一种自动钎焊设备的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，具体地涉及一种用于管材接头焊接的自动钎焊设备。

背景技术：

钎焊是一种采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、但低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，从而实现连接焊件的方法。由于钎焊的变形小，接头相对光滑美观，因此是卫浴行业中实现管材接头等连接件焊接的一种通用形式。

高频感应钎焊是一种常见的钎焊形式之一。目前，管材接头的高频感应钎焊大多数仍采用人工钎焊作业方式。这不仅效率低，而且焊接质量往往不够稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷或问题，提供一种管材接头的自动钎焊设备。

本实用新型的技术方案如下：一种自动钎焊设备，用于管材接头的焊接，其包括移动台，所述移动台包括依次设置的对接工位、钎焊工位和下料工位；管材抓取单元，用于抓取管材；所述管材抓取单元将抓取的管材放置于所述移动台的对接工位上；接头抓取单元，用于抓取接头；所述接头抓取单元将抓取的接头对接地安装于所述管材上形成待焊接工件；焊接单元，用于将接头和管材进行焊接；所述焊接单元在所述钎焊工位将所述待焊接工件焊接为成品；下料单元，用于将焊接后的管材从所述移动台的下料工位上取下；其中，所述移动台带动所述管材接头在对接工位、钎焊工位和下料工位之间循环移动。

优选地，所述管材抓取单元包括移动滑台、气爪连接板和气爪，所述移动滑台通过所述气爪连接板安装有所述气爪；管材抓取单元通过所述气爪抓取管材后，并通过所述移动滑台对所述管材进行旋转和移动动作后，且最终将抓取的管材运送至所述移动台，所述移动滑台可以为四轴移动滑台。

优选地，所述接头抓取单元包括十字滑台、卡盘连接板、接头卡盘，所述十字滑台通过所述卡盘连接板安装有所述接头卡盘；所述接头抓取单元的接头卡盘抓取接头后，利用所述十字滑台带动所述接头卡盘移动以实现对所述接头的位置调整，以便将所述接头对接地安装于所述移动台上的管材，形成待焊接工件，所述十字滑台可以为两轴、三轴或多轴。

优选地，所述焊接单元包括对应所述移动台上待焊接工件设置的焊接加热设备，所述焊接加热设备为高频感应加热机。

优选地，所述下料单元包括下料机械手，所述下料机械手将焊接后的焊接工件从所述移动台上取下，所述下料机械手将焊接后的焊接工件从所述移动台上取下，运送至下料口处。

优选地，所述管材抓取单元和所述接头抓取单元分别对应所述对接工位设置，所述焊接单元对应所述钎焊工位设置，所述下料单元对应所述下料工位设置，移动台循环移动使得所述对接工位、钎焊工位和下料工位在所述管材抓取单元、所述焊接单元和所述下料单元之间循环移动。

优选地，所述移动台在所述对接工位、钎焊工位和下料工位上分别安装有升降气缸、及被所述升降气缸驱动升降的管材卡盘；所述管材抓取单元将抓取的管材运送至所述管材卡盘，从而将所述管材固定于所述移动台。

优选地，所述管材卡盘包括固定柱，所述管材可套设的竖直卡扣固定在所述固定柱上，所述固定柱可拆卸地安装在所述管材卡盘上，所述管材卡盘可适用于不同直径管材的调整。

优选地，还包括底座，所述移动台、所述管材抓取单元、所述接头抓取单元、所述焊接单元和所述下料单元均安装于所述底座，接头抓取单元包括龙门框架，所述龙门框架可滑动地安装在所述底座上，当所述移动台上的对接工位、钎焊工位或下料工位的位置有所调整时，所述接头抓取单元不能对应位置改变后的对接工位时，可以通过对所述龙门框架的位置进行调整以便适应因移动台的位置调整而造成的对接工位与接头卡盘位置不对应的情况。

优选地，还包括管材上料单元，所述管材上料单元包括储料漏斗、及连通所述储料漏斗的上料通道，待焊接管材存储于所述储料漏斗内，并通过所述上料通道为所述管材抓取单元提供管材，所述管材上料单元还可以包括储料托盘，所述储料托盘呈一定角度与所述底座倾斜设置，若干所述管材均匀排布在所述储料托盘上，当所述管材抓取单元抓取所述储料托盘端口处的管材后，下一管材在重力作用下自动滚动至储料托盘出口处，准备下一次被抓取。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1.采用管材接头钎焊的移动台旋转三工位布局，不仅保证了结构紧凑性，而且可获得较高的工作效率。在本实用新型中，移动台设有对接工位、钎焊工位和下料工位，分别用于管材接头的套接作业、高频感应钎焊作业以及管材焊接成品下料。旋转三工位布局有利于在同一时间里，同时完成这三个工位的同时作业，因此可较大限度地提高该设备的工作效率。

2.创新设计了管材接头对接工位，实现了管材与接头的自动套接作业；本实用新型中接头抓取单元可自动从接头盛料盘中抓取接头，而管材抓取单元则自动从管材上料单元中抓取管材，然后在对接工位上，完成管材与接头的对接，将管材与接头套接在一起。因此，该实用新型可保证管材接头钎焊的自动化作业程度。

3.移动台上每个工位都各自设有气动卡盘和升降气缸，一方面方便了管材工件的夹持固定，另一方面有利于不同长度管材的调整；当某一批次的管材长度有变化时，可以利用移动台各自工位上的升降气缸将管材调整到合适高度，以便对接工位、钎焊工位和下料工位各自的作业需要。

4.利用本实用新型可以确保管材接头的自动钎焊设备具有通用性好、焊接效率高、空间结构紧凑、调整灵活等优点，因此具有很大的研究价值和可行性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种自动钎焊设备的结构示意图；

图2是图1所示的自动钎焊设备中移动台的结构示意图；

图3是图1所示的自动钎焊设备另一角度的结构示意图；

图4是图1所示的自动钎焊设备中部分结构的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非上下文另有特定清楚的描述，本实用新型中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本实用新型并不对此进行限定。本实用新型中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。可以理解，本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。

如图1-4所示，一种移动台自动钎焊设备，用于管材接头和钎料的焊接，其包括用于带动管材转动的移动台10、用于提供待焊接管材的管材上料单元20、用于抓取管材的管材抓取单元30、用于抓取接头的接头抓取单元40、用于将接头和管材进行焊接的焊接单元50、用于将焊接后的管材从所述移动台10上取下的下料单元60、及底座70，所述移动台10、所述管材上料单元20、所述管材抓取单元30、所述接头抓取单元40、所述焊接单元50和所述下料单元60均安装于所述底座70。需要说明的是，所述管材可以是铜质、铁质等其他合适的金属材质的管材，本实用新型对此不做限定。

具体地，请结合参照图2，所述移动台10设有对接工位101、钎焊工位102和下料工位103，所述管材抓取单元30和所述接头抓取单元40分别对应所述对接工位101设置，所述焊接单元50对应所述钎焊工位102设置，所述下料单元60对应所述下料工位103设置。本实施方式中，所述移动台10为圆形转盘状，所述对接工位101、钎焊工位102和下料工位103呈间隔120度角分布在所述移动台10上，所述移动台10循环旋转使得所述对接工位101、钎焊工位102和下料工位103在所述管材抓取单元30和所述接头抓取单元40、所述焊接单元50和所述下料单元60之间循环移动。

可以理解的，所述移动台还可以设置为传送带形式，所述对接工位101、钎焊工位102和下料工位103水平设置在所述传送带上，所述传送带在所述管材抓取单元30和所述接头抓取单元40、所述焊接单元50和所述下料单元60之间循环移动，将待焊接管材循环移动至各个工位。

而且，所述移动台10用于固定并带动所述管材在所述底座70上按照一定时间间隔转动；具体地，所述移动台10在所述对接工位101、钎焊工位102和下料工位103上分别安装有升降气缸11、及被所述升降气缸11驱动升降的管材卡盘12。

在本实施例中，所述管材卡盘12包括固定柱121，所述管材可套设的竖直卡扣固定在所述固定柱121上，且所述管材抓取单元30将抓取的管材运送至所述管材卡盘12，从而将所述管材固定于所述移动台10。

其中，所述管材卡盘12用于管材工件的夹持固定，所述升降气缸11则可适用于不同长度管材的调整。例如，当管材产品换线时，即当某一批次的管材长度有变化时，则可以利用所述移动台10的各自工位上的升降气缸11实现管材高度的调整，以便满足对接工位101、钎焊工位102和下料工位103各自的作业需要。可以理解地，所述固定柱121可拆卸地安装在所述管材卡盘12上，所述管材卡盘12可适用于不同直径管材的调整。例如，当管材产品换线时，即当某一批次的管材直径有变化时，则可以利用所述更换不同尺寸的固定柱121实现管材直径尺寸的调整，以满足不同型号管材的焊接需求。

所述管材上料单元20包括储料漏斗21、及连通所述储料漏斗21的上料通道22，待焊接管材存储于所述储料漏斗21内，并通过所述上料通道22为所述管材抓取单元30提供管材。可以理解地，所述管材上料单元20还可以包括储料托盘，所述储料托盘呈一定角度与所述底座70倾斜设置，若干所述管材均匀排布在所述储料托盘上，当所述管材抓取单元30抓取所述储料托盘端口处的管材后，下一管材在重力作用下自动滚动至储料托盘出口处，准备下一次被抓取。

所述管材抓取单元30包括抓取支架31、四轴移动滑台32、气爪连接板33和气爪34，所述抓取支架31固定于所述底座70，且所述四轴移动滑台32安装于所述抓取支架31，并通过所述气爪连接板33安装有所述气爪34。需要说明的是，所述四轴移动滑台32可提供“3个直线轴运动+1个旋转轴回转”，即所述气爪34在所述四轴移动滑台32可以实现移动和旋转，可以理解的，本实施例并不限制气爪34的移动形成和转动角度，其还可以在气爪连接板33加装驱动机构以实现气爪34多个自由度的旋转，即所述四轴移动滑台32可以为多轴，其可以统称为移动滑台。

具体地，所述管材抓取单元30通过所述气爪34抓取管材后，并通过所述四轴移动滑台32对所述管材进行旋转和移动动作后，且最终将抓取的管材运送至所述移动台10。

所述接头抓取单元40包括龙门框架41、两轴十字滑台42、卡盘连接板43、接头卡盘44，所述龙门框架41固定于所述底座70，且所述两轴十字滑台42安装于所述龙门框架41，并通过所述卡盘连接板43安装有所述接头卡盘44。可以理解地，所述龙门框架41还可以可滑动地安装在所述底座70上，当所述移动台10上的对接工位101、钎焊工位102或下料工位103的位置有所调整时，所述接头抓取单元40不能对应位置改变后的对接工位101时，可以通过对所述龙门框架41的位置进行调整以便适应因移动台10的位置调整而造成的对接工位101与接头卡盘44位置不对应的情况。

具体地，所述接头抓取单元40的接头卡盘44抓取接头后，利用所述两轴十字滑台42带动所述接头卡盘44移动以实现对所述接头的位置调整，以便将所述接头对接地安装于所述移动台10上的管材，形成待焊接工件。可以理解地，所述两轴十字滑台42的滑动自由度不受限制，其可以为三轴或多轴，两轴十字滑台、三轴十字滑台、多轴十字滑台统称为十字滑台。

所述焊接单元50包括对应所述移动台10上待焊接工件设置的焊接加热设备51。可选择的，所述焊接加热设备51为高频感应加热机。

所述下料单元60包括下料支架61和固定于所述下料支架61的下料机械手62，所述下料支架61固定于所述底座70，且所述下料机械手62将焊接后的焊接工件从所述移动台10上取下，运送至下料口601处。

所述自动钎焊设备的工作与原理如下：

储存于所述储料漏斗21的管材通过所述上料通道22以水平状态进行上料。

所述管材抓取单元30利用所述气爪34从所述管材上料单元中抓取管材后，通过所述四轴移动滑台32的移动或旋转等动作，将管材送至所述移动台10上对接工位101的管材卡盘12，并通过所述管材卡盘12竖直地卡扣固定于所述移动台10；随后，所述管材抓取单元30退回至原点，以便于再一次进行管材的抓取操作。

所述接头抓取单元40的接头卡盘44从接头盛料盘中抓取接头后，利用所述两轴十字滑台42的移动实现位置调整，以便与所述移动台10的对接工位101上的管材进行对接，从而将接头套装在所述管材上，形成待焊工件。

然后，所述接头抓取单元40上的接头卡盘44松开，所述两轴十字滑台42带动所述接头卡盘44抓取下一个接头，而所述移动台10逆时针旋转120°，将所述待焊工件由所述对接工位101旋转移动到所述钎焊工位102。

当所述待焊工件被旋转移动到所述钎焊工位102后，所述钎焊工位102上的升降气缸11带动固定在管材卡盘12上的待焊工件上升到焊接位置，并利用所述焊接加热设备51加热，从而完成高频感应钎焊作业。

焊接完成后，所述钎焊工位102上的升降气缸11下降；下降到位后，所述移动台10继续逆时针旋转120°，焊好的焊接工件成品由所述钎焊工位102旋转到所述下料工位103；在这期间，所述对接工位101上另一根刚套装好的待焊工件也在所述移动台10的旋转下同步移动到所述钎焊工位102。

所述下料单元60的两轴下料机械手62将所述下料工位103的管材卡盘12上的焊接工件成品取下，然后将所述焊接工件成品从下料口601下料，至此完成一件管材接头的整个焊接作业流程。

而且，所述移动台10接着又逆时针旋转120°实现复位，开始下一轮的管材接头对接。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。