CN116275778B - 一种换热器管板自动焊机定位装置 - Google Patents

一种换热器管板自动焊机定位装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动焊机技术领域，具体为一种换热器管板自动焊机定位装置。一种换热器管板自动焊机定位装置，包括设置在自动焊机本体上的焊枪，所述自动焊机本体的头部固定连接有固定座，且固定座的侧壁开设有安装腔，所述安装腔的侧壁通过第一移动机构连接有两个对称设置的第一移动块，且第一移动块的侧壁通过第二移动机构连接有第二移动块，所述第二移动块靠近安装腔的侧壁嵌设有第一电磁铁。本发明的有益效果是：该种换热器管板自动焊机定位装置，便于在焊接时对换热管进行定位并避免误差，同时，便于控制换热管凸出管板一定的距离，并且，便于焊枪回转运动对换热管进行焊接，从而保证其焊接效率和质量。

Description

一种换热器管板自动焊机定位装置
技术领域
本发明涉及自动焊机技术领域，具体为一种换热器管板自动焊机定位装置。
背景技术
在化工、空气分离、轻工等行业，广泛应用各种不锈钢绕管换热器。绕管换热器换热管绕制完成后，两端需要穿过管板孔，并与管板焊接密封，一般对于不锈钢产品采用氩弧焊，管板焊接可以采用手工氩弧焊接和自动氩弧焊接；手工焊接灵活、方便，但焊缝外观及内在质量不稳定，采用自动焊机进行焊接，焊缝能达到稳定的外观及内在质量，管板自动焊接的方式为，定位心轴插入管孔中定位，进行焊接加工，焊接加工一个孔板后，需要移动焊接机头将心轴插入另一孔板中进行下一个孔板焊接，自动焊机能够进行X、Y、Z三坐标平行移动。
然而，现有的换热器管板自动焊机定位装置在使用时，由于管板的定位可能存在误差，从而在通过自动焊机将心轴插入孔板中时，容易产生误差，影响定位的精度，同时，不便于控制换热管凸出管板的距离，导致凝固后焊缝余高会超过管子内壁，使孔口尺寸小于管子内径，由于孔口缩小，出现心轴不易从管孔中拔出现象，甚至根本无法将定位心轴拔出，并且，在进行焊接时，不便于对焊枪作回转运动，从而影响焊接的质量和效率。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种换热器管板自动焊机定位装置来解决现有的换热器管板自动焊机定位装置在使用时，由于管板的定位可能存在误差，从而在通过自动焊机将心轴插入孔板中时，容易产生误差，影响定位的精度，同时，不便于控制换热管凸出管板的距离，导致凝固后焊缝余高会超过管子内壁，使孔口尺寸小于管子内径，由于孔口缩小，出现心轴不易从管孔中拔出现象，甚至根本无法将定位心轴拔出，并且，在进行焊接时，不便于对焊枪作回转运动，从而影响焊接的质量和效率的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种换热器管板自动焊机定位装置，包括设置在自动焊机本体上的焊枪，所述自动焊机本体的头部固定连接有固定座，且固定座的侧壁开设有安装腔，所述安装腔的侧壁通过第一移动机构连接有两个对称设置的第一移动块，且第一移动块的侧壁通过第二移动机构连接有第二移动块，所述第二移动块靠近安装腔的侧壁嵌设有第一电磁铁，且第二移动块的侧壁通过压力调节机构连接有第三移动块，所述第三移动块的侧壁固定连接有连接杆，且连接杆的另一端固定连接有第二电磁铁，所述第二电磁铁包括锥形面，且连接杆的侧壁转动连接有转动盘，所述转动盘的端部固定连接有气缸，且气缸的伸缩端固定连接有U形板，所述焊枪通过角度调节机构与U形板的侧壁连接，且转动盘的转动通过驱动机构进行驱动。
本发明的有益效果是：
1、该种换热器管板自动焊机定位装置，通过设置第一移动机构等，在进行焊接时，通过自动焊机本体对固定座和第二电磁铁进行移动，待第二电磁铁与安装孔对正时，使得固定座向靠近安装孔的方向移动，当锥形面与安装孔的侧壁相抵时，推动第三移动块进行移动，同时，第三弹簧被压缩，与此同时，推动第一移动块沿着第一导向杆进行移动，同时，第二移动块沿着第二导向杆进行移动，从而对第二电磁铁的位置进行自动调节，并通过距离传感器检测第二移动块的距离，即检测第三弹簧的压缩量，以及第二电磁铁对安装孔的挤压力，待第二电磁铁与安装孔的挤压力达到要求时，即调节完成，此时，将第一电磁铁通电，使得第二移动块吸附在安装腔的侧壁，与此同时，停止自动焊机本体进行移动，从而能够保证第二电磁铁与安装孔同心，避免误差，接着，将换热管插入安装孔内，并使其一端与锥形面相抵，同时，使得第二电磁铁进行通电，第二电磁铁通电后对换热管进行吸附，从而能够在焊接时对换热管进行定位，接着，通过自动焊机本体带动固定座和第二电磁铁进行移动，并带动换热管同步移动，使得换热管的一端凸出管板一定的距离，从而保证其焊接效率和质量。
2、该种换热器管板自动焊机定位装置，通过设置角度调节机构和驱动机构等，待将换热管定位完成后，拉动T形导杆，使得限位块从限位槽内退出，同时，第四弹簧被压缩，接着，对焊枪进行转动调节，焊枪的转动带动转动杆和固定环的同步转动，待调节到合适的角度时，松开T形导杆，此时，限位块在第四弹簧的作用下再次与限位槽相抵，实现限位，从而能够对焊枪的角度进行自由调节，与此同时，启动气缸，对焊枪的位置进行调节，保证焊枪的头部处于换热管和管板的焊接处，待调节完成后，启动电机，电机的转动带动齿轮的转动，进而带动齿圈和转动盘的转动，转动盘的转动带动焊枪的同步转动，从而对换热管进行焊接，提高焊接的效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一移动机构包括插设在第一移动块侧壁的第一导向杆，且第一导向杆的两端与安装腔的侧壁固定，所述第一导向杆的侧壁套设有第一弹簧。
采用上述进一步方案的有益效果是，对第一移动块的移动起到导向与复位作用。
进一步，所述第二移动机构包括插设在第二移动块侧壁两个对称设置的第二导向杆，且第二导向杆的两端与安装腔的侧壁固定，所述第二导向杆的侧壁套设有第二弹簧。
采用上述进一步方案的有益效果是，对第二移动块的移动起到导向与复位作用。
进一步，所述压力调节机构包括固定连接在第二移动块侧壁两个对称设置的套管，且套管内插设有套杆，所述套杆的另一端与第三移动块的侧壁固定，且套管的侧壁套设有第三弹簧，所述第三移动块的侧壁固定连接有安装块，且安装块的侧壁固定插设有距离传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是，当锥形面与安装孔的侧壁相抵时，推动第三移动块进行移动，同时，第三弹簧被压缩，通过距离传感器检测第二移动块的距离，即检测第三弹簧的压缩量，以及第二电磁铁对安装孔的挤压力，待第二电磁铁与安装孔的挤压力达到要求时，即调节完成。
进一步，所述驱动机构包括固定套设在转动盘侧壁的齿圈，且第三移动块的上侧壁固定连接有固定块。
进一步，所述固定块的侧壁通过转轴转动连接有齿轮，且齿轮与齿圈啮合设置，所述固定块的侧壁固定连接有电机，且电机的输出端与转轴的一端固定。
采用上述进一步方案的有益效果是，启动电机，电机的转动带动齿轮的转动，进而带动齿圈和转动盘的转动，转动盘的转动带动焊枪的同步转动，从而对换热管进行焊接，提高焊接的效率。
进一步，所述角度调节机构包括转动连接在U形板侧壁的转动杆，且焊枪通过转动杆与U形板的侧壁转动连接，所述转动杆的侧壁固定套设有固定环，且固定环的侧壁开设有多个阵列设置的限位槽，所述U形板的侧壁通过复位机构连接有限位块，且限位块与限位槽相抵。
采用上述进一步方案的有益效果是，拉动T形导杆，使得限位块从限位槽内退出，同时，第四弹簧被压缩，接着，对焊枪进行转动调节，焊枪的转动带动转动杆和固定环的同步转动，待调节到合适的角度时，松开T形导杆，此时，限位块在第四弹簧的作用下再次与限位槽相抵，实现限位，从而能够对焊枪的角度进行自由调节。
进一步，所述复位机构包括固定连接在U形板侧壁的支撑块，且支撑块的侧壁插设有两个对称设置的T形导杆。
进一步，所述T形导杆的一端与限位块的侧壁固定，且T形导杆的侧壁套设有第四弹簧。
采用上述进一步方案的有益效果是，对限位块的移动起到导向与复位作用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中固定座的整体结构示意图；
图3为图1中A处的放大结构示意图；
图4为图2中B处的放大结构示意图；
图5为图3中C处的放大结构示意图；
图6为本发明的整体结构主视图；
图7为本发明的整体结构左视图；
图8为本发明的整体结构俯视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、自动焊机本体；101、焊枪；201、第一导向杆；202、第一弹簧；301、第二导向杆；302、第二弹簧；401、套管；402、套杆；403、第三弹簧；404、安装块；405、距离传感器；501、齿圈；502、固定块；503、齿轮；504、电机；601、转动杆；602、固定环；603、限位槽；604、限位块；701、支撑块；702、T形导杆；703、第四弹簧；8、固定座；9、安装腔；10、第一移动块；11、第二移动块；12、第三移动块；13、连接杆；14、第二电磁铁；1401、锥形面；15、转动盘；16、气缸；17、U形板；18、第一电磁铁；19、管板；20、安装孔；21、换热管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在化工、空气分离、轻工等行业，广泛应用各种不锈钢绕管换热器。绕管换热器换热管绕制完成后，两端需要穿过管板孔，并与管板焊接密封，一般对于不锈钢产品采用氩弧焊，管板焊接可以采用手工氩弧焊接和自动氩弧焊接；手工焊接灵活、方便，但焊缝外观及内在质量不稳定，采用自动焊机进行焊接，焊缝能达到稳定的外观及内在质量，管板自动焊接的方式为，定位心轴插入管孔中定位，进行焊接加工，焊接加工一个孔板后，需要移动焊接机头将心轴插入另一孔板中进行下一个孔板焊接，自动焊机能够进行X、Y、Z三坐标平行移动。
发明人对换热器管板自动焊机定位装置使用过程进行深入考察与研究后发现：现有的换热器管板自动焊机定位装置在使用时，由于管板的定位可能存在误差，从而在通过自动焊机将心轴插入孔板中时，容易产生误差，影响定位的精度，同时，不便于控制换热管凸出管板的距离，导致凝固后焊缝余高会超过管子内壁，使孔口尺寸小于管子内径，由于孔口缩小，出现心轴不易从管孔中拔出现象，甚至根本无法将定位心轴拔出，并且，在进行焊接时，不便于对焊枪作回转运动，从而影响焊接的质量和效率。
上述问题在本领域中还未见公开的报道，发明人发现了上述问题并设计了本技术方案。
本发明提供了以下优选的实施例
如图1-图8所示，一种换热器管板自动焊机定位装置，包括设置在自动焊机本体1上的焊枪101，自动焊机本体1的头部固定连接有固定座8，且固定座8的侧壁开设有安装腔9，安装腔9的侧壁通过第一移动机构连接有两个对称设置的第一移动块10，且第一移动块10的侧壁通过第二移动机构连接有第二移动块11，第二移动块11靠近安装腔9的侧壁嵌设有第一电磁铁18，且第二移动块11的侧壁通过压力调节机构连接有第三移动块12，第三移动块12的侧壁固定连接有连接杆13，且连接杆13的另一端固定连接有第二电磁铁14，第二电磁铁14包括锥形面1401，且连接杆13的侧壁转动连接有转动盘15，转动盘15的端部固定连接有气缸16，且气缸16的伸缩端固定连接有U形板17，焊枪101通过角度调节机构与U形板17的侧壁连接，且转动盘15的转动通过驱动机构进行驱动，便于在焊接时对换热管21进行定位并避免误差，同时，便于控制换热管21凸出管板19一定的距离，并且，便于焊枪101回转运动对换热管21进行焊接，从而保证其焊接效率和质量。
本实施例中，如图2所示，第一移动机构包括插设在第一移动块10侧壁的第一导向杆201，且第一导向杆201的两端与安装腔9的侧壁固定，第一导向杆201的侧壁套设有第一弹簧202，对第一移动块10的移动起到导向与复位作用。
本实施例中，如图2所示，第二移动机构包括插设在第二移动块11侧壁两个对称设置的第二导向杆301，且第二导向杆301的两端与安装腔9的侧壁固定，第二导向杆301的侧壁套设有第二弹簧302，对第二移动块11的移动起到导向与复位作用。
本实施例中，如图2所示，压力调节机构包括固定连接在第二移动块11侧壁两个对称设置的套管401，且套管401内插设有套杆402，套杆402的另一端与第三移动块12的侧壁固定，且套管401的侧壁套设有第三弹簧403，第三移动块12的侧壁固定连接有安装块404，且安装块404的侧壁固定插设有距离传感器405，当锥形面1401与安装孔20的侧壁相抵时，推动第三移动块12进行移动，同时，第三弹簧403被压缩，通过距离传感器405检测第二移动块11的距离，即检测第三弹簧403的压缩量，以及第二电磁铁14对安装孔20的挤压力，待第二电磁铁14与安装孔20的挤压力达到要求时，即调节完成。
本实施例中，如图2所示，驱动机构包括固定套设在转动盘15侧壁的齿圈501，且第三移动块12的上侧壁固定连接有固定块502，固定块502的侧壁通过转轴转动连接有齿轮503，且齿轮503与齿圈501啮合设置，固定块502的侧壁固定连接有电机504，且电机504的输出端与转轴的一端固定，启动电机504，电机504的转动带动齿轮503的转动，进而带动齿圈501和转动盘15的转动，转动盘15的转动带动焊枪101的同步转动，从而对换热管21进行焊接，提高焊接的效率。
本实施例中，如图4所示，角度调节机构包括转动连接在U形板17侧壁的转动杆601，且焊枪101通过转动杆601与U形板17的侧壁转动连接，转动杆601的侧壁固定套设有固定环602，且固定环602的侧壁开设有多个阵列设置的限位槽603，U形板17的侧壁通过复位机构连接有限位块604，且限位块604与限位槽603相抵，拉动T形导杆702，使得限位块604从限位槽603内退出，同时，第四弹簧703被压缩，接着，对焊枪101进行转动调节，焊枪101的转动带动转动杆601和固定环602的同步转动，待调节到合适的角度时，松开T形导杆702，此时，限位块604在第四弹簧703的作用下再次与限位槽603相抵，实现限位，从而能够对焊枪101的角度进行自由调节。
本实施例中，如图4所示，复位机构包括固定连接在U形板17侧壁的支撑块701，且支撑块701的侧壁插设有两个对称设置的T形导杆702，T形导杆702的一端与限位块604的侧壁固定，且T形导杆702的侧壁套设有第四弹簧703，对限位块604的移动起到导向与复位作用。
本发明的具体工作过程如下：
首先，在进行焊接时，通过自动焊机本体1对固定座8和第二电磁铁14进行移动，待第二电磁铁14与安装孔20对正时，使得固定座8向靠近安装孔20的方向移动，当锥形面1401与安装孔20的侧壁相抵时，推动第三移动块12进行移动，同时，第三弹簧403被压缩，与此同时，推动第一移动块10沿着第一导向杆201进行移动，同时，第二移动块11沿着第二导向杆301进行移动，从而对第二电磁铁14的位置进行自动调节，并通过距离传感器405检测第二移动块11的距离，即检测第三弹簧403的压缩量，以及第二电磁铁14对安装孔20的挤压力，待第二电磁铁14与安装孔20的挤压力达到要求时，即调节完成，此时，将第一电磁铁18通电，使得第二移动块11吸附在安装腔9的侧壁，与此同时，停止自动焊机本体1进行移动，从而能够保证第二电磁铁14与安装孔20同心，避免误差；
接着，将换热管21插入安装孔20内，并使其一端与锥形面1401相抵，同时，使得第二电磁铁14进行通电，第二电磁铁14通电后对换热管21进行吸附，从而能够在焊接时对换热管21进行定位，接着，通过自动焊机本体1带动固定座8和第二电磁铁14进行移动，并带动换热管21同步移动，使得换热管21的一端凸出管板19一定的距离，从而保证其焊接效率和质量；
待将换热管21定位完成后，拉动T形导杆702，使得限位块604从限位槽603内退出，同时，第四弹簧703被压缩，接着，对焊枪101进行转动调节，焊枪101的转动带动转动杆601和固定环602的同步转动，待调节到合适的角度时，松开T形导杆702，此时，限位块604在第四弹簧703的作用下再次与限位槽603相抵，实现限位，从而能够对焊枪101的角度进行自由调节，与此同时，启动气缸16，对焊枪101的位置进行调节，保证焊枪101的头部处于换热管21和管板19的焊接处；
待调节完成后，启动电机504，电机504的转动带动齿轮503的转动，进而带动齿圈501和转动盘15的转动，转动盘15的转动带动焊枪101的同步转动，从而对换热管21进行焊接，提高焊接的效率。
综上所述：本发明的有益效果具体体现在便于在焊接时对换热管21进行定位并避免误差，同时，便于控制换热管21凸出管板19一定的距离，并且，便于焊枪101回转运动对换热管21进行焊接，从而保证其焊接效率和质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种换热器管板自动焊机定位装置，包括设置在自动焊机本体（1）上的焊枪（101），其特征在于，所述自动焊机本体（1）的头部固定连接有固定座（8），且固定座（8）的侧壁开设有安装腔（9），所述安装腔（9）的侧壁通过第一移动机构连接有两个对称设置的第一移动块（10），且第一移动块（10）的侧壁通过第二移动机构连接有第二移动块（11），所述第二移动块（11）靠近安装腔（9）的侧壁嵌设有第一电磁铁（18），且第二移动块（11）的侧壁通过压力调节机构连接有第三移动块（12），所述第三移动块（12）的侧壁固定连接有连接杆（13），且连接杆（13）的另一端固定连接有第二电磁铁（14），所述第二电磁铁（14）包括锥形面（1401），且连接杆（13）的侧壁转动连接有转动盘（15），所述转动盘（15）的端部固定连接有气缸（16），且气缸（16）的伸缩端固定连接有U形板（17），所述焊枪（101）通过角度调节机构与U形板（17）的侧壁连接，且转动盘（15）的转动通过驱动机构进行驱动。
2.根据权利要求1所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述第一移动机构包括插设在第一移动块（10）侧壁的第一导向杆（201），且第一导向杆（201）的两端与安装腔（9）的侧壁固定，所述第一导向杆（201）的侧壁套设有第一弹簧（202）。
3.根据权利要求1所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述第二移动机构包括插设在第二移动块（11）侧壁两个对称设置的第二导向杆（301），且第二导向杆（301）的两端与安装腔（9）的侧壁固定，所述第二导向杆（301）的侧壁套设有第二弹簧（302）。
4.根据权利要求1所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述压力调节机构包括固定连接在第二移动块（11）侧壁两个对称设置的套管（401），且套管（401）内插设有套杆（402），所述套杆（402）的另一端与第三移动块（12）的侧壁固定，且套管（401）的侧壁套设有第三弹簧（403），所述第三移动块（12）的侧壁固定连接有安装块（404），且安装块（404）的侧壁固定插设有距离传感器（405）。
5.根据权利要求1所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定套设在转动盘（15）侧壁的齿圈（501），且第三移动块（12）的上侧壁固定连接有固定块（502）。
6.根据权利要求5所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述固定块（502）的侧壁通过转轴转动连接有齿轮（503），且齿轮（503）与齿圈（501）啮合设置，所述固定块（502）的侧壁固定连接有电机（504），且电机（504）的输出端与转轴的一端固定。
7.根据权利要求1所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述角度调节机构包括转动连接在U形板（17）侧壁的转动杆（601），且焊枪（101）通过转动杆（601）与U形板（17）的侧壁转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述转动杆（601）的侧壁固定套设有固定环（602），且固定环（602）的侧壁开设有多个阵列设置的限位槽（603），所述U形板（17）的侧壁通过复位机构连接有限位块（604），且限位块（604）与限位槽（603）相抵。
9.根据权利要求8所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述复位机构包括固定连接在U形板（17）侧壁的支撑块（701），且支撑块（701）的侧壁插设有两个对称设置的T形导杆（702）。
10.根据权利要求9所述的一种换热器管板自动焊机定位装置，其特征在于，所述T形导杆（702）的一端与限位块（604）的侧壁固定，且T形导杆（702）的侧壁套设有第四弹簧（703）。
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