CN117798570B - 一种热水器内胆端盖焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热水器内胆端盖焊接装置，主要涉及热水器内胆焊接领域。一种热水器内胆端盖焊接装置，包括底座，所述底座两端分别设置固定座与滑动座，所述底座中段设置升降座，所述固定座与滑动座上均同轴设置旋转盘，所述旋转盘上对称设置一组滑道，所述滑道上滑动设置夹紧座，每个所述夹紧座上均设置夹紧套，所述夹紧套包括前侧的弧形套以及后侧的筒形套，两个所述旋转盘中心均设置定位座，所述底座上方设置焊接架，所述焊接架两端底部设置焊接机械手。本发明的有益效果在于：本发明能够实现热水器内胆端盖与筒体的自动化焊接，进一步减少了人力的参与程度，提高了生产效率，保障了产品质量的一致性。

Description

一种热水器内胆端盖焊接装置

技术领域

本发明主要涉及热水器内胆焊接领域，具体是一种热水器内胆端盖焊接装置。

背景技术

热水器内胆通常是两端为弧形或者半球形结构的筒形，两端的端盖与中间的圆筒直径一致，三者通过焊接进行固定。目前对于热水器内胆的焊接，通常具有手动定位焊接以及半自动化焊接两种，其中半自动焊接采用的是压力容器的焊接设备，需要手动的将两侧端盖以及中心圆筒进行定位，然后利用焊接机械手完成点焊，最后将点焊完成的热水器内胆取下进行人工的环缝焊接。

因而，在自动化程度已经非常高的热水器内胆生产领域中，热水器内胆的焊接仍然需要较多的人力参与，这在自动化生产体系内就成为一个不确定量，人为因素的扰动会影响整体自动化的运行效率，且人工操作会存在较多的误差变量，制约整体的产品质量。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种热水器内胆端盖焊接装置，它能够实现热水器内胆端盖与筒体的自动化焊接，进一步减少了人力的参与程度，提高了生产效率，保障了产品质量的一致性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种热水器内胆端盖焊接装置，包括底座，所述底座两端分别设置固定座与滑动座，所述底座中段设置升降座，所述固定座与滑动座上均同轴设置旋转盘，所述固定座以及滑动座后侧设置用于驱动旋转盘转动的旋转驱动机构，所述旋转盘上对称设置一组滑道，所述滑道上滑动设置夹紧座，所述滑道一侧设置用于驱动夹紧座的夹紧伺服电推杆，每个所述夹紧座上均设置夹紧套，所述夹紧套包括前侧的弧形套以及后侧的筒形套，所述筒形套与弧形套连接位置处呈圆周均匀设置若干开槽，两个所述旋转盘中心均设置定位座，所述定位座穿过夹紧套，所述定位座前端为电磁铁，所述底座位于滑动座一端设置顶紧滑道以及顶紧丝杠，所述滑动座与顶紧滑道滑动连接，所述顶紧丝杠一端设置顶紧电机，所述顶紧电机通过顶紧丝杠驱动滑动座沿顶紧滑道滑动，所述升降座顶面呈圆弧状，所述底座与升降座之间设置升降缸，所述底座上方设置焊接架，所述焊接架两端底部设置焊接机械手。

两个所述旋转盘上的两对夹紧套一一对应，两个所述旋转盘同步转动。

同一旋转盘上的两个夹紧套对接后形成一个回转体，该回转体的内径与热水器筒体的外径一致。

所述定位座前端呈现与端盖中心弧度一致的弧形。

所述旋转盘与定位座之间设置伸展机构，所述伸展机构用于将热水器内胆推出到夹紧套外侧。

所述伸展机构包括至少两个伸展套筒以及伸展电推杆，所述伸展电推杆设置在旋转盘中心处，所述伸展套筒设置在伸展电推杆外侧，所述定位座即安装在伸展套筒远端。

所述筒形套外侧一段的内壁呈现渐进的斜面，使得所述筒形套外侧一段的内径大于内侧一段的内径。

所述升降座的长度小于热水器筒体的长度，使得所述热水器筒体两端均伸展到升降座外部。

所述旋转驱动机构为包括伺服电机以及齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输入轴与伺服电机的电机轴连接，所述齿轮减速箱的输出轴与旋转盘的转轴连接。

所述焊接架顶部两侧设置调节滑轨以及调节同步带机构，所述焊接机械手与调节滑轨滑动连接，所述调节同步带机构用于驱动焊接机械手沿调节滑轨滑动。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过定位座与夹紧套的配合，可以实现端盖的相对定位，同时与滑动座的位移搭配，可以快速的使两侧端盖与中部圆筒定位完成，整个过程较少的使用人力参与，定位速度快、定位效果好，可以快速的完成端盖焊缝的点焊操作，极大的提高了端盖焊接的效率与焊接效果。

本发明通过伸展机构的安装，可以在热水器内胆点焊完成后，将热水器内胆整体的推出到两个夹紧套的区域，从而将两个焊缝暴露，进而由焊接装置完成环缝的整体焊接。该结构进一步的提高了焊接效率，提高了最终的焊接效果，进一步的减少了人工参与，使得热水器内胆的整体自动化流程更为顺畅。

附图说明

附图1是本发明第一立体视角结构示意图；

附图2是本发明第二立体视角结构示意图；

附图3是本发明点焊使用状态参考图；

附图4是本发明环缝焊接使用状态参考图；

附图5是本发明A部局部放大结构示意图。

附图标记：1、底座；2、固定座；3、滑动座；4、升降座；5、旋转盘；6、夹紧套；7、定位座；8、焊接架；9、伸展机构；11、顶紧滑道；12、顶紧丝杠；41、升降缸；51、旋转驱动机构；52、滑道；53、夹紧座；54、夹紧伺服电推杆；61、弧形套；62、筒形套；63、开槽；81、焊接机械手；82、调节滑轨；83、调节同步带机构；91、伸展套筒；92、伸展电推杆。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-5所示，本发明所述一种热水器内胆端盖焊接装置，包括底座1，所述底座1两端分别设置固定座2与滑动座3，滑动座3能够相向固定座2进行位移，从而调整两者之间的距离，便于热水器内胆的装卸。所述底座1中段设置升降座4，升降座4用于安置热水器内胆的圆筒。所述固定座2与滑动座3上均同轴设置旋转盘5，所述固定座2以及滑动座3后侧设置用于驱动旋转盘5转动的旋转驱动机构51，旋转驱动机构51采用伺服电机驱动的链传动或者齿轮传动机构，当采用齿轮传动机构将伺服电机的动力传递到旋转盘5的转轴上时，所述齿轮减速箱的输入轴与伺服电机的电机轴连接，所述齿轮减速箱的输出轴与旋转盘5的转轴连接，从而可以通过伺服电机带动两个旋转盘5同步转动。旋转盘5用于带动定位完成的两端盖以及套筒同步转动，以完成热水器内胆的初步点焊。

具体的，所述底座1位于滑动座3一端设置顶紧滑道11以及顶紧丝杠12，顶紧滑道11具有两个，两个顶紧滑道11对称设置在底座1的两侧，顶紧丝杠12转动安装在两个顶紧滑道11之间。所述滑动座3与顶紧滑道11滑动连接，所述顶紧丝杠12一端设置顶紧电机，滑动座3底部安装与顶紧丝杠12相配合的丝杠螺母，所述顶紧电机通过顶紧丝杠12驱动滑动座3沿顶紧滑道11滑动。更具体的，顶紧电机采用伺服电机，从而可以带动滑动座3沿着顶紧滑道11进行精准的位移。

具体的，所述升降座4的长度小于热水器筒体的长度，使得所述热水器筒体两端均伸展到升降座4外部，便于热水器筒体的焊接。所述升降座4顶面呈圆弧状，圆弧状的升降座4能够对热水器筒体外壁进行承托，保障热水器筒体能够与两端的端盖进行稳定对接。所述底座1与升降座4之间设置升降缸41，升降缸41用于对升降座4进行举升，在升降座4被举升到最高点后，该位置即为与两侧端盖对接的高度。

所述旋转盘5上对称设置一组滑道52，所述滑道52上滑动设置夹紧座53，所述滑道52一侧设置用于驱动夹紧座53的夹紧伺服电推杆54，通过夹紧伺服电推杆54的驱动，可以带动夹紧座53沿滑道52进行精准的滑动。每个所述夹紧座53上均设置夹紧套6，两个夹紧套6相对设置，当两个夹紧套6相向运行夹紧时，可以对端盖进行夹紧，使其与中部的圆筒进行对接。

所述夹紧套6包括前侧的弧形套61以及后侧的筒形套62，所述筒形套62与弧形套61连接位置处呈圆周均匀设置若干开槽63。夹紧套6在夹紧后，可以同时夹紧端盖与中部的圆筒，开槽63刚好将端盖与圆筒连接部位的焊缝暴露，从而可以利用焊接设备通过开槽63完成点焊。具体的，所述筒形套62外侧一段的内壁呈现渐进的斜面，使得所述筒形套62外侧一段的内径大于内侧一段的内径。该种斜面的设计，可以在移动滑动座3向固定座2靠近，从而对端盖进行夹紧使其与中部圆筒对接时，对中部圆筒进行导向，使其逐渐的与两侧的端盖进行边缘的对接形成等待焊接的焊缝。

两个所述旋转盘5中心均设置定位座7，所述定位座7穿过夹紧套6，所述定位座7前端为电磁铁，电磁铁可以对端盖进行吸附固定，从而完成对于端盖的初步固定。在利用夹紧套6对端盖进行夹紧时，配合电磁铁松吸附即可完成端盖的定位与装夹。具体的，定位座7前端呈现与端盖中心弧度一致的弧形，从而可以更好的使定位座7前端与端盖进行贴合，在进行初始的装夹吸附环节，能够做到一定的预定位效果，从而使夹紧套6对于端盖的夹紧定位效果更为精准。

所述底座1上方设置焊接架8，焊接架8采用龙门式或者悬臂式的结构横跨在底座1上方。所述焊接架8两端底部安装焊接机械手81，焊接机械手81对两端的焊缝进行焊接。焊接机械手具有一定的自由度，可以适应点焊与环焊时位置的变化，满足热水器内胆的端盖焊接要求。

具体的，两个所述旋转盘5上的两对夹紧套6一一对应，两个所述旋转盘5同步转动，从而能够保证两个端盖与中部圆筒的同步转动，保证焊接质量。

同一旋转盘5上的两个夹紧套6对接后形成一个回转体，该回转体的内径与热水器筒体的外径一致，且两个夹紧套6在夹紧后，两者之间仍然存在一定的间隙，能够保证夹紧效果。

在利用本装置对热水器内胆进行焊接时，其运行程式如下：

S1：首先通过机械手或者人工将端盖固定在定位座7上，利用定位座7的电磁铁对端盖进行吸附，同时将中部圆筒放置在升降座4上。

S2：通过夹紧套6对端盖进行夹紧，升降座4上升，使中部圆筒与端盖相对同轴。同时滑动座3向固定座2移动，推动端盖挤压中部圆筒，使两个端盖与中部圆筒对接，与此同时进一步增加夹紧套6的压力，松开定位座7的吸附使端盖与中部圆筒对接形成待焊接的焊缝。

S3：随后两个旋转盘5同步步进转动，在两次步进的间隙利用焊接机械手穿过开槽63对焊缝进行点焊。

S4：点焊完成后，将压力容器取下或者在升降座4上定位，利用焊接机械手或者人工完成焊缝焊接。

具体的，在另一种实施方式中，为了进一步提高热水器内胆端盖焊接的自动化程度，所述旋转盘5与定位座7之间安装伸展机构9，在定位座7对点焊完成的端盖两端进行吸附固定后，所述伸展机构9将热水器内胆推出到夹紧套6外侧，伴随着滑动座3的回退，可以使两侧的焊缝均脱离夹紧套6，随后由焊接机械手81完成最终的环缝焊接。更具体的，所述伸展机构9包括至少两个伸展套筒91以及伸展电推杆92，所述伸展电推杆92设置在旋转盘5中心处，所述伸展套筒91设置在伸展电推杆92外侧，所述定位座7即安装在伸展套筒91远端。伸展电推杆92作为定位座7伸展的动力机构，两侧的伸展套筒91作为支撑机构，可以有效的保证定位座7对于点焊完成的热水器内胆的支撑。

具体的，在另一种实施方式中，所述焊接架8顶部两侧设置调节滑轨82以及调节同步带机构83，所述焊接机械手81与调节滑轨82滑动连接，所述调节同步带机构83用于驱动焊接机械手81沿调节滑轨82滑动。通过调节同步带机构83的设置，可以使焊接机械手81进行一定区域内的位移，使其适应被推出的热水器内胆的环缝位置移动。

Claims (7)

1.一种热水器内胆端盖焊接装置，包括底座（1），所述底座（1）两端分别设置固定座（2）与滑动座（3），其特征在于：所述底座（1）中段设置升降座（4），所述固定座（2）与滑动座（3）上均同轴设置旋转盘（5），所述固定座（2）以及滑动座（3）后侧设置用于驱动旋转盘（5）转动的旋转驱动机构（51），所述旋转盘（5）上对称设置一组滑道（52），所述滑道（52）上滑动设置夹紧座（53），所述滑道（52）一侧设置用于驱动夹紧座（53）的夹紧伺服电推杆（54），每个所述夹紧座（53）上均设置夹紧套（6），所述夹紧套（6）包括前侧的弧形套（61）以及后侧的筒形套（62），所述筒形套（62）与弧形套（61）连接位置处呈圆周均匀设置若干开槽（63），所述筒形套（62）外侧一段的内壁呈现渐进的斜面，使得所述筒形套（62）外侧一段的内径大于内侧一段的内径，该种斜面的设计，在移动滑动座（3）向固定座（2）靠近，对端盖进行夹紧使其与中部圆筒对接时，对中部圆筒进行导向，使中部圆筒逐渐的与两侧的端盖进行边缘的对接形成等待焊接的焊缝；两个所述旋转盘（5）中心均设置定位座（7），所述定位座（7）穿过夹紧套（6），所述定位座（7）前端为电磁铁，所述底座（1）位于滑动座（3）一端设置顶紧滑道（11）以及顶紧丝杠（12），所述滑动座（3）与顶紧滑道（11）滑动连接，所述顶紧丝杠（12）一端设置顶紧电机，所述顶紧电机通过顶紧丝杠（12）驱动滑动座（3）沿顶紧滑道（11）滑动，所述升降座（4）顶面呈圆弧状，所述底座（1）与升降座（4）之间设置升降缸（41），所述底座（1）上方设置焊接架（8），所述焊接架（8）两端底部设置焊接机械手（81）；所述旋转盘（5）与定位座（7）之间设置伸展机构（9），所述伸展机构（9）用于将热水器内胆推出到夹紧套（6）外侧，伴随着滑动座（3）的回退，使两侧的焊缝均脱离夹紧套（6），随后由焊接机械手（81）完成最终的环缝焊接；所述伸展机构（9）包括至少两个伸展套筒（91）以及伸展电推杆（92），所述伸展电推杆（92）设置在旋转盘（5）中心处，所述伸展套筒（91）设置在伸展电推杆（92）外侧，所述定位座（7）即安装在伸展套筒（91）远端。

2.根据权利要求1所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：两个所述旋转盘（5）上的两对夹紧套（6）一一对应，两个所述旋转盘（5）同步转动。

3.根据权利要求1所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：同一旋转盘（5）上的两个夹紧套（6）对接后形成一个回转体，该回转体的内径与热水器筒体的外径一致。

4.根据权利要求1所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：所述定位座（7）前端呈现与端盖中心弧度一致的弧形。

5.根据权利要求1所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：所述升降座（4）的长度小于热水器筒体的长度，使得所述热水器筒体两端均伸展到升降座（4）外部。

6.根据权利要求1所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：所述旋转驱动机构（51）为包括伺服电机以及齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输入轴与伺服电机的电机轴连接，所述齿轮减速箱的输出轴与旋转盘（5）的转轴连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种热水器内胆端盖焊接装置，其特征在于：所述焊接架（8）顶部两侧设置调节滑轨（82）以及调节同步带机构（83），所述焊接机械手（81）与调节滑轨（82）滑动连接，所述调节同步带机构（83）用于驱动焊接机械手（81）沿调节滑轨（82）滑动。