CN112676375B - 用于超薄热管的二除焊接一体加工装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于超薄热管的二除焊接一体加工装置。本申请所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置包括：机架、焊接装置、切断装置、封口装置、凸轮装置、加热装置、夹尾料装置以及控制器；所述机架包括固定架和安装底板；所述焊接装置包括焊接支架、三轴运动组件以及激光焊接头；所述封口装置包括第一封口组件、第二封口组件以及方形导轨；所述凸模与所述凹模之间的所述安装底板上形成有工件通孔；所述切断装置安装在所述第一封口组件的上方；所述加热装置置于所述工件通孔的下方。本申请所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置具有二次除气定长和焊接一体化加工的优点。

Description

用于超薄热管的二除焊接一体加工装置

技术领域

本申请涉及加工装置，特别是涉及用于超薄热管的二除焊接一体加工装置。

背景技术

热管具有很高的热传导性能，应用热管能显著提高散热器散热效率。热管在一次抽真空除气之后，还有少量不凝性气体残余在热管中，不凝性气体会严重影响热管的传热性能，因此需要二次除气把不凝性气体去除。具体工艺是把热管加热到一定温度并保持一定时间，等不凝性气体聚集到热管无效端顶部，再进行冷焊封口，并把多余的无效端去除，同时实现热管的定长。因为二次除气定长的冷焊封口具有时效性，为防止热管漏气，必须进行焊接，保证热管的密封性，通常这两个工艺需要在不同的设备上进行，这就造成了生产效率过低，设备占地面积大，劳动成本高等问题。为解决上述问题，设计了一种集二次除气定长和焊机于一体的设备，提高了生产效率，减少了设备占地空间，减少了人工成本，从而提高企业的经济效益。

发明内容

基于此，本申请的目的在于，提供用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其具有二除除气与焊接一体化，从而提高加工效率的优点。

本申请的一方面，提供一种用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，包括机架、焊接装置、切断装置、封口装置、凸轮装置、加热装置、夹尾料装置以及控制器；所述焊接装置安装固定在所述机架上，所述切断装置、所述封口装置以及所述凸轮装置分别安装在所述机架上，且分别位于所述焊接装置的一侧；所述加热装置安装在所述机架内并置于所述封口装置的下方；所述夹尾料装置安装在所述机架上，并置于所述封口装置的一侧，所述焊接装置、所述切断装置、所述封口装置、所述凸轮装置、所述加热装置以及夹尾料装置分别与所述控制器电连接；

所述机架包括固定架和安装底板，所述安装底板安装在所述固定架的顶面；

所述焊接装置包括焊接支架、三轴运动组件以及激光焊接头，所述焊接支架安装在所述安装底板上，并位于该安装底板的一侧；所述三轴运动组件的一端安装在所述焊接支架上，其另一端与所述激光焊接头紧固连接；

所述封口装置包括第一封口组件、第二封口组件以及方形导轨，所述第一封口组件与所述第二封口组件相对安装，并分别限位安装在所述方形导轨上，所述方形导轨安装在所述安装底板上；

所述第一封口组件包括第一封口油缸、第一封口底座以及凹模，所述第一封口油缸紧固安装在所述安装底板上，所述第一封口底座安装在所述方形导轨的一端，所述第一封口底座的一侧抵接有所述第一封口油缸的活塞杆，所述第一封口底座的另一侧安装有所述凹模；

所述第二封口组件包括第二封口油缸、第二封口底座以及凸模，所述第二封口油缸紧固安装在所述安装底板上，并位于所述第一封口油缸的对侧；所述第二封口底座安装在所述方形导轨的另一端，所述第二封口底座的一侧抵接有所述第二封口油缸的活塞杆，所述第二封口底座的另一侧安装有所述凸模，且所述凸模与所述凹模相对配合放置，并分别位于所述方形导轨的轴线上；

所述凸模与所述凹模之间的所述安装底板上形成有工件通孔；

所述切断装置安装在所述第一封口组件的上方；

所述凸轮装置分别与所述第一封口组件和所述第二封口组件配合设置；

所述加热装置置于所述工件通孔的下方。

本申请所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，通过设置焊接装置、切断装置、封口装置以及加热装置，一次性实现工件的加热、夹紧、切断以及焊接，这些工序都可以在一个设备上进行处理，从而提高了工件的总的加工效率。

进一步地，所述凸轮装置包括第一凸轮组件和第二凸轮组件；

所述第一凸轮组件包括第一凸轮气缸、第一凸轮杆、第一凸轮安装座、第一左限位块、第一右限位块以及第一垫块；所述第一左限位块与所述第一右限位块平行安装固定在所述第一封口底座上，并且所述第一左限位块与所述第一右限位块之间形成有第一限位通道，该第一限位通道沿Y轴向设置；所述第一垫块限位放置在所述第一限位通道内；所述第一凸轮气缸安装在所述第一封口底座上，所述第一凸轮安装座紧固安装在所述第一凸轮气缸的活塞杆端部；所述第一凸轮杆的一端与所述第一凸轮安装座铰接，所述第一凸轮杆分别贯穿所述第一左限位块、所述第一右限位块以及所述第一垫块；所述第一凸轮气缸的活塞杆以及所述第一凸轮杆分别沿X轴向设置，使得所述第一凸轮杆沿X轴向往复运动，并带动所述第一垫块沿Y轴向往复运动；

所述第二凸轮组件包括第二凸轮气缸、第二凸轮杆、第二凸轮安装座、第二左限位块、第二右限位块以及第二垫块；所述第二左限位块与所述第二右限位块平行安装固定在所述第二封口底座上，并且所述第二左限位块与所述第二右限位块之间形成有第二限位通道，该第二限位通道沿Y轴向设置，并置于所述第一限位通道对侧；所述第二垫块限位放置在所述第二限位通道内；所述第二凸轮气缸安装在所述第二封口底座上，并位于所述第一凸轮气缸的另一侧，所述第二凸轮安装座紧固安装在所述第二凸轮气缸的活塞杆端部；所述第二凸轮杆的一端与所述第二凸轮安装座铰接，所述第二凸轮杆分别贯穿所述第二左限位块、所述第二右限位块以及所述第二垫块；所述第二凸轮气缸的活塞杆以及所述第二凸轮杆分别沿X轴向设置，使得所述第二凸轮杆沿X轴向往复运动，并带动所述第二垫块沿Y轴向往复运动。

进一步地，所述切断装置包括切断油缸、切断连接块以及切刀；所述切断油缸安装固定在所述第一封口油缸上，所述切断连接块底部限位放置在所述第一限位通道，并且所述切断连接块的侧壁与所述切断油缸紧固连接，所述切刀限位放置在所述第一限位通道内，所述切刀与所述切断连接块的底部紧固连接；

所述切刀沿Y轴向往复运动。

进一步地，所述夹尾料装置包括旋转气缸、旋转臂、夹爪安装板、夹爪气缸、夹持爪以及尾料收纳盒；所述旋转气缸安装在所述安装底板上，所述旋转臂一端安装在所述旋转气缸的转轴上，所述夹爪安装板垂直安装在所述旋转臂的另一端，所述夹爪气缸安装在所述夹爪安装板上，所述夹持爪安装在所述夹爪气缸端部，使得所述夹爪气缸驱动所述夹持爪开合；所述尾料收纳盒安装在所述第二左限位块和所述第二右限位块上方；

所述夹持爪置于所述工件通孔的上方。

进一步地，所述三轴运动组件包括X轴电缸、Y轴电缸、Y轴安装板、Z轴电缸以及Z轴安装板，所述X轴电缸沿X轴向安装在所述焊接支架上；所述Y轴安装板安装在所述X轴电缸的进给结构上，Y轴电缸沿Y轴向安装在所述Y轴安装板上；所述Z轴安装板安装在所述Y轴电缸的进给结构上，所述Z轴电缸沿Z轴向安装在所述Z轴安装板上；

所述焊接装置还包括焊接头安装板，所述焊接头安装板安装在所述Z轴电缸的进给结构上，所述激光焊接头沿Z轴向向下放置并安装在所述焊接头安装板上。

进一步地，所述加热装置包括第一电木块、第二电木块、第一铜块、第二铜块、夹紧气缸以及加热安装座；所述第一铜块嵌入所述第一电木块的一侧，所述第二铜块嵌入所述第二电木块的一侧，所述第一铜块和所述第二铜块分别形成有半圆形的通孔，所述第一铜块与所述第二铜块扣合时形成圆形通孔；所述加热安装座上形成有限位槽，所述第一电木块和所述第二电木块的底部分别放置在该限位槽内；所述夹紧气缸安装在所述加热安装座侧壁，并且其活塞杆端部抵接所述第二电木块的侧壁，使得所述第二电木块与所述第一电木块夹紧；

所述圆形通孔沿Z轴向设置，并置于所述工件通孔的下方。

进一步地，所述加热装置还包括导向分离组件，所述导向分离组件贯通所述第一电木块和所述第二电木块；

所述导向分离组件包括第一直线轴承、第二直线轴承、导向轴以及分离弹簧，所述第一直线轴承安装在所述第一电木块的一侧，所述第二直线轴承安装在所述第二电木块的另一侧；所述第一电木块和所述第二电木块形成有贯通孔，该贯通孔的两端分别与第一直线轴承和第二直线轴承连通；所述导向轴放置在该贯通孔内，并且其两端分别与所述第一直线轴承和所述第二直线轴承连接，所述分离弹簧套接在所述导向轴上，并置于所述贯通孔中；所述分离弹簧的两端分别抵接在所述第一电木块和所述第二电木块上；

两组所述导向分离组件对称安装在所述第一电木块和所述第二电木块上。

进一步地，还包括定长装置，该定长装置安装在所述固定架上，所述加热装置安装在所述定长装置上；

所述定长装置包括伺服模组、模组安装架、升降连接块、调节电缸、调节杆以及调节安装块，所述伺服模组通过所述模组安装架固定安装在所述固定架的底部，所述升降连接块紧固安装在所述伺服模组的活动部件上，所述调节电缸安装在所述升降连接块的底部，所述调节安装块安装在所述调节电缸的活动块上，所述调节杆的一端铰接在所述调节安装块上，所述调节杆的另一端置于所述圆形通孔中；

所述升降连接块呈倒“L”字形，所述加热装置安装在所述升降连接块的顶面，所述调节杆贯穿所述升降连接块的顶面并与所述加热装置连接。

进一步地，所述模组安装架包括纵向安装板、横向底板以及加强筋，所述纵向安装板的底端紧固安装在所述横向底板上，所述加强筋的两端分别紧固连接所述纵向安装板和所述横向底板；

所述横向底板安装在所述固定架上，所述纵向安装板与所述伺服模组紧固连接。

进一步地，所述控制器为PLC。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。

附图说明

图1为本申请示例性的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置的立体结构示意图；

图2为本申请示例性的机架的立体结构示意图；

图3为本申请示例性的夹尾料装置的立体结构示意图；

图4为本申请示例性的焊接装置的立体结构示意图；

图5为本申请示例性的切断装置、封口装置、凸轮装置、夹尾料装置以及安装底板的装配关系的立体结构示意图；

图6为本申请示例性的切断装置、封口装置、凸轮装置以及安装底板的装配关系的立体结构示意图；

图7为本申请示例性的切断装置、封口装置、凸轮装置以及安装底板的装配关系的另一视角的立体结构示意图；

图8为本申请示例性的封口装置与凸轮装置的装配关系的立体结构示意图；

图9为本申请示例性的封口装置与凸轮装置的装配关系的另一视角的立体结构示意图；

图10为本申请示例性的封口装置与凸轮装置的装配关系的俯视图；

图11为本申请示例性的加热装置与定长装置的装配关系的立体结构示意图；

图12为本申请示例性的加热装置与定长装置的装配关系的侧视图；

图13为本申请示例性的加热装置的立体结构示意图；

图14为本申请示例性的加热装置的侧视图。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请参阅图1-图14，本申请示例性的一种用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，包括机架10、焊接装置20、切断装置30、封口装置40、凸轮装置50、加热装置60、夹尾料装置80以及控制器；所述焊接装置20安装固定在所述机架10上，所述切断装置30、所述封口装置40以及所述凸轮装置50分别安装在所述机架10上，且分别位于所述焊接装置20的一侧；所述加热装置60安装在所述机架10内并置于所述封口装置40的下方；所述夹尾料装置80安装在所述机架10上，并置于所述封口装置40的一侧，所述焊接装置20、所述切断装置30、所述封口装置40、所述凸轮装置50、所述加热装置60以及夹尾料装置80分别与所述控制器电连接；

所述机架10包括固定架11和安装底板12，所述安装底板12安装在所述固定架11的顶面；

所述焊接装置20包括焊接支架21、三轴运动组件以及激光焊接头22，所述焊接支架21安装在所述安装底板12上，并位于该安装底板12的一侧；所述三轴运动组件的一端安装在所述焊接支架21上，其另一端与所述激光焊接头22紧固连接；

所述封口装置40包括第一封口组件41、第二封口组件42以及方形导轨43，所述第一封口组件41与所述第二封口组件42相对安装，并分别限位安装在所述方形导轨43上，所述方形导轨43安装在所述安装底板12上；

所述第一封口组件41包括第一封口油缸411、第一封口底座412以及凹模413，所述第一封口油缸411紧固安装在所述安装底板12上，所述第一封口底座412安装在所述方形导轨43的一端，所述第一封口底座412的一侧抵接有所述第一封口油缸411的活塞杆，所述第一封口底座412的另一侧安装有所述凹模413；

所述第二封口组件42包括第二封口油缸421、第二封口底座422以及凸模423，所述第二封口油缸421紧固安装在所述安装底板12上，并位于所述第一封口油缸411的对侧；所述第二封口底座422安装在所述方形导轨43的另一端，所述第二封口底座422的一侧抵接有所述第二封口油缸421的活塞杆，所述第二封口底座422的另一侧安装有所述凸模423，且所述凸模423与所述凹模413相对配合放置，并分别位于所述方形导轨43的轴线上；

所述凸模423与所述凹模413之间的所述安装底板12上形成有工件通孔M；

所述切断装置30安装在所述第一封口组件41的上方；

所述凸轮装置50分别与所述第一封口组件41和所述第二封口组件42配合设置；

所述加热装置60置于所述工件通孔M的下方。

在一些优选实施例中，所述凸轮装置50包括第一凸轮组件和第二凸轮组件；

所述第一凸轮组件包括第一凸轮气缸51、第一凸轮杆53、第一凸轮安装座52、第一左限位块541、第一右限位块542以及第一垫块543；所述第一左限位块541与所述第一右限位块542平行安装固定在所述第一封口底座412上，并且所述第一左限位块541与所述第一右限位块542之间形成有第一限位通道，该第一限位通道沿Y轴向设置；所述第一垫块543限位放置在所述第一限位通道内；所述第一凸轮气缸51安装在所述第一封口底座412上，所述第一凸轮安装座52紧固安装在所述第一凸轮气缸51的活塞杆端部；所述第一凸轮杆53的一端与所述第一凸轮安装座52铰接，所述第一凸轮杆53分别贯穿所述第一左限位块541、所述第一右限位块542以及所述第一垫块543；所述第一凸轮气缸51的活塞杆以及所述第一凸轮杆53分别沿X轴向设置，使得所述第一凸轮杆53沿X轴向往复运动，并带动所述第一垫块543沿Y轴向往复运动；

所述第二凸轮组件包括第二凸轮气缸55、第二凸轮杆57、第二凸轮安装座56、第二左限位块581、第二右限位块582以及第二垫块583；所述第二左限位块581与所述第二右限位块582平行安装固定在所述第二封口底座422上，并且所述第二左限位块581与所述第二右限位块582之间形成有第二限位通道，该第二限位通道沿Y轴向设置，并置于所述第一限位通道对侧；所述第二垫块583限位放置在所述第二限位通道内；所述第二凸轮气缸55安装在所述第二封口底座422上，并位于所述第一凸轮气缸51的另一侧，所述第二凸轮安装座56紧固安装在所述第二凸轮气缸55的活塞杆端部；所述第二凸轮杆57的一端与所述第二凸轮安装座56铰接，所述第二凸轮杆57分别贯穿所述第二左限位块581、所述第二右限位块582以及所述第二垫块583；所述第二凸轮气缸55的活塞杆以及所述第二凸轮杆57分别沿X轴向设置，使得所述第二凸轮杆57沿X轴向往复运动，并带动所述第二垫块583沿Y轴向往复运动。

在一些优选实施例中，所述切断装置30包括切断油缸31、切断连接块32以及切刀33；所述切断油缸31安装固定在所述第一封口油缸411上，所述切断连接块32底部限位放置在所述第一限位通道，并且所述切断连接块32的侧壁与所述切断油缸31紧固连接，所述切刀33限位放置在所述第一限位通道内，所述切刀33与所述切断连接块32的底部紧固连接；

所述切刀33沿Y轴向往复运动。

在一些优选实施例中，所述夹尾料装置80包括旋转气缸81、旋转臂82、夹爪安装板83、夹爪气缸84、夹持爪85以及尾料收纳盒86；所述旋转气缸81安装在所述安装底板12上，所述旋转臂82一端安装在所述旋转气缸81的转轴上，所述夹爪安装板83垂直安装在所述旋转臂82的另一端，所述夹爪气缸84安装在所述夹爪安装板83上，所述夹持爪85安装在所述夹爪气缸84端部，使得所述夹爪气缸84驱动所述夹持爪85开合；所述尾料收纳盒86安装在所述第二左限位块581和所述第二右限位块582上方；

所述夹持爪85置于所述工件通孔M的上方。

在一些优选实施例中，所述三轴运动组件包括X轴电缸23、Y轴电缸25、Y轴安装板24、Z轴电缸27以及Z轴安装板26，所述X轴电缸23沿X轴向安装在所述焊接支架21上；所述Y轴安装板24安装在所述X轴电缸23的进给结构上，Y轴电缸25沿Y轴向安装在所述Y轴安装板24上；所述Z轴安装板26安装在所述Y轴电缸25的进给结构上，所述Z轴电缸27沿Z轴向安装在所述Z轴安装板26上；

所述焊接装置20还包括焊接头安装板28，所述焊接头安装板28安装在所述Z轴电缸27的进给结构上，所述激光焊接头22沿Z轴向向下放置并安装在所述焊接头安装板28上。

在一些优选实施例中，所述加热装置60包括第一电木块61、第二电木块62、第一铜块63、第二铜块64、夹紧气缸65以及加热安装座66；所述第一铜块63嵌入所述第一电木块61的一侧，所述第二铜块64嵌入所述第二电木块62的一侧，所述第一铜块63和所述第二铜块64分别形成有半圆形的通孔，所述第一铜块63与所述第二铜块64扣合时形成圆形通孔N；所述加热安装座66上形成有限位槽(图中未标识)，所述第一电木块61和所述第二电木块62的底部分别放置在该限位槽内；所述夹紧气缸65安装在所述加热安装座66侧壁，并且其活塞杆端部抵接所述第二电木块62的侧壁，使得所述第二电木块62与所述第一电木块61夹紧；

所述圆形通孔N沿Z轴向设置，并置于所述工件通孔M的下方。

在一些优选实施例中，所述加热装置60还包括导向分离组件，所述导向分离组件贯通所述第一电木块61和所述第二电木块62；

所述导向分离组件包括第一直线轴承67、第二直线轴承68、导向轴69以及分离弹簧(未图示)，所述第一直线轴承67安装在所述第一电木块的一侧，所述第二直线轴承68安装在所述第二电木块的另一侧；所述第一电木块和所述第二电木块形成有贯通孔(未图示)，该贯通孔的两端分别与第一直线轴承67和第二直线轴承68连通；所述导向轴69放置在该贯通孔内，并且其两端分别与所述第一直线轴承67和所述第二直线轴承68连接，所述分离弹簧套接在所述导向轴69上，并置于所述贯通孔中；所述分离弹簧的两端分别抵接在所述第一电木块和所述第二电木块上；贯通孔呈中间大两端小的结构，使得分离弹簧的两端分别抵接在第一电木块和第二电木块上；

两组所述导向分离组件对称安装在所述第一电木块和所述第二电木块上。

在一些优选实施例中，加热装置60还包括加热棒、T型感温线、温控表，加热棒分别插入第一铜块63和第二铜块64中，T型感温线分别连接在第一铜块63和第二铜块64上，T型感温线的另一端与温控表连接，通过温控表控制加热棒的加热量，从而控制加热温度，保证加热温度恒定。

在一些优选实施例中，还包括定长装置70，该定长装置70安装在所述固定架11上，所述加热装置60安装在所述定长装置70上；

所述定长装置70包括伺服模组71、模组安装架、升降连接块72、调节电缸73、调节杆75以及调节安装块74，所述伺服模组71通过所述模组安装架固定安装在所述固定架11的底部，所述升降连接块72紧固安装在所述伺服模组71的活动部件上，所述调节电缸73安装在所述升降连接块72的底部，所述调节安装块74安装在所述调节电缸73的活动块上，所述调节杆75的一端铰接在所述调节安装块74上，所述调节杆75的另一端置于所述圆形通孔N中；

所述升降连接块72呈倒“L”字形，所述加热装置60安装在所述升降连接块72的顶面，所述调节杆75贯穿所述升降连接块72的顶面并与所述加热装置60连接。

在一些优选实施例中，定长装置70还包括缓冲弹簧(图未示)，该缓冲弹簧置于圆形通孔N内，并且缓冲弹簧置于调节杆75上方。当工件被下压的时候，缓冲弹簧能起到很好的缓冲作用。

在一些优选实施例中，所述模组安装架包括纵向安装板76、横向底板78以及加强筋77，所述纵向安装板76的底端紧固安装在所述横向底板78上，所述加强筋77的两端分别紧固连接所述纵向安装板76和所述横向底板78；

所述横向底板78安装在所述固定架11上，所述纵向安装板76与所述伺服模组71紧固连接。

在一些优选实施例中，所述控制器为PLC。

本申请示例性的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置的工作原理：

结合图1-图14，调整定长装置70的高度和位置，将工件放置在第一铜块63和第二铜块64之间的圆形通孔N中，工件的底端抵接在缓冲弹簧上，缓冲弹簧被调节杆75支撑。第一铜块63和第二铜块64被加热，使得工件中的气体被加热而上升，水汽一同上升到工件的顶部；通过封口装置40将工件的顶端往下一定距离处夹紧，工件的顶部从圆管变成“一”字形口，然后再通过切断装置30将“一”字形口以上的尾料部分切掉，在夹尾料装置80的夹持下，尾料被夹持并放置在尾料收纳盒86中。在凸轮装置50的辅助作用下，使得在封口模具上形成一层冷焊层，为焊接做准备；然后焊接装置20将“一”字形口处进行焊接。

具体地，工件呈管状且两端封口，当然工件也可以呈其他轴对称结构的形状。

其一，对工件的高度位置调节。工件放置在加热装置60的圆形通孔N内，在控制系统中设定好工件的长度和加工长度，PLC控制定长装置70运动，通过定长装置70的伺服模组71的升降到指定位置，带动升降连接块72运动到设定的位置，实现了工件高度的调节；然后调节电缸73推动调节安装块74运动，进而推动调节杆75运动，实现工件的高度的微调，工件的底端通过缓冲弹簧抵接在调节杆75的顶端，最终完成了工件的位置的调节，达到既定的高度位置。

其二，工件被加热。在第一铜块63和第二铜块64被加热之后，使得圆形通孔N内的工件被加热，进而使得工件内的物质升温，水汽上升到工件的顶端。此时，工件的两侧分别被第一铜块63和第二铜块64夹紧，第一铜块63被第一电木块61抵接紧，第二铜块64被第二电木块62抵接紧，夹紧气缸65的活塞杆抵接在第二电木块62的侧壁，第一电木块61的侧壁被加热安装座66的限位槽侧壁抵紧，从而使得第一电木块61与第二电木块62夹紧。

其三，挤压工件顶部。在封口装置40的作用下，从两侧挤压工件顶部距离工件顶端一定距离的位置，例如距离顶端3-5cm的位置处挤压夹紧。通过第一封口油缸411推动第一封口底座412往一个方向运动，使得凹模413往该方向前进；通过第二封口油缸421推动第二封口底座422往相反方向前进，使得凸模423朝向凹模413的方向前进，且凸模423与凹模413配合设置，使得凸模423与凹模413最终夹紧工件，最终使得工件被夹处呈“一”字形，形成封口的结构。这个过程中，第一封口底座412和第二封口底座422运动时，分别被方形导轨43限位，且在一些示例中，设置有两个方形导轨43，从而限位运动方向更准确。此外，封口装置40还设置有同步阀，通过PLC控制该同步阀打开，使得第一封口油缸411和第二封口油缸421同步工作，进而凹模413和凸模423同步运动。

其四，切断封口以上部分。通过切断装置30的切断油缸31推动切断连接块32运动，进而推动切刀33运动，切刀33在第一限位通道的限位下，沿着既定的轨迹将工件封口以上部分切断。

其五，旋转夹走尾料。夹爪气缸84驱动夹持爪85的打开然后夹取工件的尾料，然后驱动夹持爪85夹紧，使得尾料稳固夹持在夹持爪85上。通过旋转气缸81带动旋转臂82转动，旋转臂82带动夹爪安装板83转动，进而带动夹爪气缸84和夹持爪85转动，最终夹持爪85转动到尾料收纳盒86的上方，夹爪气缸84驱动夹持爪85打开，尾料落入到尾料收纳盒86中。

其六，冷焊封口。通过第一凸轮气缸51驱动第一凸轮安装座52，进而推动第一凸轮杆53沿X轴向往复运动，第一凸轮杆53的两侧分别形成有两个凸轮，且两个凸轮的位置交错。当第一凸轮杆53上的朝向切刀33一侧的凸轮抵接在第一垫块543上时，使得第一垫块543朝向工件的方向运动；当第一凸轮上的朝向第一凸轮气缸51一侧的凸轮抵接在第一垫块543上时，使得第一垫块543向相反的方向运动；上述的两个动作可以分别理解为第一垫块543的伸出和缩回。同时，通过第二凸轮气缸55驱动第二凸轮安装座56，进而推动第二凸轮杆57沿X轴向往复运动，第二凸轮杆57的两侧分别形成有两个凸轮，且两个凸轮的位置交错。当第二凸轮杆57上的朝向切刀33一侧的凸轮抵接在第二垫块583上时，使得第二垫块583朝向工件的方向运动；当第二凸轮上的朝向第二凸轮气缸55一侧的凸轮抵接在第二垫块583上时，使得第二垫块583向相反的方向运动；上述的两个动作可以分别理解为第二垫块583的伸出和缩回。第一垫块543和第二垫块583同时伸出，使得工件被夹紧并封口，达到冷焊的效果，使得工件的顶端形成一层冷焊层，为激光焊接做更好的准备。

其七，焊接封口。PLC控制X轴电缸23、Y轴电缸25以及Z轴电缸27运动，最终使得激光焊接头22移动到工件的封口上方，然后通过激光焊接头22对封口进行焊接。最终，完成了对工件的加工。

本申请的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置还具有如下的一些优点：

1)实现热管(工件，下同)自动夹紧、加热、定长、冷焊封口、焊接，以及焊接完成后自动回到拔管位置并自动停机；除插管和拔管需要手动进行之外，其他包括夹紧、加热、定长、封口、焊接等工序都是自动进行，可以实现超薄微热管的二次除气定长和焊接，并且可以保证各种工艺要求。

2)使用伺服模组71进行定长，可实现数字化定长，只要在控制系统中输入热管定长长度，伺服模组71一次便可精确到达定长位置，不用二次调整，减少了不必要的调长时间，提高了工人的工作效率。并且其定位精度可达±0.05，远远高于工艺要求的±0.3，并且可随意调整插管和拔管位置，实现操作工人坐着也可以工作，减轻了工人的劳动强度。

3)在调整加热长度上采用电缸进行调整，方便适应不同长度热管的二次除气。并且电缸上装有调节杆75和缓冲弹簧做缓冲装置，防止热管在冷焊封口时受力变形。并且加热长度可以很长，可以包裹住热管的大部分长度，在一定程度上也对热管的变形起到抑制作用。

4)采用一字封口方式，并且采用凹模413和凸模423同时相对运动的封口方式，减少了热管的无效端长度，减少了热管的材料成本。第一封口组件41和第二封口组件42安装在同一方形导轨43上，左右各有一条导轨做支撑和导向，保证凸模423和涂抹的运动方向性很好，并且实现了凸模423和凹模413的共面，保证下一步的切断时切刀33不会切到模具，保证切断之后没有毛刺，为最后焊接打好基础。

5)采用激光焊接方式，使焊缝美观可靠，并且采用三轴进给方式，实现激光焊接头22的自动精确定位，保证焊接过程不会焊偏，保证焊接焊接的可靠性。

6)设置有夹尾料装置80，消除了废料在机台上散得到处都是的现象，使机台看起来干净整洁。

7)设置有第一垫块543和第二垫块583，在凸模423和凹模413上面再形成一段冷焊封口，为激光焊接提供熔料，避免激光焊接焊到封口模具，对封口模具起到保护作用；并且巧妙的运用凸轮杆实现垫块的进退。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：包括机架、焊接装置、切断装置、封口装置、凸轮装置、加热装置、夹尾料装置以及控制器；所述焊接装置安装固定在所述机架上，所述切断装置、所述封口装置以及所述凸轮装置分别安装在所述机架上，且分别位于所述焊接装置的一侧；所述加热装置安装在所述机架内并置于所述封口装置的下方；所述夹尾料装置安装在所述机架上，并置于所述封口装置的一侧，所述焊接装置、所述切断装置、所述封口装置、所述凸轮装置、所述加热装置以及夹尾料装置分别与所述控制器电连接；

所述机架包括固定架和安装底板，所述安装底板安装在所述固定架的顶面；

所述焊接装置包括焊接支架、三轴运动组件以及激光焊接头，所述焊接支架安装在所述安装底板上，并位于该安装底板的一侧；所述三轴运动组件的一端安装在所述焊接支架上，其另一端与所述激光焊接头紧固连接；

所述封口装置包括第一封口组件、第二封口组件以及方形导轨，所述第一封口组件与所述第二封口组件相对安装，并分别限位安装在所述方形导轨上，所述方形导轨安装在所述安装底板上；

所述第一封口组件包括第一封口油缸、第一封口底座以及凹模，所述第一封口油缸紧固安装在所述安装底板上，所述第一封口底座安装在所述方形导轨的一端，所述第一封口底座的一侧抵接有所述第一封口油缸的活塞杆，所述第一封口底座的另一侧安装有所述凹模；

所述第二封口组件包括第二封口油缸、第二封口底座以及凸模，所述第二封口油缸紧固安装在所述安装底板上，并位于所述第一封口油缸的对侧；所述第二封口底座安装在所述方形导轨的另一端，所述第二封口底座的一侧抵接有所述第二封口油缸的活塞杆，所述第二封口底座的另一侧安装有所述凸模，且所述凸模与所述凹模相对配合放置，并分别位于所述方形导轨的轴线上；

所述凸模与所述凹模之间的所述安装底板上形成有工件通孔；

所述切断装置安装在所述第一封口组件的上方；

所述凸轮装置分别与所述第一封口组件和所述第二封口组件配合设置；

所述加热装置置于所述工件通孔的下方。

2.根据权利要求1所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述凸轮装置包括第一凸轮组件和第二凸轮组件；

所述第一凸轮组件包括第一凸轮气缸、第一凸轮杆、第一凸轮安装座、第一左限位块、第一右限位块以及第一垫块；所述第一左限位块与所述第一右限位块平行安装固定在所述第一封口底座上，并且所述第一左限位块与所述第一右限位块之间形成有第一限位通道，该第一限位通道沿Y轴向设置；所述第一垫块限位放置在所述第一限位通道内；所述第一凸轮气缸安装在所述第一封口底座上，所述第一凸轮安装座紧固安装在所述第一凸轮气缸的活塞杆端部；所述第一凸轮杆的一端与所述第一凸轮安装座铰接，所述第一凸轮杆分别贯穿所述第一左限位块、所述第一右限位块以及所述第一垫块；所述第一凸轮气缸的活塞杆以及所述第一凸轮杆分别沿X轴向设置，使得所述第一凸轮杆沿X轴向往复运动，并带动所述第一垫块沿Y轴向往复运动；

所述第二凸轮组件包括第二凸轮气缸、第二凸轮杆、第二凸轮安装座、第二左限位块、第二右限位块以及第二垫块；所述第二左限位块与所述第二右限位块平行安装固定在所述第二封口底座上，并且所述第二左限位块与所述第二右限位块之间形成有第二限位通道，该第二限位通道沿Y轴向设置，并置于所述第一限位通道对侧；所述第二垫块限位放置在所述第二限位通道内；所述第二凸轮气缸安装在所述第二封口底座上，并位于所述第一凸轮气缸的另一侧，所述第二凸轮安装座紧固安装在所述第二凸轮气缸的活塞杆端部；所述第二凸轮杆的一端与所述第二凸轮安装座铰接，所述第二凸轮杆分别贯穿所述第二左限位块、所述第二右限位块以及所述第二垫块；所述第二凸轮气缸的活塞杆以及所述第二凸轮杆分别沿X轴向设置，使得所述第二凸轮杆沿X轴向往复运动，并带动所述第二垫块沿Y轴向往复运动。

3.根据权利要求2所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述切断装置包括切断油缸、切断连接块以及切刀；所述切断油缸安装固定在所述第一封口油缸上，所述切断连接块底部限位放置在所述第一限位通道，并且所述切断连接块的侧壁与所述切断油缸紧固连接，所述切刀限位放置在所述第一限位通道内，所述切刀与所述切断连接块的底部紧固连接；

所述切刀沿Y轴向往复运动。

4.根据权利要求3所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述夹尾料装置包括旋转气缸、旋转臂、夹爪安装板、夹爪气缸、夹持爪以及尾料收纳盒；所述旋转气缸安装在所述安装底板上，所述旋转臂一端安装在所述旋转气缸的转轴上，所述夹爪安装板垂直安装在所述旋转臂的另一端，所述夹爪气缸安装在所述夹爪安装板上，所述夹持爪安装在所述夹爪气缸端部，使得所述夹爪气缸驱动所述夹持爪开合；所述尾料收纳盒安装在所述第二左限位块和所述第二右限位块上方；

所述夹持爪置于所述工件通孔的上方。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述三轴运动组件包括X轴电缸、Y轴电缸、Y轴安装板、Z轴电缸以及Z轴安装板，所述X轴电缸沿X轴向安装在所述焊接支架上；所述Y轴安装板安装在所述X轴电缸的进给结构上，Y轴电缸沿Y轴向安装在所述Y轴安装板上；所述Z轴安装板安装在所述Y轴电缸的进给结构上，所述Z轴电缸沿Z轴向安装在所述Z轴安装板上；

所述焊接装置还包括焊接头安装板，所述焊接头安装板安装在所述Z轴电缸的进给结构上，所述激光焊接头沿Z轴向向下放置并安装在所述焊接头安装板上。

6.根据权利要求5所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述加热装置包括第一电木块、第二电木块、第一铜块、第二铜块、夹紧气缸以及加热安装座；所述第一铜块嵌入所述第一电木块的一侧，所述第二铜块嵌入所述第二电木块的一侧，所述第一铜块和所述第二铜块分别形成有半圆形的通孔，所述第一铜块与所述第二铜块扣合时形成圆形通孔；所述加热安装座上形成有限位槽，所述第一电木块和所述第二电木块的底部分别放置在该限位槽内；所述夹紧气缸安装在所述加热安装座侧壁，并且其活塞杆端部抵接所述第二电木块的侧壁，使得所述第二电木块与所述第一电木块夹紧；

所述圆形通孔沿Z轴向设置，并置于所述工件通孔的下方。

7.根据权利要求6所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述加热装置还包括导向分离组件，所述导向分离组件贯通所述第一电木块和所述第二电木块；

所述导向分离组件包括第一直线轴承、第二直线轴承、导向轴以及分离弹簧，所述第一直线轴承安装在所述第一电木块的一侧，所述第二直线轴承安装在所述第二电木块的另一侧；所述第一电木块和所述第二电木块形成有贯通孔，该贯通孔的两端分别与第一直线轴承和第二直线轴承连通；所述导向轴放置在该贯通孔内，并且其两端分别与所述第一直线轴承和所述第二直线轴承连接，所述分离弹簧套接在所述导向轴上，并置于所述贯通孔中；所述分离弹簧的两端分别抵接在所述第一电木块和所述第二电木块上；

两组所述导向分离组件对称安装在所述第一电木块和所述第二电木块上。

8.根据权利要求7所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：还包括定长装置，该定长装置安装在所述固定架上，所述加热装置安装在所述定长装置上；

所述定长装置包括伺服模组、模组安装架、升降连接块、调节电缸、调节杆以及调节安装块，所述伺服模组通过所述模组安装架固定安装在所述固定架的底部，所述升降连接块紧固安装在所述伺服模组的活动部件上，所述调节电缸安装在所述升降连接块的底部，所述调节安装块安装在所述调节电缸的活动块上，所述调节杆的一端铰接在所述调节安装块上，所述调节杆的另一端置于所述圆形通孔中；

所述升降连接块呈倒“L”字形，所述加热装置安装在所述升降连接块的顶面，所述调节杆贯穿所述升降连接块的顶面并与所述加热装置连接。

9.根据权利要求8所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述模组安装架包括纵向安装板、横向底板以及加强筋，所述纵向安装板的底端紧固安装在所述横向底板上，所述加强筋的两端分别紧固连接所述纵向安装板和所述横向底板；

所述横向底板安装在所述固定架上，所述纵向安装板与所述伺服模组紧固连接。

10.根据权利要求9所述的用于超薄热管的二除焊接一体加工装置，其特征在于：所述控制器为PLC。