CN108581160A - 一种电力变压器波纹油箱自动点焊机 - Google Patents

Abstract

一种电力变压器波纹油箱自动点焊机，属于自动电焊机设备技术领域，用于自动焊接电力变压器波纹油箱。其技术方案是：工件装夹在输送机构的链条上，通过输送电机带动链轮和链条移动，实现工件的进给；调宽机构安装在输送机构的输送架上并与移动横梁相连接，可根据工件调整移动横梁的宽度；限位机构安装在移动横梁上，对工件进行定位压紧；焊钳平移小车位于龙门框架横梁上，小车电机驱动齿轮与齿条啮合，带动焊钳平移小车沿着横梁平移；焊钳升降机构安装在焊钳平移小车车体上，通过升降电机驱动滚珠丝杠带动焊钳升降机构升降；焊钳安装在焊钳升降机构上，由气缸驱动转板压紧工件进行焊接。本发明取代了手工焊接，显著提高了生产效率和焊接质量。

Description

一种电力变压器波纹油箱自动点焊机

技术领域

本发明涉及一种对电力变压器波纹油箱进行焊接的自动点焊机，属于自动电焊机设备领域。

背景技术

在电力变压器运行过程中，冷却对于变压器正常运行起着至关重要的作用,因此电力变压器装有各种型式的热交换器,以便使电力变压器中的热量散发到空气中去。油浸式波纹油箱是一种电力变压器最常用的热交换器，油浸式波纹油箱是由薄板折叠、焊接而成。油浸式波纹油箱在电力变压器工作时除具有良好的散热性能外，波纹片的波翅还具有膨胀后可缓解内部压力上升的功能。目前，油浸式波纹油箱的使用量无论是在国内还是在国外都非常大，因此要求波纹油箱的生产效率高，以满足用户的需要。在波纹油箱生产加工过程中，波翅点焊是一个不可缺少的工艺过程，但是目前国内大多数波纹油箱生产厂家采用手工焊接加工方法，不仅生产效率低，而且劳动强度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力变压器波纹油箱自动点焊机，这种自动点焊机可以取代手工焊接对波纹油箱进行加工，可以显著地提高焊接效率，并可以保证焊接质量达到最佳要求。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种电力变压器波纹油箱自动点焊机，它由输送机构、调宽机构、限位机构、龙门框架、焊钳平移小车、焊钳升降机构、焊钳组成，输送机构包括输送架、移动横梁、输送链条，移动横梁安装在输送架的平面上，输送链条在移动横梁上滑动，工件放置在输送链条上，调宽机构安装在输送架上并与移动横梁相连接，限位机构安装在移动横梁上与工件限位连接，龙门框架由左立柱、右立柱、横梁组成，龙门框架的横梁横跨在输送机构上方，龙门框架的横梁与输送机构的移动横梁的长度方向垂直，焊钳平移小车安装在龙门框架的横梁上，焊钳平移小车与龙门框架的横梁为可移动连接，焊钳升降机构的上端与焊钳平移小车相连接，焊钳升降机构的下端与焊钳相连接，焊钳与输送链条上放置的工件相对。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述输送机构由两台输送伺服电机、两台输送减速机、输送架、两个移动横梁、两条链条、两个链轮组成，两个移动横梁平行安装在输送架的平面上，两台输送伺服电机和两台输送减速机分别固定在两个移动横梁的一端，两台输送减速机的转轴分别与两个链轮相连接，两条链条分别与两个链轮配合，两条链条铺设在两个移动横梁上。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述调宽机构由两组调整手轮、梯形丝杠、丝杠母、锥齿轮组、导杆和一个联动杆组成，它们分别位于两个移动横梁的两侧对称布设，两条梯形丝杠与移动横梁垂直，两条梯形丝杠的两端分别通过轴承座安装在输送架的平面上，两个丝杠母分别安装在两个移动横梁上，两条梯形丝杠分别与两个丝杠母配合套装，两个调整手轮分别安装在两条梯形丝杠的一端，两条平行的导杆分别固定安装在两条梯形丝杠外侧的输送架平面上，两条导杆与移动横梁垂直，两个移动横梁的下部分别焊接有套管，套管套装在导杆的杆体上，套管与导杆的杆体为滑动配合，两组锥齿轮组分别安装在两条梯形丝杠上，两组锥齿轮组之间由联动杆相连接。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述限位机构由两组支架、安装座、顶杆座、限位顶杆、连接板、T型槽板、V型定位块、限位气缸组成，两个支架分别固定在两个移动横梁的外侧，两个安装座分别固定连接在两个支架上方，每个安装座上分别安装有两个顶杆座，限位顶杆的杆体前部和后部位于顶杆座的滑动孔中，连接板由螺栓固定在限位顶杆的后端，限位顶杆的前端与T型槽板相连接，限位气缸的气缸推杆与T型槽板相连接，V型定位块安装在T型槽板上，V型定位块与工件相对。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述焊钳平移小车由小车电机和减速机、齿条、齿轮、小车导轨、小车体组成，小车体为顶板和侧板组成的L型结构，小车体的顶板位于龙门框架的横梁的上方，顶板上安装小车电机和减速机，减速机输出轴上安装齿轮，在龙门框架的横梁顶面上安装有沿着横梁长度方向的齿条，小车电机和减速机连接的齿轮与横梁顶面的齿条相啮合，小车体的侧板与龙门框架的横梁侧面相对，小车导轨安装在龙门框架横梁的侧面，小车体的侧板上安装有滑槽，滑槽与小车导轨为滑动配合。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述焊钳升降机构由升降电机和减速机、升降导轨、丝杠套管、滚珠丝杠、滑座、升降底板组成，升降底板垂直连接在小车体的侧板的外侧，升降导轨垂直安装在升降底板的板面上，滑座与升降导轨为滑动配合连接，升降电机和升降减速机固定连接在滑座的上端，升降减速机的输出轴与滚珠丝杠的上端相连接，滚珠丝杠的下端通过轴承座固定在滑座的下端，丝杠套管固定在升降底板的板面上，丝杠套管的内孔有螺纹与滚珠丝杠相匹配，丝杠套管套装在滚珠丝杠上，滑座上有固定的滑槽与升降底板的升降导轨为滑动配合连接，滑座与焊钳相连接。

上述电力变压器波纹油箱自动点焊机，所述焊钳由焊钳气缸、安装板、滑块、滚轮、转板、拉伸弹簧、旋转轴、导电板、电极组成，焊钳气缸与安装板相连接，安装板与转板通过旋转轴组合，滚轮安装在转板上，拉伸弹簧的两端分别固定在两个转板上，滑块为三角形，滑块的三角形两个侧边位于两个滚轮之间，滑块的上端与焊钳气缸的气缸推杆下端相连接，两个转板的下端与分别与两个垂直的导电板的上端相连接，两个导电板的下端分别与电极相连接，两个电极相对。

本发明的有益效果是：

本发明输送机构的移动横梁和输送链条可以前后移动工件，调宽机构可以对移动横梁的横向位置进行调整，以适应不同的工件；限位机构在焊接过程中将工件固定限位；焊钳平移小车可以沿着龙门框架的横梁行走，调整焊接位置；焊钳升降机构随着焊钳平移小车横向移动的同时带动焊钳上下移动，焊钳对工件进行焊接作业。

本发明结构合理、操作方便、运行稳定，取代了传统的手工焊接工艺，实现了机械自动化生产，解决了传统焊接工艺采用单机设备和人工操作存在的费时、费力、生产效率低下的问题，与传统的加工方法相比较大大提高了生产效率，同时提高了产品的质量，对满足生产快速发展的需要提供了有力的支持，有极好地推广使用的价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是输送机构的结构示意图；

图4是调宽机构的结构示意图；

图5是限位机构的结构示意图；

图6是龙门框架的结构示意图；

图7是焊钳平移小车的结构示意图；

图8是焊钳升降机构的结构示意图；

图9是焊钳的结构示意图。

图中标记如下：输送机构1、调宽机构2、限位机构3、龙门框架4、焊钳平移小车5、焊钳升降机构6、焊钳7、输送伺服电机8、输送减速机9、输送架10、移动横梁11、链条12、链轮13、调整手轮14、梯形丝杠15、丝杠母16、锥齿轮组17、联动杆18、导杆19、支架20、安装座21、顶杆座22、限位顶杆23、连接板24、T型槽板25、V型定位块26、限位气缸27、左立柱28、右立柱29、横梁30、小车电机和减速机31、齿条32、齿轮33、小车导轨34、小车体35、升降电机和减速机36、升降导轨37、丝杠套管38、滚珠丝杠39、滑座40、升降底板41、焊钳气缸42、安装板43、滑块44、滚轮45、转板46、拉伸弹簧47、旋转轴48、导电板49、电极50。

具体实施方式

本发明由输送机构1、调宽机构2、限位机构3、龙门框架4、焊钳平移小车5、焊钳升降机构6、焊钳7组成。

图1、2显示，工件放置在输送机构1上，输送机构1用于前后移动工件。调宽机构2与输送机构1相连接，调宽机构2可以对输送机构1的输送工件的横向位置进行调整，以适应不同的工件。限位机构3安装在输送机构1上，在焊接过程中将工件固定限位。龙门框架4横跨于输送机构1上，焊钳平移小车5安装在龙门框架4上，焊钳平移小车可以沿着龙门框架4的横梁行走，调整焊接位置。焊钳升降机构6安装在焊钳平移小车5上，随着焊钳平移小车5横向移动的同时带动焊钳7上下移动。焊钳7安装在焊钳升降机构6上对工件进行焊接作业。

图3显示，输送机构1由两台输送伺服电机8、两台输送减速机9、输送架10、两个移动横梁11、两条链条12、两个链轮13组成。两个移动横梁11平行安装在输送架10的平面上，两台输送伺服电机8和两台输送减速机9分别固定在两个移动横梁11的一端，两台输送减速机9的转轴分别与两个链轮13相连接，两条链条12分别与两个链轮13配合，两条链条12铺设在两个移动横梁11上。工作时，两台输送伺服电机8通过输送减速机9驱动链轮13转动，链轮13带动链条12在移动横梁11上滑动，放置在链条12上方的工件随着链条12前后移动。

图4显示，调宽机构2由两组调整手轮14、梯形丝杠15、丝杠母16、锥齿轮组17、导杆19和一个联动杆18组成，它们分别位于两条移动横梁11的两侧对称布设。两条梯形丝杠15的两端分别通过轴承座安装在输送架10的平面上，梯形丝杠15与移动横梁11垂直，两个丝杠母16分别安装在两个移动横梁11上，两条梯形丝杠15分别与两个丝杠母16配合套装，梯形丝杠15转动时，丝杠母16沿着梯形丝杠15移动，丝杠母16带动移动横梁11一起移动，调整两个移动横梁11间的宽度以适应不同的工件。

两个调整手轮14分别安装在两条梯形丝杠15的一端，两条平行的导杆19分别固定安装在两条梯形丝杠15外侧的输送架平面上，两条导杆19与移动横梁11垂直，两个移动横梁11的下部分别焊接有套管，套管套装在导杆19的杆体上，套管与导杆19的杆体为滑动配合。在梯形丝杠15通过丝杠母16带动移动横梁11发生位移时，移动横梁11通过套管沿着导杆19平移，保持平移的稳定和直线运动。

两组锥齿轮组17分别安装在两条梯形丝杠15上，两组锥齿轮组17之间由联动杆18相连接。这样的设计可以在无论转动那个调整手轮14时，都可以同时使两条梯形丝杠15同步转动。

图5显示，限位机构3由两组支架20、安装座21、顶杆座22、限位顶杆23、连接板24、T型槽板25、V型定位块26、限位气缸27组成。两个支架20分别固定在两个移动横梁11的外侧，两个安装座21分别固定连接在两个支架20上方，每个安装座21上分别安装有两个顶杆座22，限位顶杆23的杆体前部和后部位于顶杆座22的滑动孔中，连接板24由螺栓固定在限位顶杆23的后端，限位顶杆23的前端与T型槽板25相连接，限位气缸27的气缸推杆与T型槽板25相连接，V型定位块26安装在T型槽板25上，V型定位块26与工件相对。检测开关检测到工件到位后，限位机构3的限位气缸27的气缸推杆推动T型槽板25向前，T型槽板25上连接的V型定位块26夹紧工件。

图6显示，龙门框架4由左立柱28、右立柱29、横梁30组成。龙门框架4的各个部件为型材和钢板拼焊结构，具有良好的强度和刚性。龙门框架4横跨于输送机构1上，是设备的主要承重部件，焊钳平移小车5、焊钳升降机构6、焊钳7均安装在龙门框架4的横梁30上。

图7显示，焊钳平移小车5由小车电机和减速机31、齿条32、齿轮33、小车导轨34、小车体35组成。

小车体35为顶板和侧板组成的L型结构，小车体35的顶板位于龙门框架4的横梁30的上方，顶板上安装小车电机和减速机31，减速机输出轴上安装齿轮33，在龙门框架4的横梁30顶面上安装有沿着横梁30长度方向的齿条32，小车电机和减速机31连接的齿轮33与横梁30顶面的齿条32相啮合。

小车体35的侧板与龙门框架4的横梁30侧面相对，小车导轨34安装在龙门框架4的横梁30的侧面，小车体35的侧板上安装有滑槽，滑槽与小车导轨34为滑动配合。

工作时，小车电机和减速机31带动齿轮33转动，齿轮33在齿条32上啮合移动，即可带动小车体35整体移动，小车体35侧板上的滑槽沿着横梁30侧面的小车导轨34滑动，对小车体35的移动进行约束，使小车体35平稳横移。

图8显示，焊钳升降机构6由升降电机和减速机36、升降导轨37、丝杠套管38、滚珠丝杠39、滑座40、升降底板41组成。升降底板41垂直连接在小车体35的侧板的外侧，升降导轨37垂直安装在升降底板41的板面上，滑座40与升降导轨37为滑动配合连接，滑座40可以沿着升降导轨37上下滑动。

升降电机和减速机36固定连接在滑座40的上端，升降减速机的输出轴与滚珠丝杠39的上端相连接，滚珠丝杠39的下端通过轴承座固定在滑座40的下端，丝杠套管38固定在升降底板41的板面上，丝杠套管38的内孔有螺纹与滚珠丝杠39相匹配，丝杠套管38套装在滚珠丝杠39上，滑座40上有固定的滑槽与升降底板41的升降导轨37为滑动配合连接，滑座40与焊钳7相连接。

工作时，丝杠套管38、升降底板41固定连接在小车体35的侧板上，上下位置不变。滚珠丝杠39转动时沿着丝杠套管38上下移动，升降电机和减速机36、滚珠丝杠39都固定在滑座40上，升降电机和减速机36带动滚珠丝杠39转动，滚珠丝杠39沿着丝杠套管38上下移动时，滑座40随之上下移动，滑座40即带动焊钳7上下升降。

图9显示，焊钳7由焊钳气缸42、安装板43、滑块44、滚轮45、转板46、拉伸弹簧47、旋转轴48、导电板49、电极50组成。焊钳气缸42与安装板43相连接，安装板43与转板46通过旋转轴48组合，滚轮45安装在转板46上，拉伸弹簧47的两端分别固定在两个转板46上。滑块44为三角形，滑块44的三角形两个侧边位于两个滚轮45之间，拉伸弹簧47拉紧两个转板46使滚轮45与滑块44压紧。滑块44的上端与焊钳气缸42的气缸推杆下端相连接，两个转板46的下端与分别与两个垂直的导电板49的上端相连接，两个导电板49的下端分别与电极50相连接，两个电极50相对。

动作时，焊钳气缸42的气缸推杆伸出，通过滑块44压紧滚轮45，从而使转板46带动导电板49压紧，实现电极50的加压焊接。

本发明的一个实施例的限位气缸27、焊钳气缸42采用SMC标准气缸。

本发明采用PLC控制焊机的运行，同时也可以实现手动、自动切换、运行指示、报警指示等功能。

本发明的操作步骤如下：

将待焊的波纹油箱放在输送机构1上，启动设备，输送机构1带动波纹油箱进入焊接位置。检测开关检测到工件到位后，限位机构3通过V型定位块26夹紧工件。焊钳平移小车5和焊钳升降机构6同时运动，带动焊钳7到达第一个焊点的位置，然后依次焊接波纹油箱上的焊点。当第一排焊点焊接完成后，焊钳平移小车5和焊钳升降机构6同时运动，带动焊钳7回到初始位置。限位机构3松开工件，输送机构1带动波纹油箱移动到下一处焊接位置，依此循环动作焊接其余的焊点。焊接完成，取下工件。

本发明结构合理、操作方便、运行稳定，实现了机械自动化生产，与传统的加工方法相比较大大提高了生产效率，同时提高了产品的质量，对满足生产快速发展的需要提供了有力的支持，有推广使用的价值。

Claims (7)

1.一种电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：它由输送机构（1）、调宽机构（2）、限位机构（3）、龙门框架（4）、焊钳平移小车（5）、焊钳升降机构（6）、焊钳（7）组成，输送机构（1）包括输送架（10）、移动横梁（11）、输送链条（12），移动横梁（11）安装在输送架（10）的平面上，输送链条（12）与移动横梁（11）上表面为滑动配合，工件放置在输送链条（12）上，调宽机构（2）安装在输送架（10）上并与移动横梁（11）相连接，限位机构（3）安装在移动横梁（11）上与工件限位连接，龙门框架（4）由左立柱（28）、右立柱（29）、横梁（30）组成，龙门框架（4）的横梁（30）横跨在输送机构（1）上方，龙门框架（4）的横梁（30）与输送机构（1）的移动横梁（11）的长度方向垂直，焊钳平移小车（5）安装在龙门框架（4）的横梁（30）上，焊钳平移小车（5）与龙门框架（4）的横梁（30）为可移动连接，焊钳升降机构（6）的上端与焊钳平移小车（5）相连接，焊钳升降机构（6）的下端与焊钳（7）相连接，焊钳（7）与输送链条（12）上放置的工件相对。

2.根据权利要求1所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述输送机构（1）由两台输送伺服电机（8）、两台输送减速机（9）、输送架（10）、两个移动横梁（11）、两条链条（12）、两个链轮（13）组成，两个移动横梁（11）平行安装在输送架（10）的平面上，两台输送伺服电机（8）和两台输送减速机（9）分别固定在两个移动横梁（11）的一端，两台输送减速机（9）的转轴分别与两个链轮（13）相连接，两条链条（12）分别与两个链轮（13）配合，两条链条（12）铺设在两个移动横梁（11）上。

3.根据权利要求2所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述调宽机构（2）由两组调整手轮（14）、梯形丝杠（15）、丝杠母（16）、锥齿轮组（17）、导杆（19）和一个联动杆（18）组成，它们分别位于两个移动横梁（11）的两侧对称布设，两条梯形丝杠（15）与移动横梁（11）垂直，两条梯形丝杠（15）的两端分别通过轴承座安装在输送架（10）的平面上，两个丝杠母（16）分别安装在两个移动横梁（11）上，两条梯形丝杠（15）分别与两个丝杠母（16）配合套装，两个调整手轮（14）分别安装在两条梯形丝杠（15）的一端，两条平行的导杆（19）分别固定安装在两条梯形丝杠（15）外侧的输送架（10）平面上，两条导杆（19）与移动横梁（11）垂直，两个移动横梁（11）的下部分别焊接有套管，套管套装在导杆（19）的杆体上，套管与导杆（19）的杆体为滑动配合，两组锥齿轮组（17）分别安装在两条梯形丝杠（15）上，两组锥齿轮组（17）之间由联动杆（18）相连接。

4.根据权利要求3所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述限位机构（3）由两组支架（20）、安装座（21）、顶杆座（22）、限位顶杆（23）、连接板（24）、T型槽板（25）、V型定位块（26）、限位气缸（27）组成，两个支架（20）分别固定在两个移动横梁（11）的外侧，两个安装座（21）分别固定连接在两个支架（20）上方，每个安装座（21）上分别安装有两个顶杆座（22），限位顶杆（23）的杆体前部和后部位于顶杆座（22）的滑动孔中，连接板（24）由螺栓固定在限位顶杆（23）的后端，限位顶杆（23）的前端与T型槽板（25）相连接，限位气缸（27）的气缸推杆与T型槽板（25）相连接，V型定位块（26）安装在T型槽板（25）上，V型定位块（26）与工件相对。

5.根据权利要求4所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述焊钳平移小车（5）由小车电机和减速机（31）、齿条（32）、齿轮（33）、小车导轨（34）、小车体（35）组成，小车体（35）为顶板和侧板组成的L型结构，小车体（35）的顶板位于龙门框架（4）的横梁（30）的上方，顶板上安装小车电机和减速机（31），减速机输出轴上安装齿轮（33），在龙门框架（4）的横梁（30）顶面上安装有沿着横梁（30）长度方向的齿条（32），小车电机和减速机（31）连接的齿轮（33）与横梁（30）顶面的齿条（32）相啮合，小车体（35）的侧板与龙门框架（4）的横梁（30）侧面相对，小车导轨（34）安装在龙门框架（4）横梁（30）的侧面，小车体（35）的侧板上安装有滑槽，滑槽与小车导轨（34）为滑动配合。

6.根据权利要求5所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述焊钳升降机构（6）由升降电机和减速机（36）、升降导轨（37）、丝杠套管（38）、滚珠丝杠（39）、滑座（40）、升降底板（41）组成，升降底板（41）垂直连接在小车体（35）的侧板的外侧，升降导轨（37）垂直安装在升降底板（41）的板面上，滑座（40）与升降导轨（37）为滑动配合连接，升降电机和减速机（36）固定连接在滑座（40）的上端，升降减速机的输出轴与滚珠丝杠（39）的上端相连接，滚珠丝杠（39）的下端通过轴承座固定在滑座（40）的下端，丝杠套管（38）固定在升降底板（41）的板面上，丝杠套管（38）的内孔有螺纹与滚珠丝杠（39）相匹配，丝杠套管（38）套装在滚珠丝杠（39）上，滑座（40）上有固定的滑槽与升降底板（41）的升降导轨（37）为滑动配合连接，滑座（40）与焊钳（7）相连接。

7.根据权利要求6所述的电力变压器波纹油箱自动点焊机，其特征在于：所述焊钳（7）由焊钳气缸（42）、安装板（43）、滑块（44）、滚轮（45）、转板（46）、拉伸弹簧（47）、旋转轴（48）、导电板（49）、电极（50）组成，焊钳气缸（42）与安装板（43）相连接，安装板（43）与转板（46）通过旋转轴（48）组合，滚轮（45）安装在转板（46）上，拉伸弹簧（47）的两端分别固定在两个转板（46）上，滑块（44）为三角形，滑块（44）的三角形两个侧边位于两个滚轮（45）之间，滑块（44）的上端与焊钳气缸（42）的气缸推杆下端相连接，两个转板（46）的下端与分别与两个垂直的导电板（49）的上端相连接，两个导电板（49）的下端分别与电极（50）相连接，两个电极（50）相对。