磨盘焊接定位件和磨盘焊接装置的制作方法

文档序号:18860431发布日期:2019-10-13 03:00阅读:333来源:国知局
技术简介:
本专利针对磨盘焊接过程中感应加热不均匀导致铜液外溢的问题,提出一种新型定位件及装置。通过设置垫高块、定位通孔与避让区域,使磨块仅受重力作用,配合盘体压杆与磨块压杆的联动结构,实现焊接时的精准定位与压力控制。同时引入滑台与感应加热器的协同移动,提升加热均匀性,有效解决传统工艺中焊接质量不稳定的技术难题。
关键词:磨盘焊接定位件,感应加热均匀性

本实用新型属于焊接技术领域,涉及一种磨盘焊接,特别是一种磨盘焊接定位件。

本实用新型属于焊接技术领域,涉及一种磨盘焊接,特别是一种磨盘焊接装置。



背景技术:

金刚石磨盘是指用于研磨机上的盘式磨具,金刚石磨盘主要包括盘体和金刚石磨块,金刚石磨块焊接或镶嵌在盘体上,通过磨机的高速旋转对工作面实施平整打磨。

现有的金刚石磨块与盘体之间大多采用钎焊固连,为此发明人曾提出了多种自动磨盘焊接机,如中国专利文献记载的自动磨盘焊接机(申请公布号CN102615414A)、金刚石磨盘焊接装置和焊接金刚石磨盘方法(申请公布号CN104646783A)、磨盘焊接机(申请公布号CN108393816A)。现有的自动磨盘焊接机中高频感应线圈位于待焊接的金刚石磨盘外侧,因而仅能加热金刚石磨块的外缘部,换言之现有自动磨盘焊接机仅适合焊接金刚石磨块位于盘体外缘部上的金刚石磨盘,并不适合焊接如图1所示的金刚石磨盘,具体来说加热时导致金刚石磨条的两端加热不均匀,外端过热,内端过冷,过热可能导致盘体变形,过冷导致焊接牢固性不足。为此本领域技术人员希望能够提出适合焊接如图1所示的金刚石磨盘的技术方案。



技术实现要素:

本实用新型提出了一种磨盘焊接定位件,本实用新型要解决的技术问题是如何使磨盘焊接时感应加热更均匀。

本实用新型提出了一种磨盘焊接装置,本实用新型要解决的技术问题是如何使磨盘焊接时感应加热更均匀。

本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现:一种磨盘焊接定位件,包括定位板和垫高块,垫高块与定位板固定连接;定位板上安装有能与磨盘中盘体和/或磨盘焊接装置中定位座定位连接的定位结构;定位板上开有多个供磨盘的磨块放置的定位通孔。

感应加热铜管弯折形成加热凹腔,焊接时部分盘体、部分磨块和部分定位板位于加热凹腔内。垫高块根据磨块的高度设置使定位板与盘体之间形成间隙,避免定位板与盘体粘附在一起,以及定位通孔的侧面能限定磨块的位置。

磨块放置在定位通孔内使得感应加热铜管产生的感应电流直接感应加热磨块,磨块升温更迅速,以及提高磨块温度与盘体温度一致性,进而提高焊接牢固性和缩短感应加热所需时长;与磨块放置在定位板的定位凹槽内进行感应加热相比,加热时长能缩短40%以上。在定位板上开设定位通孔,缩小定位板的感应加热面积和提高散热性,因而定位板具有温度低,变形量小和使用寿命长的优点。

一种磨盘焊接装置,包括机架、定位座、盘体压杆和磨块压杆;定位座与机架之间转动连接,机架上安装有与定位座传动连接的电机;盘体压杆和磨块压杆均位于定位座的上方,机架上安装有与盘体压杆相连接的第一气缸和安装有与磨块压杆相连接的第二气缸;磨盘焊接装置还包括上述所述磨盘焊接定位件,磨盘焊接定位件能位于盘体压杆和定位座之间,磨盘焊接定位件和磨盘的盘体能与定位座定位连接。

一种利用上述磨盘焊接装置焊接磨盘方法是按下述顺序步骤进行的,

第一步上料,磨盘的盘体水平设置,磨盘焊接定位件位于盘体的上方,垫高块位于定位板和盘体之间,磨盘焊接定位件和磨盘的盘体与定位座定位连接,磨盘焊接定位件的每个定位通孔内均放置一磨块;机架上放置有感应加热器,感应加热器包括主体和感应加热铜管,感应加热铜管弯折形成加热凹腔,加热凹腔的敞口水平设置;盘体和磨盘焊接定位件的外缘嵌入加热凹腔内;

第二步夹持固定,操纵第一气缸使盘体压杆压在磨盘焊接定位件上,盘体压杆和定位座夹紧盘体和磨盘焊接定位件;

第三步加热,启动感应加热器和电机,电机带动定位座旋转,定位座带动盘体和磨盘焊接定位件旋转;感应加热器加热盘体和磨块设定时长或将盘体和磨块加热至设定温度;

第四步冷却,不分先后顺序地关闭电机和关闭感应加热器;关闭电机后磨块的位置与磨块压杆的位置处于一一对应状态,操控第二气缸使磨块压杆一一对应地压在磨块上,盘体和磨块逐渐冷却,盘体和磨块焊接固连在一起,形成磨盘;

第五步卸料,先操控第一气缸和第二气缸使盘体压杆和磨块压杆向上运动,再将磨盘和磨盘焊接定位件一起从定位座上卸下。

与现有技术相比,在感应加热过程中磨块仅受重力作用,这样避免磨块受力过大而导致加热融化的铜液外溢,进而影响磨块与盘体之间焊接牢固性和稳定性。在感应加热过程中,磨块下压机构无需旋转,进而能简化磨盘焊接装置的机械结构和降低磨盘焊接装置的制造成本。

附图说明

图1是一种磨盘的立体结构示意图。

图2是实施例一中磨盘焊接定位件的立体结构示意图。

图3是磨盘焊接装置的立体结构示意图。

图4和图5是焊接磨盘方法处于装夹步骤不同状态的立体结构示意图。

图6和图7是焊接磨盘方法处于感应加热步骤不同视角结构示意图。

图8是焊接磨盘方法处于冷却步骤的立体结构示意图。

图9是实施例二中磨盘焊接定位件定位磨盘的立体结构示意图。

图10是实施例二中磨盘焊接定位件定位磨盘的分解结构示意图。

图11是实施例三中磨盘焊接定位件的立体结构示意图。

图中,80、磨盘;801、盘体;801a、连接孔;801b、辅助定位孔;802、磨块;1、磨盘焊接定位件;1a、定位板;1a1、第一定位孔;1a2、定位通孔;1a3、定位支脚部;1a4、避让区域;1b、垫高块;1b1、第一避让孔;1c、第一定位销;1d、第四定位销;2、机架;3、定位座;3a、第二定位销;4、电机;5、盘体压杆;6、第一气缸;7、第一连接杆;8、第一导向套;9、磨块压杆;10、第二气缸;11、连接座;12、弹簧;13、第二连接杆;14、第二导向套;15、滑台;16、导向结构;17、驱动组件;18、感应加热器;18a、主体;18b、感应加热铜管;18c、加热凹腔;19、组装底座;19a、第三定位销;20、辅助对准机构。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图2至图8所示,一种磨盘焊接定位件1包括定位板1a和垫高块1b,垫高块1b位于定位板1a的一板面中心处,垫高块1b与定位板1a之间固定连接。根据实际情况可适应性地增加垫高块1b的数量以及调整垫高块1b相对于定位板1a的位置。

定位板1a上安装有能与磨盘80中盘体801和/或磨盘焊接装置中定位座3定位连接的定位结构;具体来说,定位结构包括位于定位板1a中心处的第一定位孔1a1和位于第一定位孔1a1一侧的第一定位销1c,第一定位销1c与定位板1a固定连接;垫高块1b上具有与第一定位孔1a1相吻合的第一避让孔1b1。

定位板1a上开有多个定位通孔1a2,定位通孔1a2的数量和位置与磨盘80中磨块802的数量和位置一一对应。定位通孔1a2的每个侧壁上具有定位支脚部1a3,定位通孔1a2的面积大于磨块802的面积,磨盘80焊接时磨盘80的磨块802放置在定位通孔1a2内,通过多个定位支脚部1a3定位磨块802的位置。定位板1a中相邻两个定位通孔1a2之间还具有沿定位板1a厚度方向贯通的避让区域1a4。

如图3至图8所示,一种磨盘焊接装置包括机架2、定位座3和上述磨盘焊接定位件1。定位座3的顶部具有第二定位销3a,第二定位销3a竖直设置;定位座3的底部与机架2之间转动连接,机架2上安装有与定位座3传动连接的电机4。

定位座3的上方设有盘体压紧机构和磨块下压机构。盘体压紧机构包括盘体压杆5和第一气缸6,第一气缸6的缸体与机架2固定连接,第一气缸6的活塞杆竖直设置;盘体压杆5竖直设置,盘体压杆5的数量为一根,盘体压杆5与第二定位销3a同轴心设置,盘体压杆5的下端面上开有供第二定位销3a穿入的第二避让孔。盘体压杆5的上端与第一气缸6的活塞杆之间转动连接,具体来说,第一气缸6的活塞杆上固定连接有第一连接杆7,盘体压杆5的上端与第一连接杆7之间转动连接,第一连接杆7外套设有第一导向套8,第一导向套8与机架2固定连接,由此盘体压杆5既能稳定地升降,又能灵活地转动。

磨块下压机构包括磨块压杆9、第二气缸10和连接座11,第二气缸10的缸体与机架2固定连接,第二气缸10的活塞杆竖直设置;磨块压杆9的竖直设置,磨块压杆9的数量和待加工磨盘80中磨块802的数量相同且磨块压杆9的位置与待加工磨盘80中磨块802的位置一一对应。所有磨块压杆9穿设在连接座11上,磨块压杆9与连接座11之间设有弹簧12。连接座11上固定连接有第二连接杆13,第二连接杆13外套设有第二导向套14,第二导向套14与机架2固定连接;第二气缸10的活塞杆与第二连接杆13的上端相连接。在第二气缸10的驱动作用下,所有磨块压杆9能同步稳定地升降,通过控制连接座11的下降行程以及弹簧12的弹力实现控制磨块压杆9下压作用力大小。

定位座3的外侧设有用于放置感应加热器18的滑台15,滑台15与机架2之间通过水平设置且使滑台15沿第二定位销3a径向方向移动的导向结构16相连接;机架2上安装有与滑台15相连接的驱动组件17,由此通过操控驱动组件17能使滑台15沿导向结构16导向方向移动。

通过阐述利用磨盘焊接装置焊接磨盘80方法进一步说明各个部件的作用和优点。利用磨盘焊接装置焊接磨盘80方法是按下述顺序步骤进行的,

磨盘80的盘体801中心具有连接孔801a,磨盘80的盘体801上还具有辅助定位孔801b,磨盘焊接定位件1中第一定位销1c位置与辅助定位孔801b的位置相吻合。

如图4所示,第一步上料,磨盘焊接定位件1和磨盘80的盘体801均与定位座3定位连接,具体来说,磨盘80的盘体801套设在定位座3的第二定位销3a上,磨盘80的盘体801水平设置,即第二定位销3a穿过连接孔801a;磨盘焊接定位件1位于盘体801的上方,垫高块1b位于定位板1a和盘体801之间,磨盘焊接定位件1也套设在定位座3的第二定位销3a上,即第二定位销3a穿过第一避让孔1b1和第一定位孔1a1;磨盘焊接定位件1的第一定位销1c穿入辅助定位孔801b内;磨盘焊接定位件1的每个定位通孔1a2内均放置有一磨块802。

垫高块1b使定位板1a和盘体801之间具有间隙,避免经加热后磨盘焊接定位件1和盘体801粘附在一起,影响磨盘80加工效率。垫高块1b的高度还使磨块802放置在定位通孔1a2内时多个定位支脚部1a3能定位磨块802的位置。

根据实际情况可在定位座3上进行逐渐部件组装,也可先将磨盘焊接定位件1、盘体801和磨块802组装成组件,再将上述组件放置在定位座3上。

如图5和图6所示,第二步夹持固定,操纵盘体压紧机构使盘体压紧机构压在磨盘焊接定位件1上,进而盘体压紧机构和定位座3夹紧盘体801和磨盘焊接定位件1,保证盘体801和磨盘焊接定位件1同步且稳定地旋转,以及保证磨块802随盘体801稳定地旋转。具体来说,操纵第一气缸6的活塞杆伸出,盘体压杆5竖直向下移动,直至盘体压杆5的下端面压在磨盘焊接定位件1中定位板1a上,第二定位销3a穿入第二避让孔内。

如图7所示,第三步加热,感应加热器18包括主体18a和感应加热铜管18b,感应加热铜管18b弯折形成加热凹腔18c,加热凹腔18c的敞口水平设置。感应加热器18放置在滑台15上,滑台15沿导向结构16导向方向移动时加热凹腔18c也沿第二定位销3a径向方向移动。感应加热铜管18b能套在盘体801和磨盘焊接定位件1上,换言之盘体801和磨盘焊接定位件1的外缘能嵌入加热凹腔18c内。

启动感应加热器18、电机4和驱动组件17;电机4带动定位座3旋转,定位座3带动盘体801和磨盘焊接定位件1旋转以及带动盘体压杆5相对于第一连接杆7转动;由此实现磨盘80的盘体801和磨盘80相对于感应加热器18的感应加热铜管18b旋转,如图7所示的圆弧箭头方向,使盘体801一周和所有磨块802均能被感应加热铜管18b感应加热。感应加热器18加热盘体801和磨块802设定时长或将盘体801和磨块802加热至设定温度。

驱动组件17带动滑台15移动,进而带动感应加热器18移动,如图7所示的双向箭头方向,实现感应加热铜管18b套在盘体801和磨盘焊接定位件1上以及往复移动,提高加热盘体801的径向范围,保证磨块802被均匀加热,由此磨盘80可选择长度更长的磨块802以及使磨块802向磨盘80中心方向延伸,即本磨盘焊接装置适合加工图1所示磨盘80。

定位支脚部1a3使磨块802的侧面与定位通孔1a2的侧面之间具有间隙,该结构减少定位板1a对感应加热器18产生的感应电流影响,即提高感应电流对磨块802的加热效率,降低定位板1a的加热效率。该结构还避免经加热后定位板1a与磨块802粘附在一起,影响磨盘80加工效率,以及降低磨块802与定位板1a之间热传导率。定位板1a中的避让区域1a4也具有减少感应加热器18产生的感应电流对定位板1a的影响,降低定位板1a的温度,提高感应加热器18产生的感应电流对盘体801和磨块802的影响,提高盘体801和磨块802的加热效率。

如图8所示,第四步冷却,不分先后顺序地关闭电机4、关闭感应加热器18和关闭驱动组件17;关闭电机4后处于磨块802的位置与磨块压杆9的位置一一对应状态;关闭驱动组件17后感应加热铜管18b处于脱离盘体801和磨盘焊接定位件1状态;立即操控第二气缸10的活塞杆回缩,磨块压杆9一一对应地压在磨块802上;盘体801和磨块802逐渐自然冷却或通风冷却。冷却后磨块802与盘体801焊接固连在一起,由此形成磨盘80。

为了使关闭电机4后磨块802的位置与磨块压杆9的位置相对应,在机架2上安装辅助对准机构20。

第五步卸料,先操控第一气缸6的活塞杆回缩和第二气缸10的活塞杆伸出,再将磨盘80和磨盘焊接定位件1一起从定位座3上卸下。

实施例二

如图9和图10所示,本实施例同实施例一的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于:磨盘焊接定位件1还包括组装底座19,组装底座19上具有第三定位销19a。在第一步上料步骤中,磨盘焊接定位件1、盘体801和磨块802放置上装成组件,再将上述组件放置在定位座3上。

实施例三

如图11所示,本实施例同实施例一和实施例二的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于定位板1a上的定位结构:定位结构包括位于定位板1a中心处的第四定位销1d和位于第四定位销1d一侧的第一定位销1c,第四定位销1d和第一定位销1c均与定位板1a固定连接;垫高块1b上无需设置第一避让孔1b1。定位座3的顶部没有第二定位销3a,而是定位座3的顶面上开有第二定位孔,第四定位销1d穿入第二定位孔内。

实施例四

本实施例同实施例三的结构及原理基本相同,基本相同之处不再累赘描述,仅描述不一样的地方,不一样的地方在于定位板1a上的定位结构:磨盘80的盘体801中心具有中心连接杆,磨盘80的盘体801上还具有多个辅助定位孔801b。中心连接杆穿入第二定位孔内。定位结构包括多根与辅助定位孔801b一一对应的第一定位销1c,第一定位销1c与定位板1a固定连接,第一定位销1c位于定位板1a中心处的外侧。

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