一种分体式同步旋转焊接机及其方法与流程

本发明涉及焊接，具体涉及一种分体式同步旋转焊接机及其方法。

背景技术：

1、焊接是一种通过加热、加压或两者并用，使金属或其他热塑性材料达到原子结合的连接方法；常见的焊接方法包括气焊、电弧焊、电阻焊、激光焊等。焊接可以将金属材料连接在一起，形成坚固的结构，广泛应用于制造业、建筑、航空航天等领域。

2、汽车发动机传感器系统由诸多零部件产品相互配合而成，其中一个产品由两部分组成，上半部分带着一根薄片型的陶瓷片，插在下部带线缆的底座中；该产品的上下两部分之间便需要通过焊接的方式在圆周处进行连接。

3、针对旋转焊接的需求，公开号为cn105436754b的专利公开了旋转式焊接装置，包括：底座、外旋转台、内旋转台、焊笔夹持机构和焊接件固定装置，外旋转台和内旋转台为同心圆柱体，外旋转台和内旋转台可转动地设置在底座的上表面，外旋转台和内旋转台的转动方向不同，焊笔夹持机构设置在外旋转台的上表面，焊接件固定装置与内旋转台的上表面相连接，焊接件固定装置至少包括载物台，载物台为圆环柱体，载物台与内旋转台的中心轴在同一条直线上。该装置克服普通的旋转焊接机只能是待焊接件或者焊笔两者之一进行旋转，不可根据具体情况选择旋转对象，实用性不强，焊接质量不高的问题，实现了在使用过程中，可以根据具体情况选择控制旋转的对象，而且焊接过后的焊接点均匀，焊接质量高。

4、上述方案以及现有技术中，主要采用单边旋转的方式进行圆周焊接，但是由于陶瓷片特别脆，容易断裂，采用现有技术中的装置焊接难度比较高；因此，亟需一种分体式同步旋转焊接机，使得产品待焊接的两部分之间能够同步旋转，降低扭转切力，避免对其内部脆弱部件造成损伤。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是提供一种分体式同步旋转焊接机，采用驱动电机以及支撑法兰分别带动压头和主轴同步同轴转动，以达到高同轴度，高同步旋转完成整体焊接的过程，避免产品内部的陶瓷片发生断裂。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种分体式同步旋转焊接机，包括上模机构、夹持机构、下模机构以及用于产品上下两部分焊接的焊接头；所述上模机构包括能够沿z轴方向升降的驱动电机，且所述驱动电机的输出端连接有压头；所述夹持机构包括能够绕z轴旋转的主轴，所述主轴的一端连接有用于夹持产品的夹具；所述下模机构包括能够沿z轴方向升降的底架，所述底架的上部安装有用于驱动所述主轴旋转的支撑法兰；其中，所述夹持机构位于所述上模机构和所述下模机构之间，所述主轴与所述支撑法兰相连，所述压头与所述主轴同轴分布，且二者能够同步旋转。

4、本发明一个较佳实施例中，所述上模机构还包括支架，所述支架的顶部安装有伸缩组件，所述伸缩组件的输出端连接有滑板，所述滑板与所述支架之间设置有平行于z轴方向的导向组件，且所述驱动电机通过固定座安装于所述滑板的一侧。

5、本发明一个较佳实施例中，所述固定座的下方设置有能够沿z轴方向浮动的浮动机构，且所述驱动电机的输出端通过所述浮动机构与所述压头相连。

6、本发明一个较佳实施例中，所述浮动机构包括底盘，所述底盘通过导杆与所述固定座固定相连；所述导杆上滑动套设有壳体，所述壳体的内部安装有轴套，所述轴套的内部活动穿设有与之配合的花键轴；所述花键轴的一端悬空，另一端与所述驱动电机的输出端相连，且所述压头固定连接于所述轴套的底部。

7、本发明一个较佳实施例中，所述底盘的下方固定安装有第一护罩，所述第一护罩的一端开口，且所述压头嵌入所述第一护罩内。

8、本发明一个较佳实施例中，所述夹持机构还包括支筒，所述主轴转动安装于所述支筒内；所述支筒上设置有用于限制所述主轴旋转的锁定机构，且所述主轴的一端延伸至所述支筒外部并通过插接组件与所述支撑法兰相连。

9、本发明一个较佳实施例中，所述锁定机构包括径向活动穿设在所述支筒上的滑杆，所述滑杆位于所述主轴的一侧，且所述滑杆的两端均连接有挡板；其中一块所述挡板的内侧固定连接有限位杆，且所述限位杆的一端能够嵌入所述主轴圆周面上的限位孔内。

10、本发明一个较佳实施例中，所述插接组件包括两个能够相互插接啮合的齿盘，且两个所述齿盘分布固定安装于所述主轴和所述支撑法兰上。

11、本发明一个较佳实施例中，所述底架的一侧固定安装有支板，所述支板与伸缩部件的输出端相连，且所述伸缩部件的输出端平行于z轴方向。

12、一种分体式同步旋转焊接的方法，包括以下步骤：

13、s1、将产品通过夹具固定装夹在主轴上；

14、s2、上模机构的伸缩组件驱动压头下压，下模机构的底架推动夹持机构上顶，直至压头抵压在产品的上部；

15、s3、由驱动电机、支撑法兰分别带动压头和主轴绕z轴同步旋转；

16、s4、通过焊接头对产品的上下两部分连接处进行焊接。

17、有益效果

18、（1）本发明中，先将待焊接的产品固定装夹在主轴末端的夹具中，随后压头和夹具相对靠近，直至压头抵靠在产品的上部，再通过驱动电机和支撑法兰分别驱动压头和主轴同轴、同步、同向旋转，使得产品上下两部分处于平衡状态，便于焊接头在其连接处进行焊接；该结构原理、构造简单，使用方便，能够保证该产品的上下两部分在焊接过程中保持高度同步、同轴转动，从而避免产品内部的陶瓷片发生断裂，提高产品焊接的合格率。

19、（2）本发明中，利用浮动机构连接驱动电机和压头，可在保证旋转精度的前提下，保留压头沿z轴上下浮动的可能性，以避免压头下移与产品接触的瞬间，冲击力过大造成产品内部陶瓷片的断裂。

20、（3）本发明中，通过相互啮合插接的两个齿盘构成的插接组件来连接支撑法兰和主轴，不仅能提高二者之间的拆装速度，保证运动精度；还因其基本无背隙而能保障主轴与支撑法兰在旋转过程中不会打滑，避免产品突然受力造成断裂的损失。

技术特征：

1.一种分体式同步旋转焊接机，其特征在于：包括上模机构（1）、夹持机构（2）、下模机构（3）以及用于产品上下两部分焊接的焊接头；

2.根据权利要求1所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述上模机构（1）还包括支架（11），所述支架（11）的顶部安装有伸缩组件（16），所述伸缩组件（16）的输出端连接有滑板（12），所述滑板（12）与所述支架（11）之间设置有平行于z轴方向的导向组件，且所述驱动电机（13）通过固定座（15）安装于所述滑板（12）的一侧。

3.根据权利要求2所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述固定座（15）的下方设置有能够沿z轴方向浮动的浮动机构（4），且所述驱动电机（13）的输出端通过所述浮动机构（4）与所述压头（14）相连。

4.根据权利要求3所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述浮动机构（4）包括底盘（45），所述底盘（45）通过导杆（44）与所述固定座（15）固定相连；所述导杆（44）上滑动套设有壳体（41），所述壳体（41）的内部安装有轴套（42），所述轴套（42）的内部活动穿设有与之配合的花键轴（43）；

5.根据权利要求4所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述底盘（45）的下方固定安装有第一护罩（5），所述第一护罩（5）的一端开口，且所述压头（14）嵌入所述第一护罩（5）内。

6.根据权利要求1所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述夹持机构（2）还包括支筒（21），所述主轴（22）转动安装于所述支筒（21）内；所述支筒（21）上设置有用于限制所述主轴（22）旋转的锁定机构（7），且所述主轴（22）的一端延伸至所述支筒（21）外部并通过插接组件与所述支撑法兰（32）相连。

7.根据权利要求6所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述锁定机构（7）包括径向活动穿设在所述支筒（21）上的滑杆（72），所述滑杆（72）位于所述主轴（22）的一侧，且所述滑杆（72）的两端均连接有挡板（71）；

8.根据权利要求6所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述插接组件包括两个能够相互插接啮合的齿盘，且两个所述齿盘分布固定安装于所述主轴（22）和所述支撑法兰（32）上。

9.根据权利要求1所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于：所述底架（31）的一侧固定安装有支板（33），所述支板（33）与伸缩部件（34）的输出端相连，且所述伸缩部件（34）的输出端平行于z轴方向。

10.一种分体式同步旋转焊接的方法，采用权利要求1-9中任意一项所述的分体式同步旋转焊接机，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及焊接技术领域，并且公开了一种分体式同步旋转焊接机及其方法，包括上模机构、夹持机构、下模机构以及用于产品上下两部分焊接的焊接头；所述上模机构包括能够沿Z轴方向升降的驱动电机，且所述驱动电机的输出端连接有压头；所述夹持机构包括能够绕Z轴旋转的主轴，所述主轴的一端连接有用于夹持产品的夹具；所述下模机构包括能够沿Z轴方向升降的底架，所述底架的上部安装有用于驱动所述主轴旋转的支撑法兰；该结构原理、构造简单，使用方便，能够保证该产品的上下两部分在焊接过程中保持高度同步、同轴转动，从而避免产品内部的陶瓷片发生断裂，提高产品焊接的合格率。

技术研发人员：冀涛
受保护的技术使用者：苏州工业园区耐斯达自动化技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17