CN105522385A - 太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能集热器焊接设备的技术领域，公开了太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，包括基座，基座上设有第一导轨及第二导轨，第一导轨上设有支撑架，第二导轨上设有移动工作台；支撑架连接有料盘，其上端设有转动台，转动台上连接有导管槽以及牵引结构；转动台还连接有具有连接板的移动结构，连接板的下方连接有激光焊接头以及牵引金属管弯折的牵引头，牵引头与导管槽内的导管通道的出口对齐布置。本发明中的自动弯折焊接设备实现边弯折边焊接，全自动化生产，生产效率高；其可以对蛇形管的直管部分以及圆弧部分进行焊接，增加蛇形管与吸热板材之间的连接受力面积，增加热传导效率，提高产品品质。

Description

太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备

技术领域

本发明涉及太阳能集热器焊接设备的技术领域，尤其涉及太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备。

背景技术

在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能，由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，太阳能集热器则是各种利用太阳能装置的关键部分。

太阳能集热器板芯包括吸热板材以及布置在该吸热板材上的金属管，根据金属管的不同形状布置，太阳能集热器板芯分为扁盒式、管板式以及翼管式三种主要类型。由于制造工艺以及成本问题，目前，市场上主要的太阳能集热器板芯主要为管板式，管板式又包括有直管式以及蛇形管式。

现有技术中，激光焊接设备主要是针对太阳能集热器直管式板芯，但是其只能焊接直管部分，无法对蛇形管的圆弧部分进行焊接；另外，对于太阳能集热器蛇形管板芯，目前，市场上只有单独将金属管从料盘上放下来，并将金属管弯折成蛇形管的设备，然后再利用焊接设备，将该蛇形管的直管部分与吸热板材焊接在一起。这样，蛇形管的弯折以及与吸热板材之间的焊接，则是分别单独进行，无法实现自动化生产，生产效率较低，并且，激光焊接设备只能焊接蛇形管的直管部分，无法焊接其圆弧部分，导致产品质量不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，旨在解决现有技术中，太阳能集热器蛇形管板芯的制造中，其焊接与蛇形管的弯折是独立分离的，以及激光焊接设备只能焊接蛇形管的直管部分，导致无法实现自动化生产、生产效率低以及产品质量不高的问题。

本发明是这样实现的，太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，用于将金属管弯折并焊接在吸热板材上，包括基座，所述基座上设有沿水平方向的第一导轨及第二导轨，所述第二导轨设于所述第一导轨的一侧，且朝向所述第一导轨延伸；所述第一导轨上设有沿所述第一导轨移动的支撑架，所述第二导轨上设有沿所述第二导轨移动且用于放置吸热板材的移动工作台；所述支撑架连接有用于缠绕金属管的料盘，其上端设有于水平面转动的转动台，所述转动台上连接有导管槽以及用于牵引所述料盘上的金属管穿过所述导管槽的牵引结构，所述导管槽内具有供金属管穿过的导管通道，且所述导管通道具有呈水平布置的出口；所述转动台还连接有于竖向上下移动的移动结构，所述移动结构具有连接板，所述连接板的下方连接有激光焊接头以及牵引由所述导管通道出口穿出的金属管弯折的牵引头，所述激光焊接头的激光出射口朝下布置，所述牵引头与所述出口对齐布置。

与现有技术相比，本发明提供的自动弯折焊接设备，吸热板材放置在移动工作台上，当需要进行焊接时，移动支撑架以及移动工作台至准确位置，并转动转动台，使得转动台连接的牵引头及激光焊接头置于吸热板材上；料盘中的金属管通过牵引结构的牵引，穿过导管槽中的导管通道，进而由导管通道的出口进入牵引头，由牵引头牵引弯折移动或直线移动，并置于吸热板材上，这样，牵引头在牵引金属管的同时，激光焊接头同时进行焊接，将牵引的金属管与吸热板材焊接在一起，从而实现边弯折边焊接的效果；该自动弯折焊接设备将蛇形管的弯折以及蛇形管与吸热板材之间焊接结合在一起，边弯折边焊接，实现全自动化生产，生产效率高；可以生产多种规格、尺寸以及类型的产品，其兼容性能强，可以实现铜管铝板、铜管铜板、铝管铝板以及铝管铜板之间的焊接；另外，由于其可以对蛇形管的直管部分以及圆弧部分进行焊接，大大增加蛇形管与吸热板材之间的连接受力面积，增加热传导效率，提高产品品质。

附图说明

图1是本发明实施例提供的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备的立体示意图一；

图2是图1中的A处放大示意图；

图3是图1中的B处放大示意图；

图4是本发明实施例提供的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备的立体示意图二；

图5是图4中的C处放大示意图；

图6是图4中的D处放大示意图；

图7是本发明实施例提供的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备的主视示意图；

图8是图7中的E处放大示意图。

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。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1～8所示，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的自动弯折焊接设备1，用于将料盘103上的金属管弯折形成蛇形管，并同时将该蛇形管焊接在吸热板材上，形成太阳能集热器蛇形管板芯。

自动弯折焊接设备1包括底座101，底座101上设有第一导轨1012，第一导轨1012上设有竖立状的支撑架104，且该支撑架104可以沿着水平导轨移动；在第一导轨1012的一侧设有第二导轨1011，该第二导轨1011朝向第一导轨1012延伸。在本实施例中，第一导轨1012与第二导轨1011在水平面上呈垂直布置，当然，其也可以呈其它角度交叉布置，并不仅限制于本实施例中的垂直布置。

在上述的第二导轨1011上设有移动工作台102，该移动工作台102用于放置吸热板材，这样，当吸热板材固定在移动工作台102上后，移动工作台102则沿着第二导轨1011移动，也就是移动至第一导轨1012的一侧，此时，吸热板材也置于第一导轨1012的一侧。

支撑架104上连接有用于缠绕金属管的料盘103，该料盘103上缠绕有金属管；在支撑架104的上端设有转动台105，该转动台105可以在支撑架104上，于水平方向进行360°转动，当然，根据实际需要，转动台105的转动角度也可以限制在其它角度范围内，并不仅限制于本实施例中的360°。

转动台105上连接有导管槽以及牵引结构108，导管槽中设有沿该导管槽延伸方向延伸的导管通道，且导管槽具有处于水平面上的出口；牵引结构108用于牵引料盘103中的金属管顺着导管槽的导管通道移动，且由导管槽导管通道的出口穿出。这样，随着牵引结构108的操作，料盘103中的金属管不断被牵引出来，并穿过导管槽中的导管通道，并由该导管通道的出口穿出。

在转动台105上还连接有在竖向上下移动的移动结构111，该移动结构111具有连接板1116，该连接板1116的下方连接有牵引头115，该牵引头115与导管槽导管通道的出口对齐布置，其用于牵引由导管通道出口穿出的金属管直线移动或弯折移动；在连接板1116的下方还设有激光焊接头114，该激光焊接头114的激光出射口朝下布置，且朝向牵引头115布置。

在实际操作过程，将待加工的吸热板材放置在移动工作台102上，根据焊接需求，该移动工作台102沿着第二导轨1011移动，使得吸热板材处于正确位置；支撑架104沿着第一导轨1012移动，处于正确位置，也就是说，移动工作台102以及支撑架104的移动，可以实现在水平面上的位置调整，且此时，支撑架104的转动台105转动一定角度，此时，导管槽、牵引结构108、移动结构111、牵引头115以及激光焊接头114也随之转动，直至激光焊接头114以及牵引头115置于吸热板材的上方；利用牵引结构108将料盘103中的金属管不断牵引出来，并通过导管通道的出口进入牵引头115中，当穿入牵引头115中的金属管符合需要长度时，由牵引头115牵引着金属管，直线移动或弯折移动，从而在吸热板材上形成蛇形管，且同时，随着牵引头115的移动，激光焊接头114的激光出射口可以对蛇形管与吸热板材之间进行焊接，实现边弯折边焊接的效果。

上述提供的自动弯折焊接设备1，其将蛇形管的弯折以及蛇形管与吸热板材之间焊接结合在一起，边弯折边焊接，实现全自动化生产，生产效率高；可以生产多种规格、尺寸以及类型的产品，其兼容性能强，可以实现铜管铝板、铜管铜板、铝管铝板以及铝管铜板之间的焊接；另外，由于其可以对蛇形管的直管部分以及圆弧部分进行焊接，大大增加蛇形管与吸热板材之间的连接受力面积，增加热传导效率，提高产品品质。

本实施例中，支撑架104的下端形成移动板，该移动板活动连接在第一导轨1012上，其可以沿着第一导轨1012的延伸方向移动，这样，使得整个支撑架104可以沿着第一导轨1012移动。

支撑架104呈柱体状，当然，其也可以布置呈其它各种形状，具体不仅限制在本实施例中的结构形式。

上述的料盘103设置在移动板上，其一侧转动连接在支撑架104的侧边上，且呈竖向布置，这样，随着移动板在第一导轨1012上的移动，料盘103也随之移动。且料盘103呈竖立状布置，其转动连接在支撑架104的侧边，从而，其可以在竖直方向转动，也就是随着牵引结构108的作用，料盘103转动，从而金属管则从料盘103上被脱离下来。

本实施例中，自动弯折焊接设备1包括两个牵引结构108，牵引结构108包括安装板1084、第一电机1081以及多个滚轮1082，其中，安装板1084呈竖状布置，第一电机1081安装在该安装板1084上，其用于驱动多个滚轮1082转动；多个滚轮1082呈相间隔布置，形成呈竖向布置的穿管通道。这样，金属管穿设在穿管通道中，由于转轮转动，转轮对金属管产生牵引力，使得金属管不断穿过该穿管通道。

上述的两个牵引结构108分别相间隔布置，且其中一牵引结构108位于料盘103的正上方，其穿管通道与料盘103正对齐，这样，可以将料盘103中的金属管不断牵引出来。

导管槽包括两槽壁，两个槽壁相对相间隔布置，两者之间具有间隙，且在两个槽壁的间隙之间布置多个连接轴，该多个连接轴沿着槽壁的延伸方向布置，这样，两个槽壁以及连接轴之间则围合形成上述的导管通道。

具体地，导管槽包括前导管槽106以及后导管槽107，其中，前导管槽106呈圆弧状，且竖向布置，置于两牵引结构108的上方，且其导管通道两端的开口分别与两牵引结构108的穿管通道对齐布置，这样。

后导管槽107呈圆弧状，呈竖向布置，且置于另一牵引结构108的正下方，其内部导管通道的上端开口与另一牵引结构108的穿管通道对齐布置，其下端的开口形成上述呈水平布置的出口。

这样，在实际操作中，料盘103中的金属管的一端穿设在其上方的牵引结构108的穿管通道中，并随着该牵引结构108的运作，其穿过前导管槽106，并进入另一牵引结构108的穿管通道，在该牵引结构108的作用下，金属管则由该牵引结构108下端的出口出来，进入牵引头115中。

当然，作为其它实施例，牵引结构108还可以是其它设置结构；导管槽的布置也可以是其它形状布置，如水平状布置，只要满足其出口呈水平布置，且与牵引头115对齐则可。

具体地，上述牵引结构108中的滚轮1082的外周设有呈环绕状布置的环槽1083，这样，相间隔之间的环槽1083则相对布置，从而，进入在穿管通道中的金属管的外周则置于两相对布置的环槽1083中，这样，随着滚轮1082转动，金属管则不断在穿管通道中穿行。

另外，在牵引结构108的安装板1084上设有导轮1085，该导轮1085设置在穿管通道中，这样，穿设在穿管通道中的金属管则抵接在该导轮1085上，避免金属管的穿管通道偏离位置。

本实施例中，在位于后导管槽107上方的牵引结构108中，其安装板1084上设有整形块113，该整形块113位于穿管通道的下方，其中设有对该穿管通道对齐布置的整形通道，该整形通道连通牵引结构108的穿管通道，以及连通后导管槽107中的导管通道，这样，由该牵引结构108穿管通道出来的金属管，则穿入整形通道中，通过整形通道的调整，再进入下方的后导管槽107中。

当然，整形通道的外形与标准的金属管的外形对应，其可以对传输过程，金属管导致外形变化等进行整形。

本实施例中，自动弯折焊接设备1还包括切割结构109，该切割结构109位于后导管槽107以及整形块113之间，也就是在后导管槽107以及牵引结构108之间，其包括水平板1092、第二电机1091以及两切割头1093，水平板1092呈水平状布置，其中设有供金属线穿过的通孔；第二电机1091以及两切割头1093连接在该水平板1092上，两切割头1093相间隔布置，且相对设置在通孔的两侧，在第二电机1091的驱动下，两切割头1093相对或相离移动，当两个切割相对移动时，其可以将穿设在通孔的金属管切断。

在转动台105的一侧连接有安装臂110，该安装臂110朝下延伸布置。移动结构111包括架体1113、气缸1115以及弯折臂，该架体1113连接在安装臂110上，这样，随着转动台105的转动，安装臂110也随之转动，架体1113也随之转动；气缸1115安装在架体1113上，其伸缩轴1114呈竖向布置；弯折臂的一端连接在气缸1115的伸缩轴1114上，其另一端朝下延伸弯折布置，且连接在上述的连接板1116上，这样，随着气缸1115伸缩轴1114的上下伸缩，弯折臂也上下移动，从而驱动连接板1116以及设置在连接板1116上的牵引头115以及激光焊接头114上下移动。

本实施例中，弯折臂包括水平臂1112以及弧形臂1111，水平臂1112的一端连接在气缸1115的伸缩轴1114上，其另一端朝外水平延伸布置；弧形臂1111的一端连接在水平臂1112的另一端上，其另一端朝下弧形弯折延伸，且另一端连接在连接板1116上。

具体地，上述弧形臂1111为圆弧状，其向心角为90°；当然，弧形臂1111也可以是其它弧形状，并不仅限制在本实施例中的圆弧状。

本实施例中，激光焊接头114设置有多个，该多个激光焊接头114呈环绕状连接在连接板1116上，且其激光出射头朝下倾斜布置，其激光出射口分别对齐牵引头115，这样，在进行焊接时，可以保证对牵引头115牵引出来的金属管的多个方位进行焊接。

具体地，上述的牵引头115包括两个牵引轮，两个牵引轮之间相间隔布置，两者之间形成牵引通道，这样，金属管由后导管槽107出口进入牵引头115中的牵引通道，当两个牵引轮之间相对位置不动，只是转动时，金属线则被直线牵引；当靠近外侧的牵引轮绕着靠近内侧的牵引轮转动时，此时，根据其转动角度，金属管则被朝内侧呈一定角度弯折；同理，当靠近内侧的牵引轮相对于靠近外侧的牵引轮转动时，此时，根据其转动角度，金属管则被朝外侧呈一定角度弯折。

当然，金属管按照牵引轮设置的转动轨迹，可以弯折呈各种形状，本实施例中，其将金属管呈正反方向180°弯折，呈“S”形状布置，也就是形成蛇形管。另外，上述的牵引轮的转动轨迹，可以由外部的电机等进行布置，该部分属于现有常见的技术，再次不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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.太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，用于将金属管弯折并焊接在吸热板材上，其特征在于，包括基座，所述基座上设有沿水平方向的第一导轨及第二导轨，所述第二导轨设于所述第一导轨的一侧，且朝向所述第一导轨延伸；所述第一导轨上设有沿所述第一导轨移动的支撑架，所述第二导轨上设有沿所述第二导轨移动且用于放置吸热板材的移动工作台；所述支撑架连接有用于缠绕金属管的料盘，其上端设有于水平面转动的转动台，所述转动台上连接有导管槽以及用于牵引所述料盘上的金属管穿过所述导管槽的牵引结构，所述导管槽内具有供金属管穿过的导管通道，且所述导管通道具有呈水平布置的出口；所述转动台还连接有于竖向上下移动的移动结构，所述移动结构具有连接板，所述连接板的下方连接有激光焊接头以及牵引由所述导管通道出口穿出的金属管弯折的牵引头，所述激光焊接头的激光出射口朝下布置，所述牵引头与所述出口对齐布置。

2.如权利要求1所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述导管槽包括两相间布置的槽壁，两所述槽壁之间具有间隙，所述间隙中设有多个连接轴，多个所述连接柱沿所述槽壁的延伸方向布置，两所述槽壁与多个连接轴之间形成所述导管通道。

3.如权利要求1或2所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备包括两个所述牵引结构，两所述牵引结构相间隔布置，其中一所述牵引结构置于所述料盘的正上方；各所述牵引结构包括呈竖向布置的安装板、第一电机以及多个由所述第一电机驱动转动的滚轮，多个所述滚轮相间隔布置，且相邻的所述滚轮之间形成供金属管穿过的穿管通道；所述导管槽包括前导管槽以及后导管槽，所述前导管槽呈圆弧状，其置于两所述牵引结构的上方，其导管通道两端的开口分别与两所述牵引结构的穿管通道对齐布置；所述后导管槽置于另一所述牵引结构的正下方，其呈圆弧状，其导管通道上端的开口与另一所述牵引结构的穿管通道对齐布置，其导管通道下端的开口形成所述出口。

4.如权利要求3所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述安装板设有导轮，所述导轮置于穿管通道中，所述穿管通道中的金属管抵接于所述导轮。

5.如权利要求3所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，于置于所述后导管槽上方的牵引结构中，其安装板上连接有整形块，所述整形块置于所述安装板上滚轮的下方，其中具有供金属管穿过且对所述金属管外形调整的整形通道，所述整形通道分别连通所述牵引结构的穿管通道以及所述后导管槽中的导管通道。

6.如权利要求5所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，于所述整形块与所述后导管槽之间设有切割结构，所述切割结构包括水平板、第二电机以及两由所述第二电机驱动相对或相离移动的切割头；所述水平板中具有供所述金属管穿过的通孔，两所述切割头相对布置在所述通孔的两侧。

7.如权利要求1或2所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述转动台的一侧连接有安装臂，所述安装臂朝下延伸布置；所述移动结构包括架体、气缸以及弯折臂，所述架体连接于所述安装臂，所述气缸连接于所述架体上，其具有沿竖向布置的伸缩轴，所述弯折臂的一端连接于所述伸缩轴，其另一端朝下弯折延伸，连接于所述连接板。

8.如权利要求7所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述弯折臂包括水平臂以及弧形臂，所述水平臂的一端连接于所述伸缩轴，其一端朝外水平延伸，所述弧形臂的一端连接水平臂的另一端，其另一端朝下弧形弯折延伸，其连接于所述连接板。

9.如权利要求1或2所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述料盘的一侧转动连接于所述支撑架的侧边，且呈竖向布置。

10.如权利要求1或2所述的太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备，其特征在于，所述太阳能集热器蛇形管板芯自动弯折焊接设备包括多个所述激光焊接头，多个所述激光焊接头呈环绕状布置，且其激光出射头朝下倾斜布置。