一种铜材焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及铜材焊接技术领域，具体涉及一种铜材焊接装置及焊接方法。

背景技术

铜材，是以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称，广泛用于生活中的各种产品内部，是生活中必不可少的一种材料；而铜材在使用过程中常常需要进行焊接，而现有的焊接方式根据材料种类可分为钎焊、电阻焊、熔焊以及摩擦焊等方式；而铜棒常选用的焊接方式为摩擦焊接，可现有的摩擦焊接在焊接过程中会产生飞边，导致在焊接完成后还需要再次对飞边进行切削，影响焊接的效率，并且在切削过程中容易导致切削下来的飞边到处飞溅，容易对操作人员产生伤害。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种铜材焊接装置及焊接方法，能够有效地解决现有技术中铜棒在焊接过程中不能同时对飞边进行处理的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种铜材焊接装置，包括操作台和安装在其表面并开设有通孔的外壳，还包括固定安装在外壳内壁且内部开设有空腔的防溅壳体，所述防溅壳体的一侧设置有多组固定片，所述固定片具有弹性形变的特性，切削机构，设置于外壳的内部，所述切削机构包括第一转轮，所述第一转轮的表面套接有环形齿，所述环形齿的外表面啮合连接有齿轮，所述齿轮的内部插设有与外壳内壁转动连接的双向丝杆，所述双向丝杆的表面啮合连接有与外壳内壁滑动配合的切刀；清理机构，设置于切削机构的下方，所述清理机构包括第二转轮，所述第二转轮的内部插设有与外壳内壁转动连接的转轴，所述转轴的表面套接有凸轮，所述转轴的外表面套接有倾斜圆盘，所述倾斜圆盘的表面滑动配合有矩形块，所述矩形块靠近防溅壳体的一侧固定安装有活塞，所述活塞设置于防溅壳体内部开设的空腔内部。

进一步地，所述防溅壳体的内壁活动连接有承载盘，所述承载盘的下方对称设置有与防溅壳体的内壁固定连接的弹性片，所述承载盘的上方等间距安装有多组与空腔相连通的喷头。

进一步地，所述固定片的表面均匀开设有条形齿，所述固定片为弧形结构。

进一步地，所述第一转轮的内部为中空的环状结构，且第一转轮通过轴承与外壳的内壁转动连接。

进一步地，所述第一转轮套设在固定片的外部，且第一转轮与固定片之间固定连接。

进一步地，所述切刀的一端设置在防溅壳体表面贯穿开设的限位槽内部，且切刀与限位槽之间滑动配合。

进一步地，所述第二转轮设置于第一转轮的正下方，且第二转轮与第一转轮之间通过皮带同步转动。

进一步地，所述凸轮设置于承载盘的正下方，且凸轮与承载盘之间挤压配合。

进一步地，所述矩形块的内部开设有与倾斜圆盘表面相适应的斜面，且矩形块通过套设在活塞表面的连接弹簧与防溅壳体连接固定。

一种铜材焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

S1、将待焊接的铜材通过操作台上的固定件和旋转机构进行固定，然后调节旋转机构和固定件固定的待焊接通槽的位置，使得旋转机构固定的待焊接的铜材端部伸入防溅壳体的内部，并与固定件固定的待焊接铜材于外壳的中部开始接触；

S2、待两组待焊接的铜材相互接触后，启动旋转机构，使得两组待焊接的铜材开始摩擦焊接，在摩擦焊接过程中会通过开设有条形齿的固定片带动表面套接有环形齿的第一转轮进行转动，进而通过与环形齿啮合连接的齿轮带动双向丝杆进行转动，从而带动切刀开始往复移动，实现对铜材焊接过程中产生的飞边同步切削；

S3、在对飞边同步切削的过程中，会在皮带的作用下带动第二转轮同步转动，进而带动安装在转轴表面的凸轮开始转动并挤压承载盘开始上下动作，同时转轴带动套接在其表面的倾斜圆盘开始带动矩形块往复移动，使得活塞开始在空腔内部往复移动并挤压其内部的气体从喷头内部喷出，实现对承载盘表面的切削碎屑清理，减少残留。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过设置的切削机构，使得铜棒在摩擦焊接的过程中，能够同步对摩擦焊接产生的飞边进行切削处理，实现提高铜材焊接效率的目的，同时与清理机构以及其他零部件的配合使用，使得切削的飞边能够被阻挡并及时清理，避免出现飞溅的现象，实现对操作人员进行保护的目的。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的图2中A处结构放大示意图；

图3为本发明的固定片结构正视示意图；

图4为本发明的外壳内部结构侧视示意图；

图5为本发明的切削机构示意图；

图6为本发明的图5中B处结构放大示意图；

图7为本发明的清理机构结构爆炸示意图；

图8为本发明的倾斜圆盘平面结构示意图；

图9为本发明的图8中C处结构放大示意图。

图中的标号分别代表：1、操作台；2、外壳；3、防溅壳体；301、承载盘；302、弹性片；303、喷头；4、固定片；401、条形齿；5、切削机构；501、第一转轮；502、环形齿；503、齿轮；504、双向丝杆；505、切刀；6、清理机构；601、皮带；602、第二转轮；603、转轴；604、凸轮；605、倾斜圆盘；606、矩形块；6061、斜面；607、活塞；6071、连接弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：一种铜材焊接装置，参照附图1-附图9；包括操作台1和安装在其表面并开设有通孔的外壳2，通过安装开设有通孔的外壳2，进而能够对其内部的零部件进行保护，同时也能够减少切削过程中的飞溅现象；还包括固定安装在外壳2内壁且内部开设有空腔的防溅壳体3，通过设置防溅壳体3，进而在对铜棒摩擦焊接过程中对飞边进行切削时，能够对切削下来的飞边进行阻挡，避免出现到处飞溅的现象。

防溅壳体3的内壁活动连接有承载盘301，通过设置承载盘301，进而用于承载在切削飞边时，经过防溅壳体3阻挡后的飞边，使得飞边能够集中在一起，便于后续的收集处理。

参照附图4和附图7，承载盘301的下方对称设置有与防溅壳体3的内壁固定连接的弹性片302，该弹性片302的上表面与承载盘301的下表面相接触，通过设置弹性片302，进而一方面能够对承载盘301进行支撑，同时能够通过其具有弹性形变的功能，使得承载盘301能够进行抖动，使得落在其表面的飞边能够向下滑落，便于收集。

参照附图7，承载盘301的上方等间距安装有多组与空腔相连通的喷头303，通过设置喷头303，进而在铜棒摩擦焊接的过程中，能够同时通过喷头303的作用对承载盘301的表面进行吹风，使得因高温粘在承载盘301上的飞边能够被吹落，进而避免产生堆积。

参照附图1-附图3，防溅壳体3的一侧设置有多组固定片4，固定片4具有弹性形变的特性，通过设置该固定片4，进而能够通过其特性将插设于其内部的铜棒进行夹持固定，固定片4的表面均匀开设有条形齿401，通过在固定片4的表面均匀开设条形齿401，进而能够对与其接触的铜棒进行紧密贴合，同时通过开设的条形齿401，使得固定片4与铜棒之间的夹持更加稳定，固定片4为弧形结构；

参照附图5-附图6，通过设置切削机构5，并将其设置于外壳2的内部，进而能够对铜棒在摩擦焊接的过程中，同步对摩擦焊接产生的飞边进行清理，增加铜材焊接的效率。

其中，切削机构5包括第一转轮501，第一转轮501的内部为中空的环状结构，且第一转轮501通过轴承与外壳2的内壁转动连接，通过设置第一转轮501，进而便于铜棒插设在其内部并在摩擦焊接的过程中，通过与其内壁固定连接的固定片4的作用，使得铜棒能够在转动过程中带动第一转轮501进行同步转动。第一转轮501套设在固定片4的外部，且第一转轮501与固定片4之间固定连接。

其中，第一转轮501的表面套接有环形齿502，环形齿502的外表面啮合连接有齿轮503，通过设置环形齿502和齿轮503，进而在第一转轮501带动环形齿502同步转动时，能够同时带动与环形齿502啮合连接的齿轮503进行转动，实现同步动作的目的。

参照附图6，齿轮503的内部插设有与外壳2内壁转动连接的双向丝杆504，该双向丝杆504的工作原理为：随着其持续性的往一个方向转动，会使得与其啮合的零部件进行往复地移动，进而通过设置双向丝杆504，从而在齿轮503的作用下，持续性地进行转动，从而带动与其啮合的零部件开始往复移动。

其中，双向丝杆504的表面啮合连接有与外壳2内壁滑动配合的切刀505，切刀505的一端设置在防溅壳体3表面贯穿开设的限位槽内部，且切刀505与限位槽之间滑动配合，通过设置切刀505，用于对铜棒摩擦焊接的过程中产生的飞边进行切削；进而在双向丝杆504持续转动时，能够以带动切刀505开始在限位槽之间往复移动，实现对摩擦焊接过程中产生的飞边进行切削的目的。

参照附图4、附图5和附图7-附图9，通过设置清理机构6，并将其设置于切削机构5的下方，进而能够对切削下来的飞边进行进一步地清理，避免产生堆积，便于后续的收集处理。

其中，清理机构6包括第二转轮602，第二转轮602设置于第一转轮501的正下方，且第二转轮602与第一转轮501之间通过皮带601同步转动，通过设置第二转轮602和皮带601，进而在第一转轮501转动时，通过皮带601带动第二转轮602开始同步转动，进而实现带动清理机构6同步动作的目的。

其中，第二转轮602的内部插设有与外壳2内壁转动连接的转轴603，该转轴603的一端穿透过防溅壳体3并延伸至其内部，通过设置转轴603，进而在第二转轮602转动时，能够带动其同步转动。

参照附图7，转轴603的表面套接有凸轮604，凸轮604设置于承载盘301的正下方，且凸轮604与承载盘301之间挤压配合，通过设置凸轮604，进而能够对其进行接触的承载盘301进行挤压，使得承载盘301能够上下动作，将落在其表面的飞边抖动至收集箱（图中未画出）的内部。

其中，转轴603的外表面套接有倾斜圆盘605，倾斜圆盘605的表面滑动配合有矩形块606，通过设置倾斜圆盘605和矩形块606，进而在转轴603同步转动的过程中，能够带动倾斜圆盘605同步转动，同时通过倾斜圆盘605转动时的特性，进而会带动矩形块606开始往复地移动。

其中，矩形块606的内部开设有与倾斜圆盘605表面相适应的斜面6061，通过开设斜面6061，进而能够与倾斜圆盘605更好地贴合；矩形块606靠近防溅壳体3的一侧固定安装有活塞607，活塞607设置于防溅壳体3内部开设的空腔内部，通过设置活塞607，并将其设置于防溅壳体3内部开设的空腔内，进而能够通过其往复移动开始挤压空腔内部的气体，使得气体从喷头303处喷出，对承载盘301的表面进行吹风，将粘在承载盘301表面的飞边吹落，避免产生堆积的现象，以便于后续的收集处理。

其中，矩形块606通过套设在活塞607表面的连接弹簧6071与防溅壳体3连接固定，通过设置连接弹簧6071，进而能够通过其受到挤压时会产生反作用力的特性，便于经过倾斜圆盘605挤压的矩形块606的复位。

具体的，在对铜棒进行摩擦焊接时，调节已经固定完成的铜棒位置，使得待焊接的铜棒与外壳2的中部之间开始接触，然后启动外部连接的旋转机构，使得被加持的铜棒开始转动，开始转动的铜棒在旋转时，会在固定片4表面开设的条形齿401的作用下开始同步带动第一转轮501进行转动，进而会带动与其表面套接的环形齿502啮合连接的齿轮503进行同步转动，转动的齿轮503则会同步带动双向丝杆504开始持续性的转动，进而使得切刀505开始在限位槽的内部往复移动，对铜棒焊接过程中产生的飞边进行同步的切削处理，并在防溅壳体3的作用下，使得切削下来的飞边会与其碰撞，避免飞溅到外部对操作人员造成损伤，实现保护操作人员，增加焊接效率的目的；

同时，在第一转轮501转动时，会通过皮带601的作用带动第二转轮602同步动作，使得插设在第二转轮602内部的转轴603开始带动套接在其表面并设置于承载盘301下方的凸轮604开始旋转，从而开始挤压承载盘301进行往复动作，并在弹性片302的配合下，承载盘301会不停地抖动，使得落在其表面的飞边被抖落，并且在转轴603转动时，会同步带动倾斜圆盘605进行动作，进而开始带动与矩形块606固定连接并设置于空腔内部的活塞607开始往复移动，实现挤压空腔内部的气体并从喷头303处进行喷出，将因高温而粘在承载盘301表面的飞边吹落，避免产生堆积，便于后续的处理。

一种铜材焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

S1、将待焊接的铜材通过操作台1上的固定件和旋转机构进行固定，然后调节旋转机构和固定件固定的待焊接通槽的位置，使得旋转机构固定的待焊接的铜材端部伸入防溅壳体3的内部，并与固定件固定的待焊接铜材于外壳2的中部开始接触；

S2、待两组待焊接的铜材相互接触后，启动旋转机构，使得两组待焊接的铜材开始摩擦焊接，在摩擦焊接过程中会通过开设有条形齿401的固定片4带动表面套接有环形齿502的第一转轮501进行转动，进而通过与环形齿502啮合连接的齿轮503带动双向丝杆504进行转动，从而带动切刀505开始往复移动，实现对铜材焊接过程中产生的飞边同步切削；

S3、在对飞边同步切削的过程中，会在皮带601的作用下带动第二转轮602同步转动，进而带动安装在转轴603表面的凸轮604开始转动并挤压承载盘301开始上下动作，同时转轴603带动套接在其表面的倾斜圆盘605开始带动矩形块606往复移动，使得活塞607开始在空腔内部往复移动并挤压其内部的气体从喷头303内部喷出，实现对承载盘301表面的切削碎屑清理，减少残留。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。