CN110280879B - 一种烘干架弯管搭接电阻焊设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种烘干架弯管搭接电阻焊设备及焊接方法，用于将多个弯管逐个焊接在烘干架主体上以自动化焊接形成烘干架，应用在暖通行业产品制造过程中的焊接；包括电源箱、导电焊接控制系统、压紧定位机构和机架；所述电源箱体积缩小近40%，有效改善了烘干架焊接的空间局限性，所述导电焊接控制系统和压紧定位机构，充分保证了弯管的准确夹持定位和精准的焊接位置，有效避免了焊接时焊接质量不稳定等问题的发生，本发明将规格相同的弯管通过所述电阻焊接设备进行批量焊接，大大提升了烘干架的焊接效率。

Description

一种烘干架弯管搭接电阻焊设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及电阻焊设备领域，具体涉及一种烘干架弯管搭接电阻焊设备及其焊接方法，应用在暖通行业产品制造过程中的焊接。

背景技术

在传统暖通行业烘干架的生产应用当中，烘干架的弯管焊接方式分为气焊和电弧焊。对于气焊，一方面，在焊接的过程中，空气与高温的熔焊料容易直接接触，空气中的氧就会氧化金属和各种合金元素，在冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，影响了焊缝的强度质量和密封性能，造成烘干架表面质量缺陷和产品漏液；另一方面，气焊因焊接效率低、成本高而不适合大批量生产。对于电弧焊，其焊接因容易焊穿管材而对焊接人员焊接水平要求较高，且焊料的堆焊存在不容易抛除的缺点，无法达到电镀产品的镜面要求。

现有技术中，对烘干架焊接时，大量弯管的焊接重复性高，焊接人员手工焊接效率低下，无法快速完成焊接，弧形焊缝焊接所需的空间不足，焊缝冷却不均，影响焊缝质量，对焊接人员的焊接水平要求较高，无法保证批量焊接的合格率。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种烘干架弯管搭接电阻焊设备及其焊接方法来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

本发明提供一种烘干架弯管搭接电阻焊设备，用于将多个弯管逐个焊接在烘干架主体上以形成烘干架；其特征在于：包括电源箱、导电焊接控制系统、压紧定位机构和机架；其中，

电源箱，外接频率为50H_Z的交流电，所述电源箱内置有依次连接的中频逆变电路、中频变压器和单向全波整流电路，最终向导电焊接控制系统输出低压直流电；

导电焊接控制系统，包括上双头电极、下双头电极、触摸屏显示器和电阻焊电脑控制器，上双头电极、下双头电极与电源箱电连接；所述上双头电极与下双头电极分别正对设置形成处于同一高度的两个电极对；电极对与电阻焊电脑控制器电连接，电阻焊电脑控制器与触摸屏显示器数据连接；

压紧定位机构，包括顶部动模、定位工装、压紧模块、底部动模、上气缸、下气缸、撑柱、升降板和顶升板；所述顶部动模通过撑柱固定在底部动模上，上气缸固定在顶部动模上方，上气缸活塞杆贯穿顶部动模连接升降板，定位工装、压紧模块和上双头电极设于升降板上；下气缸设于底部动模下方，其活塞杆贯穿底部动模连接顶升板，顶升板上设置下双头电极；

机架，包括机身、可调节定位工装、滚轮和机脚；机身下连接机脚，可调节定位工装设于机身上，滚轮铺设在机身上；机身穿过上双头电极、下双头电极。

进一步地，所述定位工装包括两端截面为“U”型的卡槽部分，弯管两端的弧段内置在槽口内，定位工装的U型槽口的宽度宽于弯管的直径；分别对弯管的直管段的两端进行定位，保证弯管两端焊接时都被定位精确。

进一步地，所述上气缸和下气缸响应电阻焊电脑控制器的同一路信号；使得上气缸和下气缸无时差的联动动作，即上气缸和下气缸的活塞杆同时伸出或缩回，保证焊接的效率和质量。

较佳地，所述分布在升降板上的定位工装、压紧模块以及上双头电极组合的重心位于升降板的中心；即此时与上气缸的输出活塞杆共线，维持动作的稳定性。

本发明还提供了一种烘干架弯管搭接电阻焊的焊接方法，包括以下步骤：

S1，烘干架主体在机身上的滚轮的作用下由靠近压紧模块的一端行进至上双头电极、下双头电极之间并停止；

S2，将弯管放置在所需焊接的焊接位，上气缸、下气缸动作，升降板向下降移动，顶升板向上移动，弯管卡在定位工装的槽口内完成定位，与此同时，压紧模块将烘干架主体紧压在机身上，上双头电极与下双头电极靠近焊接位形成电极对；

S3，电源启动并向电极对输出低压直流电，焊接位通电流产生电阻热而呈现熔融状完成弯管和烘干架主体的焊接；

S4，弯管焊接后，上气缸、下气缸动作，升降板向上降移动，顶升板向上下移动，定位工装和压紧模块脱离烘干架，烘干架向远离压紧模块方向行进至下一弯管所需焊接的位置，进行下一次焊接。

与现有技术相比，本发明将规格相同的弯管通过所述电阻焊接设备进行批量焊接，大大提升了烘干架的焊接效率；同时，本发明的电源箱为适应烘干架焊接的空间局限性，对现有大体积的变电设备进行改进，使得传统焊接变压器的体积缩小近40％，预留了足够的焊接空间供烘干架的动作，有效避免了焊接时弧形焊缝焊接所需的空间不足的问题；此外，本发明的电阻焊接设备设置有导电焊接控制系统和压紧定位机构，充分保证了弯管的准确夹持定位和精准的焊接位置，有效避免了焊接时焊接质量不稳定等问题的发生。

附图说明

图1：本发明的整体结构示意图；

图2：本发明的局部结构示意图；

图3：导电焊接控制系统的结构示意图；

图4：机架的结构示意图；

图5：烘干架的结构示意图。

图中：10-电源箱、20-导电焊接控制系统、21-上双头电极、22-下双头电极、23-触摸屏显示器、24-电阻焊电脑控制器、30-压紧定位机构、31-顶部动模、32-定位工装、33-压紧模块、34-底部动模、35-上气缸、36-下气缸、37-撑柱、38-升降板、39-顶升板、40-机架、41-机身、42-可调节定位工装、43-滚轮、44-机脚、50-烘干架、51-烘干架主体、52-弯管。

具体实施方式

接下来结合附图1～5对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

参考附图1，一种烘干架弯管搭接电阻焊设备，包括电源箱10、导电焊接控制系统20、压紧定位机构30和机架40，用于对大批量同规格的烘干架50进行自动化焊接；如附图5所示，所述烘干架50包括烘干架主体51和根据实际设计的若干弯管52，本发明的电阻焊设备将弯管52逐个夹持并焊接在烘干架主体51上。

所述电源箱10为本发明的电阻焊设备的动力源，外接频率为50H_Z的交流电，本电源箱为适应烘干架50焊接的空间局限性，对现有大体积的变电设备进行改进，所述电源箱10内置有中频逆变电路，将50H_Z的交流电整流电路并滤波为800H_Z～2000H_Z的中频方波；电源箱10内置还内置有与中频逆变电路电连接的中频变压器和与中频变压器电连接的单向全波整流电路，中频方波经中频变压器降压为低压交流电，再由单向全波整流电路整流为低压直流电，并输送到焊接设备的电极，电源箱10内的电路都为现有的整装电路电连接而成，但通过中频变压器的处理，使得传统焊接变压器的体积缩小近40％，预留了足够的焊接空间供烘干架50的动作。

电源箱10位于所述导电焊接控制系统20一侧，并与所述导电焊接控制系统20电连接，具体的，经电源箱10变电整流输出的低压直流电分别与导电焊接控制系统20的上双头电极21和下双头电极22电连接，将在上双头电极21和下双头电极22之间产生电流，电流经电阻产生电阻热将弯管52和烘干架主体51的焊接处转为熔融态，使得烘干架主体51与弯管52焊接在一起。

图5所示，因烘干架的弯管52形状尺寸均一致，为自动化焊接提供了可能，本发明为实现自动化，通过设置导电焊接控制系统20来实现。图2所示，所述导电焊接控制系统20包括上双头电极21、下双头电极22、触摸屏显示器23和电阻焊电脑控制器24；所述上双头电极21与下双头电极22分别上下正对设置，其中上双头电极21设于下双头电极22上方，以形成两个电极对，并且，所述上双头电极21、下双头电极22的双头电极处于同一高度，保证焊接的时弯管两端都处于电极对的焊接位置，通电后，两个电极对之间形成焊接电流；电极对焊接时，其上的焊接电流和电压反馈至电阻焊电脑控制器24，电阻焊电脑控制器24与触摸屏显示器23电连接，将焊接的工况信息实时显示在触摸屏显示器23上供实时监测用。

参考附图2，待焊接的烘干架50被加持在上双头电极21和下双头电极22之间，所述加持装置为压紧定位机构30，压紧定位机构30包括顶部动模31、定位工装32、压紧模块33、底部动模34、上气缸35、下气缸36、撑柱37、升降板38和顶升板39。所述顶部动模31通过四根撑柱37固定连接底部动模34，使得顶部动模31立于底部动模34之上，撑柱37两端分别通过螺栓与顶部动模31和底部动模34连接。

上气缸35通过螺栓固定在顶部动模31上方，顶部动模31的中部设有对应上气缸35的通孔，上气缸35的输出端(活塞杆)贯穿通孔固定连接(例如焊接)有所述升降板38，较佳的，所述焊接部位位于升降板38的中心，升降板38的下表面上固定连接(例如焊接)所述定位工装32，所述定位工装32随着上气缸35的输出在垂直方向上动作，具体的，当上气缸35向外输出时，定位工装32向下动作对弯管52进行定位，当焊接完成时，上气缸35收缩将定位工装32回复至顶部动模31下。

所述升降板38的下表面两侧还固定连接(例如焊接)有压紧模块33，所述压紧模块33用于对烘干架主体51进行固定，所述压紧模块33包括联动的两部分，分别位于烘干架主体51的两侧以对两侧的焊接进行分别固定；当升降板38作垂直方向的动作时，压紧模块33随着升降板38的垂直方向的动作以实现对烘干架主体51的固定或不固定。

所述定位工装32的两端设置有截面为“U”型的卡槽部分，分别对弯管52的直管段的两侧进行夹持定位，保证弯管两端焊接时都被定位精确；定位工装32的U型槽口的宽度略宽于弯管52的直径，并且弯管52两端的弧形段被夹持定位在所述槽口内，防止定位时出现转动或移位导致定位不精的情况发生；并且，定位工装32的轴线垂直于烘干架50的行进方向，如此定位的弯管52将垂直于烘干架主体51被焊接，达到弯管52与烘干架主体51垂直度的要求。

下气缸36通过螺栓连接在底部动模34下方中部，底部动模34底部中部设有相应通孔预留作为下气缸36的输出活动通道，下气缸36的输出端(活塞杆)贯穿通孔固定连接(例如通过螺栓)有顶升板39，顶升板39两侧固定有下双头电极22，下双头电极22随着下气缸36的输出也做垂直向动作。具体的，下气缸36的活塞杆伸出，将顶升板39顶升至焊接位进行焊接，焊接后，下气缸36的活塞杆缩回缸体，顶升板39复位。

为了保证焊接质量，将上气缸35和下气缸36分别与导电焊接控制系统20的电阻焊电脑控制器24电连接，来自电阻焊电脑控制器24的一路信号同时传输至上气缸35和下气缸36，使得上气缸35和下气缸36无时差的联动动作，即上气缸35和下气缸36的活塞杆同时伸出或缩回，保证焊接的效率和质量，较佳的，上气缸35活塞杆的行程距离大于下气缸36的活塞杆的行程距离，所述升降板38的移动速度大于所述顶升板39的移动速度，从而既能够保证定位工装32和压紧模块33的上下活动空间，又能够保证上双头电极21和下双头电极22同步匹配至处于同一高度。

上双头电极21焊接在升降板38的下表面两侧，与顶升板39两侧的下双头电极22正对，即上双头电极21在水平面的投影与下双头电极22重合。更优地，分布在升降板38上的定位工装32、压紧模块33以及上双头电极21组合的重心位于升降板38的中心，即与上气缸35的输出活塞杆共线，维持动作的稳定性。

图4所示，承载烘干架50的机架40包括机身41、可调节定位工装42、滚轮43和机脚44，机身41为长方形平板状，通过螺栓连接多个机脚44而平行设置于地面，可调节定位工装42设于机身之上，可根据所述烘干架50的长度进行固定卡扣件的伸缩调节，滚轮43铺设在机身41之上，用于减少烘干架50行进时的阻力。机身41贯穿上双头电极21、下双头电极22之间，烘干架主体51从机身41靠近压紧模块33的一端，在滚轮43的作用下行进至焊接位置，即上双头电极21与下双头电极22之间，弯管52被焊接在烘干架主体51上，焊接后再由滚轮43作用向远离压紧扣模块33的方向行进一段距离，进行下一处弯管52的焊接。

本发明还提供一种烘干架弯管搭接电阻焊的焊接方法，包括以下步骤：

S1，烘干架主体51在机身41上的滚轮43的作用下由靠近压紧模块33的一端行进至上双头电极21、下双头电极22之间并停止，通过可调节定位工装42上的卡扣件进行初步定位固定；

S2，将弯管52放置在所需焊接的焊接位，控制上气缸35、下气缸36同时动作，升降板38向下降移动，顶升板39向上移动，通过定位工装32完成对弯管52的定位，实际焊接中，为保证焊接质量，需要保证弯管52和烘干架主体51之间相对位置不变，弯管52卡在定位工装32的槽口内完成定位，与此同时，压紧模块33将烘干架主体51紧压在机身41上，上双头电极21与下双头电极22靠近焊接位形成电极对；

S3，启动电源箱1中的电源并向电极对输出低压直流电，焊接位通电流随即产生电阻热而呈现熔融状，完成弯管52和烘干架主体51的焊接；

S4，弯管52焊接完成后，控制上气缸35、下气缸36同时动作，升降板38向上降移动，顶升板39向下移动，定位工装32和压紧模块33脱离烘干架50，烘干架50向远离压紧模块33的方向行进至下一弯管52所需焊接的位置，进行下一次焊接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种烘干架弯管搭接电阻焊设备，包括电源箱和导电焊接控制系统，用于将多个弯管逐个焊接在烘干架主体上以自动化焊接形成烘干架，其特征在于：所述电源箱，外接频率为50Hz的交流电，比传统焊接变电设备的体积缩小40％，以改善所述烘干架焊接时的空间局限性，所述电源箱内置有依次连接的中频逆变电路、中频变压器和单向全波整流电路，最终向所述导电焊接控制系统的电极输出低压直流电；所述导电焊接控制系统，包括上双头电极、下双头电极，所述上双头电极、下双头电极与电源箱电连接，所述上双头电极与下双头电极上下正对设置形成处于同一高度的两个电极对；通电后，所述电极对之间产生电流，电流经电阻产生电阻热，从而将所述弯管和烘干架主体的焊接处转为熔融态，完成所述弯管在所述烘干架主体上的焊接；

还包括压紧定位机构，所述压紧定位机构包括顶部动模、定位工装、压紧模块、底部动模、上气缸、下气缸、撑柱、升降板和顶升板；所述顶部动模通过撑柱固定在所述底部动模上；

所述上气缸固定在顶部动模上方，其输出活塞杆贯穿顶部动模连接所述升降板，所述升降板的下表面上固定连接所述定位工装和压紧模块，所述上双头电极设于升降板上，所述升降板带动所述定位工装、压紧模块和上双头电极随着所述上气缸的输出在垂直方向上动作；

所述下气缸设于底部动模下方中部，其输出活塞杆贯穿底部动模连接所述顶升板，所述顶升板上设置所述下双头电极，所述顶升板带动所述下双头电极随着所述下气缸的输出在垂直方向上动作；所述上气缸的输出活塞杆的行程距离大于所述下气缸的输出活塞杆的行程距离；

所述定位工装的两端设置有截面为“U”型的卡槽部分，分别对所述弯管的直管段的两侧进行夹持定位，所述定位工装的U型卡槽的槽口宽度略宽于所述弯管的直径，并且所述弯管两端的弧形段被夹持定位在所述槽口内；

所述定位工装的轴线垂直于所述烘干架的行进方向；

所述压紧模块包括联动的两部分别位于所述烘干架主体的两侧，所述压紧模块随着所述升降板的垂直方向的动作以实现对所述烘干架主体两侧的焊接位置进行分别固定或不固定；

分布在所述升降板上的定位工装、压紧模块和上双头电极组合的重心位于所述升降板的中心，与所述上气缸的输出活塞杆共线；

所述导电焊接控制系统还包括触摸屏显示器和电阻焊电脑控制器；所述电极对与所述电阻焊电脑控制器电连接，所述电阻焊电脑控制器与所述触摸屏显示器电连接；

所述上气缸和下气缸响应所述电阻焊电脑控制器的同一路信号，使得所述上气缸和下气缸同时无时差的联动动作，即上气缸和下气缸的输出活塞杆同时伸出或缩回；

还包括机架，所述机架包括机身、可调节定位工装、滚轮和机脚；所述机身穿过所述上双头电极和下双头电极；

所述机身为长方形平板状，通过螺栓连接多个机脚而平行设置于地面，所述可调节定位工装设于机身之上，可根据所述烘干架的长度进行固定卡扣件的伸缩调节，所述滚轮铺设在机身之上，用于减少所述烘干架行进时的阻力。

2.根据权利要求1所述的设备完成烘干架弯管搭接的电阻焊焊接方法，依次包括以下步骤：

S1，所述烘干架主体在机身上的滚轮的作用下由靠近压紧模块的一端行进至所述上双头电极、下双头电极之间并停止，通过可调节定位工装上的卡扣件进行初步定位固定；

S2，将所述弯管放置在所需焊接的焊接位，控制所述上气缸、下气缸同时动作，升降板向下降移动，顶升板向上移动，通过所述导电焊接控制系统的定位工装完成对所述弯管的夹持定位，与此同时，压紧模块将所述烘干架主体紧压在机身上，所述上双头电极与下双头电极靠近焊接位形成电极对；

S3，启动电源箱中的电源并向所述电极对输出低压直流电，焊接位通电流产生电阻热而呈现熔融状，完成所述弯管和烘干架主体的焊接；

S4，所述弯管焊接完成后，控制所述上气缸、下气缸同时动作，升降板向上移动，顶升板向下移动，所述定位工装和压紧模块脱离烘干架，所述烘干架向远离压紧模块的方向行进至下一弯管所需焊接的位置，进行下一次焊接。

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