CN102350556B - 转盘式自动铝钎焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：它包括主机架、燃气焊接系统（2）、转盘系统（3）、冷却系统（4）、电源系统（5）和主控制系统（6）；主控制系统（6）与转盘式自动铝钎焊装置（1）中的各个受控部件电连接；转盘系统（3）设置在主机架上；在主机架上沿转盘系统（3）的转盘（15）的转动方向上依次设有燃气焊接系统（2）和冷却系统（4）；电源系统（5）中的主电源通过多个下位机电源开关（20）分别与转盘式自动铝钎焊装置（1）下的各个用电部件电连接。本发明提供了一种能够对批量的待焊接工件进行自动焊接的转盘式自动铝钎焊装置。该装置有效提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

转盘式自动铝钎焊装置

技术领域

 本发明涉及一种焊接装置，具体是指一种转盘式自动铝钎焊装置。

背景技术

铝钎焊是现代加工工艺中较为普遍的一种焊接技术，在工业生产过程中，特别是在对汽车工件的加工过程中，经常需要对大批量的中小型工件进行铝钎焊焊接，现有技术中这种批量的钎焊焊接工作主要是通过焊接工人手工来完成，这种手工焊接方式劳动强度大，生产效率低，而且对焊接人员的技术水平要求高，大批量生产时需要大量高水平的焊接工人，大大增加了工厂的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够对批量的待焊接工件进行自动焊接的转盘式自动铝钎焊装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种转盘式自动铝钎焊装置，它包括主机架、燃气焊接系统、转盘系统、冷却系统、电源系统和主控制系统；主控制系统与转盘式自动铝钎焊装置中的各个受控部件电连接；转盘系统设置在主机架上；在主机架上沿转盘系统的转盘的转动方向上依次设有燃气焊接系统和冷却系统；电源系统中的主电源通过多个下位机电源开关分别与转盘式自动铝钎焊装置下的各个用电部件电连接。

采用以上技术方案后，本发明相比现有技术具有如下优点：通过将燃气焊接系统、转盘系统、冷却系统、电源系统和主控制系统按一定顺序和位置安装在主机架上，使装置具备了自动焊接工件的功能，代替了传统的手工铝钎焊方式，节约了大量的劳动力和生产成本，也提高了生产效率。本发明采用转盘系统使工件做圆周运动，这样在焊接过程中，焊枪可以更加均匀的给待焊工件加热，同时卸下成品工件和安装待焊工件的工作只需要一个工人操作即可，进一步优化了生产人员的分配。

作为优选，所述燃气焊接系统包括总燃气阀、增氧机、压力传感器、流量控制阀、稳压罐和焊枪组，燃气供应管道通过总燃气阀后与稳压罐的输入管道相连，稳压罐的输出管道通过流量控制阀后与输气排管相连，输气排管通过气管分别与焊枪组中的各焊枪相连，输气排管的进气管道上设置有回火防止器；增氧机的输出口与流量控制阀的输出口通过接头并排连接；焊枪组由分布在转盘外侧的第一焊枪组和分布在转盘内侧的第二焊枪组组成，第一焊枪组和第二焊枪组均通过支架安装在主机架上；压力传感器安装在稳压罐上。

作为改进，第一焊枪组和第二焊枪组上均设有多个角度可调整的焊枪。

作为进一步优选，所述压力传感器为带有压力显示功能的压力传感器；该优选项可以使压力传感器同时具备压力表的功能，让用户在不看触摸屏的情况下能知道稳压罐中燃气的压力。

作为优选，所述转盘系统（除上述转盘外）还包括伺服电机、涡轮减速机和工件夹装机构；伺服电机的动力输出轴与涡轮减速机输入轴相连，涡轮减速机的动力输出轴与转盘的转轴相连；转盘上设置有工件夹装机构；该优选项通过伺服电机和涡轮减速机和配合来驱动转盘转动，可以实现对转速的精确控制。

作为优选，所述工件夹装机构包括支架和两个上下相对的圆环，两个圆环分别安装在支架上，圆环竖直方向上的轴线互相重合，圆环上设有多个用于安装夹具的安装孔，位于上面的圆环的安装孔上安装有夹具的上半部分，位于下面的圆环的安装孔上安装有夹具的下半部分。

作为优选，所述冷却系统包括水泵、水箱和喷水管组；水泵的进水端与水箱通过水管相连，水泵的出水端通过主水管和喷水管组相连；所述转盘的承载平台的上表面通过回水水管与水箱相连通。

作为进一步优选，所述喷水管组包括多根与主水管相通的可折弯的水管，该优选项可以根据工件的高度方便的调整水管的喷水高度，提高了冷却效率。

作为优选，所述主控制系统包括PLC控制器和触摸屏；触摸屏与PLC控制器电连接；PLC控制器分别与转盘式自动铝钎焊装置中的各个受控部件电连接，所述受控部件包括总燃气阀、增氧机、流量控制阀、伺服电机、水泵和下位机电源开关；PLC控制器还与压力传感器电连接。 

附图说明

图1是本发明的转盘式自动铝钎焊装置的结构框图。

图2是本发明的转盘式自动铝钎焊装置的燃气焊接系统中燃气走向图。

图3是本发明的转盘式自动铝钎焊装置的电动控制部分连接框图。

图4是本发明的转盘式自动铝钎焊装置的主体结构示意图。

图中所示：1、转盘式自动铝钎焊装置，2、燃气焊接系统，3、转盘系统，4、冷却系统，5、电源系统，6、主控制系统，7、总燃气阀，8、增氧机，9、压力传感器，10、流量控制阀，11、稳压罐，12、焊枪组，13、伺服电机，14、涡轮减速机，15、转盘，16、工件夹装机构，17、水泵，18、水箱，19、喷水管组，20、下位机电源开关，21、PLC控制器，22、触摸屏，23、回火防止器，24、输气排管，25、第一焊枪组，26、第二焊枪组，27、气管，28、主水管，29、集水围栏，30、夹具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如附图1至4所示，一种转盘式自动铝钎焊装置，它包括主机架、燃气焊接系统2、转盘系统3、冷却系统4、电源系统5和主控制系统6；主控制系统6与转盘式自动铝钎焊装置1中的各个受控部件电连接；转盘系统3设置在主机架上；在主机架上沿转盘系统3的转盘15的转动方向上依次设有燃气焊接系统2和冷却系统4；电源系统5中的主电源通过多个下位机电源开关20分别与转盘式自动铝钎焊装置1下的各个用电部件电连接。

所述燃气焊接系统2包括总燃气阀7、增氧机8、压力传感器9、流量控制阀10、稳压罐11和焊枪组12，燃气供应管道通过总燃气阀7后与稳压罐11的输入管道相连，稳压罐11的输出管道通过流量控制阀10后与输气排管24相连，输气排管24通过气管27分别与焊枪组12中的各焊枪相连，输气排管24的进气管道上设置有回火防止器23；增氧机8的输出口与流量控制阀10的输出口通过接头并排连接；焊枪组12由分布在转盘15外侧的第一焊枪组25和分布在转盘15内侧的第二焊枪组26组成，第一焊枪组25和第二焊枪组26均通过支架安装在主机架上；压力传感器9安装在稳压罐11上。

第一焊枪组25和第二焊枪组26上均设有多个角度可调整的焊枪。

所述压力传感器9为带有压力显示功能的压力传感器。

所述转盘系统3还包括伺服电机13、涡轮减速机14和工件夹装机构16；伺服电机13的动力输出轴与涡轮减速机14输入轴相连，涡轮减速机14的动力输出轴与转盘15的转轴相连；转盘15上设置有工件夹装机构16。

所述工件夹装机构16包括支架和两个上下相对的圆环，两个圆环分别安装在支架上，圆环竖直方向上的轴线互相重合，其中位于上面的圆环的高度可以根据待加工工件的高度进行调整，圆环上设有多个用于安装夹具30的安装孔，位于上面的圆环的安装孔上安装有夹具30的上半部分，位于下面的圆环的安装孔上安装有夹具30的下半部分。

所述冷却系统4包括水泵17、水箱18和喷水管组19；水泵17的进水端与水箱18通过水管相连，水泵17的出水端通过主水管28和喷水管组19相连；所述转盘15的承载平台的上表面通过回水水管与水箱18相连通，具体实施时所述转盘15的承载平台即主机架的上层平台因为冷却水洒落在此平台的上表面上，所以将此平台上表面通过回水水管与水箱18相连通，同时还可以在此平台上增设一集水围栏29，通过集水围栏29将冷却水的洒落区域围住，这样可以防止冷却水流溢到其他地方。

所述喷水管组19包括多根与主水管28相通的可折弯的水管。

所述主控制系统6包括PLC控制器21和触摸屏22；触摸屏22与PLC控制器21电连接；PLC控制器21分别与转盘式自动铝钎焊装置1中的各个受控部件电连接，所述受控部件包括总燃气阀7、增氧机8、流量控制阀10、伺服电机13、水泵17和下位机电源开关12；PLC控制器21还与压力传感器9电连接。

本发明在具体实施时，如图4所示，主机架分为上下两层，每层都设有用于安装部件的平台；所述的下位机电源开关20是指各受控部件和用电单元的电源开关，此处采用的电源开关为可以通过控制信号来控制其通断的开关，此种开关已经有市售的成熟产品。本发明中所述的燃气，本发明中采用的为家用的煤气，当然也可以采用其他燃烧效率更高的燃气来代替。本发明中所述的稳压罐11是指用于平缓燃气输送时的波动的罐体，在具体实施时可采用小型的煤气罐改装制作，即将小型煤气罐的两侧各开一个孔，分别焊上带螺纹的管道，一边用作出气管道，另一边用作进气管道，同时在小型煤气罐上再开一个小孔焊上一个带螺纹的接头，用于安装压力传感器。本发明中所述的增氧机8可以采用市售的用于渔业养殖业的增氧机。所述的焊枪组12分为第一焊枪组25和第二焊枪组26，每组可设置8把焊枪，焊枪通过可调整角度并进行锁定的连接机构与焊枪组的支架杆相连，本实施例中支架杆为柱状杆，所以固定机构可采用球夹。本实施例中涉及的其他常规部件如回火防止器23、伺服电机13、涡轮减速机14、PLC控制器21和触摸屏22均有市售的成熟产品，此处不再详述，到于PLC控制器21和触摸屏22的安装位置可以按现场情况来安排，本实施例中，可将PLC控制器21和触摸屏22就近安装在主机架上。

本发明的工作过程：结合附图4，在初次使用本发明的转盘式自动铝钎焊装置时，需要根据工件的高度调整工件夹装机构16中上下两个圆环的高度，并选择与工件相配的夹具30安装到圆环的安装孔上，然后把焊料套在待焊接处，并将工件安装在夹具30上；接下来根据工件的加工要求调整好转盘的转速（本实施例中可采用8分钟转一圈的频率，但具体实施时可以根据需要做灵活调整）并设置好各焊枪的高度，一般情况下前几把焊是用来预热焊接工件的，后几把焊枪是用来直接给焊接处加热的；然后根据工件的高度调整喷水管组19中的水管的高度，使其喷出来的冷却水对准焊接处进行冷却。各工位调整就绪好之后，开始进行焊枪点火，待火力均匀后，由工人开始将待焊工件安装到工件夹装机构16的夹具30上，在转盘的带动下，待焊工件转动到焊枪位置，此时焊接处套的焊料在高温下开始融化，将焊接处的工件均匀结合在一起，焊接好的工件继续在转盘的带动下转动到冷却系统4的喷水管组下进行冷却，工人将冷却完成的工件卸下来，再装上新的待焊工件，如此反复操作即可。

本发明涉及的转盘式自动铝钎焊装置采用PLC控制器21作为主控制系统，并与各受控部件有电连接，当发生故障情况时会自动暂停装置，如当PLC控制器21检测到压力传感器的压力超过设定的最大值时，会自动关闭总燃气阀7。同时用户也可以通过触摸屏22来发送指令给PLC控制器21，如用户可以通过触摸屏22来关闭整个装置，也可以通过触摸屏22来设置流量控制阀10的开度大小等。

需要说明的是本发明并不局限于上述实施例，基于本实施例之上还可以有多种变化，如根据待加工工件的尺寸将本发明涉及的装置全部或部分结构按比例放大或是缩小，再如在本发明涉及的装置外围增加一些简单的防护板等，但这些变化均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：它包括主机架、燃气焊接系统（2）、转盘系统（3）、冷却系统（4）、电源系统（5）和主控制系统（6）；主控制系统（6）与转盘式自动铝钎焊装置（1）中的各个受控部件电连接；转盘系统（3）设置在主机架上；在主机架上沿转盘系统（3）的转盘（15）的转动方向上依次设有燃气焊接系统（2）和冷却系统（4）；电源系统（5）中的主电源通过多个下位机电源开关（20）分别与转盘式自动铝钎焊装置（1）下的各个用电部件电连接；所述燃气焊接系统（2）包括总燃气阀（7）、增氧机（8）、压力传感器（9）、流量控制阀（10）、稳压罐（11）和焊枪组（12），燃气供应管道通过总燃气阀（7）后与稳压罐（11）的输入管道相连，稳压罐（11）的输出管道通过流量控制阀（10）后与输气排管（24）相连，输气排管（24）通过气管（27）分别与焊枪组（12）中的各焊枪相连，输气排管（24）的进气管道上设置有回火防止器（23）；增氧机（8）的输出口与流量控制阀（10）的输出口通过接头并排连接；焊枪组（12）由分布在转盘（15）外侧的第一焊枪组（25）和分布在转盘（15）内侧的第二焊枪组（26）组成，第一焊枪组（25）和第二焊枪组（26）均通过支架安装在主机架上；压力传感器（9）安装在稳压罐（11）上。

2.根据权利要求1所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：第一焊枪组（25）和第二焊枪组（26）上均设有多个角度可调整的焊枪。

3.根据权利要求1所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述压力传感器（9）为带有压力显示功能的压力传感器。

4.根据权利要求1所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述转盘系统（3）还包括伺服电机（13）、涡轮减速机（14）和工件夹装机构（16）；伺服电机（13）的动力输出轴与涡轮减速机（14）输入轴相连，涡轮减速机（14）的动力输出轴与转盘（15）的转轴相连；转盘（15）上设置有工件夹装机构（16）。

5.根据权利要求1所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述工件夹装机构（16）包括支架和两个上下相对的圆环，两个圆环分别安装在支架上，圆环竖直方向上的轴线互相重合，圆环上设有多个用于安装夹具（30）的安装孔，位于上面的圆环的安装孔上安装有夹具（30）的上半部分，位于下面的圆环的安装孔上安装有夹具（30）的下半部分。

6.根据权利要求1所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述冷却系统（4）包括水泵（17）、水箱（18）和喷水管组（19）；水泵（17）的进水端与水箱（18）通过水管相连，水泵（17）的出水端通过主水管（28）和喷水管组（19）相连；所述转盘（15）的承载平台的上表面通过回水水管与水箱（18）相连通。

7.根据权利要求6所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述喷水管组（19）包括多根与主水管（28）相通的可折弯的水管。

8.根据权利要求1至7中任何一项所述转盘式自动铝钎焊装置，其特征在于：所述主控制系统（6）包括PLC控制器（21）和触摸屏（22）；触摸屏（22）与PLC控制器（21）电连接；PLC控制器（21）分别与转盘式自动铝钎焊装置（1）中的各个受控部件电连接，所述受控部件包括总燃气阀（7）、增氧机（8）、流量控制阀（10）、伺服电机（13）、水泵（17）和下位机电源开关（12）；PLC控制器（21）还与压力传感器（9）电连接。

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