自动碰焊装置的制作方法

本发明涉及一种碰焊装置，尤其是自动碰焊装置。

背景技术：

换热器外壳为长方体，两端装有天圆地方的法兰接头，法兰接头与换热器外壳需要先焊接几个点，将法兰接头与换热器外壳固定，然后通过高温熔化纳米镍粉进行填缝焊接。现有方式运用TIG（非熔化极惰性气体钨极保护焊）焊接进行固定，但是在产品进行TIG焊时，不管是手工焊接还是机器焊接，都会由于产品本身的母材壁厚薄而导致焊穿，产生报废多，增加生产成本，因此需要改变焊接方式。由于每个换热器都需要正反焊接，工作量大，手工焊接效率太低，机器焊接也需要人工翻转换热器，而且换热器种类较多，需要大量不同的工装夹具、成本高、效率提升有限。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种不易焊穿、全自动焊接的自动碰焊装置，通过铜电极对法兰接头与换热器外壳进行加压熔化焊接，具体技术方案为：

自动碰焊装置，包括旋转台、夹紧装置、焊接夹具、旋转驱动装置、机械臂和碰焊装置；所述旋转台活动安装在旋转台架上，旋转台与旋转驱动装置连接，旋转驱动装置带动旋转台旋转，所述夹紧装置安装在旋转台上，夹紧装置夹紧焊接夹具，焊接夹具夹紧焊接组件，所述机械臂位于旋转台架的一侧，机械臂上装有碰焊装置。

所述旋转台的两端装有旋转轴，旋转轴安装在轴承座上，轴承座固定在旋转台架的顶部，所述旋转轴与旋转驱动装置连接，所述旋转台绕旋转轴旋转。

所述旋转驱动装备包括齿条、齿轮和旋转气缸；所述齿轮固定在旋转轴上，所述齿条活动安装在齿轮下方，齿条与齿轮啮合，齿条的一端与旋转气缸的活塞杆连接，所述旋转气缸固定在旋转台架上。

所述旋转驱动装置包括电机和减速机，所述减速机分别与电机和旋转轴连接。

所述夹紧装置包括夹紧气缸、连接板和压板；所述压板的一端设有压紧孔，另一端设有压头，中间设有连接孔，所述压头压在焊接夹具上；所述夹紧气缸设有四个，对称固定在旋转台上，夹紧气缸上装有下固定板，所述下固定板上设有连接孔，所述夹紧气缸的夹紧活塞杆的末端装有压板连定板，所述压板连接板通过轴与压板的压紧孔活动连接，所述连接板的一端通过轴与压板中间的连接孔活动连接，连接板的另一端通过轴与下固定板的连接孔活动连接；所述压板通过夹紧气缸将焊接夹具压紧在旋转台上。

所述焊接夹具底部设有四个夹具连接板，所述夹紧连接板对称固定在焊接夹具的底部，所述压头压在夹紧连接板上。

所述焊接组件位于焊接夹具的中心位置，且位于旋转轴的正上方。

所述碰焊装置包括焊接气缸、推板、调压阀和电阻焊头；所述电阻焊头固定在推板上，所述推板固定在焊接气缸上，所述焊接气缸固定在焊接架的顶部，所述焊接架固定在机械臂的末端；所述焊接架内部设有导轨，所述推板位于焊接架内部，且通过直线轴承活动安装在导轨上；所述调压阀与焊接气缸连接。

所述电阻焊头设有两个，对称固定在推板上。

旋转台能够360度旋转，当换热器通过焊接夹具安装到旋转台上时，机械臂带动焊接装置对换热的一个面进行焊接，然后旋转台旋转180度，方便机械臂对换热器另一个面进行焊接。

焊接装置上装有焊接气缸，焊接气缸提供焊接时的压紧力，压紧力的大小通过调压阀进行调节。电阻焊头通过推板与焊接气缸连接，推板通过直线轴承活动安装在导轨上，推板将焊接时受到的径向力传递到导轨上，保护焊接气缸。

机械臂具有六个自由度，可以自由运动，旋转台旋转时机械臂带动焊接装置向后移动，防止干涉，旋转完成，机械臂移动到焊接组件上方进行焊接，定位精确，并能根据受力变化保持位置恒定，方便焊接时加压。

旋转驱动装置采用旋转气缸带动齿条，齿条带动齿轮，齿轮带动旋转轴实现旋转，由于通常进行正反面焊接，只需要旋转180度即可，因此采用气缸，只需要使用气缸的初始状态和活塞伸出到最大行程的状态，结构相对简单、成本低、旋转速度快。

有些换热器需要四个面都焊接，这时旋转驱动装置采用电机和减速机，可以设置任意角度，并且设置多个停位点，提高自动碰焊装置的使用范围。

焊接夹具根据不同的换热器设计制造，但都采用同样的夹具连接板，并且夹具连接板在焊接夹具底部的安装位置相同，方便焊接夹具安装到旋转台上。焊接夹具上均设有气缸，进行自动装夹。

夹具装置通过四个夹具气缸提供夹紧力，跟换焊接夹具时，打开夹紧气缸，换好焊接夹具，关闭夹紧气缸，将焊接夹具压紧在旋转台上，使用非常方便，不需要进行繁琐的装卸。

焊接组件位于焊接夹具的中心位置，并且在旋转轴的正上方，减少焊接时形成的偏心力矩，有利于保证焊接时旋转台位置不发生变化，提高焊接质量。

电阻焊头对称的设有两个，可以一次焊接两个焊点，焊接效率高。

工作时，根据换热器型号，选择相关的焊接夹具。旋转台处于水平状态，启动夹紧气缸，夹具气缸的夹紧活塞杆缩回，夹紧活塞杆末端的活塞杆固定板带动压板的一端向下移动，压板另一端的压头抬起。由于连接板与下固定板和压板均是通过轴活动连接，在夹紧活塞杆缩回时压板整体向夹紧活塞杆移动，方便焊接夹具的安装或拆卸。放置好焊接夹具，启动夹具气缸，夹紧活塞杆向上移动，带动压板将焊接夹具压紧。焊接夹具跟换快速、方便。

根据换热器的型号调整调压阀的压力，提供合适的焊接压力。

在控制系统中选择相应的焊接程序，将焊接组件放置到焊接夹具上，焊接夹具上的气缸启动，夹紧焊接组件，机械臂带动焊接装置移动到焊接组件上方，焊接气缸启动，将电阻焊头压在焊接组件上，机械臂保持位置不变，焊接气缸提供压紧力，电阻焊头进行焊接，焊接完成，机械臂带动焊接装置移动，焊接夹具的另一面朝上，机械臂带动焊接组件移动到焊接组件上方，进行焊接。焊接完成，机械臂带动焊接装置移动，避开焊接夹具和旋转台的旋转范围，旋转气缸启动，将旋转台翻转到水平状态，焊接夹具上的气缸启动，松开焊接组件。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的自动碰焊装置自动化程度高、适用范围广、焊接夹具更换方便快捷、焊接效率高、焊接质量好。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图。

具体实施方式

现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，自动碰焊装置，包括旋转台3、夹紧装置、焊接夹具、旋转驱动装置、机械臂6和碰焊装置；所述旋转台3活动安装在旋转台架1上，旋转台3与旋转驱动装置连接，旋转驱动装置带动旋转台3旋转，所述夹紧装置安装在旋转台3上，夹紧装置夹紧焊接夹具，焊接夹具夹紧焊接组件，所述机械臂位于旋转台架1的一侧，机械臂上装有碰焊装置。

所述旋转台3的两端装有旋转轴44，旋转轴44安装在轴承座2上，轴承座2固定在旋转台架1的顶部，所述旋转轴44与旋转驱动装置连接，所述旋转台3绕旋转轴44旋转。

所述旋转驱动装备包括齿条41、齿轮42和旋转气缸43；所述齿轮42固定在旋转轴44上，所述齿条41活动安装在齿轮42下方，齿条41与齿轮42啮合，齿条41的一端与旋转气缸43的活塞杆连接，所述旋转气缸43固定在旋转台架1上。

所述夹紧装置包括夹紧气缸、连接板54和压板53；所述压板53的一端设有压紧孔，另一端设有压头，中间设有连接孔，所述压头压在焊接夹具上；所述夹紧气缸设有四个，对称固定在旋转台3上，夹紧气缸上装有下固定板55，所述下固定板55上设有连接孔，所述夹紧气缸的夹紧活塞杆51的末端装有压板连定板52，所述压板连接板52通过轴与压板53的压紧孔活动连接，所述连接板54的一端通过轴与压板53中间的连接孔活动连接，连接板54的另一端通过轴与下固定板55的连接孔活动连接；所述压板53通过夹紧气缸将焊接夹具压紧在旋转台3上。

所述焊接夹具底部设有四个夹具连接板，所述夹紧连接板对称固定在焊接夹具的底部，所述压头压在夹紧连接板上。

所述焊接组件位于焊接夹具的中心位置，且位于旋转轴44的正上方。

所述碰焊装置包括焊接气缸71、推板73、调压阀和电阻焊头74；所述电阻焊头74固定在推板73上，所述推板73固定在焊接气缸71上，所述焊接气缸71固定在焊接架75的顶部，所述焊接架75固定在机械臂的末端；所述焊接架75内部设有导轨72，所述推板73位于焊接架75内部，且通过直线轴承活动安装在导轨72上；所述调压阀与焊接气缸71连接。

所述电阻焊头74设有两个，对称固定在推板73上。

工作时，根据换热器型号，选择相关的焊接夹具。旋转台处于水平状态，启动夹紧气缸，夹具气缸的夹紧活塞杆51缩回，夹紧活塞杆51末端的活塞杆固定板52带动压板53的一端向下移动，压板53另一端的压头抬起。由于连接板54与下固定板55和压板53均是通过轴活动连接，在夹紧活塞杆51缩回时压板53整体向夹紧活塞杆51移动，方便焊接夹具的安装或拆卸。放置好焊接夹具，启动夹具气缸，夹紧活塞杆51向上移动，带动压板53将焊接夹具压紧。焊接夹具跟换快速、方便。

根据换热器的型号调整调压阀的压力，提供合适的焊接压力。

在控制系统中选择相应的焊接程序，将焊接组件放置到焊接夹具上，焊接夹具上的气缸启动，夹紧焊接组件，机械臂带动焊接装置移动到焊接组件上方，焊接气缸71启动，将电阻焊头74压在焊接组件上，机械臂保持位置不变，焊接气缸提供压紧力，电阻焊头74进行焊接，焊接完成，机械臂带动焊接装置移动，焊接夹具的另一面朝上，机械臂带动焊接组件移动到焊接组件上方，进行焊接。焊接完成，机械臂带动焊接装置移动，避开焊接夹具和旋转台3的旋转范围，旋转气缸启动，将旋转台3翻转到水平状态，焊接夹具上的气缸启动，松开焊接组件。