现有的钻头一般都会在钻头体Γ的头部嵌设一硬质合金片2'，以硬质合金片2'作为刀头进行钻削加工，该硬质合金片2'和钻头体I'为分体结构，在加工中，需通过焊接的方式将两者固连在一起，其结构如图1所示。
[0003]但在目前，以上硬质合金片2'与钻头体Γ的焊接都是通过手工进行的，不仅生产效率低，劳动强度高，同时焊接产生的强光对作业者的眼睛造成很大伤害，而焊接产生的高温和有毒气体对作业者身体也会造成不利影响。随着近年来人力成本不断上升，企业招工越来越困难，迫切需要研发一种自动焊接机来代替人工。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明设计了一种钻头自动焊接机，其可全程自动地实现钻头体与合金片的焊接加工，具有加工效率高，焊接质量好，人力成本低的特点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种钻头自动焊接机，其特征在于:主要包括有相互衔接的钻头体单根上料机构、钻头体切口水平对位装置、铜条自动进料装置、焊接用焊料添加机构、合金片上料机构、合金片与钻头体的精准对位机构、高频加热装置和焊接后合金片校准装置；其中焊接后合金片校准装置包括一可开合的校准夹口，所述校准夹口由对称设置的左右夹板构成，所述左右夹板的尾部各自活动安装在一直线导轨上，同时左右夹板尾部分别与一可伸缩动力源的本体和伸缩杆固连；所述左右夹板的头部内侧均设有定位片和校准螺丝，且定位片相比校准螺丝的内伸长度差值为合金片总宽度与钻头体头部宽度差值的二分之一。
[0006]进一步的，上述校准螺丝的内伸长度可调节。
[0007]进一步的，上述钻头体单根上料机构主要包括一底面板斜向内倾斜的料斗，在紧贴料斗的内侧板壁位置安装一推板，推板通过滑块活动安装在导轨上，推板的顶端面斜向内倾斜；所述料斗的内侧板顶端面同样呈斜向内倾斜，同时料斗内侧板顶端面上方安装一挡板，挡板通过一分离机构可与料斗内侧板顶端面分离或闭合，挡板下方设有朝内斜向下倾斜的翻边，该翻边在挡板与内侧板顶端面闭合时构成一道仅可容纳一根钻头体的容置槽。
[0008]进一步的，上述钻头体切口水平对位装置与钻头体单根上料机构衔接，整个钻头体切口水平对位装置包括包括一用于支撑钻头体的水平定位支架和一与该水平定位支架平行设置的工作滑轨；所述水平定位支架的两端呈一直线分设有一头部卡接件和一可带动钻头体转动的尾部卡接件；所述头部卡接件端面上设有一孔径大于钻头体外径的调节孔，该调节孔的中心设有一厚度小于钻头体上切口大小的水平凸起；所述尾部卡接件可带动钻头体转动而使其头部的切口卡入所述的水平凸起；所述头部卡接件调节孔的底部设置有钻头体上切口调整到位后的监测装置。
[0009]进一步的，上述铜条自动进料装置为钻头体切口水平对位装置的下级衔接机构，其将焊接用的铜条对接送入到对位后的钻头体切口内；整个铜条自动进料装置由铜条送料机构和铜条切断进料机构两部分构成；所述铜条送料机构包括一定位在支架上的可进行往复伸缩运动的铜条送料动力源，铜条送料动力源连接着一可开合的铜条夹口 ；所述切断进料机构包括一侧边带有切断刀口的切断平台，切断平台在一切断动力源的带动下可相对支架上下往复移动；切断平台的上方通过定位块安装一水平凸台，整个水平凸台在一凸台动力源的带动下可上下移动，水平凸台与切断平台之间形成一铜条限制导槽，铜条限制导槽往后延伸穿透整个定位块而形成一导向通道，所述导向通道中安装一进料推板，进料推板由推板动力源带动进行前后往复移动。
[0010]进一步的，上述焊接用焊料添加机构为铜条自动进料装置的下级衔接机构，其将焊接用焊料送入到已加入铜条的钻头体切口内；焊接用焊料添加机构包括一工作平台和盛装焊料的料斗；所述工作平台上设有一道直线导槽；所述料斗安装在所述直线导槽的前侧上方，料斗底部设有出料口直接与直线导槽导通；所述直线导槽中配合设置着焊料推板，焊料推板的后部连接着可带动其前后往复沿直线导槽移动的动力源。
[0011]进一步的，上述合金片上料机构由震动源和震动盘构成，震动盘的内部沿边设置有高度依序升高的螺旋形爬坡，并沿该螺旋形爬坡最高点的切线方向设有一合金片输送带，合金片输送带的末端设有合金片到位后的止位块。
[0012]进一步的，上述合金片与钻头体的精准对位机构主要包括一定位设置在支架上的对接平台和设置在对接平台对面的对接定位支架，对接平台上横跨设置着连接合金片上料机构的合金片输送带和相对输送带垂直设置的合金片推杆，所述合金片推杆由一往复运动式合金片推杆动力源带动，合金片推杆前端设有一与合金片头部对应配合的类V型槽，合金片推杆前移时将推动由输送带送来的合金片送往钻头体顶端的切口中。
[0013]进一步的，上述闻频加热装置包括闻频机和连接闻频机的铜圈，所述铜圈一直延伸到包裹住被送入合金片的钻头体切口部位。
[0014]进一步的，上述钻头体切口水平对位装置、铜条自动进料装置、焊接用焊料添加机构、合金片与钻头体的精准对位机构之间的钻头体衔接移动通过定位在支架上的横向移动夹头带动。
[0015]进一步的，上述合金片与钻头体的精准对位机构的旁边设置有一待焊接支架，待焊接支架与所述精准对位机构中的对接定位支架通过第二移动夹头衔接。
[0016]进一步的，上述待焊接支架前侧的直线上设置有焊接支撑结构，所述焊接支撑结构包括一可伸缩的支撑杆和支撑杆往复伸缩动力源。
[0017]在加工中，由钻头体单根上料机构将料斗中钻头体以单根的方式提取出来并以水平的方式送往钻头体切口水平对位装置，并由钻头体切口水平对位装置调整钻头体上的切口到水平位置，之后由横向移动夹头夹住对位切口后的钻头体移往铜条自动进料装置，由铜条自动进料装置截取一段铜条送入到钻头体上呈水平状态的切口中，之后继续由横向移动夹头移动添加铜条后的钻头体送往焊接用焊料添加机构，由焊料添加机构动作往钻头体切口内塞一些焊料，之后再次由横向移动夹头带动钻头体移动，直到将钻头体移动到合金片与钻头体精准对位机构的正对面，而后横向移动夹头将钻头体内移而使钻头体上带切口的头部穿过高频加热装置的铜圈。
[0018]与此同时，合金片上料机构通过震动源产生偏向高频振动，使震动盘内的合金片在离心力的作用下逐渐散向周边并沿螺旋形爬坡上移，一旦合金片上升到螺旋形爬坡的最高点时，被沿切线方向设置的合金片输送带送往合金片与钻头体精准对位机构的对接平台，由合金片推杆动作将合金片准确送入钻头体切口内，之后横向移动夹头带动钻头体外移一定距离而使带合金片的切口刚好位于高频机的铜圈内，之后高频机工作使铜圈加热钻头体，使钻头体切口内的铜条迅速融化而实现切口与合金片的焊接连接，该过程直到铜条完全融化，而后将钻头体整体进一步外移而使钻头体上带切口的头部从高频加热装置的铜圈内退出。
[0019]之后对接定位支架和焊接后合金片校准装置同步上升直到设定位置，此时校准夹头夹持住还没有完全硬化定位的合金片，同时横向移动夹头松开将焊接后钻头体放置到对接定位支架上，之后对接定位支架和焊接后合金片校准装置同步下降复位，横向移动夹头随后进行复位。在此过程中，合金片校准装置利用合金片与钻头体切口两侧之间的位置关系来校准合金片在钻头体切口中的位置，以纠正合金片焊接存在的误差。当完成合金片校准后，校准夹头松开合金片部位，并使焊接后钻头体在对接定位支架上保持一定时间以进行冷却，最后对接定位支架进行侧翻动作而将焊接后钻头体送到下料滑槽进行下料，完成一根钻头体与合金片的焊接加工。以此类推，通过焊接机上各装置和机构的连续衔接动作，即可进行钻头体和合金片的连续自动焊接加工，整个焊接件具有加工效率高，人力成本低的特点，同时在以上焊接过程中，铜条是在钻头体切口底部被融化而实现切口与合金片的连接，可从根本上克服虚焊现象的发生，能有效提升焊接质量和焊接效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1、钻头体上安装合金片的结构示意图；
图2、本发明的立体结构示意图；
图3、本发明另一视角的立体结构示意图；
图4、本发明钻头体单根上料机构的立体结构示意图；
图5、本发明钻头体切口水平对位装置的立体结构示意图；
图6、本发明钻头体切口水平对位装置的平面示意图；
图7、本发明铜条自动进料装置的立体结构示意图；
图8、本发明焊接用焊料添加机构的立体结构示意图；
图9、本发明合金片与钻头体精准对位机构的立体结构示意图；
图10、本发明焊接后合金片校准装置的立体结构示意图；
图11、本发明焊接后合金片校准装置的俯视示意图；
图12、本发明的第二种实施方式的立体结构示意图；
图13、本发明第二种实施方式的另一个视角立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图2-3所示，一种钻头自动焊接机，主要包括有相互衔接的钻头体单根上料机构1、钻头体切口水平对位装置2、铜条自动进料装置3、焊接用焊料添加机构4、合金片上料机构5、合金片与钻头体的精准对位机构6、高频加热装置7和焊接后合金片校准装置8。
[0022]如图4所示，钻头体单根上料机构I将待加工的钻头体以单根水平的方式送入到钻头体切口水平对位装置2。钻头体单根上料机构I包括一底面板111斜向内倾斜的料斗11，在紧贴料斗11的内侧板112壁位置安装一推板12，推板12通过滑块121活动安装在导轨122上，推板12可在一往复伸缩运动的推板动力源123带动下沿导轨122上下移动。推板12的顶端面斜向内倾斜。
[0023]所述料斗11的内侧板112顶端面同样呈斜向内倾斜。
[0024]所述内侧板112顶端面的内侧上方安装一挡板13，挡板13可在一分离机构的作用下相对内侧板112顶端面分离或闭合，在此，以上的分离机构可带动挡板13垂直上移或水平内移或绕挡板13的上侧转动，在实际中根据实际需要任意选定。在本实施例中，采用第三种结构方式，即整个挡板13可绕其上方的转轴131相对固定支架14转动，且挡板13的转动由一定位在支架14上的可作往复伸缩运动的挡板动力源132带动。挡板13下方设有朝内斜向下倾斜的翻边133，该翻边133在挡板13与料斗内侧板112顶端面闭合时构成一道仅可容纳一根钻头体的容置槽。
[0025]在此，在实际加工中，可通过调整挡板13的初始转动角度来调节翻边133与内侧板112顶端面之间的闭合间隙，以此来调整容置槽的大小以适应不同外径的钻头体。此外，为减少挡板13的转动空行程并提升动作的有效性，所述挡板13在支架14上设有限制其最大转动角度的定位销141。
[0026]在初始状态下，推板12的顶端面不高于料斗底面板111的高度，挡板13与料斗11的内侧板112顶端面处于闭合状态，挡板翻边133和料斗内侧板112的顶端面构成一道仅能容置一根钻头体的容置槽。
[0027]在加工时，将钻头体放入到料斗11中，因料斗11的底面板111斜向内倾斜设置，在自重的作用下各钻头体就会自动滑向料斗11的最里面。开始上料时，推板12在其推板动力源123的带动下逐渐上抬。在此，因钻头体的重心位于中轴线上，为使推板12获得单排上抬钻头体的效果，所述推板12的厚度的较佳实施方式为0.5^1.5倍的钻头体外径，此时，推板12的上抬其顶端面上仅能顶起一根或多根上下重叠的钻头体。
[0028]而当上抬的钻头体内侧完全脱离料斗的内侧板112板壁时，因推板12和料斗内侧板112的顶端面都是斜向内倾斜设置的，该钻头体就会在自重的作用下由推板12的顶端面朝内滑落，进入由挡板翻边133和料斗内侧板112顶端面构成的容置槽中，因该容置槽仅能容纳一根钻头体，其他一起上抬的钻头体会随推板12的复位下移而重新掉落到料斗11中。
[0029]而在推板12下移复位为下次上料作准备的同时，挡板13在其动力源132的作用下相对支架14朝内转动，使挡板13的翻边133与料斗内侧板112的顶端面分离，当两者的分离间隙大于钻头体的外径时，钻头体就会在其自重的作用下沿料斗内侧板112的顶端面朝内滑落而掉落到与之衔接的钻头切口体水平对位装置2上。之后挡板13在其动力源132的作用下反转复位，使其上的翻边133再次与料斗内侧板112顶端面处于合并状态而再次形成容置槽，为下一次钻头体的单根分离上料作准备，以此类推，即可实现钻头体的连续上料，实现上料的全自动化。
[0030]此外，为应对不同长度尺寸的钻头体加工需要，所述料斗11的一侧板113设置成活动板结构，在加工中，通过活动板在料斗底面板11上安装位置的调节来调整其与料斗另一侧板114之间的间距。
[0031]在此，活动板的定位方式有多种，在本实施例中，活动板通过锁紧螺母115定位在一导杆116上，所述导杆116的另一端与料斗11的另一侧板114连接，在使用中，可根据实际需要来调整活动板式侧板113的位置，之后再用锁紧螺母115锁定在导杆116上即可。在实际中，活动板也可通过底部与料斗底面板111上的调节槽的配合连接来定位，或者在活动板底部设有定位孔，该定位孔与穿过料斗底面板111上调节孔的调节螺母连接。
[0032]如图5和6所示，所述钻头体切口水平对位装置2包括一用于支撑钻头体的水平定位支架21和一与该水平定位支架21平行设置的工作滑轨22。
[0033]所述水平定位支架21至少由两根高度一致的定位杆一直线排列而成。在此，为适配不同规格的钻头体加工高度需要，每根定位杆均由上连接杆211和下连接杆212构成，所述两连接杆211、212中的其中一根连接杆上设有长条孔213，在本实施例中，定位杆采用两根，长条孔213设置在下连接杆212上，所述连接螺钉214穿过该长条孔213并与上连接杆211上的定位孔连接。在加工中，通过调节连接螺钉214在长条孔213中的高低位置来调整定位杆的整体高度。
[0034]所述水平定位支架21的两端呈一直线分设有一头部卡接件23和一可带动钻头体转动的尾部卡接件24。
[0035]所述头部卡接件23端面上设有一孔径大于钻头体外径的调节孔231，在此，为实现调节孔231在对接钻头体时具有中心聚拢效果，所述调节孔231的口部呈喇叭口结构2311设置。所述调节孔231的中心设有一厚度小于钻头体上切口大小的水平凸起2312。
[0036]所述头部卡接件调节孔231的底部设置有钻头体上切口调整到位后的监测装置。
[0037]所述监测装置包括一顶针2321和复位元件2322，其中顶针2321设置在水平凸起2312的上方或下方，顶针2321的尾部穿过安装孔并与一感应开关2323相对应设置。所述复位元件2322为设置在顶针2321颈部的压簧或者为位于顶针2321后部的拉簧，在本实施例中采用压簧。
[0038]此外，监测装置也可包括一环形压片和复位元件。所述环形压片套置在所述水平凸起2312的周边，环形压片后部固连一顶针，顶针穿过安装孔并与一感应开关2323相对应设置。所述所述复位元件为设置在环形压片后部的压簧或位于顶针后部的拉簧。
[0039]在本实施例中，监测装置采用第一种结构，在初始状态下，顶针2321在复位元件2322压簧复位力的作用下位于最里面，在工作中，一旦顶针2321被钻头体头部顶出相应的距离就会触发感应开关2323发出信号，以确认钻头体已经调整到位。
[0040]以上头部卡接件23通过一固定架233与一定位在工作滑轨22上的前滑板234连接，前滑板234在前驱动机构的带动下可相对工作滑轨22前后往复移动。在本实施例中，前驱动机构包括一前动力源2351，该前动力源2351可为油缸、气缸、凸轮连杆机构或步进电机丝杆机构，在实际中根据需要选定。所述前动力源2351通过一活动节2352与前滑板234连接。在此，为便于定位和保证加工精度，所述前滑板234在其内移侧设置有止位块(图中未视)，在加工中一旦前滑板234碰触到该止位块即停止内移。所述止位块直接设置在工作滑轨22的下方侧壁上或设置在焊接机的机架上。
[0041]所述尾部卡接件24的端面上设有一口部呈喇叭口结构2411的连接孔241，该连接孔241的孔型与待加工钻头体尾部的外轮廓相配合对应。
[0042]此外，以上连接孔241也可为一口部呈喇叭口结构2411设置的圆形孔，该圆形孔的孔径大于钻头体尾部的最大外径，同时该圆形孔的侧壁上设有一伸出长度可调节的限位螺钉242，限位螺钉242到圆形孔对应侧壁的最大距离大于钻头体尾部的最小外径而小于钻头体尾部的最大外径。在实际中，因钻头体的尾部一般为四方体或圆柱体带卡槽的结构，只有四方体的两对立面中心或圆柱体的卡槽处于限位螺钉242处时才能使钻头体尾部卡入到限位螺钉242和连接孔241的间隙处。
[0043]所述尾部卡接件24直接连接着一电机243的转轴，所述电机243通过一定位架244与一定位在工作滑轨22上的后滑板245连接，后滑板245在后驱动机构的带动下可相对工作滑轨22如后往复移动。在本实施例中，所述后驱动机构包括一后动力源2461,该后动力源2461可为油缸、气缸、凸轮连杆机构或步进电机丝杆机构，在实际中根据需要选定。该后动力源2461通过一活动节2462与后滑板245连接。所述后动力源通2461过一固定块247设置在工作滑轨22或焊接机的机架上，在实际中可根据需要调整固定块247的安装位置，以此来调整后滑板245和尾部卡接件24的初始位置，使头尾卡接件23、24之间的间距满足实际待加工钻头体长度的需要。
[0044]在初始状态下，头部卡接件23和尾部卡接件24均位于相距水平定位支架21的最外侧设置，两者之间的间距大于待加工钻头体的总长度。
[0045]开始加工时，由钻头体单根上料机构I将单根钻头体送到水平定位支架21上，此时钻头体带切口的头部对应头部卡接件23，之后头部卡接件23和尾部卡接件24分别在各自驱动机构的带动下相对工作滑轨22内移。在此过程中，当前滑板234碰触到止位块时头部卡接件23即止位，之后尾部卡接件24继续内移，直到将钻头体的头部推入头部卡接件23的调节孔231中，钻头体的尾部进入到尾部卡接件24的连接孔241中，接下来的运行有两种方式:
其中一种动作运行方式是，钻头体上的切口刚好位于水平状态，此时随着尾部卡接件24的内移，将使调节孔231中的水平凸起2312直接卡入到钻头体切口中，而钻头体的顶端面推动监测装置的压片或顶针2321进一步压缩复位元件2322压簧而外移并触发感应开关2323，以确认钻头体上的切口已经调整到位，并由焊接机的横向移动夹头9有效夹住钻头体之后进行头部卡接件23和尾部卡接件24的外移复位，为下一根钻头体的切口调整作好准备，完成一根钻头体的切口对位过程。
[0046]另外一种动作运行方式是，钻头体的切口偏离水平状态，此时随着尾部卡接件24的继续内移，调节孔231中的水平凸起2312将无法进入到钻头体的切口中而与钻头体的顶端面相顶持，同时钻头体的尾部也没有完全进入连接孔241，钻头体不随尾部卡接件24转动，尾部卡接件24独自继续转动，该过程一直到尾部卡接件24转动到适当角度而使钻头体尾部完全进入连接孔241，此时钻头体随尾部卡接件24同步转动，直到钻头体头部的切口转到水平位置，之后的动作过程与上面一样，直到监测装置触发感应开关2323，确认钻头体上的切口已经调整到位，并由横向移动夹头9有效夹住钻头体之后进行头部卡接件23和尾部卡接件24的外移复位，为下一根钻头体的切口调整作好准备,完成一根钻头体的切口对位过程。
[0047]在实际中，因某些钻头体上的切口存在毛边等情况，导致在对位过程中无法一次性使其上的切口精准进入到水平凸起2312中，此时，为保证设备的连续加工操作，就需要将钻头体退出重新进行切口对位。为此，因后卡接件24在钻头体的轴向上没有约束力，本发明在后滑板245前侧设有一可上下伸缩的顶杆248，顶杆248的上下伸缩通过油缸、气缸、凸轮连杆机构或步进电机丝杆机构带动，该顶杆248在伸出时可顶持在钻头体的底部，该顶持力配合后卡接件24对钻头体在径向上的约束，随着后卡接件24的外移复位，即可拉动没有完成对位的钻头体的同步后拉回退操作，为钻头体切口的再一次对位作好准备。
[0048]所述铜条自动进料装置3为钻头体切口水平对位装置2的下级衔接机构，其将焊接用的铜条对接送入到对位后的钻头体切口内。整个铜条自动进料装置3由铜条送料机构和铜条切断进料机构两部分构成，其结构如图7所示。
[0049]所述送料机构包括一定位在支架31上的可进行往复伸缩运动的送料动力源32，该动力源32可为油缸或气缸或凸轮连杆机构或步进电机丝杆机构，在实际使用中根据需要选用。送料动力源32连接着一可开合的铜条夹口 33。
[0050]在本实施例中，铜条夹口 33包括一带铜条贯通孔的本体331和一气缸332，气缸332的伸缩气缸杆伸入到本体331中的贯通孔中，在加工中，气缸杆伸入到贯通孔中顶住铜条时实现铜条夹口 33的夹紧操作，气缸杆回缩时实现铜条夹口 33的松开操作。
[0051]此外，所述支架31在对应所述铜条夹口 33的位置设有长度可调节的止位顶杆，铜条夹口 33前移到位后其前侧与支架31前壁相抵，铜条夹口 33后移到位后其后侧与所述止位顶杆相抵。因止位顶杆的长度是可调节的，在使用中，通过对其长度的调整来满足不同铜条送料长度的加工需要。
[0052]所述切断进料机构包括一侧边带有切断刀口 341的切断平台34，切断平台34在一切断动力源342的带动下可相对支架31上下往复移动。切断平台34的上方通过定位块35安装一水平凸台36，整个水平凸台36在一凸台动力源361的带动下可上下移动，水平凸台36与切断平台34之间形成一铜条限制导槽37，铜条限制导槽37往后延伸穿透整个定位块而形成一导向通道，所述导向通道中安装一进料推板38，进料推板38由推板动力源39带动进行前后往复移动。
[0053]所述支架31在对应铜条限制导槽37的直线位置设有铜条进料孔311。
[0054]在加工中，将铜条穿入支架31的进料孔311中即可开始工作。首先铜条夹口 33夹住铜条，由送料动力源32的伸出动作带动铜条夹口 33和铜条一起前移送料，该过程一直到铜条夹口 33前侧与支架31前壁相抵，此时将铜条前端送入到铜条限制导槽37中。
[0055]接着凸台动力源361带动水平凸台36下移压住铜条，之后铜条夹口 33松开并在送料动力源32回缩动作下后退复位，该过程直到铜条夹口 33的后侧与止位顶杆相抵，并为下一次的送料作好准备。
[0056]在以上铜条夹口 33的复位过程中，切断动力源342推动切断平台34上移，该过程直到切断平台34侧边的切断刀口 341将铜条切断。之后凸台动力源361上移复位使水平凸台36上移而松开切断的铜条，同时推板动力源39动作，带动进料推板38前移，推动切断的铜条送往定位好位置的钻头体上的合金片切口中，并在切断铜条进料到位后推板动力源39回缩复位。与此同时，切断动力源342回缩带动整个切断平台34下移复位，直到各部件均回到初始位置，完成一段铜条的送料过程，并为下一段铜条的进料作好准备。
[0057]如图8所示，所述焊接用焊料添加机构4为铜条自动进料装置3的下级衔接机构，其将焊接用焊料送入到已加入铜条的钻头体切口内。所述焊接用焊料添加机构4包括一工作平台41和盛装焊料的料斗42。
[0058]所述工作平台41上设有一道直线导槽411，直线导槽411中配合设置着焊料推板43，焊料推板43的后部通过一 “L”型的连接板431与动力源44连接，动力源44可带动焊料推板43沿直线导槽411前后往复移动。
[0059]以上动力源44可采用气缸或油缸或凸轮连杆机构或电机丝杆机构，在本实施例中采用气缸，在实际中根据需要选定相应的结构。
[0060]此外，为了限制焊料推板43的前后进给移动行程，提升推板43移动精度，所述工作平台41上间隔设有限制焊料推板43前后进给移动行程的前止位柱451和后止位柱452。在加工中当推板43前移到连接板431与前止位柱351相抵时完成进料，推板43后移到连接板431与后止位柱452相抵时完成复位。
[0061]同时为应对加工中推板43进给移动行程的调节需要，以上前后止位柱中351、452的至少一个止位柱的伸出长度是可调节的，在加工中，通过对相应止位柱伸长长度的调整来调节焊料推板43的进给移动行程距离。
[0062]所述料斗42为上大下小的喇叭口结构，该结构可有效提升焊料的盛装容积。整个料斗42安装在所述直线导槽411的前侧上方，料斗42底部设有出料口 421直接与直线导槽411导通。
[0063]在加工中，定位后待添加焊料的钻头体与直线导槽411呈一直线设置，且钻头体的切口正对直线导槽411。在工作中，首先动力源44动作带动焊料推板43沿直线导槽411后缩复位，该过程直到推板43与后止位柱452相抵，在此过程中焊料在自重的作用下由料斗42的出料口 421进入到直线导槽411中进行自动填料。之后焊料推板43在动力源44的带动下快速前移，将进入直线导槽411中的焊料快速推出，使焊料以飞溅的方式进入到钻头体的切口中，完成焊料的快速自动上料。之后焊料推板43在动力源44的作用下再次后缩复位，为一下次的自动上焊料作好准备。
[0064]在此，为减少焊料推板43的动作空行程，提升推板动作效率，同时也为了缩短焊料的送料行程，所述料斗42的出料口 421设置在料斗底部前侧。
[0065]如图2和9所示，所述合金片上料机构5包括一震动源51和震动盘52，震动盘52的内部沿边设置有高度依序升高的螺旋形爬坡521，并沿该螺旋形爬坡521最高点的切线方向设有一合金片输送带522,合金片输送带522的末端设有合金片到位后的止位块523。
[0066]如图9所示，所述合金片与钻头体的精准对位机构6主要包括一定位设置在支架上的对接平台61和设置在对接平台61对面的对接定位支架67。所述对接平台61横跨设置着连接合金片上料机构5的合金片输送带522和相对输送带垂直设置的合金片推杆62。
[0067]所述合金片推杆62由一往复运动式推杆动力源63带动，该推杆动力源63可为气缸或油缸或凸轮连杆机构或步进电机丝杆机构等，在实际中根据需要选用。合金片推杆62前端设有一与合金片头部对应配合的类V型槽621，合金片推杆62在推杆动力源63带动下前移时将推动由输送522带送来的合金片送往钻头体顶端的切口中。
[0068]在加工时,输送带522将合金片以头部朝外的方式输送到对接平台61上，当合金片碰触到输送带522末端的止位块523时即输送到位，之后推杆62在推杆动力源63的带动下前移，其推动合金片同步前移而送到已经定位好位置的钻头体的切口中，之后推杆动力源63带动推杆62后缩复位，并由输送带522送来新的合金片，为进行下一次的合金片对接作准备，以此类推，即可实现合金片与钻头体的连续自动对接，可有效减少人工，降低生成成本，提升工作效率。
[0069]在此，因钻头体上的切口加工存在误差，同时钻头体本身在焊接加工中的定位也存在误差，为消除以上误差而实现合金片与钻头体切口的实时精准对接，本发明对接平台61的设置高度不高于定位后的钻头体上切口的底面高度，在加工中，通过对接平台61下设置的高度上抬机构的动作来使对接平台61上移而实现与钻头体切口的实时调整对接。
[0070]所述高度上抬机构包括一可往复推动对接平台61上下移动的上推动力源64，在本实施例中，该上推动力源64的推杆直接顶持在定位对接平台61的支架65下端面。在此，在上推动力源64推杆的带动下，整个对接平台61和支架65可同步水平上下移动或绕支架65后部转动，在本实施例中采用后者，即所述支架65的后侧与焊接机的机架活动铰接，当上抬动力源64的推杆伸出时将带动整个支架65和对接平台61相对支架后侧的铰接点略微转动，进而使对接平台61的前端高度逐渐提升以对接钻头体头部的切口高度。
[0071]在此，在实际使用中，以上上推动力源64的推杆也可直接顶持在所述对接平台61的下端面，同样，在上推动力源64推杆的带动下，所述对接平台61可水平上下移动或相对对接平台61后部转动，其工作原理和动作过程与上面所述相似。
[0072]在实际加工中，可能出现推杆62推动合金片到位后其高度依然低于钻头体上切口的情况，此时合金片前端将直接撞击在钻头体的顶端面上，很容易发生合金片上跳弹飞现象。为此，本发明对接平台61在合金片的输出侧上方设有限位压片66，该限位压片66在本实施例中通过一定位架661与对接平台61固连，在实际中，也可定位在焊接机机架的其他部位。在加工中，限位压片66不仅给合金片的前移提供导向作用，并对合金片竖向上的移动提供有效约束，避免其上跳弹飞现象的发生。在此，以上限位压片66可为弹性片，其直接利用弹性片本身的变形能力实现下压和复位，同时该限位压片66也可为刚性片，本实施例采用后者，该刚性片上设有一可推动其上下往复移动的压片动力源662，在工作过程中，压片动力源662将带动限位压片66有效下压和上移复位，迫使合金片始终紧贴着对接平台61的台面前移。
[0073]如图2和3所不，所述闻频加热装置7包括闻频机71和连接闻频机的铜圈72,所述铜圈72 —直延伸到能包裹住被送入合金片的钻头体切口部位。在加工中，利用铜圈72加热钻头体，使钻头体切口内的铜条迅速融化而实现切口与合金片的焊接连接。
[0074]如图10和11所示，所述焊接后合金片校准装置8包括一可开合的校准夹口 81，所述校准夹口 81由对称设置的左右夹板811构成，所述左右夹板811的尾部各自活动安装在一直线导轨82上，同时左右夹板尾部分别与一可伸缩动力源83的本体和伸缩杆固连。在加工中，利用可伸缩动力源83的动作，带动左右夹板811同步沿直线导轨82作相向或反向运动，以此实现校准夹口 81的开合动作。在本实施例中，以上可伸缩动力源83采用气缸，在实际中可采用其他如油缸等替换结构。所述左右夹板811的头部内侧均设有定位片8111和校准螺丝8112，且定位片8111相比校准螺丝8112的内伸长度差值L为合金片总宽度与钻头体头部宽度差值的二分之一。
[0075]当砖头体切口内的铜条完全融化而又没有完全冷却时，将钻头体头部退出高频加热装置7的铜圈72，此时焊接后合金片校准装置8动作，其校准夹头81夹持住还没有完全硬化定位的合金片，因左右夹板811上的定位片8111相比校准螺丝8112的内伸长度差值L为合金片总宽度与钻头体头部宽度差值的二分之一，一旦定位片8111与砖头体头部的侧壁相抵，校准螺丝8112就可使合金片位于切口的中间，以此来纠正合金片焊接过程中出现的误差，保证合金片的焊接加工精度。
[0076]此外，为应对不同宽度合金片加工的需要，所述校准螺丝8112的内伸长度可调节，在加工中，通过校准螺丝8112的内伸长度调整来调节其与定位片之间的差值L，以此来满足不同宽度合金片加工的需要。
[0077]在以上各个衔接装置和机构中，钻头体切口水平对位装置2、铜条自动进料装置
3、焊接用焊料添加机构4、合金片与钻头体的精准对位机构6之间的钻头体衔接移动通过定位在支架上的横向移动夹头9带动。
[0078]在加工时，由钻头体单根上料机构I将料斗11中钻头体以单根的方式提取出来并以水平的方式送往钻头体切口水平对位装置2，并由钻头体切口水平对位装置2调整钻头体上的切口到水平位置，之后由横向移动夹头9夹住对位切口后的钻头体移往铜条自动进料装置3，由铜条自动进料装置3截取一段铜条并送入到钻头体的呈水平状态的切口中，之后继续由横向移动夹头9移动添加铜条后的钻头体送往焊接用焊料添加机构4，由焊料添加机构4动作往钻头体切口内塞一些焊料，之后再次由横向移动夹头9带动钻头体移动，直到将钻头体移动到合金片与钻头体精准对位机构的正对面，而后横向移动夹头9带动钻头体内移而使钻头体上带切口的头部伸入到高频加热装置7的铜圈72内。
[0079]与此同时，合金片上料机构5通过震动源51产生偏向高频振动，使震动盘52内的合金片在离心力的作用下逐渐散向周边并沿螺旋形爬坡521上移，一旦合金片上升到螺旋形爬坡521的最高点时，被沿切线方向设置的合金片输送带522送往合金片与钻头体精准对位机构的对接平台61，由合金片推杆62动作将合金片准确送入到钻头体切口内，之后横向移动夹头9带动钻头体外移一定距离而使带合金片的切口刚好位于高频机的铜圈72内，而后高频机71工作使铜圈72加热钻头体，使钻头体切口内的铜条迅速融化而实现切口与合金片的焊接连接，该过程直到铜条完全融化，而后横向移动夹头9再次动作将钻头体整体外移而使钻头体上带切口的头部从高频加热装置7的铜圈72内退出。
[0080]之后对接定位支架67和焊接后合金片校准装置8同步上升直到设定位置，此时校准夹头81夹持住还没有完全硬化定位的合金片，同时横向移动夹头9松开将焊接后钻头体放置到对接定位支架67上，之后对接定位支架67和焊接后合金片校准装置8同步下降复位，横向移动夹头9随后进行复位。在此过程中，合金片校准装置8利用合金片与钻头体切口两侧之间的位置关系来校准合金片在钻头体切口中的位置，以纠正合金片焊接存在的误差。当完成合金片校准后，校准夹头81松开合金片部位，并使焊接后钻头体在对接定位支架67上保持一定时间以进行冷却，最后对接定位支架67进行侧翻动作而将焊接后钻头体送到下料滑槽101进行下料，完成一根钻头体与合金片的焊接加工。依此类推，通过焊接机上各装置机构的连续衔接动作，即可进行钻头体和合金片的连续自动焊接加工，具有加工效率高，人力成本低的特点，同时在以上焊接过程中，铜条是在钻头体切口底部被融化而实现切口与合金片的焊接，可从根本上克服虚焊现象的发生，能有效提升焊接质量和焊接效果O
[0081]在以上设施例中，当钻头体切口内推入合金片后直接就进行焊接操作，在实际加工中，因焊接过程相对比较费时，且焊接过程中横向移动夹头9始终需要夹持住钻头体，这样的结构设置和工作方式造成焊接机的钻头体切口水平对位装置2、铜条自动进料装置3、焊接用焊料添加机构4在钻头体焊接过程中出现动作空挡，严重影响了前后两根钻头体之间的动作衔接效率。
[0082]为此，为克服上述问题，本发明提供了第二种实施方式，该实施方式在合金片与钻头体的精准对位机构6旁边设置有一待焊接支架10，其结构如图12和13所示，待焊接支架10与所述精准对位机构6中的对接定位支架67通过第二移动夹头91衔接。
[0083]以上结构设置，当在钻头体的切口内放入合金片时，并不直接进行焊接操作，而是横向移动夹头9松开将钻头体放置到上升后的对接定位支架67上，之后对接定位支架67下降复位，随后横向移动夹头9复位，之后再由第二移动夹头91将对接定位支架67上带合金片的钻头体转移到待焊接支架10上方，之后第二移动夹头91内移把钻头体头部伸入到高频机铜圈72内进行焊接，并在焊接完成后退出并将其放到待焊接支架10上进行合金片位置校准，并在校准完成冷却一定时间后侧翻下料，这样的结构设置可使横向移动夹头9提前释放，使其在钻头体焊接过程中为钻头体切口水平对位装置2、铜条自动进料装置3、焊接用焊料添加机构4和合金片与钻头体的精准对位机构6提供衔接操作，避免这几个装置之间出现动作空档，可有效缩小前后两根钻头体之间的加工时间间隔，提升焊接机的整机工作效率。
[0084]在此，因焊接过程中焊料会发生膨胀而导致切口内的合金片发生位置偏离，为此，本发明在待焊接支架10的前侧的直线上设置有焊接支撑结构102，所述焊接支撑结构102包括一可伸缩的头部带V型槽的支撑杆1021和支撑杆往复伸缩动力源1022，在焊接过程中，支撑杆1021伸出其头部V型槽紧紧抵住合金片，避免合金片在焊接过程中在轴向上发生位置偏离。
[0085]以上所述的两种实施方式，均可全程自动地实现钻头体与合金片的焊接加工，具有加工效率高，焊接质量好，人力成本低的特点。
[0086]以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种钻头自动焊接机，其特征在于:主要包括有相互衔接的钻头体单根上料机构、钻头体切口水平对位装置、铜条自动进料装置、焊接用焊料添加机构、合金片上料机构、合金片与钻头体的精准对位机构、高频加热装置和焊接后合金片校准装置；其中焊接后合金片校准装置包括一可开合的校准夹口，所述校准夹口由对称设置的左右夹板构成，所述左右夹板的尾部各自活动安装在一直线导轨上，同时左右夹板尾部分别与一可伸缩动力源的本体和伸缩杆固连；所述左右夹板的头部内侧均设有定位片和校准螺丝，且定位片相比校准螺丝的内伸长度为合金片总宽度与钻头体头部宽度差值的二分之一。
2.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述校准螺丝的内伸长度可调节。
3.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述钻头体单根上料机构主要包括一底面板斜向内倾斜的料斗，在紧贴料斗的内侧板壁位置安装一推板，推板通过滑块活动安装在导轨上，推板的顶端面斜向内倾斜；所述料斗的内侧板顶端面同样呈斜向内倾斜，同时料斗内侧板顶端面上方安装一挡板，挡板通过一分离机构可与料斗内侧板顶端面分离或闭合，挡板下方设有朝内斜向下倾斜的翻边，该翻边在挡板与内侧板顶端面闭合时构成一道仅可容纳一根钻头体的容置槽。
4.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述钻头体切口水平对位装置与钻头体单根上料机构衔接，整个钻头体切口水平对位装置包括包括一用于支撑钻头体的水平定位支架和一与该水平定位支架平行设置的工作滑轨；所述水平定位支架的两端呈一直线分设有一头部卡接件和一可带动钻头体转动的尾部卡接件；所述头部卡接件端面上设有一孔径大于钻头体外径的调节孔，该调节孔的中心设有一厚度小于钻头体上切口大小的水平凸起；所述尾部卡接件可带动钻头体转动而使其头部的切口卡入所述的水平凸起；所述头部卡接件调节孔的底部设置有钻头体上切口调整到位后的监测装置。
5.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述铜条自动进料装置为钻头体切口水平对位装置的下级衔接机构，其将焊接用的铜条对接送入到对位后的钻头体切口内；整个铜条自动进料装置由铜条送料机构和铜条切断进料机构两部分构成；所述铜条送料机构包括一定位在支架上的可进行往复伸缩运动的铜条送料动力源，铜条送料动力源连接着一可开合的铜条夹口 ；所述切断进料机构包括一侧边带有切断刀口的切断平台，切断平台在一切断动力源的带动下可相对支架上下往复移动；切断平台的上方通过定位块安装一水平凸台，整个水平凸台在一凸台动力源的带动下可上下移动，水平凸台与切断平台之间形成一铜条限制导槽，铜条限制导槽往后延伸穿透整个定位块而形成一导向通道，所述导向通道中安装一进料推板，进料推板由推板动力源带动进行前后往复移动。
6.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述焊接用焊料添加机构为铜条自动进料装置的下级衔接机构，其将焊接用焊料送入到已加入铜条的钻头体切口内；焊接用焊料添加机构包括一工作平台和盛装焊料的料斗；所述工作平台上设有一道直线导槽；所述料斗安装在所述直线导槽的前侧上方，料斗底部设有出料口直接与直线导槽导通；所述直线导槽中配合设置着焊料推板，焊料推板的后部连接着可带动其前后往复沿直线导槽移动的动力源。
7.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述合金片上料机构由震动源和震动盘构成，震动盘的内部沿边设置有高度依序升高的螺旋形爬坡，并沿该螺旋形爬坡最高点的切线方向设有一合金片输送带，合金片输送带的末端设有合金片到位后的止位块。
8.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述合金片与钻头体的精准对位机构主要包括一定位设置在支架上的对接平台和设置在对接平台对面的对接定位支架，对接平台上横跨设置着连接合金片上料机构的合金片输送带和相对输送带垂直设置的合金片推杆，所述合金片推杆由一往复运动式合金片推杆动力源带动，合金片推杆前端设有一与合金片头部对应配合的类V型槽，合金片推杆前移时将推动由输送带送来的合金片送往钻头体顶端的切口中。
9.如权利要求1所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述高频加热装置包括高频机和连接高频机的铜圈，所述铜圈一直延伸到包裹住被送入合金片的钻头体切口部位。
10.如权利要求1-9任一权项所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述钻头体切口水平对位装置、铜条自动进料装置、焊接用焊料添加机构、合金片与钻头体的精准对位机构之间的钻头体衔接移动通过定位在支架上的横向移动夹头带动。
11.如权利要求9所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述合金片与钻头体的精准对位机构的旁边设置有一待焊接支架，待焊接支架与所述精准对位机构中的对接定位支架通过弟~■移动夹头衔接。
12.如权利要求11所述的钻头自动焊接机，其特征在于:所述待焊接支架前侧的直线上设置有焊接支撑结构，所述焊接支撑结构包括一可伸缩的支撑杆和支撑杆往复伸缩动力源。
【文档编号】B23K13/00GK104139236SQ201410357661
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】莫光标 申请人:乐清市长城工具有限公司