CN114714021B - 一种换热器生产用焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种换热器生产用焊接设备，包括底座装置，在底座装置上设置有支架板和支座板，支架板与支座板固定安装，支架板上转动安装有旋转柱，旋转柱上固定安装有旋转凸块，旋转凸块上固定安装有大齿轮，旋转柱底部固定安装有底盘，支架板上固定安装有旋转挡板，旋转挡板上固定安装有电机，支座板侧面固定安装有导轨，导轨另一端固定安装在支架板上，导轨上滑动安装有滑动架，导轨底部转动安装有连杆，连杆另一端与底盘转动安装；在滑动架上固定安装有焊框装置和焊接装置，旋转柱顶部固定安装有夹持装置，换热器被夹持在夹持装置上，本发明可以实现对换热器的全自动夹持，并自动进行换热管的焊接以及外边框的焊接，使用方便，自动化程度高。

Description

一种换热器生产用焊接设备

技术领域

本发明属于换热器生产领域，具体涉及一种换热器生产用焊接设备。

背景技术

板壳式换热器一般包括一壳体以及安装于壳体内的换热芯，该换热芯包括多组由两块板片焊接而成的板片组配合构成，其中，每两片板片叠加，板片的波纹凸起应对应，即波峰对波峰进行全焊接，且相对应的圆孔边缘通过全焊接组合形成所述板片组，其中该板片组内部形成有多个波纹间隙；然后，分别将两组板片组的外沿焊接在一起，这样板片的间壁形成波纹间隙，形成板片束。将板片束的前后两端焊接在一头板和尾板之间，构成整体式换热芯，该换热芯插入壳体内，并组装形成完整的板壳式换热器，传统的焊接方式基本都是采用人工操作，由于换热芯的焊接工艺需求精度更高，而人工操作则会产生极大的人为误差，焊接效果极差，导致需要多次返工，浪费大量的人力物力，增加了生产成本，如专利号为CN201320778375.1的专利，提供了一种换热器板片的外圆自动焊接设备，其包括：一机台；一承载装置，包括安装于机台两侧的第一承载座、第二承载座以及第一夹紧圆盘和第二夹紧圆盘，并通过该第一夹紧圆盘及第二夹紧圆盘对换热器板片组进行夹紧限位，第一承载座与第二承载座之间设置有可转动的承重杆；一转动装置，包括一外齿轮盘及第一电机，外齿轮盘设置有供换热器板片装配的承载柱；一自动焊接装置，其通过一机架安装于机台上，包括移动座、安装于移动座上的并用于对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置及第二限位装置以及焊枪。这个设备操作简便、自动化程度高，并能时刻对换热器板片组进行滚动式限位，焊接效果显著、工作效率高。

但是，现阶段换热器对于板管形态换热器焊接仍然使用手持焊接机进行焊接，焊接效率低，人工劳动强度大，制作周期长，板管需要对外壳接触面的管板进行焊接，然后对板管之间焊接，由于焊接位置较多，通常需要大量时间去焊接，现有焊接设备也是进行单头依次焊接，且焊接过程需要进行大量定点调试，不利于批量生产，故需要解决上述问题的换热器生产用焊接设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器生产用焊接设备，可以实现对换热器的全自动夹持，并自动进行换热管的焊接以及外边框的焊接，使用方便，自动化程度高。

本发明采取的技术方案是：一种换热器生产用焊接设备，包括底座装置，在底座装置上设置有支架板和支座板，支架板与支座板固定安装，支架板上转动安装有旋转柱，旋转柱上固定安装有旋转凸块，旋转凸块上固定安装有大齿轮，旋转柱底部固定安装有底盘，支架板上固定安装有旋转挡板，旋转挡板上固定安装有电机，电机的电机轴上固定安装有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，支座板侧面固定安装有导轨，导轨另一端固定安装在支架板上，导轨上滑动安装有滑动架，导轨底部转动安装有连杆，连杆另一端与底盘转动安装；在滑动架上固定安装有焊框装置和焊接装置，旋转柱顶部固定安装有夹持装置，换热器被夹持在夹持装置上。

当换热器完成夹持后，电机转动通过小齿轮带动大齿轮从而带动旋转柱和旋转凸块转动，带动连杆转动，连杆带动滑动架沿着导轨滑动，带动焊框装置和焊接装置靠近换热器，同时旋转柱带动夹持装置转动，可带动换热器转动一百八十度，旋转凸块在初始状态和最终转动一百八十度之后的状态时，焊框装置和焊接装置的焊枪分别到达焊接位置，使得换热器两端分别完成换热管和换热器侧面外壳的焊接。

旋转凸块由于旋转挡板的存在，能且只能转动一百八十度，初始状态即零度时对一端面进行换热管焊接，对另一端进行换热器的侧面外壳的焊接，当旋转凸块转动一百八十度后，对一端进行换热器的侧面外壳的焊接，对另一端面进行换热管焊接。

进一步的，所述的夹持装置包括固定安装在旋转柱上的旋转座，旋转座上固定安装有限位挡条，旋转座上滑动安装有驱动滑板，驱动滑板上转动安装有联动杆，旋转座上固定安装有导向柱，导向柱端部固定安装有尾端座，导向柱上滑动安装有夹紧块，尾端座与夹紧块之间设置有夹持弹簧，夹紧块上固定安装有夹块，旋转座上滑动安装有压板，压板底部固定安装有压板柱，压板弹簧一端固定安装在压板底部，另一端固定安装在旋转座上，压板柱底部固定安装有触发板，驱动滑板端部转动安装有丝杆，丝杆另一端与旋转座接触，丝杆端部固定安装有摇杆。

当换热器放置在压板上时，将压板往下压，压缩压板弹簧，带动触发板下降，随后触发板的立柱的上表面将低于驱动滑板的立柱的凸起的下表面，驱动滑板解除限位，处于压缩状态下的夹持弹簧回弹，带动联动杆转动，从而带动驱动滑板沿着旋转座滑动，同时夹紧块沿着导向柱向心滑动，带动夹块将换热器两侧夹紧。当焊接完成后，手动转动摇杆带动丝杆转动，将旋转座顶住并滑动，滑动到初始状态的位置，随后通过联动杆带动夹紧块沿着导向柱滑动，压缩夹持弹簧，随后将换热器取出，此时压板弹簧回弹，带动压板上升，触发板上升，触发板的立柱的上表面在高于驱动滑板的立柱凸出部分的下表面，对驱动滑板完成限位，完成使用完成后的复位。

进一步的，所述的焊框装置包括固定安装在滑动架上的边焊座，边焊座上固定安装有电机座，电机座上固定安装有边焊电机，边焊座上固定安装有边焊框架，边焊电机的输出轴上固定安装有转动柱，转动柱上滑动安装有滑动柱，滑动柱端部固定安装有套杆，压缩弹簧一端固定安装在套杆上，另一端固定安装在转动柱上，套杆上固定安装有边焊枪。

边焊电机转动带动转动柱转动，带动滑动柱转动，从而带动边焊枪移动，在移动过程中，由于边焊框架内侧对套杆进行限位，压缩弹簧始终处于压缩状态，带动边焊枪对换热器的端部边缘进行焊接。

进一步的，所述的焊接装置包括固定安装在滑动架上的焊接座，焊接座上固定安装有焊接枪，焊接枪的输出轴上固定安装有主齿轮，焊接座上转动安装有焊枪，外侧一列的焊枪尾部固定安装有外齿轮和内齿轮，第一行、第三行、第五行的焊枪尾部固定安装有内齿轮，第二行、第四行的焊枪尾部固定安装有外齿轮，各个外齿轮之间啮合，内齿轮之间啮合，第五行第三列的内齿轮与主齿轮啮合。

焊接枪转动带动主齿轮转动，主齿轮通过啮合带动外齿轮和内齿轮转动，从而带动焊枪转动，对所有换热管周围一圈进行焊接。

进一步的，所述的换热器包括夹持在夹块和压板上的换热器外壳，换热器外壳外固定安装有进入管，换热器外壳内固定安装有多个换热管，换热器外壳顶部固定安装有槽钢支架。

进一步的，所述的旋转凸块的半圆弧角度为九十度，旋转挡板圆弧角度为九十度，且在初始状态下，旋转凸块一边与旋转挡板一边接触，旋转凸块另一边与旋转挡板另一边平行。

进一步的，所述的夹持装置上一共设置有四组夹紧块。

进一步的，所述的触发板的立柱的上表面在未夹持状态下，高于驱动滑板的立柱凸出部分的下表面，且触发板的立柱与驱动滑板的立柱接触，触发板的立柱的上表面在夹持状态下，低于驱动滑板的立柱凸出部分的下表面。

进一步的，所述的边焊枪始终与边焊框架的内框接触。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本发明可实现换热器放入后全自动进行夹持，利用换热器自身的重量实现无额外驱动的夹持。

2、本发明可同时对换热器的换热管以及换热器端部外壳的焊接。

3、本发明通过巧妙的方式实现换热器的翻面以及焊框装置和焊接装置的进退动作，实现双端面同时进行不同类型的焊接。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明底座装置结构示意图；

图3是本发明底座装置背面结构示意图；

图4是夹持装置结构示意图；

图5是夹持装置俯视结构示意图；

图6是图4中C处的局部放大示意图；

图7是图1中A处的局部放大示意图；

图8是图1中B处的局部放大示意图；

图9是换热器结构示意图；

附图标号：1-底座装置；2-夹持装置；3-焊框装置；4-焊接装置；5-换热器；101-支架板；102-大齿轮；103-旋转凸块；104-电机；105-小齿轮；106-旋转柱；107-底盘；108-连杆；109-滑动架；110-导轨；111-支座板；112-旋转挡板；201-旋转座；202-限位挡条；203-驱动滑板；204-联动杆；205-夹紧块；206-夹持弹簧；207-尾端座；208-夹块；209-压板；210-压板弹簧；211-触发板；212-压板柱；213-摇杆；214-丝杆；215-导向柱；301-边焊电机；302-电机座；303-边焊座；304-边焊框架；305-转动柱；306-滑动柱；307-压缩弹簧；308-套杆；309-边焊枪；401-焊接枪；402-焊接座；403-主齿轮；404-外齿轮；405-内齿轮；406-焊枪；501-换热器外壳；502-进入管；503-换热管；504-槽钢支架。

具体实施方式

如图1-图9所示，一种换热器生产用焊接设备，包括底座装置1，在底座装置1上设置有支架板101和支座板111，支架板101与支座板111固定安装，支架板101上转动安装有旋转柱106，旋转柱106上固定安装有旋转凸块103，旋转凸块103上固定安装有大齿轮102，旋转柱106底部固定安装有底盘107，支架板101上固定安装有旋转挡板112，旋转挡板112上固定安装有电机104，电机104的电机轴上固定安装有小齿轮105，小齿轮105与大齿轮102啮合，支座板111侧面固定安装有导轨110，导轨110另一端固定安装在支架板101上，导轨110上滑动安装有滑动架109，导轨110底部转动安装有连杆108，连杆108另一端与底盘107转动安装；在滑动架109上固定安装有焊框装置3和焊接装置4，旋转柱106顶部固定安装有夹持装置2，换热器5被夹持在夹持装置2上。

当换热器5完成夹持后，电机104转动通过小齿轮105带动大齿轮102从而带动旋转柱106和旋转凸块103转动，带动连杆108转动，连杆108带动滑动架109沿着导轨110滑动，带动焊框装置3和焊接装置4靠近换热器5，同时旋转柱106带动夹持装置2转动，可带动换热器5转动一百八十度，旋转凸块103在初始状态和最终转动一百八十度之后的状态时，焊框装置3和焊接装置4的焊枪分别到达焊接位置，使得换热器5两端分别完成换热管503和侧面外壳501的焊接。

旋转凸块103由于旋转挡板112的存在，能且只能转动一百八十度，初始状态即零度时对一端面进行换热管503焊接，对另一端进行换热器5的侧面外壳501的焊接，当旋转凸块103转动一百八十度后，对一端进行换热器5的侧面外壳501的焊接，对另一端面进行换热管503焊接。

所述的夹持装置2包括固定安装在旋转柱106上的旋转座201，旋转座201上固定安装有限位挡条202，旋转座201上滑动安装有驱动滑板203，驱动滑板203上转动安装有联动杆204，旋转座201上固定安装有导向柱215，导向柱215端部固定安装有尾端座207，导向柱215上滑动安装有夹紧块205，尾端座207与夹紧块205之间设置有夹持弹簧206，夹紧块205上固定安装有夹块208，旋转座201上滑动安装有压板209，压板209底部固定安装有压板柱212，压板弹簧210一端固定安装在压板209底部，另一端固定安装在旋转座201上，压板柱212底部固定安装有触发板211，驱动滑板203端部转动安装有丝杆214，丝杆214另一端与旋转座201接触，丝杆214端部固定安装有摇杆213。

当换热器5放置在压板209上时，将压板209往下压，压缩压板弹簧210，带动触发板211下降，随后触发板211的立柱的上表面将低于驱动滑板203的立柱的凸起的下表面，驱动滑板203解除限位，处于压缩状态下的夹持弹簧206回弹，带动联动杆204转动，从而带动驱动滑板203沿着旋转座201滑动，同时夹紧块205沿着导向柱215向心滑动，带动夹块208将换热器5两侧夹紧。

当焊接完成后，手动转动摇杆213带动丝杆214转动，将旋转座201顶住并滑动，滑动到初始状态的位置，随后通过联动杆204带动夹紧块205沿着导向柱215滑动，压缩夹持弹簧206，随后将换热器5取出，此时压板弹簧210回弹，带动压板209上升，触发板211上升，触发板211的立柱的上表面在高于驱动滑板203的立柱凸出部分的下表面，对驱动滑板203完成限位，完成使用完成后的复位。

所述的焊框装置3包括固定安装在滑动架109上的边焊座303，边焊座303上固定安装有电机座302，电机座302上固定安装有边焊电机301，边焊座303上固定安装有边焊框架304，边焊电机301的输出轴上固定安装有转动柱305，转动柱305上滑动安装有滑动柱306，滑动柱306端部固定安装有套杆308，压缩弹簧307一端固定安装在套杆308上，另一端固定安装在转动柱305上，套杆308上固定安装有边焊枪309。

边焊电机301转动带动转动柱305转动，带动滑动柱306转动，从而带动边焊枪309移动，在移动过程中，由于边焊框架304内侧对套杆308进行限位，压缩弹簧307始终处于压缩状态，带动边焊枪309对换热器5的端部边缘进行焊接。

所述的焊接装置4包括固定安装在滑动架109上的焊接座402，焊接座402上固定安装有焊接枪401，焊接枪401的输出轴上固定安装有主齿轮403，焊接座402上转动安装有焊枪406，外侧一列的焊枪406尾部固定安装有外齿轮404和内齿轮405，第一行、第三行、第五行的焊枪406尾部固定安装有内齿轮405，第二行、第四行的焊枪406尾部固定安装有外齿轮404，各个外齿轮404之间啮合，内齿轮405之间啮合，第五行第三列的内齿轮405与主齿轮403啮合。

焊接枪401转动带动主齿轮403转动，主齿轮403通过啮合带动外齿轮404和内齿轮405转动，从而带动焊枪406转动，对所有换热管503周围一圈进行焊接。

所述的换热器5包括夹持在夹块208和压板209上的换热器外壳501，换热器外壳501外固定安装有进入管502，换热器外壳501内固定安装有多个换热管503，换热器外壳501顶部固定安装有槽钢支架504。

所述的旋转凸块103的半圆弧角度为九十度，旋转挡板112圆弧角度为九十度，且在初始状态下，旋转凸块103一边与旋转挡板112一边接触，旋转凸块103另一边与旋转挡板112另一边平行。

所述的夹持装置2上一共设置有四组夹紧块205。

所述的触发板211的立柱的上表面在未夹持状态下，高于驱动滑板203的立柱凸出部分的下表面，且触发板211的立柱与驱动滑板203的立柱接触，触发板211的立柱的上表面在夹持状态下，低于驱动滑板203的立柱凸出部分的下表面，当压板209被压下后会使得触发板211的立柱的上表面低于驱动滑板203的立柱凸出部分的下表面，使得驱动滑板203被释放。

所述的边焊枪309始终与边焊框架304的内框接触。

Claims (5)

1.一种换热器生产用焊接设备，其特征在于，包括底座装置（1），在底座装置（1）上设置有支架板（101）和支座板（111），支架板（101）与支座板（111）固定安装，支架板（101）上转动安装有旋转柱（106），旋转柱（106）上固定安装有旋转凸块（103），旋转凸块（103）上固定安装有大齿轮（102），旋转柱（106）底部固定安装有底盘（107），支架板（101）上固定安装有旋转挡板（112），旋转挡板（112）上固定安装有电机（104），电机（104）的电机轴上固定安装有小齿轮（105），小齿轮（105）与大齿轮（102）啮合，支座板（111）侧面固定安装有导轨（110），导轨（110）另一端固定安装在支架板（101）上，导轨（110）上滑动安装有滑动架（109），滑动架（109）底部转动安装有连杆（108），连杆（108）另一端与底盘（107）转动安装；在滑动架（109）上固定安装有焊框装置（3）和焊接装置（4），旋转柱（106）顶部固定安装有夹持装置（2），换热器（5）被夹持在夹持装置（2）上；

所述的焊框装置（3）包括固定安装在滑动架（109）上的边焊座（303），边焊座（303）上固定安装有电机座（302），电机座（302）上固定安装有边焊电机（301），边焊座（303）上固定安装有边焊框架（304），边焊电机（301）的输出轴上固定安装有转动柱（305），转动柱（305）上滑动安装有滑动柱（306），滑动柱（306）端部固定安装有套杆（308），压缩弹簧（307）一端固定安装在套杆（308）上，另一端固定安装在转动柱（305）上，套杆（308）上固定安装有边焊枪（309）；

所述的焊接装置（4）包括固定安装在滑动架（109）上的焊接座（402），焊接座（402）上固定安装有焊接枪（401），焊接枪（401）的输出轴上固定安装有主齿轮（403），焊接座（402）上转动安装有焊枪（406），最外侧一列的焊枪（406）尾部固定安装有外齿轮（404）和内齿轮（405），剩余各列的第一行、第三行、第五行的焊枪（406）尾部固定安装有内齿轮（405），第二行、第四行的焊枪（406）尾部固定安装有外齿轮（404），各个外齿轮（404）之间啮合，内齿轮（405）之间啮合，第五行第三列的内齿轮（405）与主齿轮（403）啮合。

2.如权利要求1所述的一种换热器生产用焊接设备，其特征在于，所述的夹持装置（2）包括固定安装在旋转柱（106）上的旋转座（201），旋转座（201）上固定安装有限位挡条（202），旋转座（201）上滑动安装有驱动滑板（203），驱动滑板（203）上转动安装有联动杆（204），旋转座（201）上固定安装有导向柱（215），导向柱（215）端部固定安装有尾端座（207），导向柱（215）上滑动安装有夹紧块（205），尾端座（207）与夹紧块（205）之间设置有夹持弹簧（206），夹紧块（205）上固定安装有夹块（208），旋转座（201）上滑动安装有压板（209），压板（209）底部固定安装有压板柱（212），压板弹簧（210）一端固定安装在压板（209）底部，另一端固定安装在旋转座（201）上，压板柱（212）底部固定安装有触发板（211），驱动滑板（203）端部转动安装有丝杆（214），丝杆（214）另一端与旋转座（201）接触，丝杆（214）端部固定安装有摇杆（213）；

所述的触发板（211）的立柱的上表面在未夹持状态下高于驱动滑板（203）的立柱凸出部分的下表面，且触发板（211）的立柱与驱动滑板（203）的立柱接触，触发板（211）的立柱的上表面在夹持状态下低于驱动滑板（203）的立柱凸出部分的下表面。

3.如权利要求1所述的一种换热器生产用焊接设备，其特征在于，所述的换热器（5）包括夹持在夹块（208）和压板（209）上的换热器外壳（501），换热器外壳（501）外固定安装有进入管（502），换热器外壳（501）内固定安装有多个换热管（503），换热器外壳（501）顶部固定安装有槽钢支架（504）。

4.如权利要求2所述的一种换热器生产用焊接设备，其特征在于，所述的夹持装置（2）上一共设置有四组夹紧块（205）。

5.如权利要求1所述的一种换热器生产用焊接设备，其特征在于，所述的边焊枪（309）始终与边焊框架（304）的内框接触。

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