CN105033436B - 一种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，端盖工装夹具由右滑板、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，端盖工装夹具4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），端盖工装夹具（4）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）。