CN105033436A - 一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，它包括工作台（1）、加热模（2）、筒体工装夹具（3）、端盖工装夹具（4）、筒体水平位置调整装置（5），方槽（6）左右端分别设置有滑轨I（7）和滑轨II（8）；滑轨I（7）上设置有筒体工装夹具（3），滑轨II（8）上设置有端盖工装夹具（4），左滑板（9）与右滑板（17）之间且位于方槽（6）的下方设置有加热模（2），左滑板（9）上还设置有筒体水平位置调整装置（5）。本发明的有益效果是：提高生产效率、能够快速实现筒体和端盖焊接、工装调试时间短、有效避免出现拉丝的现象、自动化程度、安全可靠、能够焊接加热任意长度筒体。

Description

一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备

技术领域

本发明涉及筒体与端盖焊接的技术领域，特别是一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备。

背景技术

纯化柱是用于填装树脂净化水的装置，纯化柱由上端盖、下端盖以及两根相互平行的筒体组成，两根筒体均设置在上端盖与下端盖之间，上端盖与筒体顶部的连接、下端盖与筒体底部的连接均通过卧式热板机焊接而成。

目前，大多数企业生产纯化柱的方法是：先将两根筒体的顶端部和上端盖内的环形凹槽加热，再将两根筒体的顶端部同时焊接在上端盖的两个环形凹槽内，待固化结束后，然后将两根筒体的底端部和下端盖内的环形凹槽加热，随后将两根筒体的底端部同时焊接在下端盖的两个环形凹槽内，从而实现了纯化柱的加工。然而，上端盖和下端盖的夹持均由手把持，在焊接过程中很容易导致由于操作不当加热源接触手，导致手灼伤，存在较大的安全可靠，此外，人工把持很容易产生端盖脱落的现象。

此外，筒体端部和端盖内的环形凹槽的加热主要依靠热模实现，热模通过两个加热模具分别对筒体的端面、端盖内的环形凹槽进行加热，待加热结束后，将筒体的端部嵌入到环形凹槽内，待固化后，即实现了筒体与端盖的焊接，然而，现有的加热模具的端部平整，因此，只能加热筒体的端面和环形凹槽的底面，在连接时是面与面的结合，导致筒体与端盖的连接强度并不高。此外，筒体和端盖与加热模具分离后会产生拉丝的现象，严重影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、提高生产效率、能够快速实现筒体和端盖焊接、工装调试时间短、有效避免出现拉丝的现象、自动化程度、安全可靠、能够加热任意长度筒体的新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，它包括工作台、加热模、筒体工装夹具、端盖工装夹具、筒体水平位置调整装置，所述的工作台上设置有方槽，方槽左右端分别设置有滑轨I和滑轨II；

所述的滑轨I上设置有筒体工装夹具，筒体工装夹具由左滑板、上凹模和下凹模组成，左滑板安装在滑轨I上，左滑板上设置有支撑板，支撑板上设置有垂直于左滑板的垂向气缸C，垂向气缸C活塞杆的作用端设置有平板，平板的底部设置有多个上凹模，左滑板的顶部设置有多个下凹模，上凹模与下凹模相对立设置，每个上凹模的底部均设置有两个凹槽A，每个下凹模的顶部均设置有两个凹槽B；

所述的滑轨II上设置有端盖工装夹具，筒体工装夹具由右滑板、设置在右滑板顶部的夹具本体、垂向气缸A和垂向气缸B组成，右滑板安装在滑轨II上，夹具本体的左端部设置有型腔，夹具本体的右端部设置有上部U形槽和下部U形槽，垂向气缸A设置于上部U形槽内，垂向气缸B设置于下部U形槽内，垂向气缸A和垂向气缸B的活塞杆上均固定有压板，夹具本体的顶部设置有连通上部U形槽与型腔的通槽I，夹具本体的底部还设置有连通下部U形槽与型腔的通槽II，垂向气缸A上的压板设置于通槽I内，垂向气缸B上的压板设置于通槽II内；

所述的左滑板与右滑板之间且位于方槽的下方设置有加热模，加热模由垂向气缸D、左凸模、右凸模、加热线圈I、加热线圈II以及设置在垂向气缸D活塞杆上的支撑座组成，支撑座的顶部设置有安装板，安装板的左端部和右端部分别设置有加热线圈I和加热线圈II，加热线圈I的左端面上设置有两个左凸模，两个左凸模的左端部均设置有圆柱台，加热线圈II的右端面上设置有两个右凸模，两个右凸模的右端部均设置有圆形腔，两个右凸模和左凸模的表面上电镀有特氟龙；

所述的左滑板上还设置有筒体水平位置调整装置，筒体水平位置调整装置由长条板、螺杆、L板和立板组成，长条板的短边设置在左滑板的左侧，立板垂直于长条板且设置在长条板的左端部，立板的右端部设置有两个端面平齐的限位圆盘，L板的垂直板平行于立板且设置在长条板的右端部，L板的水平板经多颗螺钉固定在长条板上，所示的L板的垂直板上设置有螺母，螺杆与螺母连接，螺杆贯穿L板的垂直板设置，L板的垂直板上还设置有导向孔，导向孔内设置有导向杆，导向杆的右端部连接有限位挡板，限位挡板平行于立板设置，导向杆的左端部连接有圆柱；

它还包括设置在工作台下方的水平气缸I和水平气缸II，水平气缸I设置在左侧，水平气缸II设置在右侧，水平气缸I与水平气缸II相对立设置，水平气缸I的活塞杆固定在左滑板上，水平气缸II的活塞杆II设置在右滑板上。

所述的凹槽A和凹槽B均呈半圆形状。

所述的上部U形槽位于下部U形槽的上方。

所述的通槽I设置在通槽II的正上方。

它还包括PLC控制器，所述的PLC控制器与水平气缸I、水平气缸II、垂向气缸A、垂向气缸B、垂向气缸C、垂向气缸D、加热线圈I和加热线圈II连接。

所述的两个左凸模距支撑座的距离相等，所述的两个右凸模距支撑座的距离相等。

所述的支撑座与安装板之间设置有多个加强筋。

所述的L板的垂直板上设置有两个导向孔，两个导向孔关于螺杆对称设置。

所述的两个导向孔内均设置有导向杆，两个导向杆的右端部均与限位挡板连接，且两个导向杆的左端部均连接有圆柱。

所述的长条板的长边平行于方槽的长边设置，所述的方槽的两侧均设置有滑轨I和滑轨II。

本发明具有以下优点：本发明提高生产效率、能够快速实现筒体和端盖焊接、工装调试时间短、有效避免出现拉丝的现象、自动化程度、安全可靠、能够加热任意长度筒体。

附图说明

图1为筒体与端盖的连接示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为筒体工装夹具的结构示意图；

图5为图4的右视图；

图6为端盖工装夹具的左视图；

图7为端盖工装夹具的右视图；

图8为端盖工装夹具的俯视图；

图9为加热模的结构示意图；

图10为图9的左视图；

图11为筒体水平位置调整装置的结构示意图；

图12为图11的B-B剖视图；

图13为本发明工装筒体的结构示意；

图14为本发明加热筒体和端盖的结构示意图；

图中，1-工作台，2-加热模，3-筒体工装夹具，4-端盖工装夹具，5-筒体水平位置调整装置，6-方槽，7-滑轨I，8-滑轨II，9-左滑板，10-上凹模，11-下凹模，12-支撑板，13-垂向气缸C，14-平板，15-凹槽A，16-凹槽B，17-右滑板，18-夹具本体，19-垂向气缸A，20-垂向气缸B，21-型腔，22-上部U形槽，23-下部U形槽，24-压板，25-通槽I，26-通槽II，27-垂向气缸D，28-左凸模，29-右凸模，30-加热线圈I，31-加热线圈II，32-支撑座，33-安装板，34-圆柱台，35-圆形腔，36-长条板，37-螺杆，38-L板，39-立板，40-限位圆盘，41-螺钉，42-螺母，43-导向孔，44-导向杆，45-圆柱，46-限位挡板，47-水平气缸I，48-水平气缸II，49-加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图2和图3所示，一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，它包括工作台1、加热模2、筒体工装夹具3、端盖工装夹具4、筒体水平位置调整装置5，所述的工作台1上设置有方槽6，方槽6左右端分别设置有滑轨I7和滑轨II8。

如图2、3、4、5所示，滑轨I7上设置有筒体工装夹具3，筒体工装夹具3由左滑板9、上凹模10和下凹模11组成，左滑板9安装在滑轨I7上，左滑板9可沿着滑轨I7做直线运动，左滑板9上设置有支撑板12，支撑板12上设置有垂直于左滑板9的垂向气缸C13，垂向气缸C13活塞杆的作用端设置有平板14，平板14的底部设置有多个上凹模10，左滑板9的顶部设置有多个下凹模11，上凹模10与下凹模11相对立设置，每个上凹模10的底部均设置有两个凹槽A15，每个下凹模11的顶部均设置有两个凹槽B16，凹槽A15和凹槽B16均呈半圆形状，当工装筒体时，只需将凹槽A与凹槽B扣合，从而将放置于凹槽B内的筒体固定，实现了筒体的快速工装。

如图2、3、6、7、8所示，滑轨II8上设置有端盖工装夹具4，筒体工装夹具3由右滑板17、设置在右滑板17顶部的夹具本体18、垂向气缸A19和垂向气缸B20组成，右滑板17安装在滑轨II8上，夹具本体18的左端部设置有型腔21，型腔21的形状与端盖的外轮廓相同，且型腔21内还设置有两个凹坑。所述的夹具本体18的右端部设置有上部U形槽22和下部U形槽23，上部U形槽22位于下部U形槽23的上方，垂向气缸A19设置于上部U形槽22内，垂向气缸B20设置于下部U形槽23内，垂向气缸A19和垂向气缸B20的活塞杆上均固定有压板24，夹具本体18的顶部设置有连通上部U形槽22与型腔21的通槽I25，夹具本体18的底部还设置有连通下部U形槽23与型腔21的通槽II26，通槽I25设置在通槽II26的正上方，垂向气缸A19上的压板24设置于通槽I25内，垂向气缸B20上的压板24设置于通槽II26内，当需要工装端盖时，控制垂向气缸A19和垂向气缸B20的活塞杆缩回，垂向气缸A19上的压板24抵压在端盖的顶部，垂向气缸B20上的压板24抵压在端盖的底部，从而将端盖夹持在型腔21内，实现了端盖的快速工装。

如图2、3、9、10所示，左滑板9与右滑板17之间且位于方槽6的下方设置有加热模2，加热模2由垂向气缸D27、左凸模28、右凸模29、加热线圈I30、加热线圈II31以及设置在垂向气缸D27活塞杆上的支撑座32组成，支撑座32的顶部设置有安装板33，支撑座32与安装板33之间设置有多个加强筋49，安装板33的左端部和右端部分别设置有加热线圈I30和加热线圈II31，加热线圈I30的左端面上设置有两个左凸模28，两个左凸模28的左端部均设置有圆柱台34，加热线圈II31的右端面上设置有两个右凸模29，两个右凸模29的右端部均设置有圆形腔35，两个右凸模29和左凸模28的表面上电镀有特氟龙，特氟龙能够阻止筒体与圆柱台34分离后、端盖与圆形腔35分离后出现拉丝的现象。所述的两个左凸模28距支撑座32的距离相等，所述的两个右凸模29距支撑座32的距离相等。圆柱台34与左凸模28之间形成的台肩能够对筒体的端部进行加热，同时圆柱台34的外表面能够对筒体的内表面进行加热，而圆形腔35能够对端盖内的环形凹槽的底表面及环形凹槽的内表面加热，当将加热部分的筒体的端部嵌入端盖内的环形凹槽后，保证了筒体与端盖的结合的更加牢固，且生产出的筒体耐压强度大于20公斤，延长了使用寿命。

如图2、3、11、12所示，左滑板9上还设置有筒体水平位置调整装置5，筒体水平位置调整装置5由长条板36、螺杆37、L板38和立板39组成，长条板36的短边设置在左滑板9的左侧，立板39垂直于长条板36且设置在长条板36的左端部，立板39的右端部设置有两个端面平齐的限位圆盘40，L板38的垂直板平行于立板39且设置在长条板36的右端部，L板38的水平板经多颗螺钉41固定在长条板36上，所示的L板38的垂直板上设置有螺母42，螺杆37与螺母42连接，螺杆37贯穿L板38的垂直板设置。所述的L板38的垂直板上还设置有导向孔43，导向孔43内设置有导向杆44，导向杆44的右端部连接有限位挡板46，限位挡板46平行于立板39设置，导向杆44的左端部连接有圆柱45，圆柱45的直径大于导向杆44的直径，以防止导向杆44从导向孔43内滑出。当需要加热较短长度的筒体时，只需拧紧螺杆37，螺杆37推动限位挡板46向右移动，缩短了限位挡板46与加热模2之间的距离；当需要加热较长的筒体时，只需拆下L板38，将筒体的底端部抵靠在限位圆盘40上，从而实现了对不同长度的筒体进行加热处理。

如图2和3所示，它还包括设置在工作台1下方的水平气缸I47和水平气缸II48，水平气缸I47设置在左侧，水平气缸II48设置在右侧，水平气缸I47与水平气缸II48相对立设置，水平气缸I47的活塞杆固定在左滑板9上，水平气缸II48的活塞杆II设置在右滑板17上。

它还包括PLC控制器，所述的PLC控制器与水平气缸I47、水平气缸II48、垂向气缸A19、垂向气缸B20、垂向气缸C13、垂向气缸D27、加热线圈I30和加热线圈II31连接，PLC控制器能够控制水平气缸I47、水平气缸II48、垂向气缸A19、垂向气缸B20、垂向气缸C13及垂向气缸D27的活塞杆的伸出或缩回，同时还能切断或导通流入加热线圈I30和加热线圈II31内的电流，当加热线圈I和加热线圈II通有电流时，加热线圈I和加热线圈II分别对左凸模和右凸模加热。

如图11和图12所示，L板38的垂直板上设置有两个导向孔43，两个导向孔43关于螺杆37对称设置。两个导向孔43内均设置有导向杆44，两个导向杆44的右端部均与限位挡板46连接，且两个导向杆44的左端部均连接有圆柱45。所述的长条板36的长边平行于方槽6的长边设置，所述的方槽6的两侧均设置有滑轨I7和滑轨II8。

本发明焊接筒体与端盖的工艺步骤如下：

S1、如图13所示，筒体的定位及工装，先控制水平气缸I47和垂向气缸D27的活塞杆处于完全伸出状态，再取出两根筒体，将其中一根筒体平放在下凹模11上的一个凹槽B16内，然后将另一根筒体平放在下凹模11中的另一个凹槽B16内，并使两根筒体的右端部分别套在两个左凸模28的圆柱台34上，旋转螺杆37使限位挡板46抵靠在筒体的左端部，实现了筒体的定位，最后控制垂向气缸C13的活塞杆伸出，上凹模与下凹模11扣合，实现了筒体的工装；

S2、端盖工装，将端盖嵌入型腔21内，并控制垂向气缸A19和垂向气缸B20的活塞杆同时缩回，垂向气缸A19上的压板24抵压在端盖的顶部，垂向气缸B20上的压板24抵压在端盖的底部，从而将端盖夹持在型腔21内，实现了端盖的快速工装；

S3、如图14所示，筒体端部的加热及端盖内环形凹槽的加热，先控制水平气缸II48的活塞杆伸出，使端盖内的两个环形凹槽分别扣在右凸模29的两个圆形腔35上，再向加热线圈I30和加热线圈II31内通入电流，加热线圈I30和加热线圈II31分别加热左凸模28和右凸模29，圆柱台34的外表面对筒体的内表面加热，而圆形腔35对端盖内环形凹槽的底表面及环形凹槽的内表面加热，从而实现了筒体和端盖的同时加热；

S4、筒体与端盖的固合，先控制水平气缸I47和水平气缸II48的活塞杆缩回，再控制垂向气缸D27的活塞杆缩回，当气缸垂向气缸D27处于缩回状态时，再次控制水平气缸I47和水平气缸II48的活塞杆伸出，筒体的右端部嵌入端盖的环形凹槽内，筒体与端盖结合，从而实现了筒体与端盖的焊接，从而实现了筒体与端盖焊接的快速焊接，且工装筒体和端盖时间非常短，极大提高了生产效率，此外在筒体与左凸模28分离及端盖与右凸模29分离时，不会出现拉丝的现象，整个操作自动化程度、安全可靠。

Claims (10)

1.一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：它包括工作台（1）、加热模（2）、筒体工装夹具（3）、端盖工装夹具（4）、筒体水平位置调整装置（5），所述的工作台（1）上设置有方槽（6），方槽（6）左右端分别设置有滑轨I（7）和滑轨II（8）；

所述的滑轨I（7）上设置有筒体工装夹具（3），筒体工装夹具（3）由左滑板（9）、上凹模（10）和下凹模（11）组成，左滑板（9）安装在滑轨I（7）上，左滑板（9）上设置有支撑板（12），支撑板（12）上设置有垂直于左滑板（9）的垂向气缸C（13），垂向气缸C（13）活塞杆的作用端设置有平板（14），平板（14）的底部设置有多个上凹模（10），左滑板（9）的顶部设置有多个下凹模（11），上凹模（10）与下凹模（11）相对立设置，每个上凹模（10）的底部均设置有两个凹槽A（15），每个下凹模（11）的顶部均设置有两个凹槽B（16）；

所述的滑轨II（8）上设置有端盖工装夹具（4），筒体工装夹具（3）由右滑板（17）、设置在右滑板（17）顶部的夹具本体（18）、垂向气缸A（19）和垂向气缸B（20）组成，右滑板（17）安装在滑轨II（8）上，夹具本体（18）的左端部设置有型腔（21），夹具本体（18）的右端部设置有上部U形槽（22）和下部U形槽（23），垂向气缸A（19）设置于上部U形槽（22）内，垂向气缸B（20）设置于下部U形槽（23）内，垂向气缸A（19）和垂向气缸B（20）的活塞杆上均固定有压板（24），夹具本体（18）的顶部设置有连通上部U形槽（22）与型腔（21）的通槽I（25），夹具本体（18）的底部还设置有连通下部U形槽（23）与型腔（21）的通槽II（26），垂向气缸A（19）上的压板（24）设置于通槽I（25）内，垂向气缸B（20）上的压板（24）设置于通槽II（26）内；

所述的左滑板（9）与右滑板（17）之间且位于方槽（6）的下方设置有加热模（2），加热模（2）由垂向气缸D（27）、左凸模（28）、右凸模（29）、加热线圈I（30）、加热线圈II（31）以及设置在垂向气缸D（27）活塞杆上的支撑座（32）组成，支撑座（32）的顶部设置有安装板（33），安装板（33）的左端部和右端部分别设置有加热线圈I（30）和加热线圈II（31），加热线圈I（30）的左端面上设置有两个左凸模（28），两个左凸模（28）的左端部均设置有圆柱台（34），加热线圈II（31）的右端面上设置有两个右凸模（29），两个右凸模（29）的右端部均设置有圆形腔（35），两个右凸模（29）和左凸模（28）的表面上电镀有特氟龙；

所述的左滑板（9）上还设置有筒体水平位置调整装置（5），筒体水平位置调整装置（5）由长条板（36）、螺杆（37）、L板（38）和立板（39）组成，长条板（36）的短边设置在左滑板（9）的左侧，立板（39）垂直于长条板（36）且设置在长条板（36）的左端部，立板（39）的右端部设置有两个端面平齐的限位圆盘（40），L板（38）的垂直板平行于立板（39）且设置在长条板（36）的右端部，L板（38）的水平板经多颗螺钉（41）固定在长条板（36）上，所示的L板（38）的垂直板上设置有螺母（42），螺杆（37）与螺母（42）连接，螺杆（37）贯穿L板（38）的垂直板设置，L板（38）的垂直板上还设置有导向孔（43），导向孔（43）内设置有导向杆（44），导向杆（44）的右端部连接有限位挡板（46），限位挡板（46）平行于立板（39）设置，导向杆（44）的左端部连接有圆柱（45）；

它还包括设置在工作台（1）下方的水平气缸I（47）和水平气缸II（48），水平气缸I（47）设置在左侧，水平气缸II（48）设置在右侧，水平气缸I（47）与水平气缸II（48）相对立设置，水平气缸I（47）的活塞杆固定在左滑板（9）上，水平气缸II（48）的活塞杆II设置在右滑板（17）上。

2.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的凹槽A（15）和凹槽B（16）均呈半圆形状。

3.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的上部U形槽（22）位于下部U形槽（23）的上方。

4.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的通槽I（25）设置在通槽II（26）的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：它还包括PLC控制器，所述的PLC控制器与水平气缸I（47）、水平气缸II（48）、垂向气缸A（19）、垂向气缸B（20）、垂向气缸C（13）、垂向气缸D（27）、加热线圈I（30）和加热线圈II（31）连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的两个左凸模（28）距支撑座（32）的距离相等，所述的两个右凸模（29）距支撑座（32）的距离相等。

7.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的支撑座（32）与安装板（33）之间设置有多个加强筋（49）。

8.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的L板（38）的垂直板上设置有两个导向孔（43），两个导向孔（43）关于螺杆（37）对称设置。

9.根据权利要求8所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的两个导向孔（43）内均设置有导向杆（44），两个导向杆（44）的右端部均与限位挡板（46）连接，且两个导向杆（44）的左端部均连接有圆柱（45）。

10.根据权利要求1所述的一种新型用于焊接筒体与端盖的卧式热板焊接设备，其特征在于：所述的长条板（36）的长边平行于方槽（6）的长边设置，所述的方槽（6）的两侧均设置有滑轨I（7）和滑轨II（8）。