CN108127224A - 自动空调架焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体公开了自动空调架焊接设备，其包括轨道、座体和焊枪，座体滑动连接在轨道上，焊枪固定在座体上，焊枪包括气体导管、送丝导管、喷嘴和导电嘴，喷嘴与导电嘴之间形成气流通道；还包括高压气源装置、回收气储部以及气体回收部，气体回收部包括套设于喷嘴外的吸气筒、吸气筒外设有环形的高压气腔，吸气筒的侧壁上设有连通高压气腔和吸气筒的环形间隙；所述高压气源装置连通高压气腔，回收气储部包括空压机和储罐，空压机的进气口与吸气筒的末端连通，空压机的出气口与储罐连通。该发明可以对气体保护焊中所使用的保护介质进行回收。

Description

自动空调架焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种自动空调架焊接设备。

背景技术

在空调架体的加工中，通常会涉及金属件的焊接，尤其是钢制件和钢制件之间的焊接或者钢制件和铜制件之间的焊接，且这种焊接大多采用火焰钎焊，火焰钎焊往往会造成两个焊接金属件的焊接部位表面氧化，其中钢制件表面氧化后会发黑，需要经过后续清洗及抛光等工序进行处理，这种焊接方式不仅大大增加了焊接成本。通过采用气体保护焊对空调架进行焊接，可以一定程度的降低焊接部位的表面氧化，同时可以提高焊接强度。目前所采用的气体保护焊通常所用的保护介质通常包括二氧化碳、氩气、氦气等；在焊接时，保护介质排出后，很快就会扩散到空气中，因此目前的保护介质仅能使用一次。氩气和氦气均属于惰性气体，其中氩气在空气中的含量很少，目前也主要通过分离空气获取氦气，因此氦气的生产成本相对较高；而氦气在空气中几乎没有，因此氦气的获取通常从矿物质中获取，则氦气的成本更高。目前的气体保护焊没有对保护介质进行回收，是对保护介质的浪费，从增加了气体保护焊的成本，尤其是采用氩气和氦气作为保护气体的焊接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种，以对气体保护焊中所使用的保护介质进行回收。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

自动空调架焊接设备包括轨道、座体和焊枪，座体滑动连接在轨道上，焊枪固定在座体上，焊枪包括气体导管、送丝导管、喷嘴和导电嘴，喷嘴套设于导电嘴外，喷嘴与导电嘴之间形成气流通道，气体导管与气流通道连通，送丝导管与导电嘴连通；还包括高压气源装置、回收气储部以及设于焊枪外周的气体回收部，气体回收部包括套设于喷嘴外的吸气筒、吸气筒外设有环形的高压气腔，吸气筒的侧壁上设有连通高压气腔和吸气筒的环形间隙，吸气筒朝向送丝导管一端为末端，吸气筒的另一端为前端，环形间隙位于吸气筒内壁的开口朝向末端；所述高压气源装置连通高压气腔，所述回收气储部包括空压机和储罐，空压机的进气口与吸气筒的末端连通，空压机的出气口与储罐连通。

本方案自动空调架焊接设备的原理在于：

采用上述的焊接设备对空调安装架进行焊接时，将待焊接的空调架采用固定工装进行固定，并使待焊接的焊缝与轨道平行，焊枪对准待焊接焊缝的端部。启动设备，则座体将带动焊枪在轨道上滑动，焊丝也不断从送丝导管内输出，同时气流通道内喷出保护气。由于气流通道环绕在导电嘴外，因此喷出的保护气将焊丝包围；在焊接时，保护气排开空气，将空气与焊接区域中的熔化金属隔离开，以保护电弧和焊接熔池中的液态金属不受大气中的氧、氮、氢等污染。

在焊接的同时，高压气源装置向高压气腔内不断输入压缩气体，压缩气体可由保护气压缩制得。压缩气体将通过环形间隙喷入吸气筒内。由于环形间隙在吸气筒内壁的开口朝吸气筒的末端倾斜，则压缩气体高速流过环形间隙形成一股初始气流，这股初始气流吸附在吸气筒的内壁上，于是在吸气筒中心产生一低压区，因而吸气筒前端周围大量的气体被吸入，初始气流和周围气流汇合后就形成高速、高容量的气流流向吸气筒的末端。保护气从气流通道排出后，将排开喷嘴周围的空气并聚集在喷嘴周围，然后再逐渐向外扩散到空气中，因此喷嘴周围的保护气浓度很高。在吸气筒的作用下，可将聚集在喷嘴周围的气体吸入，然后经空压机压缩至储罐内；由于喷嘴周围的保护气浓度很高，因此被压缩至储罐内的混合气中的保护气的含量也很高。

由于焊接所应用的保护气通常可经过冷却、压缩并分离获得，例如二氧化碳和氩气都是从空气中分离出。由于将应用后的保护气回收后得到的混合气中保护气的含量很高，因此通过分离回收的混合气可提高保护气的产量，从而降低保护气成本。尤其对于氩气而言，空气中氩气的含量较少，因此通过分离空气所获得的氩气的产量较低，而将氩气回收可降低气体保护焊中所使用的氩气的成本。

本方案产生的有益效果是：

(一)本焊接设备对应用后的保护气进行回收，所得到的混合气中保护气的含量很高，然后再通过分离混合气可提高保护气的产量，降低保护气成本。

(二)焊丝的焊芯除含有大量的铁外，还有碳、锰、硅、铬、镍、硫和磷等；药皮内材料主要由大理石、荧石、金红石、纯咸、水玻璃、锰铁等组成；焊接时，电弧放电产生4000℃-6000℃的高温，在熔化焊条和焊件的同时，产生了大量的烟尘，长期吸入则会造成肺组织纤维性病变，即称为电焊工尘肺；在本设备中，回收保护气的同时，烟尘也将被吸入，有利于电焊工的健康。

(三)在焊接电弧所产生的高温和强紫外线作用下，弧区周围会产生大量的有毒气体，如一氧化碳、氮氧化物等，这些气体也将被吸入并压缩到储罐内，避免有毒气体污染工作环境。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述高压气源装置为蒸汽发生器；即以过热水蒸气为压缩气体。由于采用保护气制作压缩气体，会降低保护气的利用率，导致成本增加；而采用空气制作压缩气体，则会降低混合气中保护气的含量。由于水蒸气的沸点远高于混合气中的其他气体，因此在混合气冷却后则可将其他气体与水分离，从而便于获得保护气浓度较高的混合气。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述吸气筒的前端设有锥形口，锥形口的小端与吸气筒连接；锥形口具有导流作用，通过设置锥形口，可以扩大吸气筒的吸附范围。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述喷嘴伸出吸气筒，可以避免吸气筒前端离喷嘴太近，导致保护气从气流通道排出即被吸入吸气筒内，从而降低保护气对焊接区空气的隔离作用；另外，由于吸气筒所占的空间更大，因此使喷嘴伸出吸气筒，可使喷嘴伸入到更窄的空间进行焊接。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述锥形口的大端可拆卸连接有由陶瓷制成的网板。通过设置网板可防止飞溅起的较大的焊渣被吸热吸气筒内，由于陶瓷较光滑，且表面有釉层，可以避免焊渣粘连在网板上，导致网板堵塞。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述吸气筒外套设有电磁加热器。焊接时应保证焊接区域干燥，通过设置电磁加热器，可将吸气筒加热到高温状态，从而可以避免过热水蒸气喷入吸气筒内时，凝结在吸气筒的侧壁上并顺着侧壁流出。

附图说明

图1为本发明自动空调架焊接设备实施例的结构示意图；

图2为本发明自动空调架焊接设备实施例中焊枪的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：轨道10、座体11、焊枪20、喷嘴21、气流通道22、导电嘴23、分流器24、送丝导管25、吸气筒26、高压气腔27、环形间隙28、电磁加热器29、伺服电机30、齿轮31、齿条32、网板41。

实施例基本如图1、图2所示：

本实施例的自动空调架焊接设备包括机架、轨道10、座体11和焊枪20，轨道10固定在机架上，座体11滑动连接在轨道10上，且轨道10上固定有齿条32，座体11上安装有伺服电机30，伺服电机30的输出轴上键连接有齿轮31，齿轮31与齿条32啮合，启动伺服电机30则可使座体11在轨道10上滑动。焊枪20固定在座体11上，焊枪20主要包括气体导管、送丝导管25、喷嘴21和导电嘴23，焊枪20的机构按现有的结构进行安装，主要连接关系为：喷嘴21套设于导电嘴23外，喷嘴21与导电嘴23之间形成气流通道22，气体导管通过分流器24与气流通道22连通，送丝导管25与导电嘴23连通。焊接时，焊丝不断从送丝导管25内送出，而保护气也不断从气体导管内喷出。

机架上还安装有高压气源装置和回收气储部，焊枪20的端部还设有气体回收部。气体回收部包括套设于喷嘴21外的吸气筒26、设于吸气筒26外的环形的高压气腔27以及套设在吸气筒26外的电磁加热器29。焊枪20送出焊丝的一端为焊枪20的前端，同时也为吸气筒26的前端，吸气筒26的前端设有锥形口，锥形口的小端与吸气筒26固定，锥形口的大端卡接有网板41，网板41可进行更换。吸气筒26的靠近前端的侧壁上设有环形间隙28，环形间隙28将高压气腔27和吸气筒26连通，且环形间隙28设于吸气筒26内壁上的开口朝向吸气筒26的末端。

高压气源装置包括蒸汽发生器和过热器，蒸汽发生器与过热器连接，蒸汽发生器用以产生水蒸气，水蒸汽经过过热器后将形成过热水蒸汽，从而使水蒸气具有较高的压力。过热器再与高压气腔27连接，则可将过热水蒸汽通入高压气腔27内。回收气储部包括空压机和储罐，空压机的进气口与吸气筒26的末端连通，空压机的出气口与储罐连通；从而空压机工作时，可将被吸入吸气筒26内的气体压缩并存储到储罐内。另外，在焊枪20的外周设置气体回收部，使得焊枪20前端所需占据的空间增大，因此喷嘴21从吸气筒26内伸出2-3cm，以使焊枪20能伸入更小的空间进行焊接。

本实施例自动空调架焊接设备的具体工作过程为：

对空调安装架进行焊接时，先对空调架进行点焊；然后将待焊接的空调架通过固定工装固定，并使待焊接的焊缝与轨道10平行，焊枪20对准待焊接焊缝的端部。启动设备，伺服电机30带动座体11在轨道10上滑动，同时焊枪20对焊缝进行焊接。焊接时，蒸汽发生器向高压气腔27不断输入过热蒸汽。过热蒸汽从环形间隙28喷入吸气筒26内，则压缩气体高速流过环形间隙28形成一股从吸气筒26前端流向吸气筒26末端的初始气流，这股初始气流吸附在吸气筒26的内壁上，并在吸气筒26中心产生一低压区，因而吸气筒26前端周围大量的气体被吸入，初始气流和周围气流汇合后就形成高速气流流向吸气筒26的末端，并被压缩到储罐内。

保护气从气流通道22排出后，将排开喷嘴21周围的空气并聚集在喷嘴21周围，再逐渐向外扩散到空气中，因此喷嘴21周围的保护气浓度较高。因此被吸入吸气筒26的气体中保护气的浓度很高，则储罐内的混合气中的保护气的含量也很高。储罐内的混合气冷却后，水蒸气将冷凝成水，然后对混合气进行过滤、干燥，然后将混合气冷却、压缩，并分离可获得保护气。由于回收后得到的混合气中保护气的含量很高，因此通过分离混合气可提高保护气的产量，从而降低保护气成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.自动空调架焊接设备，包括轨道、座体和焊枪，座体滑动连接在轨道上，焊枪固定在座体上，焊枪包括气体导管、送丝导管、喷嘴和导电嘴，喷嘴套设于导电嘴外，喷嘴与导电嘴之间形成气流通道，气体导管与气流通道连通，送丝导管与导电嘴连通，其特征在于：还包括高压气源装置、回收气储部以及设于焊枪外周的气体回收部，气体回收部包括套设于喷嘴外的吸气筒、吸气筒外设有环形的高压气腔，吸气筒的侧壁上设有连通高压气腔和吸气筒的环形间隙，吸气筒朝向送丝导管一端为末端，吸气筒的另一端为前端，环形间隙位于吸气筒内壁的开口朝向末端；所述高压气源装置连通高压气腔，所述回收气储部包括空压机和储罐，空压机的进气口与吸气筒的末端连通，空压机的出气口与储罐连通。

2.根据权利要求1所述的自动空调架焊接设备，其特征在于：所述高压气源装置为蒸汽发生器。

3.根据权利要求2所述的自动空调架焊接设备，其特征在于：所述吸气筒的前端设有锥形口，锥形口的小端与吸气筒连接。

4.根据权利要求3所述的自动空调架焊接设备，其特征在于：所述喷嘴伸出吸气筒。

5.根据权利要求4所述的自动空调架焊接设备，其特征在于：所述锥形口的大端可拆卸连接有由陶瓷制成的网板。

6.根据权利要求5所述的自动空调架焊接设备，其特征在于：所述吸气筒外套设有电磁加热器。