熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱交換器U型管焊接用的工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，包括機架，所述機架上安裝有火排裝置組件、升降裝置和控制系統(tǒng)，所述的火排裝置組件為呈相對位置關(guān)系的兩套，且火排裝置組件與升降裝置連接，所述的控制系統(tǒng)包括電控控制系統(tǒng)和氣控控制系統(tǒng)，所述的電控控制系統(tǒng)與升降裝置連接，所述的氣控控制系統(tǒng)與火排裝置組件連接。本發(fā)明熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，改變了簡單流水線式的焊接方式，將直線軌道式焊接與工件定點式焊接相結(jié)合，且可以根據(jù)產(chǎn)品的自身規(guī)格將火排調(diào)節(jié)到最佳位置，實現(xiàn)焊接的最佳效果。
【專利說明】熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種釬焊設(shè)備，具體是涉及一種在流水線上對熱交換器進行工位定點火排擺動式焊接的火焰釬焊設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在熱交換器的U型管焊接工藝過程中，目前的焊接機大部分采用流水線式的焊接方式，即將需要焊接的產(chǎn)品放置在流水線上，產(chǎn)品一直隨著流水線運動，當產(chǎn)品運動到焊機的焊接區(qū)域時，被焊工件從火排中間“流”過完成焊接，適用于“大量少批次”的生產(chǎn)，而對于“少量大批次”的生產(chǎn)則缺乏柔性。此類焊機難以實現(xiàn)上下游生產(chǎn)設(shè)備的自動化連接，作業(yè)人員較多。而且此類焊接方式焊接過程中火排噴管的位置是固定的，工件從火排前端“流”到火排末端的過程中，焊接區(qū)域的溫度呈非均勻態(tài)分布，易造成焊接缺陷。目前此類流水線式火焰焊機的單個焊點不良率達到lOOppm，整件不良率在2000?3000ppm。
[0003]因此，本領(lǐng)域急需改變此種簡單流水線式的焊接方式，本發(fā)明由此產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種將流水線式焊接與工位定點焊接相結(jié)合的自動焊接機，改變傳統(tǒng)簡單流水線式的焊接方式，在產(chǎn)品的焊接過程中，將火排噴管的位置分為預(yù)熱和焊接兩段分別對應(yīng)熱交換器上U型管的不同位置，實現(xiàn)最佳的焊接效果。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，包括機架，所述機架上安裝有火排裝置組件、升降裝置和控制系統(tǒng)，所述的火排裝置組件為呈相對位置關(guān)系的兩套，且火排裝置組件與升降裝置連接，所述的控制系統(tǒng)包括電控控制系統(tǒng)和氣控控制系統(tǒng)，所述的電控控制系統(tǒng)與升降裝置連接，所述的氣控控制系統(tǒng)與火排裝置組件連接。
[0006]所述的火排裝置組件包括火排機構(gòu)和火排機構(gòu)安裝架，所述火排機構(gòu)安裝在火排機構(gòu)安裝架上。
[0007]所述的火排機構(gòu)包括火排安裝板，所述的火排安裝板安裝在火排機構(gòu)安裝架上，所述火排安裝板上安裝有騎馬夾管和火排墊板，所述騎馬夾管上連接有若干個火排噴管，所述火排噴管位于火排墊板的下方；所述的氣控控制系統(tǒng)包括若干個氣控控制器，所述的火排噴管分成若干組，每一組火排噴管均與相應(yīng)的氣控控制器連接。
[0008]所述騎馬夾管的下方安裝有助焊劑總管，所述助焊劑總管上連接有若干個助焊劑噴管，所述的助焊劑噴管分成若干組，每一組助焊劑噴管均與相應(yīng)的氣控控制器連接。
[0009]所述的火排機構(gòu)安裝架包括前后調(diào)整底板，所述前后調(diào)整底板下方安裝有緩沖器安裝座和法蘭無油軸套，所述緩沖器安裝座上安裝有緩沖器，所述法蘭無油軸套上安裝有第一滾珠絲桿，所述第一滾珠絲桿連接有第一伺服電機；所述的法蘭無油軸套內(nèi)安裝有T型絲桿，所述T型絲桿一端安裝有第一傾斜座，T型絲桿的另一端安裝有T型絲桿固定板，所述第一傾斜座上連接有傾斜連接板，所述傾斜連接板上連接有傾斜中間板，所述傾斜中間板上連接有第二傾斜座，所述的第一傾斜座、傾斜連接板、傾斜中間板和第二傾斜座之間均通過旋轉(zhuǎn)銷連接；所述的T型絲桿固定板內(nèi)安裝有第二滾珠絲桿，所述第二滾珠絲桿的一端位于法蘭無油軸套內(nèi)，第二滾珠絲桿的另一端連接有第二伺服電機，第二滾珠絲桿上套裝有中間過渡板、聯(lián)軸器和第二伺服電機安裝板，所述中間過渡板位于T型絲桿固定板的后方，所述聯(lián)軸器位于T型絲桿固定板和第二伺服電機安裝板之間；所述前后調(diào)整底板的一側(cè)安裝有擺動伺服電機安裝座，所述擺動伺服電機安裝座上安裝有擺動伺服電機，所述擺動伺服電機的輸出軸上安裝有凸輪座，所述凸輪座上安裝有擺動連接板。
[0010]所述的升降裝置包括升降伺服電機，所述升降伺服電機連接有升降滾珠絲桿，所述的升降滾珠絲桿連接有升降架，所述升降架的一側(cè)連接有拖鏈安裝架，所述拖鏈安裝架安裝有拖鏈，所述升降架與火排裝置組件連接，所述機架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述升降架上安裝有滑塊，所述滑塊沿著直線導(dǎo)軌上下滑動。
[0011]所述機架上安裝有上下檢測安裝架，所述上下檢測安裝架上安裝有感應(yīng)塊，所述感應(yīng)塊與升降伺服電機連接。
[0012]所述直線導(dǎo)軌的下端安裝有安全支撐座。
[0013]所述的電控控制系統(tǒng)包括安裝在電控箱安裝架上的電控箱，所述的氣控控制系統(tǒng)包括安裝在氣控箱安裝架上的氣控箱。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，改變了傳統(tǒng)的簡單流水線式焊接方式，當被焊工件通過流水線運轉(zhuǎn)到焊接工位時，將焊接產(chǎn)品固定在焊接區(qū)域進行焊接。本發(fā)明熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，通過與上下游生產(chǎn)設(shè)備的自動配合，可將整套生產(chǎn)線由原來的17人減少為3人，降低人工成本。
[0015]火排位置可以在焊接過程中的“預(yù)熱”和“焊接”兩個階段進行上下自動調(diào)整，保證焊料更好的滲透進焊縫中以及更靈活地應(yīng)對不同直徑的U型管工件，從而使火焰加熱位置更精確。同時火排噴管在焊接時可以通過擺動連接件進行小幅度擺動，克服了火排噴管中的火焰點狀分布的弱點，使得火焰呈布狀分布，使加熱區(qū)域的熱分布更均勻。單個焊點的不良率控制由10ppm降為50ppm，整件不良率由3000ppm降到1200ppm以內(nèi)。
[0016]本設(shè)備可預(yù)先設(shè)定多種型號的產(chǎn)品所需的焊接參數(shù)，包括火排的高度、火排角度、火排間距、燃氣流量、火排開啟數(shù)量等參數(shù)，最多可保存30組數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)不同的熱交換器型號的自身性能將火排噴管調(diào)節(jié)到最佳位置，實現(xiàn)焊接的最佳效果。滿足同一條生產(chǎn)線多規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。
[0017]考慮到焊接過程中的安全問題，本發(fā)明通過燃氣傳感器時刻監(jiān)測設(shè)備周圍的燃氣濃度，當濃度大于設(shè)定值時，蜂鳴器報警，燃氣自動切斷。同時，考慮到焊接過程中可能出現(xiàn)的燃氣已開通，但火排噴管點火失敗的情況，可通過安裝在火排附近的紫外線火焰?zhèn)鞲衅鲗崿F(xiàn)燃氣的通斷。
[0018]本發(fā)明在火排噴管的下方安裝有助焊劑噴管，避免了焊接面的氧化，且助焊劑噴管和火排噴管均分成若干組，每一組火排噴管和助焊劑噴管均與相應(yīng)的氣控控制器連接，可以根據(jù)產(chǎn)品自身的規(guī)格自動選擇開啟或關(guān)閉哪幾組火排噴管或助焊劑噴管，避免了燃氣和助焊劑的浪費。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的后部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3和圖4為本發(fā)明中的火排裝置組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，I為機架、2為火排安裝板、3為騎馬夾管、4為火排墊板、5為火排噴管、6為助焊劑總管、7為助焊劑噴管、8為前后調(diào)整底板、9為緩沖器安裝座、10為法蘭無油軸套、11為緩沖器、12為第一伺服電機、13為T型絲桿、14為第一傾斜座、15為T型絲桿固定板、16為傾斜連接板、17為傾斜中間板、18為第二傾斜座、19為旋轉(zhuǎn)銷、20為第二滾珠絲桿、21為第二伺服電機、22為中間過渡板、23為聯(lián)軸器、24為第二伺服電機安裝板、25為擺動伺服電機安裝座、26為擺動伺服電機、27為凸輪座、28為擺動連接板、29為升降伺服電機、30為升降滾珠絲桿、31為升降架、32為拖鏈安裝架、33為拖鏈、34為直線導(dǎo)軌、35為安全支撐座、36為電控箱安裝架、37為電控箱、38為氣控箱安裝架、39為氣控箱、40為上下檢測安裝架、41為感應(yīng)塊。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0021]如圖1-圖4所示，本發(fā)明熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，包括機架1，機架I上安裝有火排裝置組件、升降裝置和控制系統(tǒng)，火排裝置組件為呈相對位置關(guān)系的兩套，且火排裝置組件與升降裝置連接，控制系統(tǒng)包括電控控制系統(tǒng)和氣控控制系統(tǒng)，電控控制系統(tǒng)與升降裝置連接，氣控控制系統(tǒng)與火排裝置組件連接。通過燃氣傳感器時刻監(jiān)測設(shè)備周圍的燃氣濃度，當濃度大于設(shè)定值時，蜂鳴器報警，燃氣自動切斷。當出現(xiàn)的燃氣已開通，但火排噴管點火失敗的情況，通過安裝在火排附近的紫外線傳感器實現(xiàn)燃氣的通斷。
[0022]本發(fā)明中的火排裝置組件包括火排機構(gòu)和火排機構(gòu)安裝架，火排機構(gòu)安裝在火排機構(gòu)安裝架上。
[0023]本發(fā)明中的火排機構(gòu)包括火排安裝板2，火排安裝板2安裝在火排機構(gòu)安裝架上，火排安裝板2上安裝有騎馬夾管3和火排墊板4，騎馬夾管3上連接有若干個火排噴管5，火排噴管5位于火排墊板4的下方；氣控控制系統(tǒng)包括若干個氣控控制器，火排噴管5分成若干組，每一組火排噴管5均與相應(yīng)的氣控控制器連接。在焊接過程中可以根據(jù)產(chǎn)品實際的寬度自動選擇打開相應(yīng)的氣控控制器，實現(xiàn)火排的分段開啟，避免因空燒現(xiàn)象而造成的原料浪費。
[0024]為防止焊接后的產(chǎn)品氧化，本發(fā)明中的騎馬夾管3的下方安裝有助焊劑總管6，助焊劑總管6上連接有若干個助焊劑噴管7，助焊劑噴管7分成若干組，每一組助焊劑噴管7均與相應(yīng)的氣控控制器連接。工作時，可以根據(jù)需要打開相應(yīng)的氣控控制器，即可在相應(yīng)的產(chǎn)品上噴射助焊劑，有效防止焊接產(chǎn)品表面的氧化。
[0025]本發(fā)明中的火排機構(gòu)安裝架包括前后調(diào)整底板8，前后調(diào)整底板8下方安裝有緩沖器安裝座9和法蘭無油軸套10，緩沖器安裝座9上安裝有緩沖器11，法蘭無油軸套10上安裝有第一滾珠絲桿(本發(fā)明附圖中未標識)，第一滾珠絲桿連接有第一伺服電機12，啟動第一伺服電機12可以根據(jù)產(chǎn)品的厚度精確調(diào)節(jié)火排機構(gòu)的前后距離；法蘭無油軸套10內(nèi)安裝有T型絲桿13，T型絲桿13 —端安裝有第一傾斜座14，T型絲桿13的另一端安裝有T型絲桿固定板15，第一傾斜座14上連接有傾斜連接板16，傾斜連接板16上連接有傾斜中間板17，傾斜中間板17上連接有第二傾斜座18，第一傾斜座14、傾斜連接板16、傾斜中間板17和第二傾斜座18之間均通過旋轉(zhuǎn)銷19連接；T型絲桿固定板15內(nèi)安裝有第二滾珠絲桿20，第二滾珠絲桿20的一端位于法蘭無油軸套10內(nèi)，第二滾珠絲桿20的另一端連接有第二伺服電機21，啟動第二伺服電機21，傾斜連接板16在第二滾珠絲桿20的帶動下上下調(diào)節(jié)，從而帶動火排機構(gòu)做更加精確的上下調(diào)節(jié)。第二滾珠絲桿20上套裝有中間過渡板22、聯(lián)軸器23和第二伺服電機安裝板24，中間過渡板22位于T型絲桿固定板15的后方，聯(lián)軸器23位于T型絲桿固定板15和第二伺服電機安裝板24之間。
[0026]在焊接的過程中因為火排噴管中火焰的點狀分布，容易造成焊接區(qū)域熱分布的不均勻，本發(fā)明在前后調(diào)整底板8的一側(cè)安裝有擺動伺服電機安裝座25，擺動伺服電機安裝座25上安裝有擺動伺服電機26，擺動伺服電機26的輸出軸上安裝有凸輪座27，凸輪座27上安裝有擺動連接板28，在工作時帶動火排噴管左右小幅擺動，使焊接溫度均勻。
[0027]本發(fā)明中的升降裝置包括升降伺服電機29，升降伺服電機29連接有升降滾珠絲桿30，升降滾珠絲桿30連接有升降架31，升降架31的一側(cè)連接有拖鏈安裝架32，拖鏈安裝架32安裝有拖鏈33，升降架31與火排裝置組件連接，機架I上設(shè)有直線導(dǎo)軌34，升降架31上安裝有滑塊(本發(fā)明附圖中未標識)，滑塊沿著直線導(dǎo)軌34上下滑動，可以根據(jù)產(chǎn)品實際的高度自動調(diào)節(jié)火排裝置組件的位置。
[0028]本發(fā)明中的機架I上安裝有上下檢測安裝架40，上下檢測安裝架40上安裝有感應(yīng)塊41，感應(yīng)塊41與升降伺服電機29連接，可以精確判斷火排裝置組件的位置。
[0029]為增加火排裝置組件在升降過程中的安全性，本發(fā)明中的直線導(dǎo)軌34的下端安裝有安全支撐座35。
[0030]本發(fā)明中的電控控制系統(tǒng)包括安裝在電控箱安裝架36上的電控箱37，氣控控制系統(tǒng)包括安裝在氣控箱安裝架38上的氣控箱39。電控箱37和氣控箱39的具體結(jié)構(gòu)、連接方式及其控制方式為本領(lǐng)域的公知性常識，此處不作贅述。
[0031]本發(fā)明在使用時，火排升降機構(gòu)根據(jù)已存儲好的對應(yīng)產(chǎn)品參數(shù)調(diào)整到最佳焊接高度，然后通過第一伺服電機12調(diào)整好兩個火排機構(gòu)之間的距離，通過調(diào)節(jié)第二伺服電機21調(diào)節(jié)火排噴管5的角度。當檢測到被焊工件通過流水線開始進入焊機時，火排點火；運轉(zhuǎn)到焊接工位時，焊機通過檢知開關(guān)檢測到工件到位，自動將該工裝工件脫離流水線實現(xiàn)工件定位；火排在小火狀態(tài)下降到預(yù)熱高度，火排擺動，用對應(yīng)的火焰大小、時間等工藝參數(shù)進行預(yù)熱；之后火排再下降到加熱焊接高度，用對應(yīng)的工藝參數(shù)進行加熱焊接。焊接完成后，火焰馬上變成小火狀態(tài)避免產(chǎn)品再加熱，火排停止擺動，火排機構(gòu)上升復(fù)位。焊機在接收到下道工序可流入該工件的信號條件下，就控制該工件回到流水線，進入下一道工序，依此循環(huán)往復(fù)。
[0032]本發(fā)明熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，改變了傳統(tǒng)簡單流水線式的焊接方式，且可以根據(jù)產(chǎn)品的自身規(guī)格將火排噴管5調(diào)節(jié)到最佳位置，實現(xiàn)焊接的最佳效果。
[0033]本發(fā)明在火排噴管5的下方安裝有助焊劑噴管7，避免了焊接面的氧化，且助焊劑噴管7和火排噴管5均分成若干組，每一組火排噴管5和助焊劑噴管7均與相應(yīng)的氣控控制器連接，可以根據(jù)產(chǎn)品自身的性能選擇開啟或關(guān)閉任意幾組火排噴管5或助焊劑噴管7，避免了燃料和助焊劑的浪費。
[0034]本發(fā)明的火排噴管5在焊接時可以通過擺動連接件28進行小幅度擺動，克服了火排噴管5中的火焰點狀分布的缺陷，使得加熱區(qū)域的熱分布更均勻。
[0035]上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護的限定，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:包括機架，所述機架上安裝有火排裝置組件、升降裝置和控制系統(tǒng)，所述的火排裝置組件為呈相對位置關(guān)系的兩套，且火排裝置組件與升降裝置連接，所述的控制系統(tǒng)包括電控控制系統(tǒng)和氣控控制系統(tǒng)，所述的電控控制系統(tǒng)與升降裝置連接，所述的氣控控制系統(tǒng)與火排裝置組件連接。
2.如權(quán)利要求1所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述的火排裝置組件包括火排機構(gòu)和火排機構(gòu)安裝架，所述火排機構(gòu)安裝在火排機構(gòu)安裝架上。
3.如權(quán)利要求2所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述的火排機構(gòu)包括火排安裝板，所述的火排安裝板安裝在火排機構(gòu)安裝架上，所述火排安裝板上安裝有騎馬夾管和火排墊板，所述騎馬夾管上連接有若干個火排噴管，所述火排噴管位于火排墊板的下方；所述的氣控控制系統(tǒng)包括若干個氣控控制器，所述的火排噴管分成若干組，每一組火排噴管均與相應(yīng)的氣控控制器連接。
4.如權(quán)利要求3所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述騎馬夾管的下方安裝有助焊劑總管，所述助焊劑總管上連接有若干個助焊劑噴管，所述的助焊劑噴管分成若干組，每一組助焊劑噴管均與相應(yīng)的氣控控制器連接。
5.如權(quán)利要求3所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述的火排機構(gòu)安裝架包括前后調(diào)整底板，所述前后調(diào)整底板下方安裝有緩沖器安裝座和法蘭無油軸套，所述緩沖器安裝座上安裝有緩沖器，所述法蘭無油軸套上安裝有第一滾珠絲桿，所述第一滾珠絲桿連接有第一伺服電機；所述的法蘭無油軸套內(nèi)安裝有T型絲桿，所述T型絲桿一端安裝有第一傾斜座，T型絲桿的另一端安裝有T型絲桿固定板，所述第一傾斜座上連接有傾斜連接板，所述傾斜連接板上連接有傾斜中間板，所述傾斜中間板上連接有第二傾斜座，所述的第一傾斜座、傾斜連接板、傾斜中間板和第二傾斜座之間均通過旋轉(zhuǎn)銷連接；所述的T型絲桿固定板內(nèi)安裝有第二滾珠絲桿，所述第二滾珠絲桿的一端位于法蘭無油軸套內(nèi)，第二滾珠絲桿的另一端連接有第二伺服電機，第二滾珠絲桿上套裝有中間過渡板、聯(lián)軸器和第二伺服電機安裝板，所述中間過渡板位于T型絲桿固定板的后方，所述聯(lián)軸器位于T型絲桿固定板和第二伺服電機安裝板之間；所述前后調(diào)整底板的一側(cè)安裝有擺動伺服電機安裝座，所述擺動伺服電機安裝座上安裝有擺動伺服電機，所述擺動伺服電機的輸出軸上安裝有凸輪座，所述凸輪座上安裝有擺動連接板。
6.如權(quán)利要求1所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述的升降裝置包括升降伺服電機，所述升降伺服電機連接有升降滾珠絲桿，所述的升降滾珠絲桿連接有升降架，所述升降架的一側(cè)連接有拖鏈安裝架，所述拖鏈安裝架安裝有拖鏈，所述升降架與火排裝置組件連接，所述機架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述升降架上安裝有滑塊，所述滑塊沿著直線導(dǎo)軌上下滑動。
7.如權(quán)利要求6所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述機架上安裝有上下檢測安裝架，所述上下檢測安裝架上安裝有感應(yīng)塊，所述感應(yīng)塊與升降伺服電機連接。
8.如權(quán)利要求6所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述直線導(dǎo)軌的下端安裝有安全支撐座。
9.如權(quán)利要求1所述熱交換器焊接用工件定點火排擺動式自動火焰釬焊設(shè)備，其特征在于:所述的電控控制系統(tǒng)包括安裝在電控箱安裝架上的電控箱，所述的氣控控制系統(tǒng)包括安裝在氣控箱安裝架上的氣控箱。
【文檔編號】B23K3/04GK104384651SQ201410686736
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】王曹軍, 汪錫云, 竹春園, 婁繼源, 王翔程科, 邢佳波 申請人:嵊州新銳大進焊接設(shè)備有限公司