專利名稱：電阻焊高頻平板焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電阻焊高頻焊接試驗(yàn)用設(shè)備。
背景技術(shù)：
高頻直縫焊管生產(chǎn)設(shè)備主要由成型機(jī)組、焊接電源、熱處理設(shè)備及后續(xù)精整設(shè)備等組成。在進(jìn)行焊接工藝研究和新材料試制研究中，目前的做法是在焊管生產(chǎn)線上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)整，沒有專用的焊接試驗(yàn)裝置。進(jìn)行ERW高頻焊接實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要將要研究的鋼卷同其它尺寸規(guī)格相同的焊管生產(chǎn)用鋼卷通過對(duì)焊一起進(jìn)入活套裝置中，經(jīng)過同焊管大生產(chǎn)一樣的工藝過程如開卷、校直、對(duì)焊、平整、成型、焊接、焊縫熱處理等多道工序才能獲得相應(yīng)的焊接鋼管。焊接工藝的調(diào)整可以通過在線調(diào)整不同的焊接工藝參數(shù)如擠壓力、擠壓量、開口角、焊接速度等用以研究焊接工藝過程。上述通過利用生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的方法不僅占用生產(chǎn)設(shè)備資源，影響正常的生產(chǎn)，同時(shí)，研究費(fèi)用高。特別是對(duì)于新鋼種、新工藝開發(fā)研究，往往需要進(jìn)行多倫次實(shí)驗(yàn)研究才能確定最終鋼種和焊接工藝，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)計(jì)劃和進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電阻焊高頻平板焊接裝置，該焊接裝置可進(jìn)行各種規(guī)格鋼板焊接實(shí)驗(yàn)，可以大大降低實(shí)驗(yàn)成本，并減少實(shí)驗(yàn)工作對(duì)生產(chǎn)資源的占用和對(duì)生產(chǎn)的影響。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是包括入料平臺(tái)、成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架、拉出裝置、焊接電極觸頭、壓力傳感器、位移傳感器、溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置，成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架依次固定于機(jī)座腔體上，兩根成型立輥和成型輥機(jī)架構(gòu)成焊接開口角結(jié)構(gòu)，擠壓輥機(jī)架前裝有焊接電極觸頭，擠壓輥機(jī)架上方裝有溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置，擠壓輥的兩端裝有壓力傳感器和位移傳感器，在保壓輥機(jī)架后面裝有拉出裝置，拉出裝置包括卡具和液壓缸，卡具固定在液壓缸前端。
上述的電阻焊高頻平板焊接裝置，所述成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架和液壓缸中心線處于同一直線上。
上述的電阻焊高頻平板焊接裝置，所述成型輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、絲杠、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)、軸承、拉架、成型輥軸，兩根成型輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，成型輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由絲桿連接，絲桿與滑塊置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)用以驅(qū)動(dòng)絲桿，在組合輥上輥片上部裝有拉架用以固定成型輥軸上端，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣。
上述的電阻焊高頻平板焊接裝置，所述擠壓輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、絲杠、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)、軸承、擠壓輥軸，兩根擠壓輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，擠壓輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由絲桿連接，絲桿與滑塊置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)用以驅(qū)動(dòng)絲桿，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣，擠壓輥軸的直徑大于成型輥軸直徑。
上述的電阻焊高頻平板焊接裝置，所述保壓輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)油缸、液壓管路、軸承、保壓輥軸，兩根保壓輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，保壓輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)油缸帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)油缸由液壓管路控制，滑塊、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)油缸置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有液壓管路以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)油缸，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣。
本實(shí)用新型采用成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架結(jié)構(gòu)，將兩塊板條狀試樣通過入料平臺(tái)、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架后固定于液壓缸的拉出裝置上。入料平臺(tái)用于放置焊接試樣，由成型立輥和成型輥機(jī)架組成的兩組成型輥確保高頻焊接過程中產(chǎn)生集膚效應(yīng)所需的開口角。擠壓輥將兩平板試樣擠壓到接觸位置，并在該位置處形成一定角度的開口角。經(jīng)過擠壓輥的試樣通過保壓輥后由拉出液壓缸前端的卡具固定于拉出液壓缸上，保壓輥可以保證焊接試樣經(jīng)過后自動(dòng)閉合保壓，保證焊接后的試樣焊縫不會(huì)因外力作用被拉開。焊接電源通過焊接觸頭在成V形角度的兩試樣內(nèi)側(cè)表面因集膚效應(yīng)被加熱到熔化狀態(tài)，在擠壓力作用下，將兩塊試樣壓合。焊接后的試樣經(jīng)保壓輥機(jī)架后由液壓缸牽引，通過電液控制系統(tǒng)控制液壓缸的速度和位置，確保平板焊接裝置具有穩(wěn)定的、必要的焊接速度完成焊接過程。平板焊接裝置中的加熱溫度由溫度傳感器測(cè)量并可將該參數(shù)作為控制參數(shù)來(lái)控制焊機(jī)的輸出功率以確保正常需要的焊接狀態(tài)。焊接擠壓力和擠壓位移則通過壓力傳感器和位移傳感器測(cè)定并由系統(tǒng)控制，以確保平板試樣焊接時(shí)獲得必要的擠壓力和擠壓位移。位于焊接點(diǎn)上方的攝像裝置可以將焊接過程傳送到監(jiān)視屏上，供研究人員根據(jù)焊接現(xiàn)象判斷焊接工藝參數(shù)如擠壓力、擠壓量、焊接溫度、開口角等是否處于正常范圍之中，并將觀察結(jié)果與焊接后的試樣上測(cè)定的性能結(jié)果進(jìn)行比較，以確定合理的焊接工藝。本實(shí)用新型可進(jìn)行各種規(guī)格鋼板焊接實(shí)驗(yàn)，可以大大降低實(shí)驗(yàn)成本，并減少實(shí)驗(yàn)工作對(duì)生產(chǎn)資源的占用和對(duì)生產(chǎn)的影響。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型電阻焊高頻平板焊接裝置俯視示意圖；圖2為電阻焊高頻平板焊接裝置正視示意圖；圖3為成型輥機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為擠壓輥機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為保壓輥機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1成型輥組，2成型輥機(jī)架，3焊接電源，4焊接電極觸頭，5擠壓輥機(jī)架，6保壓輥機(jī)架，7卡具，8液壓缸，9壓力傳感器，10位移傳感器，11平板試樣，12溫度測(cè)量及焊接過程監(jiān)控裝置；21組合輥上輥片，22組合輥下輥片，23腔體，24滑塊，25絲杠，26伺服電極和蝸輪蝸桿減速機(jī)，27軸承，28拉架，29成型輥，51擠壓輥，61保壓輥，65齒輪齒條機(jī)構(gòu)，66旋轉(zhuǎn)油缸，67液壓管路。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，一種電阻焊高頻平板焊接裝置，包括入料平臺(tái)、成型立輥1、成型輥機(jī)架2、擠壓輥機(jī)架5、保壓輥機(jī)架6、拉出裝置、焊接電極觸頭4、壓力傳感器9、位移傳感器10、溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置12。成型立輥1、成型輥機(jī)架2、擠壓輥機(jī)架5、保壓輥機(jī)架6依次固定于機(jī)座腔體上，并且成型輥機(jī)架2、擠壓輥機(jī)架5、保壓輥機(jī)架6上的輥槽處于同一水平上。兩根成型立輥1和成型輥機(jī)架2構(gòu)成焊接開口角結(jié)構(gòu)，成型立輥1和成型輥機(jī)架5均可以相對(duì)前后移動(dòng)以調(diào)節(jié)開口角大小。擠壓輥機(jī)架5前裝有焊接電極觸頭4，擠壓輥機(jī)架5上方裝有溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置12，擠壓輥的兩端裝有壓力傳感器9和位移傳感器10，擠壓輥機(jī)架5確保被加熱的板狀試樣11能擠壓焊合。在保壓輥機(jī)架6后面裝有拉出裝置，拉出裝置包括卡具7和液壓缸8，卡具7固定在液壓缸8前端。保壓輥機(jī)架6在焊合后的平板試樣11被牽引液壓缸8拉出時(shí)，可向仍處于高溫狀態(tài)的試樣11施加壓力以防止焊縫開列。各機(jī)架之間的距離以滿足試樣11焊接為前提，并盡可能縮短機(jī)架之間的距離以保證試樣11在焊接過程中能夠平穩(wěn)焊接?？ň?固定在液壓缸8的前端，液壓缸8中心線同上述三組機(jī)架的中心線要求處于同一直線上。
參見圖3，成型輥機(jī)架2同成型立輥1共同形成焊接開口角，成型輥機(jī)架2結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)的雙滑塊立輥機(jī)架結(jié)構(gòu)。成型輥機(jī)架2包括組合輥上輥片21、組合輥下輥片22、腔體23、滑塊24、絲杠25、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)26、軸承27、拉架28、成型輥軸29，兩根成型輥軸29上部經(jīng)軸承27套裝有兩組組合輥上輥片21和下輥片22，成型輥軸29下部裝在滑塊24內(nèi)，兩個(gè)滑塊24由絲桿25連接，絲桿25與滑塊24置于腔體23內(nèi)，在腔體23的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)12用以驅(qū)動(dòng)絲桿25，在組合輥上輥片21上部裝有拉架28用以固定成型輥軸29上端，在組合輥上輥片21和下輥片22之間的滾槽內(nèi)置放試樣11。組合輥上輥片21和組合輥下輥片22之間的滾槽間距可以通過頂絲和拉絲相結(jié)合的方式調(diào)整間距以適應(yīng)不同厚度鋼板的需要。軋輥支撐采用深溝球軸承27，兩根成型輥軸29間距通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)12、滾珠絲杠25等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整，以適應(yīng)不同的擠壓量。兩根成型輥軸29通過調(diào)整絲杠25和移動(dòng)滑塊24輥?zhàn)赏瑫r(shí)相對(duì)于成型中心線做水平橫向精確調(diào)整以滿足焊接過程中成型的需要。當(dāng)兩根成型輥軸29間距確定后，由拉架28固定輥軸29上端避免成型過程中輥軸29偏離甚至變形。
參見圖4，擠壓輥機(jī)架5用以實(shí)現(xiàn)兩塊鋼板的擠壓焊接，其結(jié)構(gòu)同成型輥機(jī)架2結(jié)構(gòu)相似，為了便于焊接擠壓，增加了擠壓輥軸51的軸徑。擠壓輥機(jī)架5包括組合輥上輥片21、組合輥下輥片22、腔體23、滑塊24、絲杠25、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)26、軸承27、擠壓輥軸51，兩根擠壓輥軸51上部經(jīng)軸承27套裝有兩組組合輥上輥片21和下輥片22，擠壓輥軸51下部裝在滑塊24內(nèi)，兩個(gè)滑塊24由絲桿25連接，絲桿25與滑塊24置于腔體23內(nèi)，在腔體23的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)26用以驅(qū)動(dòng)絲桿25，在組合輥上輥片21和下輥片22之間的滾槽內(nèi)置放試樣11，擠壓輥軸51的直徑大于成型輥軸29直徑。
參見圖5，保壓輥機(jī)架6用于限制焊后試樣11的回彈，保證試樣11焊后的穩(wěn)定性。保壓輥機(jī)架6結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)的雙滑塊立輥機(jī)架結(jié)構(gòu)。保壓輥機(jī)架6包括組合輥上輥片21、組合輥下輥片22、腔體23、滑塊24、齒輪齒條機(jī)構(gòu)65、旋轉(zhuǎn)油缸66、液壓管路67、軸承27、保壓輥軸61，兩根保壓輥軸61上部經(jīng)軸承27套裝有兩組組合輥上輥片21和下輥片22，保壓輥軸61下部裝在滑塊24內(nèi)，兩個(gè)滑塊24由齒輪齒條機(jī)構(gòu)65連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)65由旋轉(zhuǎn)油缸66帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)油缸66由液壓管路67控制，滑塊24、齒輪齒條機(jī)構(gòu)65、旋轉(zhuǎn)油缸66置于腔體23內(nèi)，在腔體23的一側(cè)裝有液壓管路67以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)油缸66，在組合輥上輥片21和下輥片22之間的滾槽內(nèi)置放試樣11。軋輥支撐采用深溝球軸承27，通過旋轉(zhuǎn)油缸66、齒輪齒條機(jī)構(gòu)65保壓，壓力可調(diào)。兩根保壓輥軸61通過調(diào)整齒輪齒條機(jī)構(gòu)65移動(dòng)滑塊24輥?zhàn)赏瑫r(shí)相對(duì)于成型中心線作水平橫向精確調(diào)整。
被焊接的試樣11通過成型立輥1和三組機(jī)架的輥槽后被固定于卡具7的前端并同上述三組機(jī)架的輥槽中心線處于同一水平上。這樣，就確保焊接試樣11在拉出時(shí)能夠沿水平方向運(yùn)動(dòng)，以防止試樣11焊接時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)縫。測(cè)定試樣11焊接過程中產(chǎn)生的擠壓位移和擠壓力所用的壓力傳感器9和位移傳感器10分別固定于擠壓輥51的兩端。位移傳感器10通過擠壓輥51向中心移動(dòng)的位移測(cè)定擠壓量，擠壓力則由被擠壓試樣11受力傳遞到壓力傳感器9上來(lái)測(cè)定。焊接電極觸頭4同焊接電源3連接，對(duì)稱放置于平板試樣11上，觸頭4與焊接試樣11完全接觸完成焊接過程。在焊接點(diǎn)上方固定放置測(cè)溫和攝像裝置12，用來(lái)測(cè)定焊接過程中的焊接溫度，并通過數(shù)據(jù)采集和處理裝置進(jìn)行顯示和記錄。攝像裝置12可以將焊接點(diǎn)的焊接狀態(tài)進(jìn)行記錄并可以重放，來(lái)觀察和比較不同焊接工藝時(shí)的焊接狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是包括入料平臺(tái)、成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架、拉出裝置、焊接電極觸頭、壓力傳感器、位移傳感器、溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置，成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架依次固定于機(jī)座腔體上，兩根成型立輥和成型輥機(jī)架構(gòu)成焊接開口角結(jié)構(gòu)，擠壓輥機(jī)架前裝有焊接電極觸頭，擠壓輥機(jī)架上方裝有溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置，擠壓輥的兩端裝有壓力傳感器和位移傳感器，在保壓輥機(jī)架后面裝有拉出裝置，拉出裝置包括卡具和液壓缸，卡具固定在液壓缸前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架和液壓缸中心線處于同一直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是成型輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、絲杠、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)、軸承、拉架、成型輥軸，兩根成型輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，成型輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由絲桿連接，絲桿與滑塊置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)用以驅(qū)動(dòng)絲桿，在組合輥上輥片上部裝有拉架用以固定成型輥軸上端，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是擠壓輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、絲杠、伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)、軸承、擠壓輥軸，兩根擠壓輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，擠壓輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由絲桿連接，絲桿與滑塊置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有伺服電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)用以驅(qū)動(dòng)絲桿，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣，擠壓輥軸的直徑大于成型輥軸直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻焊高頻平板焊接裝置，其特征是保壓輥機(jī)架包括組合輥上輥片、組合輥下輥片、腔體、滑塊、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)油缸、液壓管路、軸承、保壓輥軸，兩根保壓輥軸上部經(jīng)軸承套裝有兩組組合輥上輥片和下輥片，保壓輥軸下部裝在滑塊內(nèi)，兩個(gè)滑塊由齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接，齒輪齒條機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)油缸帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)油缸由液壓管路控制，滑塊、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)油缸置于腔體內(nèi)，在腔體的一側(cè)裝有液壓管路以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)油缸，在組合輥上輥片和下輥片之間的滾槽內(nèi)置放試樣。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電阻焊高頻焊接實(shí)驗(yàn)用設(shè)備。一種電阻焊高頻平板焊接裝置，其成型立輥、成型輥機(jī)架、擠壓輥機(jī)架、保壓輥機(jī)架依次固定于機(jī)座腔體上，兩根成型立輥和成型輥機(jī)架構(gòu)成焊接開口角結(jié)構(gòu)，擠壓輥機(jī)架前裝有焊接電極觸頭，擠壓輥機(jī)架上方裝有溫度測(cè)量及監(jiān)控裝置，擠壓輥的兩端裝有壓力傳感器和位移傳感器，在保壓輥機(jī)架后面裝有拉出裝置，拉出裝置包括卡具和液壓缸，卡具固定在液壓缸前端。本實(shí)用新型可進(jìn)行各種規(guī)格鋼板焊接實(shí)驗(yàn)，可以大大降低實(shí)驗(yàn)成本，并減少實(shí)驗(yàn)工作對(duì)生產(chǎn)資源的占用和對(duì)生產(chǎn)的影響。
文檔編號(hào)B23K11/02GK2794717SQ20052004202
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者畢洪運(yùn), 殷光虹, 陸明和, 楊峰 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司