CN105196060A - 折弯焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能集热器，提供一种折弯焊接机，包括底座，底座上设有用于置放管材的料盘、用于置放金属板且水平设置的工作台、供管材穿设其中的第一导料槽以及驱使管材于第一导料槽内不断移动的牵引机构，牵引机构牵引管材在第一导料槽内移动并在第一导料槽的限定下与金属板不断相切，底座上还设有用于焊接管材与金属板相切处的焊接机构以及用于驱使第一导料槽相对金属板直线移动或曲线移动的折弯机构。本发明的折弯焊接机，可依次完成管材的折弯焊接工序，自动化程度较高，可大大提高生产效率，而且对于折弯与焊接工序为同步进行，即边折弯边焊接，对此即使管材呈S型铺设于金属板时，其圆弧部分也可进行焊接，提高热传导效率。

Description

折弯焊接机

技术领域

本发明涉及太阳能集热器，尤其涉及一种折弯焊接机。

背景技术

对于平板太阳能集热器板芯，其主要分为扁盒式、管板式以及翼管式三种，但是由于工艺以及成本问题，目前市场上的板芯主要为管板式。管板式可以分为直管以及S型管两种，在制作时通常采用激光焊接的方法将其焊接于一金属板上，在整个制作过程中，需先将直管或者S型管制作完成，再将直管或S型管整体焊接于金属板上，即制作时需分成多步，自动化程度不高，严重制约了集热器板芯的生产效率，尤其在S型管中，采用激光焊接时只能实现对直管部分的焊接，难以焊接圆弧部分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种折弯焊接机，旨在用于解决现有的S型集热器板芯制作时生产效率不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种折弯焊接机，所述底座上设有用于置放管材的料盘、用于置放金属板且水平设置的工作台、供管材穿设其中的第一导料槽以及驱使所述管材于所述第一导料槽内不断移动的牵引机构，所述牵引机构牵引所述管材在所述第一导料槽内移动并在所述第一导料槽的限定下与所述金属板不断相切，所述底座上还设有用于焊接所述管材与所述金属板相切处的焊接机构以及用于驱使所述第一导料槽相对所述金属板直线移动或曲线移动的折弯机构。

具体地，所述折弯机构包括设于所述底座上且用于驱使所述第一导料槽沿平行于所述金属板上表面的XY平面内直线移动的XY轴调整结构以及用于驱使所述第一导料槽沿平行于所述金属板上表面的XY平面内曲线移动的旋转结构。

进一步地，所述旋转结构包括垂直于所述工作台的转轴以及可绕所述转轴旋转且夹持所述第一导料槽的夹持件，所述第一导料槽设有与所述转轴连接的连接部。

进一步地，所述XY轴调整结构包括X轴滑轨以及垂直于所述X轴滑轨的Y轴滑轨，所述旋转结构滑设于所述X轴滑轨上，所述工作台滑设于所述Y轴滑轨上；或者所述X轴滑轨滑设于所述Y轴滑轨上，所述工作台滑设于所述X轴滑轨上。

具体地，所述第一导料槽包括垂直于所述工作台设置的弧形槽，所述弧形槽具有供所述管材进入所述第一导料槽内的上端口以及用于导出所述管材的下端口，所述弧形槽的下端口处的切线平行于所述工作台的上表面。

进一步地，所述弧形槽具有竖直向上的延伸端，所述上端口开设于所述延伸端的顶部。

进一步地，所述底座上还设有弧形的第二导料槽，所述第二导料槽具有供管材进入其内的进料口以及导出该管材的出料口，所述出料口位于所述第一导料槽的上端口的正上方，且两者相对设置。

具体地，所述牵引机构包括至少两组牵引结构，各所述牵引结构包括竖直设置且位于同一直线上的至少两组滚轮组件，每一所述滚轮组件包括反向旋转用于驱使所述管材沿其运动方向移动的两滚轮，两所述滚轮之间具有供所述管材伸入的间隙。

进一步地，所述底座上还设有用于切断由所述料盘至所述第一导料槽移动的所述管材的剪管机构。

具体地，所述剪管机构包括可旋转的切割片、并排设置的两定位柱以及驱使所述切割片向两所述定位柱移动或远离的推动件，所述切割片以及两所述定位柱夹设由所述牵引机构导向所述第一导料槽的所述管材。

本发明具有下列技术效果：

本发明的折弯焊接机通过牵引机构、第一导料槽、折弯机构以及焊接机构将位于料盘上的管材与位于工作台上的金属板进行折弯焊接，具体地在折弯焊接机工作时，牵引机构驱动料盘上的管材进入第一导料槽内，管材在第一导料槽内且在伸出第一导料槽后与工作台上的金属板相切，此时采用焊接机构(激光焊接头)焊接管材与金属板的相切处，同时折弯机构可以驱使第一导料槽相对金属板直线移动，管材依次由第一导料槽内伸出且与金属板相切，在第一导料槽沿金属板直线移动的过程中，管材与金属板之间的相切位置位于同一直线上，即管材直线焊接于金属板上，同理当折弯机构驱使第一导料槽相对金属板曲线移动时，管材曲线焊接于金属板上，对此在折弯机构的作用下管材可在金属板上形成S型或直管型，整个折弯焊接过程均在该折弯焊接机上完成，实现了全自动制作，生产效率比较高，而且该制作过程中折弯与焊接同时进行，即使将管材焊接为S型时，管材的圆弧部分与金属板之间也可以焊接完全。

附图说明

图1为本发明实施例的折弯焊接机的结构示意图；

图2为图1的折弯焊接机的第一视角的结构示意图；

图3为图1的折弯焊接机的第二视角的结构示意图；

图4为图1中A处放大图；

图5为图1中B处放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1以及图2，本发明实施例提供了一种折弯焊接机，主要用于将管材焊接于金属板上，包括底座1，在底座1上设有料盘21、工作台3、第一导料槽22、焊接机构23、折弯机构4以及牵引机构24，料盘21用于置放管材，工作台3用于置放金属板，工作台3与金属板均为水平设置，第一导料槽22所在的平面垂直于工作台3且供管材穿设其中，同时可驱使管材与工作台3上的金属板相切，通过焊接机构23则可将管材与金属板的相切处进行焊接，对于焊接机构23一般采用激光焊接头，通过激光高温焊接管材与金属板的相切位置，而折弯机构4则能够驱使第一导料槽22相对金属板直线移动或曲线移动的折弯机构4，同时牵引机构24则可驱使管材在第一导料槽22内不断移动以使管材与金属板之间不断相切。具体地，在底座1上设置一支架2，料盘21、第一导料槽22、焊接机构23、折弯机构4以及牵引机构24均位于该支架2上，在本实施例中，折弯焊接机工作时，在牵引机构24作用下，料盘21上的管材进入第一导料槽22内，并沿第一导料槽22移动，在其一端伸出第一导料槽22后，管材的该伸出端与工作台3上的金属板相切，此时焊接机构23开始工作，对管材与金属板的相切处进行激光焊接，同时折弯机构4工作驱使第一导料槽22沿金属板直线移动，对此管材也相对金属板直线移动，由于牵引机构24还牵引管材沿第一导料槽22移动，且伸出第一导料槽22部分的管材与金属板相切，当前管材伸出第一导料槽22的前一部分与金属板相切并焊接后，牵引机构24推动管材的后一部分又可伸出第一导料槽22并与金属板相切，依次焊接两者的相切部分，从而使得管材伸出第一导料槽22的部分逐渐沿金属板直线相切贴合，在焊接后，管材呈直线焊接于金属板上，同理当折弯机构4驱使第一导料槽22沿金属板曲线移动时，管材呈曲线焊接于金属板上。在上述折弯焊接机工作过程中，管材在折弯的同时与金属板进行焊接，即边折弯边焊接，对此在制作太阳能集热器S型管时，管材的直线部分以及曲线部分均可与金属板进行焊接，不但有效增强两者之间的连接稳定性，还使得管材与金属板之间热传递的均匀性，同时整个折弯焊接过程均在该折弯焊接机上完成，实现了全自动制作，生产效率非常高。对于管材与金属板的制作材料，可分别为铜管铝板、铜管铜板、铝管铝板或者铝管铜板，而料盘21则可采用可旋转的转盘211，且在该转盘211的外缘面上刻设有若干圈槽道212，管材可依次环设于各圈槽道212上，当牵引机构24驱使管材移动时，则相应地带动料盘21旋转，当然对于料盘21的结构主要根据管材的形状以及结构来确定，以使牵引机构24在驱使管材移动时料盘21能够连贯性地提供管材。

具体地，折弯机构4主要包括一个XY轴调整结构41以及旋转结构42，两者均设于底座1上，通过XY轴调整结构41可驱使第一导料槽22沿平行于金属板上表面的XY平面直线移动，即可驱使管材与金属板的相切部分沿金属板直线移动，旋转结构42则用于驱使第一导料槽22沿平行于金属板上表面的XY平面曲线移动，即可驱使管材与金属板的相切部分沿金属板曲线移动。可将支架2设于XY轴调整结构41上，通过XY轴调整结构41使得第一导料槽22相对金属板X轴方向或Y轴方向移动，而旋转结构42则可驱使第一导料槽22旋转，综合XY轴调整结构41以及旋转结构42，从而可以使得管材相对金属板直线移动或曲线移动。

参见图1、图3以及图4，对于旋转结构42可以采用两种结构形式，一种为通过旋转结构42驱使第一导料槽22旋转，比如旋转结构42包括一转轴421以及一夹持件422，转轴421垂直于工作台3，夹持件422则可夹持第一导料槽22并且能够绕转轴421旋转，为方便夹持件422对第一导料槽22的夹持面积较大，夹持件422与第一导料槽22的结构相近，夹持件422与转轴421固定连接，在一电机423驱动转轴421转动后，夹持件422绕转轴421旋转，进而夹持件422能够带动第一导料槽22绕转轴421旋转，此时第一导料槽22相对工作台3上的金属板旋转，一般地，在第一导料槽22上也设置一与转轴421连接的连接部221，该连接部221的位置远离夹持件422对第一导料槽22的夹持部位，比如当夹持件422夹持第一导料槽22于较上端位置时，则第一导料槽22的连接部221位于第一导料槽22的较下端，相反当夹持件422夹持第一导料槽22于较下端位置时，则连接部221设于第一导料槽22的较上端，采用这种结构可以有效保证在电机423驱动转轴421转动后，第一导料槽22绕转轴421正常旋转；在旋转结构42的另一种结构形式中，旋转结构42为一旋转盘，该工作台3设于该旋转盘上，即当旋转盘转动后，工作台3带动其上的金属板旋转，对此第一导料槽22也相对金属板旋转。

对于XY轴调整结构41则包括X轴滑轨411以及Y轴滑轨412，两滑轨相互垂直，对于第一导料槽22与工作台3在X轴滑轨411或Y轴滑轨412上的设置形式也可采取多种形式，比如可将第一导料槽22滑设于X轴滑轨411上，对应地将工作台3滑设于Y轴滑轨412上，一般地将支架2滑设于X轴滑轨411上，在支架2沿X轴滑轨411滑动时带动第一导料槽22沿X轴滑轨411移动，相应地第一导料槽22相对工作台3上的金属板X轴方向移动，在工作台3沿Y轴滑轨412移动时，则第一导料槽22相对金属板Y轴方向移动；同理可将支架2滑设于Y轴滑轨412上，工作台3滑设于X轴滑轨411上，其可以使得第一导料槽22相对金属板X轴方向或Y轴方向移动；在另外的结构形式中，XY轴调整结构41也可以为一XY轴调节平台，将支架2或工作台3设于该XY轴调节平台上，通过XY轴调节平台调节支架2或工作台3沿XY轴方向移动，进而实现第一导料槽22相对金属板沿X轴或Y轴方向移动。进一步地，当支架2滑设于X轴滑轨411或Y轴滑轨412上时，在X轴滑轨411或Y轴滑轨412的两端部均罩设有伸缩罩413，支架2位于两伸缩罩413之间，当支架2向一端移动时，该端部的伸缩罩413收缩，而另一端部的伸缩罩413伸展，两伸缩罩413配合使用，使得X轴滑轨411或Y轴滑轨412大部分均被罩盖，起到保护X轴滑轨411或Y轴滑轨412的作用。

具体参见图1以及图4，优化第一导料槽22的结构，第一导料槽22还包括垂直于工作台3设置的弧形槽222，该弧形槽222具有上端口2221以及下端口2222，管材在牵引机构24的作用下沿上端口2221伸入弧形槽222内，并由下端口2222伸出弧形槽222，且在弧形槽222的下端口2222处的切线平行于工作台3的上表面。通过这种弧形结构可以使得管材由第一导料槽22的下端口2222伸出后与工作台3的金属板相切，便于焊接机构23焊接管材与金属板的相切处。进一步地，在支架2上还设置一升降机构25，对于升降机构25可以采用气缸等，通过升降机构25可以将第一导料槽22沿竖直方向上升或下降，在折弯焊接机工作前，升降机构25将第一导料槽22提起，在工作后，牵引机构24驱使管材移动并由弧形槽222的下端口2222伸出，管材伸出弧形槽222的部分位于金属板的正上方，在升降机构25开始工作，第一导料槽22下降管材伸出下端口2222的部分与工作台3上的金属板相切贴合，对此从而避免管材在伸出第一导料槽22时与金属板之间产生摩擦，刮损等。对此旋转结构42的夹持件422也采用弧形的结构，且在该弧形结构的夹持件422夹持弧形槽222时，两者之间具有较多的重叠部分，以加强夹持件422对弧形槽222的夹持效果。

继续优化第一导料槽22的结构，弧形槽222具有竖直向上的延伸端223，上端口2221开设于延伸端223的顶部，延伸部与弧形槽222之间平滑连接。通过第一导料槽22，管材沿弧形槽222具有一定的弧度，即管材在弧形槽222内存在弯曲过程，在本实施例中管材由竖直设置的延伸段伸入弧形槽222内，延伸段与弧形槽222平滑连接，两者之间存在一定的拐角，管材由延伸段进入弧形槽222可以进行预弯，进而方便管材在弧形槽222内进行弯曲。

再次参见图1以及图2，进一步地，在底座1上还设有弧形的第二导料槽26，第二导料槽26具有供管材伸入其内的进料口261以及导出该管材的出料口262，出料口262位于第一导料槽22的上端口2221的正上方，且两者相对少设置。通过这种结构，管材在牵引机构24的作用下先进入第二导料槽26内，再由第二导料槽26的出料口262沿竖直方向伸入第一导料槽22的上端口2221内，将第二导料槽26设为弧形结构，即由料盘21上进入第二导料槽26内的管材也需进行弯曲，在本实施例中，第一导料槽22与第二导料槽26的弯曲方向相同，即在管材由进料口261进入第二导料槽26内后，管材弯曲，管材沿第二导料槽26的弯曲方向应力集中，而在管材由第二导料槽26的出料口262伸出并进入第一导料槽22内后，管材在第一导料槽22内也进行弯曲，由于第一导料槽22与第二导料槽26的弯曲方向相同，管材在第二导料槽26内弯曲产生的集中应力与第一导料槽22内产生的集中应力方向相同，对此管材在经第二导料槽26弯曲后，再进入第一导料槽22内后，弯曲比较容易，管材更易在第一导料槽22内移动，第二导料槽26对管材起到预弯的作用。

参见图1-图3，对于牵引机构24包括至少两组牵引结构241，每一牵引结构241均包括竖直设置且位于同一直线上的滚轮组件2411，滚轮组件2411至少设置两组，且每一滚轮组件2411包括两滚轮24111，该两滚轮24111反向旋转能够驱使管材沿滚轮24111的转动的方向移动，在两滚轮24111之间具有间隙，管材穿过该间隙。在这种结构中，管材穿过两滚轮24111之间的间隙，并且两滚轮24111与管材接触，在两滚轮24111反向旋转后通过摩擦力的作用驱使管材沿旋转方向移动，滚轮组件2411设置至少两组，且在每一牵引结构241中滚轮组件2411位于同一竖直方向上，各滚轮组件2411的两滚轮24111之间的间隙也位于同一直线上，对此管材依次穿设各间隙后，管材为直线状。一般牵引机构24设有两组牵引结构241，第二导料槽26为半圆弧状，其进料口261与出料口262均竖直向下，将其中一牵引结构241设于第二导料槽26的进料口261处，另一牵引结构241设于第二导料槽26的出料口262处，即管材在由料盘21进入第二导料槽26内时由设于进料口261处的牵引结构241进行整直，管材沿切线方向伸入第二导料槽26的进料口261，可以方便管材伸入第二导料槽26内，同理管材在第二导料槽26弯曲后由出料口262后伸出，再次由另一牵引结构241进行牵引整直伸入第一导料槽22内。通过这种结构的牵引机构24的结构，牵引机构24不但可以起到牵引管材在整个折弯焊接机内的移动，还可以起到整直的作用，方便管材进入第二导料槽26以及第一导料槽22内，当然对于牵引机构24还可以采用其它结构，比如直接在第一导料槽22的下端口2222处施力，以驱使管材在整个折弯焊接机内移动。

参见图1、图3以及图5，进一步地，在底座1上还设有一剪管机构27，通过剪管机构27能够切断由料盘21至第一导料槽22移动的管材。在折弯焊接机中，管材由料盘21至第一导料槽22的下端口2222移动，对此管材穿行于整个折弯焊接机中，在管材沿金属板铺设焊接完成后，折弯焊接机中的管材与金属板上焊接的管材还处于连接状态，在本实施例中，通过一剪管机构27可将管材分为两部分，使得焊接于金属板上的管材可由该折弯焊接机中脱离，进一步加强了折弯焊接机的全自动性能，有效提高工作效率。具体地，剪管机构27包括一切割片271、并排设置的两定位柱272以及推动件273，切割片271可旋转形成切割效果，推动件273则是用于推动切割片271向两定位柱272移动或远离，一般采用伸缩气缸等，由牵引机构24向第一导料槽22的管材夹设于切割片271与两个定位柱272之间。在本实施例中，剪管机构27位于设于第二导料槽26出料口262处的牵引结构241与第一导料槽22上端口2221之间，管材由第一导料槽22的出料口262伸出并经牵引结构241整直后穿设切割片271与两定位柱272之间，当管材与金属板之间焊接完成后，剪管机构27工作，切割片271旋转摩擦切割管材，同时推动件273推动切割片271向两定位柱272移动，两定位柱272起到抵挡管材的作用，防止在切割片271切割管材时，管材出现偏移，切割片271逐渐切断管材，而在切割完成后推动件273带动切割片271远离两定位柱272至原位，方便下次折弯焊接机工作时管材穿设切割片271与两定位柱272之间，采用上述的剪管机构27可有效快速方便对管材的切割，同时其结构比较简单。当然对于剪管机构27还可以采取另外的结构形式，比如采用可来回移动的锯齿，也可实现对焊接后管材的切割。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折弯焊接机，包括底座，其特征在于：所述底座上设有用于置放管材的料盘、用于置放金属板且水平设置的工作台、供管材穿设其中的第一导料槽以及驱使所述管材于所述第一导料槽内不断移动的牵引机构，所述牵引机构牵引所述管材在所述第一导料槽内移动并在所述第一导料槽的限定下与所述金属板不断相切，所述底座上还设有用于焊接所述管材与所述金属板相切处的焊接机构以及用于驱使所述第一导料槽相对所述金属板直线移动或曲线移动的折弯机构。

2.如权利要求1所述的折弯焊接机，其特征在于：所述折弯机构包括设于所述底座上且用于驱使所述第一导料槽沿平行于所述金属板上表面的XY平面内直线移动的XY轴调整结构以及用于驱使所述第一导料槽沿平行于所述金属板上表面的XY平面内曲线移动的旋转结构。

3.如权利要求2所述的折弯焊接机，其特征在于：所述旋转结构包括垂直于所述工作台的转轴以及可绕所述转轴旋转且夹持所述第一导料槽的夹持件，所述第一导料槽设有与所述转轴连接的连接部。

4.如权利要求2所述的折弯焊接机，其特征在于：所述XY轴调整结构包括X轴滑轨以及垂直于所述X轴滑轨的Y轴滑轨，所述旋转结构滑设于所述X轴滑轨上，所述工作台滑设于所述Y轴滑轨上；或者所述X轴滑轨滑设于所述Y轴滑轨上，所述工作台滑设于所述X轴滑轨上。

5.如权利要求1所述的折弯焊接机，其特征在于：所述第一导料槽包括垂直于所述工作台设置的弧形槽，所述弧形槽具有供所述管材进入所述第一导料槽内的上端口以及用于导出所述管材的下端口，所述弧形槽的下端口处的切线平行于所述工作台的上表面。

6.如权利要求5所述的折弯焊接机，其特征在于：所述弧形槽具有竖直向上的延伸端，所述上端口开设于所述延伸端的顶部。

7.如权利要求5所述的折弯焊接机，其特征在于：所述底座上还设有弧形的第二导料槽，所述第二导料槽具有供所述管材进入其内的进料口以及导出该所述管材的出料口，所述出料口位于所述第一导料槽的上端口的正上方，且两者相对设置。

8.如权利要求1-7任一项所述的折弯焊接机，其特征在于：所述牵引机构包括至少两组牵引结构，各所述牵引结构包括竖直设置且位于同一直线上的至少两组滚轮组件，每一所述滚轮组件包括反向旋转用于驱使所述管材沿其运动方向移动的两滚轮，两所述滚轮之间具有供所述管材伸入的间隙。

9.如权利要求1-7任一项所述的折弯焊接机，其特征在于：所述底座上还设有用于切断由所述料盘至所述第一导料槽移动的所述管材的剪管机构。

10.如权利要求9所述的折弯焊接机，其特征在于：所述剪管机构包括可旋转的切割片、并排设置的两定位柱以及驱使所述切割片向两所述定位柱移动或远离的推动件，所述切割片以及两所述定位柱夹设由所述牵引机构导向所述第一导料槽的所述管材。