一种压缩机壳体顶盖焊管设备的制作方法

本发明涉及一种压缩机壳体焊管设备，尤其是一种压缩机壳体顶盖焊管设备。

背景技术：

以往的压缩机的生产线上，都是采用人工焊管，而人工焊管容易导致焊接效果差，焊接不均匀，焊接质量不稳定，而且人工焊管焊接效率低，没有采用氮气保护焊，压缩机壳体和金属管都容易被氧化，压缩机壳体和金属管内腔的氧化皮将会导致制冷系统脏堵而影响制冷系统的正常运行。因此现有的压缩机的焊管生产线需要作进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于的克服上述现有技术存在的不足,而提供一种焊接效率高、焊接效果好、焊接质量稳定的压缩机壳体顶盖焊管设备。

本发明的目的是这样实现的：

一种压缩机壳体顶盖焊管设备，其特征是，包括机架、控制装置、旋转工装盘机构、焊接机构、壳体顶盖抛光机构、抓料机械手、氮气供应装置以及燃气供应装置。

所述控制装置，设于机架上，用于控制整台设备工作。

所述旋转工装盘机构，包括旋转工装盘，旋转工装盘的上表面环设有多个顶盖焊接座，用于固定压缩机壳体顶盖并将其旋转输送给焊接机构和壳体顶盖抛光机构。

所述焊接机构，设于机架上，用于将金属管焊接在压缩机壳体顶盖上表面。

所述壳体顶盖抛光机构，设于机架上，用于抛光压缩机壳体顶盖上表面。

所述抓料机械手，设于机架上，用于送入、送出压缩机壳体顶盖。

所述氮气供应装置，为顶盖焊接座提供氮气，用于焊接机构焊接金属管时，冷却压缩机壳体顶盖以及金属管，防止压缩机壳体顶盖以及金属管被高温氧化。氮气供应装置输送氮气至顶盖焊接座上。

所述燃气供应装置，用于为焊接机构提供燃气，以供其焊接。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

所述顶盖焊接座的上表面设有顶盖定位柱、金属管定位柱以及顶盖冷却孔，所述金属管定位柱的侧壁上设有金属管冷却孔，所述旋转工装盘的下表面对应顶盖焊接座设有氮气输入口，所述氮气输入口、顶盖冷却孔、金属管定位柱的内腔均与顶盖焊接座的内腔连通。

所述顶盖焊接座上表面设有多个所述顶盖冷却孔，多个所述顶盖冷却孔环设在金属管定位柱的外周，从而使得压缩机壳体顶盖冷却更均匀，有效防止压缩机壳体顶盖被高温氧化。

所述金属管定位柱的侧壁上沿其周向设有多个所述金属管冷却孔，从而使得金属管冷却更均匀，有效防止金属管被高温氧化。若金属管被氧化，如不清除金属管内腔的氧化皮将会导致制冷系统脏堵而影响制冷系统的正常运行。

所述旋转工装盘机构包括所述旋转工装盘、工装盘旋转电机、凸轮分度器以及气滑环，所述工装盘旋转电机、凸轮分度器以及气滑环均位于旋转工装盘的下方，所述工装盘旋转电机与凸轮分度器的输入端驱动连接，所述凸轮分度器的输出端与气滑环的转子的下端固定连接，所述气滑环的转子的上端固定连接于旋转工装盘的下表面并与旋转工装盘同轴设置。所述工装盘旋转电机通过凸轮分度器实现驱动旋转工装盘间歇式、且定角度旋转，氮气供应装置通过气滑环实现与顶盖焊接座的内腔保持旋转连通，实现持续供应氮气给顶盖焊接座。

所述气滑环包括转子和定子套筒，转子上端的外侧壁上沿其周向设有多个出气孔，定子套筒的外侧壁上设有进气孔，所述转子插套在定子套筒内外并与定子套筒转动连接，所述转子上设有进气通道，进气通道连通进气孔与出气孔，所述出气孔通过氮气进气管与氮气输入口连通，所述氮气供应装置通过输气管与进气孔连通。所述转子呈t型状。

所述焊接机构包括座体、第一升降电机、第一升降座以及焊枪往复旋转组件，所述第一升降座上下滑动设置在座体上，所述第一升降电机设于座体上并与第一升降座驱动连接，所述焊枪往复旋转组件设置于第一升降座上，所述焊枪往复旋转组件包括焊枪旋转电机、第一转动轮、连杆、第二转动轮、轴承座、上轴承、下轴承、焊枪旋转轴、金属管定位轴、金属管保护焊帽、焊枪架、供气管以及多根焊枪，第一转动轮设于焊枪旋转电机的电机轴上，焊枪旋转轴竖直转动设于第一升降座上，所述轴承座设于第一升降座上，上、下轴承分别一上一下设于轴承座上，焊枪旋转轴竖直穿设在上、下轴承上。第二转动轮设于焊枪旋转轴的上端，所述连杆的两端分别连接第一转动轮与第二转动轮，焊枪架设于焊枪旋转轴的下端，所述供气管设于焊枪架上，燃气供应装置通过燃气进气管与供气管连通，多根焊枪环形设置设于焊枪架并与供气管连通，多根焊枪的焊嘴同时朝向中心，从而使得多根焊枪能够水平往复旋转，多根焊枪旋转焊接金属管的四周，避免存在焊接死角，从而提高了金属管的焊接效果。

所述金属管定位轴穿设于焊枪旋转轴内，金属管定位轴的上端固定连接于第一升降座上，金属管定位轴的下端向下延伸至多根焊枪所围成的中心，所述金属管保护焊帽设于金属管定位轴的下端，金属管保护焊帽套设在金属管的上端外侧，从而保护金属管的上端不被氧化，同时金属管保护焊帽也起到固定金属管的作用。

所述第一转动轮的直径小于第二转动轮的直径，以驱动焊枪架水平往复旋转，焊枪架旋转过程中，焊枪往复焊接金属管，避免存在焊接死角，从而使得金属管四周焊接更加均匀，焊接效果更好。

所述供气管呈冂状，以便环形分布的多根焊枪与供气管连接。

所述供气管上设有进气连接头，所述燃气进气管一端与进气连接头连接，另一端与燃气供应装置连接。

所述壳体顶盖抛光机构包括安装座、第二升降电机、第二升降座、水平移动电机、水平移动座、抛光电机以及抛光旋转轴，所述第二升降座竖直滑动设置在安装座上，所述第二升降电机设于安装座上并与第二升降座驱动连接，所述水平移动座水平滑动设置在第二升降座上，水平移动电机设于第二升降座上并与水平移动座驱动连接，抛光旋转轴竖直转动设置在水平移动座，所述抛光电机与抛光旋转轴驱动连接，所述抛光旋转轴的下端设有打磨头。

所述抛光电机与抛光旋转轴之间通过皮带传动机构传动连接。

所述抓料机械手包括固定座、水平送料机构、升降送料机构以及抓料手臂组件，所述升降送料机构设于水平送料机构上，抓料手臂组件设于升降送料机构上，所述水平送料机构包括水平送料电机、前带轮、后带轮、皮带以及水平送料座，所述固定座设于机架上并位于旋转工装盘的上方，所述前带轮、后带轮分别设于固定座的前后两侧，皮带连接前带轮和后带轮，水平送料电机与其中一带轮驱动连接，水平送料座固定在皮带上，水平送料座水平滑动设置在固定座上。所述升降送料机构包括升降送料电机、升降送料座，升降送料电机设于水平送料座上，所述升降送料座设于升降送料电机的电机轴上，所述抓料手臂组件包括抓料气缸、左夹爪以及右夹爪，左夹爪、右夹爪分别位于抓料气缸的左右两侧，所述左夹爪、右夹爪分别设于抓料气缸的两输出端上，抓料气缸驱动左夹爪、右夹爪合拢而夹住压缩机壳体顶盖或者分离而松开压缩机壳体顶盖。因此本发明的抓料机械手能够实现水平送料、升降送料、夹料、卸料等操作。

所述顶盖焊接座的下方设有用于检测顶盖焊接座上是否有压缩机壳体顶盖的光电传感器，所述顶盖焊接座对应光电传感器设有第一检测通孔，所述旋转工装盘对应光电传感器设有第二检测通孔，第一检测通孔与第二检测通孔上下连通。若光电传感器检测到顶盖焊接座没有压缩机壳体顶盖时，控制装置控制焊接机构不工作，跳过该顶盖焊接座。

所述机架上设有用于检测压缩机壳体顶盖上是否有金属管的检测传感器，所述检测传感器位于顶盖焊接座旁。若光电传感器检测到压缩机壳体顶盖上没有金属管时，控制装置控制焊接机构不工作，跳过该顶盖焊接座。

本发明的有益效果如下：

（一）本发明通过旋转工装盘机构依次旋转输送多个压缩机壳体顶盖给焊接机构和壳体顶盖抛光机构焊管和抛光，焊管时，同时输入氮气，以冷却压缩机壳体顶盖和金属管，从而有效防止压缩机壳体顶盖和金属管被高温氧化，并利用抓料机械手实现压缩机壳体顶盖的进料和出料，从而实现自动化进料焊接、冷却、抛光、出料等操作，因此本发明的焊接效率高、焊接效果好、焊接质量稳定。

（二）并且，工装盘旋转电机通过凸轮分度器实现驱动旋转工装盘间歇式、且定角度旋转，氮气供应装置通过气滑环实现与顶盖焊接座的内腔保持旋转连通，实现持续供应氮气给顶盖焊接座。

（三）更有的是，所述第一转动轮的直径小于第二转动轮的直径，以驱动焊枪架水平往复旋转，焊枪架旋转过程中，焊枪往复焊接金属管，避免存在焊接死角，从而使得金属管四周焊接更加均匀，焊接效果更好。

（四）另外，顶盖焊接座和金属管定位柱分别均匀设有顶盖冷却孔和金属管冷却孔，从而均匀、有效地冷却压缩机壳体顶盖和金属管，从而有效防止压缩机壳体顶盖和金属管被高温氧化。

附图说明

图1是本发明压缩机壳体顶盖焊管设备的结构示意图。

图2是图1的另一角度的结构示意图。

图3是图1的侧视图。

图4是本发明省略机架的结构示意图。

图5是本发明的旋转工装盘机构的结构示意图。

图6是图5的另一角度的结构示意图。

图7是图5中a处的放大结构示意图。

图8是本发明的焊接机构的结构示意图。

图9是图8的主视图。

图10是图9中a-a处的剖视图。

图11是本发明的壳体顶盖抛光机构的结构示意图。

图12是图11的主视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，如图1至图12所示，一种压缩机壳体顶盖焊管设备，包括机架1、控制装置14、旋转工装盘机构4、焊接机构2、壳体顶盖抛光机构3、抓料机械手5、氮气供应装置（图中未示出）以及燃气供应装置（图中未示出）。

所述控制装置14，设于机架1上，与上述部件电性连接，用于控制整台设备工作。

所述旋转工装盘机构4，包括旋转工装盘40，旋转工装盘40的上表面环设有多个顶盖焊接座44，用于固定压缩机壳体顶盖7并将其旋转输送给焊接机构2和壳体顶盖抛光机构3。

所述焊接机构2，设于机架1上，用于将金属管6焊接在压缩机壳体顶盖7上表面。

所述壳体顶盖抛光机构3，设于机架1上，用于抛光压缩机壳体顶盖7上表面。

所述抓料机械手5，设于机架1上，用于送入、送出压缩机壳体顶盖7。

所述氮气供应装置，为顶盖焊接座44提供氮气，用于焊接机构2焊接金属管6时，冷却压缩机壳体顶盖7以及金属管6，防止压缩机壳体顶盖7以及金属管6被高温氧化。氮气供应装置输送氮气至顶盖焊接座44上。

所述燃气供应装置，用于为焊接机构2提供燃气，以供其焊接。

作为本发明更具体的技术方案。

所述顶盖焊接座44的上表面设有顶盖定位柱45、金属管定位柱46以及顶盖冷却孔48，所述金属管定位柱46的侧壁上设有金属管冷却孔47，所述旋转工装盘40的下表面对应顶盖焊接座44设有氮气输入口401，所述氮气输入口401、顶盖冷却孔48、金属管定位柱46的内腔均与顶盖焊接座44的内腔连通。

所述顶盖焊接座44上表面设有多个所述顶盖冷却孔48，多个所述顶盖冷却孔48环设在金属管定位柱46的外周，从而使得压缩机壳体顶盖7冷却更均匀，有效防止压缩机壳体顶盖7被高温氧化。

所述金属管定位柱46的侧壁上沿其周向设有多个所述金属管冷却孔47，从而使得金属管6冷却更均匀，有效防止金属管6被高温氧化。若金属管6和压缩机壳体顶盖7被氧化，如不清除金属管6和压缩机壳体顶盖7上的氧化皮将会导致制冷系统脏堵而影响制冷系统的正常运行。

所述旋转工装盘机构4包括所述旋转工装盘40、工装盘旋转电机41、凸轮分度器42以及气滑环43，所述工装盘旋转电机41、凸轮分度器42以及气滑环43均位于旋转工装盘的下方，所述工装盘旋转电机41与凸轮分度器42的输入端驱动连接，所述凸轮分度器42的输出端与气滑环43的转子432的下端固定连接，所述气滑环43的转子432的上端固定连接于旋转工装盘40的下表面并与旋转工装盘40同轴设置。

所述气滑环43包括转子432和定子套筒431，转子432上端的外侧壁上沿其周向设有多个出气孔434，定子套筒431的外侧壁上设有进气孔433，所述转子432插套在定子套筒431内外并与定子套筒431转动连接，所述转子432上设有进气通道，进气通道连通进气孔433与出气孔434，所述出气孔434通过氮气进气管435与氮气输入口401连通，所述氮气供应装置通过输气管436与进气孔433连通。所述转子432呈t型状。

所述焊接机构2包括座体21、第一升降电机22、第一升降座24以及焊枪往复旋转组件，所述第一升降座24上下滑动设置在座体21上，所述第一升降电机22设于座体21上并与第一升降座24驱动连接，所述焊枪往复旋转组件230设置于第一升降座24上，所述焊枪往复旋转组件230包括焊枪旋转电机23、第一转动轮231、连杆232、第二转动轮233、轴承座25、上轴承254、下轴承253、焊枪旋转轴251、金属管定位轴252、金属管保护焊帽261、焊枪架27、供气管28以及多根焊枪29，第一转动轮231设于焊枪旋转电机23的电机轴上，焊枪旋转轴251竖直转动设于第一升降座24上，所述轴承座25设于第一升降座24上，上轴承254和下轴承253分别一上一下设于轴承座25上，焊枪旋转轴251竖直穿设在上轴承254和下轴承253上。第二转动轮233设于焊枪旋转轴251的上端，所述连杆232的两端分别连接第一转动轮231与第二转动轮233，焊枪29架27设于焊枪旋转轴251的下端，所述供气管28设于焊枪29架27上，燃气供应装置通过燃气进气管282与供气管28连通，多根焊枪29环形设置设于焊枪29架27并与供气管28连通，多根焊枪29的焊嘴同时朝向中心。

所述金属管定位轴252穿设于焊枪旋转轴251内，金属管定位轴252的上端固定连接于第一升降座上，金属管定位轴252的下端向下延伸至多根焊枪29所围成的中心，所述金属管保护焊帽261设于金属管定位轴252的下端。

所述第一转动轮231的直径小于第二转动轮233的直径，以驱动焊枪架水平往复旋转，焊枪架旋转过程中，焊枪往复焊接金属管，从而使得金属管四周焊接更加均匀，焊接效果更好。

所述供气管28呈冂状，以便环形分布的多根焊枪与供气管28连接。

所述供气管28上设有进气连接头281，所述燃气进气管一端与进气连接头连接，另一端与燃气供应装置连接。

所述壳体顶盖抛光机构3包括安装座30、第二升降电机31、第二升降座32、水平移动电机34、水平移动座37、抛光电机33以及抛光旋转轴35，所述第二升降座32竖直滑动设置在安装座30上，所述第二升降电机31设于安装座30上并与第二升降座32驱动连接，所述水平移动座37水平滑动设置在第二升降座32上，水平移动电机34设于第二升降座32上并与水平移动座37驱动连接，抛光旋转轴35竖直转动设置在水平移动座37，所述抛光电机33与抛光旋转轴35驱动连接，所述抛光旋转轴35的下端设有打磨头36。

所述抛光电机33与抛光旋转轴35之间通过皮带传动机构39传动连接。

所述抓料机械手5包括固定座515、水平送料机构51、升降送料机构52以及抓料手臂组件53，所述升降送料机构52设于水平送料机构51上，抓料手臂组件53设于升降送料机构52上，所述水平送料机构51包括水平送料电机510、前带轮511、后带轮513、皮带512以及水平送料座514，所述固定座515设于机架1上并位于旋转工装盘40的上方，所述前带轮511、后带轮513分别设于固定座515的前后两侧，皮带512连接前带轮511和后带轮513，水平送料电机510与其中一带轮驱动连接，水平送料座514固定在皮带512上，水平送料座514水平滑动设置在固定座515上。所述升降送料机构52包括升降送料电机520、升降送料座521，升降送料电机520设于水平送料座514上，所述升降送料座521设于升降送料电机520的电机轴上，所述抓料手臂组件53包括抓料气缸530、左夹爪532以及右夹爪531，左夹爪532、右夹爪531分别位于抓料气缸530的左右两侧，所述左夹爪532、右夹爪531分别设于抓料气缸530的两输出端上，抓料气缸530驱动左夹爪532、右夹爪531合拢而夹住压缩机壳体顶盖或者分离而松开压缩机壳体顶盖。因此本发明的抓料机械手5能够实现水平送料、升降送料、夹料、卸料等操作。

所述固定座515上沿水平方向设置有水平导轨522，所述水平送料座514水平滑动设置在水平导轨522上。

所述顶盖焊接座44的下方设有用于检测顶盖焊接座44上是否有压缩机壳体顶盖7的光电传感器12，所述顶盖焊接座44对应光电传感器12设有第一检测通孔49，所述旋转工装盘40对应光电传感器设有第二检测通孔400，第一检测通孔49与第二检测通孔400上下连通。

所述机架1上设有用于检测压缩机壳体顶盖7上是否有金属管6的检测传感器11，所述检测传感器11位于顶盖焊接座44旁。

本发明的工作原理是：

本发明工作时，抓料机械手5先逐个抓取压缩机壳体顶盖7并将其放在顶盖焊接座44上，抓料机械手5放入压缩机壳体顶盖7时，是将压缩机壳体顶盖7上的两孔位分别对准金属管定位柱46和顶盖定位柱45套在顶盖焊接座44，金属管定位柱和顶盖定位柱均伸出压缩机壳体顶盖7的表面，从而将压缩机壳体顶盖7固定在顶盖焊接座44上，检测传感器11检测到顶盖焊接座44有压缩机壳体顶盖7时，控制装置14控制工装盘旋转电机启动，工装盘旋转电机41通过凸轮分度器42和气滑环43驱动旋转工装盘40间歇式、且定角度旋转，从而使得顶盖焊接座44依次输送到焊接机构2、壳体顶盖抛光机构3的下方，然后接着工人将金属管套在金属管定位柱46上（当然，也可以采用机械手套金属管），金属管的下端抵接在压缩机壳体顶盖7的上表面（金属管的下端预先套有焊料），当光电传感器12检测到该顶盖焊接座44上的压缩机壳体顶盖7上有金属管6时，第一升降电机22驱动第一升降座下降，金属管定位轴下降，金属管保护焊帽261套在金属管的上端外侧，并压住金属管，从而实现固定金属管，多根焊枪下降至金属管6的四周，多根焊枪的枪嘴对准压缩机壳体顶盖7和金属管6之间位置，焊枪开始对压缩机壳体顶盖7和金属管6进行焊接，与此同时，焊枪旋转电机23驱动焊枪旋转轴转动，多根焊枪旋转设定角度，焊枪架旋转过程中，焊枪往复焊接金属管，从而使得金属管四周焊接均匀，焊接效果好。

金属管焊接好后，工装盘旋转电机41继续驱动旋转工装盘顺时针旋转，焊接好金属管的压缩机壳体顶盖输送至壳体顶盖抛光机构3的下方，第二升降电机31驱动第二升降座32下降，水平移动电机34驱动水平移动座37和抛光电机水平移动，从而使得打磨头36抵接在压缩机壳体顶盖的上表面，抛光电机33驱动打磨头36旋转，从而对压缩机壳体顶盖的上表面进行打磨抛光，抛光好之后，旋转工装盘继续顺时针旋转，当上述压缩机壳体顶盖输送至抓料机械手5的下方时，抓料机械手5驱动抓料手臂组件53平移、下降，并将压缩机壳体顶盖7抓取走。抓料机械手5会逐个将旋转工装盘上空置的所有顶盖焊接座都放上压缩机壳体顶盖，以供焊接机构和壳体顶盖抛光机构焊管和抛光，循环往复，实现大批量生产。