CN107378374B - 一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装及其使用方法，属于工装夹具领域。该焊接工装包括底座、四根立柱、固定侧挡板和活动侧挡板组件；固定侧挡板的两端分别固定在第一立柱和第四立柱上，其中部为与筒体外壁相匹配的圆弧状；活动侧挡板组件包括活动板，活动板的一端套在第四立柱上，另一端与第一立柱可拆卸连接，活动板呈与筒体外壁相匹配的圆弧状，活动板和固定侧挡板分别位于第一立柱和第四立柱连线的两侧；立柱上均设置有用于夹持安装支架的定位组件。本发明的工作能对安装支架快速、准确的定位，降低焊工焊接技术要求，提高焊接效率和焊接质量。本发明的方法能够高效、高质量的完成对安装支架的定位焊接。

Description

一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装及其使用方法

技术领域

本发明属于工装夹具领域，涉及一种在气液分离器焊接过程中使用的工装夹具，更具体地说，涉及一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装及其使用方法。

背景技术

气液分离器，又称油分离器，是一种将饱和气体中凝结的小液滴分离出去的装置，实现凝液回收或气相净化的目的。安装在空调制冷系统压缩机吸气端与蒸发器之间的气液分离器，可以用来暂时存放系统的回液，控制液体制冷剂和润滑油以安全速度返回压缩机，避免发生液力冲击，还能起到过滤、回油的作用。

在不同的应用场合，气液分离器的体积大小有所不同，如家用空调和大型多联机商用空调，它们所用气液分离器体积相差较大，但是无论体积变化如何，其机构大体上是相同的，一般都包括筒体、进气管和配气管等。在商业上的应用，如中国专利申请号为：201510743861.3，公开日为：2016年2月3日的专利文献，公开了一种满液式中央空调系统，其包括压缩机、冷凝器、外置油分离器、低压循环桶和螺旋蒸发器，所述压缩机的制冷剂出口连接外置油分离器的制冷剂进口，所述油分离器的制冷剂出口连接冷凝器的进口，所述冷凝器的出口连接低压循环桶的制冷剂进口，所述低压循环桶的制冷剂出口连接螺旋蒸发器的制冷剂进口，所述螺旋蒸发器的制冷剂出口与低压循环桶的进气口连接，所述低压循环桶的出气口与压缩机的制冷剂进口连接。该方案在压缩机和冷凝器之间使用了外置油分离器。

对于大型多联机商用空调用气液分离器来说，其除了完成气液分离的作用外，在其外壁上还需要固定电磁阀、线圈等其它空调部件，而这需要在气液分离器外壁上焊接安装支架，以便这些部件的安装。如图1和图2所示，此种气液分离器在筒体1的上端具有大小各一个进气管衬套2，用于连接进气管，筒体1的下端具有一对配气管3，用于接出气管，而在筒体1外壁上具有多个安装支架4。因为电磁阀、线圈等部件管路、线路连接的位置、方向等问题，需要对安装支架4的位置具有特定要求，一般要求多个安装支架4分成四组，分布在筒体1的半个外壁面上，从一侧到另一侧分别为第一支架组、第二支架组、第三支架组和第四支架组；其中，第一支架组、第二支架组和第四支架组各具有2个安装支架4，第三支架组具有3个安装支架4，第一支架组、第三支架组和第四支架组中的安装支架4沿筒体1的轴向间隔分布，而第三支架组的2个安装支架4在竖直方向上间隔，并在水平方向上错开一段距离，第一支架组和第四支架组在筒体1的圆周方向上呈180°分布，第二支架组中的一个安装支架4的安装方向由第一支架组的方向沿筒体1圆周方向逆时针旋转60°得到，而第三支架组的安装方向由第四支架组的方向沿筒体1圆周方向顺时针旋转60°得到，当然四组支架在筒体1的轴向相错开。而安装支架4的结构如图3所示，其呈U形，并在底部中心具有一个安装孔401。

目前，对于上述安装支架4焊接一般采用划线定位焊接，焊接后安装孔401精度偏差较大，产品一致性差，经常会产生安装不良现象，且产品外表面不喷粉涂装，不好返工，对产品的使用造也较大影响，同时也影响产品质量，提高加工成本。而且，由于产品结构复杂，焊接干涉点较多，且安装支架4壁厚偏薄，壁厚约为1 .5mm，所以对焊工技能要求较高，且施焊不便，采用手工氩弧焊或手工CO2焊，经常会出现安装支架4焊穿、焊缝成型不均匀等不良，且焊接效率低下，影响产能，加工成本也大大提高。

发明内容

1、要解决的问题

本发明提供一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其目的在于解决现有大型多联机商用空调中气液分离器的安装支架焊接位置偏差大，返工苦难，且易使安装支架焊穿、焊缝成型不均匀等问题。该焊接工装能够对安装支架快速、准确的定位，降低焊工焊接技术要求，提高焊接效率和焊接质量。本发明还提供该焊接工装的使用方法，能够高效、高质量的完成对安装支架的定位焊接。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，包括底座、安装在底座上的四根立柱、固定侧挡板和活动侧挡板组件；

所述四根立柱分别为第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，它们的轴线位于同一个圆的圆周上，第一立柱和第四立柱沿圆周方向呈180°布置，第二立柱和第三立柱位于第一立柱和第四立柱连线的同一侧，第一立柱绕圆心逆时针转动60°与第二立柱位置重合，第四立柱绕圆心顺时针转动60°与第三立柱的位置重合；所述固定侧挡板的两端分别固定在第一立柱和第四立柱上，其中部为与筒体外壁相匹配的圆弧状；

所述活动侧挡板组件包括活动板，活动板的一端套在第四立柱上，另一端与第一立柱可拆卸连接，活动板呈与筒体外壁相匹配的圆弧状，活动板和固定侧挡板分别位于第一立柱和第四立柱连线的两侧；

所述四根立柱上均设置有用于夹持安装支架的定位组件，第一立柱、第二立柱和第四立柱上均具有2个定位组件，并分别与第一支架组、第二支架组和第四支架组的安装支架位置相对应，第三立柱上具有3个定位组件，并与第三支架组的安装支架位置相对应。

作为进一步改进，所述活动板的一端设有铰耳，另一端设有锁钩；所述活动板通过铰耳套在第四立柱上，铰耳上下两侧的第四立柱上各安装一个定位套；所述第一立柱设置有呈U形的锁止件，当活动板转动使锁钩卡在第一立柱上时，锁钩位于锁止件内侧，锁止件上设置有一个锁紧螺钉，可通过锁紧螺钉将锁钩锁紧。

作为进一步改进，所述定位组件包括本体，本体可沿四根立柱形成的圆的半径方向移动；所述本体的前端设有夹持块，夹持块的前端面设有可容纳安装支架的凹槽，凹槽底面上设有可插入安装支架上安装孔的定位销。

作为进一步改进，所述凹槽的底部嵌有磁铁；所述本体的后端设有手持部。

作为进一步改进，还包括呈弧形的加强侧挡板，加强侧挡板被四根立柱穿过。

作为进一步改进，所述的加强侧挡板内侧的两端和中间各设有一个圆弧挡块，圆弧挡块的圆弧面与筒体的外壁相匹配。

作为进一步改进，还包括衬套挡板；所述衬套挡板的两端分别固定在第一立柱和第四立柱的顶端；所述衬套挡板上设有一个或两个与进气管衬套相匹配的衬套定位槽。

作为进一步改进，所述底座上设置一对定位挡销，分别与气液分离器上的两个配气管相匹配。

一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装的使用方法，其包括如下操作步骤：

①松开锁止件上的锁紧螺钉，打开活动板；

②将待焊气液分离器从活动板一侧放置到底座上，使得一对定位挡销插入一对配气管中，而筒体的侧壁抵靠在固定侧挡板上，进气管衬套卡在衬套定位槽中；

③重新管壁活动板，并锁紧锁止件上的锁紧螺钉，气液分离器被固定在固定侧挡板和活动板之间；

④将安装支架放置到定位组件的凹槽中，并使定位销插入安装支架的安装孔中定位，安装支架在磁铁的吸附作用下，可靠固定在凹槽中；

⑤在将全部定位组件上都固定安装支架后，推动定位组件的本体移动，使安装支架抵靠在筒体的外壁上，然后安装支架进行焊接，直至所有安装支架焊接完毕；

⑥待气液分离器冷却后，向外拉动定位组件的本体，使其与安装支架脱离；再次打开锁止件，取下气液分离器即可。

作为进一步改进，所述步骤⑤中，焊接时可通过进气管衬套向筒体内通入保护气体。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

（1）本发明多联机商用空调用气液分离器焊接工装，通过固定侧挡板、活动侧挡板组件、衬套挡板和加强侧挡板沿立柱的竖直方向从气液分离器各个位置分别进行定位固定，然后再通过立柱上的定位组件夹持安装支架，并定位到筒体的外壁上，一次可将所有安装支架定位，定位精度高，每个安装支架的空间尺寸与角度都可得到保证，而且完全无需焊工手持安装支架焊接，焊接尺寸稳定，焊缝质量美观牢固，生产效率也大大提升；采用机械人焊接产能由以前的3只/小时提升至15只/小时，手工焊接由以前的3只/小时提升至8只/小时。

（2）本发明多联机商用空调用气液分离器焊接工装，定位组件用于固定安装支架，安装支架位于夹持块的凹槽中，并被定位销定位，不会发生转动，同时，凹槽底部的磁铁可牢靠吸附安装支架，而保证安装支架不会掉落。

附图说明

图1为多联机商用空调中使用的气液分离器的主视结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为多联机商用空调中使用的气液分离器中安装支架的立体结构示意图；

图4为本发明焊接工装的立体结构示意图；

图5为本发明焊接工装的主视结构示意图；

图6为本发明焊接工装的俯视结构示意图；

图7为图6中A-A的剖视图；

图8为本发明焊接工装中活动板的结构示意图；

图9本发明焊接工装中定位组件的立体结构示意图；

图10为采用焊接工装对气液分离器进行焊接的状态示意图。

附图中的标号分别表示为：

1、筒体；2、进气管衬套；3、配气管；4、安装支架；401、安装孔；

100、底座；110、定位挡销；210、第一立柱；220、第二立柱；221、固定块；230、第三立柱；240、第四立柱；300、固定侧挡板；400、活动侧挡板组件；410、活动板；411、铰耳；412、锁钩；420、锁止件；430、定位套；500、衬套挡板；510、衬套定位槽；600、加强侧挡板；610、圆弧挡块；700、定位组件；710、本体；720、夹持块；721、凹槽；722、定位销；730、手持部；740、磁铁。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图4、图5、图6所示，本实施例的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，主要包括底座100、安装在底座100上的四根立柱、固定侧挡板300、活动侧挡板组件400、呈弧形的加强侧挡板600、衬套挡板500和定位组件700。下面对它们之间的结构和连接关系进行详细说明。

四根立柱分别为第一立柱210、第二立柱220、第三立柱230和第四立柱240，它们的轴线位于同一个圆的圆周上；其中，第一立柱210和第四立柱240相对较高，第二立柱220和第三立柱230相对较低，第一立柱210和第四立柱240沿圆周方向呈180°布置，第二立柱220和第三立柱230位于第一立柱210和第四立柱240连线的同一侧，第一立柱210绕圆心逆时针转动60°与第二立柱220位置重合，第四立柱240绕圆心顺时针转动60°与第三立柱230的位置重合；固定侧挡板300的两端分别固定在第一立柱210和第四立柱240上，其中部为与筒体1外壁相匹配的圆弧状，也就是固定侧挡板300的内侧圆弧面的半径与筒体1的半径基本相等。

活动侧挡板组件400包括活动板410，活动板410的一端套在第四立柱240上，另一端与第一立柱210可拆卸连接，活动板410呈与筒体1外壁相匹配的圆弧状，活动板410和固定侧挡板300分别位于第一立柱210和第四立柱240连线的两侧，并且固定侧挡板300在竖直方向的高度高于活动板410。结合图4和图8所示，活动板410的一端设有铰耳411，另一端设有锁钩412；活动板410通过铰耳411套在第四立柱240上，铰耳411上下两侧的第四立柱240上各安装一个定位套430；第一立柱210设置有呈U形的锁止件420，当活动板410转动使锁钩412卡在第一立柱210上时，锁钩412位于锁止件420内侧，锁止件420上设置有一个锁紧螺钉，可通过锁紧螺钉将锁钩412锁紧。

本实施例中，四根立柱上均设置有用于夹持安装支架4的定位组件700，第一立柱210、第二立柱220和第四立柱240上均具有2个定位组件700，并分别与第一支架组、第二支架组和第四支架组的安装支架4位置相对应，第三立柱230上具有3个定位组件700，并与第三支架组的安装支架4位置相对应。其中，需要说明的是，因第二支架组的两个定位组件700在横向具有偏移距离，因此，在第二立柱220的上端设有一个固定块221，其中一个定位组件700设置在固定块221上，以满足位置要求。

如图9所示，定位组件700包括本体710，本体710呈长方体形，对应插入在立柱上的孔中，可沿四根立柱形成的圆的半径方向移动；本体710的前端设有夹持块720，夹持块720的前端面设有可容纳安装支架4的凹槽721，凹槽721底面上设有可插入安装支架4上安装孔401的定位销722，凹槽721的底部嵌有磁铁740；本体710的后端设有手持部730。在使用时，定位组件700用于固定安装支架4，安装支架4位于夹持块720的凹槽721中，并被定位销722定位，不会发生转动，同时，凹槽721底部的磁铁740可牢靠吸附安装支架4，而保证安装支架4不会掉落。

本实施例中，加强侧挡板600呈圆弧形，并被四根立柱穿过，在加强侧挡板600内侧的两端和中间各设有一个圆弧挡块610，圆弧挡块610的圆弧面与筒体1的外壁相匹配；加强侧挡板600的位置在活动板410以下，处于最低位。加强侧挡板600不仅可对四根立柱进行加强，还可进一步对筒体1进行定位。衬套挡板500的两端分别固定在第一立柱210和第四立柱240的顶端，衬套挡板500上设有一个或两个与进气管衬套2相匹配的衬套定位槽510，本实施例设有两个衬套定位槽510。

另外，结合图6和图7所示，本实施例中，底座100上设有一对螺纹孔，螺纹孔中旋入定位挡销110，定位挡销110的上端高出底座100表面并成半圆状，在气液分离器焊接时，两个定位挡销110的半圆状上端插入气液分离器上的两个配气管3中，进行定位匹配。

该多联机商用空调用气液分离器焊接工装，通过固定侧挡板300、活动侧挡板组件400、衬套挡板500和加强侧挡板600沿立柱的竖直方向从气液分离器各个位置分别进行定位固定，然后再通过立柱上的定位组件700夹持安装支架4，并定位到筒体1的外壁上，一次可将所有安装支架4定位，定位精度高，每个安装支架4的空间尺寸与角度都可得到保证，而且完全无需焊工手持安装支架焊接，焊接尺寸稳定，焊缝质量美观牢固，生产效率也大大提升。使用该焊接工装后，采用机械人焊接产能由以前的3只/小时提升至15只/小时，手工焊接由以前的3只/小时提升至8只/小时。

下面结合图10，采用上述的焊接工装对气液分离器进行焊接的步骤进行详细说明，具体如下：

①松开锁止件420上的锁紧螺钉，打开活动板410；

②将待焊气液分离器从活动板410一侧放置到底座100上，使得一对定位挡销110插入一对配气管3中，而筒体1的侧壁抵靠在固定侧挡板300上，进气管衬套2卡在衬套定位槽510中；

③重新管壁活动板410，并锁紧锁止件420上的锁紧螺钉，气液分离器被固定在固定侧挡板300和活动板410之间；

④将安装支架4放置到定位组件700的凹槽721中，并使定位销722插入安装支架4的安装孔401中定位，安装支架4在磁铁740的吸附作用下，可靠固定在凹槽721中；

⑤在将全部定位组件700上都固定安装支架4后，推动定位组件700的本体710移动，使安装支架4抵靠在筒体1的外壁上，然后安装支架4进行焊接，直至所有安装支架4焊接完毕；此步焊接时，可通过进气管衬套2向筒体1内通入保护气体，保护气采用氩气、氮气、二氧化碳等惰性气体，可防止筒体1内部氧化；

⑥待气液分离器冷却后，向外拉动定位组件700的本体710，使其与安装支架4脱离；再次打开锁止件420，取下气液分离器即可。

在上述焊接过程中，采用机器人自动CO2焊接，自动焊机采用350焊机，焊接电压为18-24V，焊接电流为170-230A，焊接保护气采用二氧化碳与氩气的混合气体，混合配比为氩气80％+二氧化碳20％；焊接所用焊料采用低合金钢焊丝，焊丝牌号为ER50-6，按国标《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8110-2008》执行；焊丝直径为φ1.2mm，焊丝状态为盘丝；焊接速度为40-50cm/min；焊接过程焊枪角度与工件夹角在15-20度。焊后对安装支架4的焊接位置和焊缝质量进行检查，完全达到设计要求。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，包括底座（100）和安装在底座（100）上的四根立柱，其特征在于：还包括固定侧挡板（300）、活动侧挡板组件（400）和衬套挡板（500）；

所述四根立柱分别为第一立柱（210）、第二立柱（220）、第三立柱（230）和第四立柱（240），它们的轴线位于同一个圆的圆周上，第一立柱（210）和第四立柱（240）沿圆周方向呈180°布置，第二立柱（220）和第三立柱（230）位于第一立柱（210）和第四立柱（240）连线的同一侧，第一立柱（210）绕圆心逆时针转动60°与第二立柱（220）位置重合，第四立柱（240）绕圆心顺时针转动60°与第三立柱（230）的位置重合；所述固定侧挡板（300）的两端分别固定在第一立柱（210）和第四立柱（240）上，其中部为与筒体（1）外壁相匹配的圆弧状；

所述活动侧挡板组件（400）包括活动板（410），活动板（410）的一端套在第四立柱（240）上，另一端与第一立柱（210）可拆卸连接，活动板（410）呈与筒体（1）外壁相匹配的圆弧状，活动板（410）和固定侧挡板（300）分别位于第一立柱（210）和第四立柱（240）连线的两侧；

所述四根立柱上均设置有用于夹持安装支架（4）的定位组件（700），第一立柱（210）、第二立柱（220）和第四立柱（240）上均具有2个定位组件（700），并分别与第一支架组、第二支架组和第四支架组的安装支架（4）位置相对应，第三立柱（230）上具有3个定位组件（700），并与第三支架组的安装支架（4）位置相对应；

所述定位组件（700）包括本体（710），本体（710）可沿四根立柱形成的圆的半径方向移动；所述本体（710）的前端设有夹持块（720），夹持块（720）的前端面设有可容纳安装支架（4）的凹槽（721），凹槽（721）底面上设有可插入安装支架（4）上安装孔（401）的定位销（722）；

所述衬套挡板（500）的两端分别固定在第一立柱（210）和第四立柱（240）的顶端；所述衬套挡板（500）上设有一个或两个与进气管衬套（2）相匹配的衬套定位槽（510）。

2.根据权利要求1所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其特征在于：所述活动板(410)的一端设有铰耳(411)，另一端设有锁钩(412)；所述活动板(410)通过铰耳(411)套在第四立柱(240)上，铰耳(411)上下两侧的第四立柱(240)上各安装一个定位套(430)；所述第一立柱(210)设置有呈U形的锁止件(420)，当活动板(410)转动使锁钩(412)卡在第一立柱(210)上时，锁钩(412)位于锁止件(420)内侧，锁止件(420)上设置有一个锁紧螺钉，可通过锁紧螺钉将锁钩(412)锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其特征在于：所述凹槽（721）的底部嵌有磁铁（740）；所述本体（710）的后端设有手持部（730）。

4.根据权利要求1或2所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其特征在于：还包括呈弧形的加强侧挡板（600），加强侧挡板（600）被四根立柱穿过。

5.根据权利要求4所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其特征在于：所述的加强侧挡板（600）内侧的两端和中间各设有一个圆弧挡块（610），圆弧挡块（610）的圆弧面与筒体（1）的外壁相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装，其特征在于：所述底座（100）上设置一对定位挡销（110），分别与气液分离器上的两个配气管（3）相匹配。

7.一种如权利要求1所述多联机商用空调用气液分离器焊接工装的使用方法，其包括如下操作步骤：

①松开锁止件（420）上的锁紧螺钉，打开活动板（410）；

②将待焊气液分离器从活动板（410）一侧放置到底座（100）上，使得一对定位挡销（110）插入一对配气管（3）中，而筒体（1）的侧壁抵靠在固定侧挡板（300）上，进气管衬套（2）卡在衬套定位槽（510）中；

③重新管壁活动板（410），并锁紧锁止件（420）上的锁紧螺钉，气液分离器被固定在固定侧挡板（300）和活动板（410）之间；

④将安装支架（4）放置到定位组件（700）的凹槽（721）中，并使定位销（722）插入安装支架（4）的安装孔（401）中定位，安装支架（4）在磁铁（740）的吸附作用下，可靠固定在凹槽（721）中；

⑤在将全部定位组件（700）上都固定安装支架（4）后，推动定位组件（700）的本体（710）移动，使安装支架（4）抵靠在筒体（1）的外壁上，然后安装支架（4）进行焊接，直至所有安装支架（4）焊接完毕；

⑥待气液分离器冷却后，向外拉动定位组件（700）的本体（710），使其与安装支架（4）脱离；再次打开锁止件（420），取下气液分离器即可。

8.根据权利要求7所述的一种多联机商用空调用气液分离器焊接工装的使用方法，其特征在于：所述步骤⑤中，焊接时可通过进气管衬套（2）向筒体（1）内通入保护气体。

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