一种螺柱焊的螺柱定位装置及其在短周期螺柱焊中的应用

摘要

本发明公开了一种螺柱焊的螺柱定位装置以及在短周期螺柱焊中的应用，该螺柱定位装置包括定位夹头、用于将定位夹头与焊枪相连接的连接部，连接部包括一端部能够与焊枪固定连接的连接套、能够沿着连接套的延伸方向活动连接在连接套另一端部的定位套、位于远离连接套的定位套的端部设有瓷环，定位夹头依次自连接套、定位套以及瓷环的内部穿出设置，在连接套上开设有与外界连通的缺口，瓷环位于定位套内部且远离连接套的端部冒出定位套的端部。本发明能够使得焊接电弧集中于焊接区，防止熔化金属在焊接区的流失，制约焊脚的成形，避免了焊工被电弧烧伤，减少了弧光对眼睛的伤害，同时，确保螺柱的垂直度焊接要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺柱焊的螺柱定位装置，同还涉及螺柱焊的螺柱定位装置在短周期螺柱焊中的应用。

背景技术

金属加工中需要将金属螺柱焊到板件上形成T形接头，即螺柱焊。螺柱焊主要指的是电弧法螺柱焊，可以分为四大类：瓷环保护电弧螺柱焊、电容放电螺柱焊、拉弧式电容放电螺柱焊及短周期螺柱焊。其中短周期螺柱焊由于其焊接时间在20ms-100ms之间，时间很短，具有很多特殊的优点。

传统的短周期螺柱焊不采用任何保护措施，理由是电弧燃烧时间短，引发电弧和电弧由小到大的迅速膨胀过程中，会将接头区的空气排挤出去，电离化的金属蒸汽充满了电弧空间并具有一定的负压，当被排挤出的空气重新回来恢复到新的平衡时，焊接过程已经结束，这个时间临界值为50ms，所以短周期螺柱焊不能焊M12以上的螺柱也是受到了燃弧时间会超过临界无保护时间的50ms的限制；其次，在采用瓷环保护的电弧螺柱焊中，瓷环的使用是一次性的，每个瓷环的成本在1角钱左右，大量螺柱的焊接带来的瓷环的损耗，也带来了不小的成本；第三，采用瓷环保护的电弧螺柱焊焊接结束后，大量一次性使用的瓷环需要清除，给生产现场带来不便。因此，传统的短周期螺柱焊不采用瓷环保护。

但由于不采用保护，也带来一定的问题，例如：由于不与空气隔离，存在空气使焊接出现气孔，使焊接不牢易松动；加工前需要清理工件表面；焊接时工件上金属的流失，使焊脚不够均匀饱满，焊缝不均匀；生产时的弧光，以及飞溅的金属也会给加工工人造成伤害。

目前的短周期螺柱焊枪将螺柱夹在焊枪的定位夹头内，辅助与枪体连接支杆，支杆上装有脚盖进行定位，加工时由于支杆的不稳定，加工时可能会造成螺柱不垂直的加工缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺柱焊的螺柱定位装置，该定位装置提高了加工产品的合格率，保证了螺柱的垂直度，避免气孔出现，使焊点集中，同时还能给加工者提供保护，避免弧光和飞溅的金属给加工者带来伤害。

同时，本发明还涉及一种螺柱焊的螺柱定位装置在短周期螺柱焊中的应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种螺柱焊的螺柱定位装置，其包括定位夹头、用于将定位夹头与焊枪相连接的连接部，其中连接部包括一端部能够与焊枪固定连接的连接套、能够沿着连接套的延伸方向活动连接在连接套另一端部的定位套、位于远离连接套的定位套的端部设有瓷环，定位夹头依次自连接套、定位套以及瓷环的内部穿出设置，在连接套上开设有与外界连通的缺口，瓷环位于定位套内部且远离连接套的端部冒出定位套的端部。

优选地，在定位套的端部设有卡口，瓷环嵌入卡口或通过外连接件固定在所述卡口内。常见的外连接件如AB胶。

具体的，卡口呈阶梯状，瓷环设有能够嵌入卡口内的配合部。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，瓷环在冒出定位套端部的端面上设有沟槽，在螺柱焊加工过程中的多余气体可以自沟槽逸出。

优选地，沟槽有多个，且自外周向中心延伸，绕自身周向均匀分布。

优选地，瓷环为RF型瓷环，可循环使用。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，连接部还包括用于调节定位套沿着连接套的延伸方向伸缩调节的伸缩机构。

优选地，伸缩机构包括一端部通过螺纹连接在连接套另一端部的调节套、用于将调节套与连接套相对锁紧的锁紧环，其中定位套固定连接在调节套的另一端部，定位夹头依次自连接套、调节套、定位套以及瓷环的内部穿出设置。

优选地，调节套材质为胶木，且包括一端部与连接套螺纹连接的圆柱形连接部、设置在圆柱形连接部的另一端部外径逐渐变小的锥台形连接部，锥台形连接部的锥底外径等于连接套的外径，定位套通过螺纹连接在锥台形连接部。

优选地，在锁紧环的外周设有滚花。防滑、便加工工人旋转该锁紧环。

本发明采用的另一技术方案是：上述的螺柱焊的螺柱定位装置在短周期螺柱焊中的应用。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过瓷环隔离空气的侵入，降低熔化金属被氧化程度，使得焊接电弧集中于焊接区，防止熔化金属在焊接区的流失，制约焊脚的成形，也防止了邻近区域非金属材料的碳化，还避免了焊工被电弧烧伤，减少了弧光对眼睛的伤害，同时，螺柱焊的螺柱定位装置能够保证螺柱焊时的稳定性，确保螺柱的垂直度焊接要求，结构简单，实施方便。

附图说明

图1为本发明螺柱定位装置的立体结构示意图（未安装定位夹头）；

图2为本发明螺柱定位装置安装定位夹头后的局部剖视示意图；

图3为图1中的连接套的立体结构示意图；

图4为图1中的调节套的局部剖视示意图；

图5为图1中的定位套的局部剖视示意图；

图6为图1中的瓷环的立体结构示意图；

图7为图1中的安装定位夹头后的右视示意图；

其中：1、定位夹头；2、连接部；20、连接套；200、缺口；201、螺纹孔；21、定位套；22、瓷环；220、沟槽；23、伸缩机构；230、调节套；230a、圆柱形连部；230b、锥台形连接部；231、锁紧环。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1-7所示，本实施例提供一种在短周期螺柱焊中应用的螺柱焊的螺柱定位装置，其包括定位夹头1、用于将定位夹头1与焊枪相连接的连接部2，其中连接部2包括一端部能够与焊枪固定连接的连接套20、能够沿着连接套20的延伸方向活动连接在连接套20另一端部的定位套21、位于远离连接套20的定位套21的端部设有瓷环22、以及用于调节定位套21沿着连接套20的延伸方向伸缩调节的伸缩机构23。

具体的，定位夹头1依次自连接套20、定位套21以及瓷环22的内部穿出设置。

连接套20上开设有与外界连通的缺口200，该缺口200位于连接套20的相对两侧，使螺柱焊枪后形成敞开状态，以便螺柱焊枪加工时产生的大部分热量通过缺口200散出。同时，在连接套20上设有螺纹孔201，通过螺纹孔201和螺柱焊枪的枪体上对应的螺纹孔201以及对应大小的螺钉配合，使整个连接套20固定在螺柱焊枪的枪体上。

瓷环22位于定位套21内部且远离连接套的端部冒出定位套21的端部。

进一步的，在定位套21的端部设有卡口，瓷环22嵌入卡口或通过外连接件固定在卡口内。常见的外连接件如AB胶。

本例中，卡口呈阶梯状，瓷环22设有能够嵌入卡口内的配合部。

瓷环22在冒出定位套21端部的端面上设有沟槽220，在螺柱焊加工过程中的多余气体可以自沟槽220逸出。

本例中，沟槽220有多个，且绕冒出定位套21端部的端面的周向均匀分布。，沟槽220呈V型。

瓷环22为RF型瓷环（RF型瓷环的特点是内壁为直通型，区别于UF型瓷环的阶梯状通孔），可循环使用。由于短周期螺柱焊加工时间在20ms-100ms极短，对瓷环22的损耗减小，使瓷环22大概使用200次-500次左右才需要更换；更换方式为将瓷环22敲碎或从定位套21的另一端（左）将其顶出。

伸缩机构23包括一端部通过螺纹连接在连接套20另一端部（右端部）的调节套230、用于将调节套230与连接套20相对锁紧的锁紧环231，其中定位套21固定连接在调节套230的另一端部（右端部），定位夹头1依次自连接套20、调节套230、定位套21以及瓷环22的内部穿出设置。

调节套230材质为胶木，胶木材料起到隔热作用，方便工人握持。

本例中，调节套230包括一端部与连接套螺纹连接的圆柱形连接部230a、设置在圆柱形连接部230a的另一端部（右端部）外径逐渐变小的锥台形连接部230b，锥台形连接部230b的锥底外径等于连接套20的外径，定位套21通过螺纹连接在锥台形连接部230b。

此外，在锁紧环231的外周设有滚花。防滑、便加工工人旋转该锁紧环231。

锁紧环231内壁加工出与调节套230相配合的螺纹，外侧加工出粗糙面（滚花），以便加工工人旋转该锁紧环231；锁紧环231的主要作用，是对于不同长度的螺柱，或瓷环22磨损后，通过旋转锁紧环231，调整调节套230与相对连接套20伸长或缩短的长度后，将调节套230与连接套20相对固定，类似于双螺母自锁结构。

此外，本实施例中的定位装置尺寸大小，根据需要加工的螺柱直径确定，一般情况下，对于M6的螺柱，夹持螺柱的定位夹头1壁厚为1mm，定位夹头1夹住螺钉后直径略大于8mm，此时需采用内径为10mm的瓷环22，使定位夹头1与瓷环22之间留有不到1mm的空隙，这样既可以方便定位夹头1的进出，也可避免因定位装置组装的误差带来的螺柱垂直度误差，另外多余的热量也可从此处向连接套20的缺口200逸出。

因此，瓷环22的大小，根据需要加工的螺柱大径进行匹配，通常情况下，瓷环22内径比螺柱的大径多4mm。

即对于M6的螺柱，选用内径10mm的瓷环；对于M8的螺柱，选用内径12mm的瓷环；对于M10的螺柱，选用内径14mm的瓷环；对于M12的螺柱，选用内径16mm的瓷环，以此类推。

综上所述，本发明采用以上结构，具有以下的优点：

1、瓷环隔离空气的侵入，降低熔化金属被氧化程度，使得焊接电弧集中于焊接区，防止熔化金属在焊接区的流失，制约焊脚的成形，同时也防止了邻近区域非金属材料的碳化，还避免了焊工被电弧烧伤，减少了弧光对眼睛的伤害；

2、短周期中由于其加工时间很短，瓷环不易破碎，生产中一个瓷环能重复使用200次-500次。因此大大降低了生产成本，且不会像电弧螺柱焊的生产现场因大量的碎瓷环带来不便；

3、由于采用了本改进措施，目前本产品在生产中的合格率已经能达到100%，而欧美等国家合格率在90%左右；

4、加工前不需要清洗整个加工表面，方便了生产加工，同时结构简单，连接稳。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。