集流管支架自动焊接设备的制作方法

本发明涉及集流管支架加工设备技术领域，尤其涉及到集流管支架自动焊接设备。

背景技术：

现有换热器用集流管支架通常直接与换热扁管连接，没有任何分流措施，进入集流管支架后气液两相分层现象明显，导致进入各换热扁管的冷媒分配不均匀，换热器换热性能较差。近些年出现了集流管支架内插分流管的分流技术来提高换热器的换热性能，这就需要在集流管支架上开孔焊接接管座用于插装分流管，现有技术通常是人工借助工装来焊接接管座，且通过集流管支架上一端的装配槽来目测定位焊接，因为目测定位存在误差，这样在同一个集流管支架上的多个接管座的一致性差，且焊接效率比较慢，影响焊接效率和产品质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了集流管支架自动焊接设备，以解决现有技术中的焊接一致性低等的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了集流管支架自动焊接设备，包括支架本体，所述支架本体上设置有上料装置、定位装置和焊接装置；

所述上料装置包括支撑座和挡料组件；

所述支撑座形成一用于放置被加工工件的承接面，所述承接面倾斜设置以使位于所述承接面上的被加工工件在重力作用下能移动到所述定位装置；

所述挡料组件设置于所述承接面靠近所述定位装置的端部，所述挡料组件包括限位柱和驱动所述限位柱升降的挡料驱动件，所述挡料驱动件伸出时驱动所述限位柱抬升穿设于所述承接面以使所述承接面上的被加工工件保持静止；

所述定位装置包括定位组件和输送组件；

所述定位组件包括定位结构和定位旋转运动输出器；

所述定位结构用于承接从所述上料装置上滑落的被加工工件；

所述定位旋转运动输出器受控于一定位控制信号以带动被加工工件转动；

图像采集装置，面向被加工工件的装配槽设置并采集对应的图像信息；

图像处理器，所述图像处理器接收所述图像采集装置采集的图像信息，并配置有第一处理策略以及对应的第一触发条件，所述图像处理器处理所述图像信息且当处理得到的图像信息满足所述第一触发条件时，根据图像输出所述定位控制信号；

所述输送组件包括固定部和与所述固定部连接的转运部；

所述固定部用于固定所述定位组件上的被加工工件；所述转运部用于带动被加工工件移动至所述焊接装置；

所述焊接装置包括固定在所述支架本体上的焊接执行组件以及焊接传动组件；

所述焊接传动组件包括焊接固定部以及焊接传动部，所述焊接固定部包括夹持爪件，所述夹持爪件用于夹持所述输送组件上的被加工工件；所述焊接传动部用于带动所述焊接固定部面向所述焊接执行组件运动或远离所述焊接执行组件运动；

当被加工工件运动至所述焊接执行组件时，所述焊接执行组件焊接被加工工件。

优选地，所述支撑座包括第一支板、与所述第一支板平行设置的第二支板和与所述第二支板滑动连接的上料导轨；

所述第二支板远离所述第一支板的端部通过一上料支架固定安装有一上料旋转运动输出器，所述上料旋转运动输出器的输出轴与一调整丝杆固定连接，所述调整丝杆远离所述上料旋转运动输出器的端部穿设于所述第一支板并与所述第一支板螺纹连接，所述上料旋转运动输出器控制所述调整丝杆做正反转运动以使所述承接面在宽度方向上回缩或延伸以适配不同长度的被加工工件。

集流管支架根据规格不同设置有不同的长度，所述上料旋转运动输出器和所述调整丝杠的组合可以根据集流管支架长度的不同而形成不同宽度的所述承接面，能够方便不同长度集流管支架的上料，提高了本发明的适用性。

优选地，所述定位结构包括第一旋转轴和与所述第一旋转轴平行设置的第二旋转轴，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴上对称设置有滚轮以放置被加工工件。

优选地，所述固定部包括第一输送杆，所述第一输送杆靠近所述定位组件的端部均匀设置有若干个吸附盘，所述吸附盘用于吸附所述定位组件上的被加工工件，若干个所述吸附盘受控于同一吸附控制信号以使所述吸附盘吸附的被加工工件能够从所述输送组件上脱落。

通过所述吸附盘对在所述定位组件上的集流管支架进行吸附可以在转运过程中不会因为抖动而发生集流管支架的定位位置的偏移，减小了焊接的定位误差，同时，所述吸附盘不会在与集流管支架接触的过程中划伤集流管支架，也不会损坏集流管支架表面的涂层，从未能够在焊接过程中提高产品质量。

优选地，所述转运部包括：

凸轮座，所述凸轮座上穿设有一转动轴，并且，所述凸轮座上设置有转运轨道；

第一连接杆，所述第一连接杆的一端与所述转动轴固定连接；

第一导轨，所述第一导轨的一端部连接所述固定部，所述第一导轨的另一端部滑动连接于所述第一连接杆上；

第二导轨，所述第二导轨固定于所述凸轮座上，并且，所述第二导轨和所述第一导轨相互垂直且通过一导向块滑动连接；

所述转动轴被一第一旋转运动输出器驱动做往复摆动运动，且能够使得所述固定部上的被加工工件沿转运轨道运动。

所述转运部为一个凸轮机构，且在保证结构简单的情况下，能够快速的将所述定位组件上的被加工工件转送到所述焊接装置上。

优选地，所述转运轨道包括水平部分以及位于水平部分两端的竖直部分，并且，位于水平部分的两端的竖直部分位于水平部分的同一侧。

所述转运轨道的设计可以使得所述定位组件上的被加工工件可以先垂直抬升，水平位移后再垂直放置到所述焊接装置上，可以使得定位好的被加工工件减少与所述定位组件和所述焊接装置的接触，同时减少了集流管支架输送过程中的划痕，保证了产品的质量，同时，当被加工工件沿这样的所述转运轨道运动时，所述第一旋转运功输出器在做正负180度的往复摆动运动，便于控制。

优选地，所述固定部还包括有与所述第一输送杆平行设置的第二输送杆，所述第二输送杆上也均匀设置有若干个所述吸附盘，并且，所述第一输送杆吸附位于所述定位组件上的被加工工件时所述第二输送杆能够吸附位于所述焊接底座上的被加工工件。

所述第二输送杆的加设可以在将未焊接的集流管支架转运到所述焊接底座的同时也可以将所述焊接底座上完成焊接的集流管支架拿取转运到下一道工序，将焊接工序的拿取半成品和转运成品的步序同步进行，可以提高生产节拍，从而保证生产效率。

优选地，所述夹持爪件为气爪，所述夹持爪件具有适应不同直径被加工工件的夹持结构，所述夹持结构包括第一夹持部、第二夹持部、第三夹持部、第四夹持部和第五夹持部，所述第一夹持部凹入所述夹持爪件的深度大于所述第二夹持部，所述第二夹持部凹入所述夹持爪件的深度大于所述第三夹持部，所述第三夹持部凹入所述夹持爪件的深度大于所述第四夹持部，所述第四夹持部凹入所述夹持爪件的深度大于所述第五夹持部。

集流管支架的管径有粗有细，人工焊接时就需要根据不同管径的集流管支架来更换工装再进行焊接，不同深度的夹持部的设计可以使本发明适配更多的不同规格的集流管支架，深度越浅适应管径越大的集流管支架，提高了本发明的适用性。

优选地，所述焊接装置的附近还设置有成品传送带，当所述第一输送杆将吸附的被加工工件放置到所述焊接底座上时，所述成品传送带能够承接所述第二输送杆上放置的被加工工件并进行传送。

所述成品传送带的设置是为了能够将已经焊接好的集流管支架从所述第二输送杆上承接下来并传送到下一道加工工序，不需要人工的干预就能实现自动下料，降低了工作人员的劳动强度。

优选地，所述滚轮为橡胶轮。

所述橡胶轮的设计可以在定位过程中减少对集流管支架的划伤，提高产品质量。

本发明公开了集流管支架自动焊接设备，与现有技术的手工焊接一致性低相比：

本发明在整个焊接过程中只在上料装置中需要人工进行上料，提高了本发明的自动化程度，节约了人工成本且降低了工作人员的劳动强度；同时，本发明大大提高了生产效率；

本发明通过在定位组件上设置有图像采集装置来通过图像采集装置采集图像并经过图像处理器来找到装配槽的预设位置并精确定位焊接位置，图像处理器配置有并配置有第一处理策略以及对应的第一触发条件处理图像信息且当处理得到的图像信息满足第一触发条件时，根据图像输出定位控制信号来控制定位旋转运动输出器动作，相比于人工目测定位，减少了定位偏差，提高了批量集流管支架上的接管座焊接位置的一致性；

本发明通过在定位组件上调节定位焊接位置，操作便捷，且能够减少手工旋转定位中相互接触产生的划痕，能够提高集流管支架的质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明去除部分支架本体的立体结构示意图；

图3为上料装置的立体结构示意图；

图4为定位组件的立体结构示意图；

图5为输送组件的立体结构示意图；

图6为输送组件的结构左视图；

图7为焊接传动组件的结构示意图；

图8为图8中a处标注的结构放大图；

1、支架本体；2、上料装置；21、支撑座；211、第一支板；212、第二支板；213、上料导轨；214、上料支架；215、上料旋转运动输出器；216、调整丝杆；22、挡料组件；221、限位柱；222、挡料驱动件；3、定位装置；31、定位组件；311、定位结构；3111、第一旋转轴；3112、第二旋转轴；3113、滚轮；312、定位旋转运动输出器；313、图像采集装置；32、输送组件；321、固定部；3211、第一输送杆；3212、吸附盘；3213、真空发生器；3214、第二输送杆；322、转运部；3221、凸轮座；3222、转动轴；3223、转运轨道；3224、第一连接杆；3225、第一导轨；3226、第二导轨；3227、导向块；3228、第一旋转运动输出器；4、焊接装置；41、焊接执行组件；42、焊接传动组件；421、焊接固定部；4211、夹持爪件；42111、第一夹持部；42112、第二夹持部；42113、第三夹持部；42114、第四夹持部；42115、第五夹持部；4212、焊接底座；422、焊接传动部；4221、焊接传送带；4222、焊接旋转运动输出器；5、成品传送带。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

实施例1

实施例1公开了集流管支架自动焊接设备，参照图1和图2，包括支架本体1，支架本体1上设置有上料装置2、定位装置3和焊接装置4；

上料装置2包括支撑座21和挡料组件22；

支撑座21形成一用于放置被加工工件的承接面，承接面倾斜设置以使位于承接面上的被加工工件在重力作用下能移动到定位装置3；

承接面与水平角度形成的倾角可设置为5度，能够使得集流管支架在只有重力的作用下能够较快速的在承接面上滑动到定位装置3上。

挡料组件22设置于承接面靠近定位装置3的端部，参照图3，挡料组件22包括限位柱221和驱动限位柱221升降的挡料驱动件222，挡料驱动件222伸出时驱动限位柱221抬升穿设于承接面以使承接面上的被加工工件保持静止；挡料驱动件222不工作时限位柱221的顶部低于承接面不会给集流管支架的滑动造成阻碍。

挡料驱动件222可采用气缸。

参照图1、图2和图4，定位装置3包括定位组件31和输送组件32；

定位组件31包括定位结构311和定位旋转运动输出器312；

定位结构311用于承接从上料装置2上滑落的被加工工件；

定位旋转运动输出器312受控于一定位控制信号以带动被加工工件转动；

其中，定位结构311还包括图像采集装置313和图像处理器；

图像采集装置313面向被加工工件的装配槽设置并采集对应的图像信息；图像采集装置313可为摄像机；

图像处理器容置在图像采集装置313内，图像处理器接收图像采集装置313采集的图像信息，并配置有第一处理策略以及对应的第一触发条件，图像处理器处理图像信息且当处理得到的图像信息满足第一触发条件时，根据图像输出定位控制信号；

例如第一处理策略可以为通过图像采集装置313对旋转的集流管支架进行扫视，图像处理器中预设装配槽相对于图像采集装置313的运动位置作为第一触发条件，当集流管支架上的装配槽运动到预设位置时，输出定位控制信号使得定位旋转运动输出器312停止旋转。

参照图5和图6，输送组件32包括固定部321和与固定部321连接的转运部322；

固定部321用于固定定位组件31上的被加工工件；转运部322用于带动被加工工件移动至焊接装置4；

参照图2，焊接装置4包括固定在支架本体1上的焊接执行组件41以及焊接传动组件42；

焊接执行组件41可采用焊接机器人；

参照图7，焊接传动组件42包括焊接固定部421以及焊接传动部422，焊接固定部421包括夹持爪件4211，夹持爪件4211用于夹持输送组件32上的被加工工件；焊接固定部421还包括焊接底座4212，焊接底座4212上均匀固定有多个夹持爪件4211；焊接传动部422用于带动焊接固定部421面向焊接执行组件41运动或远离焊接执行组件41运动；

焊接传动部422包括还焊接传送带4221，焊接底座4212与焊接传送带4221固定连接，焊接传送带4221被一焊接旋转运动输出器4222驱动从而带动焊接底座4212运动；

当被加工工件运动至焊接执行组件41时，焊接执行组件41焊接被加工工件。

现有技术中通常是人工焊接，存在焊接效率慢和批量集流管支架中的接管座焊接质量的一致性低，且虚焊和漏焊等问题层出不穷，降低了产品的整体质量，同时可能影响集流管支架的性能；

本发明在整个焊接过程中只在上料装置2中需要人工进行集流管支架的上料，提高了本发明的自动化程度，节约了人工成本且降低了工作人员的劳动强度，避免了人工重复的机械性动作之外提高了焊接效率，进一步地，通过焊接执行组件41替代人工焊接可以使得每个接管座焊接质量保持一致，从而提高产品质量和产品性能；

本发明通过在定位组件31上设置有图像采集装置313来通过图像采集装置313采集图像并经过图像处理器来找到装配槽的预设位置并精确定位焊接位置，图像处理器配置有并配置有第一处理策略以及对应的第一触发条件处理图像信息且当处理得到的图像信息满足第一触发条件时，根据图像输出定位控制信号来控制定位旋转运动输出器312动作，相比于人工目测定位，减少了定位偏差，提高了批量集流管支架上的接管座焊接位置的一致性；

本发明通过在定位组件31上调节定位焊接位置，操作便捷，且能够减少手工旋转定位中相互接触产生的划痕，能够提高集流管支架的质量。

优选地，参照图3，支撑座21包括第一支板211、与第一支板211平行设置的第二支板212和与第二支板212滑动连接的上料导轨213；

第二支板212远离第一支板211的端部通过一上料支架214固定安装有一上料旋转运动输出器215，上料旋转运动输出器215的输出轴与一调整丝杆216固定连接，调整丝杆216远离上料旋转运动输出器215的端部穿设于第一支板211并与第一支板211螺纹连接，上料旋转运动输出器215控制调整丝杆216做正反转运动以使承接面在宽度方向上回缩或延伸以适配不同长度的被加工工件。

集流管支架根据规格不同设置有不同的长度，上料旋转运动输出器215和调整丝杠的组合可以根据集流管支架长度的不同而形成不同宽度的承接面，能够方便不同长度集流管支架的上料，提高了本发明的适用性。

优选地，参照图4，定位结构311包括第一旋转轴3111和与第一旋转轴3111平行设置的第二旋转轴3112，第一旋转轴3111和第二旋转轴3112上对称设置有滚轮3113以放置被加工工件。

具体可通过皮带轮和皮带实现同一个定位旋转运动输出器312带动两个旋转轴同向旋转。

优选地，参照图6和图7，固定部321包括第一输送杆3211，第一输送杆3211靠近定位组件31的端部均匀设置有若干个吸附盘3212，吸附盘3212用于吸附定位组件31上的被加工工件，若干个吸附盘3212受控于同一真空发生器3213产生的吸附控制信号以使吸附盘3212吸附的被加工工件能够从输送组件32上脱落。

通过吸附盘3212对在定位组件31上的集流管支架进行吸附可以在转运过程中不会因为抖动而发生集流管支架的定位位置的偏移，减小了焊接的定位误差，同时，吸附盘3212不会在与集流管支架接触的过程中划伤集流管支架，也不会损坏集流管支架表面的涂层，从未能够在焊接过程中提高产品质量。

优选地，参照图6和图7，转运部322包括：

凸轮座3221，凸轮座3221上穿设有一转动轴3222，并且，凸轮座3221上设置有转运轨道3223；

第一连接杆3224，第一连接杆3224的一端与转动轴3222固定连接；

第一导轨3225，第一导轨3225的一端部连接固定部321，第一导轨3225的另一端部滑动连接于第一连接杆3224上；

第二导轨3226，第二导轨3226固定于凸轮座3221上，并且，第二导轨3226和第一导轨3225相互垂直且通过一导向块3227滑动连接；

转动轴3222被一第一旋转运动输出器3228驱动做往复摆动运动，且能够使得固定部321上的被加工工件沿转运轨道3223运动。

第一旋转运动输出器3228可以通过皮带和皮带轮带动转动轴3222转动。

转运部322为一个凸轮机构，且在保证结构简单的情况下，能够快速的将定位组件31上的被加工工件转送到焊接装置4上。

优选地，转运轨道3223包括水平部分以及位于水平部分两端的竖直部分，并且，位于水平部分的两端的竖直部分位于水平部分的同一侧。

转运轨道3223的设计可以使得定位组件31上的被加工工件可以先垂直抬升，水平位移后再垂直放置到焊接装置4上，可以使得定位好的被加工工件减少与定位组件31和焊接装置4的接触，同时减少了集流管支架输送过程中的划痕，保证了产品的质量，同时，当被加工工件沿这样的转运轨道3223运动时，第一旋转运功输出器在做正负180度的往复摆动运动，便于控制。

优选地，参照图7，固定部321还包括有与第一输送杆3211平行设置的第二输送杆3214，第二输送杆3214上也均匀设置有若干个吸附盘3212，并且，第一输送杆3211吸附位于定位组件31上的被加工工件时第二输送杆3214能够吸附位于焊接底座4212上的被加工工件。

第二输送杆3214的加设可以在将未焊接的集流管支架转运到焊接底座4212的同时也可以将焊接底座4212上完成焊接的集流管支架拿取转运到下一道工序，将焊接工序的拿取半成品和转运成品的步序同步进行，可以提高生产节拍，从而保证生产效率。

优选地，参照图8，夹持爪件4211为气爪，夹持爪件4211具有适应不同直径被加工工件的夹持结构，夹持结构包括第一夹持部42111、第二夹持部42112、第三夹持部42113、第四夹持部42114和第五夹持部42115，第一夹持部42111凹入夹持爪件4211的深度大于第二夹持部42112，第二夹持部42112凹入夹持爪件4211的深度大于第三夹持部42113，第三夹持部42113凹入夹持爪件4211的深度大于第四夹持部42114，第四夹持部42114凹入夹持爪件4211的深度大于第五夹持部42115。

集流管支架的管径有粗有细，人工焊接时就需要根据不同管径的集流管支架来更换工装再进行焊接，不同深度的夹持部的设计可以使本发明适配更多的不同规格的集流管支架，深度越浅适应管径越大的集流管支架，提高了本发明的适用性。

优选地，参照图1和图2，焊接装置4的附近还设置有成品传送带5，当第一输送杆3211将吸附的被加工工件放置到焊接底座4212上时，成品传送带5能够承接第二输送杆3214上放置的被加工工件并进行传送。

成品传送带5的设置是为了能够将已经焊接好的集流管支架从第二输送杆3214上承接下来并传送到下一道加工工序，不需要人工的干预就能实现自动下料，降低了工作人员的劳动强度。

优选地，滚轮3113为橡胶轮。

橡胶轮的设计可以在定位过程中减少对集流管支架的划伤，提高产品质量。

以上提及的所有旋转运动输出器均可配置为伺服电机。

工作过程中通过人工上料到支撑座21上，然后调节第二支板212使其能够适配待焊接的集流管支架的长度，当因为重力作用一根集流管支架运动到定位组件31上后，限位柱221在挡料驱动件222的驱动下抬升超过承接面，使得与第一根相邻和之后的集流管支架均保持静止，同时，定位旋转驱动器驱动集流管支架在定位组件31上旋转，当旋转到需要焊接的位置时，图像处理器输出一个定位控制信号使得定位旋转驱动器停止旋转，保持当前的位置，然后通过第一输送杆3211上的吸附盘3212将定位组价上的集流管支架转运到焊接固定部421上，同时，第二输送杆3214上的吸附盘3212将已经焊接完成的集流管支架转运到成品传送带5上传送到下一道工序，待焊接的集流管支架放转运到焊接固定部421上后夹持爪件4211就牢牢夹持集流管支架，同时，焊接旋转运动输出器4222通过一正转电路控制工作使得焊接固定部421向焊接执行组件41靠近，当集流管支架运动至焊接执行组件41时，焊接执行组件41对集流管支架进行焊接，焊接完成后，焊接旋转运动输出器4222又通过一反转电路控制工作回到初始位置继续承接第一输送杆3211上的集流管支架。