CN103386528A - 高效自动火焰钎焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效自动火焰钎焊机，属于气体火焰焊接技术领域。包括火焰喷头、控制装置、第一电机、减速机、工作台以及设置于工作台上的若干个工位，工作台为圆盘结构，第一电机带动减速机，减速机驱动工作台转动，火焰喷头位于工位所在圆周的上方，控制装置分别与火焰喷头、第一电机和减速机连接，用于控制所连接装置的参数设置。采用本发明钎焊机应用于焊接直管，具有结构简单、操作快捷，焊件焊接强度高、致密性好等优点。

Description

高效自动火焰钎焊机

技术领域

本发明涉及一种高效自动火焰钎焊机，属于气体火焰焊接技术领域。 

背景技术

很多工业生产中，都会应用到火焰钎焊机，这种钎焊装置不受产品数量的限制，一个接头到多个接头都可以使用火焰钎焊机加工出来，而且成本较低；目前，在空调等制冷产品中，钎焊主要应用于吸气管、排气管、工艺管等各管口以及壳体的连接。然而常规的火焰钎焊机钎焊接头时因焊料流动时分布不均匀，无法满足空调等制冷设备的管路所要求的强度和气密性；同时焊接效率较低；采用水冷的方式冷却，容易造成产品焊缝开裂。 

有基于此，做出本发明。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作快捷、焊接强度高、致密性好的高效自动火焰钎焊机。 

为实现上述目的，采用的技术方案如下： 

高效自动火焰钎焊机，包括火焰喷头、控制装置、第一电机、减速机、工作台以及设置于工作台上的若干个工位，工作台为圆盘结构，第一电机带动减速机，减速机驱动工作台转动，火焰喷头位于工位所在圆周的上方，控制装置分别与火焰喷头、第一电机和减速机连接，用于控制所连接装置的参数设置。

为实现更好的使用效果，上述技术方案的进一步设置如下： 

所述的工位通过轴承活动安装在操作台上，工位下方设置有第一齿轮以及与第一齿轮啮合的链条，链条通过第二电机驱动，并带动与之啮合的第一齿轮以及相应的工位自转。

所述的火焰喷头通过升降台安装在支架上，支架位于工作台的一侧，升降台可上下移动，用于调整火焰喷头的高度。 

所述的支架上安装有带有风源的风罩，风罩位于工位所在圆周的上方，并设置于火焰喷头后方，沿工作台转动方向，工位先经过火焰喷头，然后到达风罩处。 

所述的各工位分别连接有氮气管，氮气管通过控制开关连接有气源。各氮气管分部通过控制开关实现氮气管与气源的接通或断开，当工位处于火焰喷头和风罩之间时，控制开关使与该工位连接的氮气管接通气源，而在其他位置时，氮气管与气源断开。 

其中，所述的控制开关可以采用至少两种形式来实现控制：一种是：在所述的工作台中间设置有凹槽和配合安装在凹槽内的半月形偏心轮，半月形偏心轮外凸的一面远离火焰喷头和风罩，操作台在第一电机和减速机带动下发生转动，而半月形偏心轮则不会转动，凹槽和半月形偏心轮形成控制开关，凹槽与半月形偏心轮接触的位置氮气管与气源断开，凹槽与半月形偏心轮不接触的位置，氮气管与气源接通；另一种是：在操作台上设置有用于检测工位自转的感应器，感应器接通控制开关，当工位自转时，检测器将信号传递到控制开关，控制开关将与相应工位连接的氮气管开启。 

所述的控制装置为可同时调整各工位参数的PLC控制装置，可对钎焊过程进行测控。 

本发明高效自动火焰钎焊机主要应用于直管焊接，其工作原理及有益效果如下： 

第一电机通过皮带连接有减速机，操作台固定安装在一个主轴上，主轴下方设置有第二齿轮，减速机通过其自身的齿轮即第三齿轮与主轴下方的第二齿轮啮合，从而驱动操作台转动，操作台则带动工位以及安装在工位上的焊接件随之同步转动，也可称为公转，并改变控制开关的开闭，当操作台将工位带至火焰喷头与风罩之间时，控制开关使与相应工位连接的氮气管接通气源，为处于火焰喷头与风罩之间的工位提供氮气保护，当工位不在火焰喷头与风罩之间时，控制开关则使相应的氮气管与气源断开；第二电机通过其自身的齿轮驱动链条转动，链条则带动与之啮合的第一齿轮转动，第一齿轮带动相应的工位自转，以便于工位上的焊接件充分、均匀的与火焰接触，确保焊接质量；焊接完成后，工位以及焊接件由操作台带至风罩下方，风罩对其进行强制冷却，此时工位下方的第一齿轮仍与链条处于啮合状态，因此，工位及焊接件在公转的同时，仍然处于自转状态；当工位出风罩后，第一齿轮与链条分离，工位不再发生自转，同时，控制开关使已出风罩的工位相连的氮气管与气源断开，而其他仍在自转的工位的氮气管则仍然保持与气源的接通；将冷却的焊接件取下，即可在卸掉焊接件的工位上装入新的焊接件，即可开始下一轮的钎焊工作。

使用过程中，可先将焊环套装在直管上，再安装上欲焊接到直管上的外套管，其中，外套管与直管之间采取滚花方式固定，直管、外套管和焊环形成焊接件，将焊接件套装在操作台上的工位上，第一电机通过减速机驱动工作台旋转，将工件以及工位上的焊接件带入火焰喷头形成的预热区（工位开始发生自转的位置到火焰喷头正下方之间称为预热区），同时，控制开关打开进入预热区的工位的氮气管，氮气管接通气源并为相应工位上的焊接件提供氮气保护，并在第一电机和减速机驱动下，工作台带动进入预热区的各焊接件经预热后到达加热区，在火焰喷头的高温处理下，焊环熔化，使外套管焊接在直管上，实现焊接，焊接完毕的焊接件在工位和工作台带动下，移至风罩下方，进入冷却区（风罩下方的区域），在风罩内的压缩空气作用下，进行冷却，使之离开风罩时冷却至常温，方便卸件。 

本发明中，可通过PLC控制装置对火焰喷头的气源中的煤气、氧气比例，以及第一电机和减速机的输出频率进行调控，而第二电机通过链条带动第一齿轮转动，并促使工位上的焊接件发生自转，确保焊接件的每个面都受热，焊环可以充分均匀的熔化，并进入直管与外套管之间的间隙中，氮气管输送的氮气一方面对焊接环境进行保护，防止氧化，另一方面也对熔化的焊料融入间隙时更加均匀，直管与外套管采用滚花方式而非过盈方式进行固定安装，避免在焊接外壁形成节点，焊件表面清爽、无氧化；通过第一电机和减速机的减速比、第二齿轮与第三齿轮的齿轮配比，以及火焰喷头的燃料中煤气（常规的家用煤气即可）与氧气的输送配比，可进行加工时间的调控，在确保焊接质量的同时，每个工件的加工时间约为3-4秒钟，本发明高效自动火焰钎焊机每班（8小时）可实现7000个左右的焊接件的焊接工作，产能与常规设备相比提高一倍以上，大大提高了焊接效率，具有成本低、效率高、操作简单、焊接件致密性好等优点。 

本发明中，PLC为可编程控制器，主要包括中央处理模块、输入模块和输出模块，可同时调整预热工位、焊接工位、冷却工位等各工位的参数，控制相应工位的工作状态。 

附图说明

图1为本发明高效自动火焰钎焊机的结构示意图； 

图2为本发明高效自动火焰钎焊机的俯视图。

图中标号：1、第一电机；11、皮带；2、减速机；21、第三齿轮；3、工作台；31、第二齿轮；32、主轴；33、工位；331、第一齿轮；332、轴承；333、焊环；34、氮气管；35、控制开关；36、凹槽；4、风罩；5、火焰喷头；51、上喷头；52、下喷头；6、升降台；7、支架；8、第二电机；81、链条；9、控制装置；A、预热区；B、加热区；C、冷却区。

具体实施方式

实施例1 

本发明高效自动火焰钎焊机，结合图1和图2，包括第一电机1、减速机2、工作台3、火焰喷头5、控制装置9以及设置于工作台3上的若干个工位33，工作台3为圆盘结构，第一电机1通过皮带11带动减速机2，减速机2通过第三齿轮21驱动第二齿轮31，并进而带动第二齿轮31上方的主轴32以及主轴32上的工作台3转动，各工位33通过相应的轴承332活动安装在工作台3上，每个工位33的下方均设置有第一齿轮331，火焰喷头5位于各工位33所形成的圆周上方，控制装置9分别与第一电机1、减速机2和火焰喷头5连接，用于控制所连接装置的参数设置；各工位33分别连接有氮气管34，氮气管34通过控制开关35连接有气源，各氮气管34分部通过控制开关35实现与气源的接通或断开，当工位33处于火焰喷头5和风罩4之间时，控制开关35使与该工位33连接的氮气管34接通气源，而在其他位置时，氮气管34与气源断开。其中，与风罩4和火焰喷头5同侧处，设置有链条81和驱动链条81的第二电机8，链条81与第一齿轮331啮合，并带动相应的工位33自转；火焰喷头5包括上喷头51和下喷头52，通过升降台6安装在支架7上，上喷头51与下喷头52呈一定角度（本实施例中，上喷头51与下喷头52的夹角为90°）对焊环333进行加热，根据焊环333位置，升降台6可在支架7上上下移动，用于调整火焰喷头5的高度；支架7上还安装有带有风源的风罩4，风罩4也位于工位33所在圆周的上方，并设置于火焰喷头5后方（后方是指：沿工作台3转动方向，工位33先经过火焰喷头5，然后到达风罩4）；工作台3中间设置有凹槽36和配合安装在凹槽36内的半月形偏心轮，半月形偏心轮外凸的一面远离火焰喷头5和风罩4，操作台3在第一电机1和减速机2带动下发生转动，而半月形偏心轮则不会转动，凹槽36和半月形偏心轮形成控制开关35，凹槽36与半月形偏心轮接触的位置氮气管34与气源断开，凹槽36与半月形偏心轮不接触的位置，氮气管34与气源接通；控制装置9为PLC控制装置。

本实施例中，第一电机1的输出频率为25-35HZ，火焰喷头5的燃料中，煤气（常规的家用煤气即可，即丙烷气）与氧气的输出压力分别为40KPa、145 Kpa，氮气管34输出的氮气为99.99%以上的高纯氮气，氮气输出压力为0.1-0.2 Mpa，将焊环333套装在直管上，再安装上欲焊接到直管上的外套管，其中，外套管与直管之间采取滚花方式固定，直管、外套管和焊环333形成焊接件，将焊接件套装在操作台上的工位上。第一电机1通过皮带11连接有减速机2，操作台3固定安装在一个主轴32上，主轴下32方设置有第二齿轮31，减速机2通过其自身的齿轮即第三齿轮21与主轴32下方的第二齿轮31啮合，从而驱动操作台3转动，操作台3则带动工位33以及安装在工位33上的焊接件随之同步转动，也可称为公转，并改变控制开关35的开闭，当操作台3将工位33带至火焰喷头5与风罩4之间时，火焰喷头5对准焊环333位置进行加热，同时控制开关35使与相应工位33连接的氮气管34接通气源，为处于火焰喷头5与风罩4之间的工位33提供氮气保护，当工位33不在火焰喷头5与风罩4之间时，控制开关35则使相应的氮气管34与气源断开；第二电机8通过其自身的齿轮驱动链条81转动，链条81则带动与之啮合的第一齿轮331转动，第一齿轮331带动相应的工位33自转，以便于工位33上的焊接件充分、均匀的与火焰接触，确保焊接质量；焊接完成后，工位33以及焊接件由操作台3带至风罩4下方，风罩4对其进行强制冷却，此时工位33下方的第一齿轮331仍与链条81处于啮合状态，因此，工位33及焊接件在公转的同时，仍然保持自转状态；当工位33出风罩4后，第一齿轮331与链条81分离，工位33不再发生自转，同时，控制开关35使已出风罩4的工位33相连的氮气管34与气源断开，而其他仍在自转的工位33的氮气管34则仍然保持与气源的接通；将冷却的焊接件取下，即可在卸掉焊接件的工位33上装入新的焊接件，即可开始下一轮的钎焊工作。这样既保证了焊接质量，同时又不会浪费原料，焊接效率较高；本发明高效自动火焰钎焊机可同时对多个工件（本实施例中，工作台3上设置有50个工位）进行加工，大大提高了焊接效率，焊件表面清爽、无氧化，具有成本低、效率高、操作简单、焊接件致密性好等优点。 

实施例2 

本实施例高效自动火焰钎焊机的设置和工作原理与实施例1相同，区别在于控制开关35的控制方式不同，具体为：在操作台3上设置有用于检测工位33自转的感应器，感应器接通控制开关35，当工位自转时，检测器将信号传递到控制开关35，控制开关35将与相应工位33连接的氮气管34开启，即可实现氮气管34接通或断开气源。

Claims (8)

1.高效自动火焰钎焊机，其特征在于：包括火焰喷头、控制装置、第一电机、减速机、工作台以及设置于工作台上的若干个工位，工作台为圆盘结构，第一电机带动减速机，减速机驱动工作台转动，火焰喷头位于工位所在圆周的上方，控制装置分别与火焰喷头、第一电机和减速机连接，用于控制所连接装置的参数设置。

2.根据权利要求1所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于：所述的工位活动安装在操作台上，工位下方设置有第一齿轮以及与第一齿轮啮合的链条，链条通过第二电机驱动，并带动与之啮合的第一齿轮以及相应的工位自转。

3.根据权利要求2所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于：所述的火焰喷头通过升降台安装在支架上，升降台可上下移动，用于调整火焰喷头的高度。

4.根据权利要求3所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于：所述的各工位分别连接有氮气管，氮气管通过控制开关连接有气源。

5.根据权利要求4所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于，所述的控制开关的控制方式为：工作台中间设置有凹槽和配合安装在凹槽内的半月形偏心轮，半月形偏心轮外凸的一面远离火焰喷头和风罩，操作台在第一电机和减速机带动下发生转动，而半月形偏心轮则不会转动，凹槽和半月形偏心轮形成控制开关，凹槽与半月形偏心轮接触的位置氮气管与气源断开，凹槽与半月形偏心轮不接触的位置，氮气管与气源接通。

6.根据权利要求4所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于，所述的控制开关的控制方式为：在操作台上设置有用于检测工位自转的感应器，感应器接通控制开关，当工位自转时，检测器将信号传递到控制开关，控制开关将与相应工位连接的氮气管开启。

7.根据权利要求1所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于：所述的支架上安装有带有风源的风罩，风罩位于工位所在圆周的上方，并设置于火焰喷头后方。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高效自动火焰钎焊机，其特征在于：所述的控制装置为可同时调整各工位参数的PLC控制装置，可对钎焊过程进行测控。

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