CN117399830B - 换热器管板数控自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明的换热器管板数控自动焊接设备，包括工作台、放置装置、滑动焊接装置，工作台的顶部正面和侧面中心设置有立柱，两个立柱的顶部设置有第三电动滑轨，第三电动滑轨的表面嵌合滑动连接有第三电动滑块，第三电动滑块的底部中心设置有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的底部设置有焊接装置，工作台的中心处通过第二螺纹杆设置有放置装置；工作台的正面背面两侧的两个第一电动滑块和两个第二电动滑块之间设置有滑动焊接装置；本发明通过控制装置控制第一电动滑轨、第二电动滑轨、第三电动滑轨、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机，进而实现对换热器管焊接的自动数控焊接，缓解了人力焊接时的弊端，有益于推广与使用。

Description

换热器管板数控自动焊接设备

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体为一种换热器管板数控自动焊接设备。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器在生产过程中需要对换热管和管板进行焊接，然而现有技术中对换热管和管板进行焊接时一般都是通过人工的方式进行，人工焊接过程中一般会产生非常大的误差，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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器管板数控自动焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：换热器管板数控自动焊接设备，包括工作台、放置装置、滑动焊接装置，所述工作台的顶部正面和侧面中心设置有立柱，两个所述立柱的顶部设置有第三电动滑轨，所述第三电动滑轨的表面嵌合滑动连接有第三电动滑块，所述第三电动滑块的底部中心设置有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的底部设置有焊接装置，所述工作台的顶部中心沿纵向开设有滑动内腔，所述滑动内腔嵌合滑动连接有滑块，所述滑动内腔的两侧之间设置有第一螺纹杆，所述滑块的两侧开设有第一通孔，所述第一通孔处设置有第一螺纹杆，所述滑块的顶部与滑动板的底部中心相连接，所述滑动板的顶部四顶角处设置有第二螺纹杆，四个所述第二螺纹杆滑动连接有放置装置；

放置装置包括升降板、弧形放置板，所述升降板滑动连接在四个第二螺纹杆处，所述升降板的顶部四顶角处设置有支撑杆，两个处于同一纵向平面所述支撑杆的顶部设置有延长板，两个所述延长板之间设置有弧形放置板；

所述工作台的正面和背面两端分别设置有第一电动滑轨和第二电动滑轨，所述第一电动滑轨和第二电动滑轨分别嵌合滑动连接有第一电动滑块、第二电动滑块，两个所述第一电动滑块之间设置有滑动焊接装置，两个所述第二电动滑块之间设置有滑动焊接装置；

滑动焊接装置包括L形板、连接杆、焊接板，两个所述第一电动滑块和两个第二电动滑块的顶部设置有L形板，两个处于同一横向平面所述L形板之间设置有焊接板，所述焊接板的两侧中间设置有连接块，所述连接块的正面设置有连接杆。

优选的，所述螺纹杆的一端与第一驱动电机的输出端相连接，所述第一驱动电机固定连接在工作台的一个侧面。

优选的，所述第二螺纹杆的表面顶部套接设置有同步轮，四个所述同步轮之间通过同步皮带进行同步连接，其中一个所述第二螺纹杆的顶部与第二驱动电机的输出端相连接。

优选的，所述焊接板的正面设置有若干个焊接枪。

优选的，所述延长板的顶部两侧固定连接有第二电动伸缩杆，两个所述第二电动伸缩杆的顶部与夹持板的两侧相连接。

优选的，所述L形板的形状为倒置的L形，所述L形板的两侧的高度不同，所述L形板的高侧底部与第一电动滑块和第二电动滑块的顶部相连接，所述L形板的背面底侧开设有通槽，所述通槽的顶部和底部之间设置有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆的顶部与第三驱动电机相连接，所述第三驱动电机固定连接在L形板的顶部。

优选的，所述连接杆的另一端设置有滑动块，所述滑动块嵌合滑动连接在通槽处，所述滑动块套接设置有第三螺纹杆的表面。

优选的，所述升降板的表面四顶角处开设有第二通孔，四个所述第二通孔处分别设置有第二螺纹杆。

优选的，所述弧形放置板的底部中心开设有弧形放置板通槽，所述弧形放置板通槽的两侧之间设置有旋转辊，所述旋转辊的一端设置有转轴，转轴的另一端与第四驱动电机相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的换热器管板数控自动焊接设备，通过控制装置控制第一电动滑轨、第二电动滑轨、第三电动滑轨、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机，进而实现对换热器管焊接的自动数控焊接，缓解了人力焊接时的弊端，有益于推广与使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的滑动板结构示意图；

图3为本发明的L形板与连接杆连接结构示意图；

图4为本发明的放置装置结构示意图。

图中：1、工作台；2、第一电动滑轨；3、第一电动滑块；4、L形板；5、连接杆；6、焊接枪；7、焊接板；8、连接块；9、第二电动滑轨；10、第一驱动电机；11、滑动内腔；12、第一螺纹杆；13、立柱；14、第三电动滑轨；15、第三电动滑块；16、第一电动伸缩杆；17、焊接装置；18、滑动板；19、第二螺纹杆；20、同步轮；21、第二电动滑块；22、滑块；23、同步皮带；24、第二驱动电机；25、升降板；26、支撑杆；27、弧形放置板；28、延长板；29、第二电动伸缩杆；30、夹持板；31、第一第一通孔；32、通槽；33、第三螺纹杆；34、滑动块；35、第三驱动电机；36、第二通孔；37、弧形放置板通槽；38、旋转辊；39、第四驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：换热器管板数控自动焊接设备，包括工作台1、放置装置、滑动焊接装置，工作台1的顶部正面和侧面中心设置有立柱13，两个立柱13的顶部设置有第三电动滑轨14，第三电动滑轨14的表面嵌合滑动连接有第三电动滑块15，第三电动滑块15的底部中心设置有第一电动伸缩杆16，第一电动伸缩杆16的底部设置有焊接装置17，需要说明的是，第一电动伸缩杆16通过控制装置进行控制，并且在第一电动伸缩杆16的底部且位于焊接装置17的前方设置有红外传感器，控制装置通过此处的红外传感器来确定换热器管板的位置，进而可以更好的进行焊接，工作台1的顶部中心沿纵向开设有滑动内腔11，滑动内腔11嵌合滑动连接有滑块22，滑动内腔11的两侧之间设置有第一螺纹杆12，滑块22的两侧开设有第一通孔31，第一通孔31处设置有第一螺纹杆12，控制装置从红外传感器中得知此时焊接区域与焊接装置17之间的纵向方向之间拥有一定的距离时，控制装置将会启动第一驱动电机10，第一驱动电机10的旋转将带动第一螺纹杆12进行旋转，第一螺纹杆12的旋转将带动滑块22进行移动，最终将使滑动板18进行移动，其中换热器管板放置在滑动板18上方的放置装置处，进而将会带动换热器管板沿纵向方向进行移动，滑块22的顶部与滑动板18的底部中心相连接，滑动板18的顶部四顶角处设置有第二螺纹杆19，四个第二螺纹杆19滑动连接有放置装置；

放置装置包括升降板25、弧形放置板27，升降板25滑动连接在四个第二螺纹杆19处，升降板25的顶部四顶角处设置有支撑杆26，两个处于同一纵向平面支撑杆26的顶部设置有延长板28，两个延长板28之间设置有弧形放置板27；

具体的，控制装置可以通过第二驱动电机24调整放置装置的高度，进而调整换热器管板的高度，当控制装置通过红外传感器发现换热器管板焊接区域的高度与焊接装置17拥有一定的距离时，并且通过启动第一电动伸缩杆16还是达不到后，控制装置将会启动第二驱动电机24，第二驱动电机24的启动将带动其中一根第二螺纹杆19的旋转，其中一根第二螺纹杆19的旋转将带动顶部同步轮20进行旋转，其中一个同步轮20的旋转将带动其他的同步轮20进行旋转，所有同步轮20的旋转将带动所有的第二螺纹杆19进行旋转，所有的第二螺纹杆19进行旋转将使升降板25进行升降，升降板25的升降将会使放置装置的高度进行改变，放置装置高度的改变将改变换热器管板的高度。

工作台1的正面和背面两端分别设置有第一电动滑轨2和第二电动滑轨9，第一电动滑轨2和第二电动滑轨9分别嵌合滑动连接有第一电动滑块3、第二电动滑块21，两个第一电动滑块3之间设置有滑动焊接装置，两个第二电动滑块21之间设置有滑动焊接装置；

滑动焊接装置包括L形板4、连接杆5、焊接板7，两个第一电动滑块3和两个第二电动滑块21的顶部设置有L形板4，两个处于同一横向平面L形板4之间设置有焊接板7，焊接板7的两侧中间设置有连接块8，连接块8的正面设置有连接杆5。

具体的，在焊接开始前，需要对换热器管的两侧焊接换热器板，工作人员将换热管放置好后，控制装置将控制本发明两侧的机器手臂将需要焊接的换热器板拿起，并放置到换热器管的两侧，然后控制装置将会启动第一电动滑轨2和第二电动滑轨9，第一电动滑轨2将移动第一电动滑块3，第二电动滑轨9将移动第二电动滑块21，第一电动滑块3和第二电动滑块21的移动将带动L形板4的移动，两个L形板4的移动将使连接杆5移动，连接杆5的移动将使焊接板7进行移动，焊接板7的正面设置有若干个焊接枪6，其中焊接板7的顶部设置有红外传感器，在第二电动滑轨9移动过程中，焊接板7顶部大的红外传感器将进行测距，当焊接枪6顶部与换热器管板之间的距离为0时，控制装置将控制第一电动滑轨2和第二电动滑轨9停止对第一电动话夸3和第二电动滑块21的移动，进而可以更好的对换热器管和换热器板进行焊接。

进一步的，螺纹杆12的一端与第一驱动电机10的输出端相连接，第一驱动电机10固定连接在工作台1的一个侧面。

进一步的，第二螺纹杆19的表面顶部套接设置有同步轮20，四个同步轮20之间通过同步皮带23进行同步连接，其中一个第二螺纹杆19的顶部与第二驱动电机24的输出端相连接。

进一步的，焊接板7的正面设置有若干个焊接枪6。

进一步的，延长板28的顶部两侧固定连接有第二电动伸缩杆29，两个第二电动伸缩杆29的顶部与夹持板30的两侧相连接。

进一步的，L形板4的形状为倒置的L形，L形板4的两侧的高度不同，L形板4的高侧底部与第一电动滑块3和第二电动滑块21的顶部相连接，L形板4的背面底侧开设有通槽32，通槽32的顶部和底部之间设置有第三螺纹杆33，第三螺纹杆33的顶部与第三驱动电机35相连接，第三驱动电机35固定连接在L形板4的顶部。

具体的，在通过焊接板7进行对换热器管和换热器板进行焊接过程中，会出现焊接枪6与换热器板之间的焊接点没有重合的情况，控制装置将会控制第四驱动电机39的启动，第四驱动电机39的旋转将带动第三螺纹杆33进行旋转，第三螺纹杆33的旋转将使滑动块34进行移动，滑动块34移动的过程中，将会使连接杆5进行移动，连接杆5移动的过程中，将会使焊接板7进行移动，进而可以对焊接枪6的高度进行调整，使焊接枪6与换热器板之间的焊接点尽量的重合，进而可以更好的进行焊接。

进一步的，连接杆5的另一端设置有滑动块34，滑动块34嵌合滑动连接在通槽32处，滑动块34套接设置有第三螺纹杆33的表面。

进一步的，升降板25的表面四顶角处开设有第二通孔36，四个第二通孔36处分别设置有第二螺纹杆19。

进一步的，弧形放置板27的底部中心开设有弧形放置板通槽37，弧形放置板通槽37的两侧之间设置有旋转辊38，旋转辊38的一端设置有转轴，转轴的另一端与第四驱动电机39相连接。

具体的，在对换热器管和换热器板之间的两侧焊接完成后，需要对其他换热器管和换热器板的连接处进行封边处理，在封边过程中，焊接装置17并不能很好的与所有的边进行接触，为了让焊接装置17能与所有大的边进行接触，我们设置了旋转辊38，当需要对换热器管和换热器板之间的组合体进行旋转时，控制装置首先将启动第二电动伸缩杆29，将夹持板30往外移动，然后控制装置将启动第四驱动电机39，第四驱动电机39的旋转过程中，将带动转轴进行旋转，转轴的旋转将带动旋转辊38进行旋转，旋转辊38大的旋转将带动换热器管和换热器板之间的组合体进行旋转，进而可以对换热器管和换热器板连接处的边进行改变位置，进而可以更好的使用焊接装置17进行焊接处理。

工作原理：在使用时，工作人员首先将换热器管放置到弧形放置板27处，在换热器管的内部放置之前处理好以及测试好的换热管，首先工作人员通过控制装置控制第二电动伸缩杆29，第二电动伸缩杆29的伸长或者收缩，将带动夹持板30进行移动，通过夹持板30将换热器管两侧进行夹持，进而实现对换热器管的固定，从而可以更好的进行焊接，然后启动控制装置的数控自动功能，控制装置将会按照之前写好的嵌入式程序进行运行，首先控制装置控制本发明两侧的机械手臂将换热器板拿起，接着机械手臂将换热器板放置到换热器管的两侧，然后启动滑动焊接装置进行焊接，在换热器管和换热器板焊接完成后，控制装置将滑动焊接装置移动到工作台1大的两侧，接着将通过焊接装置17进行焊接，在焊接完成后，本发明将不会进行任何操作，工作人员在看到本发明不再进行操作后，将换热器从弧形放置板27上取下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围有所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.换热器管板数控自动焊接设备，包括工作台（1）、放置装置、滑动焊接装置，其特征在于：所述工作台（1）的顶部正面和侧面中心设置有立柱（13），两个所述立柱（13）的顶部设置有第三电动滑轨（14），所述第三电动滑轨（14）的表面嵌合滑动连接有第三电动滑块（15），所述第三电动滑块（15）的底部中心设置有第一电动伸缩杆（16），所述第一电动伸缩杆（16）的底部设置有焊接装置（17），所述工作台（1）的顶部中心沿纵向开设有滑动内腔（11），所述滑动内腔（11）嵌合滑动连接有滑块（22），所述滑动内腔（11）的两侧之间设置有第一螺纹杆（12），所述滑块（22）的两侧开设有第一通孔（31），所述第一通孔（31）处设置有第一螺纹杆（12），所述滑块（22）的顶部与滑动板（18）的底部中心相连接，所述滑动板（18）的顶部四顶角处设置有第二螺纹杆（19），四个所述第二螺纹杆（19）滑动连接有放置装置；

放置装置包括升降板（25）、弧形放置板（27），所述升降板（25）滑动连接在四个第二螺纹杆（19）处，所述升降板（25）的顶部四顶角处设置有支撑杆（26），两个处于同一纵向平面所述支撑杆（26）的顶部设置有延长板（28），两个所述延长板（28）之间设置有弧形放置板（27）；

所述工作台（1）的正面和背面两端分别设置有第一电动滑轨（2）和第二电动滑轨（9），所述第一电动滑轨（2）和第二电动滑轨（9）分别嵌合滑动连接有第一电动滑块（3）、第二电动滑块（21），两个所述第一电动滑块（3）之间设置有滑动焊接装置，两个所述第二电动滑块（21）之间设置有滑动焊接装置；

滑动焊接装置包括L形板（4）、连接杆（5）、焊接板（7），两个所述第一电动滑块（3）和两个第二电动滑块（21）的顶部设置有L形板（4），两个处于同一横向平面所述L形板（4）之间设置有焊接板（7），所述焊接板（7）的两侧中间设置有连接块（8），所述连接块（8）的正面设置有连接杆（5）；

所述L形板（4）的形状为倒置的L形，所述L形板（4）的两侧的高度不同，所述L形板（4）的高侧底部与第一电动滑块（3）和第二电动滑块（21）的顶部相连接，所述L形板（4）的背面底侧开设有通槽（32），所述通槽（32）的顶部和底部之间设置有第三螺纹杆（33），所述第三螺纹杆（33）的顶部与第三驱动电机（35）相连接，所述第三驱动电机（35）固定连接在L形板（4）的顶部；

所述连接杆（5）的另一端设置有滑动块（34），所述滑动块（34）嵌合滑动连接在通槽（32）处，所述滑动块（34）套接设置有第三螺纹杆（33）的表面。

2.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述第一螺纹杆（12）的一端与第一驱动电机（10）的输出端相连接，所述第一驱动电机（10）固定连接在工作台（1）的一个侧面。

3.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述第二螺纹杆（19）的表面顶部套接设置有同步轮（20），四个所述同步轮（20）之间通过同步皮带（23）进行同步连接，其中一个所述第二螺纹杆（19）的顶部与第二驱动电机（24）的输出端相连接。

4.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述焊接板（7）的正面设置有若干个焊接枪（6）。

5.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述延长板（28）的顶部两侧固定连接有第二电动伸缩杆（29），两个所述第二电动伸缩杆（29）的顶部与夹持板（30）的两侧相连接。

6.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述升降板（25）的表面四顶角处开设有第二通孔（36），四个所述第二通孔（36）处分别设置有第二螺纹杆（19）。

7.根据权利要求1所述的换热器管板数控自动焊接设备，其特征在于：所述弧形放置板（27）的底部中心开设有弧形放置板通槽（37），所述弧形放置板通槽（37）的两侧之间设置有旋转辊（38），所述旋转辊（38）的一端设置有转轴，转轴的另一端与第四驱动电机（39）相连接。