[發明專利]一種五自由度聚晶金剛石鉆頭焊接機

在審

• 申請號: 201310281628.9
• 申請日: 2013-07-07
• 公開（公告）號: CN103358012A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 劉青;劉全心;吳水平
• 申請（專利權）人: 湖北長江精工材料技術有限公司
• 主分類號: B23K13/01
• 分類號: B23K13/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種專用焊接機床，具體說是一種五自由度聚晶金剛石鉆頭焊機。

背景技術

?聚晶金剛石復合片鉆頭是地質勘探、煤田鉆采、石油鉆探工程中必不可少的工具，其制造過程是將直徑為13mm-20mm的小圓柱形聚晶金剛石復合片，按照一定角度鑲焊到圓筒形的鋼體端面的微臺（機加工形成）上，多個小圓柱形聚晶金剛石復合片均勻分布。鉆探時復合片主要作為超硬鉆齒起鉆削地層巖石的作用，適用于鉆探軟到中硬地層。在焊接鉆頭過程中，必須盡可能保證鋼體端面微臺處于水平，使熔融的焊料不發生流動或外溢，鉆齒的焊接均勻牢固，避免使用過程中出現“掉齒”事故，另外，要保證多個聚晶金剛石復合片在鋼體端部分布均勻，使鉆頭鉆進過程中鉆齒受力一致，轉速均衡，防止鉆齒因受力不均而出現早期局部破損。傳統的聚晶金剛石復合片的焊接是利用極簡單的支架，通過人工調整鋼體的方向和部位，依次將復合片焊上，其焊接平面的角度、焊接點分布，均得不到保證，聚晶金剛石復合片鉆頭的焊接制造質量不穩定。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對聚晶金剛石復合片鉆頭焊接的專用機床，以提高鉆頭焊接質量，確保鉆齒均衡一致分布，從而保持鉆頭鉆進過程中不掉齒，不產生早期局部破損，提高鉆探效率。

本發明的技術方案是：一種五自由度聚晶金剛石鉆頭焊接機，由基座、垂直升降臺、橫向移動臺、縱向移動臺、傾斜臺、分度夾持器構成，在可移動的基座上依次疊加設置垂直升降臺、橫向移動臺、縱向移動臺、傾斜臺、分度盤和夾持器；所述的傾斜臺一邊與縱向移動臺的一邊鉸接，另一邊通過鉸接螺母與一鉸接在縱向移動臺另一邊的可旋轉螺桿鉸接，構成角度可變的三角形結構。焊接時，鉆頭鋼體作為焊接工件被分度夾持器夾持固定，垂直升降臺調整工件高度，橫向移動臺調整橫向坐標位置，縱向移動臺調整縱向坐標位置，傾斜臺以縱向移動臺的邊為軸，可在0-90°范圍內調整平面角度，分度夾持器可根據鉆頭焊接復合片點的分布，任意設置變換角度，精確定位圓周分布點。通過各層平臺的調整和配合，可使鉆頭焊點精確定位，并保證焊接面處于水平狀態，從而確保焊接時焊料均勻，金剛石聚晶復合片焊接均勻牢固，鉆頭唇面上的焊點分布嚴格均勻分布。

本發明的優勢是克服了人工焊接時復合片放置的隨意性，焊接均勻牢固，不掉齒，焊點沿鉆頭唇面周邊均勻分布，提高鉆頭制造工作效率和產品質量，延長鉆頭使用壽命。

附圖說明

?圖1為本發明結構示意圖；

圖中：1?為基座，2為垂直升降臺，?3為轉輪，?4為橫向移動臺，?5為縱向移動臺，?6為固定鉸鏈，?7為螺桿，?8?為螺桿轉輪，9?為焊點，?10為?鉆頭工件，11為?夾持器，12?為分度盤，13?為傾斜臺，14為鉸鏈，15為基座滑輪。

具體實施方式

如圖1所示，基座1下裝有滑輪15，可在人力推動下移動整個機床位置，基座1上依次疊裝有垂直升降臺2、橫向移動臺4，縱向移動臺5，這些平臺均可在相應的轉輪3作用下，在上下、左右、前后三個方向上作相應的移動，從而使鉆頭工件10上的焊點9進入高頻焊接機的感應線圈部位，在縱向移動臺5上，通過固定鉸鏈6和鉸鏈14連接螺桿7和傾斜臺13，固定鉸鏈6和鉸鏈14之間的距離，手動旋轉螺桿轉輪8，螺桿7轉動可使兩個鉸鏈之間距離變化，調整傾斜臺13的傾斜角度，從而實現焊點9縱向水平。同時，鉆頭工件10被夾持器11夾持固定，夾持器11在分度盤12的作用下可繞軸旋轉任意角度，從而實現焊點9處的微平面橫向水平。最后微調以上五個可調平臺，可精確實現焊點9處的微平面處于水平方位。