超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置的製作方法
2023-05-17 07:47:56 1
專利名稱：超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種兩塊金屬板材通過焊接拼接在一起時通過超聲波消除變形和應力的焊接裝置，屬於金屬板材焊接技術領域。
背景技術：
多塊金屬板材拼接在一起往往採用焊接的方式，但是無論哪種焊接方式都會存在 焊後變形翹曲等問題。金屬變形通常是由焊接時的高溫和應力造成的。中國專利文獻CN1490116公開了一種《隨焊衝擊碾壓控制焊接應力變形的裝置》， 該裝置通過氣動控制衝擊碾壓機頭對焊接鋼板進行衝擊碾壓以達到減小應力和變形的目 的。中國專利文獻CN2710817公開了一種《大尺寸薄板自動拼焊機》，包括主機機架、焊接平 臺、機頭、焊槍、隨焊衝擊碾壓機構、機頭橫向、縱向、垂直三維運動機構；機頭的下端固定有 隨焊衝擊碾壓機構，緊跟在焊槍的後面，可對熱態的焊道金屬進行及時處理，減小了板材的 焊接應力和變形，防止了焊接熱裂紋，提高了焊接質量。上述文獻中的「隨焊衝擊碾壓裝置」是採用氣動控制，結構複雜、工作環境惡劣，並 且振動頻率小，無法有效地去除應力，減小變形。
發明內容
本發明針對現有金屬板材焊接技術存在的不能有效去除應力和減小變形的不足， 提供一種結構簡單、能夠及時消除焊接應力、焊後變形小的超聲波消除變形和應力的金屬 板材拼焊裝置。本發明的超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置採用以下技術方案該超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置包括機架、超聲波振動裝置和焊 具；機架上安裝有工作檯；超聲波振動裝置和焊具分別安裝在超聲波振動裝置移動機構和 焊具移動機構上，超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構均通過導軌安裝在機架上部， 並均與安裝在機架上的一橫向移動機構連接；機架上安裝有用於壓緊金屬板材的壓緊機 構。工作檯的底部並位於超聲波振動裝置的下方設置有與工作檯上面平齊的支撐件， 支撐件通過支撐件座與支撐件橫向移動機構連接。超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構可以採用液壓缸、氣缸、螺旋移動機構 或齒輪齒條移動機構等各種結構形式。壓緊機構可以採用液壓缸、氣缸、螺旋移動機構或齒輪齒條移動機構等各種結構 形式。可以採用琴鍵式排列的多組壓緊機構。超聲波振動裝置可採用現有文獻中提到的結構。如CN1690231公開的《超聲波金 屬表面加工裝置》;CN1418134公開的《超聲波振動方法與超聲波振動裝置》中的超聲波振動 裝置；CN1574239公開的《超聲波振動裝置及採用該裝置的溼式處理裝置》中的超聲波振動 裝置；CN101596521公開的《超聲波振動裝置》。也可以採用其它結構的超聲波振動裝置。
本發明能夠完成鋼板對接縫的自動焊接和超聲波高頻振動，利用超聲波振動裝置 對鋼板焊縫同步進行超聲波振動，這樣在焊接的同時最大限度地減小了焊接產生的應力、 有效地減小了鋼板的變形，焊後無須矯形和消除應力，提高了金屬板材的機械性能。
圖1是本發明超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置的結構示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖中1、底座，2、工作檯，3、超聲波振動裝置，4、支架，5、焊具，6、電機，7、絲槓，8、 導軌，9、移動座，10、超聲波振動裝置移動機構，11、支撐件座導軌，12、焊具移動機構，13、壓 緊機構，14、壓緊板，15、支撐件，16、支撐件移動絲槓，17、支撐件座，18、皮帶。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發明的超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置主要包 括底座1、工作檯2、超聲波振動裝置3和焊具5。工作檯2安裝在底座1的上部，工作檯2 的上方設有支架4。超聲波振動裝置3和焊具5分別安裝在超聲波振動裝置移動機構10和 焊具移動機構12上，超聲波振動裝置移動機構10和焊具移動機構12可以採用液壓缸、氣 缸、螺旋移動機構或齒輪齒條移動機構等各種結構形式。超聲波振動裝置3和焊具5分別 在超聲波振動裝置移動機構10和焊具移動機構12的帶動下上下移動。超聲波振動裝置移 動機構10和焊具移動機構12均安裝在移動座9上，移動座9通過導軌8安裝在支架4的 上部，並與一橫向移動機構連接，該橫向移動機構為絲槓螺母副移動機構(也可以採用齒 輪齒條等其它移動形式)，包括電機6、絲槓7和螺母，絲槓7與安裝在移動座9上的螺母連 接，絲槓7與電機6連接。電機6帶動絲槓7轉動，通過絲槓螺母副帶動移動座9橫向移動， 移動座9帶動超聲波振動裝置3和焊具5橫向移動。在支架4上還安裝有用於壓緊焊接金 屬板材的壓緊機構13，壓緊機構13的下端連接有壓緊板14，壓緊機構13可以採用液壓缸、 氣缸、螺旋移動機構或齒輪齒條移動機構等各種結構形式，壓緊板14通過壓緊機構13將放 置在工作檯2上的鋼板壓緊以便焊接。壓緊機構可以設置為多組，以琴鍵式排列。在工作檯的底部並位於超聲波振動裝置3的正下方設置有支撐件15，支撐件15安 裝在支撐件座17上，支撐件座17通過支撐件座導軌11安裝在工作檯2上。支撐件15與 工作檯2的上面平齊。同時，支撐件座16與一橫向移動機構連接，該橫向移動機構為絲槓 螺母副移動機構(也可以採用齒輪齒條等其它移動形式)，與移動座9的橫向移動機構使用 同一個電機6，以保證超聲波振動裝置3與支撐件15同步運行。支撐件移動絲槓16通過皮 帶18與電機6連接。本發明的工作過程如下將要焊接的兩塊鋼板放置在工作檯2上對接好，使對接縫處於焊具5的正下方。通 過壓緊機構13將兩塊鋼板壓緊。通過超聲波振動裝置移動機構10和焊具移動機構12使 超聲波振動裝置3下端與鋼板接觸、焊具5與鋼板處於最佳的焊接距離。同時啟動超聲波 振動裝置3、焊具5和移動座9的橫向移動機構，在移動座9的帶動下超聲波振動裝置3和 焊具5分別在沿焊縫移動的狀態下完成對鋼板對接縫的焊接和超聲波振動，支撐件15也同 時與超聲波振動裝置3同步運行，對超聲波振動的鋼板起支撐作用。這樣在焊接的同時最
4大限度地減小了焊接產生的應力、有效地減小了鋼板的變形。
權利要求
一種超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置，包括機架、超聲波振動裝置和焊具；其特徵是機架上安裝有工作檯；超聲波振動裝置和焊具分別安裝在超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構上，超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構均通過導軌安裝在機架上部，並均與安裝在機架上的一橫向移動機構連接；機架上安裝有用於壓緊金屬板材的壓緊機構。
2.根據權利要求1所述的超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置，其特徵是所 述工作檯的底部並位於超聲波振動裝置的下方設置有與工作檯上面平齊的支撐件，支撐件 通過支撐件座與支撐件橫向移動機構連接。
全文摘要
本發明公開了一種超聲波消除變形和應力的金屬板材拼焊裝置，該拼焊裝置包括機架、超聲波振動裝置和焊具；機架上安裝有工作檯；超聲波振動裝置和焊具分別安裝在超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構上，超聲波振動裝置移動機構和焊具移動機構均通過導軌安裝在機架上部，並均與安裝在機架上的一橫向移動機構連接；機架上安裝有用於壓緊金屬板材的壓緊機構。本發明能夠完成鋼板對接縫的自動焊接和超聲波振動，利用超聲波振動裝置對鋼板焊縫同步進行超聲波振動，這樣在焊接的同時最大限度地減小了焊接產生的應力、有效地減小了鋼板的變形，焊後無須矯形和消除應力，並提高了金屬板材焊縫處的機械性能。
文檔編號B23K37/00GK101966633SQ20101026600
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者趙顯華 申請人:趙顯華