一種超短熱管自動焊接的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于超短熱管自動焊接機，包括機架、自動出管料斗裝置、自動推料裝置、自動熱管定位裝置、氬弧焊槍調(diào)整裝置、自動焊接裝置、自動落料斜坡裝置和PLC；其中自動焊接裝置的膠輪分為主動輪和從動輪，主動輪和從動輪平行間隙設(shè)置；兩膠輪輔助輪平行間隙設(shè)置，間隙一端與V型槽連通，另一端與主動輪和從動輪的間隙連通；同步帶輪與主動輪同軸安裝；同步帶輪通過皮帶與無級調(diào)速電機連接；石墨輪穿在壓桿上，壓桿兩端分別與兩導(dǎo)桿連接；導(dǎo)桿插入直線軸承內(nèi)組成滑動副，兩個直線軸承鎖緊在壓板上，壓板與壓緊氣缸連接；本發(fā)明可適應(yīng)不同管長和直徑的焊接并且可實現(xiàn)超短熱管的自動焊接，在保證焊接質(zhì)量的前提下，顯著提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種超短熱管自動焊接機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備，具體是涉及一種超短熱管自動焊接機，用于超短熱管兩端的自動焊接。

【背景技術(shù)】
[0002]熱管具有很高的熱傳導(dǎo)性能，應(yīng)用熱管能顯著提高散熱器散熱效率。熱管的兩端是需要焊接，且要求焊接區(qū)域美觀、可靠。超短熱管應(yīng)用在一些空間受限、熱量集中明顯的模組內(nèi)，能顯著改善散熱狀況。而超短熱管一般采用手工單件焊接，夾持困難，工作量大、效率低、可靠性差、并且一致性難以保證，傳統(tǒng)自動焊接設(shè)備難以實現(xiàn)超短熱管的高效可靠焊接，因而急需一種能實現(xiàn)其高效可靠焊接的設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種高效、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、能廣泛適應(yīng)不同直徑，不同管長，尤其是超短熱管的自動焊接機。
[0004]本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種超短熱管自動焊接機，包括機架、自動出管料斗裝置、自動推料裝置、自動熱管定位裝置、氬弧焊槍調(diào)整裝置、自動焊接裝置、自動落料斜坡裝置和PLC ；
[0006]所述自動出管料斗裝置包括自動送料裝置、自動抖料裝置和感料報警系統(tǒng)；自動送料裝置包括料斗、前擋板、料斗下板、送料氣缸、后送料板和前送料板；料斗主要由兩塊料斗豎板和底板組成；料斗豎板鎖緊在機架上；兩塊料斗豎板分別豎直設(shè)置在底板的兩側(cè)，底板由斜板和后擋板連接組成，后擋板豎直設(shè)置，斜板在兩塊料斗豎板之間傾斜設(shè)置，形成帶有斜面的框體；左右兩塊前擋板都豎直設(shè)置，與底板的后擋板形成間隙大于熱管直徑的間距；左右兩塊前擋板與分別與中間斜板和一塊料斗豎板活動連接；前送料板活動安裝在后送料板的前端，前送料板和后送料板之間形成長度長于熱管長度，寬度大于熱管直徑的通槽；前送料板位于料斗下板的上端；送料氣缸與后送料板連接；
[0007]所述自動抖料裝置包括凸輪軸、料斗凸輪和抖料氣缸；凸輪軸安裝在兩塊料斗豎板之間，抖料氣缸與凸輪軸連接；凸輪軸安裝有多個料斗凸輪，料斗凸輪設(shè)置在底板中斜板上的開口中；
[0008]所述感料報警系統(tǒng)主要包括安裝在底板上的渦流式接近開關(guān)；
[0009]所述自動推料裝置包括推料氣缸安裝板、推料氣缸和V型推料頭；推料氣缸安裝板設(shè)置在料斗下板的前端，料斗下板的后端與推料氣缸安裝板的前端形成V型槽，V型推料頭設(shè)置在V型槽內(nèi)，V型推料頭與推料氣缸連接；
[0010]所述自動焊接裝置包括壓緊氣缸、壓板、導(dǎo)桿、石墨輪、膠輪、膠輪輔助輪和同步帶輪；膠輪分為主動輪和從動輪；膠輪輔助輪為兩個，分別與主動輪和從動輪中心軸相同，主動輪、從動輪和膠輪輔助輪外徑一致，主動輪和從動輪分別通過滾動軸承固定在內(nèi)外側(cè)的兩對膠輪側(cè)板上；兩個膠輪輔助輪分別固定在內(nèi)測兩個膠輪側(cè)板上；兩個膠輪輔助輪平行間隙設(shè)置，間隙一端與V型槽連通，另一端與主動輪和從動輪之間形成的間隙連通；兩膠輪輔助輪之間間隙一端與V型槽連通，另一端與主動輪和從動輪之間形成的間隙連通；同步帶輪與主動輪同軸安裝；同步帶輪通過皮帶與無級調(diào)速電機連接；石墨輪位于主動輪與從動輪之間的上方，石墨輪為圓環(huán)形，穿在壓桿上，壓桿兩端分別與兩導(dǎo)桿連接；導(dǎo)桿插入直線軸承內(nèi)組成滑動副，兩個直線軸承鎖緊在壓板上，壓板與壓緊氣缸連接；
[0011]所述自動熱管定位裝置位于自動焊接裝置的右側(cè)；包括熱管定位塊、安裝塊和熱管定位氣缸；熱管定位塊安裝在熱管定位氣缸上；熱管定位氣缸緊固在熱管定位氣缸固定板上，安裝塊上設(shè)有卡槽，熱管定位氣缸固定板設(shè)置在卡槽內(nèi)；
[0012]所述氬弧焊槍調(diào)整裝置包括氬弧焊槍、滑臺和粗調(diào)夾緊塊；氬弧焊槍設(shè)置在熱管定位塊的一側(cè)，位于熱管的對面；滑臺為三坐標軸精調(diào)滑臺；粗調(diào)夾緊塊3夾緊氬弧焊槍，設(shè)置在三坐標滑臺上；
[0013]所述自動落料斜坡裝置包括接料盒、落料斜坡、側(cè)板安裝板、直線導(dǎo)軌和側(cè)推氣缸；側(cè)板安裝板安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上；側(cè)推氣缸與側(cè)板安裝板連接，側(cè)板安裝板與安裝從動輪的膠輪側(cè)板連接；落料斜坡傾斜安裝在機架上，位于主動輪和從動輪中間的下方，接料盒位于落料斜坡下邊緣下端。
[0014]所述PLC分別與推料氣缸、壓緊氣缸、熱管定位氣缸、側(cè)推氣缸、送料氣缸和抖料氣缸的電磁閥連接；PLC還分別與無級調(diào)速電機的中間繼電器、感料渦流式接近開關(guān)連接和時間繼電器連接，時間繼電器與氬弧焊槍連接。
[0015]為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述料斗還包括隔板光軸、中間斜板和滑鎖，隔板光軸固定在左右兩塊料斗豎板上端之間；滑鎖通過直線軸承與隔板光軸活動連接，中間斜板與兩塊料斗豎板平行設(shè)置，位于兩塊料斗豎板之間，中間斜板上端與滑鎖連接。
[0016]左右兩塊前擋板上都加工有兩個相同的與豎直方向成45°斜長槽，通過螺釘穿過這兩個斜長槽將兩塊前擋板分別鎖緊在中間斜板與右料斗豎板上。
[0017]所述的優(yōu)選前送料板49的兩端各加工有一個通孔，通過這兩個通孔用螺釘將其與后送料板47鎖緊安裝；通槽的尺寸可根據(jù)不同的待焊接熱管直徑匹配選擇，從而保證每一根待焊接熱管能順利落入該通槽內(nèi)。
[0018]所述的送料氣缸通過螺紋安裝在送料氣缸固定板上；送料氣缸固定板6通過螺釘鎖緊在機架的面板上。
[0019]所述抖料氣缸通過尾部螺紋鎖緊在抖料氣缸腳座上，抖料氣缸腳座與料斗豎板通過螺紋鎖緊連接，凸輪軸通過深溝球軸承固定在料斗豎板上，抖料接頭一端與抖料氣缸連接，另一端通過緊定螺釘與凸輪軸鎖緊連接。
[0020]所述V型推料頭通過推料頭安裝塊、推料頭鎖緊塊、L型固定塊和推料板與推料氣缸連接；推料頭安裝塊采用不銹鋼折彎90°結(jié)構(gòu)，其折彎的兩邊一長一短，短邊上加工有兩個帶沉頭的安裝孔，V型推料頭上加工有對應(yīng)的兩螺紋孔，通過平頭螺釘將V型推料頭安裝在推料頭安裝塊上，推料頭安裝塊的折彎長邊與推料頭鎖緊塊通過螺紋孔，用螺釘相互鎖緊；兩根一端加工有螺紋的光軸鎖緊在推料頭安裝塊內(nèi)，這兩根光軸與安裝在L型固定塊的兩個直線軸承組成滑動副；推料頭鎖緊塊和L型固定塊之間的光軸段安裝有彈簧山型固定塊通過螺紋鎖緊在推料板上，推料板通過螺釘固定在推料氣缸上。
[0021]所述的壓緊氣缸活動安裝在壓緊氣缸固定板上，壓緊氣缸固定板通過螺釘鎖緊在膠輪側(cè)板上；壓桿兩端加工有通孔，通過兩根螺栓將其兩端分別鎖緊在兩根導(dǎo)桿上。
[0022]主動輪和從動輪都采用不銹鋼內(nèi)芯，外圈包裹一層耐高溫的硅橡膠；膠輪輔助輪是采用不銹鋼薄管縱向線切割形成的空心半圓形。
[0023]所述的滑臺安裝在滑臺安裝板上；滑臺安裝板通過螺釘鎖緊在機架的面板上。
[0024]所述的膠輪側(cè)板通過下底面螺紋孔鎖緊在側(cè)板安裝板上；直線導(dǎo)軌和側(cè)推氣缸都是用螺釘安裝在機架的面板上。
[0025]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0026]I)本發(fā)明自動出管料斗裝置、自動推料裝置、自動熱管定位裝置、氬弧焊槍調(diào)整裝置、自動焊接裝置、自動落料斜坡裝置和PLC實現(xiàn)待焊接熱管自動送出、進料、推料、焊接、落料，焊接完成自動停機；整個過程包括送料，進料，焊接，落料都是自動進行，故可以實現(xiàn)超短熱管高效焊接，并且能夠保證各種焊接要求。
[0027]2)本發(fā)明主動輪與從動輪本身不接觸，當(dāng)待焊接熱管送入主從膠輪之間后，待焊熱管與主從膠輪外切，主動輪與從動輪通過滾動球軸承連接才能實現(xiàn)緊固與轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)焊接時既保證了熱管與石墨輪的壓緊狀態(tài)，又使熱管處于勻速軸向轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
[0028]3)本發(fā)明推料結(jié)構(gòu)在設(shè)計時采用分層獨立結(jié)構(gòu)；V型推料頭的上表面低于前送料板的下表面；推料頭安裝塊采用的是不銹鋼折彎90°結(jié)構(gòu)，其折彎長邊與前送料板的最外側(cè)保持一定距離，這樣前送料板在送出待焊接熱管至推料氣缸安裝板與料斗下板形成的V形槽內(nèi)時，前送料板不會與V型推料頭發(fā)生干擾，而且在前送料板退回的同時V型推料頭能向前推動待焊接熱管，兩兩動作獨立，可以節(jié)省安裝空間與動作時間，而且推料頭鎖緊塊和L型固定塊之間是兩個直線軸承與兩根光軸組成的滑動副，并配有彈簧緩沖，可以在推料時既保證結(jié)構(gòu)剛度又能保護熱管。
[0029]4)提本發(fā)明供了一種高效自動推料裝置，用于焊接過程輸送熱管并將焊接完成熱管平穩(wěn)送至接料盒。
[0030]5)本發(fā)明推動中間斜板通過滑鎖鎖緊在隔板光軸上合適的位置，即使中間斜板與右料斗豎板之間形成略大于待焊接熱管長度的區(qū)域，將不同長度的待焊接熱管放入料斗內(nèi)，從而實現(xiàn)在工作范圍內(nèi)不同長度熱管的加工。左右兩塊前擋板與分別與中間斜板和右料斗豎板活動連接，通過螺釘穿過這兩個斜長槽將兩塊前擋板分別鎖緊在中間斜板與右料斗豎板上，調(diào)整時，松開兩塊前擋板斜長槽內(nèi)鎖緊螺釘，然后將其沿45°斜長槽下滑動調(diào)整，即同時實現(xiàn)了兩塊前擋板前后和上下的等距調(diào)整，然后將其鎖緊，完成調(diào)整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為超短熱管自動焊接機的主視圖。
[0032]圖2為超短熱管自動焊接機的俯視圖。
[0033]圖3為超短熱管自動焊接機的左視圖。
[0034]圖4為圖3的局部放大圖。
[0035]圖5為圖2的局部放大圖。
[0036]圖6為超短熱管自動焊接機自動出管料斗裝置裝配圖。
[0037]圖7為圖6中C-C向剖視圖。
[0038]圖中示出:機架1、接料盒2、落料斜坡3、推料氣缸固定板4、推料氣缸安裝板5、推料氣缸6、底板7、壓緊氣缸8、壓緊氣缸固定板9、直線軸承10、壓板11、導(dǎo)桿12、石墨輪13、熱管定位塊14、安裝塊15、熱管定位氣缸固定板16、氬弧焊槍17、膠輪18、滑臺19、膠輪側(cè)板20、熱管定位氣缸21、滑臺安裝板22、粗調(diào)夾緊塊23、側(cè)板安裝板24、直線導(dǎo)軌25、膠輪輔助輪26、側(cè)推氣缸27、V型推料頭28、推料頭安裝塊29、推料頭鎖緊塊30、L型固定塊31、推料板32、同步帶輪33、料斗安裝板34、抖料氣缸腳座35、抖料接頭36、凸輪軸37、料斗凸輪38、隔板光軸39、滑鎖40、前擋板41、渦流式接近開關(guān)42、料斗豎板43、料斗下板44、送料氣缸45、送料氣缸固定板46、后送料板47、抖料氣缸48、前送料板49、中間斜板50。

【具體實施方式】
[0039]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的實施方式不限如此。
[0040]如圖1-7所示，一種超短熱管自動焊接機，包括機架1、自動出管料斗裝置、自動推料裝置、自動熱管定位裝置、氬弧焊槍調(diào)整裝置、自動焊接裝置、自動落料斜坡裝置和PLC ；
[0041]自動出管料斗裝置包括自動送料裝置和自動抖料裝置；如圖6、7所示，自動送料裝置包括料斗、前擋板41、料斗下板44、送料氣缸45、后送料板47和前送料板49 ;料斗主要由兩塊料斗豎板43和底板7組成；料斗豎板43通過螺釘鎖緊在機架I上；兩塊料斗豎板43分別豎直設(shè)置在底板7的兩側(cè)，底板7由斜板和后擋板連接組成，后擋板豎直設(shè)置，斜板在兩塊料斗豎板43之間傾斜設(shè)置，形成帶有斜面的框體，框體用于放置熱管。優(yōu)選地，料斗還包括隔板光軸39、中間斜板50和滑鎖40，隔板光軸39固定在左右兩塊料斗豎板43上端之間；滑鎖40通過直線軸承與隔板光軸39活動連接，中間斜板50與兩塊料斗豎板43平行設(shè)置，位于兩塊料斗豎板43之間，中間斜板50上端與滑鎖40連接，滑鎖40的作用是在調(diào)整好中間斜板后固定其在光軸上的位置。工作時，推動中間斜板50并將其通過滑鎖40鎖緊在隔板光軸39上合適的位置，即使中間斜板50與右料斗豎板43之間形成略大于待焊接熱管長度的區(qū)域，將不同長度的待焊接熱管放入料斗內(nèi)，從而實現(xiàn)在工作范圍內(nèi)不同長度熱管的加工。
[0042]左右兩塊前擋板41都豎直設(shè)置，與底板7的后擋板形成間隙大于熱管直徑的間距；優(yōu)選地，左右兩塊前擋板41與分別與中間斜板50和右料斗豎板43活動連接，具體是左右兩塊前擋板41上都加工有兩個相同的與豎直方向成45°斜長槽，通過螺釘穿過這兩個斜長槽將兩塊前擋板41分別鎖緊在中間斜板50與右料斗豎板43上，調(diào)整時，松開兩塊前擋板41斜長槽內(nèi)鎖緊螺釘，然后將其沿45°斜長槽下滑動調(diào)整，即同時實現(xiàn)了兩塊前擋板41前后和上下的等距調(diào)整，然后將其鎖緊，完成調(diào)整。
[0043]前送料板49活動安裝在后送料板47的前端，前送料板49和后送料板47之間形成長度長于熱管長度，寬度大于熱管直徑的通槽；優(yōu)選前送料板49的兩端各加工有一個通孔，通過這兩個通孔用螺釘將其與后送料板47鎖緊安裝；通槽的尺寸可根據(jù)不同的待焊接熱管直徑匹配選擇，從而保證每一根待焊接熱管能順利落入該通槽內(nèi)。前送料板49位于料斗下板44的上端；料斗下板44通過螺釘裝配在在兩料斗豎板43下端之間；送料氣缸45與后送料板47連接；優(yōu)選送料氣缸45通過螺紋安裝在送料氣缸固定板46上；送料氣缸固定板46通過螺釘鎖緊在機架I的面板上；送料氣缸45推動后送料板47和前送料板49循環(huán)往復(fù)送料；
[0044]如圖6、7所示，自動抖料裝置包括凸輪軸37、料斗凸輪38和抖料氣缸48 ;凸輪軸37安裝在兩塊料斗豎板43之間，抖料氣缸48與凸輪軸37連接；凸輪軸37上安裝有多個料斗凸輪38，優(yōu)選料斗凸輪38通過緊定螺釘鎖緊的凸輪軸37上，料斗凸輪38設(shè)置在底板7中斜板上的開口中，料斗凸輪38從最近點向最遠點的轉(zhuǎn)動過程中能撥動底板7中斜板上的待焊接熱管；優(yōu)選抖料氣缸48通過抖料接頭36與凸輪軸37連接；具體是，抖料氣缸48通過尾部螺紋鎖緊在抖料氣缸腳座35上，抖料氣缸腳座35與料斗豎板43通過螺紋鎖緊連接，凸輪軸37通過深溝球軸承固定在料斗豎板43上，可以軸向轉(zhuǎn)動；抖料接頭36 —端與抖料氣缸48連接，另一端通過緊定螺釘與凸輪軸37鎖緊連接；抖料氣缸48通過抖料接頭36帶動的凸輪軸37軸向轉(zhuǎn)動，同時凸輪軸37上料斗凸輪38也做軸向轉(zhuǎn)動，料斗凸輪38轉(zhuǎn)動的同時將底板7中的待焊接熱管向下?lián)軇?，使最下面的一根待焊接熱管在前擋?1與底板7的后擋板形成間隙中下落，下落至后送料板47和前送料板49形成的通槽內(nèi)，從而完成自動抖料裝置的抖料功能。
[0045]自動出管料斗裝置還包括感料報警系統(tǒng)，感料報警系統(tǒng)的渦流式接近開關(guān)42安裝在底板7上，實際工作時，當(dāng)?shù)装?內(nèi)放入待焊接熱管，渦流式接近開關(guān)42感應(yīng)到待焊接熱管后其內(nèi)部產(chǎn)生一個常開電信號并反饋到PLC內(nèi)，根據(jù)預(yù)先編譯好的程序PLC判斷此時處于正常狀態(tài)，可以進行下一步自動焊接工序；而當(dāng)待焊接熱管焊接完成時，即渦流接近開關(guān)42未感應(yīng)到待焊接熱管，此時其內(nèi)部常開電信號轉(zhuǎn)為常閉狀態(tài)并傳輸?shù)絇LC內(nèi)，根據(jù)預(yù)先編譯好的程序PLC判斷此時處于焊接完成狀態(tài)，然后PLC做出報警停機動作。渦流式接近開關(guān)本質(zhì)上是一種能在一定距離范圍內(nèi)感應(yīng)金屬的傳感器，當(dāng)感應(yīng)到或未感應(yīng)到金屬時，其內(nèi)部會產(chǎn)生常開或常閉的電信號，將此信號反饋到PLC便可以實現(xiàn)自動感料了。
[0046]自動出管料斗裝置可以保證每次只有最下面的一根待焊接熱管能通過后送料板47與前送料板49的通槽送出，而其上面的熱管會被前擋板41擋住不能送出，因此能保證不同直徑與長度的待焊接熱管一根一根地自動出料。
[0047]如圖1、2、4、5、6所示，自動推料裝置包括推料氣缸安裝板5、推料氣缸6、V型推料頭28和料斗下板44 ;推料氣缸安裝板5設(shè)置在料斗下板44的前端，料斗下板44的后端與推料氣缸安裝板5的前端形成V型槽，V型推料頭28設(shè)置在V型槽內(nèi)，V型推料頭28與推料氣缸6連接；具體是V型推料頭28通過推料頭安裝塊29、推料頭鎖緊塊30、L型固定塊31和推料板32與推料氣缸6連接；推料頭安裝塊29采用的是不銹鋼折彎90°結(jié)構(gòu)，其折彎的兩邊一長一短，短邊上加工有兩個帶沉頭的安裝孔，V型推料頭28上加工有對應(yīng)的兩螺紋孔，通過平頭螺釘將V型推料頭28安裝在推料頭安裝塊29上，而推料頭安裝塊29的折彎長邊與推料頭鎖緊塊30通過螺紋孔，用螺釘相互鎖緊。兩根一端加工有螺紋的光軸鎖緊在推料頭安裝塊29內(nèi)，這兩根光軸與安裝在L型固定塊31的兩個直線軸承組成滑動副，該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)V型推料頭28相對L型固定塊31的前后滑動。推料頭鎖緊塊30和L型固定塊31之間的光軸段安裝有彈簧，能有效緩沖吸震；L型固定塊31通過螺紋鎖緊在推料板32上，推料板32通過螺釘固定在推料氣缸6上。推料氣缸固定板4通過螺紋孔鎖緊在機架I的面板上，推料氣缸安裝板5通過螺釘安裝在推料氣缸固定板4上，推料氣缸6用螺釘鎖緊在推料氣缸安裝板5上。
[0048]當(dāng)自動送料裝置將待焊接熱管送出至推料氣缸安裝板5與料斗下板44形成的V形槽內(nèi)后，推料氣缸6開始動作，帶動推料板32、L型固定塊31、推料頭鎖緊塊30和推料頭安裝塊29，最終推動V型料頭28在推料氣缸安裝板5與料斗下板44形成的V形槽內(nèi)前進，并接觸上述待焊接熱管尾部，從而推動待焊接熱管前進到達焊接工位，到位后，固定在推料氣缸6上的磁性開關(guān)產(chǎn)生一個電信號并反饋到PLC，PLC依據(jù)程序指令，通過關(guān)閉相應(yīng)電磁閥從而實現(xiàn)推料氣缸6的退回，等待下一根待焊接熱管到位后再動作，如此循環(huán)推料。
[0049]上述推料結(jié)構(gòu)在設(shè)計時采用分層獨立結(jié)構(gòu)；其中V型推料頭28設(shè)置在V型槽內(nèi)，V型槽的上表面低于前送料板49的下表面,也就是V型推料頭28的上表面低于前送料板49的下表面；推料頭安裝塊29采用的是不銹鋼折彎90°結(jié)構(gòu)，其折彎長邊與前送料板49的最外側(cè)保持一定距離，這樣前送料板49在送出待焊接熱管至推料氣缸安裝板5與料斗下板44形成的V形槽內(nèi)時，前送料板49不會與V型推料頭28發(fā)生干擾，而且在前送料板49退回的同時V型推料頭28能向前推動待焊接熱管，兩兩動作獨立，可以節(jié)省安裝空間與動作時間，而且推料頭鎖緊塊30和L型固定塊31之間是兩個直線軸承與兩根光軸組成的滑動畐O，并配有彈簧緩沖，可以在推料時既保證結(jié)構(gòu)剛度又能保護熱管。
[0050]如圖1、2、4所示，自動焊接裝置包括壓緊氣缸8、壓板11、導(dǎo)桿12、石墨輪13、膠輪18、膠輪輔助輪26和同步帶輪33 ;膠輪18分為主動輪和從動輪；膠輪輔助輪26為兩個，分別與主動輪和從動輪中心軸相同，主動輪、從動輪和膠輪輔助輪26外徑一致，主動輪和從動輪分別通過滾動軸承固定在內(nèi)外側(cè)的兩對膠輪側(cè)板20上，可以做軸向轉(zhuǎn)動；兩個膠輪輔助輪26分別固定在內(nèi)測兩個膠輪側(cè)板20上；兩膠輪輔助輪26平行間隙設(shè)置，間隙一端與V型槽連通，另一端與主動輪和從動輪之間形成的間隙連通；同步帶輪33與主動輪同軸安裝，靠緊定螺釘鎖緊在其不銹鋼內(nèi)芯階梯軸肩處；同步帶輪33通過皮帶與無級調(diào)速電機連接；同步帶輪33優(yōu)選位于膠輪輔助輪26中心處；石墨輪13位于主動輪與從動輪之間的上方，石墨輪13為圓環(huán)形，穿在壓桿上，壓桿兩端分別與兩導(dǎo)桿12連接；導(dǎo)桿12插入直線軸承10內(nèi)組成滑動副，可上下滑動，兩個直線軸承10通過螺釘鎖緊在壓板11上，壓板11與壓緊氣缸8連接；優(yōu)選地，壓緊氣缸8活動安裝在壓緊氣缸固定板9上，壓緊氣缸8可以在壓緊氣缸固定板9上下移動，并通過螺釘鎖緊；壓緊氣缸固定板9通過螺釘鎖緊在膠輪側(cè)板20上；優(yōu)選地，壓桿兩端加工有通孔，通過兩根螺栓將其兩端分別鎖緊在兩根導(dǎo)桿12上。優(yōu)選地，石導(dǎo)桿12下端與直線軸承10之間安裝有彈簧，能緩沖石墨輪13下壓壓力。導(dǎo)桿12上端加工有內(nèi)螺紋，加上墊片用螺釘鎖緊。
[0051]優(yōu)選地，主動輪和從動輪都是采用不銹鋼內(nèi)芯，外圈包裹一層耐高溫的硅橡膠；膠輪輔助輪26是采用不銹鋼薄管縱向線切割形成的空心半圓形；膠輪輔助輪26的長度可以抵消同步帶輪33寬度，從而實現(xiàn)更短熱管的焊接。
[0052]主動輪與從動輪通過滾動球軸承連接才能實現(xiàn)緊固與轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)焊接時既要保證熱管與石墨輪的壓緊狀態(tài)，又要使熱管處于勻速軸向轉(zhuǎn)動狀態(tài)。主動輪與從動輪本身不接觸，當(dāng)待焊接熱管送入主從膠輪之間后，待焊熱管與主從膠輪外切，這樣石墨輪壓緊后待焊熱管與主從膠輪都能同步轉(zhuǎn)動。
[0053]當(dāng)自動推料裝置將待焊接熱管推入焊接工位，無級調(diào)速電機通過同步帶帶動同步帶輪33轉(zhuǎn)動，從而也帶動主動輪轉(zhuǎn)動。壓緊氣缸8動作，壓板11下壓使石墨壓輪13緊密壓緊待焊接熱管，同時待焊接熱管分別與主動輪和從動輪緊密接觸，從而使待焊接熱管也同步轉(zhuǎn)動起來，然后氬弧焊機自動起弧，到達預(yù)先設(shè)定焊接時間后起弧停止，壓緊氣缸8回退，壓板11上抬，待焊接熱管完成焊接，如此循環(huán)。安裝塊15通過螺釘鎖緊在機架I的面板上；無級調(diào)速電機與PLC連接，PLC通過控制中間繼電器來控制無極調(diào)速電機的啟停。
[0054]如圖2所示，自動熱管定位裝置位于自動焊接裝置的右側(cè)；包括熱管定位塊14、安裝塊15和熱管定位氣缸21 ;熱管定位塊14安裝在熱管定位氣缸21上；熱管定位氣缸21通過螺釘緊固在熱管定位氣缸固定板16上，安裝塊15上設(shè)有“凹”字型的卡槽，熱管定位氣缸固定板16設(shè)置在“凹”字型的卡槽內(nèi)，可以在該卡槽上下滑動，并鎖緊。安裝塊15優(yōu)選鋁型材制成。
[0055]在推料氣缸6帶動V型料頭28推動待焊接熱管前，熱管定位氣缸21動作，推出熱管定位塊14，然后V型推料頭28推動待焊接熱管至其頭部接觸到熱管定位塊14定位表面后，推料氣缸6停止前推并回退，此時待焊接熱管便處于焊接工位，等待壓緊氣缸8動作，石墨輪13向下壓緊熱管后，熱管定位氣缸21回退，熱管定位塊14退回，焊接開始。如此循環(huán)定位，每根待焊接熱管由V型推料頭28推動總是到達熱管定位塊14定位表面后才停止，所以待焊接熱管的頭部與氬弧焊槍17的距離總是相等的，從而保證每根熱管焊接的一致性。
[0056]如圖1、2所示,気弧焊槍調(diào)整裝置包括気弧焊槍17、滑臺19和粗調(diào)夾緊塊23 -M弧焊槍17設(shè)置在熱管定位塊14的一側(cè)，位于熱管的對面；滑臺19為三坐標軸精調(diào)滑臺；粗調(diào)夾緊塊23夾緊氬弧焊槍17，設(shè)置在三坐標滑臺19上；滑臺19安裝在滑臺安裝板22上；滑臺安裝板22通過螺釘鎖緊在機架I的面板上；通過粗調(diào)整夾緊塊23調(diào)整氬弧焊槍17與待焊接熱管的大致距離并鎖緊氬弧焊槍17，通過滑臺19精密地調(diào)整氬弧焊槍17與熱管在三個坐標軸的位置、高度和距離。
[0057]如圖1、2所示，自動落料斜坡裝置包括接料盒2、落料斜坡3、側(cè)板安裝板24、直線導(dǎo)軌25和側(cè)推氣缸27 ;側(cè)板安裝板24是通過螺釘安裝在直線導(dǎo)軌25的滑塊上；側(cè)推氣缸27與側(cè)板安裝板24連接，側(cè)板安裝板24與安裝從動輪的膠輪側(cè)板20連接；具體是膠輪側(cè)板20通過下底面螺紋孔鎖緊在側(cè)板安裝板24上；落料斜坡3傾斜安裝在機架I上位于主動輪和從動輪中間的下方，接料盒2放置在機架上，位于落料斜坡3下邊緣下端。直線導(dǎo)軌25和側(cè)推氣缸27都是用螺釘安裝在機架I的面板上。當(dāng)推料氣缸6開始推料前，側(cè)推氣缸27推動側(cè)板安裝板24向前伸出，使安裝從動輪的膠輪側(cè)板20靠近安裝主動輪的膠輪側(cè)板，而后推料氣缸6開始推料，壓緊氣缸8動作，壓板11下壓，將熱管壓緊在主動輪和從動輪之間；再開始焊接工序，焊接工序完成后，側(cè)推氣缸27復(fù)位，帶動側(cè)板安裝板24退回，安裝從動輪的膠輪側(cè)板20與安裝主動輪的膠輪側(cè)板分離，焊接完成的熱管下落，經(jīng)料斜坡3落入接料盒2中。
[0058]PLC分別與推料氣缸6、壓緊氣缸8、熱管定位氣缸21、側(cè)推氣缸27、送料氣缸45和抖料氣缸48的電磁閥連接控制各個氣缸的動作；PLC與無級調(diào)速電機的中間繼電器連接，控制無極調(diào)速電機的啟停；PLC還與感料渦流式接近開關(guān)42連接，控制設(shè)備運行狀態(tài)；PLC還與一個時間繼電器連接，時間繼電器與氬弧焊槍連接，PLC通過時間繼電器控制氬弧焊槍起弧與熄弧。其中整個工控可通過編寫控制程序輸入PLC，PLC優(yōu)選三菱FX3U-32MR型PLC。
[0059]實際生產(chǎn)操作時，先跟據(jù)熱管管長和直徑，調(diào)整料斗的中間斜板50并鎖緊，選好合適的前送料板49并鎖緊，調(diào)整前擋板41并鎖緊，調(diào)整氬弧焊槍調(diào)整裝置并鎖緊，然后將待焊接熱管放入料斗,開機運行,待焊接熱管自動送出、進料、推料、焊接、落料,焊接完成自動停機。由于整個過程包括送料，進料，焊接，落料都是自動進行，故可以實現(xiàn)超短熱管高效焊接，并且能夠保證各種焊接要求。
[0060]熱管是一種由管殼、吸液芯、工質(zhì)等組成，具有近真空密閉腔結(jié)構(gòu)和超大導(dǎo)熱系數(shù)的傳熱元件，制造熱管的原料是兩端開口的空心紫銅管，紫銅管的頭尾兩端必須經(jīng)過縮口焊接才能形成一個密封的真空腔，焊接是熱管制造工藝的重要步驟，是保證熱管可靠工作的前提。氬弧焊機為市售產(chǎn)品，一般采用的是WP-17型號氬弧焊槍。氬弧焊機焊接熱管的工作原理:起弧時，焊槍內(nèi)鎢針與待焊接熱管之間進行高頻放電產(chǎn)生瞬時超高溫熔化待焊接熱管的頭部區(qū)域金屬；熄弧時，上一步熔化的頭部金屬液滴再重新凝固將原先熱管頭部的通孔自然封住，形成密封腔。焊接要求:1、待焊接熱管焊接頭部與焊槍的距離，一般為2-5mm，否則起弧不穩(wěn)定或者每根焊接的質(zhì)量都不一樣；2、待焊接熱管在焊接時必須處于勻速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，這個是為了利用勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來抵消重力的影響，否則焊接過程中熔化的液態(tài)金屬球重新凝固時會在重力作用下發(fā)生偏心。需通過自動熱管定位裝置和自動熱管焊接裝置實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種超短熱管自動焊接機，其特征在于，包括機架、自動出管料斗裝置、自動推料裝置、自動熱管定位裝置、氬弧焊槍調(diào)整裝置、自動焊接裝置、自動落料斜坡裝置和PLC ； 所述自動出管料斗裝置包括自動送料裝置、自動抖料裝置和感料報警系統(tǒng)；自動送料裝置包括料斗、前擋板、料斗下板、送料氣缸、后送料板和前送料板；料斗主要由兩塊料斗豎板和底板組成；料斗豎板鎖緊在機架上；兩塊料斗豎板分別豎直設(shè)置在底板的兩側(cè)，底板由斜板和后擋板連接組成，后擋板豎直設(shè)置，斜板在兩塊料斗豎板之間傾斜設(shè)置，形成帶有斜面的框體；左右兩塊前擋板都豎直設(shè)置，與底板的后擋板形成間隙大于熱管直徑的間距；左右兩塊前擋板與分別與中間斜板和一塊料斗豎板活動連接；前送料板活動安裝在后送料板的前端，前送料板和后送料板之間形成長度長于熱管長度，寬度大于熱管直徑的通槽；前送料板位于料斗下板的上端；送料氣缸與后送料板連接； 所述自動抖料裝置包括凸輪軸、料斗凸輪和抖料氣缸；凸輪軸安裝在兩塊料斗豎板之間，抖料氣缸與凸輪軸連接；凸輪軸安裝有多個料斗凸輪，料斗凸輪設(shè)置在底板中斜板上的開口中； 所述感料報警系統(tǒng)主要包括安裝在底板上的渦流式接近開關(guān)； 所述自動推料裝置包括推料氣缸安裝板、推料氣缸和V型推料頭；推料氣缸安裝板設(shè)置在料斗下板的前端，料斗下板的后端與推料氣缸安裝板的前端形成V型槽，V型推料頭設(shè)置在V型槽內(nèi)，V型推料頭與推料氣缸連接； 所述自動焊接裝置包括壓緊氣缸、壓板、導(dǎo)桿、石墨輪、膠輪、膠輪輔助輪和同步帶輪；膠輪分為主動輪和從動輪；膠輪輔助輪為兩個，分別與主動輪和從動輪中心軸線相同，主動輪、從動輪和膠輪輔助輪外徑一致，主動輪和從動輪分別通過滾動軸承固定在內(nèi)外側(cè)的兩對膠輪側(cè)板上；兩個膠輪輔助輪分別固定在內(nèi)側(cè)兩個膠輪側(cè)板上；兩個膠輪輔助輪平行間隙設(shè)置，間隙一端與V型槽連通，另一端與主動輪和從動輪之間形成的間隙連通；同步帶輪與主動輪同軸安裝；同步帶輪通過皮帶與無級調(diào)速電機連接；石墨輪位于主動輪與從動輪之間的上方，石墨輪為圓環(huán)形，穿在壓桿上，壓桿兩端分別與兩導(dǎo)桿連接；導(dǎo)桿插入直線軸承內(nèi)組成滑動副，兩個直線軸承鎖緊在壓板上，壓板與壓緊氣缸連接； 所述自動熱管定位裝置位于自動焊接裝置的右側(cè)；包括熱管定位塊、安裝塊和熱管定位氣缸；熱管定位塊安裝在熱管定位氣缸上；熱管定位氣缸緊固在熱管定位氣缸固定板上，安裝塊上設(shè)有卡槽，熱管定位氣缸固定板設(shè)置在卡槽內(nèi)； 所述氬弧焊槍調(diào)整裝置包括氬弧焊槍、滑臺和粗調(diào)夾緊塊；氬弧焊槍設(shè)置在熱管定位塊的一側(cè)，位于熱管的對面；滑臺為三坐標軸精調(diào)滑臺；粗調(diào)夾緊塊夾緊氬弧焊槍，設(shè)置在三坐標滑臺上； 所述自動落料斜坡裝置包括接料盒、落料斜坡、側(cè)板安裝板、直線導(dǎo)軌和側(cè)推氣缸；側(cè)板安裝板安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上；側(cè)推氣缸與側(cè)板安裝板連接，側(cè)板安裝板與安裝從動輪的膠輪側(cè)板連接；落料斜坡傾斜安裝在機架上，位于主動輪和從動輪中間的下方，接料盒位于落料斜坡下邊緣下端。 所述PLC分別與推料氣缸、壓緊氣缸、熱管定位氣缸、側(cè)推氣缸、送料氣缸和抖料氣缸的電磁閥連接；PLC還分別與無級調(diào)速電機的中間繼電器、感料渦流式接近開關(guān)連接和時間繼電器連接，時間繼電器與氬弧焊槍連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述料斗還包括隔板光軸、中間斜板和滑鎖，隔板光軸固定在左右兩塊料斗豎板上端之間；滑鎖通過直線軸承與隔板光軸活動連接，中間斜板與兩塊料斗豎板平行設(shè)置，位于兩塊料斗豎板之間，中間斜板上端與滑鎖連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:左右兩塊前擋板上都加工有兩個相同的與豎直方向成45°斜長槽，通過螺釘穿過這兩個斜長槽將兩塊前擋板分別鎖緊在中間斜板與右料斗豎板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述的優(yōu)選前送料板的兩端各加工有一個通孔，通過這兩個通孔用螺釘將其與后送料板47鎖緊安裝；通槽的尺寸可根據(jù)不同的待焊接熱管直徑匹配選擇，從而保證每一根待焊接熱管能順利落入該通槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述的送料氣缸通過螺紋安裝在送料氣缸固定板上；送料氣缸固定板6通過螺釘鎖緊在機架的面板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述抖料氣缸通過尾部螺紋鎖緊在抖料氣缸腳座上，抖料氣缸腳座與料斗豎板通過螺紋鎖緊連接，凸輪軸通過深溝球軸承固定在料斗豎板上，抖料接頭一端與抖料氣缸連接，另一端通過緊定螺釘與凸輪軸鎖緊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述V型推料頭通過推料頭安裝塊、推料頭鎖緊塊、L型固定塊和推料板與推料氣缸連接；推料頭安裝塊采用不銹鋼折彎90°結(jié)構(gòu)，其折彎的兩邊一長一短，短邊上加工有兩個帶沉頭的安裝孔，V型推料頭上加工有對應(yīng)的兩螺紋孔，通過平頭螺釘將V型推料頭安裝在推料頭安裝塊上，推料頭安裝塊的折彎長邊與推料頭鎖緊塊通過螺紋孔，用螺釘相互鎖緊；兩根一端加工有螺紋的光軸鎖緊在推料頭安裝塊內(nèi)，這兩根光軸與安裝在L型固定塊的兩個直線軸承組成滑動副；推料頭鎖緊塊和L型固定塊之間的光軸段安裝有彈簧；L型固定塊通過螺紋鎖緊在推料板上，推料板通過螺釘固定在推料氣缸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述的壓緊氣缸活動安裝在壓緊氣缸固定板上，壓緊氣缸固定板通過螺釘鎖緊在膠輪側(cè)板上；壓桿兩端加工有通孔，通過兩根螺栓將其兩端分別鎖緊在兩根導(dǎo)桿上。 主動輪和從動輪都采用不銹鋼內(nèi)芯，外圈包裹一層耐高溫的硅橡膠；膠輪輔助輪是采用不銹鋼薄管縱向線切割形成的空心半圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述的滑臺安裝在滑臺安裝板上；滑臺安裝板通過螺釘鎖緊在機架的面板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短熱管自動焊接機，其特征在于:所述的膠輪側(cè)板通過下底面螺紋孔鎖緊在側(cè)板安裝板上；直線導(dǎo)軌和側(cè)推氣缸都是用螺釘安裝在機架的面板上。
【文檔編號】B23K9/32GK104148784SQ201410375048
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李勇, 周文杰, 王玉玨, 王巍, 杜雪濤 申請人:華南理工大學(xué)