权利要求

1.一种钛材一体化焊接设备，其特征在于，包括机架(1)、清洗机构(2)、倒角机构(3)以及焊接机构(4);所述机架(1)设有两个间隔平行布置的竖柜(11);所述清洗机构(2)设置在两个竖柜(11)之间，且其两端分别与竖柜(11)的中间位置固定连接;所述倒角机构(3)安装在清洗机构(2)一端的顶部;所述焊接机构(4)固定在两个竖柜(11)之间且位于清洗机构(2)的上方，并与倒角机构(3)处于同一水平面。

2.根据权利要求1所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述清洗机构(2)包括清洗槽(21)、两个刷洗辊(22)、两个擦干辊(23)、平移件(24)以及升降件(25);所述清洗槽(21)固定在两个竖柜(11)靠近底端的位置，内部盛放清洗液;两个刷洗辊(22)上下对应架设在清洗槽(21)的进料端，每个刷洗辊(22)的端部连接有送液泵，送液泵的吸液端延伸至清洗液液面以下，排液端与刷洗辊(22)内部空腔连通，刷洗辊(22)壁面设有渗液孔;两个擦干辊(23)间隔平行设置在两个刷洗辊(22)的内侧且呈上下对应布置;所述平移件(24)为线性移动机构，固定设置在清洗槽(21)的槽底，可沿清洗槽(21)长度方向往复移动;所述升降件(25)为垂直升降机构，固定在平移件(24)顶部，升降件(25)的顶部可更换式固定有夹具。

3.根据权利要求1所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述倒角机构(3)包括梁架(31)、倒角电机(32)、倒角钻头(33)、两个齿条(34)以及支撑梁(35);所述梁架(31)内部沿钛材宽度方向开设有移动腔(311)，倒角电机(32)通过滑动座可滑动地安装在移动腔(311)内;所述倒角钻头(33)通过轴向滑动结构连接在倒角电机(32)的输出转动轴上;倒角钻头(33)的外部同轴套设有双层齿套(331)，双层齿套(331)通过减速机构与输出转动轴传动连接;两个齿条(34)呈上下层叠状对称分布在双层齿套(331)的两侧，齿条(34)长度方向与移动腔(311)长度方向一致，且两个齿条(34)分别与双层齿套(331)的两层齿盘交替啮合;所述支撑梁(35)固定设置在梁架(31)正下方，与梁架(31)之间形成钛带通过的间隙。

4.根据权利要求3所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述梁架(31)的底面朝向钛材输送路径的一侧向下凸伸有导向板(312)，导向板(312)上沿移动腔(311)长度方向设置有导向条(313)，导向条(313)的一端呈斜向上延伸的斜面结构，该斜向延伸端的上方固定设置有弹性压片(314);所述双层齿套(331)的外周壁上设有与导向条(313)相配合的等腰梯形导向块(3311)。

5.根据权利要求3所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述梁架(31)内还开设有水腔(315)，水腔(315)与移动腔(311)平行布置，水腔(315)的底面沿长度方向开设有若干个喷水口，每个喷水口下端安装有可绕自身轴线转动的喷头(316)，喷头(316)内部设有涡轮结构;喷头(316)靠近双层齿套(331)的一侧设置有传动带，传动带的一侧面与双层齿套(331)啮合，另一侧面与喷头(316)外周啮合连接;喷头(316)远离传动带的一侧固定设置有刮板(317)，刮板(317)的刮擦端与钛带输送表面相贴合。

6.根据权利要求1所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述焊接机构(4)包括焊接柜(41)、焊枪(42)、封门(43)以及下折门(44);所述焊接柜(41)设为下端开口的拱形罩体结构，其两侧壁上沿钛材输送方向分别开设有进料口和出料口，进料口和出料口内均设有柔性密封垫;进料口和出料口的外侧分别形成有进料腔(411)和出料腔(412)，进料腔(411)和出料腔(412)均通过导气管道与气体分离器连通，气体分离器后端通过导气管道连通有储气罐;所述焊接柜(41)内靠近两个竖柜(11)的端面上沿水平方向开设有弧形的滑动槽(413)，两个滑动槽(413)之间架设有长杆，长杆两端通过滑动块与滑动槽(413)滑动连接;焊接柜(41)另外两个相对的内侧面上沿钛带宽度方向开设有纵移槽(414)，纵移槽(414)内安装有驱移电机(415)，两个驱移电机(415)的输出端之间架设有弧杆;所述焊接柜(41)内还固定安装有摆动源，摆动源自由端与长杆活动连接;所述焊枪(42)设置在长杆与弧杆的交叉位置，且可沿长杆和弧杆自由滑动。

7.根据权利要求6所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述焊枪(42)包括座体(421)和枪头(422);座体(421)上交叉开设有与长杆、弧杆相配合的滑动通道;枪头(422)通过升降转动结构连接在座体(421)的下端。

8.根据权利要求6所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述封门(43)安装在焊接柜(41)内部，将焊接柜(41)内空间分隔为上下两层;封门(43)设为四扇双开式滑动门结构，其中两扇为固定门(431)，固定在进料口和出料口下方;另外两扇为滑动门(432)，通过滑动导轨安装在固定门(431)顶面，可沿固定门(431)长度方向水平滑动;滑动门(432)的底面朝向钛材预处理区域的一侧均匀安装有喷淋头(433)和加热丝(434);滑动门(432)的顶面远离钛材预处理区域的一侧固定设置有卡固件(435)。

9.根据权利要求8所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述滑动门(432)上开设有通气孔，通气孔内安装有单向阀(436)，所述单向阀(436)使封门(43)和下折门(44)之间的钛材预处理区域与进料腔(411)、出料腔(412)形成单向连通。

10.根据权利要求6所述的钛材一体化焊接设备，其特征在于，所述下折门(44)设为双扇翻折开合式门体结构，铰接安装在焊接柜(41)的下端开口端;下折门(44)的两个门体内部均安装有开合电机;两个门体的自由端均设置有可伸缩的滑动托板(441)，滑动托板(441)的自由端设有用于定位支撑不规则钛材的定位件。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及钛材焊接加工技术领域，具体涉及一种钛材一体化焊接设备。

背景技术

[0002]钛及钛合金因其优异的比强度、耐腐蚀性和高温性能，在航空航天、化工、医疗等领域得到广泛应用。钛材在焊接加工前，通常需要进行表面清洁、端部倒角等预处理工序，以确保焊接接头的质量。然而，现有钛材一体化焊接设备多针对规整钛材设计，对于不规则钛材的焊接预处理及焊接作业，往往需要人工辅助或采用多台设备分步完成，工序繁琐、效率低下，且难以保证焊接质量的一致性。

[0003]此外，钛材对焊接环境要求极高，焊接过程中易与空气中的氧、氮、氢等元素发生反应，导致焊缝脆化、气孔等缺陷。因此，焊接过程通常需要在惰性气体保护下进行。现有设备多采用开放式气体保护罩或整体充氩室，前者保护效果不稳定，后者设备庞大、耗气量大，且难以适应不同规格钛材的焊接需求。

发明内容

[0004]鉴于以上所述，本发明有必要提供一种钛材一体化焊接设备，以解决现有技术中钛材焊接预处理与焊接工序分离、适应性差、焊接质量不稳定的问题。

[0005]本发明的技术方案如下：

一种钛材一体化焊接设备，包括机架、清洗机构、倒角机构以及焊接机构;所述机架设有两个间隔平行布置的竖柜;所述清洗机构设置在两个竖柜之间，且其两端分别与竖柜的中间位置固定连接;所述倒角机构安装在清洗机构一端的顶部;所述焊接机构固定在两个竖柜之间且位于清洗机构的上方，并与倒角机构处于同一水平面。

[0006]进一步地，所述清洗机构包括清洗槽、两个刷洗辊、两个擦干辊、平移件以及升降件;所述清洗槽固定在两个竖柜靠近底端的位置，内部盛放清洗液;两个刷洗辊上下对应架设在清洗槽的进料端，每个刷洗辊的端部连接有送液泵，送液泵的吸液端延伸至清洗液液面以下，排液端与刷洗辊内部空腔连通，刷洗辊壁面设有渗液孔;两个擦干辊间隔平行设置在两个刷洗辊的内侧且呈上下对应布置，擦干辊由吸水性弹性材料制成;所述平移件为线性移动机构，固定设置在清洗槽的槽底，可沿清洗槽长度方向往复移动;所述升降件为垂直升降机构，固定在平移件顶部，升降件的顶部可更换式固定有夹具。

[0007]进一步地，所述倒角机构包括梁架、倒角电机、倒角钻头、两个齿条以及支撑梁;所述梁架内部沿钛材宽度方向开设有移动腔，倒角电机通过滑动座可滑动地安装在移动腔内;所述倒角钻头通过轴向滑动结构连接在倒角电机的输出转动轴上;倒角钻头的外部同轴套设有双层齿套，双层齿套通过减速机构与输出转动轴传动连接;两个齿条呈上下层叠状对称分布在双层齿套的两侧，齿条长度方向与移动腔长度方向一致，且两个齿条分别与双层齿套的两层齿盘交替啮合;所述支撑梁固定设置在梁架正下方，与梁架之间形成钛带通过的间隙。

[0008]进一步地，所述梁架的底面朝向钛材输送路径的一侧向下凸伸有导向板，导向板上沿移动腔长度方向设置有导向条，导向条的一端呈斜向上延伸的斜面结构，该斜向延伸端的上方固定设置有弹性压片;所述双层齿套的外周壁上设有与导向条相配合的等腰梯形导向块。

[0009]进一步地，所述梁架内还开设有水腔，水腔与移动腔平行布置，水腔的底面沿长度方向开设有若干个喷水口，每个喷水口下端安装有可绕自身轴线转动的喷头，喷头内部设有涡轮结构;喷头靠近双层齿套的一侧设置有传动带，传动带的一侧面与双层齿套啮合，另一侧面与喷头外周啮合连接;喷头远离传动带的一侧固定设置有刮板，刮板的刮擦端与钛带输送表面相贴合。

[0010]进一步地，所述焊接机构包括焊接柜、焊枪、封门以及下折门;所述焊接柜设为下端开口的拱形罩体结构，其两侧壁上沿钛材输送方向分别开设有进料口和出料口，进料口和出料口内均设有柔性密封垫;进料口和出料口的外侧分别形成有进料腔和出料腔，进料腔和出料腔均通过导气管道与气体分离器连通，气体分离器后端通过导气管道连通有储气罐;所述焊接柜内靠近两个竖柜的端面上沿水平方向开设有弧形的滑动槽，两个滑动槽之间架设有长杆，长杆两端通过滑动块与滑动槽滑动连接;焊接柜另外两个相对的内侧面上沿钛带宽度方向开设有纵移槽，纵移槽内安装有驱移电机，两个驱移电机的输出端之间架设有弧杆;所述焊接柜内还固定安装有摆动源，摆动源自由端与长杆活动连接;所述焊枪设置在长杆与弧杆的交叉位置，且可沿长杆和弧杆自由滑动。

[0011]进一步地，所述焊枪包括座体和枪头;座体上交叉开设有与长杆、弧杆相配合的滑动通道;枪头通过升降转动结构连接在座体的下端。

[0012]进一步地，所述封门安装在焊接柜内部，将焊接柜内空间分隔为上下两层;封门设为四扇双开式滑动门结构，其中两扇为固定门，固定在进料口和出料口下方;另外两扇为滑动门，通过滑动导轨安装在固定门顶面，可沿固定门长度方向水平滑动;滑动门的底面朝向钛材预处理区域的一侧均匀安装有喷淋头和加热丝;滑动门的顶面远离钛材预处理区域的一侧固定设置有卡固件。

[0013]进一步地，所述下折门设为双扇翻折开合式门体结构，铰接安装在焊接柜的下端开口端;下折门的两个门体内部均安装有开合电机;两个门体的自由端均设置有可伸缩的滑动托板，滑动托板的自由端设有用于定位支撑不规则钛材的定位件。

[0014]有益效果：

1.本发明将清洗、倒角、焊接三大功能集成于同一设备，实现了钛材从预处理到焊接的连续化、自动化加工，显著提升了生产效率，且能同时适应规整钛带和不规则钛材的焊接需求，通用性强。

[0015]2.清洗机构采用液洗、刷洗、擦干相结合的清洁方式，并设置可移动的升降件及夹具，既能对连续钛带进行在线清洗，又能对不规则钛材进行浸没式移动清洗，清洁彻底且适应性好。

[0016]3.倒角机构通过双层齿套与齿条的啮合传动，带动倒角钻头沿钛带端部自动进给倒角，配合导向条的升降控制，实现了倒角过程的自动化;同时利用倒角钻头的转动驱动喷头旋转喷水，对倒角区域进行实时冷却和清洁，有效防止钛材热变形，提高倒角精度。

[0017]4.焊接机构采用密闭焊接柜配合气体循环系统，实现了高纯度氩气保护焊接，并通过气体分离器回收氩气，大幅降低耗气成本;焊枪可实现多维度调节，适应不同规格钛材的焊接位置;封门与下折门的组合设计，既保证了焊接空间的密封性，又便于不规则钛材的上下料。

附图说明

[0018]图1为本发明钛材一体化焊接设备的整体结构示意图;

图2为本发明清洗机构的剖面结构示意图;

图3为图2中A处的放大结构示意图;

图4为倒角机构的结构示意图;

图5为焊接机构的剖面结构示意图;

图6为钛材上料状态时的剖面结构示意图。

[0019]附图标记说明如下：

1、机架;11、竖柜;2、清洗机构;21、清洗槽;22、刷洗辊;23、擦干辊;24、平移件;25、升降件;3、倒角机构;31、梁架;311、移动腔;312、导向板;313、导向条;314、压片;315、水腔;316、喷头;317、刮板;32、倒角电机;33、倒角钻头;331、双层齿套;3311、导向块;34、齿条;35、支撑梁;351、排水槽;4、焊接机构;41、焊接柜;411、进料腔;412、出料腔;413、滑动槽;414、纵移槽;415、驱移电机;42、焊枪;421、座体;422、枪头;43、封门;431、固定门;432、滑动门;433、喷淋头;434、加热丝;435、卡固件;436、单向阀;44、下折门;441、滑动托板。

具体实施方式

[0020]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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0021]如图1所示，本发明提供的一种钛材一体化焊接设备，可适配规整钛带及不规则钛材的焊接加工。该设备包括机架1、清洗机构2、倒角机构3以及焊接机构4，机架1设有两个间隔平行布置的竖柜11，竖柜11内部安装变压器等电器件，为清洗机构2、倒角机构3、焊接机构4的各用电部件提供稳定电力供应。清洗机构2设置在两个竖柜11之间，且其两端分别与竖柜11的中间位置固定连接;倒角机构3安装在清洗机构2一端的顶部;焊接机构4同样固定在两个竖柜11之间，且位于清洗机构2的上方，并与倒角机构3处于同一水平面，确保钛带沿水平方向平稳输送，实现各工序的连续衔接。

[0022]结合图2、图3所示，清洗机构2设于机架1的下部区域，用于对规整钛带和不规则钛材进行焊接前的表面清洁处理，去除钛材表面附着的油污、粉尘、金属碎屑等杂质，避免杂质影响后续倒角加工精度与焊接接头质量，其具体包括清洗槽21、两个刷洗辊22、两个擦干辊23、平移件24以及升降件25，各部件协同配合，实现钛材的液洗、刷洗、擦干，且可适配不规则钛材的槽内移动清洗。

[0023]清洗槽21为上端开口的槽体结构，其固定在两个竖柜11靠近底端的位置，内部可盛放钛材专用清洗液，为钛材清洗提供清洁介质;两个刷洗辊22呈上下对应式架设在清洗槽21的进料端，每个刷洗辊22的辊体端部均连接有送液泵，送液泵的吸液端延伸至清洗槽21的清洗液液面以下，排液端与刷洗辊22的内部空腔相连通，工作时送液泵抽取清洗槽21内的清洗液并输送至刷洗辊22内部，清洗液经刷洗辊22壁面的渗液孔渗至辊体外表面，实现钛材刷洗过程中的液洗与刷洗双重清洁，提升整体清洁效果。

[0024]两个擦干辊23间隔平行设置在两个刷洗辊22的内侧(出料侧)，且两个擦干辊23同样呈上下对应布置，其辊体采用高吸水性、高耐磨性弹性材料制成;加工规整钛带时，钛带从两个刷洗辊22之间水平穿过，经刷洗辊22的液洗与刷洗后，继续水平进入两个擦干辊23之间，通过两个擦干辊23的相对转动产生的挤压力与摩擦力，快速去除钛带表面附着的清洗液，完成钛带的初步擦干，为后续倒角工序提供干燥的钛材表面。

[0025]平移件24为线性移动机构，其固定设置在清洗槽21的槽底，可沿清洗槽21的长度方向做往复线性移动，移动行程覆盖清洗槽21从进料端至出料端的全部区域;升降件25为垂直升降机构，其固定在平移件24顶部，升降件25的升降端朝上设置，且其顶部可更换式固定有夹具(图未示)，该夹具可根据不规则钛材的外形、尺寸进行适配更换，用于夹持、承载不规则钛材，实现不规则钛材的固定装夹。

[0026]当对不规则钛材进行清洗时，将钛材装夹在升降件25顶部的夹具上，升降件25驱动夹具及钛材垂直下降，将钛材完全浸入清洗槽21的清洗液中，平移件24带动升降件25及钛材沿清洗槽21做线性移动，使钛材在清洗液中完成充分清洗;清洗完成后，平移件24带动钛材移动至清洗槽21的出料端，升降件25驱动钛材垂直上升，使钛材与焊接机构4的焊接作业区上下对应，为后续焊接工序做好准备。

[0027]如图3、图4所示，倒角机构3夹设在刷洗辊22与擦干辊23之间的钛材输送路径上，且与清洗机构2的进料端顶部固定连接，用于对规整钛带的对接端部进行精密倒角处理，保证两根钛带对接时的端面贴合度，避免对接间隙过大或端面错位影响焊接质量，其具体包括梁架31、倒角电机32、倒角钻头33、两个齿条34，并配套设置支撑梁35，可实现钛带倒角时的稳定支撑、辅助清洁与废屑废液的集中收集。

[0028]梁架31为倒角机构3的整体支撑框架，其内部沿钛材宽度方向开设有移动腔311，倒角电机32通过滑动座可滑动地安装在移动腔311内，能够沿移动腔311做往复线性移动;移动腔311的底部沿长度方向开设有长槽口，该长槽口与移动腔311相连通，供倒角电机32的输出转动轴向下伸出移动腔311外，为倒角钻头33的安装与工作提供空间。

[0029]倒角钻头33通过轴向滑动结构可沿轴线方向滑动地连接在倒角电机32的输出转动轴上，倒角电机32驱动倒角钻头33高速旋转实现钛带端部的倒角加工，同时倒角钻头33可通过轴向滑动调整伸出长度，适配不同钛带厚度、不同倒角深度的加工需求;倒角钻头33的外部同轴套设有双层齿套331，双层齿套331通过减速机构与倒角电机32的输出转动轴传动连接，减速机构能够有效降低双层齿套331的转动速度，使双层齿套331的转动速度低于倒角钻头33的旋转速度，满足传动与倒角加工的不同转速需求。

[0030]两个齿条34呈上下层叠状且相互对称地分布在双层齿套331的两侧，两个齿条34的长度方向与移动腔311的长度方向一致，且两个齿条34分别与双层齿套331的两层齿盘交替啮合;当倒角电机32驱动双层齿套331转动时，双层齿套331通过与两侧齿条34的啮合传动，产生沿齿条34长度方向的线性驱动力，带动倒角电机32及倒角钻头33在移动腔311内做往复线性移动，进而实现钛带端部的连续倒角作业。

[0031]进一步地，梁架31的底面朝向钛材输送路径的一侧向下凸伸有导向板312，导向板312上沿移动腔311的长度方向设置有导向条313，导向条313的其中一端呈斜向上延伸的斜面结构，且该斜向延伸端的上方固定设置有弹性的压片314;双层齿套331的外周壁上，与导向条313相配合的位置一体成型有等腰梯形的导向块3311，导向块3311与导向条313的斜面、压片314相配合，实现双层齿套331及倒角钻头33的升降导向与移动限位，保证倒角钻头33倒角加工轨迹的精准性。

[0032]梁架31内还开设有水腔315，水腔315与移动腔311相平行布置，其内部可储存清洁冷却水;水腔315的底面上沿长度方向等间距开设有若干个喷水口，每个喷水口的下端均安装有可绕自身轴线转动的喷头316，喷头316的内部设置有涡轮结构，工作时涡轮结构能够提高冷却水的排出压力，增强喷水冲洗效果;喷头316靠近双层齿套331的一侧设置有传动带，传动带的一侧面通过齿轮结构与双层齿套331啮合，另一侧面与喷头316的外周啮合连接，双层齿套331转动时，通过传动带的同步传动带动喷头316旋转;喷头316远离传动带的一侧固定设置有刮板317，刮板317的刮擦端与钛带的输送表面相贴合，用于初步刮除钛带表面残留的清洗液，提升清洁冷却水对钛材表面的清洁效果。

[0033]支撑梁35固定设置在梁架31的正下方，与梁架31呈上下对应布置，钛带倒角加工时，钛带水平穿过梁架31与支撑梁35之间的间隙，支撑梁35为钛带提供稳定的下支撑，避免钛带在倒角加工过程中因受力产生弯曲、变形，保证倒角加工精度;支撑梁35的顶面沿钛带的宽度方向开设有排水槽351，且支撑梁35上也配套设置有喷头316，排水槽351能够收集倒角加工过程中喷头316喷出的冷却水、钛带表面的残留清洗液，避免废液回流至清洗槽21内造成清洗液污染;排水槽351内还可设置可拆卸式滤网，滤网能够过滤钛带倒角加工过程中产生的金属废屑，实现废屑与废液的初步分离，便于后续对废屑与废液进行集中处理。

[0034]当规整钛带沿输送路径进入倒角机构3的作业区域时，清洗机构2的刷洗辊22同步旋转，对钛带表面进行持续的液洗与刷洗;钛带水平穿过梁架31与支撑梁35之间的间隙，首先通过刮板317初步刮除表面附着的清洗液，随后梁架31上的喷头316在双层齿套331的传动下旋转喷水，对钛带表面残留的清洗液进行彻底冲洗，冲洗后的废液流入支撑梁35的排水槽351内集中收集，废屑则被排水槽351内的滤网过滤截留。

[0035]完成表面清洁的钛带继续向擦干辊23方向移动，此时钛带未完全穿过擦干辊23，其对接端部停留在倒角钻头33的正下方，待另一个经清洗机构2清洁后的钛带输送至对应位置，使两个钛带的对接端部间隔对应，完成倒角前的对位准备。

[0036]初始位置位于导向条313上方的双层齿套331，在倒角电机32的驱动下向导向条313的斜向延伸端移动，当导向块3311与压片314相接触时，压片314的自由端与导向块3311的等腰梯形斜面相贴合，并沿斜面向上弹性变形;当导向块3311移动至脱离导向条313的斜向延伸端时，压片314在自身弹性作用下复位，向下推动导向块3311，使双层齿套331及倒角钻头33垂直下降至导向条313的下方。

[0037]随后双层齿套331在与齿条34的啮合传动下，带动倒角电机32及倒角钻头33沿导向条313做线性移动，同时倒角钻头33沿轴向伸出，伸至两根钛带的对接端部之间进行高速旋转倒角;倒角加工过程中，水腔315内的冷却水经喷头316持续旋转喷出，对倒角加工位置进行实时冷却，降低倒角加工时因摩擦产生的热量，避免钛材因高温产生热变形，保证钛带的加工精度。

[0038]当倒角钻头33移动至与导向条313的出料端脱离时，在导向结构的作用下，倒角钻头33与双层齿套331垂直上升复位，沿导向条313的上方移动至初始位置，完成一次钛带端部的倒角加工作业，等待下一组钛带的倒角加工指令。

[0039]如图5、图6所示，焊接机构4固定设置在清洗机构2的上方，且与倒角机构3处于同一水平面，用于完成经清洗、倒角预处理后的规整钛带及不规则钛材的焊接作业，其具体包括焊接柜41、焊枪42、封门43以及下折门44，各组件协同配合，为钛材焊接营造密闭、高纯度的氩气保护环境，同时实现焊枪位置的多维度调节，保障钛材焊接质量。

[0040]焊接柜41设为下端开口的拱形罩体结构，其为钛材焊接作业提供密闭的焊接空间，有效防止外部空气进入焊接区域，避免钛材焊接时与空气中的氧气、氮气等发生化学反应，产生焊接缺陷;焊接柜41的两侧壁上，沿钛材输送方向分别开设有进料口和出料口，供规整钛带的水平进出，进料口和出料口内均固定设置有柔性密封垫，柔性密封垫与钛带的表面弹性贴合，保证焊接柜41内部的密封性。

[0041]进料口和出料口的外侧分别形成有进料腔411和出料腔412，进料腔411和出料腔412均通过导气管道与同一个气体分离器相连通，气体分离器固定安装在焊接柜41的顶端，且气体分离器的后端通过导气管道连通有储气罐，储气罐内储存有高纯度氩气;工作时，储气罐内的高纯度氩气经管道通入焊接柜41的内部，排出焊接柜41内的空气，为钛材焊接提供惰性气体保护氛围，提升钛材焊接接头的致密性与力学性能。

[0042]焊接柜41内靠近两个竖柜11的端面上，沿水平方向开设有弧形的滑动槽413，两个滑动槽413之间架设有长杆，长杆的两端分别通过滑动块与两个滑动槽413滑动连接，能够沿滑动槽413做弧形往复移动;焊接柜41另外两个相对的内侧面上，沿钛带的宽度方向开设有纵移槽414，纵移槽414设置在进料口、出料口的上方，两个纵移槽414内均安装有驱移电机415，两个驱移电机415的输出端之间架设有弧杆，驱移电机415驱动弧杆沿纵移槽414做纵向往复线性移动。

[0043]焊接柜41内开设滑动槽413的壁面上还固定安装有摆动源，摆动源的自由端与长杆活动连接，能够驱动长杆沿滑动槽413做往复弧形摆动;焊枪42设置在长杆与弧杆的交叉位置，且能够沿长杆和弧杆自由滑动，配合长杆的弧形移动、弧杆的纵向移动，实现焊枪42在焊接柜41内的水平、纵向、角度多维度调节，适配不同规格钛材、不同焊接位置的焊接需求。

[0044]焊枪42为钛材专用焊接枪体，其具体包括座体421和枪头422;座体421上交叉开设有与长杆、弧杆相配合的滑动通道，座体421通过滑动通道套设在长杆与弧杆的交叉处，能够沿长杆和弧杆自由滑动，实现焊枪42的位置调节;枪头422通过升降转动结构可升降及绕自身轴线转动地连接在座体421的下端，能够实现焊接深度与焊接角度的精准微调，满足多样化的钛材焊接工艺需求。

[0045]封门43安装在焊接柜41的内部，将焊接柜41的内部空间沿水平方向分隔为上下两层，上层为氩气储存与输送区域，下层为钛材预处理区域;封门43设为四扇双开式滑动门结构，其中两扇为固定门431，另外两扇为滑动门432;两扇固定门431分别固定在焊接柜41进料口和出料口的下方，起基础的空间分隔与支撑作用;两扇滑动门432分别通过滑动导轨安装在两个固定门431的顶面，能够沿固定门431的长度方向做水平往复滑动，实现钛材预处理区域的开合。

[0046]滑动门432的底面朝向钛材预处理区域的一侧，均匀安装有喷淋头433和加热丝434，喷淋头433通过管道与清洁水源相连通，能够喷出高压清洁水，对进入钛材预处理区域的钛材进行冲洗，去除钛材表面残留的微小杂质及清洗液，进一步提升钛材表面清洁度;加热丝434为电加热元件，能够产生均匀的热量，对二次清洗后的钛材及钛材预处理区域内的水分进行快速烘干，避免水分影响钛材焊接质量。

[0047]滑动门432的顶面远离钛材预处理区域的一侧，固定设置有卡固件435，卡固件435为可调节式夹持结构，能够对从进料口进入焊接柜41的规整钛带进行卡固限位，实现钛带的焊接前精准定位，保证钛带对接精度与焊接精度。

[0048]下折门44设为双扇翻折开合式门体结构，其铰接安装在焊接柜41的下端开口端，主要用于适配不规则钛材的焊接上料，同时与封门43相配合，形成密闭的钛材预处理空间;下折门44的两个门体内部均安装有开合电机(图未示)，开合电机为门体的翻折开合提供动力，实现门体的自动开合;两个门体的自由端均设置有可伸缩的滑动托板441，滑动托板441在门体的铰接端和自由端之间滑动，且滑动托板441的自由端设置有定位件，定位件为可调节式抵接结构，用于对不规则钛材进行定位与支撑。

[0049]当不规则钛材经清洗机构2清洗完成后移动至焊接柜41的正下方时，开合电机驱动下折门44的两个门体向外翻折打开，清洗机构2的升降件25驱动夹具及不规则钛材垂直上升;随后滑动托板441向外伸出，两个定位件分别抵贴在钛材的两侧壁面上，对钛材进行精准定位与稳定支撑;定位完成后，开合电机驱动两个门体向上转动闭合，滑动托板441逐步向内收回对应的门体内，将钛材平稳抬升至封门43和下折门44之间的钛材预处理区域内，完成不规则钛材的焊接上料与定位。

[0050]本发明的焊接机构4可分别适配规整钛带、不规则钛材的单独焊接作业，或两者之间的相互焊接作业，其针对各类钛材焊接的核心工作流程均包括清洁与干燥、氩气填充与气体循环、精准焊接三个阶段，具体如下：

清洁与干燥：钛带从刷洗辊22处经清洗、倒角、擦干后进入待焊接位置;钛材则通过清洗槽21清洗后，进入封门43与下折门44之间的钛材预处理区域后，滑动门432底面的喷淋头433喷出高压清洁水，对钛材表面进行全方位清洗，去除钛材表面残留的微小杂质及清洗液;清洗产生的废水流至下折门44的两个门体上预先开设的废水仓内，并通过门体内部的抽水泵快速抽出至外部废水收集装置，实现废水的集中处理;废水排出后，加热丝434通电工作，产生均匀的热量，对钛材表面及钛材预处理区域内的水分进行全面、快速烘干，保证焊接作业环境的干燥性。

[0051]氩气填充与气体循环：为快速排出烘干过程中产生的水蒸气，滑动门432上开设有通气孔，且通气孔内安装有单向阀436，单向阀436使封门43和下折门44之间的钛材预处理区域，与焊接柜41的进料腔411、出料腔412形成单向连通，仅允许钛材预处理区域内的气体向进料腔411、出料腔412排出，防止外部空气与进料腔411、出料腔412内的气体回流至钛材预处理区域。

[0052]储气罐内的高纯度氩气经管道通入焊接柜41的上层空间后，在气压作用下通过单向阀436持续进入钛材预处理区域，将区域内的水蒸气、残留空气等有害气体逐步排出至进料腔411和出料腔412;随后混合气体经导气管道进入气体分离器，气体分离器对混合气体进行分离处理，将其中的高纯度氩气分离出来，重新通过导气管道送入储气罐内储存，实现氩气的循环利用，有效降低钛材焊接的耗材成本。

[0053]精准焊接：当钛材预处理区域内充满高纯度氩气，且钛材完成定位、干燥后，滑动门432滑动打开;然后摆动源驱动长杆沿滑动槽413做弧形移动，驱移电机415驱动弧杆沿纵移槽414做纵向移动，配合焊枪42的座体421沿长杆、弧杆的自由滑动，以及枪头422的升降与转动，将焊枪42的焊接端调节至钛材的焊接对接位置，并调整至最佳焊接角度与焊接深度;随后启动焊枪42，对钛材进行精密焊接作业，值得一提的是，钛材的焊接口深度较大，需要重复多层焊接，因此无需进行倒角处理。

[0054]钛材焊接完成后，滑动门432关闭，下折门44的两个门体向外翻折打开，带动钛材下降至升降件25的夹具上，平移件24驱动夹具及焊接完成的钛材水平移动至出料端，完成不规则钛材的焊接与下料。规整钛带焊接完成后，直接沿出料口输送至设备外部，完成整体焊接作业。

[0055]综上，本发明提供的钛材一体化焊接设备，通过机架1、清洗机构2、倒角机构3、焊接机构4的一体化集成设计，实现了钛材从焊接前的清洗、倒角预处理到焊接作业的连续化、自动化加工，有效提升了钛材的焊接加工效率;同时通过清洗、倒角实时冷却、高纯度氩气保护、氩气循环利用等设计，从多维度全方位保证了钛材的焊接加工精度与焊接接头质量。

[0056]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接、间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

说明书附图(6)