CN104858528A - 焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接设备，包括定位工装系统和焊接本体；所述定位工装系统包括工装底座(6)及设置于所述工装底座(6)上的工件固定件；所述焊接本体包括焊枪(9)、送丝单元及用于驱动焊枪(9)运动的运动机构。本发明提供的焊接设备，在焊接过程中，首先将待焊接的工件固定安装于工件固定件上；然后，通过运动机构的驱动，使焊枪与工件对其，并对工件进行加热；之后，启动送丝单元，使其向焊枪送丝，开始对工件所需的焊接位置进行焊接；待焊接完成后，送丝单元停止向焊枪送丝。本发明提供的焊接设备，避免了手工火焰钎焊的操作，进而避免了明火作业，有效降低了人工作业所带来的危险性；降低了劳动强度，确保了焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊接设备。
背景技术
焊接为连接两个工件的常用手段。在空调行业中，多采用手工火焰钎焊焊工对空调制冷行业中的铜管焊接。
但是，由于火焰钎焊需要使用明火作业，手工焊接会给工作人员带来一定危险。并且，在空调内部具有多个单独的管路件，均需要采用焊接方式来进行组合，使得焊接量较大，焊工焊接点的点数也较多，这使得工作人员在焊接操作中的劳动强度较大，并且，在长时间的作业中，焊接质量也得不到有效保证。
因此，如何降低危险性，降低劳动强度，确保焊接质量，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种焊接设备，以降低危险性，降低劳动强度，确保焊接质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种焊接设备，包括定位工装系统和焊接本体；
所述定位工装系统包括工装底座及设置于所述工装底座上的工件固定件；
所述焊接本体包括焊枪、送丝单元及用于驱动焊枪运动的运动机构。
优选地，上述焊接设备中，所述定位工装系统还包括沿水平方向转动设置于所述工装底座上的转盘，所述工件固定件位于所述转盘上。
优选地，上述焊接设备中，所述工件固定件包括：
多个竖直设置于所述转盘上的支撑柱；
设置于所述支撑柱上，可沿所述支撑柱的延伸方向调节的支撑块；
可转动的架设于所述支撑块上的装夹工装。
优选地，上述焊接设备中，所述装夹工装包括用于固定焊接管件的快速工装和/或用于固定截止阀的截止阀工装。
优选地，上述焊接设备中，还包括位于所述工装底座上部的接水盘；所述转盘转动设置于所述接水盘内。
优选地，上述焊接设备中，所述运动机构为多轴机器人，所述焊枪设置于所述多轴机器人的远离其底座的端臂上。
优选地，上述焊接设备中，所述送丝单元包括送丝转盘机构及滑动设置于所述端臂上的送丝机构；
所述送丝转盘机构包括连接杆、转动设置于所述多轴机器人的底座上的第一转盘及驱动所述第一转盘转动的驱动装置；
所述连接杆的一端铰接于所述第一转盘上，所述连接杆的另一端铰接于所述送丝机构上。
优选地，上述焊接设备中，还包括用于控制所述多轴机器人的控制系统；
所述控制系统包括控制器及用于控制所述焊枪的气源的稳压稳流装置。
优选地，上述焊接设备中，所述稳压稳流装置包括用于输送氧气的氧气管道、用于输送液化气的液化气管道、用于输送氮气的氮气管道及连接所述氧气管道输出端和所述液化气管道的输出端的混合枪；
所述氮气管道的输出端与所述工件固定件上的吹气装置连通。
优选地，上述焊接设备中，所述氧气管道的输出端、所述液化气管道的输出端及所述混合枪的输出端均设置有回火阀。
优选地，上述焊接设备中，所述氧气管道上设置有第一阀门开关，所述液化气管道上设置有第二阀门开关；
所述液化气管道位于所述第二阀门开关的出气端的管段与所述氮气管道之间连接有第三阀门开关。
优选地，上述焊接设备中，所述第一阀门开关、所述第二阀门开关及所述第三阀门开关均为气动阀。
优选地，上述焊接设备中，所述氧气管道及所述液化气管道均设置有质量流量计及压力传感器。
优选地，上述焊接设备中，还包括设备固定支架；
所述设备固定支架的一端与固定于所述焊接本体底端的支撑座固定连接，其另一端与所述工装底座固定连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的焊接设备，在焊接过程中，首先将待焊接的工件固定安装于工件固定件上；然后，通过运动机构的驱动，使焊枪与工件对其，并对工件进行加热；之后，启动送丝单元，使其向焊枪送丝，开始对工件所需的焊接位置进行焊接；待焊接完成后，送丝单元停止向焊枪送丝。本发明提供的焊接设备，避免了手工火焰钎焊的操作，进而避免了明火作业，有效降低了人工作业所带来的危险性；并且，降低了劳动强度，确保了焊接质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的焊接设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的定位工装系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的焊接本体的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的控制系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的稳压稳流装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的稳压稳流装置的流程示意图。
其中，
焊接管件——1，快速工装—2，支撑柱—3，截止阀工装—4，接水盘—5，工装底座—6，设备固定支架—7，支撑座—71，触屏控制器—8，焊枪—9，送丝机构—10，多轴机器人—11，送丝转盘机构—12，连接块—121，连接杆—122，第一转盘—123，第二转盘—124，驱动装置—125，控制箱—13，机器人控制器—14，稳压稳流装置—15，第一手动调节阀—1511，储气罐—1512，第一阀门开关—1513，第一压力传感器—1514，第一质量流量计—1515，第一回火阀—1516，第二阀门开关—1521，第二压力传感器—1522，第二质量流量计—1523，第二回火阀—1524，第三手动调节阀—1531，第三压力传感器—1532，第三阀门开关—1533，吹气装置—1534，混合枪—1541，第三回火阀—1542。
具体实施方式
本发明公开了一种焊接设备，以降低危险性，降低劳动强度，确保焊接质量。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例提供的焊接设备的结构示意图；图2为本发明实施例提供的定位工装系统的结构示意图；图3为本发明实施例提供的焊接本体的结构示意图。
本发明实施例提供了一种焊接设备，包括定位工装系统和焊接本体。定位工装系统包括工装底座6及设置于工装底座6上的工件固定件；焊接本体包括焊枪9、送丝单元及运动机构。焊枪9在运动机构的控制下向固定于工件固定件上的工件移动，并且，使得焊枪9的焊接口与工件的焊接位置对应。
本发明实施例提供的焊接设备，在焊接过程中，首先将待焊接的工件固定安装于工件固定件上；然后，通过运动机构的驱动，使焊枪9与工件对其，并对工件进行加热；之后，启动送丝单元，使其向焊枪9送丝，开始对工件所需的焊接位置进行焊接；待焊接完成后，送丝单元停止向焊枪9送丝。本发明实施例提供的焊接设备，避免了手工火焰钎焊的操作，进而避免了明火作业，有效降低了人工作业所带来的危险性；并且，降低了劳动强度，确保了焊接质量。
进一步地，为了方便调节固定于工件相对于焊枪9的位置，并且提高焊接效率，本实施例中的定位工装系统还包括转盘，转盘沿水平方向转动设置于工装底座6上，工件固定件位于转盘上。在焊接过程中，通过转盘相对于工装底座6的转动达到调节固定于工件固定件上的工件相对于焊枪9的位置。以便于将多个待焊接的工件同时安装于工件固定件上，待工件固定件上的一个位置上固定的工件焊接完成后，旋转转盘，使焊枪9与工件固定件上的另一个位置上固定的工件对应设置，缩短了工件转换的时间，进而提高了焊接效率。
如图2所示，工件固定件包括：多个竖直设置于转盘上的支撑柱3；设置于支撑柱3上，可沿支撑柱3的延伸方向调节的支撑块；可转动的架设于支撑块上的装夹工装。通过调节支撑柱3在支撑块的位置，结合调节装夹工装在支撑块上的转动角度，达到调节装夹工装的装夹角度，以便于固定不同工件。
由于本发明实施例提供的焊接设备优选应用于空调制冷行业铜管焊接的操作中，因此，装夹工装包括用于固定焊接管件1的快速工装2和/或用于固定截止阀的截止阀工装4。进一步方便了固定不同工件的效果。
如图2所示，在本实施例中，工件固定件的工件固定位置为四面，其中一组向对面的固定位置为快速工装2，另一组向对面的固定位置为截止阀工装4。每个固定位置均包括两个支撑柱3，每个支撑住3上均设置有两个支撑块。以具有快速工装2的固定位置为例，两个支撑柱3顶端的支撑块之间转动架设有快速工装2，以便于夹持纵向管；两个支撑柱3底端的支撑块之间设置有需要与纵向管焊接的横向管。而具有截止阀工装4的固定位置中，两个支撑柱3顶端的支撑块之间转动架设有快速工装2，而两个支撑柱3底端的支撑块之间转动架设有截止阀工装4。
其中，快速工装2包括架设于支撑块之间的主体及设置于主体上的夹子。
优选地，快速工装2与截止阀工装4均可拆卸的架设于支撑块上，以便于进一步地调整。
其中，焊枪9采用空心气缸，焊丝直接穿过气缸中空活塞杆。为了进一步提高工作效率，焊枪9可以具体为单枪送丝枪、双枪送丝枪及多枪送丝枪等，单枪焊接针对较粗管径进行焊接，双杆焊枪针对截止阀及中型直管进行焊接，多枪焊接针对小管径及四通阀等产品进行焊接。
为了进一步提高焊接作业的安全性，焊接设备还包括位于工装底座6上部的接水盘5；转盘转动设置于接水盘5内。通过设置接水盘5，有效避免了火星外溢而造成的危险。
为了方便焊枪9的角度调整，运动机构为多轴机器人11，焊枪9设置于多轴机器人11的远离其底座的端臂上。
如图3所示，本发明实施例提供的焊接设备中，优选六轴机器人作为运动机构，以便于进一步提高焊枪9角度调节的精确性。也可以采用其他类型的机器人，如四轴机器人或八轴机器人等，在此不做具体限制，均需满足焊枪9相对于工件固定件上的工件的角度调整即可。
由于焊枪9设置于多轴机器人11的远离其底座的端臂上，具体的，焊枪9位于端臂的端部。送丝单元包括送丝转盘机构12及送丝机构10，其中，送丝机构10滑动设置于端臂上；送丝转盘机构12包括连接杆122、第一转盘123及驱动装置125，第一转盘123转动设置于多轴机器人11的底座上，驱动装置125驱动第一转盘123转动；连接杆122的一端铰接于第一转盘123上，连接杆122的另一端铰接于送丝机构10上。通过驱动装置125的转动，带动第一转盘123转动，进而带动连接杆122，使其带动送丝机构10沿端臂运动，当到达焊枪9位置后，通过送丝机构10的作用，完成向设置于端臂上的焊枪9送丝的操作。通过上述送丝单元，有效方便了向焊枪9进行送丝操作。
其中，端臂为多轴机器人11远离其本体且仅有一端与多轴机器人11的其他部件连接的连接臂。
如图3所示，送丝机构10上设置有连接块121，连接杆122的另一端铰接于连接块121上。
进一步地，为了方便调节驱动装置125与第一转盘123的传动速度，驱动装置125与第一转盘123之间设置有第二转盘124。需要说明的是，第一转盘123与第二转盘124的外表面设置有多个平面作为二者的接触面。也可以将第一转盘123与第二转盘124设置为齿。而驱动装置125的驱动端与第二转盘124之间的传动同上。当然，也可以不设置第二转盘124，使驱动装置125与第一转盘123直接接触传动。还可以设置多个中间转盘等。
如图4所示，为了方便多轴机器人11的控制，焊接设备还包括用于控制多轴机器人11的控制系统；控制系统包括控制器及用于控制焊枪9的气源的稳压稳流装置15。通过稳压稳流装置15，确保了气源的稳定性，进而有效提高了焊接稳定性。其中，控制器包括机器人控制器14及触屏控制器8，而触屏控制器8为外置控制装置，以便于人工操作。而为了节约占地空间，机器人控制器14与稳压稳流装置15均安装于控制箱13中。其中，处于安全性的考虑，机器人控制器14位于稳压稳流装置15的上方。当然，也可以不设置稳压稳流装置15。
在本实施例中，稳压稳流装置15包括用于输送氧气的氧气管道、用于输送液化气的液化气管道、用于输送氮气的氮气管道及连接氧气管道输出端和液化气管道的输出端的混合枪1541；氮气管道的输出端与工件固定件上的吹气装置1534连通。氧气与液化气在混合枪1541内混合，并输送至焊枪9内。而氮气直接输送至吹气装置1534中，对位于工件固定件上的工件进行焊接保护。如图2中所示，吹气装置1534位于转盘的中心位置，且吹气口为四个，分别对应四个工件的固定位置。通过氧气与液化气分别输送，在混合枪1541中再混合，确保了设备运行的安全性。也可以设置其他类型的管道，如将空气管道替换氧气管道，将其他惰性气体管道替换氮气管道等。
进一步地，氧气管道的输出端、液化气管道的输出端及混合枪1541的输出端均设置有回火阀。如图5和图6所示，氧气管道的输出端设置有第一回火阀1516，液化气管道的输出端设置有第二回火阀1524，而混合枪1541的输出端设置有第三回火阀1542，通过设置三个回火阀，实现了三级回火阀硬件防护，有效预防了回火，有效提高了设备使用的安全性。
更进一步地，氧气管道上设置有第一阀门开关1513，液化气管道上设置有第二阀门开关1521；液化气管道位于第二阀门开关1521的出气端的管段与氮气管道之间连接有第三阀门开关1533。在焊接过程中，第一阀门开关1513与第二阀门开关1521开启，而第三阀门开关1533，以便于氧气机液化气流入焊枪9内。而在焊枪9停止焊接(按下焊枪关闭按钮或紧急停机按钮)时，第三阀门开关1533开启而第一阀门开关1513与第二阀门开关1521关闭，此时，氮气经过第三阀门开关1533流入第二阀门开关1521出气端连接的管段，对该段管段进行吹扫，使得火焰关闭，并且清洁了该管段，进一步提高了安全性，确保了焊接的即使停止，提高了设备使用的安全性。待吹扫一定时间(5秒至20秒)后，第三阀门开关1533关闭。
目前，阀门开关多采用电磁阀。为了提高阀门开关开启与关闭的精确性，第一阀门开关1513、第二阀门开关1521及第三阀门开关1533均为气动阀。有效提高了阀门开关控制的精确性。其中，气动阀优选SMC精密气动阀。
并且，在氧气管道及液化气管道均设置有质量流量计及压力传感器。如图5和图6所示，氧气管道上设置有第一质量流量计1515及第一压力传感器1514，液化气管道上设置有第二质量流量计1523及第二压力传感器1522。当回火时，检测到管道内气体流量及压力的异常，控制系统自动切断焊接起源，同时启动氮气对焊接气体进行吹扫灭火，进一步提高了设备的安全性。
进一步地，氮气管道上也设置有第三压力传感器1532。需要说明的是，氮气管道的进口端设置有第三手动调节阀1531，氧气管道的进口端设置有第一手动调节阀1511，而液化气管道的进口端连接液化气罐，液化气罐上设置有第二手动调节阀。而氧气管道上还设置有储气罐1512。
如图1和图3所示，焊接设备还包括设备固定支架7；设备固定支架7的一端与固定于焊接本体底端的支撑座71固定连接，其另一端与工装底座6固定连接。通过设备固定支架7使焊接本体与定位工装系统连接，避免二者相互错位而影响焊接准确性，提高焊接精确度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种焊接设备，其特征在于，包括定位工装系统和焊接本体；
所述定位工装系统包括工装底座(6)及设置于所述工装底座(6)上的工件固定件；
所述焊接本体包括焊枪(9)、送丝单元及用于驱动焊枪(9)运动的运动机构。
2.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述定位工装系统还包括沿水平方向转动设置于所述工装底座(6)上的转盘，所述工件固定件位于所述转盘上。
3.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述工件固定件包括：
多个竖直设置于所述转盘上的支撑柱(3)；
设置于所述支撑柱(3)上，可沿所述支撑柱(3)的延伸方向调节的支撑块；
可转动的架设于所述支撑块上的装夹工装。
4.如权利要求3所述的焊接设备，其特征在于，所述装夹工装包括用于固定焊接管件(1)的快速工装(2)和/或用于固定截止阀的截止阀工装(4)。
5.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述定位工装系统还包括位于所述工装底座(6)上部的接水盘(5)；所述转盘转动设置于所述接水盘(5)内。
6.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述运动机构为多轴机器人(11)，所述焊枪(9)设置于所述多轴机器人(11)的远离其底座的端臂上。
7.如权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述送丝单元包括送丝转盘机构(12)及滑动设置于所述端臂上的送丝机构(10)；
所述送丝转盘机构(12)包括连接杆(122)、转动设置于所述多轴机器人(11)的底座上的第一转盘(123)及驱动所述第一转盘(123)转动的驱动装置(125)；
所述连接杆(122)的一端铰接于所述第一转盘(123)上，所述连接杆(122)的另一端铰接于所述送丝机构(10)上。
8.如权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，还包括用于控制所述多轴机器人(11)的控制系统；
所述控制系统包括控制器及用于控制所述焊枪(9)的气源的稳压稳流装置(15)。
9.如权利要求8所述的焊接设备，其特征在于，所述稳压稳流装置(15)包括用于输送氧气的氧气管道、用于输送液化气的液化气管道、用于输送氮气的氮气管道及连接所述氧气管道输出端和所述液化气管道的输出端的混合枪(1541)；
所述氮气管道的输出端与所述工件固定件上的吹气装置(1534)连通。
10.如权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述氧气管道的输出端、所述液化气管道的输出端及所述混合枪(1541)的输出端均设置有回火阀。
11.如权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述氧气管道上设置有第一阀门开关(1513)，所述液化气管道上设置有第二阀门开关(1521)；
所述液化气管道位于所述第二阀门开关(1521)的出气端的管段与所述氮气管道之间连接有第三阀门开关(1533)。
12.如权利要求11所述的焊接设备，其特征在于，所述第一阀门开关(1513)、所述第二阀门开关(1521)及所述第三阀门开关(1533)均为气动阀。
13.如权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述氧气管道及所述液化气管道均设置有质量流量计及压力传感器。
14.如权利要求1-13任一项所述的焊接设备，其特征在于，还包括设备固定支架(7)；
所述设备固定支架(7)的一端与固定于所述焊接本体底端的支撑座(71)固定连接，其另一端与所述工装底座(6)固定连接。
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