CN212191662U - 一种金属软管接头保护焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属软管接头保护焊装置，属于焊接设备技术领域。该装置的密闭腔体单元上部具有焊枪插进孔，并装有焊枪伸缩定位单元；两端分别装有定位端盖和插入端盖；定位端盖固定导向芯杆，导向芯杆的外圆与金属波纹管的通经相配；导向芯杆上装有定位滑块，定位滑块的外段具有定心凹陷；插入端盖的插入孔装有膜瓣橡胶密封垫，膜瓣橡胶密封垫由一组外端固定、内端弹性闭合的橡胶片构成。本实用新型妥善解决了灶具管用金属软管气体保护焊接的难题，不仅可以高效完成金属软管批量化快速焊接，而且避免了手工定位精度差、焊接端部不平整等弊端，保证了焊接品质的一致性。

Description

一种金属软管接头保护焊装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于小口径金属软管焊接装置，尤其是一种金属软管接头保护焊装置，属于焊接设备技术领域。

背景技术

小口径金属软管、例如灶具用金属软管，要求具有柔性、抗振、耐压、耐蚀、耐疲劳等综合性能，实际是由薄壁不锈钢金属波纹管、PVC被覆层、扣压环和接头组件组成。其常用的接头组件有G1/2螺纹和插口式螺纹结构（参见图7、图10）等。制造时，金属波纹管外覆一层PVC保护层后，将波纹管端部进行半波敲波（即压平）处理，再套扣压环，然后与接头组件对接环焊。

长期以来，灶具用等小口径金属软管一直沿用传统的简易焊接定位工装进行开放式焊接，将包塑好的波纹管端部套入扣压环，再与接头组件的焊接接管对齐，手工调节焊枪位置，旋转波纹管管体起弧焊接。这种传统焊接方法不仅无法避免焊接过程的氧化，而且焊接质量不稳定，成品率低。

公告号为CN101486125B、CN103934556A、CN203918190U、CN107088714A、CN108672934A等中国专利文献分别公开了一些管接件的焊接定位工装。但上述现有技术均非针对小口径金属软管接头的气体保护焊设计，因此无法解决在气体保护环境中金属波纹管端部与接头组件的可靠就位焊接，以及焊接后方便移出的问题。

为避免技术术语含义混淆，本申请的金属波纹管指裸管，不含接头、被覆层、扣压环；波纹管单元不含接头，但含被覆层、扣压环；金属软管指包括接头在内的最终产品。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种可以妥善解决金属波纹管端部与接头组件在气体保护环境可靠就位焊接、并且可以方便移送难题的金属软管接头保护焊装置。

为了达到上述目的，本实用新型金属软管接头保护焊装置的基本技术方案为：包括一侧具有焊接观测口的密闭腔体单元以及焊枪伸缩定位单元，所述密闭腔体单元的上部具有焊枪插进孔；

所述密闭腔体单元的中空密闭腔室两端分别装有定位端盖和插入端盖；

所述定位端盖固定穿过密闭腔室伸出定位端盖的导向芯杆，所述导向芯杆的外圆与金属波纹管的通经相配；

所述导向芯杆上装有与之构成水平移动副的定位滑块，所述定位滑块的外段具有与待焊接头组件外形相配的定心凹陷；

所述插入端盖的中央穿孔装有膜瓣橡胶密封垫，所述膜瓣橡胶密封垫由一组外端固定、内端弹性闭合的橡胶片构成。

焊接作业时，将定位滑块拉出至导向芯杆最外端，将接头组件放在其定心凹陷中定位；接着，将被覆层套有扣压环的波纹管端部露出完整的敲波端头后，连同接头组件一起穿经芯杆并穿过膜瓣橡胶密封垫推入密闭腔室中的待焊位置；之后，充入保护气体，降下焊枪起弧点焊，再旋转一周完成焊接。冷却后，关闭保护气、升起焊枪，沿芯杆从密闭腔室拉出金属波纹管同时带出定位滑块，取下完成焊接的灶具用金属软管，必要时掉头重复以上过程，即可完成两端的接头保护焊接。

本实用新型巧妙借助定位滑块与导向芯杆，将接头组件的外定心与波纹管的内定心有机结合，使两者得以准确定位，而且借助密闭腔体单元的膜瓣橡胶密封垫实现了两者方便进入气体保护环境就位以及焊后的取出，从而妥善解决了灶具管用金属软管气体保护焊接的难题，不仅可以高效完成金属软管批量化快速焊接，而且避免了手工定位精度差、焊接端部不平整等弊端，保证了焊接品质的一致性。

本实用新型进一步的完善是：所述膜瓣橡胶密封垫由一组长边作为外端固定在插入端盖的中央穿孔周圈、短边作为内端弹性闭合的梯形橡胶片构成，各梯形橡胶片的相邻腰相互对合，各梯形橡胶片的短边围成闭合直径与定位芯杆相配的定位滑块穿插孔。

本实用新型再进一步的完善是：所述导向芯杆下侧具有轴向延伸的键槽，所述定位滑块具有嵌入键槽的动配合凸键结构。

本实用新型更进一步的完善是：所述定位滑块的滑块主体的外段上部敞开，下部具有与待焊接头组件外形相配的轴向限位定心凹陷。

本实用新型还进一步的完善是：所述密闭腔体单元的上部借助强力磁块固定焊枪密封垫，所述焊枪密封垫的中部具有焊枪插进孔。

本实用新型又进一步的完善是：所述焊枪伸缩定位单元安置在密闭腔体单元一侧，含有焊枪夹块和伸缩气缸；所述焊枪夹块安装在伸缩气缸的伸缩移动端，所述焊枪的枪身固定在焊枪夹块的夹孔中，枪头伸入焊枪插进孔。

本实用新型仍进一步的完善是：所述中空密闭腔室前侧具有插装弧光过滤目镜的焊接观测口。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的作进一步解释。

图1为本实用新型实施例一的立体结构示意图。

图2为图1实施例中的密闭腔体单元立体结构示意图。

图3为图1实施例中的保护气体系统结构示意图。

图4为图1实施例中的管螺纹定位单元立体结构示意图。

图5为图4的局部剖视结构示意图。

图6为图1实施例中的焊枪伸缩定位单元结构示意图。

图7为图1实施例焊接的管螺纹金属软管立体结构示意图。

图8为图1实施例的送料状态结构示意图。

图9为图1实施例的定位焊接状态结构示意图。

图10为本实用新型实施例二焊接的插口式螺纹金属软管单元立体结构。

图11为图10实施例中的插口式螺纹定位单元立体结构示意图。

图12为图11的局部剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例为一种灶具用金属软管接头保护焊装置，其基本结构如图1所示，包括通气接口1、密闭腔体单元2、接头组件定位单元3、焊枪伸缩定位单元5，金属波纹管单元4放置在接头组件定位单元3中进行焊接定位。

结合图2可见，作为密闭腔体单元2主体的圆筒状中空密闭腔室205支撑在其两端的立式支架201上，前侧具有插装弧光过滤目镜203的焊接观测口204，上部借助强力磁块206固定焊枪密封垫207，该焊枪密封垫207的中部具有焊枪插进孔。密闭腔室205两端分别通过密封垫208装有定位端盖202和插入端盖210，其中插入端盖210具有装有膜瓣橡胶密封垫209的中央穿孔，膜瓣橡胶密封垫209由一组长边作为外端固定在中央穿孔周圈、短边作为内端弹性闭合的梯形橡胶片构成，各梯形橡胶片的相邻腰相互对合，各梯形橡胶片的短边围成闭合后的孔径与定位芯杆外径相配的定位滑块穿插孔；这样，各梯形橡胶片的弹性变形允许定位滑块穿过，而一旦穿过后，由于其弹性复位后的闭合直径与定位芯杆相配，因此可以形成理想的密闭腔室，便于保护气体充盈。定位端盖202固定穿过密闭腔室伸出定位端盖穿插孔的导向芯杆303。此外，定位端盖202上装有通入保护气体的通气接口1，该通气接口1由图3所示的保护气体系统按需提供氩气或氮气之类的保护气体，该系统的气源101依次通过压力表102、调压器103、流量计104和电磁阀105，并经通气接口1进入密闭腔体单元2在焊接过程起保护作用。

接头组件定位单元3如图4和图5所示，包括导向芯杆303、锁紧螺母301、管螺纹定位滑块302。导向芯杆303的外圆与金属波纹管的通经相配。导向芯杆303左端具有螺纹，通过锁紧螺母301固定在定位端盖202的中心。

管螺纹定位滑块302套在导向芯杆303上，与之构成水平移动副。导向芯杆303下侧具有轴向延伸的键槽，定位滑块302具有嵌入键槽的动配合凸键结构，因此定位滑块302只能轴向相对滑移、周向不能转动。定位滑块302由滑块主体3021和嵌在滑块主体中心孔起轴向限位作用的定位圈3022组成，滑块主体3021的外段上部敞开，下部具有与待焊接头组件外形相配的轴向限位定心凹陷，可以便捷地将待焊接头组件401放入其中定心限位，避免螺母焊接过程中移动干涉焊接，而焊接完成后定位滑块可以随金属波纹管拉出密闭腔体，实现重复焊接作业。

焊枪伸缩定位单元5安置在密闭腔体单元2一侧，如图6所示，含有氩弧焊枪501、焊枪夹块502、三轴伸缩气缸505（外购亚德客公司TCM10×20型），氩弧焊枪501的枪身通过螺栓503固定在焊枪夹块502的夹孔中，枪头伸入焊枪密封垫207中部的焊枪插进孔。

焊枪夹块502通过螺栓504安装在三轴伸缩气缸505的伸缩移动端，可在伸缩气缸驱动下沿焊枪密封垫207的焊枪插进孔按需移动。

本实施例需焊接的金属软管为G1/2螺纹连接结构金属波纹管，如7所示，包括G1/2接头组件401、插口式螺纹接头组件405、波纹管403、扣压环402、PVC被覆层404，G1/2接头组件401由焊接接管4011、G1/2螺母4012组成，两端预留2-3个波，焊接前套入扣压环402，波纹管端部环波与焊接接管4011进行对接环焊。

使用本实施例的灶具用金属软管接头保护焊装置进行焊接时，先将波纹管包塑好的定尺长波纹管组件放置在焊接工作台上，取出波纹管组件一端套上扣压环至被覆层尾端，使得扣压环尾端与被覆层尾端相贴合并且露出2-3个完整的波便于焊接，拉出定位滑块至导向芯杆的最右端，将装配好的接头组件放入定位滑块的右端的半环形定位凹陷中（参见图8）。接着，将装配好的波纹管一端端部对齐半环形定位凹陷中的焊接接管尾端，向着密闭腔体方向移动波纹管组件至密闭腔体定位端盖定位处，启动焊枪伸缩定位单元使焊枪自动下降至焊接接管与波纹管对接焊位置（参见图9），通入保护气体进行焊接预保护。之后，启动氩弧焊对接焊处点焊，点焊完成后旋转波纹管管体组件进行360°环形焊接，焊接完成后关闭氩弧焊，在密闭腔室停留1-3s，再升起焊枪、关闭保护气体，沿导向芯杆抽出焊接好的一端金属波纹管，同时从密闭腔体中带出定位滑块。随后掉头重复上述过程即可进行另一端的焊接。

实施例二

本实施例的灶具用金属软管接头保护焊装置基本结构与实施例相同，不同之处在于需焊接的金属软管如图10所示，为插口式螺纹连接结构金属波纹管，其包括插口式螺纹接头组件405、波纹管403、扣压环402、PVC被覆层404，插口式螺纹组件405由插口螺纹4052和焊接接管4051组成，波纹管403外覆一层PVC被覆层404并在两端预留2-3个波，两端焊接前套入扣压环402，波纹管端部环波与焊接接管4051进行对接环焊。为此，其接头组件定位单元3如图11和图12所示，包括导向芯杆303、锁紧螺母301、插口式定位滑块304，因此该定位滑块304的滑块主体与实施例一略有区别。

实践表明，上述本实施例的灶具用金属软管接头保护焊装置具有如下优点：

1、采用接头保护焊工艺进行金属波纹管焊接，将保护焊、快速装夹送料、自动定位多道工序进行融合，可以实现两种接头组件结构形式灶具用金属软管工装快速更换，有效提升了焊接质量、定位精度，相比传统的焊接工艺，保护焊装置提供了精密的自动定位技术、焊接过程气氛保护氛围和接头组件快速送料机构，解决了传统焊接焊缝质量差、氧化程度高、焊枪定位难、焊接效率低等问题。

2、采用特殊结构设计的管螺纹和插口式螺纹定位滑块机构，巧妙地解决了接头组件送料难题，实现管体送料过程一并将接头组件带入密闭腔体，半环形结构可以在焊接结束后一并抽出，同时还可以保证焊接过程螺母不发生移动对焊接造成干涉。

3、依靠通气接口机构，实现焊接过程主动充气保护、焊接快速冷却、焊后自动断气等功能，可采用氮气等廉价保护气体降低保护气成本，同时保证产品焊接外观质量。

4、特殊设计的密闭腔体单元，具有焊接过程实时观测，焊枪入口采用柔性硅橡胶皮进行密封保护，管体入口采用膜瓣式结构解决了接头螺母大而管体小的送料及密封问题，并采用了最小化腔体设计方案，实现焊接过程最小的保护气泄漏量和最大限度的保护焊。

5、焊枪伸缩定位单元可以实现焊接点的精密自动定位，解决了人工定位精度差、焊接效率低问题，同时设置了独特焊后停留时间控制，即焊后保护时间不足不予以抬枪处理，有效提升了焊接质量。

6、采用密闭腔体焊接保护机构设计可以最大限度的降低氩弧焊弧光外泄对人体造成的伤害，同时密闭腔体设置有焊接观测口又可以方便地观测焊接过程，密闭腔体同时还可以有效地收集焊接过程产生的粉尘而降低操作人员粉尘吸入危害。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种金属软管接头保护焊装置，其特征在于：包括一侧具有焊接观测口（204）的密闭腔体单元（2）以及焊枪伸缩定位单元（5），所述密闭腔体单元（2）的上部具有焊枪插进孔；

所述密闭腔体单元的中空密闭腔室（205）两端分别装有定位端盖（202）和插入端盖（210）；

所述定位端盖固定穿过密闭腔室伸出定位端盖的导向芯杆（303），所述导向芯杆的外圆与金属波纹管的通经相配；

所述导向芯杆上装有与之构成水平移动副的定位滑块（302），所述定位滑块的外段具有与待焊接头组件外形相配的定心凹陷；

所述插入端盖的中央穿孔装有膜瓣橡胶密封垫（209），所述膜瓣橡胶密封垫由一组外端固定、内端弹性闭合的橡胶片构成。

2.根据权利要求1所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于：所述膜瓣橡胶密封垫由一组长边作为外端固定在插入端盖的中央穿孔周圈、短边作为内端弹性闭合的梯形橡胶片构成，各梯形橡胶片的相邻腰相互对合，各梯形橡胶片的短边围成闭合直径与定位芯杆相配的定位滑块穿插孔。

3.根据权利要求2所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于：所述导向芯杆下侧具有轴向延伸的键槽，所述定位滑块具有嵌入键槽的动配合凸键结构。

4.根据权利要求3所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于：所述定位滑块的滑块主体的外段上部敞开，下部具有与待焊接头组件外形相配的轴向限位定心凹陷。

5.根据权利要求4所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于：所述密闭腔体单元的上部借助强力磁块固定焊枪密封垫，所述焊枪密封垫的中部具有焊枪插进孔。

6.根据权利要求5所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于：所述焊枪伸缩定位单元安置在密闭腔体单元一侧，含有焊枪夹块和伸缩气缸；所述焊枪夹块安装在伸缩气缸的伸缩移动端，所述焊枪的枪身固定在焊枪夹块的夹孔中，枪头伸入焊枪插进孔。

7.根据权利要求6所述的金属软管接头保护焊装置，其特征在于： 所述中空密闭腔室前侧具有插装弧光过滤目镜的焊接观测口。

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