專利名稱：金屬煲底電熱管釬焊裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種感應加熱釬焊設備，特別是一種把電熱管釬焊焊接在金屬煲底上的金屬煲底電熱管釬焊裝置。
技術背景電作為一種清潔能源被廣泛應用于人們的廚房生活領域，越來越多的家庭和單位使用電熱廚具，電熱金屬煲就是一種以電作為能源的餐具，在金屬煲生產(chǎn)過程中，需要將電熱管焊接到金屬煲底上，目前，較廣泛的焊接方法就是感應釬焊，與火焰加熱比較它具有效率高，焊接均勻、焊接應力小、變形小、表面氧化輕等優(yōu)點；常見的電熱金屬底有兩種一種是單層金屬煲底與電熱管釬焊在一起，本實用新型中稱為單層金屬底電熱煲，簡稱單底煲；另一種是將煲身底、鋁片、電熱管釬焊在一起，本實用新型稱為復合金屬底電熱煲，簡稱復底煲；復底煲在煲身底與電熱管之間增加了一塊鋁片，其作用是在使用中均勻底部溫度，顯著減輕電熱管附近局部過熱的現(xiàn)象；在金屬煲底電熱管釬焊工藝過程中，需要將電熱管、煲底(及復底煲鋁片)疊置在一起，在其間鋪上焊料、焊劑壓緊，并將其迅速加熱到工藝要求溫度，待焊料熔化后將金屬底煲在壓緊狀態(tài)下自然冷卻至工藝要求溫度，即完成焊接工藝。
電熱管釬焊工藝中，由于電熱管是一個管狀元件，其膨脹系數(shù)與母體煲身差別較大，焊接時有較大的變形應力，焊接過程中，為了提高焊層機械強度，必須延長保壓冷卻時間，使冷卻時間為加熱時間的2～3倍(視煲底直徑和厚度而定)；在電熱管釬焊工藝環(huán)境下，如果仍像多層平面金屬底釬焊裝置一樣設置2個加熱工位(即使用2個加熱頭)，兩個工位分時輪流加熱或冷卻，即一個工位加熱，另一個工位冷卻，那么一個工位加熱完畢后，另一工位還沒有冷卻完畢，加熱電源不能立即轉到該工位加熱，而是要等待該工位冷卻完畢，其剩余冷卻時間為加熱時間的1～2倍(多層平面金屬煲底釬焊裝置焊接同一規(guī)格的煲底，每個工位的加熱時間和冷卻時間可基本一致)，反之也一樣，也就是說，每焊一個煲底，加熱電源就要等待上述剩余時間，從而使加熱電源使用率十分低下(使用率＝加熱時間/總工作時間×100％)，即釬焊裝置的工作效率十分低下。
技術內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種金屬底煲電熱管釬焊裝置，它能簡化電熱管釬焊工藝過程，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)量。它采用增加工位的辦法來提高電源使用率，從而達到提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)量的目的，而且焊接質(zhì)量好、廢品率低。
它包括機架3、柜門4、控制面板9、前面部分和后面部分，其中所述機架3由型鋼焊接而成使設備成為一個整體的骨架；所述前面部分包括電極2和呈一字形排列的多個工位，每個工位包括切換機構1、感應器5、仿形壓緊模具6、導向裝置7、壓緊氣缸8；所述后面部分包括輸出變壓器11、離子交換器12、儲氣罐13、水箱14、電路集成板15、熱交換器16、水泵17，其中水箱14、離子交換器12、電路集成板15按照從左到右的順序安裝在上層，輸出變壓器11、水泵17、熱交換器16按照從左到右的順序安裝在下層；所述電極2為兩塊銅電極板C1、C2疊在一起，中間用絕緣板20隔開，電極板C1、C2分別與輸出變壓器11副邊電極B1、B2相連；所述切換機構1負責感應器5的電極A2與加熱電源輸出電極B1之間的連接和斷開，它由氣缸18和活動電極板19組成，活動電極板19安裝在氣缸18的活塞桿端部，并與氣缸18相互絕緣，活動電極板19與感應器5的一個電接點A2通過水冷軟電纜10保持固定連接；切換機構1位于感應器5正下方；感應器5的正上方裝有壓緊氣缸8，在壓緊氣缸8的活塞桿端部裝有仿形壓緊模具6，在仿形壓緊模具上裝有導向裝置7；所述電極2的電極板C2與感應器5上的電極A1通過水冷軟電纜10保持固定連接，另一塊電極板C1則對應切換機構1上的活動電極板19，它們之間保持常開狀態(tài)，該切換機構1將對應感應器5通過電極2接入輸出變壓器11的副邊；感應器5加熱面朝上，兩個引出電極A1、A2朝下，感應器5電極A2通過水冷軟電纜10與活動電極19相連；活動電極19由氣缸或油缸帶動，通過切換機構1活動電極板19可與電極板C1接觸或分離，感應器的另一個電極A1通過水冷軟電纜10與電極板C2相連。
本實用新型采用增加工位的辦法來提高加熱電源使用率，將原始的兩個工位增加到n個工位，工作時其中一個工位加熱，一個工位裝卸工件，余下的工位均為冷卻工位，每個煲的冷卻時間＝(n-2)×加熱時間，顯然，通過增加或減少冷卻工位的數(shù)量，就可調(diào)整冷卻時間，這樣就實現(xiàn)了在確保冷卻時間足夠的前提下，把加熱電源使用率提高到最佳值；在本實用新型中，采用五個工位(即n＝5)，其中一個加熱工位，一個裝卸料工位，其余三個為冷卻工位，按冷卻時間＝(n-2)×加熱時間計算，冷卻時間為加熱時間的三倍，可完全將焊接后的金屬煲冷卻到工藝要求溫度，加熱電源使用率可達到95％以上；
圖1為本實用新型正視圖圖2為本實用新型后視圖圖3為本實用新型I部放大圖圖4為本實用新型切換裝置結構及工作原理圖具體實施方式
如圖1-圖4所示，本實用新型由切換機構1、電極2、機架3、柜門4、感應器5、仿形壓緊模具6、導向裝置7、壓緊氣缸8、控制面板9、輸出變壓器11、離子交換器12、儲氣罐13、水箱14、電路集成板15、熱交換器16、水泵17等組成；從結構上看，整臺設備分為前、后兩大部分，前面部分(見圖1)為釬焊機使用時的主要工作部分，從下往上分別為切換機構1和電極2、感應器5、仿形壓緊模具6、導向裝置7、壓緊氣缸8等；由切換機構1、感應器5、仿形壓緊模具6、導向裝置7、壓緊氣缸8組成一個工位，釬焊裝置的五個工位(也可根據(jù)需要增減工位數(shù)量)呈一字形排列；后面部分(見圖2)為加熱電源及其輔助裝置，主要包括輸出變壓器11、離子交換器12、儲氣罐13、水箱14、電路集成板15、熱交換器16、水泵17等；后面部分從結構上又分為上下兩層，上層左邊從左到右分布為水箱14、離子交換器12、儲氣罐13；上層右邊為電路集成板；下層從左到右為輸出變壓器11、水泵17、熱交換器16；本實用新型釬焊機的工作核心部件為感應器5與仿形壓緊模具6，其中感應器5固定在工作臺上靜止不動，感應器內(nèi)部裝有感應加熱線圈，感應加熱線圈的兩個接點分別與位于其下方的電源切換機構1和電極2相接；仿形壓緊模具6是根據(jù)被焊接煲底形狀制成的，它能將金屬煲底的各個部分均勻壓緊，仿形壓緊模具6安裝在壓緊氣缸8的活塞桿上，在工作時，將被焊接金屬煲罩在感應器5上(感應器直徑略小于煲內(nèi)徑，與煲底內(nèi)側緊密接觸)，按下加熱按鈕，壓緊氣缸8內(nèi)通入一定氣壓的氣體，活塞推動仿形壓緊模具6向下移動，直至將感應器5上的金屬煲底及電熱管壓緊，切換機構1連接該工位感應器電極與加熱電源輸出電極，連接完畢，加熱電源自動啟動，同時加熱時間繼電器開始計時，感應器5內(nèi)的加熱線圈獲得所需電能，金屬煲底因交變磁場而產(chǎn)生渦流，迅速被加熱至工藝要求溫度，加熱時間到，冷卻時間繼電器開始計時，加熱電源自動停止加熱，切換機構1斷開感應器與加熱電源之間的連接，煲底焊接部位在壓緊狀態(tài)下自然冷卻，冷卻時間到，煲底焊接部位溫度降至工藝要求值，氣缸活塞上升，仿形壓緊模具6松開，電熱管(或電熱管及中間鋁片)已經(jīng)被焊牢固地接在煲底上，取下金屬底煲，即完成了一只金屬底煲的焊接過程。
所述機架3為整臺設備的骨架，使設備成為一個整體，機架3由多種不同規(guī)格的型鋼焊接而成；所述感應器5安裝在釬焊機工作臺上，五個感應器5呈橫向一字形排列，固定在工作臺上靜止不動，感應器5與被焊煲底直徑、煲底幾何形狀、是否為復合底、煲口直徑、電熱管幾何形狀及煲身幾何形狀等因素有關，不同規(guī)格的煲底選用的感應器5可能不同；感應器5有圓形、方形、橢圓形等多種規(guī)格，一般情況下感應器5的工作面都是圓形平面狀(絕大部分煲底都是圓形平底)，圓形平面感應器5由多個圓圈串聯(lián)繞制而成，對于非圓形平面感應器，可根據(jù)加熱工藝需要，嵌裝導磁體材料，以獲得均勻的加熱溫度，所有規(guī)格的感應器5都是加熱面朝上，兩個引出電極A1、A2朝下，感應器5電極A2通過水冷軟電纜10與活動電極19相連；活動電極19由氣缸(也可用油缸)帶動，它是切換機構1的重要部件，通過切換機構1活動電極板19可與電極板C1接觸或分離，感應器的另一個電極A1與電極板C2相連；所述電極2為兩塊銅電極板C1、C2疊在一起，中間用絕緣板20隔開，電極板C1、C2分別與輸出變壓器11副邊電極B1、B2相連，其中一塊電極板C2與感應器上的五個電極A1保持固定連接，另一塊電極板C1則對應切換機構1上的五個活動電極(即切換機構1上的活動電極板19)，它們之間保持常開狀態(tài)，當切換機構1動作，對應切換機構1上的活動電極板19被緊壓在電極2的電極板C1上，該切換機構1將對應感應器5通過電極2接入輸出變壓器11的副邊，切換機構1輪流分時動作，五個感應器5就被輪流接通，從而實現(xiàn)感應器5的輪流分時工作；所述切換機構1主要由薄型氣缸18和活動電極板19組成，活動電極板19安裝在氣缸18的活塞桿端部，并與氣缸18相互絕緣，活動電極板19與感應器5的另一個電接點A2通過水冷軟電纜10保持固定連接，當切換機構1的氣缸動作，氣缸活塞桿端部的活動電極板19被緊壓在電極2的電極板C1上，從而接通感應器5的電源通路；五個感應器5對應五套切換機構1，五套切換機構1呈一字型排列，其位置與五個感應器5對應，位于其正下方；
在每個感應器5的正上方，裝有壓緊氣缸8，在壓緊氣缸8的活塞桿端部裝有仿形壓緊模具6，工作時，壓緊氣缸8推動仿形壓緊模具6向下運動，直至壓緊位于感應器5上的金屬煲底，為了防止仿形壓緊模具6在運動過程中偏擺或轉動，在仿形壓緊模具上裝有導向裝置7。
本實用新型釬焊裝置多個工位呈一字形排列，其中一個工位為加熱工位，另一個工位為裝卸料工位(一般裝卸料工位為加熱工位的下一工位)，其余工位為冷卻工位；加熱工位按給定程序在多個工位中循環(huán)，對應的冷卻工位、裝卸料工位也進行相應的推移，從而達到輪流加熱的目的；根據(jù)使用需要，用戶可以利用程序設置或人工操作將其中的一個工位或多個工位置于不用，加熱電源只在剩余的幾個工位中切換，這樣可通過增減冷卻工位的數(shù)量，來調(diào)整冷卻時間和加熱時間的比值，滿足不同焊接工藝對冷卻時間的要求；整套裝置采用一路加熱電源對五個工位中的一個工位進行加熱，加熱電源通過切換機構1由給定程序在五個工位間輪流切換，從而達到輪流加熱的目的。
本實用新型還可根據(jù)用戶需要選擇自動、半自動和手動工作模式，在半自動工作模式下，操作者在對當前工位卸、裝工件完畢后，等待上一工位加熱完畢，按下當前工位的加熱按鈕，這時該工位的仿形壓緊模具下降并將金屬底煲壓緊，同時切換裝置將加熱電源與該工位感應器連接，自動啟動加熱電源對金屬底煲進行加熱，加熱時間繼電器開始計時，加熱時間到，自動停止加熱，切換裝置切斷電源與當前加熱工位感應器的連接，等待下一工位加熱按鈕指令，在該工作模式下，工位的取舍由操作者通過操作加熱按鈕來實現(xiàn)；手動工作模式的工作過程與半自動工作模式過程基本相同，不同的是，在手動工作模式下，將加熱時間和冷卻時間設為實際加熱時間和冷卻時間的幾十倍以上，實際加熱時間和冷卻時間由操作者手動控制，即在實際工作過程中，操作者認為加熱溫度到，按下“加熱停止”按鈕，停止加熱(由于加熱時間設置得很長，所以加熱時間繼電器只起計時作用，而不參加控制加熱電源)，同理，操作者認為冷卻溫度降到要求值時，可按下“氣缸上升”按鈕，該操作模式常用于試機時使用，在該工作模式下，工位的取舍也是通過操作者操作加熱按鈕來實現(xiàn)；自動工作模式和半自動工作模式基本相同，不同的是裝卸料時間由程序給定，在給定時間內(nèi)操作者必須卸、裝工件完畢，裝卸料時間到，系統(tǒng)自動壓緊工件，自動啟動加熱電源，而不需要操作者按加熱按鈕，其余工作過程與半自動工作過程相同，在該種操作模式下，工位的取舍由程序完成。
在本實用新型釬焊設備的冷卻系統(tǒng)中，采用自行設計制造的數(shù)字式流量控制系統(tǒng)，使用流量傳感器可對各路冷卻水流量高精度實時監(jiān)控，數(shù)字顯示流量，以保證使用性能及壽命。
權利要求1.一種金屬煲底電熱管釬焊裝置，它包括機架(3)、柜門(4)、控制面板(9)、前面部分和后面部分，其特征在于所述機架(3)由型鋼焊接而成使設備成為一個整體的骨架；所述前面部分包括電極(2)和呈一字形排列的多個工位，每個工位包括切換機構(1)、感應器(5)、仿形壓緊模具(6)、導向裝置(7)、壓緊氣缸(8)；所述后面部分包括輸出變壓器(11)、離子交換器(12)、儲氣罐(13)、水箱(14)、電路集成板(15)、熱交換器(16)、水泵(17)，其中水箱(14)、離子交換器(12)、電路集成板(15)按照從左到右的順序安裝在上層，輸出變壓器(11)、水泵(17)、熱交換器(16)按照從左到右的順序安裝在下層；所述電極(2)為兩塊銅電極板C1、C2疊在一起，中間用絕緣板(20)隔開，電極板C1、C2分別與輸出變壓器(11)副邊電極B1、B2相連；所述切換機構(1)連接感應器(5)的電極與加熱電源輸出電極，它由氣缸(18)和活動電極板(19)組成，活動電極板(19)安裝在氣缸(18)的活塞桿端部，并與氣缸(18)相互絕緣，活動電極板(19)與感應器(5)的一個電接點A2通過水冷軟電纜(10)保持固定連接；切換機構(1)位于感應器(5)正下方；感應器(5)的正上方裝有壓緊氣缸(8)，在壓緊氣缸(8)的活塞桿端部裝有仿形壓緊模具(6)，在仿形壓緊模具上裝有導向裝置(7)；所述電極(2)的電極板C2與感應器(5)上的電極A1通過水冷軟電纜10保持固定連接，另一塊電極板C1則對應切換機構(1)上的活動電極板(19)，它們之間保持常開狀態(tài)，該切換機構(1)將對應感應器(5)通過電極(2)接入輸出變壓器(11)的副邊；所述感應器(5)加熱面朝上，兩個引出電極A1、A2朝下，感應器(5)電極A2通過水冷軟電纜(10)與活動電極(19)相連；活動電極(19)由氣缸或油缸帶動，通過切換機構(1)活動電極板(19)可與電極板C1接觸或分離，感應器的另一個電極A1與電極板C2相連。
2.如權利要求1的一種金屬煲底電熱管釬焊裝置，其特征在于它有呈一字形排列的5個工位，且所述各工位的感應器(5)里直線安裝在固定工作臺上。
3.如權利要求1或2的一種金屬煲底電熱管釬焊裝置，其特征在于所述控制面板(9)設有自動、半自動和手動三種工作模式選擇按鈕。
4.如權利要求1或2的一種金屬煲底電熱管釬焊裝置，其特征在于它的各路水冷軟電纜(10)上均裝有數(shù)字式流量傳感器，實時監(jiān)控流量。
專利摘要一種金屬煲底電熱管釬焊裝置，它包括機架3、柜門4、控制面板9、前面部分和后面部分，機架3由型鋼焊接而成使設備成為一個整體的骨架；前面部分包括電極2和呈一字形排列的多個工位，每個工位包括切換機構1、感應器5、仿形壓緊模具6、導向裝置7、壓緊氣缸8；后面部分包括輸出變壓器11、離子交換器12、儲氣罐13、水箱14、電路集成板15、熱交換器16、水泵17，其中水箱14、離子交換器12、電路集成板15按照從左到右的順序安裝在上層，輸出變壓器11、水泵17、熱交換器16按照從左到右的順序安裝在下層。它采用增加工位的辦法來提高電源使用率，能簡化電熱管釬焊工藝過程，從而達到提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)量的目的，而且焊接質(zhì)量好、廢品率低。
文檔編號B23K1/002GK2686782SQ20042003533
公開日2005年3月23日 申請日期2004年3月17日 優(yōu)先權日2004年3月17日
發(fā)明者言偉雄 申請人:株洲科泰感應加熱設備有限公司