CN104889523A - 四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种四通阀管组件及低压阀组件混合混合自动火焰钎焊机，包括两个系统，两个系统中均包括设置在中部的转盘式工位、设置在转盘式工位周围的焊接系统以及气体自动稳压控制系统；转盘式工位包括驱动装置以及设置在驱动装置上部的转盘，所述转盘上设置有分度盘分度机构以及工装夹具；两个转盘一个顺时针旋转，一个逆时针旋转，焊接系统包括一组主焊接机构、两组副焊接机构以及四个独立的送丝机构，气体自动稳压控制系统与焊接系统的供气装置连接，包括压力变送器、PLC控制器以及自动调压控制器，本发明的目的在于提供一种焊接火焰稳定、焊接效率高、焊接质量好、工装夹具具有通用性的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机。

Description

四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机

技术领域

本发明涉及钎焊机领域，尤其涉及一种四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机。

背景技术

目前国内火焰钎焊行业主要还是以手动焊接为主，焊接过程中需要操作工根据多年的焊接经验来对产品进行焊接，人工的不稳定性导致了产品不良率的上升以及产量的不稳定。

自动火焰钎焊机的出现是火焰钎焊行业的一个重大突破，自动火焰钎焊机的出现解决了手工焊接产品质量低、产量低等的重大问题。

但是自动化焊接的发展还是存在很大技术难题，阻碍火焰钎焊自动化进度的因素主要由以下两点：

第一：钎焊行业产品的复杂性和每个公司产品的不一致性严重的阻碍了钎焊行业自动化的进度。自动化的火焰钎焊是由固定的机械运动机构来对固定的焊点进行加热焊接，如果产品过于复杂或者是公差过大则会直接干扰火焰运动机构的加热和送料机构的精确性。

由于人工手动焊接的机动性和智能性，产品复杂程度和公差偏差对传统的手动焊接影响并不大。所以自动火焰钎焊设备就要做到运动机构的可调节快捷和产品定位夹具的通用。

第二：自动火焰钎焊机的火焰燃烧需要煤气和氧气的支撑，而保持一个稳定的火焰温度又是火焰钎焊的重点，想要保证火焰温度的稳定那就需要燃气和氧气的流量及压力稳定，从而自动火焰钎焊机面临的最主要问题就演变成了对气体压力和流量的稳定控制。

传统的手工焊接对燃气和氧气的压力及流量要求不是很高，那是因为焊接时间全部靠肉眼看和焊接技术人员的焊接经验来定的，当然气和氧气压力及流量过低时只需要增加焊接时间即可。自动化火焰钎焊机的焊接时间和周期全部预先设定好了，当压力及流量发生波动时火焰会随着变化，进而温度会发生变化，焊接质量就难以保证。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种焊接火焰稳定、焊接效率高、焊接质量好、工装夹具具有通用性的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机。

所述四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，包括设置在中部的转盘式工位、设置在转盘式工位周围的焊接系统以及气体自动稳压控制系统；

所述转盘式工位包括驱动装置以及设置在驱动装置上部的转盘，所述转盘上设置有分度盘分度机构以及工装夹具；

所述焊接系统包括一组主焊接机构、两组副焊接机构以及四个独立的送丝机构，所述主焊接机构一次完成四通阀组件中间一排三个焊点的加热，分别有三组送丝机构针对该焊点单独送料焊接；所述副焊接机构对四通阀单独的一个排气管进行焊接，焊接完成后，继续焊接低压阀组件的第五个焊点，焊接过程和主焊接机构同步，用一组送丝机构针对两个焊点进行送料焊接；

所述气体自动稳压控制系统与所述焊接系统的供气装置连接，包括压力变送器、PLC控制器以及自动调压控制器，所述压力变送器与供气管连接，用于收集压力信息并将信息反馈给PLC控制，PLC控制器将控制信号发送给自动调压控制器。

所述钎焊机包括两组系统，所述各组系统均包括设置在中部的转盘式工位、设置在转盘式工位周围的焊接系统以及气体自动稳压控制系统，所述两组转盘式工位一个顺时针旋转，一个逆时针旋转。

所述焊接系统运动机构采用伺服电机控制Y轴推进、X轴横向移动、Z轴升降的联动机构。

所述焊接系统内的焊接火枪上设置有同电机带动凸轮组成的焊接火枪摇摆结构，可使焊点受热均匀，保证产品焊接质量。

所述工装夹具上设置有分配器导气装置，可使产品工件自动夹紧。

所述分度盘分度机构主要为三等分、四等分、五等分、六等分中的一种。

所述可以对四通阀组件上的低压阀组件的第五焊点的焊接，以达成节省气源成本、焊接工序和焊接人员投入成本等。

所述设备气路控制系统控制技术采用恒温可调整式的最新技术，气体的压力可以通过压力表显示；助焊剂可以通过该系统调整输出量；可燃气和氧气可通过本装置稳压。

所述产品管路定位工装采用快捷调节式，根据产品的不同，可以通过本装置快捷调整。

还包括显示装置，所述显示装置与PLC控制器连接，用于显示气体自动稳压控制系统信息。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例中的焊接系统包括主焊接机构以及副焊接机构，副焊接机构的焊接过程和主焊接机构是同步的，不会增长整体的焊接时间，副焊接机构多做一组备用是由于四通阀的组件管路复杂，但是总有一边是有一定的空间位置，但是可以焊接送料的位置不是每一个组件都在一个方向，所以部分产品会进行180°翻转焊接；本焊接机工艺布局改用双转盘式一顺时针转、一逆时针转，一次完成两个产品的焊接。操作员工只负责把产品放置到定位夹具上和拿下焊接完成的产品，双转盘式的工位布局是通过充分考虑空间、时间、操作人员、效率等各种因素而确定的最有利布局工艺，本焊接机中工装夹具采用分配器导气，产品工件自动夹紧的方式，工件定位根据不同的主阀采用固定的定位模具，可以通用一种主阀的定位，（主阀的规格较少，不同的主阀整块换用不同的定位模具，定位模具采用销钉定位，换产简单快捷），配管的支撑定位由可调节式的支撑杆调节支撑，气体自动稳压控制系统是为了解决因气体管道流量压力不稳定所造成的火焰钎焊过程中的火焰不稳定的情况，它是一种新型的控制系统，可以把气体的压力控制在设定的范围内，当管道气体压力不稳定的时候本系统会自动检测到并运行使气体压力恢复到适用的范围内，从而保证了火焰的稳定使产品焊接质量更高，气路控制系统控制技术采用恒温可调整式的最新技术，气体的压力可以通过压力表显示；助焊剂可以通过该系统调整输出量；可燃气和氧气可通过本装置稳压。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图;

图2-1到图2-8为本发明实施例管路定位装置结构示意图;

图3-1到3-4是本发明实施例定位模具结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，包括两个系统，两个系统可以单独的工作，也可以一块工作，两个系统均包括设置在中部转盘式工位转盘台面上的主焊接滑台1、设置在台面上的单独送丝机构2、设置在台面上的副焊接滑台3、设置在转盘上的管路定位装置4、设置在转盘上的低压阀定位工装5、设置在设备中部的转盘装置以及分度盘分度机构上的分配器装置6、设置在转盘上的四通阀组件工装夹具定位工装7、焊接系统包括一组主焊接机构、两组副焊接机构以及四个独立的送丝机构，主焊接机构一次完成四通阀组件中间一排三个焊点的加热，分别有三组送丝机构针对该焊点单独送料焊接；副焊接机构对四通阀单独的一个排气管进行焊接完成后，继续横向移动焊接低压阀组件的一个焊点，焊接过程和主焊接机构同步，不会增长整体的焊接时间，副焊接机构的多做一组备用是由于四通阀的组件管路复杂，但是总有一边是有一定的空间位置，但是可以焊接送料的位置不是每一个组件都在一个方向，所以部分产品会进行180°翻转焊接，另一组送丝机构送料焊接；传统的焊接运动机构均采用手动的调节方式（升降、推进等），本发明运动机构采用伺服电机控制X轴（推进）、Y轴（横向）、Z轴（升降）的联动机构。操作人员可以在触摸屏中设置焊点坐标位置，焊枪即可自动对不同的焊点进行一次加热焊接。

本实施例中气体自动稳压控制系统是一个重要的板块，气路的稳定输出是保证焊接质量的首要条件。

气体自动稳压控制系统的开发是为了解决因气体管道流量压力不稳定所造成的火焰钎焊过程中的火焰不稳定的情况。它是一种新型的控制系统，可以把气体的压力控制在设定的范围内，当管道气体压力不稳定的时候本系统会自动检测到并运行使气体压力恢复到适用的范围内，从而保证了火焰的稳定使产品焊接质量更高。

气体自动稳压控制系统是采用闭环的反馈调节系统，由压力变送器采集当前压力情况然后反馈给数显表显示数据并且传送数据给PLC进行运算处理。可编程控制器进行比较运算数据处理后发出命令给自动调压控制器，自动调压控制器控制调压模块进行控制。

整个控制系统组成一个闭环的反馈调节系统，能够把不稳定的进气压力调整成为稳定的压力输出，从而使焊接火焰温度稳定在需要的范围内。

气体自动稳压控制系统的调节及操作可以通过触摸屏的显示进行控制，是基于HMI的控制。气体自动稳压控制系统具有调节简单方便的特点，压力的上限和下限均在数字显示器上进行设定，设定后压力即可稳定在该范围内。

本实施例中气路部分上的助焊剂添加和气路恒温技术也是设备的两大亮点。

由于使用设备的使用场所温度均有所不同，为排除外在气温对气路压力的影响和增温增压的原理，本发明采用对气体进行恒温加热的方式来保证气路控制系统的压力稳定和气体助焊剂对气路的充分溶解和提供。

本实施例中产品组件管路的定位是提高调机时间一大改进。

管路定位装置采用弹性装置的自动压紧方式以及装置的自主摩擦力以达到调整快捷的目的。(见附图2-1到2-8)

本实施例中产品组件主阀的定位采用固定定制模具的方式。

工件定位根据不同的主阀采用固定的定位模具，可以通用一种主阀的定位，（主阀的规格较少，不同的主阀整块换用不同的定位模具，定位模具采用销钉定位，换产简单快捷）。（见附图3-1到3-4）

合理的工艺布局改进是提高生产效率的最重要因素。传统的布局一般都是直线式或者单独转盘式的形式工作，但是直线式定位精度和加工效率达不到要求，单转盘式工作方式效率和空间布局也不符合客户要求。

本实施例的工艺布局改用双转盘式一顺时针转、一逆时针转，一次完成两个产品的焊接。操作员工只负责把产品放置到定位夹具上和拿下焊接完成的产品。双转盘式的工位布局是通过充分考虑空间、时间、操作人员、效率等各种因素而确定的最有利布局工艺。

本实施例采用分配器导气，产品工件自动夹紧的方式。工件定位采用V型夹紧的原理，可以通用大部分的四通阀组件主阀的夹紧，配管的支撑定位由可调节式的支撑杆调节支撑。

四通阀组件自动火焰钎焊机的特点:

无产品后续动作停止不运转，具自动点火功能，温度流量控制器：流量调节，流量显示，可实现用气量统计等功能；自动稳压控制系统：气体可调压力波动1KPa，当气体压力超出或低于设定值1KPa时可自动调节稳压；通用型定位工装，可以适用于大部分的四通阀产品的定位和焊接，工装可进行180°反转，具有很强的灵活性和通用性，适合于广大而品种繁多的四通阀市场；焊接工位采用伺服控制系统，焊接火枪可以实现X、Y、Z三轴联动，三轴均使用伺服电机控制，可以对焊点进行精确定位，焊接火枪的升降和进退均使用伺服电机控制，一次性实现焊接三个焊点的功能，焊接火焰可以设置强火焊接弱火等待功能，达到节省能源的目的，焊接火枪采用电机带动凸轮使火枪摇摆，从而使焊点受热均匀，保证产品焊接质量，气体流量压力采用闭环负反馈调节控制系统，整个系统具有自主稳定调节功能，可以实现压力系统的稳定控制，转盘分度分三等分、四等分、五等分、六等分等，具气体混合配比显示功能，可以实时显示氧气和煤气的混合比例，加热火焰具自动带出助焊剂功能，压力低（煤气、氧气、氮气）报警，触摸屏显示报警信息，自动充氮气保护功能

本发明实施例中的焊接系统包括主焊接机构以及副焊接机构，副焊接机构的焊接过程和主焊接机构是同步的，不会增长整体的焊接时间，副焊接机构多做一组备用是由于四通阀的组件管路复杂，但是总有一边是有一定的空间位置，但是可以焊接送料的位置不是每一个组件都在一个方向，所以部分产品会进行180°翻转焊接；本焊接机工艺布局改用双转盘式一顺时针转、一逆时针转，一次完成两个产品的焊接。操作员工只负责把产品放置到定位夹具上和拿下焊接完成的产品，双转盘式的工位布局是通过充分考虑空间、时间、操作人员、效率等各种因素而确定的最有利布局工艺，本焊接机中工装夹具采用分配器导气，产品工件自动夹紧的方式，工件定位采用V型夹紧的原理，可以通用大部分的四通阀组件主阀的夹紧，配管的支撑定位由可调节式的支撑杆调节支撑，气体自动稳压控制系统是为了解决因气体管道流量压力不稳定所造成的火焰钎焊过程中的火焰不稳定的情况，它是一种新型的控制系统，可以把气体的压力控制在设定的范围内，当管道气体压力不稳定的时候本系统会自动检测到并运行使气体压力恢复到适用的范围内，从而保证了火焰的稳定使产品焊接质量更高。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，包括设置在中部的转盘式工位、设置在转盘式工位周围的焊接系统以及气体自动稳压控制系统；

所述转盘式工位包括驱动装置以及设置在驱动装置上部的转盘，所述转盘上设置有分度盘分度机构以及工装夹具；

所述焊接系统包括一组主焊接机构、两组副焊接机构以及四个独立的送丝机构，所述主焊接机构一次完成四通阀组件中间一排三个焊点的加热，分别有三组送丝机构针对该焊点单独送料焊接；所述副焊接机构对四通阀单独的一个排气管进行焊接，焊接完成后，继续焊接低压阀组件的第五个焊点，焊接过程和主焊接机构同步，用一组送丝机构针对两个焊点进行送料焊接；所述气体自动稳压控制系统与所述焊接系统的供气装置连接，包括压力变送器、PLC控制器以及自动调压控制器，所述压力变送器与供气管连接，用于收集压力信息并将信息反馈给PLC控制，PLC控制器将控制信号发送给自动调压控制器。

2.根据权利要求1所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，所述钎焊机包括两组系统，所述各组系统均包括设置在中部的转盘式工位、设置在转盘式工位周围的焊接系统以及气体自动稳压控制系统，所述两组转盘式工位一个顺时针旋转，一个逆时针旋转。

3.根据权利要求2所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，所述焊接系统运动机构采用伺服电机控制Y轴推进、X轴横向移动、Z轴升降的联动机构。

4.根据权利要求2所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，所述焊接系统内的焊接火枪上设置有同电机带动凸轮组成的焊接火枪摇摆结构，可使焊点受热均匀，保证产品焊接质量。

5.根据权利要求2所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，所述工装夹具上设置有分配器导气装置，可使产品工件自动夹紧。

6.根据权利要求2所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，所述分度盘分度机构主要为三等分、四等分、五等分、六等分中的一种。

7.根据权利要求2所述的四通阀管组件及低压阀组件混合自动火焰钎焊机，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与PLC控制器连接，用于显示气体自动稳压控制系统信息。