一种金属零部件自动焊接装置的制作方法

1.本发明涉及钎焊设备领域，具体而言，涉及一种金属零部件自动焊接装置。


背景技术：

2.钎焊，是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。钎焊时，首先要去除母材接触面上的氧化膜和油污。现有技术中钎焊的过程需要人工分为各个流程来进行，不仅有被高温烫伤的安全隐患，并且工作效率低。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种金属零部件自动焊接装置，以解决相关技术中的问题。
4.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种金属零部件自动焊接装置，包括焊接室外墙，所述焊接室外墙的内部至少设有：
5.钎焊装置，用于加热并对工件进行钎焊；
6.清洗机构，用于对钎焊前的工件进行清洗；
7.清洁辊，用于对钎焊前的工件进行擦拭；
8.水平移动组件，用于带动所述清洁辊横向移动；
9.竖直移动组件，用于带动所述清洁辊纵向移动；
10.夹持机构，用于夹持工件进行焊接。
11.进一步地，所述钎焊装置包括安装于所述焊接室外墙顶板上的钎焊驱动气缸，所述钎焊驱动气缸底部的活塞杆端部安装有电烙铁。
12.进一步地，所述清洗机构包括对称设置于钎焊装置两侧并固定于所述焊接室外墙两侧板上的清洗剂箱和清水箱，所述清洗剂箱的底端出水口连接有第一波纹管，所述第一波纹管的末端连接有第一喷头，所述清水箱的底端出水口连接有第二波纹管，所述第二波纹管的末端连接有第二喷头，所述第一喷头和所述第二喷头均朝向工件进行焊接的位置，所述第一波纹管和所述第二波纹管上均安装有用于控制其流道通断的电磁阀。
13.进一步地，所述水平移动组件包括对称分布于所述焊接室外墙底板两侧的导向轨道，所述导向轨道的上表面开有滑槽，所述滑槽上方设有安装支座，所述安装支座的底部转动连接有滑轮，所述滑轮嵌合在所述滑槽内部并可在其内部滚动，所述安装支座的顶部安装有丝杆螺母，两个导向轨道的上方均平行设置有丝杆，所述丝杆分别穿过位于其同侧的丝杆螺母并与其螺纹连接，其中一个丝杆通过安装于所述焊接室外墙一端板上的丝杆驱动电机进行驱动，所述丝杆驱动电机的输出轴通过传动机构传动带动另一个丝杆同步转动。
14.进一步地，所述竖直移动组件包括分别安装于两个丝杆螺母顶部的侧立柱，所述侧立柱上竖直开有升降槽，所述侧立柱的顶部安装有升降驱动气缸，所述升降驱动气缸的底部活塞杆的端部穿过侧立柱并延伸至升降槽内，所述升降驱动气缸的活塞杆端部安装有
轴套。
15.进一步地，清洁辊的两端同轴固定有转轴，所述清洁辊两端的转轴分别嵌设于两侧的轴套内并与轴套转动连接，在所述清洁辊的表面附着有清洁毛毡。
16.进一步地，所述夹持机构包括两个对称设置的推动气缸和气动夹具，所述推动气缸的缸体安装于两侧的导向轨道上，所述推动气缸的活塞杆相对朝向，且在所述推动气缸的活塞杆端部安装有静铰接件，所述静铰接件一端铰接有动铰接件，且所述静铰接件上安装有用于驱动动铰接件转动的角度调节电机。
17.进一步地，所述气动夹具包括安装于动铰接件末端的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板通过螺栓固定，在所述第二盖板的上表面上开有凹槽，所述凹槽内安装有夹持驱动气缸，所述夹持驱动气缸的活塞杆端部安装有滑块，所述滑块与凹槽滑动连接，所述滑块前端铰接有两个对称的连杆，两个所述连杆的末端均铰接有对称的夹爪，所述夹爪的一端底部固定有t形块，所述第二盖板的顶部靠近前端处开有t形槽，两个所述t形块均位于所述t形槽内可在所述t形槽内滑动，两个所述夹爪相对的一侧均设有防滑纹。
18.进一步地，所述焊接室外墙内还对称设有两个用于导入工件至所述工件进行焊接的位置的工件滑道，所述工件滑道的前半段为斜坡状，所述工件滑道的前半段起始端位于一端板上，且在工件滑道的前半段起始端的端板上开有两个用于进料的上料口，所述上料口通过与其插接配合的堵头进行密封，所述工件滑道的后半段为水平状，所述工件滑道的后半段末端位于远离工件滑道的一个所述夹爪处，在所述工件滑道上表面开有与工件形状尺寸一致的导槽，且导槽的末端通过挡板封口。
19.进一步地，所述焊接室外墙的一端板上开有用于对其内部进行抽真空的抽气口，所述焊接室外墙的底板上开有用于排水的排水口，所述焊接室外墙的一侧板上设有用于工作人员出入的出入口，在出入口处铰接有外墙门，所述外墙门上设有门拉环，所述外墙门的内壁边缘处设有磁吸橡胶，所述出入口的内壁上设有与所述外墙门边缘处磁吸橡胶进行磁吸配合的磁吸橡胶。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明将钎焊的各个步骤集为一体，以机械自动化代替人工，能够使得钎焊的效果更高，更加安全。
附图说明
21.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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
23.图1为本发明整体结构示意图之一；
24.图2为本发明整体结构示意图之二；
25.图3为本发明整体结构爆炸图；
26.图4为本发明整体结构示意图之三；
27.图5为本发明局部结构示意图之一；
28.图6为本发明局部结构示意图之二；
29.图7为本发明局部结构示意图之三；
30.图8为本发明夹持机构的结构示意图；
31.图9为本发明夹持机构的结构爆炸图；
32.图10为本发明另一实施例中钎焊装置的剖视图；
33.图11为本发明另一实施例中钎焊装置的局部结构示意图；
34.图12为本发明另一实施例中钎料丝装填盒的状态示意图。
35.图示说明：1、焊接室外墙；11、外墙门；111、门拉环；12、立杆；13、抽气口；14、排水口；15、上料口；16、堵头；2、钎焊装置；21、钎焊驱动气缸；22、电烙铁；221、供电部；222、烙铁部；223、钎料丝装填盒；224、真空腔；225、钎料丝通道；226、堵块；227、钎料丝出口；23、抽气泵；24、气管；25、连接杆；26、电磁铁；3、清洗机构；31、清洗剂箱；32、第一波纹管；33、第一喷头；34、清水箱；35、第二波纹管；36、第二喷头；4、水平移动组件；41、导向轨道；411、滑槽；42、丝杆；43、丝杆驱动电机；44、安装支座；45、滑轮；46、丝杆螺母；5、竖直移动组件；51、侧立柱；511、升降槽；52、升降驱动气缸；53、轴套；6、传动机构；61、第一带轮；62、第二带轮；63、皮带；7、清洁辊；71、转轴；8、夹持机构；81、推动气缸；82、静铰接件；83、角度调节电机；84、动铰接件；85、气动夹具；851、第一盖板；852、第二盖板；8521、t形槽；853、夹持驱动气缸；854、滑块；855、夹爪；8551、防滑纹；856、连杆；857、t形块；9、工件滑道。
具体实施方式
36.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
38.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
39.实施例1
40.一种金属零部件自动焊接装置，如图1-9，包括焊接室外墙1，焊接室外墙1的内部至少设有：
41.钎焊装置2，用于加热并对工件进行钎焊；
42.清洗机构3，用于对钎焊前的工件进行清洗；
43.清洁辊7，用于对钎焊前的工件进行擦拭；
44.水平移动组件4，用于带动清洁辊7横向移动；
45.竖直移动组件5，用于带动清洁辊7纵向移动；
46.夹持机构8，用于夹持工件进行焊接。
47.钎焊装置2包括安装于焊接室外墙1顶板上的钎焊驱动气缸21，钎焊驱动气缸21底部的活塞杆端部安装有电烙铁22。
48.进一1，导向轨道41的上表面开有滑槽411，滑槽411上方设有安装支座44，安装支座44的底部转动连接有滑轮45，滑轮45嵌合在滑槽411内部并可在其内部滚动，安装支座44的顶部安装有丝杆螺母46，两个导向轨道41的上方均平行设置有丝杆42，丝杆42分别穿过位于其同侧的丝杆螺母46并与其螺纹连接，其中一个丝杆42通过安装于焊接室外墙1一端板上的丝杆驱动电机43进行驱动，丝杆驱动电机43的输出轴通过传动机构6传动带动另一个丝杆42同步转动。竖直移动组件5包括分别安装于两个丝杆螺母46顶部的侧立柱51，侧立柱51上竖直开有升降槽511，侧立柱51的顶部安装有升降驱动气缸52，升降驱动气缸52的底部活塞杆的端部穿过侧立柱51并延伸至升降槽511内，升降驱动气缸52的活塞杆端部安装有轴套53。清洁辊7的两端同轴固定有转轴71，清洁辊7两端的转轴分别嵌设于两侧的轴套53内并与轴套53转动连接在清洁辊7的表面附着有清洁毛毡。在具体使用时，通过丝杆驱动电机43带动丝杆42正向或反向转动，使得丝杆螺母46沿着丝杆42前后移动，可以对工件表面清洗的水渍和顽固污渍进行清洁。其中，升降驱动气缸52能够带动清洁辊7上下升降，使其下降到合适位置能够接触到工件表面，再由前述的丝杆42带动清洁辊7来回移动对工件表面进行清洁。在其中一个轴套53侧壁上还可加装电机带动清洁辊7转动，这样清洁效果更佳。
49.具体的，传动机构6包括第一带轮61和第二带轮62，第一带轮61和第二带轮62通过皮带63连接传动，其中，第一带轮61与丝杆驱动电机43的输出轴及其中一根丝杆42同轴固定；第二带轮62与另一根丝杆42同轴固定。
50.具体的，清洁辊7表面的清洁毛毡由钢丝和棉布丝组成，其中，钢丝和棉布丝间隔设置，钢丝用于在清洁辊7移动转动时擦除工件表面的顽固污渍，而棉布丝起到了极佳的吸水效果，保证了对工件表面的彻底清洁。
51.夹持机构8包括两个对称设置的推动气缸81和气动夹具85，推动气缸81的缸体安装于两侧的导向轨道41上，推动气缸81的活塞杆相对朝向，且在推动气缸81的活塞杆端部安装有静铰接件82，静铰接件82一端铰接有动铰接件84，且静铰接件82上安装有用于驱动动铰接件84转动的角度调节电机83。气动夹具85包括安装于动铰接件84末端的第一盖板851和第二盖板852，第一盖板851和第二盖板852通过螺栓固定，在第二盖板852的上表面上开有凹槽，凹槽内安装有夹持驱动气缸853，夹持驱动气缸853的活塞杆端部安装有滑块854，滑块854与凹槽滑动连接，滑块854前端铰接有两个对称的连杆856，两个连杆856的末端均铰接有对称的夹爪855，夹爪855的一端底部固定有t形块857，第二盖板852的顶部靠近前端处开有t形槽8521，两个t形块857均位于t形槽8521内可在t形槽8521内滑动，两个夹爪855相对的一侧均设有防滑纹8551。焊接室外墙1内还对称设有两个用于导入工件至工件进行焊接的位置的工件滑道9，工件滑道9的前半段为斜坡状，工件滑道9的前半段起始端位于一端板上，且在工件滑道9的前半段起始端的端板上开有两个用于进料的上料口15，上料口15通过与其插接配合的堵头16进行密封，工件滑道9的后半段为水平状，工件滑道9的后半段末端位于远离工件滑道9的一个夹爪855处，在工件滑道9上表面开有与工件形状尺寸一
致的导槽，且导槽的末端通过挡板封口。在具体使用时，夹持驱动气缸853的活塞杆在缩回时，带动滑块854在凹槽内向后移动，通过连杆856拉动夹爪855，由于夹爪855被t形块857和t形槽8521限制只能在t形槽8521中水平移动，所以两个夹爪855相互靠近以夹紧工件。其次，推动气缸81用于推动两个气动夹具85相互靠近和远离，在工件从工件滑道9滑入前，两个气动夹具85相互远离，不会阻挡工件滑入的路径，当工件滑入到被挡板挡住后，正好位于气动夹具85的两个夹爪855之间，此时推动气缸81工作，使两个气动夹具85到达工件位置，夹爪855夹紧时恰好能够夹紧工件。然后在焊接过程中，推动气缸81继续工作，推动夹住的两个工件相互贴紧后方可进行焊接。在上述清洗和清洁过程中，由于喷头和清洁辊7均是从上方对工件进行清洗和清洁，而焊接面是位于两个工件的相对面。这样一来，焊接面的清洗和清洁效果就不如顶面，而发明人想要的最佳清洗面必然是焊接面，所以通过静铰接件82、动铰接件84和角度调节电机83即可解决上述缺陷。角度调节电机83能够带动动铰接件84沿着静铰接件82旋转90
°
，此时，工件的焊接面正好就位于上方，在上述的清洗和清洁过程中也自然而然地变成了最佳清洗面。
52.此外，焊接室外墙1的底部通过四个立杆12支撑在地面上，焊接室外墙1的一端板上开有用于对其内部进行抽真空的抽气口13，焊接室外墙1的底板上开有用于排水的排水口14，抽气口13和排水口14上均设有阀门，焊接室外墙1的一侧板上设有用于工作人员出入的出入口，在出入口处铰接有外墙门11，外墙门11上设有门拉环111，外墙门11的内壁边缘处设有磁吸橡胶，出入口的内壁上设有与外墙门11边缘处磁吸橡胶进行磁吸配合的磁吸橡胶。用于保证外墙门11处的密封性。其中，在清洗工件后，打开排水口14的阀门，将冲洗后的污水从排水口14排出。在焊接前，打开抽气口13的阀门，外界抽气泵将整个焊接室外墙1内部抽成真空，用于真空钎焊。工作人员可通过外墙门11进入焊接室外墙1内进行日常的维护和添加清洗液、水等操作。
53.实施例2
54.为了保证电烙铁22在焊接时能够保证自动填充钎料丝，本实施例与实施例1的不同之处在于，如图10-12，电烙铁22包括供电部221与烙铁部222，在烙铁部222内部设有钎料丝装填盒223，在钎料丝装填盒223与电烙铁22本体之间留有空腔，形成真空腔224，真空腔224通过气管24与电烙铁22上方的抽气泵23连接，钎料丝装填盒223底部开有钎料丝出口227，烙铁部222底端开有与钎料丝出口227形状相同且相互连通的钎料丝通道225，钎料丝出口227通过可活动的堵块226密封，供电部221的两侧通过两个连接杆25连接有两块电磁铁26，电磁铁26距离烙铁部222有一定距离且电磁铁26位于堵块226两侧，堵块226为铁制成。钎料丝通道225由陶瓷制成。具体的，供电部221对烙铁部222供电使其产生高温进行钎焊，在钎焊之前，通过供电部221快速切换一次电磁铁26，切换时间为0.25秒，在磁吸作用下恰好使堵块226来回移动一次，即使得钎料丝出口227与钎料丝通道225连通一次，该时间内恰好够一根钎料丝从钎料丝出口227落下。具体堵块226和钎料丝装填盒223的结构如图12所示，钎料丝装填盒223为条状结构，在其内部横向距离下只能容纳一根钎料丝a竖直堆列，钎料丝a单根竖直堆列在钎料丝装填盒223内，在钎料丝装填盒223底部向一侧延伸出一个空腔，能够使得堵块226移动一段距离，该距离与钎料丝出口227长度一致，在电磁铁26供电时，产生强磁性，隔空使得堵块226移动至上述空腔内，此时钎料丝出口227打开，一根钎料丝从钎料丝通道225落在两个工件的交接位置，而后迅速切换另一个电磁铁26通电，使堵块
226回位堵住钎料丝出口227，且堵块226的一端为图12所示的斜面状，其回位时会将未来得及通过钎料丝出口227的第二根钎料丝a顶回上方，此时为了避免加热时钎料丝装填盒223内其他钎料丝融化，开启抽气泵23将真空腔224抽成真空。而钎料丝通道225的实体部分是陶瓷制成的，隔热和耐高温，其穿过真空腔224并与钎料丝装填盒223接触，只会传导少量热量，所以在加热焊接时钎料丝装填盒223内的其他钎料丝不会融化。以上述过程重复，实现焊接过程中的重复填装钎料丝动作。本实施例在实施例1的基础上能够实现钎料丝的自动填装，提升焊接的效率和精准性。且电磁铁26与堵块226的无接触式交互，能够使得堵块226的驱动结构避免与高温电烙铁22接触，导致电路易损。
55.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
56.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
57.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
58.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。