CN204321456U - 双驱动双枪板片外圆焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双驱动双枪板片外圆焊接设备，其包括：一机座，机座两侧均安装有支座；一夹紧装置，其包括：第一、第二夹紧结构及第一驱动装置，第一、第二夹紧结构上分别设有相互独立并可同步且同轴转动的第一、第二夹具；至少一托台组件，其包括：伸缩座、托台及第二驱动装置，该托台上设有至少两对转辊，转辊之间形成弧形承载位；二自动焊接装置，其包括三轴驱动结构、安装于三轴驱动结构上的焊接台、呈倒“八”字的方式安装于焊接台上并用于对两板片外圆边缘形成滚动限位的第一、第二限位装置及设置于第一、第二限位装置中间位置的焊枪。本实用新型操作简便、适用不同直径的工件，且自动化程度高、焊接效果显著、工作效率高。

Description

双驱动双枪板片外圆焊接设备

技术领域：

本发明涉及换热器板片焊接设备技术领域，特指一种操作简便、自动化程度极高，且焊接效果显著、工作效率高的双驱动双枪板片外圆焊接设备。

背景技术：

换热器(英语翻译：heat exchanger)，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。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。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，应用极为广泛。

现工业上板壳式换热器替代管壳式换热器的趋势所在，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，并固定以组装形成完整的板壳式换热器。

针对上述的焊接工艺，传统的焊接方式采用下述方式：

提供一工作台、焊枪，在焊接的过程中，操作人员通过人工手动将两块板片对应放置好，其中，两块板片中的圆孔相对应；此时通过人工手动使用焊枪沿着两块板片中圆孔的边缘实现焊接，形成一板片组；然后将两组板片组的外圆对应，此时通过人工手动使用焊枪沿着两板片组的外圆实现焊接，经多组焊接后，形成板片束。

在针对板片组(两块板片)之间的外圆进行焊接时，由于上述的传统的焊接方式定位不准确，以致使在焊接过程中会出现板片组之间的外圆出现偏离，或上出现开口张开较大的间隙，导致焊接过程十分困难，且焊接效果极差，令焊接出来的产品的质量大打折扣，还可能会出现无法焊接或虚焊的现象。另外，上述的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。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便、自动化程度极高，且焊接效果显著、工作效率高的双驱动双枪板片外圆焊接设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该双驱动双枪板片外圆焊接设备包括：一机座，该机座两侧分别安装有支座；一用于供换热器板片组装配并对其进行限位的夹紧装置，其包括：安装于机座上并位于两支座之间的第一、第二夹紧结构以及用于驱动第二夹紧结构于机座上移动的第一驱动装置，第一、第二夹紧结构上分别设置有相互独立并可同步且同轴转动的第一、第二夹具；至少一托台组件，其包括：活动安装于机座上并位于第一、第二夹紧结构之间的伸缩座、安装伸缩座上并用于支撑换热器板片组的托台以及用于驱动伸缩座于机座上移动的第二驱动装置，该托台上设置有至少两对外围包覆有橡胶的转辊，该转辊之间形成一弧形承载位；二自动焊接装置，其包括安装于机座上的三轴驱动结构、安装于三轴驱动结构上的焊接台、呈倒“八”字的方式安装于焊接台上并用于对换热器板片组中相对的两板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置和第二限位装置以及设置于第一、第二限位装置中间位置的焊枪。

进一步而言，上述技术方案中，所述机座前方安装有一操作观察楼梯。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第一夹紧结构包括：固定安装于支座旁侧的卡盘固定座、活动安装于卡盘固定座侧面并作为所述第一夹具的第一卡盘以及用于驱动第一卡盘于卡盘固定座侧面转动的第一驱动电机及第一减速机。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第二夹紧结构包括：活动安装于另一支座旁侧的卡盘活动座、活动安装于卡盘活动座侧面并作为所述第二夹具的第二卡盘以及用于驱动第二卡盘于卡盘活动座侧面转动的第二驱动电机及第二减速机，其中，该卡盘活动座与所述第一驱动装置连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二卡盘包括活动安装于卡盘固定座侧面的第二旋转盘以及三个以可调节相对位置的方式安装于第二旋转盘上的卡爪，卡爪呈品字形分布，且该卡爪上具有若干呈阶梯状的卡位。

进一步而言，上述技术方案中，所述机座上设置有成对的第一滑轨，所述的伸缩座及第二夹紧结构活动安装于第一滑轨上；所述第一驱动装置连接第二夹紧结构；所述第二驱动装置连接伸缩座；所述机座上设置有成对的第二滑轨，所述三轴驱动结构活动安装于第二滑轨上，且该机座安装有用于驱动三轴驱动结构于第二滑轨上滑动的第三驱动装置。

进一步而言，上述技术方案中，所述三轴驱动结构包括：安装于第二滑轨上的并可沿X轴方向移动的第一移动座以及安装于第一移动座上并可沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动座，所述焊接台安装于第二移动座端部。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第一限位装置包括：固定安装于所述焊接台上的第一安装座及安装于第一安装座中并可转动的第一转盘，并通过该第一转盘外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第一转盘中设置有水冷结构，所述的焊枪位于第一转盘外缘旁侧。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第二限位装置包括：固定安装于所述焊接台上的第二安装座、安装于第二安装座中的第一气缸、与第一气缸的顶杆连接的第一移动块及安装于第一移动块前端并可转动的第二转盘，并通过该第二转盘外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第二转盘中设置有水冷结构，所述的焊枪位于第二转盘外缘旁侧。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型使用时，将多组换热器板片组放置于所述托台组件中的托台上，在驱动第二夹紧结构朝第一夹紧结构方向移动，令第一夹紧结构配合第二夹紧结构将多组换热器板片组夹紧定位，其中，多组换热器板片组下端与托台上的转辊接触。启动自动焊接装置，焊枪通过三轴驱动结构移动至换热器板片组外缘上端，此时，自动焊接装置通过三轴驱动结构下降至焊接高度，其中，第一限位装置中的第一转盘外边缘配合第二限位装置中的第二转盘外边缘配合对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，且焊枪的枪嘴对应该板片外圆的外缘处。随后焊枪进行对其进行焊接，与此同时，第二夹紧结构及第一夹紧结构同时同步驱动换热器板片组转动，换热器板片组转动，而第一限位装置中第一转盘的端部及第二限位装置中第二转盘的端部始终都与板片外圆的外缘相抵触，实现滚动式限位，令焊枪能够稳定对两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘进行焊接，在自动焊接一周完成后，提升第二转盘，通过三轴驱动结构提升且移动自动焊接装置至下一道换热器板片组外缘上端，该自动焊接装置开始对下一组板片组的焊缝进行自动焊接，以此类推，完成自动焊接，本实用新型焊接精确，以致达到极好的焊接效果。

2、由于本实用新型采用同步的驱动电机配合减速机驱动第一、第二卡盘实现同步且同轴转动，实现双驱动工作，以致同步驱动焊接工件(板片组)进行同轴的圆周转动，可防止因工件转动产生扭曲变形，或出现换热片焊接成形不良，与壳体配合不上等不良现象，保证焊接整体效果及质量。另外，由于是两个驱动力，可克服型号大、数量多而产生大扭矩的情形，令本实用新型具有较强的适用性与可靠性。

2、由于本实用新型采用两组自动焊接装置同时同步对换热器板片组外缘进行焊接，以致本实用新型具有极高的市场竞争力，另外，第二夹紧结构及第一夹紧结构能够同时驱动放置于其之间的换热器板片组转动，并实现自动焊接，以致可提高本实用新型的焊接效果。另外，由于焊接效果显著，基本不需要返工，令本实用新型具有极高的工作效率高及市场竞争力，还具有操作简便、自动化程度极高等优点。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1、2所示，为双驱动双枪板片外圆焊接设备，其包括：一机座1、安装于机座1上的用于供换热器板片组装配并对其进行限位的夹紧装置2、用于支撑换热器板片组的托台组件3以及两组自动焊接装置4。

所述的机座1两侧分别安装有支座11，所述机座1上设置有成对的第一滑轨13，所述夹紧装置2及托台组件3安装于该第一滑轨13上；所述机座1上设置有成对的第二滑轨14，所述两组自动焊接装置4活动安装于第二滑轨14上。

所述机座1前方安装有一操作观察楼梯12。

所述的夹紧装置2包括：安装于机座1上并位于两支座11之间的第一、第二夹紧结构21、22以及用于驱动第二夹紧结构22于机座1上移动的第一驱动装置，第一、第二夹紧结构21、22上分别设置有相互独立并可同步且同轴转动的第一、第二夹具。具体而言，所述的第一夹紧结构21包括：固定安装于支座11旁侧的卡盘固定座211、活动安装于卡盘固定座211侧面并作为所述第一夹具的第一卡盘212以及用于驱动第一卡盘212于卡盘固定座211侧面转动的第一驱动电机及第一减速机。所述的第二夹紧结构22包括：活动安装于另一支座11旁侧的卡盘活动座221、活动安装于卡盘活动座221侧面并作为所述第二夹具的第二卡盘222以及用于驱动第二卡盘222于卡盘活动座221侧面转动的第二驱动电机及第二减速机，其中，该卡盘活动座221与所述第一驱动装置连接。

所述第二夹紧结构22活动安装于第一滑轨13上；所述第一驱动装置连接第二夹紧结构22。第一驱动装置采用伺服电机配合丝杆组装构成，其可有效提高移动的精确度，以致提高本实用新型的焊接质量。

所述第二卡盘222包括活动安装于卡盘固定座221侧面的第二旋转盘223以及三个以可调节相对位置的方式安装于第二旋转盘223上的卡爪224，卡爪224呈品字形分布，且该卡爪224上具有若干呈阶梯状的卡位。所述第一卡盘212的结构和第二卡盘222的结构一致。

由于本实用新型采用同步的驱动电机配合减速机驱动第一、第二卡盘实现同步且同轴转动，实现双驱动工作，以致同步驱动焊接工件(板片组)进行同轴的圆周转动，可防止因工件转动产生扭曲变形，或出现换热片焊接成形不良，与壳体配合不上等不良现象，保证焊接整体效果及质量。另外，由于是两个驱动力，可克服型号大、数量多而产生大扭矩的情形，令本实用新型具有较强的适用性与可靠性。

所述的托台组件3包括：活动安装于机座1上并位于第一、第二夹紧结构21、22之间的伸缩座31、安装伸缩座31上并用于支撑换热器板片组的托台32以及用于驱动伸缩座31于机座1上移动的第二驱动装置，该托台32上设置有至少两对外围包覆有橡胶的转辊321，该转辊321之间形成一弧形承载位。

所述的伸缩座31活动安装于第一滑轨13上，所述第二驱动装置连接伸缩座31。第二驱动装置采用伺服电机配合丝杆组装构成，其可有效提高移动的精确度，以致提高本实用新型的焊接质量。

所述的自动焊接装置4包括安装于机座1上的三轴驱动结构41、安装于三轴驱动结构41上的焊接台42、呈倒“八”字的方式安装于焊接台42上并用于对换热器板片组中相对的两板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置43和第二限位装置44以及设置于第一、第二限位装置43、44中间位置的焊枪45。其中，所述三轴驱动结构41活动安装于第二滑轨14上，且该机座1安装有用于驱动三轴驱动结构41于第二滑轨14上滑动的第三驱动装置。第三驱动装置采用伺服电机配合丝杆组装构成，其可有效提高移动的精确度，以致提高本实用新型的焊接质量。

所述三轴驱动结构41包括：安装于第二滑轨14上的并可沿X轴方向移动的第一移动座411以及安装于第一移动座411上并可沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动座412，所述焊接台42安装于第二移动座412端部。所述三轴驱动结构进行对位，X轴作为所要焊接的焊缝的定位，Z轴对焊点前后位置的确定，Y轴控制第一限位装置高度。

上述第一移动座411及第二移动座412均采用伺服电机配合丝杆驱动，其可有效提高移动的精确度，以致提高本实用新型的焊接质量。

所述的第一限位装置43包括：固定安装于所述焊接台42上的第一安装座431及安装于第一安装座431中并可转动的第一转盘432，通过三轴驱动结构中Y轴控制第一转盘及焊枪高度，并通过该第一转盘432外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第一转盘432中设置有水冷结构，所述的焊枪45位于第一转盘432外缘旁侧。

所述的第二限位装置44包括：固定安装于所述焊接台42上的第二安装座441、安装于第二安装座441中的第一气缸442、与第一气缸442的顶杆连接的第一移动块443及安装于第一移动块443前端并可转动的第二转盘444，并通过该第二转盘444外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第二转盘444中设置有水冷结构，所述的焊枪45位于第二转盘444外缘旁侧。所述第一气缸作为动力，产生伸缩动作，下降状态时，可驱动第二转盘444配合第一转盘432形成夹紧板片组，进行焊接工作。

本实用新型使用时，将多组换热器板片组放置于所述托台组件3中的托台32上，在驱动第二夹紧结构22朝第一夹紧结构21方向移动，令第一夹紧结构21配合第二夹紧结构22将多组换热器板片组夹紧定位，其中，多组换热器板片组下端与托台32上的转辊接触。启动自动焊接装置4，焊枪通过三轴驱动结构41移动至换热器板片组外缘上端，此时，自动焊接装置通过三轴驱动结构下降至焊接高度，其中，第一限位装置43中的第一转盘432外边缘配合第二限位装置44中的第二转盘444外边缘配合对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，且焊枪45的枪嘴对应该板片外圆的外缘处。随后焊枪45进行对其进行焊接，与此同时，第二夹紧结构22及第一夹紧结构21同时同步驱动换热器板片组转动，换热器板片组转动，而第一限位装置43中第一转盘432的端部及第二限位装置44中第二转盘444的端部始终都与板片外圆的外缘相抵触，实现滚动式限位，令焊枪45能够稳定对两组换热器板片组中相对的板片外圆的外缘进行焊接，在自动焊接一周完成后，提升第二转盘，通过三轴驱动结构提升且移动自动焊接装置至下一道换热器板片组外缘上端，该自动焊接装置开始对下一组板片组的焊缝进行自动焊接，以此类推，完成自动焊接，本实用新型焊接精确，以致达到极好的焊接效果。

由于本实用新型采用两组自动焊接装置4同时同步对换热器板片组外缘进行焊接，以致本实用新型具有极高的市场竞争力，另外，第二夹紧结构22及第一夹紧结构21能够同时驱动放置于其之间的换热器板片组转动，实现双驱动，以致可提高本实用新型的焊接效果。另外，由于焊接效果显著，基本不需要返工，令本实用新型具有极高的工作效率高及市场竞争力，还具有操作简便、自动化程度极高等优点。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (9)

1.双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：包括：

一机座(1)，该机座(1)两侧分别安装有支座(11)；

一用于供换热器板片组装配并对其进行限位的夹紧装置(2)，其包括：安装于机座(1)上并位于两支座(11)之间的第一、第二夹紧结构(21、22)以及用于驱动第二夹紧结构(22)于机座(1)上移动的第一驱动装置，第一、第二夹紧结构(21、22)上分别设置有相互独立并可同步且同轴转动的第一、第二夹具；

至少一托台组件(3)，其包括：活动安装于机座(1)上并位于第一、第二夹紧结构(21、22)之间的伸缩座(31)、安装伸缩座(31)上并用于支撑换热器板片组的托台(32)以及用于驱动伸缩座(31)于机座(1)上移动的第二驱动装置，该托台(32)上设置有至少两对外围包覆有橡胶的转辊(321)，该转辊(321)之间形成一弧形承载位；

二自动焊接装置(4)，其包括安装于机座(1)上的三轴驱动结构(41)、安装于三轴驱动结构(41)上的焊接台(42)、呈倒“八”字的方式安装于焊接台(42)上并用于对换热器板片组中相对的两板片外圆边缘形成滚动限位的第一限位装置(43)和第二限位装置(44)以及设置于第一、第二限位装置(43、44)中间位置的焊枪(45)。

2.根据权利要求1所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述机座(1)前方安装有一操作观察楼梯(12)。

3.根据权利要求1所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述的第一夹紧结构(21)包括：固定安装于支座(11)旁侧的卡盘固定座(211)、活动安装于卡盘固定座(211)侧面并作为所述第一夹具的第一卡盘(212)以及用于驱动第一卡盘(212)于卡盘固定座(211)侧面转动的第一驱动电机及第一减速机。

4.根据权利要求1所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述的第二夹紧结构(22)包括：活动安装于另一支座(11)旁侧的卡盘活动座(221)、活动安装于卡盘活动座(221)侧面并作为所述第二夹具的第二卡盘(222)以及用于驱动第二卡盘(222)于卡盘活动座(221)侧面转动的第二驱动电机及第二减速机，其中，该卡盘活动座(221)与所述第一驱动装置连接。

5.根据权利要求4所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述第二卡盘(222)包括活动安装于卡盘固定座(221)侧面的第二旋转盘(223)以及三个以可调节相对位置的方式安装于第二旋转盘(223)上的卡爪(224)，卡爪(224)呈品字形分布，且该卡爪(224)上具有若干呈阶梯状的卡位。

6.根据权利要求1所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述机座(1)上设置有成对的第一滑轨(13)，所述的伸缩座(31)及第二夹紧结构(22)活动安装于第一滑轨(13)上；所述第一驱动装置连接第二夹紧结构(22)；所述第二驱动装置连接伸缩座(31)；所述机座(1)上设置有成对的第二滑轨(14)，所述三轴驱动结构(41)活动安装于第二滑轨(14)上，且该机座(1)安装有用于驱动三轴驱动结构(41)于第二滑轨(14)上滑动的第三驱动装置。

7.根据权利要求6所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述三轴驱动结构(41)包括：安装于第二滑轨(14)上的并可沿X轴方向移动的第一移动座(411)以及安装于第一移动座(411)上并可沿Y轴和Z轴方向移动的第二移动座(412)，所述焊接台(42)安装于第二移动座(412)端部。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述的第一限位装置(43)包括：固定安装于所述焊接台(42)上的第一安装座(431)及安装于第一安装座(431)中并可转动的第一转盘(432)，并通过该第一转盘(432)外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第一转盘(432)中设置有水冷结构，所述的焊枪(45)位于第一转盘(432)外缘旁侧。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的双驱动双枪板片外圆焊接设备，其特征在于：所述的第二限位装置(44)包括：固定安装于所述焊接台(42)上的第二安装座(441)、安装于第二安装座(441)中的第一气缸(442)、与第一气缸(442)的顶杆连接的第一移动块(443)及安装于第一移动块(443)前端并可转动的第二转盘(444)，并通过该第二转盘(444)外边缘对换热器板片组中相对的板片外圆边缘形成滚动限位，其中，第二转盘(444)中设置有水冷结构，所述的焊枪(45)位于第二转盘(444)外缘旁侧。