CN109530956A - 一种钎料、芯管与钎料的焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种钎料、芯管与钎料的焊接装置及方法，所述的焊接装置包括机架，机架上设有用于输送芯管的输送机构，输送机构上设有用于容纳芯管的容纳部；输送机构的入口两侧分别放置有卷绕的的钎料；输送机构的输送线两侧设有焊接器；所以钎料的每个钎料圈连接一个芯管，芯管在向前输送的过程中，钎料圈的孔壁能够自动插入芯管，通过焊接固定。本发明还包括一种钎料以及芯管与钎料的焊接方法。本发明一方面能够节约钎料用量；另一方面，自动化程度高，焊接质量高。

Description

一种钎料、芯管与钎料的焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是一种钎料、芯管与钎料的焊接装置及方法。

背景技术

我厂所设计的芯板包括第一面板、第二面板和设于第一面板、第二面板之间的若干个芯管，芯管与两个面板之间通过钎焊连接。所制作出的芯板可用于建筑结构、车辆、船舶、飞机、航天设备、集装箱、桥梁、道路、隧道、轨基、家具、涵管、真空管或箱包等各个领域。

在芯板的面板与芯管进行钎焊连接时，主要存在以下问题：（1）如果将钎料直接铺在芯管上，当将面板压在芯管上时，由于面板面积较大，如采用12m长的面板，在压放的过程中会带有气流，容易将钎料吹歪，导致钎料无法铺设整齐；（2）直接铺设钎料会大大浪费原材料，提高成本；（3）如果将钎料直接套设于芯管上，钎料也容易产生晃动，影响钎焊质量；（4）如果是通过人工将钎料套设于芯管上，会费时费力，大大降低工作效率，且增加人工成本。

因此，如何节约原材料，如何防止钎料与芯管连接不牢固，以及如何设计一种自动化程度高的设备，同时实现钎料自动与芯管套设连接以及焊接，是本发明亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种节约用料，降低成本的钎料，以及还提供一种自动化程度高，焊接质量高，降低次品率的芯管与钎料的焊接装置及方法。

本发明的技术方案是：

本发明之一种钎料，包括设于钎料上的多个钎料圈，钎料圈包括孔和沿孔的边缘延伸出的孔壁，相邻钎料圈之间通过连接筋连接；所述钎料圈的孔壁套设于芯管内，且芯管与套设的钎料焊接固定。

上述方案具有以下优点：（1）通过将钎料设计成钎料圈和连接筋连接的结构，相比直接铺设一整张钎料而言，能够大大节省钎料用量，进而降低成本；（2）如果仅仅将钎料套设于芯管内，将整排的芯管连成一体，当上面板压住芯管时，产生的气流容易使钎料晃动，设置移出芯管；本发明将钎料套设于芯管内后，还会进行焊接固定（如点焊），就会是钎料与芯管连接成一体，钎料就不会产生晃动，且后期再将带钎料的芯管先焊接到面板上，再置于钎焊炉内进行整体钎焊，大大提高整体的连接强度，而如果直接将钎料套设于芯管内，然后加盖面板进入钎焊炉钎焊，就不易控制钎焊质量；（3）通过连接筋连接，进一步节省钎料用量，且便于切断。

其中，钎料与芯管之间至少焊一个点，只要使钎料不会从芯管上移出即可。

本发明之一种芯管与钎料的焊接装置，包括机架，机架上设有用于输送芯管的输送机构，输送机构上设有用于容纳芯管的容纳部；输送机构的入口两侧分别放置有卷绕的如前述所述的钎料；输送机构的输送线两侧设有焊接器；所述钎料包括多个钎料圈，相邻钎料圈之间设有连接筋；钎料圈包括孔和沿孔的边缘延伸出的孔壁，每个钎料圈连接一个芯管，芯管在向前输送的过程中，钎料圈的孔壁能够自动插入芯管，通过焊接固定。

上述方案具有以下优点：一方面，通过将钎料圈自动套设于芯管内，并进行焊接固定，省时省力，且节约了钎料用量；另一方面，既实现了钎料与芯管的自动连接，又实现了焊接固定，自动化程度高，一次性完成连接与固定，且结构简单，操作简单，并且还具备了前述钎料方案的优点，此处不再赘述。

进一步，所述焊接器的前侧或者焊接器位置处设有导向机构，用于将输送过程中的芯管导正。

进一步，所述导向机构包括导向板，导向板沿芯管的端部设置；或者导向机构包括第一导向板和第二导向板，第二导向板与第一导向板连接，钎料能够从第一导向板和第二导向板之间的缝隙中通过；且第一导向板的长度大于第二导向板的长度，钎料从缝隙中通过后，在第一导向板和芯管的端部之间移动，并插入芯管的端部。

进一步，所述输送机构为链条输送机构，链条输送机构的各链齿上开设有用于容纳芯管的凹槽；或者所述输送机构为输送带，输送带上设有座体，座体上设有用于容纳多个芯管的凹槽；凹槽的形状与芯管的形状相适配。本发明的芯管的截面形状为圆形或椭圆形或N边形，其中N≥3。优选地，芯管的两端设有翻边，翻边能够增大空心管与面板之间的焊接面积，提高空心管的钎焊强度。

进一步，所述输送机构的入口两侧分别设有料盒，料盒上缠绕有钎料；或者输送机构的入口两侧分别设有带底座的轴，钎料穿过轴并设于底座上，钎料为卷绕式结构。

进一步，所述激光器的后侧设有钎料切断机构，用于切断钎料圈之间的连接筋。如果不进行切断，而是将带连接筋的芯管整体置于下一生产线，不便于设计生产线，容易复杂化，而切断芯管后，便于输送机构的转弯、以及其他生产线设备对芯管的夹持、抓取等。

进一步，所述钎料切断机构包括气缸座，气缸座上设有滑台气缸，滑台气缸连接定位套，定位套包括至少两个套接部，套接部用于穿过钎料圈的孔进行定位；滑台气缸的上侧设有滑台座，滑台座上设有刀具气缸，刀具气缸控制刀具动作，切断连接筋。

进一步，所述焊接器为激光器或点焊机。激光器可连续激光扫描焊接。

本发明之一种芯管与钎料的焊接方法，包括以下步骤：

S1：将多个芯管置于输送机构的容纳部；

S2：将钎料的第一个钎料圈套入其中一个芯管中，并固定；

S3：启动输送机构，芯管在输送机构的作用下向前移动，第一个钎料圈带动后侧的其它钎料圈自动与各芯管贴合，焊接器对芯管的两端进行连续焊接，将钎料圈焊在芯管的端面上，完成芯管与钎料的焊接固定。

上述方案具有以下优点：通过将钎料的第一个钎料圈套入其中一个芯管中，并固定，能够使第一个钎料圈带动后侧的其它钎料圈自动与各芯管贴合，且钎料圈的各间距要与芯管的间距一致，既实现了钎料与芯管的自动连接，又实现了焊接固定，操作简单，省时省力，且工作效率高。

进一步，还包括以下步骤：

S4：切断各芯管钎料之间的连接筋，使连体的芯管变成单独带钎料的芯管；

S5：将切断后的芯管输送至下一流水线。

本发明的有益效果：

（1）钎料结构的设计能够大大节省原材料，降低成本；

（2）既实现了钎料与芯管的自动连接，又实现了焊接固定，自动化程度高，操作简单，省时省力，一次性完成，工作效率高；

（4）通过先将钎料固定于芯管上，再将带钎料的芯管与后期的面板进行焊接固定，之后再整体置于钎焊炉内，大大提高钎焊质量和整体连接强度；

（5）通过导向机构，能够将运输的芯管自动导正摆齐，从而提高焊接质量，降低次品率；

（6）通过将带钎料的各芯管之间的连接筋切断，能够便于后面各生产线的设计，便于输送机构的转弯、以及其他生产线设备对芯管的夹持、抓取等，大大简化整个生产线的结构和占地面积。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1所示实施例1链条输送机构的部分结构示意图；

图3是本发明实施例1的钎料结构示意图；

图4是本发明实施例1钎料与芯管连接的结构示意图；

图5是图1所示实施例1导向机构和压紧机构的结构示意图；

图6是本发明实施例1钎料切断机构的结构示意图；

图7是本发明实施例1芯管切断后的结构示意图。

附体标识说明：1. 机架；2. 芯管；3. 链条输送机构；4. 料盒；5. 钎料；6. 激光器；7. 导向机构；8. 压紧机构；9. 钎料切断机构；

21.翻边；31. 链齿；32. 凹槽；33.链条驱动电机；51. 钎料圈；52. 连接筋；71. 导向板；72. 通孔；81. 座体；82. 压板；83. 弹簧；91. 气缸座；92. 滑台气缸；93. 定位套；94.滑台座；95. 小型气缸；96. 固定架；97. 接头；98. 刀具；

511. 孔；512.孔壁；521.筋孔；931. 套接部。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示：一种芯管与钎料的焊接装置，包括机架1，机架1上设有用于输送芯管2的链条输送机构3，链条输送机构3的一侧连接链条驱动电机33。链条输送机构3的入口两侧分别设有料盒4，料盒4上缠绕有钎料5。芯管横向设置于链条输送机构的各链齿31上，且链齿上设有用于容纳芯管的凹槽32。在链条输送机构的输送线两侧设有激光器6，两侧的激光器6朝向芯管1的两个端部，使得钎料5敷设于芯管1的端部时，通过激光器6进行激光焊，将钎料与每个芯管连接成一体。在链条输送机构的输送线两侧还设有导向机构7，使得芯管在向前输送的过程中，钎料能够自动贴紧芯管进行激光焊连接，无需人工将钎料贴紧芯管。在位于激光器的位置设有压紧机构8。在激光器的后方两侧还设有钎料切断机构9。

如图3和图4所示：本实施例中，钎料5包括多个钎料圈51，相邻钎料圈之间设有连接筋52；钎料圈包括孔511和沿孔的边缘竖向延伸出的孔壁512，每个钎料圈连接一个芯管；将钎料圈的孔壁套设于芯管的端部内腔，通过连接筋将每个钎料圈连接成一整体，缠绕于料盒上。本实施例中，芯管2的两端设有翻边21，钎料与芯管的翻边焊接固定。本实施例的钎料优选为铜箔。本实施例的连接筋52上设有筋孔521，便于钎料切断机构9将连接筋切断。

如图5所示：本实施例中，导向机构7包括导向板71，导向板71沿芯管的端部设置，导向板上设有通孔72，激光器6的激光头可伸入通孔。第一个钎料圈固定于芯管上后，通过链条输送机构的输送，使得第一个钎料圈后方的其他钎料圈自动插入芯管内，与芯管贴合；并通过导向板将芯管导正摆齐，便于激光器焊接。

如图5所示：本实施例中，压紧机构8包括设于机架上的座体81以及与座体连接的压板82，压板与座体之间设有弹簧83，通过锁紧或松开弹簧，来调节压板对芯管的压紧程度。本实施例的压板用于防止芯管在激光焊的过程中产生晃动等，从而提高焊接质量。

如图6和图7所示：本实施例中，钎料切断机构9包括气缸座91，气缸座上设有滑台气缸92，滑台气缸连接定位套93，定位套包括多个套接部931，本实施例优选为三个，套接部931用于穿过钎料圈的孔进行定位。滑台气缸92的上侧设有滑台座94，滑台座上设有小型气缸95，小型气缸的一端与设于滑台座上的固定架96铰接，另一端通过接头97与刀具98转动连接。钎料切断机构的切断原理为：通过滑台气缸整体将定位套推出，使定位套的套接部穿入相对应的钎料圈的孔内定位，由于相邻套接部的间距相当于相邻芯管的间距，因此将刀具设于相邻套接部之间，如果套接部有多个，可在相邻套接部之间均设置刀具，并通过连接部将各刀具连接成一体。刀具在小型气缸的作用下，向上翻转剪断各钎料圈之间的连接筋，从而将通过钎料连体的芯管变成单独带钎料圈的芯管。

本实施例的工作原理包括以下步骤：

S1：将多个芯管置于链条输送机构的各链齿上，芯管横向摆放。

具体地，本实施例可在一部分链齿上放置芯管，例如从链条输送机构的入口侧开始，到激光器的前侧位置处结束，以便于激光器不漏掉每个芯管。当链条输送机构启动后，再从链条输送机构的入口侧连续放置芯管。之所以将芯管横向放置，能够使得激光器对准芯管的两个端部进行焊接。

此外，芯管摆放可通过人工摆放，也可通过设备自动摆放，例如在链条输送机构的入口侧连接一振动盘，振动盘上设有能够将芯管导成横向的出口，出口连接链齿，通过振动盘的振动，使得芯管从出口自动导成横向并落入链齿上。

S2：将钎料的第一个钎料圈套入其中一个芯管中，并固定。

具体地，之所以进行固定，是为了将第一个钎料圈固定于芯管上，这样，在芯管随链条输送机构向前移动的过程中，就可以带动钎料的其他钎料圈套入芯管中，同时带动料盒转动，使料盒上的钎料绕出，不断与每个芯管进行套设连接。固定方式可以是在第一个钎料圈上设置限位部，如沿钎料圈延伸出凸条，通过凸条扣住芯管，实现固定；又或者是直接用激光器焊接固定。

另外，由于芯管位于两侧不断从料盒绕出的钎料之间，就不会在向前输送的过程中移出链条输送机构，随着芯管不断向导向板的方向移动，就会在导向板的作用下逐渐将芯管导正摆齐，从而便于激光器钎焊。由于芯管导正后还可能会产生晃动，此时可调节压板对芯管的压紧度，使得压板既能轻压芯管，又能保持芯管正常输送，从而保证每个钎料圈都能焊接于芯管上，而不会出现不合格品。

S3：启动链条输送机构，芯管在链条输送机构的输送下，钎料圈自动与芯管贴合，激光器对芯管的两端连续激光扫描焊接，将钎料圈点焊在芯管的端面上。

具体地，激光器采用连续扫焊方式，就不会漏掉任何芯管的焊接。本实施例中，链条输送机构的各链齿之间的间距与各钎料圈之间的间距相同，能够实现与芯管的自动贴合。

S4：当芯管运输到钎料切断机构时，进行切断操作。

具体地，激光器每焊接N个芯管，就停一下，使钎料切断机构切断芯管之间的连接筋；其中激光器每次焊接的芯管数量与钎料切断机构中套接部的数量相同，例如本申请的套接部有三个，那么激光器每焊接3个芯管，链条输送机构就停止一次，来进行连接筋的切断处理，使得通过钎料圈连接成一体的芯管变成单独带钎料圈的芯管。

S5：将切断后的芯管输送至下一流水线。

其中，在链条输送机构的输送线两侧（如靠近出口侧的两侧）还设有挡板，便于将排列的芯管导正摆齐，以便于输送至下一流水线。

实施例2

与实施例1的区别在于，在位于激光器的位置处不设置压紧机构，仅通过第一导向板将芯管导正即可。

其它结构同实施例1。

实施例3

与实施例1的区别在于，导向机构包括第一导向板和第二导向板，第一导向板沿芯管的端部设置，且第二导向板与第一导向板连接，钎料从第一导向板和第二导向板之间的缝隙中通过。其中第一导向板的长度大于第二导向板的长度，钎料从缝隙中通过后，在第一导向板和芯管的端部之间移动，且第一导向板与芯管端部的间距刚好使得钎料的孔壁插入芯管内，实现钎料与芯管的贴紧。另外，第一导向板还用于将每个芯管导正摆齐，以便于激光焊。优选地，第一导向板设于激光器的位置处，第一导向板上设有通孔，激光器的激光头可伸入通孔，对芯管的端部进行激光焊接，使得钎料与芯管固定。

其它结构同实施例1。

实施例4

与实施例1的区别在于，所述钎料为锡基钎料。

其它结构同实施例1。

实施例5

与实施例1的区别在于，钎料切断机构为单独的设备，即与机架分离开，单独设置钎料切断设备，例如设置在另一条生产线上，这样，链条输送机构可无需根据钎料切断机构中套接部的数量进行停顿，激光器直接将一排的芯管进行连续出光扫描焊接，再将芯管输出至另一生产线处进行切断处理。

实施例6

与实施例1的区别在于，激光器由点焊机代替，具体放置位置同实施例1，通过点焊机可对每个芯管与钎料进行点焊固定。

Claims (11)

1.一种钎料，其特征在于，包括设于钎料上的多个钎料圈，钎料圈包括孔和沿孔的边缘延伸出的孔壁，相邻钎料圈之间通过连接筋连接；所述钎料圈的孔壁套设于芯管内，且芯管与套设的钎料焊接固定。

2.一种芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，包括机架，机架上设有用于输送芯管的输送机构，输送机构上设有用于容纳芯管的容纳部；输送机构的入口两侧分别放置有卷绕的如权利要求1所述的钎料；输送机构的输送线两侧设有焊接器；所以钎料的每个钎料圈连接一个芯管，芯管在向前输送的过程中，钎料圈的孔壁能够自动插入芯管，通过焊接固定。

3.根据权利要求2所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述焊接器的前侧或者焊接器位置处设有导向机构，用于将输送过程中的芯管导正。

4.根据权利要求3所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述导向机构包括导向板，导向板沿芯管的端部设置；或者导向机构包括第一导向板和第二导向板，第二导向板与第一导向板连接，钎料能够从第一导向板和第二导向板之间的缝隙中通过；且第一导向板的长度大于第二导向板的长度，钎料从缝隙中通过后，在第一导向板和芯管的端部之间移动，并插入芯管的端部。

5.根据权利要求2或3或4所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述输送机构为链条输送机构，链条输送机构的各链齿上开设有用于容纳芯管的凹槽；或者所述输送机构为输送带，输送带上设有座体，座体上设有用于容纳多个芯管的凹槽；凹槽的形状与芯管的形状相适配。

6.根据权利要求2或3或4所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述输送机构的入口两侧分别设有料盒，料盒上缠绕有钎料；或者输送机构的入口两侧分别设有带底座的轴，钎料穿过轴并设于底座上，钎料为卷绕式结构。

7.根据权利要求2或3或4所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述激光器的后侧设有钎料切断机构，用于切断钎料圈之间的连接筋。

8.根据权利要求7所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述钎料切断机构包括气缸座，气缸座上设有滑台气缸，滑台气缸连接定位套，定位套包括至少两个套接部，套接部用于穿过钎料圈的孔进行定位；滑台气缸的上侧设有滑台座，滑台座上设有刀具气缸，刀具气缸控制刀具动作，切断连接筋。

9.根据权利要求2或3或4所述芯管与钎料的焊接装置，其特征在于，所述焊接器为激光器或点焊机。

10.一种芯管与钎料的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将多个芯管置于输送机构的容纳部；

S2：将钎料的第一个钎料圈套入其中一个芯管中，并固定；

S3：启动输送机构，芯管在输送机构的作用下向前移动，第一个钎料圈带动后侧的其它钎料圈自动与各芯管贴合，焊接器对芯管的两端进行连续焊接，将钎料圈焊在芯管的端面上，完成芯管与钎料的焊接固定。

11.根据权利要求10所述芯管与钎料的焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S4：切断各芯管钎料之间的连接筋，使连体的芯管变成单独带钎料的芯管；

S5：将切断后的芯管输送至下一流水线。