CN102615397A - 一种不锈钢水壶薄壁环焊专机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：包括机架、整圆机构、顶压机构及焊枪机构，所述机架在垂直方向上设置有分别处于不同高度的下机架面和上机架面，所述下机架面和上机架面同一中心轴线上分别开设第一圆孔和第二圆孔；所述整圆机构固定于下机架面的第一圆孔内，所述顶压机构固定于上机架面的第二圆孔上方；所述焊枪机构固定于所述机架的机架支柱上。本发明优点：解决拉深工件环焊面失圆问题，使工件上下部能够实现对焊；同时解决焊接过程中因高温带来的应力释放产生的二次失圆问题。更因有内保护气体全程对焊接处进行内部保护气体保护，解决焊接中因不锈钢氧化产生的焊接缺陷。

Description

一种不锈钢水壶薄壁环焊专机

技术领域

本发明涉及一种焊接机，尤其是自带内保护气体保护的一种不锈钢水壶薄壁环焊专机。 

背景技术

目前，在不锈钢水壶生产过程中，壶体上部与下部的连接分咬边和焊接两种方式。前者咬边具有局限性，只适用于转角处连接，对于从腰部分为两部分壶体连接不适用，因而限制了水壶的发展；同时咬边水壶咬边处存在缝隙，使用中是一个卫生死角，不易清洗。后者焊接的操作难度极大：首先壶体材料(0.5mm-0.8mm)较薄，属于薄壁对焊，其次不锈钢焊接时，由于不锈钢与氧的亲和力很大，如果背面不采取充氩保护，焊熔金属易在焊接过程中氧化，产生焊接缺陷；再者壶体上部或下部通过拉深成形，焊接端面存在不平整、失圆以及对焊过程中因应力释放产生的二次失圆等问题；另外壶体对焊还会存在着焊缝氧化、气孔、焊不透及焊穿等问题。因此，以上两种焊接方式，极大程度上限制了不锈钢水壶产品种类的丰富性。 

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单合理且适合不锈钢水壶腰部焊接的水壶薄壁环焊专机，以解决水壶腰部环焊线失圆、焊接气孔及焊穿、焊不透等难题，提高水壶产品质量及档次、降低生产成本，同时使水壶类型极大程度得到丰富。 

本发明是这样实现的：一种不锈钢水壶薄壁环焊专机，包括机架、整圆机构、顶压机构及焊枪机构，所述机架在垂直方向上设置有分别处于不同高度的下机架面和上机架面，所述下机架面和上机架面同一中心轴线上分别开设第一圆孔和第二圆孔；所述整圆机构固定于下机架面的第一圆孔内，所述顶压机构固定于上机架面的第二圆孔上方；所述焊枪机构固定于所述机架的机架支柱上。 

所述整圆机构包括固定座、中间座、内座及内保护气体机构；固定座固定于下机架面的第一圆孔上，中间座置于固定座内，内座置于中间座内，内保护气体机构置于内座内。 

所述中间座下端设有传动齿轮，传动齿轮通过与之相配对的第二传动齿轮带动，第二传动齿轮固定于传动马达的轴头上，且所述传动马达通过马达固定板固定于机架上。 

所述内座分别由内上座及内下座机构组成，所述内下座机构包括内下座、承接座、气缸固定座及气缸组成； 

所述内保护气体机构设有由齿轮及齿条组成的转动机构。当装置水壶上部时，保护气体出气口向心停置，便于水壶上部壶口垂直装置于整圆机构水壶定位模内；水壶上部装置完成时，保护气体出气口向外停置，并对准焊枪的枪尖。 

所述内下座设有内部及外部两部分结构，所述内部及外部之间可相对自由转动，且所述外部固定于中间座下部端面；内下座的内部下端固定连接气缸固定座，气缸固定座下端固定连接气缸，所述气缸通过承接座连接于内上座，并且承接座与内上座之间能够相对自由转动，即承接座及气缸组成内下座内部垂直方向上的往复运动机构。 

所述内上座上接水壶定位模及整圆分模，中间座上端固定连接限位环，当内下座的往复机构向上移动，带动内上座、水壶定位模及整圆分模上升，在上升过程中，整圆分模受垂直方向上限位环的限制，分模的各模块同时向心水平移动，直到各模块抱紧整圆水壶上部。此时，限位环被中间座带动旋转，在各分模与限位环处于紧压状态摩擦力的带动下，各整圆分模、水壶定位模、水壶上部及内上座一同旋转运动。 

所述水壶下部固定盘、限位环、整圆分模及水壶定位模为成套设置，与对应的水壶相匹配，即每种水壶具有与之相配套的水壶下部固定盘、限位环、整圆分模及水壶定位模组成的模具。 

所述顶压机构下端接水壶下部固定盘，所述水壶下部固定盘起装置水壶下部的作用。 

一种不锈钢水壶薄壁环焊专机，还包括电控柜及TIG焊机，所述电控柜控制环焊专机各机构运动，该TIG焊机连接焊枪机构的焊枪，实现焊枪对水壶上下部环焊线的TIG焊接。 

综上所述，所述整圆机构动作，即起到上升顶紧、整圆水壶上部的作用；同时所述顶压机构动作，即使水壶下部固定盘及水壶下部下降，直到水壶下部与水壶上部环线接触才停止。此时，中间座传动齿轮被第二传动齿轮带动，即中间座传动齿轮带动中间座及与中间座固定连接的限位环，限位环通过摩擦力带动整圆分模、水壶定位模、水壶上部及内上座一体转动。同时，水壶下部与水壶上部通过整圆机构及顶压机构顶紧，即水壶上、下部也一体转动。 

固定于机架上的焊枪机构的焊枪，对准转动的环焊线进行环焊，同时内保护气体出气口对准焊枪尖的焊接处，从而实现在焊接前分别对水 壶上、下部整圆，并对准压紧，更在焊接过程中依靠水壶下部固定盘及整圆分模的限位，解决焊接过程中因高温带来的应力释放产生的二次失圆问题，使工件上下部能够实现对焊。更因有内保护气体全程对焊接处进行内部保护气体保护，解决焊接中因不锈钢氧化产生的焊接缺陷。 

附图说明

图1是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机的立体图。 

图2是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机机架(包括焊枪机构)立体图。 

图3是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机除机架外各机构爆炸立体图。 

图4是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机除机架外各机构详细爆炸立体图。 

图5是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机在(水壶上、下部装置时所处状态)的主视图， 

图6是本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机在(水壶上、下部压紧后可进行环焊时所处状态)的主视图。 

具体实施方式

下面将结合附图和具体实例对本发明一种不锈钢水壶薄壁环焊专机作进一步描述。 

一种不锈钢水壶薄壁环焊专机，如附图1和图2所示，其主要包括机架A、整圆机构B、顶压机构C及焊枪机构D。所述机架A在垂直方向上设置有分别处于不同高度的下机架面A1及上机架面A2，所述下机架面A1和上机架面A2同一中心轴线上分别开设一个第一圆孔a1及第二圆孔 a2。所述整圆机构B固定于所述下机架面A1的第一圆孔a1上，顶压机构C固定于所述上机架面A2的第二圆孔a2上；焊枪机构D固定于所述机架的机架支柱A3上。 

较优的，整圆机构B与顶压机构C处于同一轴线上，其同一轴线的误差应在±0.01范围内，以适应薄壁水壶“薄弱”的环焊线。 

如图3、图4和图5所示，所述整圆机构B包括固定座B1、中间座B2、内座B3及内保护气体机构B4。固定座B1固定于下机架面A1的第一圆孔a 1上，中间座B2置于固定座B1内，内座B3置于中间座B2内，内保护气体机构B4置于内座B3内。 

其中，整圆机构B各结构之间有如下关系： 

所述中间座B2下端设有传动齿轮b21，传动齿轮b21通过与之相配对的第二传动齿轮b22带动，第二传动齿轮b22固定于传动马达b23的轴头上，且所述传动马达b23通过马达固定板固定于机架A上。 

所述内座B3分别由内上座b31及内下座机构组成，其中所述内下座机构包括内下座b32、承接座b33、气缸固定座b34及气缸b35组成；所述内座B3内设有内保护气体机构B4，所述内保护气体机构B4设有由齿轮b41及齿条b42组成的转动机构，所述传动机构能够使得保护气体出气口b43向心及向外停置。当装置水壶上部E时，保护气体出气口b43向心停置，便于水壶上部E壶口垂直装置于整圆机构水壶定位模G内；水壶上部E装置完成，保护气体出气口b43向外停置，并对准焊枪d1枪尖。 

所述内下座b32设有内部及外部两部分结构，所述内部及外部之间可相对自由转动，且所述外部固定于中间座B2下部端面；内下座b32的 内部下端固定连接气缸固定座b34，气缸固定座b34下端固定连接气缸b35，所述气缸b35通过承接座b33连接于内上座b31，并且承接座b33与内上座b31之间能够相对自由转动，即承接座b33及气缸b35组成内下座b32内部垂直方向上的往复运动机构。其中，所述气缸固定座b34与机架A之间通过扁铁或角铁等固定连接。 

所述中间座B2能够相对固定座B1自由转动，即通过与传动马达b23联动的第二传动齿轮b22的带动，从而带动与之啮合的传动齿轮b21转动，即使得传动齿轮b21带动中间座B2相对于固定在机架A上的固定座B1自由转动。 

所述内上座b31上接水壶定位模G及整圆分模H，中间座B2上端固定连接限位环I，当内下座b32的往复机构向上移动，带动内上座b31、水壶定位模G及整圆分模H上升，在上升过程中，整圆分模H受垂直方向上限位环I的限制，分模H的各模块同时向心水平移动，直到各模块抱紧整圆水壶上部E。此时，限位环I被中间座B2带动旋转，在各分模H与限位环I处于紧压状态摩擦力的带动下，各整圆分模H、水壶定位模G、水壶上部E及内上座b31一同旋转运动。 

其中，顶压机构C的活动顶压结构能够在垂直方向上往复移动，活动顶压结构下端接水壶下部固定盘c1，所述水壶下部固定盘c1起装置水壶下部F的作用。 

其中，水壶下部固定盘c1、限位环I、整圆分模H及水壶定位模G为成套设置，与对应的水壶相匹配，即每种水壶具有与之相配套的水壶下部固定盘c1、限位环I、整圆分模H及水壶定位模G组成的模具。 

综上所述，所述整圆机构B动作，即起到上升顶紧、整圆水壶上部E 的作用；同时所述顶压机构C动作，即使水壶下部固定盘c1及水壶下部F下降，直到水壶下部F与水壶上部E环焊线相接触才停止。此时，中间座B2传动齿轮b21被第二传动齿轮b22带动，即传动齿轮b21带动中间座B2及与中间座B2固定连接的限位环I，限位环I通过摩擦力带动整圆分模H、水壶定位模G、水壶上部E及内上座b31一体转动。同时，水壶下部F与水壶上部E通过整圆机构B及顶压机构C顶紧，即水壶上部E、下部F也一体转动。 

固定于机架A上的焊枪机构D的焊枪d1，对准转动的环焊线J进行环焊，同时内部保护气体出气口b43对准焊枪d1枪尖的焊接处，从而实现在焊接前水壶上部E、下部F整圆，并已对准压紧，更在焊接过程中依靠水壶下部固定盘c1及整圆分模H的限位，解决焊接过程中因高温带来的应力释放产生的二次失圆问题。更因为有内部保护气体全程对焊接处进行内部保护气体保护，解决焊接中因不锈钢氧化产生的焊接缺陷，例如焊接气孔等问题。本发明还包括电控柜及TIG焊机，所述电控柜控制环焊专机各机构运动，所述TIG焊机连接焊枪机构的焊枪，实现焊枪对水壶上下部环焊线的TIG焊接。 

本发明不锈钢薄壁环焊专机，适用于不同规格不同形状的腰部焊接水壶，只需依据不同水壶采取与水壶匹配的成套模具(水壶下部固定盘c1、限位环I、整圆分模H及水壶定位模G)，因套模结构简单、耐用，同时专机结构简单合理、易于加工，适合普通推广使用，并因此打破传统“咬边”水壶单一、外形受限制的缺陷。同时解决了不锈钢薄壁水壶腰部焊接的各种难题，不仅在焊接准备阶段，对水壶上、下部同时进行整圆处理，并使环焊接线对准成平整面，而且在焊接过程中，对水壶上、 下部限位处理，限制了因焊接高温产生的应力释放带来的二次失圆，更是增加独特的内部包含气体对焊接处全程包含，减少气孔、焊穿、焊不透等焊枪缺陷。 

本不锈钢薄壁环焊专机的应用，大大丰富了不锈钢水壶的种类，让不锈钢水壶的发展不再受外形限制；同时极大程度提高了焊接质量，保证了水壶的耐用性，更使不锈钢水壶档次大大提高。 

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。 

Claims (10)

1.一种不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：包括机架、整圆机构、顶压机构及焊枪机构，所述机架在垂直方向上设置有分别处于不同高度的下机架面和上机架面，所述下机架面和上机架面同一中心轴线上分别开设第一圆孔和第二圆孔；所述整圆机构固定于下机架面的第一圆孔内，所述顶压机构固定于上机架面的第二圆孔上方；所述焊枪机构固定于所述机架的机架支柱上。

2.如权利要求1所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述整圆机构包括固定座、中间座、内座及内保护气体机构；固定座固定于下机架面的第一圆孔上，中间座置于固定座内，内座置于中间座内，内保护气体机构置于内座内。

3.如权利要求2所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述中间座下端设有传动齿轮，传动齿轮通过与之相配对的第二传动齿轮带动，第二传动齿轮固定于传动马达的轴头上，且所述传动马达通过马达固定板固定于机架上。

4.如权利要求2或者3所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述内座分别由内上座及内下座机构组成，所述内下座机构包括内下座、承接座、气缸固定座及气缸组成。

5.如权利要求4所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述内保护气体机构设有由齿轮及齿条组成的转动机构；当装置水壶上部时，保护气体出气口向心停置，便于水壶上部壶口垂直装置于整圆机构的水壶定位模内；水壶上部装置完成时，保护气体出气口向外停置，并 对准焊枪的枪尖。

6.如权利要求4所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述内下座设有内部及外部两部分结构，所述内部及外部之间可相对自由转动，且所述外部固定于中间座下部端面；内下座的内部下端固定连接气缸固定座，气缸固定座下端固定连接气缸，所述气缸通过承接座连接于内上座。

7.如权利要求4所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述内上座上接水壶定位模及整圆分模，中间座上端固定连接限位环。

8.如权利要求7所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述水壶下部固定盘、限位环、整圆分模及水壶定位模为成套设置，与对应的水壶相匹配，即每种水壶具有与之相配套的水壶下部固定盘、限位环、整圆分模及水壶定位模组成的模具。

9.如权利要求1所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：所述顶压机构下端接水壶下部固定盘。

10.如权利要求1所述的不锈钢水壶薄壁环焊专机，其特征在于：还包括电控柜及TIG焊机，该电控柜控制环焊专机各机构运动，所述TIG焊机连接焊枪机构的焊枪，实现焊枪对水壶上下部环焊线的TIG焊接。 

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