CN103639641B - 一种换热器板片的外圆自动焊接设备 - Google Patents

一种换热器板片的外圆自动焊接设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其包括：一机台；一承载装置，包括安装于机台两侧的第一承载座、第二承载座以及第一夹紧圆盘和第二夹紧圆盘，并通过该第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘对换热器板片组进行夹紧限位，第一承载座与第二承载座之间设置有可转动的承重杆；一转动装置，包括一外齿轮盘及第一电机，外齿轮盘设置有供换热器板片装配的承载柱；一自动焊接装置，其通过一机架安装于机台上，包括移动座、安装于移动座上的并用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置及第二限位装置以及焊枪。本发明操作简便、自动化程度高，并能时刻对换热器板片组进行滚动式限位，以致焊接效果显著、工作效率高。

Description

一种换热器板片的外圆自动焊接设备
技术领域：
本发明涉及换热器产品技术领域，特指一种操作简便、自动化程度极高，并能够时刻对换热器板片组中相对的板片外圆边缘进行滚动式限位，以致焊枪能够稳定进行焊接，且焊接效果显著、工作效率高的一种换热器板片的外圆自动焊接设备。
背景技术：
换热器(英语翻译：heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用极为广泛。
现有的换热器以板壳式换热器为主导，板壳式换热器一般包括一壳体以及安装于壳体内的换热芯，该换热芯包括多组由两块板片焊接而成的板片组配合构成，其中，每两片板片叠加，板片的波纹凸起应对应，即波峰对波峰进行全焊接，且相对应的圆孔边缘通过全焊接组合形成所述板片组，其中该板片组内部形成有多个波纹间隙；然后，分别将两组板片组的外沿焊接在一起，这样板片的间壁形成波纹间隙，形成板片束。将板片束的前后两端焊接在一头板和尾板之间，构成整体式换热芯，该换热芯插入壳体内，并固定以组装形成完整的板壳式换热器。
针对上述的焊接工艺，传统的焊接方式采用下述方式：
提供一工作台、焊枪，在焊接的过程中，操作人员通过人工手动将两块板片对应放置好，其中，两块板片中的圆孔相对应；此时通过人工手动使用焊枪沿着两块板片中圆孔的边缘实现焊接，形成一板片组；然后将两组板片组的外圆对应，此时通过人工手动使用焊枪沿着两板片组的外圆实现焊接，经多组焊接后，形成板片束。
在针对板片组(两块板片)之间的外圆进行焊接时，由于上述的传统的焊接方式定位不准确，以致使在焊接过程中会出现板片组之间的外圆出现偏离，或上出现开口张开较大的间隙，导致焊接过程十分困难，且焊接效果极差，令焊接出来的产品的质量大打折扣，还可能会出现无法焊接或虚焊的现象。另外，上述的传统的焊接方式基本都是采用人工操作，由于换热芯的焊接工艺需求精度更高，而人工操作则会产生极大的人为误差，焊接效果极差，导致需要多次返工，浪费大量的人力物力，增加了生产成本。
有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便、自动化程度极高，并能够时刻对换热器板片组中相对的板片外圆边缘进行滚动式限位，以致焊枪能够稳定进行焊接，且焊接效果显著、工作效率高的一种换热器板片的外圆自动焊接设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该换热器板片的外圆自动焊接设备包括：一机台；一用于供换热器板片组装配并对其进行限位的承载装置，其包括：安装于机台两侧的第一承载座、第二承载座以及分别安装于第一承载座和第二承载座中的并可相对移动的第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘，并通过该第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘对换热器板片组进行夹紧限位，其中，第一承载座与第二承载座之间还设置有成对的可转动的承重杆，第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘底部与承重杆底部接触；一转动装置，其包括：一外齿轮盘及用于驱动其转动的第一电机，其中，该外齿轮盘安装于第二夹紧圆盘与第二承载座之间，其中，外齿轮盘上置有供换热器板片中两个圆孔嵌位的承载柱，且该承载柱穿过第二夹紧圆盘显露于第一夹紧圆盘与第二夹紧圆盘之间；一自动焊接装置，其通过一机架安装于机台上，包括：一活动安装于机架上的移动座、呈倒“八”字的方式安装于移动座上的并用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置及第二限位装置以及安装于第一限位装置及第二限位装置中间位置的用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘进行自动焊接的焊枪。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一限位装置包括：固定安装于所述移动座上的第一安装座、安装于第一安装座中的第一气缸、与第一气缸的顶杆连接的第一移动块及安装于第一移动块前端并可转动的转盘，并通过该转盘外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，转盘中设置有水冷结构，该水冷结构的接口；所述的焊枪位于转盘外缘旁侧。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一安装座具有供所述第一气缸及第一移动块安装的第一安装槽，该第一安装槽内部设置有与第一移动块两侧设置的滑轨配合的滑槽。
进一步而言，上述技术方案中，所述机架设置有供所述移动座安装的滑轨、丝杆及用于驱动丝杆转动的第二电机，移动座安装于滑轨上，并与丝杆连动，令所述移动座能够自动调整其相对机架的位置。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一夹紧圆盘通过一第一驱动装置安装于所述的第一承载座上，该第一驱动装置包括：供所述第一夹紧圆盘安装的驱动盘及用于驱动该驱动盘朝向第二夹紧圆盘方向移动的第二气缸，其中，驱动盘设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第三通孔；所述第一夹紧圆盘通过一第一轴承座与所述的驱动盘安装；所述的驱动盘下端一体固定有滑动部，所述机台中于承重杆下方设置有与该滑动部配合的第一滑轨，该滑动部与第一滑轨配合装配。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘分别设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第一通孔及第二通孔，所述的承载柱穿过第二夹紧圆盘的第二通孔显露于第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘之间。
进一步而言，上述技术方案中，所述的第一承载座还安装有成对的与所述承载柱相配合的导杆及用于驱动导杆往返动作的第二驱动装置，并通过该第二驱动装置驱动导杆朝向承载柱方向移动，以致与承载柱稳定对接。
进一步而言，上述技术方案中，所述导杆的端部呈圆锥状，所述承载柱的端面形成有一与导杆的端部配合的容槽。
进一步而言，上述技术方案中，所述的承重杆对应所述外齿轮盘外缘的位置设置有凸齿，并通过该凸齿与外齿轮盘啮合。
进一步而言，上述技术方案中，所述的外齿轮盘通过一第二轴承座安装于所述第二承载座上；所述的第二承载座上设置有一第三气缸，该第三气缸的顶杆前端安装有一顶出盘，该顶出盘显露于第二夹紧圆盘中。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明使用时，先通过第二驱动装置驱动导杆向后移动，令导杆与所述的承载柱形成一段距离，以致使承载装置具有供放置换热器板片组装配的空间。将至少两组换热器板片组放置于承载柱中，然后通过第二驱动装置驱动导杆向前移动，令导杆与所述的承载柱对接。启动第一驱动装置，驱动第一夹紧圆盘沿导杆向第二夹紧圆盘的方向移动，直至第一夹紧圆盘与第二夹紧圆盘夹紧换热器板片组。随后，通过第二驱动装置驱动导杆向后移动，令导杆脱离第一夹紧圆盘及驱动盘。启动所述的自动焊接装置，令第一限位装置中转盘的端部及第二限位装置中转盘的端部与两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘相抵触，且焊枪的枪嘴对应该板片外圆的外缘处。随后进行对其进行焊接，与此同时，所述的转动装置工作，该转动装置中的第一电机驱动外齿轮盘转动，以致驱动第二夹紧圆盘24转动，同时带动所述的承重杆转动。此时，换热器板片组转动，而第一限位装置中转盘的端部及第二限位装置中转盘的端部始终都与板片外圆的外缘相抵触，实现滚动式限位，令焊枪能够稳定对两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘进行焊接，焊接精确，以致达到极好的焊接效果。由于焊接效果显著，基本不需要返工，令本发明具有极高的工作效率高及市场竞争力。另外，本发明还具有操作简便、自动化程度极高等优点。
附图说明：
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的后视图；
图4是本发明中自动焊接装置的立体图；
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
参见图1-4所示，为一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其包括：一机台1、安装于机台1上用于供换热器板片组装配并对其进行限位的承载装置2、转动装置3及自动焊接装置4。
所述的承载装置2包括：安装于机台1两侧的第一承载座21、第二承载座22以及分别安装于第一承载座21和第二承载座22中的并可相对移动的第一夹紧圆盘23及第二夹紧圆盘24，并通过该第一夹紧圆盘23及第二夹紧圆盘24对换热器板片组进行夹紧限位，其中，第一承载座21与第二承载座22之间还设置有成对的可转动的承重杆25，第一夹紧圆盘23及第二夹紧圆盘24底部与承重杆25底部接触。
所述的第一夹紧圆盘23通过一第一驱动装置26安装于所述的第一承载座21上，该第一驱动装置26包括：供所述第一夹紧圆盘23安装的驱动盘261及用于驱动该驱动盘261朝向第二夹紧圆盘24方向移动的第二气缸262，其中，驱动盘261设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第三通孔；所述第一夹紧圆盘23通过一第一轴承座263与所述的驱动盘261安装。所述的驱动盘261下端一体固定有滑动部264，所述机台1中于承重杆25下方设置有与该滑动部264配合的第一滑轨11，滑动部264与第一滑轨11配合安装，以致可使驱动盘261在移动过程中，带动第一夹紧圆盘23与第一驱动装置26的传动轴形成同心运动。
所述的第一夹紧圆盘23及第二夹紧圆盘24分别设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第一通孔及第二通孔，所述的承载柱311穿过第二夹紧圆盘24的第二通孔显露于第一夹紧圆盘23及第二夹紧圆盘24之间。
所述的转动装置3包括：一外齿轮盘31及用于驱动其转动的第一电机32，其中，该外齿轮盘31安装于第二夹紧圆盘24与第二承载座22之间，其中，外齿轮盘31上置有供换热器板片中两个圆孔嵌位的承载柱311，且该承载柱311穿过第二夹紧圆盘24显露于第一夹紧圆盘23与第二夹紧圆盘24之间。
所述的外齿轮盘31通过一第二轴承座33安装于所述第二承载座22上。且所述第二夹紧圆盘24安装于该外齿轮盘31上。所述的第二承载座22上设置有一第三气缸34，该第三气缸34的顶杆前端安装有一顶出盘，该顶出盘显露于第二夹紧圆盘24中。当再焊接完成后，第三气缸34驱动顶出盘向第一夹紧圆盘23方向移动，令换热器板片组自动退出第二夹紧圆盘24，以脱离承载柱311，以便于操作人员拿取。
所述的第一承载座21还安装有成对的与所述承载柱311相配合的导杆211及用于驱动导杆211往返动作的第二驱动装置212，并通过该第二驱动装置212驱动导杆211朝向承载柱311方向移动，以致与承载柱311稳定对接。另外，所述导杆211的端部呈圆锥状，所述承载柱311的端面形成有一与导杆211的端部配合的容槽。
所述的导杆211可穿过所述第一夹紧圆盘23的第一通孔。于本实施例中，导杆211为两根，在使用时，可单独使用一根导杆211即可，该导杆211与两根承重杆25形成三点定位，以致可以对使用时对换热器板片组进行定位或对位，当然，也可以同时使用两根导杆211。
所述的承重杆25对应所述外齿轮盘31外缘的位置设置有凸齿251，并通过该凸齿251与外齿轮盘31啮合，令外齿轮盘31在转动的同时带动第二夹紧圆盘24及承重杆25转动，以致带动换热器板片组旋转，具有均匀受力、防止滑动的功效。
所述的自动焊接装置4通过一机架41安装于机台1上，包括：一活动安装于机架41上的移动座42、呈倒“八”字的方式安装于移动座42上的并用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置43及第二限位装置44以及安装于第一限位装置43及第二限位装置44中间位置的用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘进行自动焊接的焊枪45。
所述的第一限位装置43包括：固定安装于所述移动座42上的第一安装座431、安装于第一安装座431中的第一气缸432、与第一气缸432的顶杆连接的第一移动块433及安装于第一移动块433前端并可转动的转盘434，并通过该转盘434外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位；所述的焊枪45位于转盘434外缘旁侧。所述的转盘434中设置有水冷结构，该水冷结构的接口436，通过该水冷结构能够有效对转盘434进行散热，以提高焊枪45的环节效果。
所述的第一安装座431具有供所述第一气缸432及第一移动块433安装的第一安装槽435，该第一安装槽435内部设置有与第一移动块433两侧设置的滑轨配合的滑槽。所述机架41设置有供所述移动座42安装的滑轨、丝杆411及用于驱动丝杆411转动的第二电机；所述移动座42安装于滑轨上，并与丝杆411连动，并通过丝杆411驱动移动座42实现精切移动，并可使所述移动座42能够自动调整其相对机架41的位置，以致在焊枪45能够精确对换热器板片组进行焊接，不会出现焊偏的现象。
所述第二限位装置44和第一限位装置43的结构相一致，再次不再一一赘述。
本发明使用时，先通过第二驱动装置212驱动导杆211向后移动，令导杆211与所述的承载柱311形成一段距离，以致使承载装置2具有供放置换热器板片组装配的空间。
将至少两组换热器板片组10放置于承载柱311中，然后通过第二驱动装置212驱动导杆211向前移动，令导杆211与所述的承载柱311对接。启动第一驱动装置26，驱动第一夹紧圆盘23沿导杆211向第二夹紧圆盘24的方向移动，直至第一夹紧圆盘23与第二夹紧圆盘24夹紧换热器板片组。随后，通过第二驱动装置212驱动导杆211向后移动，令导杆211脱离第一夹紧圆盘23及驱动盘261。
启动所述的自动焊接装置4，令第一限位装置43中转盘434的端部及第二限位装置44中转盘的端部与两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘相抵触，且焊枪45的枪嘴对应该板片外圆的外缘处。随后进行对其进行焊接，与此同时，所述的转动装置3工作，该转动装置3中的第一电机32驱动外齿轮盘31转动，以致驱动第二夹紧圆盘24转动，同时带动所述的承重杆25转动，该第二夹紧圆盘24及承重杆25配合带动换热器板片组进行均匀受力地旋转，能够有效防止滑动。此时，换热器板片组转动，而第一限位装置43中转盘434的端部及第二限位装置44中转盘的端部始终都与板片外圆的外缘相抵触，实现滚动式限位，令焊枪45能够稳定对两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘进行焊接，焊接精确，以致达到极好的焊接效果。
当再焊接完成后，第三气缸34驱动顶出盘向第一夹紧圆盘23方向移动，令换热器板片组自动退出第二夹紧圆盘24，以脱离承载柱311，以便于操作人员拿取。
由于焊接效果显著，基本不需要返工，令本发明具有极高的工作效率高及市场竞争力。另外，本发明还具有操作简便、自动化程度极高等优点。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于，包括：
一机台(1)；
一用于供换热器板片组装配并对其进行限位的承载装置(2)，其包括：安装于机台(1)两侧的第一承载座(21)、第二承载座(22)以及分别安装于第一承载座(21)和第二承载座(22)中的并可相对移动的第一夹紧圆盘(23)及第二夹紧圆盘(24)，并通过该第一夹紧圆盘(23)及第二夹紧圆盘(24)对换热器板片组进行夹紧限位，其中，第一承载座(21)与第二承载座(22)之间还设置有成对的可转动的承重杆(25)，第一夹紧圆盘(23)及第二夹紧圆盘(24)底部与承重杆(25)底部接触；
一转动装置(3)，其包括：一外齿轮盘(31)及用于驱动其转动的第一电机(32)，其中，该外齿轮盘(31)安装于第二夹紧圆盘(24)与第二承载座(22)之间，其中，外齿轮盘(31)上置有供换热器板片中两个圆孔嵌位的承载柱(311)，且该承载柱(311)穿过第二夹紧圆盘(24)显露于第一夹紧圆盘(23)与第二夹紧圆盘(24)之间；
一自动焊接装置(4)，其通过一机架(41)安装于机台(1)上，包括：一活动安装于机架(41)上的移动座(42)、呈倒“八”字的方式安装于移动座(42)上的并用于对换热器板片组中相对的两板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置(43)及第二限位装置(44)以及安装于第一限位装置(43)及第二限位装置(44)中间位置的用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘进行自动焊接的焊枪(45)。
2.根据权利要求1所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的第一限位装置(43)包括：固定安装于所述移动座(42)上的第一安装座(431)、安装于第一安装座(431)中的第一气缸(432)、与第一气缸(432)的顶杆连接的第一移动块(433)及安装于第一移动块(433)前端并可转动的转盘(434)，并通过该转盘(434)外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，转盘(434)中设置有水冷结构，该水冷结构的接口(436)；所述的焊枪(45)位于转盘(434)外缘旁侧。
3.根据权利要求2所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的第一安装座(431)具有供所述第一气缸(432)及第一移动块(433)安装的第一安装槽(435)，该第一安装槽(435)内部设置有与第一移动块(433)两侧设置的滑轨配合的滑槽。
4.根据权利要求1所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述机架(41)设置有供所述移动座(42)安装的滑轨、丝杆(411)及用于驱动丝杆(411)转动的第二电机，移动座(42)安装于滑轨上，并与丝杆(411)连动，令所述移动座(42)能够自动调整其相对机架(41)的位置。
5.根据权利要求1所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的第一夹紧圆盘(23)通过一第一驱动装置(26)安装于所述的第一承载座(21)上，该第一驱动装置(26)包括：供所述第一夹紧圆盘(23)安装的驱动盘(261)及用于驱动该驱动盘(261)朝向第二夹紧圆盘(24)方向移动的第二气缸(262)，其中，驱动盘(261)设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第三通孔；所述第一夹紧圆盘(23)通过一第一轴承座(263)与所述的驱动盘(261)安装；所述的驱动盘(261)下端一体固定有滑动部(264)，所述机台(1)中于承重杆(25)下方设置有与该滑动部(264)配合的第一滑轨(11)，该滑动部(264)与第一滑轨(11)配合装配。
6.根据权利要求5所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的第一夹紧圆盘(23)及第二夹紧圆盘(24)分别设置有与换热器板片中两个圆孔相对应的第一通孔及第二通孔，所述的承载柱(311)穿过第二夹紧圆盘(24)的第二通孔显露于第一夹紧圆盘(23)及第二夹紧圆盘(24)之间。
7.根据权利要求6所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的第一承载座(21)还安装有成对的与所述承载柱(311)相配合的导杆(211)及用于驱动导杆(211)往返动作的第二驱动装置(212)，并通过该第二驱动装置(212)驱动导杆(211)朝向承载柱(311)方向移动，以致与承载柱(311)稳定对接。
8.根据权利要求7所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述导杆(211)的端部呈圆锥状，所述承载柱(311)的端面形成有一与导杆(211)的端部配合的容槽。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的承重杆(25)对应所述外齿轮盘(31)外缘的位置设置有凸齿(251)，并通过该凸齿(251)与外齿轮盘(31)啮合。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其特征在于：所述的外齿轮盘(31)通过一第二轴承座(33)安装于所述第二承载座(22)上；所述的第二承载座(22)上设置有一第三气缸(34)，该第三气缸(34)的顶杆前端安装有一顶出盘，该顶出盘显露于第二夹紧圆盘(24)中。
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