具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍:如图1中所示,本发明所述的一种翅片管的激光焊接***,包括用于供给并输送直管D的供给箱2a,直管D,供给箱2a的外侧固定有压轮箱2b,所述压轮箱2b包括压轮安装箱2b1以及设于压轮安装箱2b1上部中的至少两个压轮2b3,所述压轮安装箱2b1上部固定有用于推动压轮2b3的压轮推动体2b2,所述直管D穿过压轮安装箱2b1上部并与压轮2b3接触,所述压轮安装箱2b1的外侧安装有将直管D焊接为翅片管d的焊接部2d,所述直管D上设有通过焊接部2d进行焊接的翅片c;至少具有可焊接大管径的翅片管d,且翅片c与直管D间的焊缝质量高,无气孔的效果。
如图1~3中所示,一种翅片管的激光焊接***,包括用于供给并输送直管D的供给箱2a,供给箱2a的外侧固定有压轮箱2b,将现有技术中“申请号:200710019965.5说明书附图的图4的三辊旋轧机”将三辊旋轧机作为压轮箱2b进行使用,通过压轮箱2b安装压轮2b3,将三辊旋轧机中的三辊转变为可以滚动的橡皮柱,通过橡皮柱即压轮2b3对直管D进行定位,保证直管D在压轮箱2b中不会晃动,稳定地向输送机构3即压轮箱2b的右部进行输送。
所述压轮箱2b包括压轮安装箱2b1以及设于压轮安装箱2b1上部中的至少两个压轮2b3,采用两个橡皮柱即可以挤压住直管D的上部与下部,设置三个橡皮柱可以在不同的位置对直管D进行挤压与定位,保证直管D向右输送时,不会晃动。
所述压轮安装箱2b1上部固定有用于推动压轮2b3的压轮推动体2b2,压轮推动体2b2可以为气缸,或者液压缸,将压轮推动体2b2设置在压轮安装箱2b1的上部,不占用压轮安装箱2b1中的空间,压轮安装箱2b1中具有更大的空间用于容纳大直径的直管D。
在压轮推动体2b2中的推杆或气缸杆固定在压轮2b3上,可以控制压轮2b3与直管D之间的挤压力,直径较大的薄壁管可以采用较小的挤压力,避免直径较大的薄壁管发生变形,又可以在直径较大的薄壁管上焊接条形状的翅片。
改变现有技术中,滚动挤压的方式无法加工薄壁管、以及加大直径直管的技术瓶颈。而且能够控制加工出的翅片管的直径,直管的半径固定,翅片的宽度固定,直管的半径加翅片的宽度等于翅片管的半径。
所述直管D穿过压轮安装箱2b1上部并与压轮2b3接触,压轮2b3与直管D接触性的挤压,该挤压力通过压轮推动体2b2的气缸压力可以得到控制。
所述压轮安装箱2b1的外侧安装有将直管D焊接为翅片管d的焊接部2d,所述直管D上设有通过焊接部2d进行焊接的翅片c。
焊接部2d中的激光焊接头发射激光至直管表面与翅片的连接处,将两者焊接在一起。
激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使直管D表面熔化,形成特定的熔池,从而将翅片c置于熔池中,两者稳定地焊接在一起。
所述供给箱2a下设有供给电机2c以及齿形带2c1。采用电机带动齿形带的传动方式,向供给箱2a中传输动力能够实现步进以及角度上的逐渐供给。在大直径的直管D进行供给时,能够对直管D的旋转速度及旋转角度进行良好的控制。
所述焊接部2d包括设于直管D与翅片c连接处的焊接头2d1,焊接头2d1为激光焊接头,焊接头2d1下部固定安装有用于支撑焊接头2d1的焊接架2d2,焊接头2d1的底部固定安装在板状结构的焊接架2d2中,通过焊接架2d2下部安装可以调节或旋转的螺杆对焊接架2d2的位置进行调节。
焊接架2d2中固定贯穿有旋转螺杆2d3。旋转螺杆2d3可以采用现有技术中的螺杆即可实现旋转,通过螺杆上的螺纹与旋转螺杆2d3上的螺纹配合,从而调节旋转螺杆2d3处于顶板2e1上的高度。
所述焊接部2d下部固定有用于安装焊接部2d的竖向轴2e,竖向轴2e可以为支架也可以是轴体,也可以具有支撑作用的是箱体,通过竖向轴2e的竖向安装对竖向轴2e上端的顶板2e1进行支撑,保证顶板2e1的位置始终不变。
竖向轴2e的上端固定有顶板2e1,顶板2e1中设有螺孔与旋转螺杆2d3对应,实现旋转螺杆2d3在顶板2e1中旋转,从而改变旋转螺杆2d3伸出或弹出或高于顶板2e1的位置。
旋转螺杆2d3可旋转的穿插在顶板2e1中,对焊接架2d2上焊接头2d1的位置进行调节,从而对应不同直径的直管D。
所述顶板2e1相对旋转螺杆2d3的一端向上延伸有压板2h1,压板2h1固定在顶板2e1的端部,压板2h1沿着顶板2e1的端部向上延伸形成竖向的支撑体,在压板2h1上安装可调节压力的气缸即压片缸2h。
对压板2h1上端压片缸2h中的压力进行控制,使压片缸2h对下部的压片轮2h2的下压力进行控制,通过压片轮2h2与导片轮2g2配合,将长条形或矩形长条状的翅片c逐渐的输送至直管D上,翅片c的便于与直管D的径向相切,焊接头2d1中的激光射在切点上,使翅片c与直管D焊接在一起,采用激光焊接中熔融的方式,翅片c与直管D的连接处没有气泡。
压片轮2h2与导片轮2g2相互配合两个轮子挤压一个长条状的翅片逐渐的输送,能够进行持续的加工。
所述焊接部2d的下部固定有用于盘旋翅片c的翅片台2g,长条状的翅片c呈圆盘形的卷装结构放置在翅片台2g中,翅片台2g的上部向内凹陷有一个空心圆柱形的容卷槽2g1,容卷槽2g1中圆盘形的翅片c由逐渐被压片轮2h2与导片轮2g2输送至与直管D相切进行焊接。
翅片台2g上部设有容纳盘旋为卷状的翅片c的容卷槽2g1,翅片台2g靠近焊接部2d侧部固定有对条状的翅片c进行导向的导片轮2g2。导片轮2g2与压片轮2h2配合,两者夹持长条形的翅片c逐渐的焊接在直管D上,从而形成翅片管d。
所述翅片台2g的下侧固定有支撑腿2f,支撑腿2f用于支撑翅片台2g与直管D的下部对应,保证翅片台2g的高度能够输送翅片c至直管D下进行相切并焊接。
如图4~6中所示,所述供给箱2a外侧设有用于输送直管D的滑道1。
翅片管d用的滑道1,包括底座1a为为长方体或长条状结构,采用实心金属材料制作,便于支撑架1b固定焊接在底座1a上,底座1a也可以采用混凝土或石材制作,稳定性较高,使用寿命持久。
以及固定在底座1a上的支撑架1b,支撑架1b呈十字形结构,可以是十字形铁架,支撑架1b的底端固定在底座1a中,支撑架1b的左右两端分别与第一支撑轴1e、第二支撑轴1g的底部固定连接,保证支撑架1b的竖向能够进行稳定支撑,易于选材,结构稳固,也可以是木制的十字架,材料轻便,易于加工。
所述支撑架1b顶端设有托盘1c,托盘1c可以是上部开口的空心长方体,空心部位可以是半圆弧状,也可以是空心圆柱与直管D的弧形对应,托盘1c中空心长方体的内部空心为V形槽与直管D的侧壁对应,增大与直管D的接触面,使直管D沿着托盘1c的空心部位进行滑动,避免接触面较小对直管D发生刮擦。
所述托盘1c的内部设有V形槽,托盘1c整体为长条状,长条状的托盘1c将直管D,托盘1c的横截面呈矩形状,托盘1c的两侧面为竖向垂直面。
托盘1c的左侧面与第一侧挡体1f的右端对应滑动,托盘1c的右侧面与第二侧挡体1h的左端对应滑动。对托盘1c的两侧进行支撑,使托盘1c在第一侧挡体1f右端与第二侧挡体1h左端之间上下滑动,保证托盘1c稳定的被支撑在其中,进行上下滑动,结构稳定,使用寿命持久。
所述托盘1c的内部呈V形,V形的托盘1c内部底面为弧形,该弧形面与直管D的表面对应,进行滑动,提高接触的滑动是接触的表面积。
托盘1c的底部设有固定套1d,固定套1d可以是圆形的空心套,也可以是方形的空心套,也可以是其他空心结构,将下部空心的固定套1d固定套接在支撑架1b顶部,固定套1d与十字形支撑架1b的顶端对应卡接,也可以通过固定套1d与十字形支撑架1b顶端相互位置的滑动,实现托盘1c上下位置的调节,通过调节托盘1c将直管D的位置与加工处对应,提高加工的精度。
所述支撑架1b两侧分别设有第一支撑轴1e、第二支撑轴1g,竖向的轴体,可以采用不锈钢管制作,耐腐蚀性较强,质量轻,便于更换。
支撑架1b、第一支撑轴1e、第二支撑轴1g可以固定插接在底座1上,也可以采用固定焊接的方式等连接方式。
第一支撑轴1e上设有第一侧挡体1f,第二支撑轴1g上设有第二侧挡体1h,所述第一侧挡体1f与第二侧挡体1h分别设于托盘1c的两侧。
第一侧挡体1f的左端固定在第一支撑轴1e上部,第一侧挡体1f的右端面为竖向面与托盘1c左侧竖面相互对应滑动,第二侧挡体1h的右端固定在第二支撑轴1g上部,第二侧挡体1h的左端面为竖向面与托盘1c右侧竖面相互对应滑动;第一侧挡体1f、第二侧挡体1h对称的安装在托盘1c两侧,保证托盘1c稳定套接在支撑架1b顶部进行上下滑动,不会发生倾斜影响对直管D的托起。
所述第二支撑轴1g的上部设有旋转轴1i,旋转轴1i可以圆柱形轴体,也可以是轴承,也可以是圆柱形的铜套,旋转轴1i上设有管盘1j,将管盘1j的中间位置的底部固定在旋转轴1i上,使管盘1j的中间位置沿着旋转轴1i进行旋转,使管盘1j可以进行的两端可以进行上下运动,形成倾斜,管盘1j上托置有至少两个直管D,在管盘1j中设置多个直管D,在管盘1j倾斜为左低右高时,直管D便可滚动至托盘1c中,使加工处持续加工直管D,避免停机或停机时间过长,提高加工效率。
所述管盘1j的一端设有上斜体1m、上斜体1m为向上倾斜的板材,上斜体1m与矩形的管盘1j之间呈165度或15度夹角。不仅方便对直管D进行阻挡,在管盘1j倾斜时,也方便直管D沿着管盘1j左端的上斜体1m掉入托盘1c中。
另一端上设有挡体1k为竖向的金属板,可以焊接在管盘1j的右端部上。通过挡体1k将直管D阻挡在管盘1j中,避免管盘1j左高右低时,直管D从管盘1j中掉落。
底端设有连接体1n,连接体1n可以是金属块也可以是金属轴,调位体1p与连接体1n连接,调位体1p与管盘1j下部的连接体1n固定连接或铰接,通过连接体1n拉动或顶起管盘1j进行上下移动。
连接体1n也可以是凸起,通过凸起与调位体1p的顶部连接,通过调位体1p延伸或拉长从而调节管盘1j进行上下摆动的位置。
所述底座1a向上设有调位体1p,调位体1p是可调节长度的轴体,可以是伸缩轴或不同长度的金属轴。
所述调位体1p上套接有延伸体1q,所述延伸体1q上设有限位体1r。将调位体1p底部与底座1a固定,将调位体1p为内部空心的外筒体,延伸体1q为内部空心的内筒体,将内筒体套接在外筒体中,内筒体在外筒体中上下移动,从而实现管盘1j右端被上下调节,
限位体1r可以是销轴,利用销轴固定内筒体与外筒体之间的位置,当内筒体为螺杆时,限位体1r可以是齿轮,通过齿轮的旋转带动螺杆在外筒体中上下移动。
所述底座1a上设有调节台1u,调节台1u为支撑台或方台对推动器1v进行支撑,推动器1v可以是电机,采用伺服电机,易于调节且使用范围广,推动器1v上设置传动齿,传动齿与限位体1r的齿轮啮合,推动螺杆在外筒体内转动,从而实现对管盘1j右端的上下调节。实现通过对伺服电机的控制,实现智能化及自动化。
所述调节台1u上设有推动器1v为电机,推动器1v上设有转动体1w为传动齿。
所述底座1a设有底脚1t,底座1a底部或端部设有至少一个底脚1t,底脚1t为金属块,通过底脚1t与底座1a固定连接,在底脚1t中固定插接销轴1s,通过销轴1s与地面之间进行固定连接,实现对底座1a的定位。
如图7~10中所示,所述焊接部2d外侧设有用于接纳翅片管d的输送机构3。
翅片管d的输送机构3包括外座3a以及固定在外座3a中的内座3b,外座3a为长方体形的平台,平台的上部安装有可以在平台上滑动的夹头3g,在平台上设置滑板3c,将夹头3g设置在滑板3c上,滑板3c为矩形板,可以为金属板体,采用铸铁材料制作,能够抗缓冲力,夹头3g为可旋转的夹紧头,可以为固定夹。
所述外座3a上设有旋转中移动的夹头3g,夹头3g安装在滑板3c中,滑板3c带动夹头3g在外座3a的上表面上滑动,该滑动为左右滑动。
夹头3g固定在滑板3c上,并跟随滑板3c进行左右移动,夹头3c上夹持有直管D,夹头3c跟随直管D的旋转而进行转动。
所述滑板3c竖向上固定有安装板3d,安装板3d为竖向放置的矩形板,安装板3d的底部固定安装在滑板3c中,安装板3d的中间位置处固定有传动箱3e,传动箱3e为长方体形的轴承座,圆柱形的传动轴3e1穿插在轴承座中,并在轴承座中进行旋转。
所述夹头3g固定在传动箱3e中的传动轴3e1上。夹头3g跟从转动轴3e1进行旋转。转动轴3e1上设有传动轮3e2,传动轮3e2为皮带轮。
所述安装板3d上固定有旋转电机3f,旋转电机3f为伺服电机,所述旋转电机3f上设有电机轴3f1,电机轴3f1上固定有电机轮3f2,电机轮为皮带轮,所述传动箱3e上设有传动轴3e1,传动轴3e1上固定有传动轮3e2,所述电机轮3f2与传动轮3e2之间连接有传动带3h,在两个皮带轮之间设置齿形带,通过伺服电机的转动,跟从加工处的转动而转动,两者的同步转动,避免了因为旋转而发生直管D横向扭曲,提高直管D被加工为翅片管的质量。
所述夹头3g的中间位置固定在传动轴3e1上。夹头3g跟从传动轴3e1进行旋转。夹头3g可以为三个60度的扇形块,也可以是两个半圆块对接形成的夹紧装置。也可以采用四个45度的扇形块将直管D的端部夹紧在夹头3g中。
述内座3b中固定有至少一个可伸缩的防抖架4,防抖架4的下部设有滑筒4g及推筒4h,滑筒4g套接在推筒4h中进行上下滑动,从而调节防抖架4所处的位置。
所述外座3a上的滑板3c下固定有运动电机3i,运动电机3i设置在滑板3c下,运动电机3i呈矩形状设置在滑板3c下、内座3b上,矩形的高度小于滑板3c底部到内座3b上部之间的距离。使运动电机3i可以在滑板3c底部与内座3b上部之间往返运动。
所述运动电机3i端部固定有齿轮3i1,齿轮3i1与齿条3j啮合,运动电机3i固定在滑板3c下,运动电机3i中齿轮3i1的转动实现滑板3c沿着齿条3j在长条形的滑轨3m上来回滑动。
所述外座3a中的内座3b上设有齿条3j,所述齿轮3i1啮合对接在齿条3j上。
所述齿条3j固定安装在内座3b的侧边上,避免内座3b中防抖架4地升降与齿条3j之间发生碰触。
所述内座3b上固定安装有齿条块3n,长方体形的齿条块3n底部固定在内座3b上端,所述齿条3j的底部固定在至少两个齿条块3n上。通过齿条块3n将齿条3j排列在与齿轮3i1对应啮合的位置。
所述外座3a侧壁上部固定有对称的滑轨3m,滑轨3m为长条形的轨道,对称地设置在外座3a两侧壁上,所述外座3a上的滑板3c压触在对称的滑轨3m上。两条滑轨3m设置在水平方向设置。保证滑板3c带动直管D进行滑动时的稳定性。
所述滑板3c侧边固定有检测滑板3c位置的检测器3p。通过检测器3p检测滑板3c的位置,检测器3p也使伸缩的防抖架4的感应装置,当滑板3c从防抖架4上部穿过后,防抖架4升起,升起防抖架4的底架4a、下挡壁4b对直管D的抖动进行阻挡,此时,上挡壁4c、上架4d并未安装在下挡壁4b上。
所述滑板3c端部固定有限位块3k,限位块3k与外座3a右端固定的限位挡块3q对应,从而阻挡滑板3c滑出滑轨3m,保证滑板3c运动的稳定性。
所述外座3a的左端上部固定有一个防抖架4,防抖架4在加工的过程中,为翅片管提供防止抖动的空间,避免与翅片管接触,避免对翅片管的产生影响,在翅片管过长发生上下抖动时,该防抖架4进行顶触。在高速的加工状态下,不与翅片管接触且在翅片管的外部形成保护,以及托起,可以实现高速运行,避免接触状态下与翅片管之间产生摩擦。
包括底架4a为长方体形,可以采用金属或者软质材料制作,可以是铜质材料,软质避免与翅片管接触产生挂伤,也可以采用塑料或者橡胶或木材,与金属的翅片管接触,不会碰伤翅片管的叶片,提高加工过程中翅片管的质量,采用非金属材料制作,塑料、橡胶、木材等重量轻,易于制作及安装。
以及固定在底架4a并向上呈倾斜的下挡壁4b,下挡壁4b可以为长方体或者圆弧状,可以采用30度圆弧至90度圆弧范围内的任一角度的圆弧,有利于在底架4a的两端安装对称的结构;容纳环由一个底架4a、两个下挡壁4b、两个上挡壁4c、一个上架4d共同组成环形结构,可以为圆环形或者矩形或者六边形等环形结构。
容纳环中各部分可以选择相同的材料制作,有利于统一加工。
下挡壁4b与上挡壁4c固定对接形成的容纳环中设有失少三个防抖轮4p,防抖轮4p通过防抖轴4q可拆卸的安装在容纳环中,防抖轮4p可以是表面为橡皮材质的轮子或轮柱,也可以是橡皮柱,或其他软质耐磨材料制成的轮子,通过轮子的接触来避免翅片管的抖动,防抖轴4q将防抖轮4p可拆卸的安装在容纳环中,防抖轴4q可以是一根具有螺纹的轴,通过螺丝可拆卸的固定在容纳环中。
翅片管穿插经过容纳环的中间空心处,在空心的结构中进行旋转及移动,通过容纳环包围住翅片管的四周,对翅片管进行保护,避免翅片管在过长时发生都抖动,采用多个容纳环可以加工出长度较长的翅片管,不仅提高翅片管的长度,而且提高加工加工效率。
所述下挡壁4b对称设在底架4a的两侧,底架4a对翅片管进行托起,底架4a左右两侧固定的下挡壁4b对翅片管的左右抖动进行阻挡。所述底架4a上部设有对称的上挡壁4c,采用对称的结构能够对抖动中的翅片管进行受力平衡的阻挡。
上挡壁4c上端固定有上架4d,设置两个上挡壁4c倾斜固定在矩形的上架4d两侧端上,两个上挡壁4c沿着上架4d的中间位置形成对称的结构,上挡壁4c也可以采用与底架4a相同的材料制作。
所述下挡壁4b上端与上挡壁4c下端对接形成容纳环。
下挡壁4b上端与上挡壁4c下端可以采用螺栓进行连接,也可以采用固定焊接或者销钉进行固定。采用可拆卸的方式进行连接,提高使用容纳环的便利性。
所述下挡壁4b上端固定有凸起4f,该凸起4f可以是圆形的凸起、方形的凸起、也可以圆柱体、长方体或圆锥及三角锥等其他不规则的凸起,将凸起4f插接在凹槽4e中,凹槽4e为开口状并与凸起4f的形状对应进行卡接,实现可拆卸的连接方式。
有利于容纳环的上下两部分进行分离,将上部的上挡壁4c、上架4d脱离开下部的下挡壁4b、底架4a,便于拆卸,方便翅片管直接从容纳环的竖向上移出,翅片管也可以从容纳环的横向上移出。
上挡壁4c下端固定有凹槽4e,所述凸起4f卡接在凹槽4e中。卡接的方式便于拆卸与安装,方便对容纳环进行操作。
所述下挡壁4b设有两个,所述上挡壁4c设有两个,所述下挡壁4b及上挡壁4c分别呈八字形固定在底架4a及上架4d,两个八字形开口对接形成六边形的容纳环。六边形或矩形结构是简单的几何形状,容易确定各个元件之间的位置关系,便于制作以及使用。
所述底架4a及上架4d为横向设置,两个下挡壁4b分别固定在底架4a的两端,两个上挡壁4c分别固定在上架4d的两端。采用分段的结构,在制作中底架4a及上架4d为相同的长方体结构,在安装中,底架4a向上与两个下挡壁4b固定连接形成开口向上的八字形,上架4d向下与两个上挡壁4c固定连接形成开口向下的八字形,将两个八字形的底部对接,固定连接或可拆卸地连接在一起形成容纳环。
所述底架4a的中间位置向下固定有滑筒4g,底架4a的中间位置固定在滑筒4g的顶端,保证容纳环的重心线经过滑筒4g的顶端,使容纳环受力平衡的支撑在滑筒4g的顶端,提高结构间的稳定性。
所述滑筒4g底部套接有推筒4h。滑动的内套筒为滑筒4g,具有推力的外套筒为推筒4h,内套筒套接在外套筒中,两者之间相互滑动,在两者之间的间隙中设置液压油或压缩空气,可以推动两者之间相互移动,从而调节推筒4h与滑筒4g之间的位置。
在推筒4h与滑筒4g之间可以设置液压油进行推动,稳定的调节容纳环的高度,可以使容纳环固定在不同的高度状态下。
也可以采用压缩空心进行推动,迅速的调节至指定的高度。
所述推筒4h底端固定在内座3b中,内座3b为矩形的金属架,也可以是空心长方体形的支架。
内座3b底部设有内座底3b1,内座底3b1为金属板体,将推筒4h下端固定穿插或焊接在内座底3b1中进行稳定的固定。
所述内座3b上部固定有横板3b2,通过横向的板材即横板3b2将空心的内座3b上端封闭,封闭的结构为推筒4h提供稳定的工作环境避免外部的干扰,底架4a两端固定有导杆4i,导杆4i的中间位置插接在横板3b2中,横板3b2不仅限定导杆4i的位置,并且为导杆4i提供竖向推动的支撑,保证容纳环不会沿着滑筒4g进行旋转,使容纳环横向固定。
所述底架4a两端固定有螺孔4m,所述导杆4i顶部设有螺纹固定旋接在螺孔4m中,结构稳定,易于安装及制造。
所述容纳环为圆环形,也可以为正方形、六边形等环形状。
所述容纳环的内侧壁中设有软垫4n,软垫4n贴合在容纳环的内侧壁中,软垫4n整体为环形状设置在容纳环的内侧壁表面上,软垫4n可以为海绵体、也可以是橡胶、木材、树脂、布料、尼龙布等软质材料,避免容纳环的内侧壁与翅片管接触导致损伤,进一步提高翅片管的质量。
通过上述描述,本领域的技术人员已能实施。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明;而且,本发明零部件所取的名称也可以不同,凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。