CN107320874A - 一种灭火器筒底结构及其焊接设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灭火器的技术领域，更具体地，涉及一种灭火器筒底结构及其焊接设备及其焊接方法。一种灭火器筒底结构，包括筒身、设于筒身上的上封头、设于上封头上的筒口，筒身下部设有筒底，其中，所述的筒底包括直边、底边，直边与底边之间通过过渡圆弧连接。本发明灭火器（或容器）的筒底（瓶底）结构及焊接方法专利能实现降低冲压模具和工装夹具的制造成本、降低人工成本，简化生产加工工艺，相比用CO2气体保护焊的方法能大大提高生产效率。因不用填充焊丝焊接还能实现降低焊接耗材成本，并且提高产品的外观度，所以大大提高灭火器产品的市场竞争能力。

Description

一种灭火器筒底结构及其焊接设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及灭火器的技术领域，更具体地，涉及一种灭火器筒底结构及其焊接设备及其焊接方法。

背景技术

市场上灭火器（或容器）的筒底（瓶底）的结构，对冲压模具的成型工艺要求高，增加了冲压模具的制造成本。并且筒底和筒身的焊接通常采用外壁环缝焊的方式，通过CO2气体保护焊自动送丝焊接。由于要填充焊丝进行焊接，大大增加了焊接成本。环形焊缝容易造成假焊，故而对焊接夹具的定位夹紧精度和人员的操作技能要求高。

灭火器的筒底和筒身的焊接，以往传统方式通常采用外壁环缝焊的方式，通过CO2气体保护焊自动送丝焊接。由于要填充焊丝进行焊接，大大增加了焊接成本。环形焊缝容易造成假焊，故而对焊接夹具的定位、夹紧精度和人员的操作技能要求高，从而增加了设备、夹具和人工成本。同时旧的筒底结构对冲压模具的成型工艺要求高，也增加了冲压模具的制造成本。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种灭火器筒底结构及其焊接设备及其焊接方法，降低焊接材料成本和人工成本、冲压模具和焊接夹具的制造成本以及提高筒底和筒底的焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种灭火器筒底结构，包括筒身、设于筒身上的上封头、设于上封头上的筒口，筒身下部设有筒底，其中，所述的筒底包括直边、底边，直边与底边之间通过过渡圆弧连接。

本发明中，灭火器（或容器）筒底（瓶底）采用直边加过渡圆弧连接底边的结构（如图2所示），结构简单、容易成型，简化加工工艺。灭火器（或容器）筒底（瓶底）在筒身中安装时底边朝内侧，而直边端部朝外侧并和筒身端部齐平。灭火器（或容器）筒底（瓶底）底边和过渡圆弧是为了封住筒身底部。直边部分外壁是为了和筒身的内壁形成内切，是为了实现滚焊机的滚轮上电极能压在直边内壁上，以便滚轮上电极和滚轮下电极始终将直边部份的外壁和筒身内壁两个介质在滚焊过程中熔化焊接形成中间夹层熔接环形连续焊缝。

进一步的，所述的筒底内有中间夹层熔接环形连续焊缝。所述的上封头与筒身连接处设有内壁环形焊缝。

具体的，灭火器筒底结构的焊接设备，其中：包括滚焊机、与滚焊机连接的上电极滚轮和下电极滚轮，还包括对灭火器支撑及定位的工装夹具。所述的工装夹具包括夹具气缸、定位杆、定位块、轴承座、定位杆连接件、支撑连接件、随动支撑辊、防转动导向杆、直线轴承；

直线轴承、夹具气缸、防转动导向杆、随动支撑辊设于支撑连接件上，支撑连接件连接定位杆连接件，定位杆连接件上通过轴承座连接定位杆，定位杆与灭火器的轴心一致。所述的工装夹具还包括紧定螺钉、定位环槽，定位块用紧定螺钉锁紧固定在定位杆上的定位环槽上。

灭火器（或容器）的筒底和筒身的焊接采用电阻焊中的滚焊方法。利用滚焊机上的上电极滚轮和下电极滚轮将筒底（瓶底）直边部分的外壁和筒身内壁两个介质在滚焊过程中熔化焊接形成中间夹层熔接环形连续焊缝，不需要像以往CO2气体保护焊要填充焊丝进行焊接，电极滚轮采用铬锆铜材质并进行旋转圆周运动，经久耐用损耗小，因此大大地节省了焊接成本。

滚焊不需要筒底（瓶底）的直边部外壁的尺寸公差有很高要求，因此冲压模具的制造精度及成本不高。滚焊机的操作简单，操作人员不用像气体保护焊焊工那样具备较高的工作技能，因此大大地节省了人工成本。用滚焊机对灭火器筒底（瓶底）和筒身进行滚焊的加工方法，对焊接工装夹具的要求简单，制造成本低。不像气体保护焊环形焊接的方法要求工装夹具的同心度及定位精度很高而且焊枪的调节也过于繁锁。滚焊的焊接工艺简单可靠，因而能提高生产效率和产品质量。

用滚焊机对灭火器筒底（瓶底）和筒身进行滚焊的加工方法，只要调节好合适的上电极滚轮的加压压力和焊接电压（电流），就能在筒底（瓶底）直边部分的外壁和筒身内壁两个介质部位熔化焊接形成良好的中间夹层熔接环形连续焊缝，确保灭火器（容器）的气密性。

工装夹具中的2条长形随动支撑辊对灭火器（或容器）的筒身起到V型支撑的作用并能自由转动，同时随动支撑辊的辊面光滑并镀硬铬可以让灭火器（或容器）的筒身在2条长形随动支撑辊上自由滑动。

工装夹具中的定位块用紧定螺钉锁紧固定在定位杆上的定位环槽上，定位块根据不同的灭火器规格来选择不同的定位环槽来进行锁定。定位杆和定位块的配合使用，可以让筒底在筒身中的安装作轴向定位。并且在气缸活塞杆缩回驱动力的作用下能保证筒底和筒身在连续旋转滚动焊接过程中，定位块和上滚动电极两者能始终保持筒底直边端部和筒身端部齐平，防止轴向尺寸窜动。定位杆安装在轴承座中，因而使定位杆能和筒底、筒身一起随动旋转。另外，防转动导向杆可以保证定位杆在气缸伸缩驱动下能作直线运动而不绕气缸轴线翻转。

这种灭火器（或容器）的筒底结构及焊接方法，能确保灭火器的筒底（瓶底）和筒身焊接后的外观美观。

这种灭火器（或容器）的筒底结构及焊接方法应用于1Kg、2Kg、3Kg、4Kg、5Kg、6Kg、8Kg等各种规格的灭火器（或容器）的产品结构和加工生产中。

与现有技术相比，有益效果是：本发明灭火器（或容器）的筒底（瓶底）结构及焊接方法专利能实现降低冲压模具和工装夹具的制造成本、降低人工成本，简化生产加工工艺，相比用CO2气体保护焊的方法能大大提高生产效率。因不用填充焊丝焊接还能实现降低焊接耗材成本，并且提高产品的外观度，所以大大提高灭火器产品的市场竞争能力。

附图说明

图1是本发明灭火器第一示意图。

图2是本发明图1放大结构示意图。

图3是本发明灭火器第二示意图。

图4是本发明灭火器筒底第一示意图。

图5是本发明灭火器筒底第二示意图。

图6是本发明设备整体示意图。

图7是本发明图6的C－C剖面示意图。

图8是本发明图6的放大示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1－5所示，一种灭火器筒底结构，包括筒身3、设于筒身3上的上封头2、设于上封头2上的筒口1，筒身3下部设有筒底4，其中，筒底4包括直边8、底边9，直边8与底边9之间通过过渡圆弧7连接。筒底4内有中间夹层熔接环形连续焊缝6。上封头2与筒身3连接处设有内壁环形焊缝5。

灭火器（或容器）筒底（瓶底）采用直边加过渡圆弧连接底边的结构，结构简单、容易成型，简化加工工艺。筒底（瓶底）在筒身中安装时底边朝内侧，而直边端部朝外侧并和筒身端部齐平。筒底（瓶底）底边和过渡圆弧是为了封住筒身底部。直边部分外壁是为了和筒身的内壁形成内切，是为了实现滚焊机的滚轮上电极能压在直边内壁上，以便滚轮上电极和滚轮下电极始终将直边部份的外壁和筒身内壁两个介质在滚焊过程中熔化焊接形成中间夹层熔接环形连续焊缝。

如图6－8所示，焊接设备，其中：包括滚焊机23、与滚焊机23连接的上电极滚轮18和下电极滚轮19，还包括对灭火器支撑及定位的工装夹具。工装夹具包括夹具气缸20、定位杆10、定位块15、轴承座14、定位杆连接件13、支撑连接件12、随动支撑辊11、防转动导向杆22、直线轴承21；

直线轴承21、夹具气缸20、防转动导向杆22、随动支撑辊11设于支撑连接件12上，支撑连接件12连接定位杆连接件13，定位杆连接件13上通过轴承座14连接定位杆10，定位杆10与灭火器的轴心一致。工装夹具还包括紧定螺钉16、定位环槽17，定位块15用紧定螺钉16锁紧固定在定位杆10上的定位环槽17上。

灭火器（或容器）的筒底和筒身的焊接采用电阻焊中的滚焊方法。利用滚焊机上的上电极滚轮和下电极滚轮将筒底（瓶底）直边部份的外壁和筒身内壁两个介质在滚焊过程中熔化焊接形成中间夹层熔接环形连续焊缝，不需要像以往CO2气体保护焊要填充焊丝进行焊接，电极滚轮采用铬锆铜材质并进行旋转圆周运动，经久耐用损耗小，因此大大地节省了焊接成本。滚焊不需要筒底（瓶底）的直边部外壁的尺寸公差有很高要求，因此冲压模具的制造精度及成本不高。滚焊机的操作简单，操作人员不用像气体保护焊焊工那样具备较高的工作技能，因此大大地节省了人工成本。用滚焊机对灭火器筒底（瓶底）和筒身进行滚焊的加工方法，对焊接工装夹具的要求简单，制造成本低。不像气体保护焊环形焊接的方法要求工装夹具的同心度及定位精度很高而且焊枪的调节也过于繁锁。滚焊的焊接工艺简单可靠，因而能提高生产效率和产品质量。用滚焊机对灭火器筒底（瓶底）和筒身进行滚焊的加工方法，只要调节好合适的上电极滚轮的加压压力和焊接电压（电流），就能在筒底（瓶底）直边部分的外壁和筒身内壁两个介质部位熔化焊接形成良好的中间夹层熔接环形连续焊缝，确保灭火器（容器）的气密性。

滚焊机的下电极滚轮是主动轮，安装在下电极座中，下电极座固定在机架的下支臂上（滚焊机属标准机，故下电极座、下支臂和机架在图中省略未画出来），并由电机和减速机（图中省略未画出）驱动其旋转。上电极滚轮是从动轮，安装在上电极座中，加压气缸驱动上电极座进行上下运动（图3中上电极座和加压气缸省略未画出来）。当加压气缸驱动上电极滚轮向下运动，压紧灭火器筒底（瓶底）并将筒底（瓶底）和筒身一起紧靠在下电极滚轮上时，上电极滚轮随着下电极滚轮、灭火器筒底（瓶底）和筒身一起随动旋转，进行滚动焊接。

工装夹具：主要由夹具气缸、定位杆、定位块、轴承座、定位杆连接件、支撑连接件、随动支撑辊、防转动导向杆、直线轴承（或导套）等组成。工装夹具中的2条长形随动支撑辊对灭火器（或容器）的筒身起到V型支撑的作用并能自由转动，同时随动支撑辊的辊面光滑并镀硬铬可以让灭火器（或容器）的筒身在2条长形随动支撑辊上自由滑动。工装夹具中的定位块用紧定螺钉锁紧固定在定位杆上的定位环槽上，定位块根据不同的灭火器规格来选择不同的定位环槽来进行锁定。定位杆和定位块的配合使用，可以让筒底在筒身中的安装作轴向定位。并且在气缸活塞杆缩回驱动力的作用下能保证筒底和筒身在连续旋转滚动焊接过程中，定位块和上滚动电极两者能始终保持筒底直边端部和筒身端部齐平，防止轴向尺寸窜动。（如图8所示）定位杆安装在轴承座中，因而使定位杆能和筒底、筒身一起随动旋转。另外，防转动导向杆可以保证定位杆在气缸伸缩驱动下能作直线运动而不绕气缸轴线翻转。如图6所示）。电气控制部分：由接触器、继电器（或PLC)、感应开关、按钮、电磁阀、气动三联件等组成。

焊接设备的焊接方法，其中：包括以下步骤：

S1. 启动电源开关；

S2. 各部件处于零位初始状态；

S3. 人工将灭火器筒口、上封头、筒身焊接好的半成品放置到两条长形随动支撑辊上，筒口穿过导向杆并让筒口紧靠在导向杆上的定位块右端面；

S4. 人工将灭火器筒底在筒身中安装时底边朝内侧，而直边端部朝外侧并和筒身端部齐平；

S5. 夹具气缸活塞杆缩回动作驱动定位杆连接件带动导向杆从左向右运动，在导向杆末端、定位块右端面和上电极滚轮左端面的相互作用下筒底在筒身中的安装位置得到定位并保持；

S6. 滚焊机的加压气缸驱动上电极滚轮向下压紧灭火器筒底并将筒底和筒身一起紧靠在下电极滚轮上；

S7. 滚焊机启动焊接，此时电机和减速机驱动下电极滚轮旋转，而上电极滚轮随着下电极滚轮、灭火器筒底和筒身一起随动旋转，进行滚动焊接；

S8. 当滚动焊接旋转一圈多1/10周，焊接完成自动停止；

S9. 加压气缸驱动上电极滚轮向上运动；

S10. 夹具气缸的活塞杆伸出动作，驱动导向杆从右向左运动直到导向杆末端离开灭火器的筒口；

S11. 人工取出焊接好的筒底的灭火器产品；

S12. 重复S2-S11步骤。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种灭火器筒底结构，包括筒身（3）、设于筒身（3）上的上封头（2）、设于上封头（2）上的筒口（1），筒身（3）下部设有筒底（4），其特征在于，所述的筒底（4）包括直边（8）、底边（9），直边（8）与底边（9）之间通过过渡圆弧（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种灭火器筒底结构，其特征在于：所述的筒底（4）内有中间夹层熔接环形连续焊缝（6）。

3.根据权利要求2所述的一种灭火器筒底结构，其特征在于：所述的上封头（2）与筒身（3）连接处设有内壁环形焊缝（5）。

4.根据权利要求3所述灭火器筒底结构的焊接设备，其特征在于：包括滚焊机（23）、与滚焊机（23）连接的上电极滚轮（18）和下电极滚轮（19），还包括对灭火器支撑及定位的工装夹具。

5.根据权利要求4所述的焊接设备，其特征在于：所述的工装夹具包括夹具气缸（20）、定位杆（10）、定位块（15）、轴承座（14）、定位杆连接件（13）、支撑连接件（12）、随动支撑辊（11）、防转动导向杆（22）、直线轴承（21）；

直线轴承（21）、夹具气缸（20）、防转动导向杆（22）、随动支撑辊（11）设于支撑连接件（12）上，支撑连接件（12）连接定位杆连接件（13），定位杆连接件（13）上通过轴承座（14）连接定位杆（10），定位杆（10）与灭火器的轴心一致。

6.根据权利要求5所述的焊接设备，其特征在于：所述的工装夹具还包括紧定螺钉（16）、定位环槽（17），定位块（15）用紧定螺钉（16）锁紧固定在定位杆（10）上的定位环槽（17）上。

7.根据权利要求6所述焊接设备的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1. 启动电源开关；

S2. 各部件处于零位初始状态；

S3. 人工将灭火器筒口、上封头、筒身焊接好的半成品放置到两条长形随动支撑辊上，筒口穿过导向杆并让筒口紧靠在导向杆上的定位块右端面；

S4. 人工将灭火器筒底在筒身中安装时底边朝内侧，而直边端部朝外侧并和筒身端部齐平；

S5. 夹具气缸活塞杆缩回动作驱动定位杆连接件带动导向杆从左向右运动，在导向杆末端、定位块右端面和上电极滚轮左端面的相互作用下筒底在筒身中的安装位置得到定位并保持；

S6. 滚焊机的加压气缸驱动上电极滚轮向下压紧灭火器筒底并将筒底和筒身一起紧靠在下电极滚轮上；

S7. 滚焊机启动焊接，此时电机和减速机驱动下电极滚轮旋转，而上电极滚轮随着下电极滚轮、灭火器筒底和筒身一起随动旋转，进行滚动焊接；

S8. 当滚动焊接旋转一圈多1/10周，焊接完成自动停止；

S9. 加压气缸驱动上电极滚轮向上运动；

S10. 夹具气缸的活塞杆伸出动作，驱动导向杆从右向左运动直到导向杆末端离开灭火器的筒口；

S11. 人工取出焊接好的筒底的灭火器产品；

S12. 重复S2-S11步骤。