CN108890057A - 一种用于四通阀端盖的自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，该设备由供料输送模块、毛细管整形模块、转台输送模块、工件上下料模块、焊环定位装放模块、端盖自动焊接模块、冷却打磨检测模块和工件翻转换向模块组成。各模块之间独立动作，通过可编程控制器实现协同动作，本发明可实现一次自动焊接1‑2个产品，生产节拍可达到5秒/个，而且每个模块之间并行动作，只通过供料输送模块、转台输送模块和工件上下料模块衔接，生产效率高。本四通阀端盖自动焊接设备为全自动化设备，大大提高了工作效率和产品质量的稳定性。

Description

一种用于四通阀端盖的自动焊接设备

技术领域

本发明涉及四通阀制造行业的自动化设备领域，更为具体地说涉及一种用于四通阀端盖的自动焊接设备。

背景技术

随着社会经济的发展，人们对热泵型空调器的需求也越来越大。四通阀是热泵型空调器的重要器件，依靠它来实现冷媒流向的转换。而四通阀的端盖焊接是四通阀制造行业一项关键的工序，因为在四通阀制造过程中，阀体端盖与毛细管是整体全部组装后进行钎焊的，端盖焊接的好坏将直接影响四通阀的良品率。传统的手工钎焊不仅劳动强度大，而且生产效率低，难以实现四通阀生产的批量化。虽然目前，单独的端盖焊接设备，单独的毛细管整形设备和单独的冷却打磨检测设备在生产中已投入使用，但是各个设备分开作业，同时需要操作工人手动上料、翻转工件、移动工件，这些都将导致生产效率的低下且产品的一致性较差。同时，人力成本高，企业管理成本也居高不下。

因此，迫切需要一种全新的自动化设备能将上述功能整合在一起以解决这些问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种能有效提高生产效率和良品率的用于四通阀端盖的自动焊接设备。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，包括机座及控制器，其特征在于所述机座上设置有供料输送模块、设置在供料输送模块上侧的毛细管整形模块、转台输送模块以及设置在转台输送模块外侧的工件上下料工位、焊环定位装放模块、端盖自动焊接模块、冷却打磨检测模块和工件翻转换向模块，所述焊环定位装放模块包括结构相同且对称分布的上端盖焊环定位装放工位和下端盖焊环定位装放工位，所述端盖自动焊接模块包括结构相同且对称分布的上端盖自动焊接工位和下端盖自动焊接工位，所述冷却打磨检测模块包括结构相同且对称分布的上端盖冷却打磨检测工位和下端盖冷却打磨检测工位；各模块之间独立动作，均由控制器同步控制，实现协同动作。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述供料输送模块包括调速电机、与调速电机连接的减速马达，所述减速马达通过传动轴带动传动齿轮旋转，传动齿轮上啮合设置有弯板链条，弯板链条通过螺纹连接供料治具，弯板链条下方还设置有流利条，流利条放置在固定于机座下方的支撑支架上，对弯板链条下方的供料治具起支撑作用；供料输送模块的上料口处设置有用于检测安放在供料治具上的工件是否放置到位的光电对射传感器，供料输送模块的取料口处设置有急停传感器、急停后挡板和急停气缸，急停传感器用于检测供料治具是否到达指定位置。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述转台输送模块包括设置在机座上的旋转平台，所述旋转平台向下穿过机座固定在凸轮分割器上将凸轮平台均等划分为8个工位，旋转平台带动外围连接的八根工件支撑杆转动，每根工件支撑杆另一端均设置有两个工件固定座。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述毛细管整形模块靠近供料输送模块的一侧设置有顶紧气缸支架，另一侧设置有推紧气缸支架，顶紧气缸支架上连接设置有顶紧气缸，顶紧气缸上固定设置有整形挡块；推紧气缸支架上设置有推紧气缸，推紧气缸上固定有整形压棒。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述工件上下料工位包括上下料固定支架，上下料固定支架上侧设置有上下料平移电缸，上下料平移电缸上设置有上下料升降气缸，上下料升降气缸下方连接有两个上下料气爪，两个上下料气爪之间由控距气缸连接。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖焊环定位装放工位包括振动盘，直振，直振的末端设置有取环盘，所述取环盘内部设有用于检测焊环是否到达指定位置的对射光纤，上、下端盖焊环定位装放工位上设置有定位装放固定支架，定位装放固定支架的中间设置有用于寻找焊环开口的焊环定位气缸，定位装放固定支架侧顶端固定设置有平移气缸夹板，平移气缸夹板下方设置有焊环装放工件夹具，平移气缸夹板上方固定设置有焊环装放平移导轨，焊环装放平移导轨的上方设置有焊环装放平移气缸，焊环装放平移气缸中间的两侧连接设置有两个伸缩头，伸缩头的上方通过连轴器连接伺服电机进行驱动，伸缩头下方设置有取环爪，焊环装放平移气缸前侧两旁通过喷头连接夹板固定设置有两个助焊剂喷头。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖自动焊接工位包括底板，设置在底板后侧的丝盘支架，丝盘支架顶端连接送丝盘，底板前侧连接焊接固定支架，焊接固定支架中部两侧分别固定有两个用于放置高频焊机的横板，焊接固定支架顶端固定焊接第一夹板，焊接第一夹板后侧固定电机支架，电机支架顶端连接由步进电机驱动的送丝管，焊接第一夹板中部固定焊接定位气缸和焊丝升降气缸，焊丝升降气缸下方通过一送丝夹板固定送丝枪，送丝夹板的下方设置有用于定位送丝断面的定位柱，焊接第一夹板前侧连接升降导轨和工件升降气缸，工件升降气缸带动焊接第二夹板在升降导轨上升降，焊接第二夹板两侧固定焊接工件夹具。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖冷却打磨检测工位包括竖直导轨、固定设置在竖直导轨顶端的连接横杆，连接横杆外侧一端固定设置有影像平移气缸，影像平移气缸连接设置影像升降气缸，影像升降气缸上固定设置有工业相机和光源，竖直导轨中部连接设置有冷却打磨升降气缸，冷却打磨升降气缸上固定设置有冷却打磨平移气缸，冷却打磨平移气缸的前端连接设置有打磨刷子和出水管。

所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述

工件翻转换向模块包括翻转升降气缸，翻转升降气缸通过翻转换向连接夹板连接旋转气缸，旋转气缸的前端固定设置有ESC管夹紧气爪，ESC管夹紧气爪上连接有换向封头，换向封头用以堵住E、C、D管，给D管通气实现换向，翻转换向连接夹板两侧固定设置有D管夹紧气爪。

本发明的有益效果是：本发明的各个模块沿转台输送模块分布，不仅能有效的减小四通阀端盖自动焊接设备的体积，还集成了四通阀端盖焊接的所有工序。零配件的自动供料及自动焊接功能，实现了无人工直接参与装配过程。由于采用自动化连续生产，本发明所焊接的产品一致性高，产品质量稳定、可靠。本发明能够有效提高四通阀端盖焊接的效率，降低人力成本及管理成本，有效提高生产企业的经济效益，具有显著的进步意义。

附图说明

图1为本发明的立体外观图；

图2为本发明供料输送模块的立体外观图；

图3为本发明转台输送模块的立体外观图；

图4为本发明毛细管整形模块的立体外观图；

图5为本发明工件上下料工位的立体外观图；

图6为本发明焊环定位装放模块的立体外观图；

图7为本发明端盖自动焊接模块的立体外观图；

图8为本发明冷却打磨检测模块的立体外观图；

图9为本发明工件翻转换向模块的立体外观图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细描述，并给出具体实施方式。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和步骤以外，均可以以任何方式组合。 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，包括机座1及控制器，该机座1上设置有供料输送模块2、设置在供料输送模块2上侧的毛细管整形模块5、转台输送模块3以及设置在转台输送模块3外侧的工件上下料工位6、焊环定位装放模块、端盖自动焊接模块、冷却打磨检测模块和工件翻转换向模块10，焊环定位装放模块包括结构相同且对称分布的上端盖焊环定位装放工位7和下端盖焊环定位装放工位11，端盖自动焊接模块包括结构相同且对称分布的上端盖自动焊接工位8和下端盖自动焊接工位12，冷却打磨检测模块包括结构相同且对称分布的上端盖冷却打磨检测工位9和下端盖冷却打磨检测工位13。

上述各模块之间独立动作，均由控制器同步控制，实现协同动作。

本发明可一次焊接1-2个产品，生产节拍可达到5秒/个，而且每个模块之间并行动作，只通过供料输送模块、转台输送模块和工件上下料模块衔接；供料输送模块，将工件输送到特定位置，待上下料气爪抓取到转台上；毛细管整形模块，将四通阀的E、C处两毛细管的外段管道拍平，使其与主阀体紧贴；转台输送模块，将工件运输到各个工位，以实现主阀端盖的自动焊接；工件上下料模块，实现供料输送模块和转台输送模块的衔接，完成工件的上下料与成品分拣；焊环定位装放模块，将焊环准确定位装放在端盖上，并喷涂助焊剂；端盖自动焊接模块，使用高频焊机对端盖进行自动焊接；冷却打磨检测模块，对端盖进行冷却，打磨，检测焊接效果；工件翻转换向模块，对工件D管通气，使滑阀移位，实现换向，并翻转工件。

如图1、图2所示，供料输送模块2包括调速电机201、与调速电机201连接的减速马达202，减速马达202通过传动轴203带动传动齿轮204旋转，传动齿轮204上啮合设置有弯板链条205，弯板链条205通过螺纹连接供料治具206，弯板链条205下方还设置有流利条207，流利条207放置在固定于机座1下方的支撑支架208上，对弯板链条205下方的供料治具206起支撑作用；供料输送模块2的上料口处设置有用于检测安放在供料治具206上的工件210是否放置到位的光电对射传感器209，供料输送模块2的取料口处设置有急停传感器211、急停后挡板212和急停气缸213，急停传感器211用于检测供料治具206是否到达指定位置。

如图1、图3所示，转台输送模块3包括设置在机座1上的旋转平台301，旋转平台301向下穿过机座1固定在凸轮分割器302上将凸轮平台均等划分为8个工位，旋转平台301带动外围连接的八根工件支撑杆303转动，每根工件支撑杆303另一端均设置有两个工件固定座304，对应一个工位。

如图1、图4所示，毛细管整形模块5靠近供料输送模块2的一侧设置有顶紧气缸支架501，另一侧设置有推紧气缸支架504，顶紧气缸支架501上连接设置有顶紧气缸502，顶紧气缸502上固定设置有整形挡块503；推紧气缸支架504上设置有推紧气缸505，推紧气缸505上固定有整形压棒506。

该整形压棒506和整形挡块503形成整形装置，整形压棒506可向竖直放置的四通阀E、C处两毛细管的外段管道施加压力，整形挡块503则往反方向向供料治具和四通阀主阀体一端施加阻力，以实现毛细管与主阀体紧贴。

如图1、图5所示，工件上下料工位6包括上下料固定支架601，上下料固定支架601上侧设置有上下料平移电缸602，上下料平移电缸602上设置有上下料升降气缸603，上下料升降气缸603下方连接有两个上下料气爪604，两个上下料气爪604之间由控距气缸605连接。

如图1、图6所示，上端盖焊环定位装放工位7包括振动盘701，直振702，直振702的末端设置有十字形圆孔状的取环盘703，取环盘703内部设有对射光纤704，可检测焊环是否到达取环盘内，上、下端盖焊环定位装放工位上设置有定位装放固定支架705，定位装放固定支架705的中间设置有用于寻找焊环开口的焊环定位气缸706，定位装放固定支架705侧顶端固定设置有平移气缸夹板707，平移气缸夹板707下方设置有焊环装放工件夹具708，平移气缸夹板707上方固定设置有焊环装放平移导轨709，焊环装放平移导轨709的上方设置有焊环装放平移气缸710，焊环装放平移气缸710中间的两侧连接设置有两个伸缩头711，伸缩头711的上方通过连轴器712连接伺服电机713进行驱动，伸缩头711下方设置有取环爪714，取环爪可嵌入取环盘内，将到达取环盘内的焊环撑开，随后提起时焊环可固定在取环爪上并随之一起移动，装放时，取环爪可覆盖端盖，使焊环脱落装放于端盖上，伸缩头可带动取环爪升降运动和旋转运动，焊环装放平移气缸710前侧两旁通过喷头连接夹板715固定设置有两个助焊剂喷头716。

如图1、图7所示，上端盖自动焊接工位8包括底板801，设置在底板801后侧的丝盘支架802，丝盘支架802顶端连接送丝盘803，底板801前侧连接焊接固定支架804，焊接固定支架804中部两侧分别固定有两个用于放置高频焊机806的横板805，焊接固定支架804顶端固定焊接第一夹板807，焊接第一夹板807后侧固定电机支架808，电机支架808顶端连接由步进电机809驱动的送丝管810，焊接第一夹板807中部固定焊接定位气缸811和焊丝升降气缸812，焊丝升降气缸812下方通过一送丝夹板813固定送丝枪814，送丝夹板813的下方设置有用于定位送丝断面的定位柱815，焊接第一夹板807前侧连接升降导轨816和工件升降气缸817，工件升降气缸817带动焊接第二夹板818在升降导轨816上升降，焊接第二夹板818两侧固定焊接工件夹具819，该焊接工件夹具内部槽开有若干个小孔，焊接添加冷却剂时，可以使得内部槽与工件处于冷却状态。

该端盖自动焊接工位还设置有助焊剂喷头，助焊剂喷头上连有两条管道，一条通水，一条通助焊剂，在助焊剂喷头的下方还设置有防护罩，防护罩可以聚拢助焊剂喷雾，提高喷涂效果。

如图1、图8所示，上端盖冷却打磨检测工位9包括竖直导轨901、固定设置在竖直导轨901顶端的连接横杆902，连接横杆902外侧一端固定设置有影像平移气缸903，影像平移气缸903连接设置影像升降气缸904，影像升降气缸904上固定设置有工业相机905和光源906，竖直导轨901中部连接设置有冷却打磨升降气缸907，冷却打磨升降气缸907上固定设置有冷却打磨平移气缸908，冷却打磨平移气缸908的前端连接设置有打磨刷子909和出水管910。

上述影像平移气缸、影像升降气缸、工业相机和光源构成影像检测机构，位于工件的顶端，可检测出是否缺件、漏焊以及焊接表面是否有裂纹、气泡、夹渣存在。

如图1、图9所示，工件翻转换向模块10包括翻转升降气缸1001，翻转升降气缸1001通过翻转换向连接夹板1002连接旋转气缸1003，旋转气缸1003的前端固定设置有ESC管夹紧气爪1004，ESC管夹紧气爪1004上连接有换向封头1005，换向封头1005用以堵住主阀体上的E、C、D管，并往D管封头通气，使得主阀内的滑阀移动，实现换向，翻转换向连接夹板1002两侧固定设置有D管夹紧气爪1006。

Claims (9)

1.一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，包括机座（1）及控制器，其特征在于所述机座（1）上设置有供料输送模块（2）、设置在供料输送模块（2）上侧的毛细管整形模块（5）、转台输送模块（3）以及设置在转台输送模块（3）外侧的工件上下料工位（6）、焊环定位装放模块、端盖自动焊接模块、冷却打磨检测模块和工件翻转换向模块（10），所述焊环定位装放模块包括结构相同且对称分布的上端盖焊环定位装放工位（7）和下端盖焊环定位装放工位（11），所述端盖自动焊接模块包括结构相同且对称分布的上端盖自动焊接工位（8）和下端盖自动焊接工位（12），所述冷却打磨检测模块包括结构相同且对称分布的上端盖冷却打磨检测工位（9）和下端盖冷却打磨检测工位（13）；各模块之间独立动作，均由控制器同步控制，实现协同动作。

2.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述供料输送模块（2）包括调速电机（201）、与调速电机（201）连接的减速马达（202），所述减速马达（202）通过传动轴（203）带动传动齿轮（204）旋转，传动齿轮（204）上啮合设置有弯板链条（205），弯板链条（205）通过螺纹连接供料治具（206），弯板链条（205）下方还设置有流利条（207），流利条（207）放置在固定于机座（1）下方的支撑支架（208）上，对弯板链条（205）下方的供料治具（206）起支撑作用；供料输送模块（2）的上料口处设置有用于检测安放在供料治具（206）上的工件（210）是否放置到位的光电对射传感器（209），供料输送模块（2）的取料口处设置有急停传感器（211）、急停后挡板（212）和急停气缸（213），急停传感器（211）用于检测供料治具（206）是否到达指定位置。

3.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述转台输送模块（3）包括设置在机座（1）上的旋转平台（301），所述旋转平台（301）向下穿过机座（1）固定在凸轮分割器（302）上将凸轮平台均等划分为8个工位，旋转平台（301）带动外围连接的八根工件支撑杆（303）转动，每根工件支撑杆（303）另一端均设置有两个工件固定座（304）。

4.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述毛细管整形模块（5）靠近供料输送模块（2）的一侧设置有顶紧气缸支架（501），另一侧设置有推紧气缸支架（504），顶紧气缸支架（501）上连接设置有顶紧气缸（502），顶紧气缸（502）上固定设置有整形挡块（503）；推紧气缸支架（504）上设置有推紧气缸（505），推紧气缸（505）上固定有整形压棒（506）。

5.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述工件上下料工位（6）包括上下料固定支架（601），上下料固定支架（601）上侧设置有上下料平移电缸（602），上下料平移电缸（602）上设置有上下料升降气缸（603），上下料升降气缸（603）下方连接有两个上下料气爪（604），两个上下料气爪（604）之间由控距气缸（605）连接。

6.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖焊环定位装放工位（7）包括振动盘（701）、直振（702），直振（702）的末端设置有取环盘（703），所述取环盘（703）内部设有用于检测焊环是否到达指定位置的对射光纤（704），上、下端盖焊环定位装放工位上设置有定位装放固定支架（705），定位装放固定支架（705）的中间设置有用于寻找焊环开口的焊环定位气缸（706），定位装放固定支架（705）侧顶端固定设置有平移气缸夹板（707），平移气缸夹板（707）下方设置有焊环装放工件夹具（708），平移气缸夹板（707）上方固定设置有焊环装放平移导轨（709），焊环装放平移导轨（709）的上方设置有焊环装放平移气缸（710），焊环装放平移气缸（710）中间的两侧连接设置有两个伸缩头（711），伸缩头（711）的上方通过连轴器（712）连接伺服电机（713）进行驱动，伸缩头（711）下方设置有取环爪（714），焊环装放平移气缸（710）前侧两旁通过喷头连接夹板（715）固定设置有两个助焊剂喷头（716）。

7.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖自动焊接工位（8）包括底板（801），设置在底板（801）后侧的丝盘支架（802），丝盘支架（802）顶端连接送丝盘（803），底板（801）前侧连接焊接固定支架（804），焊接固定支架（804）中部两侧分别固定有两个用于放置高频焊机（806）的横板（805），焊接固定支架（804）顶端固定焊接第一夹板（807），焊接第一夹板（807）后侧固定电机支架（808），电机支架（808）顶端连接由步进电机（809）驱动的送丝管（810），焊接第一夹板（807）中部固定焊接定位气缸（811）和焊丝升降气缸（812），焊丝升降气缸（812）下方通过一送丝夹板（813）固定送丝枪（814），送丝夹板（813）的下方设置有用于定位送丝断面的定位柱（815），焊接第一夹板（807）前侧连接升降导轨（816）和工件升降气缸（817），工件升降气缸（817）带动焊接第二夹板（818）在升降导轨（816）上升降，焊接第二夹板（818）两侧固定焊接工件夹具（819）。

8.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述上端盖冷却打磨检测工位（9）包括竖直导轨（901）、固定设置在竖直导轨（901）顶端的连接横杆（902），连接横杆（902）外侧一端固定设置有影像平移气缸（903），影像平移气缸（903）连接设置影像升降气缸（904），影像升降气缸（904）上固定设置有工业相机（905）和光源（906），竖直导轨（901）中部连接设置有冷却打磨升降气缸（907），冷却打磨升降气缸（907）上固定设置有冷却打磨平移气缸（908），冷却打磨平移气缸（908）的前端连接设置有打磨刷子（909）和出水管（910）。

9.如权利要求1所述的一种用于四通阀端盖的自动焊接设备，其特征在于所述

工件翻转换向模块（10）包括翻转升降气缸（1001），翻转升降气缸（1001）通过翻转换向连接夹板（1002）连接旋转气缸（1003），旋转气缸（1003）的前端固定设置有ESC管夹紧气爪（1004），ESC管夹紧气爪（1004）上连接有换向封头（1005），换向封头（1005）用以堵住E、C、D管，给D管通气实现换向，翻转换向连接夹板（1002）两侧固定设置有D管夹紧气爪（1006）。