CN110936119B - 一种冷却器筒体的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却器筒体的加工方法，包括以下步骤：a.取钢板通过卷板机制成圆筒；b.通过吊臂将步骤a中得到的圆筒移动至焊接设备上，放置的圆筒为2个，两圆筒并排放置；其中，该焊接设备包括两滑轨、设于滑轨上的两支撑部件、可前后动作的设于该滑轨上的环缝焊接装置及设于该滑轨侧部的纵缝焊接装置；c.通过焊接设备对两圆筒的纵缝进行同时焊接，之后再对两圆筒连接处的环缝进行焊接，制得筒体。本发明中在加工过程中在同一设备上对筒体的纵缝和环缝进行焊接，无需在两个设备上分开操作，极大程度的降低了设备的投入成本和加工所需的耗时，提高加工效率。

Description

一种冷却器筒体的加工方法

技术领域

本发明属于冷却器零件加工技术领域，尤其是涉及一种冷却器筒体的加工方法。

背景技术

大型压缩机中需要使用到冷却器，冷却器通常由筒体、设于筒体内的铜管及与筒体两端相连的气腔构成。上述筒体通常为多个圆筒的金属件相互焊接后得到，现有的加工方式中，通常为对单个的圆筒进行纵缝焊接完成后，再将两圆筒相互压合贴紧，之后对两圆筒之间的环缝进行焊接。但上述方式下，并由于筒体的纵缝焊接和环缝焊接为分开进行，不仅设备投入成本大，加工耗时也较长，加工效率较为低下。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种加工效率高的冷却器筒体的加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种冷却器筒体的加工方法，包括以下步骤：

a.取钢板通过卷板机制成圆筒；

b.通过吊臂将步骤a中得到的圆筒移动至焊接设备上，放置的圆筒为2个，两圆筒并排放置；其中，该焊接设备包括两滑轨、设于滑轨上的两支撑部件、可前后动作的设于该滑轨上的环缝焊接装置及设于该滑轨侧部的纵缝焊接装置；

c.通过焊接设备对两圆筒的纵缝进行同时焊接，之后再对两圆筒连接处的环缝进行焊接，制得筒体。

本发明中在加工过程中在同一设备上对筒体的纵缝和环缝进行焊接，无需在两个设备上分开操作，极大程度的降低了设备的投入成本和加工所需的耗时，提高加工效率。

所述纵缝焊接装置包括撑架、设于撑架上的焊枪部件及设于撑架上的焊缝对准部件，所述焊枪部件包括设于撑架上的横梁、可往复动作的设于该横梁上的移动件、可上下动作的设于该移动件上的焊枪臂及设于焊枪臂上的焊枪；上述对两圆筒的纵缝进行同时焊接的操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，焊缝对准部件将两个圆筒的纵缝相互对准，之后焊枪部件对两圆筒的纵缝同时进行焊接；该种结构下，两个圆筒上的纵缝能够在一个位置上保持对准状态，保证了筒体在焊接完成后，纵向的焊缝在同一位置上，提高了筒体的外形美观程度；再者，在需要进行防漏操作时，更易实现，筒体防漏效果更为良好。

所述焊缝对准部件包括设于所述撑架上的两连接架、分别可上下动作的设于两连接架上的两移动架、可上下动作的设于该移动架内的弹性浮动件及沿长度方向间隔均匀的分布在弹性浮动件上的顶针件；上述纵缝对准的操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，移动件向下移动带动顶针件抵触至圆筒外表面，驱动弹性浮动件至压缩状态；之后支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，顶针件穿入至圆筒的纵缝内，圆筒于顶针件的限制下停止转动；弹性浮动件的设置，使得顶针件具有能够进行上下浮动的空间，进而在初始状态下，顶针件受到挤压向上浮动，并在圆筒转动过程中始终受到圆筒侧壁的挤压，而当圆筒转动至纵缝所在位置与顶针件接触时，顶针件不再受到挤压从而向下复位至初始状态，进而插入至纵缝内，此时圆筒要继续转动的话，纵缝侧壁将抵触到顶针件，故可控制圆筒停止转动，从而对纵缝的位置朝向进行了有效定位，保证了两个圆筒上纵缝的完全对准，在对纵缝进行焊接时，焊枪仅需来回移动进可对2个圆筒上的纵缝均进行焊接，焊接速度快；且顶针件设置为多个，设置的密度较大，进而不易被折断，使用寿命长；再者，由于顶针件的大小较小，故即使纵缝较小的情况下，顶针件依旧能够穿入至纵缝内，降低纵缝对准的故障率。

所述弹性浮动件包括浮动件、分别与该浮动件和移动架可拆卸的弹性部件、可拆卸的设于该移动架上的固定板、设于该移动架两端的端盖、用于固定左侧端盖的第一固定部件及用于固定右侧端盖的第二固定部件；所述顶针件固设于所述固定板上，该固定板的横截面为T 型结构，所述浮动件上设有供该固定板插入的T型安装槽；顶针件全部安装至固定板上，通过固定板的浮动带动所有顶针件同步动作，同步率高，且无需在每个顶针件上均设置弹簧，零部件减小，装配难度降低，加工效率提高。

所述弹性部件包括上部的上连接件、下部的下连接件及设于上下连接件之间的多个弹簧，该弹簧上端与上连接件固连，下部与下连接件固连；所述移动架上设有供该上连接件插入的第一插接槽，所述浮动件上设有供下连接件插入的第二插接槽；所述上连接件侧壁上分别向外延伸形成有两定位凸部，所述第一插接槽上设有与该定位凸部相配合的条形定位槽，所述定位凸部的纵向截面为外小内大的梯形结构；所述定位槽对应于定位凸部的较大一端为封闭结构设置，该移动架侧壁上设有与定位槽相连通的开口；该种结构下，将易损件设置为可拆卸的结构，使得顶针件、弹簧均能够独立进行更换，维修方便，设备整体使用寿命长；定位凸部梯形结构的设置，使得上连接件对应插入至第一插接槽内之后即可被定位在第一插接槽内，无需再另外设置固定的部件对上连接件进行位置限定，零部件投入少，损坏率也低。

所述第一定位部件包括分别设于端盖左右两侧的两螺钉，该螺钉穿过端盖侧壁后与所述移动架螺接配合；所述第二定位部件包括对称设置的两固定件，所述端盖、浮动件、下连接件、固定板上均设有供该固定件穿过的通孔；该种结构下，除去端盖对浮动件、下连接件、固定板的限位后，螺钉还可对上述部件进行二次限位，提升了结构的稳定性；且左侧的端盖螺钉未穿过上述部件，进而可先将左侧端盖连接后，再装配上述部件，使得上述部件上的通孔能够保持对准状态，方便右侧端盖螺钉的安装。

所述移动架上设有开关部件，该开关部件包括嵌设于移动架侧壁上的微动开关、设于移动架内壁上的上插接槽和下插接槽及上下两端分别穿入至该上插接槽和下插接槽内的弹片，该弹片中部具有拱起部，该拱起部位于所述浮动件侧部；所述微动开关通过螺钉固连在所述移动架上；上述圆筒于顶针件的限制下停止转动的操作包括以下步骤：顶针件穿入至圆筒的纵缝后，圆筒侧壁抵触顶针件以驱动浮动件向移动架的侧壁移动，浮动件挤压弹片带动弹片发生形变，弹片挤压微动开关的簧片以开启微动开关，支撑部件于微动开关的驱动下停止驱动圆筒转动；由于弹片具有一定的弹性，需要在受到较大的外力作用时才会发生形变，进而启动微动开关，避免了浮动件在圆筒转动过程中产生的浮动时碰触弹片而启动微动开关，有效避免微动开关的误启动，仅在顶针件插入至纵缝之后才实现微动开关的启动，使得圆筒停止转动，保证圆筒的纵缝朝上，且保证两个圆筒的纵缝完全对准，方便后期的焊接。

所述环缝焊接装置包括机座、设于机座上的机臂、设于机臂端部的可上下动作的焊接头及设于机座上的紧压部件；所述支撑部件上设有用于对圆筒进行位置限位的第一夹持件，所述机臂上设有与该第一夹持件相配合的第二夹持件；上述步骤c中的焊接操作包括以下步骤：两圆筒的纵缝相互对准后，机座启动沿轨道发生移动带动焊接头伸入至第一个圆筒内，之后第一夹持件和第二夹持件启动对第一个圆筒进行夹持，之后紧压部件启动推动第二个圆筒向第一个圆筒靠近，推动过程中焊枪启动对两圆筒的纵缝同时进行焊接；待两圆筒完全贴紧后，第一夹持件和第二夹持件解除对第一个圆筒的夹持，机座启动后移带动焊接头移动至对准环缝的位置，之后焊接头启动对环缝进行焊接；上述结构下，在对两圆筒进行相互靠近的操作过程中，即同步对圆筒的纵缝进行焊接操作，有效节省了加工时间，提升加工效率。

紧压部件包括可前后动作的套设于该机臂上的压板和与该压板相连的两液压杆，所述第二夹持件包括通过螺钉固连于所述机臂上的气缸、与气缸相连的夹板及设于该夹板上的橡胶层。

所述支撑部件包括两底板、设于底板上的两滚轮及穿设于相邻两底板上的滚轮内的转轴及用于驱动该转轴转动的驱动件，该驱动件输出轴上连接减速箱；所述底板上设有供第一夹持件放置的凹陷槽；减速箱的设置使得滚轮转动的速度减缓，从而驱动圆筒转动的速度较慢，顶针件更易插入至纵缝内，提高控制精准度。

本发明在加工过程中在同一设备上对筒体的纵缝和环缝进行焊接，无需在两个设备上分开操作，极大程度的降低了设备的投入成本和加工所需的耗时，提高加工效率。

附图说明

图1为本发明中焊接设备的结构示意图。

图2为本发明中焊缝对准部件的结构示意图。

图3为图2的分解示意图。

图4为本发明中移动架的剖面示意图。

图5为本发明中弹性部件的剖面示意图。

图6为本发明中第一夹持件的结构示意图。

具体实施方式

一种冷却器筒体的加工方法，包括以下步骤：a.取钢板通过卷板机制成圆筒；b.通过吊臂将步骤a中得到的圆筒移动至焊接设备上，放置的圆筒为2个，两圆筒并排放置；c.通过焊接设备对两圆筒的纵缝进行同时焊接，之后再对两圆筒连接处的环缝进行焊接，制得筒体。

其中，如图1-6所示，该焊接设备包括两滑轨11、设于滑轨上的两支撑部件、可前后动作的设于该滑轨上的环缝焊接装置及设于该滑轨侧部的纵缝焊接装置;其中，所述纵缝焊接装置包括固设于地面上的金属制成的撑架21、设于撑架上的焊枪部件及设于撑架上的焊缝对准部件，具体的，该焊枪部件包括设于撑架上的横梁22、可往复动作的设于该横梁上的移动件23、可上下动作的设于该移动件上的焊枪臂24及设于焊枪臂上的焊枪25；该焊枪为市面上直接采购得到，结构不再赘述；所述横梁上设有无杆气缸，该移动件与该无杆电机相连；所述焊枪臂24上同样设有无杆气缸，该焊枪设于该无杆气缸上。

进一步的，所述焊缝对准部件包括设于所述撑架上的两L型的连接架31、两移动架32、弹性浮动件33及顶针件34，两移动架32分别可上下动作的设于两连接架上，也就是说每个连接架上设置了一个移动架，该连接架上优选设置了无杆气缸，该移动架与该无杆气缸相连；所述弹性浮动件33可上下动作的设于该移动架内，其中，该弹性浮动件包括金属制成的长方体结构的浮动件41、分别与该浮动件和移动架可拆卸的弹性部件、可拆卸的设于该移动架上的固定板42、设于该移动架两端的端盖43、用于固定左侧端盖的第一固定部件及用于固定右侧端盖的第二固定部件；所述顶针件34为市面上购买得到的顶针，且设置为多个，沿固定板长度方向间隔均匀的分布在固定板上，且优选的，该顶针下部为球面结构，避免对筒体外表面造成划伤；进一步的，固定板的横截面为T 型结构，所述浮动件上设有供该固定板插入的T型安装槽413，该结构下，安装更为牢固。

所述弹性部件包括上部的上连接件46、下部的下连接件47及设于上下连接件之间的多个弹簧48，上下连接件均为板状结构，且该弹簧48上端与上连接件46固连，下部与下连接件47固连；为了方便维修更换，我们在所述移动架32上设置了供该上连接件插入的第一插接槽321，在所述浮动件41上设置了供下连接件插入的第二插接槽411；作为优选，所述上连接件46侧壁上分别向外延伸形成有两条定位凸部461，所述第一插接槽321上设有供该定位凸部插入的条形定位槽322；于本实施例中，所述定位凸部461的纵向截面为外小内大的梯形结构，且所述定位槽322对应于定位凸部的较大一端为封闭结构设置，所述移动架32侧壁上设有与定位槽相连通的开口323，在需要将上连接件拆卸下来时，通过开口向外顶动该上连接件即可使得上连接件由第一插接槽中部分离开，之后向外抽出上连接件即可。

具体的，所述第一定位部件包括分别设于端盖左右两侧的两螺钉44，该螺钉穿过端盖43侧壁后与所述移动架螺接配合；所述第二定位部件包括对称设置的两固定件45，固定件同样为螺钉，所述端盖、浮动件、下连接件、固定板上均设有供该固定件45穿过的通孔，螺钉穿过上述通孔后连接螺母。

为了降低误启动的概率，我们在所述移动架32上设置了开关部件，具体的，该开关部件包括嵌设于移动架侧壁上的微动开关51、设于移动架内壁上的上插接槽52和下插接槽53及上下两端分别穿入至该上插接槽和下插接槽内的弹片54，其中，该微动开关为市面上采购得到，通过螺钉固连在所述移动架上；所述弹片为不锈钢弹片；安装完成后，弹片的上下两端分别顶紧在上下插接槽内，中心部则向外突出形成拱起部541，且该拱起部位于所述浮动件41侧部；所述设备还包括PLC控制器，上述提及的微动开关、气缸、电机等所有电气件均与该PLC控制器相连，由PLC控制器控制这些电气件的启停。

所述环缝焊接装置包括机座61、设于机座上的机臂62、设于机臂端部的可上下动作的焊接头63及设于机座上的紧压部件；上述提及的轨道为电动轨道，固设在地面上，机座能够在电动轨道上往复移动，具体原理为现有技术，不再赘述；所述支撑部件包括两金属底板81、可转动的设于底板上的两滚轮82、穿设于相邻两底板上的滚轮内的转轴83及用于驱动该转轴转动的驱动件84；其中，底板固连在轨道上，驱动件为市面上采购得到的电机，该驱动件输出轴上连接减速箱85，该减速箱同样为市面上采购得到，不做赘述。

紧压部件包括可前后动作的套设于该机臂上的压板71和与该压板相连的两液压杆72；所述支撑部件上设有用于对圆筒进行位置限位的第一夹持件64，所述机臂上设有与该第一夹持件相配合的第二夹持件65；具体的，该第二夹持件65包括通过螺钉固连于所述机臂上的气缸651、与气缸相连的夹板652及设于该夹板上的橡胶层653;所述第一夹持件的结构与第二夹持件相同，不同点在于第一夹持件设置在底板上，故结构不再赘述；优选的，所述底板81上设有供第一夹持件放置的凹陷槽811。

具体的，上述步骤c中的焊接操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，焊缝对准部件将两个圆筒的纵缝相互对准，机座启动沿轨道发生移动带动焊接头伸入至第一个圆筒内，之后第一夹持件和第二夹持件启动对第一个圆筒进行夹持，之后紧压部件启动推动第二个圆筒向第一个圆筒靠近，推动过程中焊枪启动对两圆筒的纵缝同时进行焊接；待两圆筒完全贴紧后，第一夹持件和第二夹持件解除对第一个圆筒的夹持，机座启动后移带动焊接头移动至对准环缝的位置，之后焊接头启动对环缝进行焊接；其中，纵缝对准的操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，移动件向下移动带动顶针件抵触至圆筒外表面，驱动弹性浮动件至压缩状态；之后支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，顶针件穿入至圆筒的纵缝内，圆筒于顶针件的限制下停止转动；其中，圆筒于顶针件的限制下停止转动的操作包括以下步骤：顶针件穿入至圆筒的纵缝后，圆筒侧壁抵触顶针件以驱动浮动件向移动架的侧壁移动，浮动件挤压弹片带动弹片发生形变，弹片挤压微动开关的簧片以开启微动开关，支撑部件于微动开关的驱动下停止驱动圆筒转动。

Claims (6)

1.一种冷却器筒体的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a：取钢板通过卷板机制成圆筒；

步骤b：通过吊臂将步骤a中得到的圆筒移动至焊接设备上，放置的圆筒为（2）个，两圆筒并排放置；其中，该焊接设备包括两滑轨（11）、设于滑轨上的两支撑部件、可前后动作的设于该滑轨上的环缝焊接装置及设于该滑轨侧部的纵缝焊接装置；

步骤c：通过焊接设备对两圆筒的纵缝进行同时焊接，之后再对两圆筒连接处的环缝进行焊接，制得筒体; 所述纵缝焊接装置包括撑架（21）、设于撑架上的焊枪部件及设于撑架上的焊缝对准部件，所述焊枪部件包括设于撑架上的横梁（22）、可往复动作的设于该横梁上的移动件（23）、可上下动作的设于该移动件上的焊枪臂（24）及设于焊枪臂上的焊枪（25）；上述对两圆筒的纵缝进行同时焊接的操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，焊缝对准部件将两个圆筒的纵缝相互对准，之后焊枪部件对两圆筒的纵缝同时进行焊接；所述焊缝对准部件包括设于所述撑架上的两连接架（31）、分别可上下动作的设于两连接架上的两移动架（32）、可上下动作的设于该移动架内的弹性浮动件（33）及沿长度方向间隔均匀的分布在弹性浮动件上的顶针件（34）；上述纵缝对准的操作包括以下步骤：圆筒被移动至焊接设备后，移动件向下移动带动顶针件抵触至圆筒外表面，驱动弹性浮动件至压缩状态；之后支撑部件驱动圆筒发生转动，转动过程中，顶针件穿入至圆筒的纵缝内，圆筒于顶针件的限制下停止转动；所述环缝焊接装置包括机座（61）、设于机座上的机臂（62）、设于机臂端部的可上下动作的焊接头（63）及设于机座上的紧压部件；所述支撑部件上设有用于对圆筒进行位置限位的第一夹持件（64），所述机臂上设有与该第一夹持件相配合的第二夹持件（65）；上述步骤c中的焊接操作包括以下步骤：两圆筒的纵缝相互对准后，机座启动沿轨道发生移动带动焊接头伸入至第一个圆筒内，之后第一夹持件和第二夹持件启动对第一个圆筒进行夹持，之后紧压部件启动推动第二个圆筒向第一个圆筒靠近，推动过程中焊枪启动对两圆筒的纵缝同时进行焊接；待两圆筒完全贴紧后，第一夹持件和第二夹持件解除对第一个圆筒的夹持，机座启动后移带动焊接头移动至对准环缝的位置，之后焊接头启动对环缝进行焊接。

2.根据权利要求1所述的冷却器筒体的加工方法，其特征在于：所述弹性浮动件包括浮动件（41）、分别与该浮动件和移动架可拆卸的弹性部件、可拆卸的设于该移动架上的固定板（42）、设于该移动架两端的端盖（43）、用于固定左侧端盖的第一固定部件及用于固定右侧端盖的第二固定部件；所述顶针件固设于所述固定板上，该固定板的横截面为T 型结构，所述浮动件上设有供该固定板插入的T型安装槽。

3.根据权利要求2所述的冷却器筒体的加工方法，其特征在于：所述弹性部件包括上部的上连接件（46）、下部的下连接件（47）及设于上下连接件之间的多个弹簧（48），该弹簧（48）上端与上连接件（46）固连，下部与下连接件（47）固连；所述移动架（32）上设有供该上连接件插入的第一插接槽（321），所述浮动件（41）上设有供下连接件插入的第二插接槽（411）；所述上连接件（46）侧壁上分别向外延伸形成有两定位凸部（461），所述第一插接槽（321）上设有与该定位凸部相配合的条形定位槽（322），所述定位凸部（461）的纵向截面为外小内大的梯形结构；所述定位槽（322）对应于定位凸部的较大一端为封闭结构设置，该移动架（32）侧壁上设有与定位槽相连通的开口（323）。

4.根据权利要求1所述的冷却器筒体的加工方法，其特征在于：所述移动架（32）上设有开关部件，该开关部件包括嵌设于移动架侧壁上的微动开关（51）、设于移动架内壁上的上插接槽（52）和下插接槽（53）及上下两端分别穿入至该上插接槽和下插接槽内的弹片（54），该弹片中部具有拱起部（541），该拱起部位于所述浮动件（41）侧部；所述微动开关通过螺钉固连在所述移动架上；上述圆筒于顶针件的限制下停止转动的操作包括以下步骤：顶针件穿入至圆筒的纵缝后，圆筒侧壁抵触顶针件以驱动浮动件向移动架的侧壁移动，浮动件挤压弹片带动弹片发生形变，弹片挤压微动开关的簧片以开启微动开关，支撑部件于微动开关的驱动下停止驱动圆筒转动。

5.根据权利要求1所述的冷却器筒体的加工方法，其特征在于：紧压部件包括可前后动作的套设于该机臂上的压板（71）和与该压板相连的两液压杆（72），所述第二夹持件（65）包括通过螺钉固连于所述机臂上的气缸（651）、与气缸相连的夹板（652）及设于该夹板上的橡胶层（653）。

6.根据权利要求1所述的冷却器筒体的加工方法，其特征在于：所述支撑部件包括两底板（81）、设于底板上的两滚轮（82）及穿设于相邻两底板上的滚轮内的转轴（83）及用于驱动该转轴转动的驱动件（84），该驱动件输出轴上连接减速箱（85）；所述底板（81）上设有供第一夹持件放置的凹陷槽（811）。

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