TWI673131B - 能沿軸向自動熔焊組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種能沿軸向自動熔焊組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法，該工法令作業人員僅需將橫斷面呈半圓形之二不銹鋼彎管接頭半成品，分別放入至二相互對應的定位模具中，俟該二定位模具之對應側相互抵接在一起時，該等彎管接頭半成品上會因抵接而形成二條銜接縫，一銜接模具會抵靠在該等彎管接頭半成品內側對應於各該銜接縫的位置，一自動焊接機則能沿著該彎管接頭的軸向分別對各該銜接縫進行熔焊，此時，該銜接模具尚會對各該銜接縫內緣提供惰性氣體，以避免熔焊部位因高溫而過度氧化，如此，即能迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品組合成為一不銹鋼彎管接頭成品。

Description

能沿軸向自動熔焊組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法

本發明係關於組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法，尤指一種僅需將橫斷面呈半圓形之二不銹鋼彎管接頭半成品，置入一設備中，即能使該設備自動熔焊組合該等彎管接頭半成品，以形成不銹鋼彎管接頭的設備及工法。

按，各式半導體元件已是目前各種電子產品中不可或缺的基本零件，因此其品質的良窳將直接影響著各該電子產品的效能，故又被稱為「電子產業之原油」，其重要性自是不言可喻，尤其是，近二、三十年來，隨著各式工業技術日新月異地進步，半導體產業的製程及步驟亦隨之不斷地改良，但是，無論是最初的濕式製程，或後續研發出的氣體乾式製程或化合物半導體製程...等，這些製程技術仍必須大量地使用到各種酸鹼溶液、有機溶劑及特殊氣體...等製程原料來協助製程反應(例如：作為光阻劑、顯影劑或清洗用的有機溶劑)，而該等製程原料對於人體或其它生物體而言，皆具有一定的毒性，故，一般言，半導體業者均必須在其製程室中設置至少一套廢氣排放系統，以透過其中之排氣調節裝置，將這些製程原料所產生的廢氣集中排放至一集氣槽，統一地進行回收處理。

查，在現今各式半導體元件或電子元件的製程室中，除了前 述廢氣排放之外，各該製程室中溫度、潔淨度、室內壓力、氣流速度與氣流分佈等製程參數亦必須藉由該廢氣排放系統中之該排氣調節裝置，而分別被穩定地控制在一預期的理想範圍內，始能確保各該半導體元件或電子元件的製程能被正確地執行及完成，從而確保各式半導體元件或電子元件的生產良率均能穩定地維持在一理想範圍內，據此，各該排氣調節裝置中均必須裝設一「調節風門」，以令業者能據以調校及控制廢氣的排放速率與流量。茲僅以目前已被廣泛使用於業界之一種習知排氣調節裝置4為例，請參閱第1及2圖所示，詳細說明如下：復請參閱第2圖所示，該習知排氣調節裝置4內設有一排氣管道41及至少一調節風門43，其中，該排氣管道41之一端係透過一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，連接至一製程室(如：半導體或光電產品製程室...等)，該排氣管道41之另一端則係透過另一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，連接至一集氣槽(如：廢氣回收槽...等，圖中未示)，以將自該製程室所收集之廢氣排放至該集氣槽，該調節風門43係設在該排氣管道41內，而該習知排氣調節裝置4之排氣量係受一習知風門調節機構3的控制，茲以目前被廣泛使用在許多廢氣排放系統中之一習知風門調節機構3為例，請參閱第1圖所示，說明該習知風門調節機構3之結構及運作方式如下：查，復請參閱第1圖所示，該習知風門調節機構3包括一基座31、一按壓把手32及一連動桿39；其中，該基座31上設有一調節溝槽33，該調節溝槽33中設有複數個調節刻度331；該按壓把手32係透過一樞軸30樞接至該基座31，其上在鄰近一端320且對應於該調節溝槽33之位置處凸設有一嵌卡構件321，該嵌卡構件321能嵌卡且鎖定至其中之一調節刻度331中， 且在作業人員壓按該按壓把手32鄰近另一端322位置處的情況下，該嵌卡構件321始能離開該調節刻度331，令作業人員能以該樞軸30為中心，而沿著該調節溝槽33來回地轉動該按壓把手32；反之，在作業人員放開該按壓把手32鄰近另一端322位置處的情況下，該嵌卡構件321即會嵌卡且鎖定至當前所對應之該調節刻度331中。

復請參閱第1及2圖所示，該連動桿39係樞設至該習知排氣調節裝置4，並橫跨該排氣管道41，且其上固設有該調節風門43，以令該按壓把手32能透過該連動桿39，帶動該調節風門43旋轉，進而開啟或封閉該排氣管道41，該連動桿39之一端係露出在該排氣管道41外，並透過該樞軸30，與該按壓把手32相連接，使得該連動桿39連同其上固設之該調節風門43，能隨著該按壓把手32轉動。如此，作業人員即能透過該習知風門調節機構3，調校及控制該習知排氣調節裝置4內該排氣管道41之排氣量及排氣速率。

此外，為了提升半導體或光電產品的製造品質，業者尚均會在其製程室內裝設一高靈敏度的偵測儀器，用以監測該製程室內化學氣體濃度的高低，以確保該製程室內化學氣體的濃度能被有效地控制而始終維持在一標準範圍內，因此，復請參閱第2圖所示，該習知排氣調節裝置4之排氣量及排氣速率即必須被精準地調校至一理想設定值且能持續且穩定地保持在該理想設定值，以避免該高靈敏度偵測儀器產生錯誤的監測結果，繼而引發錯誤的示警動作。惟，復請參閱第2圖所示，由於在該習知排氣調節裝置4上，作業人員均係藉由轉動該按壓把手32，令其上之該嵌卡構件321能嵌卡且鎖定至對應之該調節刻度331，以調校出氣量至該理想設定值，然而，當該嵌卡構件321係對應於二調節刻度331間之位置時，該習知風門調 節機構3即無法被穩固定地定位，而令該習知排氣調節裝置4處於無法微幅且精準地調校該調節風門43啟閉程度之瑕疵狀態，意即，在該瑕疵狀態下，因該習知風門調節機構3無法精準地令該製程室內化學氣體之濃度維持在標準範圍內，極易導致該高靈敏度偵測儀器產生誤動作，造成作業人員因必須進行錯誤排除，而令製程及生產線停止運作...等問題，從而對半導體或光電產品的生產效率造成嚴重的負面影響。此外，復請參閱第1及2圖所示，由於該按壓把手32的另一端322係凸露在該基座31外，尚極易因作業人員的不慎誤觸或碰撞，而令該調節風門43輕易地偏離原先設定的理想啟閉狀態，從而導致該高靈敏度偵測儀器產生誤動作及衍生後續製程及生產線停止運作的問題。

誠如前述，由於在前述半導體或光電製程室中，該習知排氣調節裝置4與對應之集氣槽及各該製程室間，均係分別透過一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，予以連通，始能將各該製程室中所產生的各種有毒廢氣完全地排放至該集氣槽內，因此，為了確保有毒廢氣的排放過程安全且順利，業者對於該等不銹鋼排氣管本身的製作品質，及其在各該製程室內串聯組成整個廢氣排放系統的施工品質，均要求極為嚴格，尤其是，請參閱第3圖所示，該等被組裝在各該製程室內死角或彎角處，用以銜接二相鄰不銹鋼排氣管的彎管接頭5，由於各該彎管接頭5均係被組裝至各該製程室內死角或彎角處，其管材常會因所處狹窄空間的侷限，而必須承受著較大的應力，此時，若各該彎管接頭5本身在製作及組裝過程中因作業不當而存在焊孔或接縫，則該等焊孔或接縫極可能因所承受的前述大應力或各該製程室內熱脹冷縮的溫度變化或環境震動，而日趨變大，從而導致原本應被排 放至該集氣槽的各種有毒廢氣，反而發生滲漏回各該製程室的問題，不僅令相關製程無法維持正常運作，甚至可能嚴重地危及製程室內作業人員的身體健康及安全。

發明人乃近二、三十年來始終從事各半導體或光電業製程室內廢氣排放系統設計、製造、施工及組裝的專業廠商，有鑒於前述問題，且為了提升前述彎管接頭5的製造效率及品質，發明人曾特別開發、設計及製造了一款「彎管接頭之自動焊接機構」，且於民國78年11月2日依法申請台灣新型專利，並順利獲准為第392544號台灣新型專利權在案。查，請參閱第4圖所示，該自動焊接機構具有一座體10，該座體10上設有一動力裝置11，該動力裝置11上設有一驅動軸桿(圖中未示)，該驅動軸桿之一端係樞接至一轉盤12，以藉由該驅動軸桿之作動，而令該轉盤12旋轉成為一呈垂直狀的工作台或一呈水平狀的工作台。如此，請參閱第5圖所示，即能令作業人員將已分別被上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈半圓形管道C之二個彎管接頭半成品501、502，分別置放至該自動焊接機構上所設之一夾具構件20中，不僅令該等彎管接頭半成品501、502上橫斷面呈半圓形之管道C彼此相對，且復請參閱第5圖所示，令該等彎管接頭半成品501、502上得據以組成該彎管接頭5的對應邊緣彼此能相互抵接而形成兩條銜接縫51，各該銜接縫51係沿著該彎管接頭5的軸向分別形成在該彎管接頭5之兩對應側，且請參閱第6圖所示，各該銜接縫51係暴露在該夾具構件20外，嗣，即能利用該自動焊接機構上鄰近該夾具構件20處所設之一自動焊接機，沿著該彎管接頭5的軸向分別對各該銜接縫51進行熔焊，以迅速且精準地沿著該彎管接頭5的軸向分別在其兩對應側形成一熔接焊道52，而令該等彎管接頭半成品 501、502被組合成為一彎管接頭5成品。

在該自動焊接機構中，復請參閱第4圖所示，該夾具構件20之一基座21之一側面係固設在該轉盤12上未與該動力裝置11相樞接之一側面上，該基座21之另一側面上則垂直地凸設有二直立桿體22，該等直立桿體22係彼此間隔且分別呈一適當長度，該等直立桿體22上在遠離該基座21的對應部位間係固設有一橫桿體23，該橫桿體23係與該基座21平行，進而令該橫桿體23、該等直立桿體22及該基座21等共同形成一中空懸臂框體201，其中，該橫桿體23上並垂直地設有一作動桿體24，該作動桿體24之一端固設有一平行夾板241，該平行夾板241能被容置於該中空懸臂框體201內，該作動桿體24之另一端則朝遠離該基座21之方向延伸而在其上形成一把手242。如此，作業人員即能藉由扳動該把手242，令該平行夾板241能在該中空懸臂框體201內產生位移，從而令該平行夾板241能達到穩固地夾持住該等彎管接頭半成品501、502之作用及效果。

另，復請參閱第6圖所示，該自動焊接機35係裝設在該自動焊接機構上鄰近該夾具構件20的位置，該自動焊接機35上設有一焊槍36及一導引針37，以藉由該導引針37達成令該焊槍36能準確地執行及完成各該銜接縫51熔焊接合之作用及效果。

此外，復請參閱第6圖所示，該自動焊接機構在實際施作時，作業人員必需先將該等彎管接頭半成品501、502上橫斷面呈半圓形之管道C彼此相對抵接，始能置入至該夾具構件20之該基座21與該平行夾板241間，並透過扳動該把手242，令該平行夾板241能在該中空懸臂框體201內位移，從而使該等彎管接頭半成品501、502能相互抵接地被夾持固定在該基座21 與該平行夾板241間後，復請參閱第4圖所示，即能透過該動力裝置11之驅動，令該轉盤12適當地轉動，以調整該等彎管接頭半成品501、502上相互抵接之各該銜接縫51的位置及角度，同時，請參閱第7圖所示，在該轉盤12轉動該等彎管接頭半成品501、502之過程中，該自動焊接機35之焊槍36即能針對該等彎管接頭半成品501、502上相互抵接的各該銜接縫51分別沿著軸向執行自動熔焊的動作，俟該自動焊接機35之焊槍36沿軸向完成該等彎管接頭半成品501、502一側上相互抵接之該銜接縫51的熔焊後，該動力裝置11將會驅動該轉盤12，以調整該等彎管接頭半成品501、502另一側上相互抵接之該另一銜接縫51的位置及角度，再控制該自動焊接機35之焊槍36，針對該等彎管接頭半成品501、502另一側上相互抵接之該另一銜接縫51沿軸向再次地執行自動熔焊的動作，復請參閱第7圖所示，即能完成整個彎管接頭5成品的熔焊作業，如此，僅須反覆執行上述步驟，即可將該等彎管接頭半成品501、502沿軸向分別熔焊組合成為該彎管接頭5成品，從而實現該等彎管接頭5成品之量產作業。

查，雖然前述自動焊接機構在申請第392544號台灣新型專利權時，被稱之為「自動焊接機」，但是，事實上，發明人在對該焊接機35進行實際製造及運作時，卻發現該等彎管接頭半成品501、502上相互對應之二側緣實極難被精準地定位至相互抵接而形成預期之該等二銜接縫51，因此，復請參閱第5圖所示，發明人在實際施作時，為了確保該等彎管接頭半成品501、502之二對應側緣能精準地相互抵接，以形成預期之該二銜接縫51，復請參閱第7圖所示，從而令該焊槍36能針對各該銜接縫51沿軸向逐一地完成熔焊動作後，使該等彎管接頭半成品501、502之兩對應側緣精準且 氣密地接合而成為該彎管接頭5成品，而不會在各該銜接縫51的位置留下任何焊孔、毛邊或縫隙，復請參閱第6及7圖所示，發明人在將該等彎管接頭半成品501、502相互抵接地放入至該夾具構件20之該基座21與該平行夾板241間之前，均會先以人工方式，將該等彎管接頭半成品501、502放入至一治具，俟該等彎管接頭半成品501、502之二對應側緣被調校至精準地相互抵接，形成該二銜接縫51後，請參閱第8圖所示，再以一焊槍36針對各該銜接縫51沿軸向間隔地執行點焊動作，以在該等彎管接頭半成品501、502之二對應側緣相互抵接處，間隔地形成複數個焊接點S，從而在該等彎管接頭半成品501、502之二對應側形成預期之該二銜接縫51，使該等彎管接頭半成品501、502組合成一彎管接頭初胚5’，嗣，始能將該彎管接頭初胚5’放入至該夾具構件20之該基座21與該平行夾板241間，復請參閱第7圖所示，令該焊槍36能針對各該銜接縫51沿軸向分別完成熔焊動作，從而令該彎管接頭初胚5’之兩對應側緣能精準且氣密地接合成為一不銹鋼彎管接頭5成品。據上所述，前述自動焊接機構充其量僅能勉強地被稱作是「半自動焊接機機構」，而絕無法或不應該被稱之為「自動焊接機構」，此外，由於其在整個組合及焊接過程中，仍需耗費相當多的工時與人力在使該等彎管接頭半成品501、502對接形成預期之該二銜接縫51，且對各該銜接縫51執行人工點焊的工序上，因此，當前述自動焊接機構完成整個不銹鋼彎管接頭5成品的組合及焊接過程後，其在該彎管接頭5成品二對應側之該二銜接縫51上所形成的熔接焊道52，經常會因人為誤差而呈現出較不自然、不漂亮，甚至有嚴重遐疵(如：焊孔或縫隙)的外觀及結構，同時，亦無法有效提高製造效率及品質，因此，這在現今處處要求自動化的產業環境裏，實有亟待改進 的必要，此亦為本發明在後續欲深入探討及突破的一重要課題。

有鑑於前述不銹鋼彎管接頭焊接機構在設計上及實際施作上存在的前述問題及缺點，發明人根據過去二、三十年來積極投入相關產業研發、設計、製造及施工的專業實務經驗，透過細心觀察與研發，並經過多次調整設計與效能評估後，終於開發設計出本發明之能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的設備及工法，以期能藉本發明一舉克服前述問題及缺點，而令本發明之設備成為一能真正自動化熔焊組合不銹鋼彎管接頭的熔焊設備。

本發明之主要目的，係在提供一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的工法，該工法係用以將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈半圓形之二不銹鋼彎管接頭半成品，自動熔焊組合成為一彎管接頭成品的工法，該工法包括下列步驟：首先，利用二相互對應的定位模具，以負壓吸附的方式，將該等彎管接頭半成品分別吸附定位至各該定位模具中；嗣，驅動各該定位模具，令二者相對地位移，直到該二定位模具之對應側相互抵接在一起時，該等彎管接頭半成品上之二對應邊緣亦能相互抵接而形成二條銜接縫，且令一銜接模具能精準地抵靠在該等彎管接頭半成品內側對應於各該銜接縫的位置，其中，該銜接模具係設在該等定位模具之間，各該銜接縫係分別暴露在該等定位模具外，該銜接模具尚會分別對各該銜接縫內側提供惰性氣體(如：氮氣...等)；最後，驅動一自動焊接機，令該自動焊接機之一焊槍能在該二定位模具外沿著該彎管接頭的軸向分別對各該銜接縫分別進行熔焊，此時，該銜接模具分別對各該銜接縫內側所提供之該惰性氣 體，即能有效避免熔焊部位因高溫而過度氧化，如此，該焊槍即能迅速且精準地沿著該彎管接頭的軸向分別在其兩對應側形成一熔接焊道，從而迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品焊接組合成為該彎管接頭成品。

本發明之另一目的，係在該自動焊接機之焊槍分別對各該銜接縫進行熔焊時，使該等定位模具、銜接模具及定位其上之該等彎管接頭半成品能沿著該彎管接頭的軸向轉動，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行熔焊時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫進行熔焊的效率及精準度。

本發明之又一目的，係在提供一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的設備，該設備包括一機台、一承載座、二定位模具、一平移機構、一銜接模具、一惰性氣體供應機構、一負壓產生機構及一自動焊接機；其中，該機台底部係被固定至一平面上；該承載座係被固定至該機台上鄰近頂部的位置，其上沿水平向設有複數支承載桿；各該定位模具係可水平位移地被安裝在該等承載桿上，且該等定位模具在相互對應之一側面上分別凹設有一定位凹槽，各該定位凹槽之構形係分別與對應彎管接頭半成品之構形相匹配，以令該等彎管接頭半成品能分別被放入至各該對應之定位模具及凹槽內，且各該定位凹槽內尚設有至少一個負壓孔；該平移機構係裝設在該機台上，且分別與各該各該定位模具相連接，而令各該定位模具能相對位移，俟各該定位模具被位移至其對應側相互抵接在一起時，該等彎管接頭半成品上兩相對應側之邊緣亦會相互抵接而形成二條銜接縫，且各該銜接縫之外緣係分別暴露在該等定位模具外；該銜接模具係被安裝在該承載桿上位於該等定位模具之間的位置，且在該等定位模具之對應側相互 抵接在一起時，該銜接模具會精準地抵靠在該等彎管接頭半成品內側面對應於各該銜接縫的位置，且其上設有複數個惰性氣體噴出孔；該惰性氣體供應機構，係裝設在該機台上，且與該銜接模具相連接，以將惰性氣體(如：氮氣)供應至該銜接模具，並通過該等噴出孔，噴向至等彎管接頭半成品內側面上對應於各該銜接縫的位置，以在對各該銜接縫進行熔焊時，能有效避免各該熔焊部位因高溫而發生過度氧化的問題；該負壓產生機構係裝設在該機台上，且分別與各該定位模具相連接，以通過各該負壓孔，在各該定位凹槽內產生負壓，用以吸附對應之各該彎管接頭半成品，令各該彎管接頭半成品能精準地被吸附定位在各該對應之定位模具及凹槽內；該自動焊接機係裝設在該機台上，包括一焊槍、一攝像元件及一雷射定位件，該自動焊接機能根據該攝像元件所擷取之影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位件以雷射標定各該銜接縫之精確座標位置後，始驅動該焊槍在該二定位模具外沿著該彎管接頭的軸向分別對各該精確座標位置，逐一地執行熔焊處理，以迅速且精準地沿著該彎管接頭的軸向分別在其兩對應側之各該銜接縫位置形成一熔接焊道，從而迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品組合成為一不銹鋼彎管接頭成品。

本發明之又另一目的，係該承載座是被樞設在該機台上鄰近頂部的位置，且能被該機台上所設之一旋轉機構帶動而旋轉，從而使得該等定位模具、銜接模具及定位其上之該等彎管接頭半成品能沿著該彎管接頭的軸向轉動，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行熔焊時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫進行熔焊的效率及精準度。

為便 貴審查委員能對本發明之組裝方式、結構特徵、功效 及其目的，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

10‧‧‧座體

11‧‧‧動力裝置

12‧‧‧轉盤

20‧‧‧夾具構件

201‧‧‧中空懸臂框體

21、31‧‧‧基座

22‧‧‧直立桿體

23‧‧‧橫桿體

24‧‧‧作動桿體

241‧‧‧平行夾板

242‧‧‧把手

3‧‧‧習知風門調節機構

30‧‧‧樞軸

32‧‧‧按壓把手

320‧‧‧一端

321‧‧‧嵌卡構件

322‧‧‧另一端

33‧‧‧調節溝槽

331‧‧‧調節刻度

35‧‧‧自動焊接機

36‧‧‧焊槍

37‧‧‧導引針

39‧‧‧連動桿

4‧‧‧習知排氣調節裝置

41‧‧‧排氣管道

43‧‧‧調節風門

5‧‧‧彎管接頭

5’‧‧‧彎管接頭初胚

51‧‧‧銜接縫

52‧‧‧熔接焊道

501、502‧‧‧彎管接頭半成品

C‧‧‧管道

S‧‧‧焊接點

〔本發明〕

501、502‧‧‧彎管接頭半成品

511、512‧‧‧對應邊緣

521、522‧‧‧定位缺槽

60‧‧‧承載座

61、62‧‧‧定位模具

611‧‧‧負壓孔

610、620‧‧‧定位凹槽

63‧‧‧銜接模具

631‧‧‧惰性氣體噴出孔

641、642、643‧‧‧承載桿

7‧‧‧自動焊接機

70‧‧‧焊槍

71‧‧‧攝像元件

72‧‧‧雷射定位件

80‧‧‧機台

901~903‧‧‧步驟

A‧‧‧平移機構

B‧‧‧惰性氣體供應機構

D‧‧‧負壓產生機構

R‧‧‧旋轉機構

X‧‧‧多餘的管料

第1圖係習知風門調節機構之示意圖；第2圖係習知排氣調節裝置之示意圖；第3圖係習知不銹鋼彎管接頭成品之外觀示意圖；第4圖係習知自動焊接機構之示意圖；第5圖係習知不銹鋼彎管接頭半成品熔焊組成不銹鋼彎管接頭成品之示意圖；第6圖係習知自動焊接機構對不銹鋼彎管接頭半成品進行熔焊組合之示意圖；第7圖係習知自動焊接機構對不銹鋼彎管接頭半成品進行熔焊組合之另一示意圖；第8圖係習知不銹鋼彎管接頭初胚之示意圖；第9圖係本發明之一較佳實施例的自動熔焊設備之局部分解示意圖；第10圖係本發明之另一較佳實施例的工法流程示意圖；第11圖係本發明之一較佳實施例的自動熔焊設備之組立示意圖；及第12圖係本發明之又一較佳實施例中該等不銹鋼彎管接頭半成品之結構示意圖。

本發明係在提供一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的工 法，請參閱第9圖所示，該工法係用以將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈半圓形之二不銹鋼彎管接頭半成品501、502，復請參閱第5圖所示，自動熔焊組合成為一彎管接頭5成品的工法，該工法包括下列步驟，請參閱第10圖所示：(901)首先，復請參閱第9圖所示，利用二相互對應的定位模具61、62，以負壓吸附的方式，將該等彎管接頭半成品501、502分別吸附定位至各該定位模具61、62中；(902)嗣，復請參閱第9圖所示，驅動各該定位模具61、62，令二者相對地位移(如第9圖上二相對的單向箭頭所示)，直到該二定位模具61、62之對應側相互抵接在一起時，該等彎管接頭半成品501、502上之二對應邊緣511、512亦能相互抵接而形成二條銜接縫51(如第5圖所示)，且令一銜接模具63能精準地抵靠在該等彎管接頭半成品501、502內側對應於各該銜接縫51的位置，其中，該銜接模具63係設在該等定位模具61、62之間，各該銜接縫51係分別暴露在該等定位模具61、62外，該銜接模具63尚會分別對各該銜接縫51內側提供惰性氣體(如：氮氣...等)；(903)最後，復請參閱第9圖所示，驅動一自動焊接機7，令該自動焊接機7上之一焊槍70能在該二定位模具61、62外沿著該彎管接頭5的軸向分別對各該銜接縫51進行熔焊組合，此時，該銜接模具63分別對各該銜接縫51內側所提供之該惰性氣體，即能有效避免熔焊部位因高溫而過度氧化，如此，該焊槍70即能迅速且精準地沿著該彎管接頭5的軸向分別在其兩對應側形成一美觀且氣密的熔接焊道，從而迅速且氣密地將該 等彎管接頭半成品501、502焊接組合成為該彎管接頭5成品。

按，以上所述僅係本發明之一最佳實施例的工法，但本發明在實際施作時，並不挶限於此，尚能視實際的需要增加或減少前述步驟內的相關動作，據此，凡相關技術領域人士在參酌本發明之前述步驟及相關動作後，所能輕易思及之其它等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇，茲謹以本發明之另一較佳實施例的工法為例，扼要說明如下：在本發明之另一較佳實施例的工法中，復請參閱第9圖所示，為了大幅簡化該焊槍70分別對各該銜接縫51進行熔焊時位移的幅度及範圍，本發明在該自動焊接機7之焊槍70分別對各該銜接縫51進行熔焊組合時，能使該等定位模具61、62、該銜接模具63及定位其上之該等彎管接頭半成品501、502沿著該彎管接頭5的軸向轉動(如第9圖上雙向箭頭所示)，如此，該焊槍70即能在一定點位置，沿著該彎管接頭5的軸向分別對各該銜接縫51進行熔焊組合，以能大幅減少該焊槍70分別對各該銜接縫51進行熔焊時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫51進行熔焊組合的效率及精準度，以迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品501、502焊接組合成為該不銹鋼彎管接頭5成品。

本發明之又一較佳實施例，係在提供一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的設備，請參閱第11圖所示，該設備包括一機台80、一承載座60、二定位模具61、62、一平移機構A、一銜接模具63、一惰性氣體供應機構B、一負壓產生機構D及一自動焊接機7；其中，復請參閱第11圖所示，該機台80底部係被固定至一平面(如：地面)上；該承載座60係被固定至該機台80上鄰近頂部的位置，其上沿水平向設有複數支承載桿641、642、643； 各該定位模具61、62係可水平位移地被安裝在該等承載桿641、642、643上，且該等定位模具61、62在相互對應之一側面上分別凹設有一定位凹槽610、620，各該定位凹槽610、620之構形係分別與對應之彎管接頭半成品501、502構形相匹配，復請參閱第9圖所示，以令該等彎管接頭半成品501、502能分別被放入及定位至各該對應之定位模具61、62及定位凹槽610、620內，且各該定位凹槽610、620內尚分別設有至少一個負壓孔611；復請參閱第9及11圖所示，該平移機構A係裝設在該承載座60上，且與各該定位模具61、62相連接，而令各該定位模具61、62能相對位移(如第9圖上二相對的單向箭頭所示)，俟各該定位模具61、62被位移至其對應側相互抵接在一起時，復請參閱第5、9及11圖所示，該等彎管接頭半成品501、502上兩相對應側之對應邊緣511、512亦會相互抵接而形成二條銜接縫51，且各該銜接縫51之外緣係分別暴露在該等定位模具61、62外；該銜接模具63亦係可移動地被安裝在該承載桿641、642、643上位於該等定位模具61、62間的位置，且在該等定位模具61、62之對應側相互抵接在一起時，該銜接模具63會精準地抵靠在該等彎管接頭半成品501、502內側面對應於各該銜接縫51的位置，且其上設有複數個惰性氣體噴出孔631；復請參閱第9及11圖所示，該惰性氣體供應機構B，係裝設在該機台80上，且與該銜接模具63相連接，以將惰性氣體(如：氮氣...等)供應至該銜接模具63，並通過該等性氣體噴出孔631，噴向至該等彎管接頭半成品501、502內側面上對應於各該銜接縫51的位置，以在對各該銜接縫51進行熔焊時，能有效避免各該熔焊部位因高溫而發生過度氧化的問題；該負壓產生機構D係裝設在該機台80上，且分別與各該定位模具61、62相連接，以通過各該負壓孔611，在各該定位凹槽610、 620內產生負壓，用以吸附對應之各該彎管接頭半成品501、502，令各該彎管接頭半成品501、502能精準地被吸附及定位在各該對應之定位模具61、62及定位凹槽610、620內；該自動焊接機7係裝設在該機台80上，包括一焊槍70、一攝像元件71及一雷射定位件72，該自動焊接機7能根據該攝像元件71所擷取之影像，精準地判讀出各該銜接縫51之精確座標位置，再透過該雷射定位件72以雷射標定各該銜接縫51之精確座標位置後，始驅動該焊槍70在該二定位模具61、62外沿著該彎管接頭5的軸向分別對該等精確座標位置，逐一地執行熔焊處理，以迅速且精準地沿著該彎管接頭5的軸向分別在其兩對應側之各該銜接縫51位置形成一美觀且氣密的熔接焊道，從而迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品501、502組合成為一不銹鋼彎管接頭5成品。

按，以上所述僅係本發明設備之一最佳實施例，但本發明在實際施作時，並不挶限於此，尚能視實際的需要增加或減少前述的相關元件及機構，據此，凡相關技術領域人士在參酌本發明之前述結構後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇，茲謹以本發明之又另一較佳實施例的設備為例，扼要說明如下： 在本發明之又另一較佳實施例的設備中，復請參閱第5、9及11圖所示，為了大幅簡化該焊槍70分別對各該銜接縫51進行熔焊時位移的幅度及範圍，該承載座60係被樞設在該機台80上鄰近頂部的位置，且能被該機台80上所設之一旋轉機構R帶動而旋轉，從而使得該等定位模具61、62、銜接模具63及定位其上之該等彎管接頭半成品501、502能沿著該彎管接頭5的軸向轉動，以大幅減少該焊槍70分別對各該銜接縫51進行熔焊組合 時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫51進行熔焊組合的效率及精準度，以迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品501、502焊接組合成為該不銹鋼彎管接頭5成品。

此外，在本發明之又另一較佳實施例的工法及設備中，為了大幅增加該等彎管接頭半成品501、502定位在該等定位模具61、62內的精準度，以在各該定位模具61、62被位移至其對應側相互抵接在一起時，復請參閱第5、9及11圖所示，能確保該等彎管接頭半成品501、502上兩相對應側之對應邊緣511、512亦會精準地相互抵接而形成二條理想的銜接縫51，業者在委託上游加工廠沖壓成型製作該等彎管接頭半成品501、502時，可在該等橫斷面呈半圓形之彎管接頭半成品501、502兩端，請參閱第12圖所示，分別開設一定位缺槽521、522，以使該等彎管接頭半成品501、502被吸附至各該定位模具61、62之各該定位凹槽610、620時，能配合各該定位模具61、62之對應構造或各該定位凹槽610、620之對應構形，而始終能被定位在更精準的位置，從而確保該不銹鋼彎管接頭5成品的製作品質。如此，復請參閱第12圖所示，俟該等彎管接頭半成品501、502被熔焊組合成一體後，僅需將其上多餘的管料X切除，即能獲得所需的不銹鋼彎管接頭5成品。

以上所述，僅為本發明之若干較佳實施例，惟，本發明之技術特徵並不侷限於此，凡相關技術領域之人士在參酌本發明之技術內容後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇。

Claims (7)

1. 一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的工法，係用以將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈半圓形之二不銹鋼彎管接頭半成品，自動熔焊組合成為一彎管接頭成品的工法，該工法包括下列步驟：利用二相互對應的定位模具，以負壓吸附的方式，將該等彎管接頭半成品分別吸附定位至各該定位模具中；驅動各該定位模具，令二者相對地位移，直到該二定位模具之對應側相互抵接在一起時，令該等彎管接頭半成品上之二對應邊緣亦能相互抵接而形成二條銜接縫，且令一銜接模具能精準地抵靠在該等彎管接頭半成品內側對應於各該銜接縫的位置；其中，該銜接模具係設在該等定位模具之間；各該銜接縫係分別暴露在該等定位模具外；該銜接模具尚會分別對各該銜接縫內側提供惰性氣體；及驅動一自動焊接機，令該自動焊接機上之一焊槍能在該二定位模具外沿著該彎管接頭的軸向分別對各該銜接縫逐一地進行熔焊組合，此時，該銜接模具分別對各該銜接縫內側所提供之該惰性氣體，能有效避免各該熔焊部位因高溫而過度氧化，令該焊槍能沿著該彎管接頭的軸向分別在其兩對應側形成一氣密的熔接焊道，從而迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品焊接組合成為該彎管接頭成品。
2. 如請求項1所述之工法，其中，在該自動焊接機之焊槍分別對各該銜接縫進行熔焊時，尚包括下列步驟：使該等定位模具、銜接模具及定位其上之該等彎管接頭半成品能沿著該彎管接頭的軸向轉動，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行熔焊組合時的位移幅度及範圍，從而提升對各該銜接縫進行熔焊組合的效率及精準度。
3. 如請求項1或2所述之工法，其中，該等橫斷面呈半圓形之彎管接頭半成品兩端，分別開設一定位缺槽，以使該等彎管接頭半成品被吸附至各該定位模具之各該定位凹槽時，能配合各該定位模具之對應構造或各該定位凹槽之對應構形，而始終能被定位在更精準的位置。
4. 一種能沿軸向自動熔焊組合彎管接頭的設備，包括：一機台，其底部係被固定至一平面上；一承載座，係被固定至該機台上鄰近頂部的位置，其上沿水平向設有複數支承載桿；二定位模具，各該定位模具係可水平位移地被安裝在該等承載桿上，且該等定位模具在相互對應之一側面上分別凹設有一定位凹槽，各該定位凹槽之構形係分別與對應彎管接頭半成品之構形相匹配，以令該等彎管接頭半成品能分別被放入及定位至各該對應之定位模具內；一平移機構，係裝設在該機台上，且分別與各該定位模具相連接，能令各該定位模具在該承載桿上相對位移，俟各該定位模具被位移至其對應側相互抵接在一起時，該等彎管接頭半成品上兩相對應側之邊緣亦會相互抵接而形成二條銜接縫，且各該銜接縫之外緣係分別暴露在該等定位模具外；一銜接模具，係可水平位移地被安裝在該承載桿上位於該等定位模具之間的位置，且在該等定位模具之對應側相互抵接在一起時，該銜接模具會精準地抵靠在該等彎管接頭半成品內側面對應於各該銜接縫的位置，且其上設有複數個惰性氣體噴出孔；一惰性氣體供應機構，係裝設在該機台上，且與該銜接模具相連接，以將惰性氣體供應至該銜接模具，並通過該等噴出孔，噴向至等彎管接頭半成品內側面上對應於各該銜接縫的位置，以在為各該銜接縫進行熔焊 組合時，能有效避免各該熔焊部位因高溫而發生過度氧化；一負壓產生機構，係裝設在該機台上，且分別與各該定位模具相連接，以在各該定位凹槽內產生負壓，用以吸附住對應之各該彎管接頭半成品，令各該彎管接頭半成品能精準地被吸附及定位在各該對應之定位模具內；及一自動焊接機，係裝設在該機台上，自動焊接機上之一焊槍能在該二定位模具外沿著該彎管接頭的軸向分別對各該銜接縫執行熔焊組合處理，以沿著該彎管接頭的軸向分別在其兩對應側形成一氣密熔接焊道，從而迅速且氣密地將該等彎管接頭半成品組合成為一彎管接頭成品。
5. 如請求項4所述之設備，其中，該自動焊接機尚包括一攝像元件及一雷射定位件，該自動焊接機能根據該攝像元件所擷取之影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位件以雷射標定各該銜接縫之精確座標位置後，再驅動該焊槍在該二定位模具外沿著該彎管接頭的軸向分別對各該對該等精確座標位置執行熔焊組合處理，以迅速且精準地沿著該彎管接頭的軸向分別在其兩對應側形成該熔接焊道。
6. 如請求項4或5所述之設備，其中，該承載座係被樞設在該機台上鄰近頂部的位置，且能被該機台上所設之一旋轉機構帶動而旋轉，使得該等定位模具、銜接模具及定位其上之該等彎管接頭半成品能沿著該彎管接頭的軸向轉動，從而能大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫逐一進行熔焊時的位移幅度及範圍。
7. 如請求項6所述之設備，其中，該等彎管接頭半成品之兩端分別開設有一定位缺槽，以使該等彎管接頭半成品被吸附至各該定位模具之各該定位凹槽時，能配合各該定位模具之對應構造或各該定位凹槽之對應構形，而始終能被定位在更精準的位置。