CN107322206A - 一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，包括设备安装平台，还包括：焊接工件工装，安装在设备安装平台上用于对加热管插片的夹紧安装；自动焊钳机构，安装在设备安装平台上完成对加热管插片的焊钳作业；机器人取料机构，安装在设备安装平台上用于对焊接工件工装上的工件进行抓取；直片‑弯片震动盘机构，安装在设备安装平台上用于将插片进行整理并依次进行有顺序的输出；安装在设备安装平台上的到位检测开关和用于进行插片信息跟踪采集的射频检测器。本发明能够实现多形状、小尺寸、操作空间有限的工况实现自动取料焊接动作，本发明运转速度快，能够提高生产节拍，采用本发明能够大大节省人力，实现高效的自动化生产。

Description

一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体的说是一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统。

背景技术

我国的电加热器行业通过引进国外先进技术，及配合自主研究，将电热设备的产品种类、产品数量、应用率都提高到一个较为合理的水平。由于电加热设备主要是一种配套设备或配套元件，其应用领域又十分广泛，如民用的电加热器领域，加热水管、加热器及空调等，工业电加热器领域中的石油天然气、石化等领域。

当前，节能减排已成为我国的一项基本国策。到2020年单位GDP碳排放量要比2005年减少40％-50％。电加热由于具有污染小、热效率高、安全、便于控制等突出优点，应用领域广泛等特点。

而水加热管则是电加热器中的一种，水加热管的外形种类至少有上百种，加热管的法兰尺寸不同，加热管的弯管形状及尺寸不同，加热管的插片形状不同，焊接空间及焊接工件的尺寸空间受限，水加热管中的插片工作的操作难度极大、生产效率低和对焊接人员的身体伤害。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，包括设备安装平台，还包括：

焊接工件工装，安装在设备安装平台上用于对加热管插片的夹紧安装。

自动焊钳机构，安装在设备安装平台上完成对加热管插片的焊钳作业。

机器人取料机构，安装在设备安装平台上用于对焊接工件工装上的工件进行抓取。

直片-弯片震动盘机构，安装在设备安装平台上用于将插片进行整理并依次进行有顺序的输出。

以及安装在设备安装平台上的到位检测开关和用于进行插片信息跟踪采集的射频检测器。

所述焊接工件工装包括加热管支撑板、固定在加热管支撑板上的夹钳、与夹钳连接的加热管压板。所述加热管支撑板还连接有固定在设备安装平台上的举升气缸。

作为本发明的进一步改进，所述自动焊钳机构包括焊钳支架、固定在焊钳支架上的气缸、固定在焊钳支架上的导轨滑块、与导轨滑块配合且连接气缸的导轨连接板、固定在导轨连接板上的焊钳、固定在焊钳支架上的液压缓冲器。所述焊钳支架还安装有用于固定液压缓冲器的缓冲器支架。

作为本发明的进一步改进，所述机器人取料机构包括机器人、安装有机器人系统的机器人底座、与机器人相连的手指气缸、与手指气缸相连的取料抓手。所述机器人和手指气缸之间设有末端法兰连接件，所述末端法兰连接件一端连接机器人且另一端连接有气缸连接件，所述气缸连接件连接手指气缸。

作为本发明的进一步改进，所述机器人为SCARA机器人，所述机器人系统为SCARA机器人通用控制系统。

作为本发明的进一步改进，所述机器人取料机构可同时满足直片-弯片震动盘机构中的直片和弯片取料动作。

作为本发明的进一步改进，所述直片-弯片震动盘机构包括调整螺杆、与设备安装平台相连的分料机构支架、与调整螺杆相连的直振器连接板、直片-震动盘系统、弯片-震动盘系统、与直片-震动盘系统和弯片-震动盘系统出料通道连接的分料支板、固定在分料支架上的气缸。所述直片-震动盘系统和弯片-震动盘系统均固定安装在设备安装平台上。

作为本发明的进一步改进，所述直片-震动盘系统为市场中通用的直片-震动盘设备。

作为本发明的进一步改进，所述弯片-震动盘系统为市场中通用的弯片-震动盘设备。

作为本发明的进一步改进，所述直片-弯片震动盘机构可同时实现直片和弯片的理料工作。

本发明中待加工直片加热管包括直片加热管引线柱、插片-直片。

本发明中待加工弯片加热管包括弯片加热管引线柱、插片-弯片。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够实现多形状、小尺寸、操作空间有限的工况实现自动取料焊接动作。

2、本发明运转速度快，能够提高生产节拍。

3、采用本发明能够大大节省人力，实现高效的自动化生产。

4、本发明能够降低加热管中的插片工作的操作难度，能够避免焊接时对工作人员的身体伤害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的立体结构图；

图3为本发明中的焊接工件工装结构立体图；

图4为本发明中的自动焊钳机构立体图；

图5为本发明中的机器人取料机构立体图；

图6为本发明中的直片-弯片震动盘机构立体图；

图7为本发明中的直片-加热管结构图；

图8为本发明中的弯片-加热管结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图8所示，一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，包括设备安装平台2，还包括：

焊接工件工装7，安装在设备安装平台2上用于对加热管插片的夹紧安装。

自动焊钳机构1，安装在设备安装平台2上完成对加热管插片的焊钳作业。

机器人取料机构3，安装在设备安装平台2上用于对焊接工件工装上的工件进行抓取。实现对加热管夹取过程中高效的自动化操作。

直片-弯片震动盘机构4，安装在设备安装平台2上用于将插片进行整理并依次进行有顺序的输出。通过直片-弯片震动盘的设计能够适应不用形状、不同大小尺寸的加热管焊接工作。

以及安装在设备安装平台2上的到位检测开关6和用于进行插片信息跟踪采集的射频检测器5。

通过上述可知，采用这种各机构组成的布置，能够在空间有限的情况下实现对加热管的自动焊接操作。

所述焊接工件工装7包括加热管支撑板7-1、固定在加热管支撑板7-1上的夹钳7-2、与夹钳7-2连接的加热管压板7-3。所述加热管支撑板7-3还连接有固定在设备安装平台3上的举升气缸7-4。通过拨动夹钳7-2带动加热管压板7-3将加热管夹紧在加热管支撑板7-1上，举升气缸7-4提升加热管支撑板7-1实现对加热管的焊接。

所述自动焊钳机构1包括焊钳支架1-1、固定在焊钳支架1-1上的气缸1-2、固定在焊钳支架1-1上的导轨滑块1-7、与导轨滑块1-7配合且连接气缸1-2的导轨连接板1-4、固定在导轨连接板1-4上的焊钳1-3、固定在焊钳支架1-1上的液压缓冲器1-5。所述焊钳支架1-1还安装有用于固定液压缓冲器1-5的缓冲器支架1-6。通过气缸1-2推动导轨连接板1-4在导轨滑块1-7上滑动，调整焊钳1-3焊接加热管的位置，液压缓冲器1-5实现对移动过程中的减速缓冲。

所述机器人取料机构3包括机器人3-7、安装有机器人系统3-2的机器人底座3-1、与机器人3-7相连的手指气缸3-5、与手指气缸3-5相连的取料抓手3-6。所述机器人3-7和手指气缸3-5之间设有末端法兰连接件3-3，所述末端法兰连接件3-3一端连接机器人3-7且另一端连接有气缸连接件3-4，所述气缸连接件3-4连接手指气缸3-5。

所述机器人3-7为SCARA机器人，所述机器人系统3-2为SCARA机器人通用控制系统。

所述机器人取料机构3可同时满足直片-弯片震动盘机构4中的直片和弯片取料动作。通过这种方式，能够实现一次多个加热管的同时焊接操作。

所述直片-弯片震动盘机构4包括调整螺杆4-1、与设备安装平台2相连的分料机构支架4-2、与调整螺杆4-1相连的直振器连接板4-3、直片-震动盘系统4-4、弯片-震动盘系统4-7、与直片-震动盘系统4-4和弯片-震动盘系统4-7出料通道连接的分料支板4-6、固定在分料支架4-6上的气缸4-5。所述直片-震动盘系统4-4和弯片-震动盘系统4-7均固定安装在设备安装平台2上。

所述直片-震动盘系统4-4为市场中通用的直片-震动盘设备。

所述弯片-震动盘系统4-7为市场中通用的弯片-震动盘设备。

所述直片-弯片震动盘机构4可同时实现直片和弯片的理料工作。通过这种方式，能够实现一次多个加热管的同时上料。

本发明中待加工直片加热管8包括直片加热管引线柱9、插片-直片10。

本发明中待加工弯片加热管11包括弯片加热管引线柱12、插片-弯片13。

下面对本发明的工作原理作进一步阐述：

工作时，焊接工件工装7在指定位置处时，会触发到位检测开关6，激活并启动举升气缸7-4将焊接工件工装7整体升高，在该过程中，射频检测器5对每个加热管进行信息跟踪采集，升高过程中，使加热管上的引线柱举升至自动焊钳机构1的焊钳电极开口处(不工作时焊钳的动电极与静电极处于长开状态，工作时闭合)，焊接工件工装7举升到位后，机器人取料机构3从直片-弯片震动盘机构4处进行抓取插片-直片10或插片-弯片13，将其放置在焊钳1-3动静电极开口中间的直片加热管引线柱9或是弯片加热管引线柱12旁边，机器人取料机构3送料到位后，自动焊钳机构1开始进行焊接动作。

其中，焊接工件工装7承载直片加热管或弯片加热管输送到焊钳1-3电极开口中间时，直片加热管工件与弯片加热管工件焊接位置不同，通过气缸1-2推动导轨连接板1-4在导轨滑块1-7上运动，实现不同尺寸的加热管焊接位置的调整，利用液压缓冲器1-5和缓冲器支架1-6保证工位每次焊接位置的定位，引线棒到达焊钳组件1-3电极开口中间时，机器人取料机构3接手到检测信号后从直片-弯片振动盘机构的分料端抓取插片-直片10和插片-弯片13，机器人系统3-2与机器人底座3-1用螺栓连接在一起，机器人底座3-1通过螺栓将机器人取料机构3固定在设备安装平台2上，直片-弯片震动盘机构4将直片震动盘系统4-4和弯片震动盘系统4-7二者连接在直振器连接板4-3上，通过调整螺杆4-1实现高度及平面度的调节。震动盘系统将插片-直片10或插片-弯片13振动输送至分料支板4-6槽中，通过气缸4-5将插片-直片10或插片-弯片13位置向前推动，便于机器人取料机构3取料。

本发明能够实现多形状、小尺寸下的加热管焊接，同时还能在操作空间有限的工况下进行自动化取料焊接动作，提高生产节拍，节省人力，实现了高效自动化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，包括设备安装平台(2)，其特征在于：还包括：

焊接工件工装(7)，安装在设备安装平台(2)上用于对加热管插片的夹紧安装；

自动焊钳机构(1)，安装在设备安装平台(2)上完成对加热管插片的焊钳作业；

机器人取料机构(3)，安装在设备安装平台(2)上用于对焊接工件工装上的工件进行抓取；

直片-弯片震动盘机构(4)，安装在设备安装平台(2)上用于将插片进行整理并依次进行有顺序的输出；

以及安装在设备安装平台(2)上的到位检测开关(6)和用于进行插片信息跟踪采集的射频检测器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述焊接工件工装(7)包括加热管支撑板(7-1)、固定在加热管支撑板(7-1)上的夹钳(7-2)、与夹钳(7-2)连接的加热管压板(7-3)。

3.根据权利要求1所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述自动焊钳机构(1)包括焊钳支架(1-1)、固定在焊钳支架(1-1)上的气缸(1-2)、固定在焊钳支架(1-1)上的导轨滑块(1-7)、与导轨滑块(1-7)配合且连接气缸(1-2)的导轨连接板(1-4)、固定在导轨连接板(1-4)上的焊钳(1-3)、固定在焊钳支架(1-1)上的液压缓冲器(1-5)。

4.根据权利要求1所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述机器人取料机构(3)包括机器人(3-7)、安装有机器人系统(3-2)的机器人底座(3-1)、与机器人(3-7)相连的手指气缸(3-5)、与手指气缸(3-5)相连的取料抓手(3-6)。

5.根据权利要求4所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述机器人(3-7)为SCARA机器人，所述机器人系统(3-2)为SCARA机器人通用控制系统。

6.根据权利要求4所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述机器人取料机构(3)可同时满足直片-弯片震动盘机构(4)中的直片和弯片取料动作。

7.根据权利要求1所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述直片-弯片震动盘机构(4)包括调整螺杆(4-1)、与设备安装平台(2)相连的分料机构支架(4-2)、与调整螺杆(4-1)相连的直振器连接板(4-3)、直片-震动盘系统(4-4)、弯片-震动盘系统(4-7)、与直片-震动盘系统(4-4)和弯片-震动盘系统(4-7)出料通道连接的分料支板(4-6)、固定在分料支架(4-6)上的气缸(4-5)。

8.根据权利要求7所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述直片-震动盘系统(4-4)为市场中通用的直片-震动盘设备。

9.根据权利要求7所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述弯片-震动盘系统(4-7)为市场中通用的弯片-震动盘设备。

10.根据权利要求7所述的一种多规格小尺寸加热管插片焊接系统，其特征在于：所述直片-弯片震动盘机构(4)可同时实现直片和弯片的理料工作。