管束式热交换器焊管机器人的制作方法

本发明属于换热器加工，特别是涉及一种管束式热交换器焊管机器人。

背景技术：

1、管束式热交换器被用于由第一流体向第二流体传递热量，为此目的，管束式热交换器通常具有空心圆柱体，在其内部布置有多个换热管，可以引导两种流体中的一种经过所述换热管，引导另一流体围绕所述换热管经过，所述管通过其末端沿着其圆周固定至管束式热交换器的管板。

2、在管束式热交换器的制造方法的过程中，所述管通过其末端与所述管板以焊接方式连接，在我们的工业装置中，一些大型换热器的换热管根数有时候会达到上千根甚至更多。为了保证焊接质量，延长热交换器的使用寿命，通常采用手工电弧焊角缝填充焊平焊的焊接方法，整根焊条焊完一道焊口，立即扔掉，中间不留任何接头，但是采用手工焊，易漏焊，劳动强度大，质量不能保证，效率低，而且传统焊接在进行氩弧焊作业时会出现大量的有害物质，对焊接工人造成伤害，给企业带来一定的经济损失。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明公开了一种焊接质量稳定，减轻工人的劳动强度，且焊接效率高的管束式热交换器焊管机器人。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种管束式热交换器焊管机器人，所述管束式热交换器焊管机器人包括旋转基座、焊接装置、扩管加工装置、机械臂、支撑装置、驱动电机、第一联接件和第二联接件，所述旋转基座呈圆盘状，中心开设有定位孔，所述第二联接件一端可拆卸式固接于所述定位孔上，另一端通过所述第一联接件和所述机械臂上端可拆卸式联接，所述机械臂下端固接于所述支撑装置上，所述驱动电机用于驱动且控制所述机械臂的运动方向，所述焊接装置和所述扩管加工装置分别安装于所述旋转基座上，并位于所述定位孔的两侧，所述焊接装置包括焊头、焊接支架、安装轴和伸缩机构，所述伸缩机构一端联接所述焊头，另一端联接于所述焊接支架的上端，所述焊接支架的下端通过所述安装轴安装于所述旋转基座上，所述扩管加工装置包括切割涨紧装置、扩管器和旋转刀具，所述切割涨紧装置、扩管器和旋转刀具均为圆轴状，且依次同轴心安装，所述旋转刀具位于扩管器轴向外部，且刀具加工面呈斜角。

4、作为本发明的进一步改进，所述管束式热交换器焊管机器人还包括视觉系统和第三联接件，所述视觉系统通过所述第三联接件联接于所述第一联接件中部，并位于所述旋转基座上方，便于操作者观察机器人操作情况。

5、作为本发明的进一步改进，所述机械臂包括小臂和大臂，所述支撑装置包括旋转底座和固定底板，所述旋转底座固接于所述固定底板上，驱动电机包括小臂驱动电机、大臂驱动电机和底座驱动电机，分别和小臂、大臂和旋转底座联接，用于控制小臂、大臂和旋转底座的运动方向，从而控制所述机械臂的运动方向，所述小臂上端联接所述第一联接件，下端和所述大臂上端可拆卸式联接，所述大臂下端可拆卸式联接于所述旋转底座上。

6、本发明的有益效果有如下几点：

7、1.本申请对比现有技术提高了焊接效率。传统氩弧焊手人工主观因素的限制，导致焊接效率低下，本发明的机器人工作时间长，作为机械设备连通焊接电源可进行长时间作业，提高了生产线效率，缩短了产品生产周期；

8、2.本申请可以实现焊接过程无人化操作，减少了用户的人工成本，安全可靠；

9、3.本申请减轻工人的劳动强度，操作人员主要是设定好焊接参数，在焊接过程中不需要人工进行干预，只需通过视觉系统进行观察，设定合适的参数，重复定位精度较高，在量产中也能保证焊接质量。

10、总之，本发明的管束式热交换器焊管机器人，可以代替传统焊接生产，改善了焊接工人的环境，提高了作业效率，缩短了产品生产周期，可实现无人化操作，降低了用户的人工成本，且定位精准，焊接质量大大提高，应用前景广泛。

技术特征：

1.一种管束式热交换器焊管机器人，其特征在于，所述管束式热交换器焊管机器人包括旋转基座(1)、焊接装置(2)、扩管加工装置(3)、机械臂(5)、支撑装置(6)、驱动电机(8)、第一联接件(4)和第二联接件(7)，所述旋转基座(1)呈圆盘状，中心开设有定位孔(101)，所述第二联接件(7)一端可拆卸式固接于所述定位孔(101)上，另一端通过所述第一联接件(4)和所述机械臂(5)上端可拆卸式联接，所述机械臂(5)下端固接于所述支撑装置(6)上，所述驱动电机(8)用于驱动且控制所述机械臂(5)的运动方向，所述焊接装置(2)和所述扩管加工装置(3)分别安装于所述旋转基座(1)上，并位于所述定位孔(101)的两侧，所述焊接装置(2)包括焊头(201)、焊接支架(202)、安装轴(203)和伸缩机构(204)，所述伸缩机构(204)一端联接所述焊头(201)，另一端联接于所述焊接支架(202)的上端，所述焊接支架(202)的下端通过所述安装轴(203)安装于所述旋转基座(1)上，所述扩管加工装置(3)包括切割涨紧装置(301)、扩管器(302)和旋转刀具(303)，所述切割涨紧装置(301)、扩管器(302)和旋转刀具(303)均为圆轴状，且依次同轴心安装，所述旋转刀具(303)位于扩管器(302)轴向外部，且刀具加工面呈斜角。

2.根据权利要求1所述的一种管束式热交换器焊管机器人，其特征在于，所述管束式热交换器焊管机器人还包括视觉系统(9)和第三联接件(10)，所述视觉系统(9)通过所述第三联接件(10)联接于所述第一联接件(4)中部，并位于所述旋转基座(1)上方，便于操作者观察机器人操作情况。

3.根据权利要求2所述的一种管束式热交换器焊管机器人，其特征在于，所述机械臂(5)包括小臂(501)和大臂(502)，所述支撑装置(6)包括旋转底座(601)和固定底板(602)，所述旋转底座(601)固接于所述固定底板(602)上，驱动电机(8)包括小臂驱动电机(801)、大臂驱动电机(802)和底座驱动电机(803)，分别和小臂(501)、大臂(502)和旋转底座(601)联接，用于控制小臂(501)、大臂(502)和旋转底座(601)的运动方向，从而控制所述机械臂(5)的运动方向，所述小臂(501)上端联接所述第一联接件(4)，下端和所述大臂(502)上端可拆卸式联接，所述大臂(502)下端可拆卸式联接于所述旋转底座(601)上。

技术总结
本发明公开了一种管束式热交换器焊管机器人，属于热交换器加工领域，本发明的管束式热交换器焊管机器人，包括旋转基座、焊接装置、扩管加工装置、机械臂、支撑装置、驱动电机，结构简单，易操作，可以代替传统焊接生产，改善了焊接工人的环境，提高了作业效率，缩短了产品生产周期，可实现无人化操作，降低了用户的人工成本，且定位精准，焊接质量大大提高，应用前景广泛。

技术研发人员：赵劲松,刘文博,贺赟晖,牛瑞坤,赵国情,王丽杰
受保护的技术使用者：南京和邦能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13