TWI673129B - 能沿圓周向自動焊接組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種能沿圓周向自動焊接組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法，該工法令作業人員僅需先將上游加工廠沖壓製成的複數節不銹鋼彎管接頭半成品，逐一焊接組合，以形成一不銹鋼彎管接頭成品的初胚，嗣，將該初胚一端的彎管通道，垂直地套設至一控制機台之一承載座頂面所設之一定位模具後，啟動該控制機台，該控制機台即會驅動該定位模具上的複數個定位模塊，令各該定位模塊能抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，又，該控制機台會根據一攝像元件所擷取之初胚影像，判讀出各該銜接縫之精確座標位置，並透過一雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，即會驅動一機械手臂循著該初胚的圓周向，對銜接縫執行焊接組合的動作，以將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品。

Description

能沿圓周向自動焊接組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法

本發明係一種能沿圓周向自動焊接組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法，尤指作業人員僅需先將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品，逐一銜接，且對相鄰的該等不銹鋼彎管接頭半成品間之銜接縫，以點焊方式，予以間隔地焊接組合，而形成一不銹鋼彎管接頭之初胚；嗣，將該初胚一端的彎管通道，垂直地套設至一控制機台之一承載座頂面所設之一定位模具後，啟動該控制機台，該控制機台即會驅動該定位模具上複數個沿圓周向排列之定位模塊，令各該定位模塊沿徑向向外位移，以使各該定位模塊的外周緣能牢固地抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，從而使該初胚能被穩固且精準地定位在該承載座的頂面上；嗣，該控制機台會驅動該承載座，令該承載座連同定位其上的該初胚一起旋轉，以使該初胚的彎管通道軸線呈水平狀排列；此時，該控制機台尚會驅動一機械手臂，令該機械手臂前端所設之一焊槍朝該初胚上之各該銜接縫方向位移，且會驅動該承載座，令該初胚沿著其彎管通道的軸線旋轉，該機械手臂前端尚包括一攝像元件及一雷射定位元件，該控制機台能根據該攝像元件所擷取之該初胚影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，即會驅動該機械手臂，根據該控制機台內一雷射循跡電腦的指示， 令該焊槍能在該初胚的外緣循著該初胚的圓周向分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著該彎管接頭的圓周向分別在各該銜接縫上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一不銹鋼彎管接頭成品。

按，各式半導體元件已是目前各種電子產品中不可或缺的基本零件，因此其品質的良窳將直接影響著各該電子產品的效能，故又被稱為「電子產業之原油」，其重要性自是不言可喻，尤其是，近二、三十年來，隨著各式工業技術日新月異地進步，半導體產業的製程及步驟亦隨之不斷地改良，但是，無論是最初的濕式製程，或後續研發出的氣體乾式製程或化合物半導體製程...等，這些製程技術仍必須大量地使用到各種酸鹼溶液、有機溶劑及特殊氣體...等製程原料來協助製程反應(例如：作為光阻劑、顯影劑或清洗用的有機溶劑)，而該等製程原料對於人體或其它生物體而言，皆具有一定的毒性，故，一般言，半導體業者均必須在其製程室中設置至少一套廢氣排放系統，以透過其中之排氣調節裝置，將這些製程原料所產生的廢氣集中排放至一集氣槽，統一地進行回收處理。

查，在現今各式半導體元件或電子元件的製程室中，除了前述廢氣排放系統之排放廢氣外，各該製程室中溫度、潔淨度、室內壓力、氣流速度與氣流分佈等製程參數亦必須藉由該廢氣排放系統中之該排氣調節裝置，而分別被穩定地控制在一理想範圍內，始能確保各該半導體元件或電子元件的製程能被正確地執行及完成，從而確保各式半導體元件或電子元件的生產良率均能穩定地維持在一理想範圍內，據此，各該排氣調節 裝置中均必須裝設一「調節風門」，以令業者能據以調校及控制廢氣的排放速率與流量。茲僅以目前已被廣泛使用於業界之一種習知排氣調節裝置4為例，請參閱第1及2圖所示，詳細說明如下：

復請參閱第2圖所示，該習知排氣調節裝置4內設有一排氣管道41及至少一調節風門43，其中，該排氣管道41之一端係透過一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，連接至一製程室(如：半導體或光電產品製程室...等)，該排氣管道41之另一端則係透過另一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，連接至一集氣槽(如：廢氣回收槽...等，圖中未示)，以將自該製程室所收集到之各式有毒廢氣排放至該集氣槽，該調節風門43係設在該排氣管道41內，而該習知排氣調節裝置4之排氣量係受一習知風門調節機構3的控制，茲以目前被廣泛使用在許多廢氣排放系統中之一習知風門調節機構3為例，請參閱第1圖所示，說明該習知風門調節機構3之結構及運作方式如下：

查，復請參閱第1圖所示，該習知風門調節機構3包括一基座31、一按壓把手32及一連動桿39；其中，該基座31上設有一調節溝槽33，該調節溝槽33中設有複數個調節刻度331；該按壓把手32係透過一樞軸30樞接至該基座31，其上在鄰近一端320且對應於該調節溝槽33之位置處凸設有一嵌卡構件321，該嵌卡構件321能嵌卡且鎖定至其中之一調節刻度331中，且在作業人員壓按該按壓把手32鄰近另一端322位置處的情況下，該嵌卡構件321始能離開該調節刻度331，令作業人員能以該樞軸30為中心，而沿著該調節溝槽33來回地轉動該按壓把手32；反之，在作業人員放開該按壓把手32鄰近另一端322位置處的情況下，該嵌卡構件321即會嵌卡且鎖定至當前所對應之該調節刻度331中。

復請參閱第1及2圖所示，該連動桿39係樞設至該習知排氣調節裝置4，並橫跨該排氣管道41，且其上固設有該調節風門43，以令該按壓把手32能透過該連動桿39，帶動該調節風門43旋轉，進而開啟或封閉該排氣管道41，該連動桿39之一端係露出在該排氣管道41外，並透過該樞軸30，與該按壓把手32相連接，使得該連動桿39連同其上固設之該調節風門43，能隨著該按壓把手32轉動。如此，作業人員即能透過該習知風門調節機構3，調校及控制該習知排氣調節裝置4內該排氣管道41之排氣量及排氣速率。

此外，為了提升半導體或光電產品的製造品質，業者尚均會在其製程室內裝設一高靈敏度的偵測儀器，用以監測各該製程室內有毒廢氣濃度的高低，以確保各該製程室內有毒廢氣的濃度能被有效地控制且始終維持在一標準範圍內，因此，復請參閱第2圖所示，該習知排氣調節裝置4之排氣量及排氣速率即必須被精準地調校至一理想設定值且能持續且穩定地保持在該理想設定值，以避免該高靈敏度偵測儀器產生錯誤的監測結果，繼而引發錯誤的示警動作。復請參閱第2圖所示，由於，在該習知排氣調節裝置4上，作業人員均係藉轉動該按壓把手32，令其上之該嵌卡構件321能嵌卡且鎖定至對應之該調節刻度331，以調校其排氣量至一理想設定值，因此，當該嵌卡構件321被調校至對應於二調節刻度331間之位置時，該習知風門調節機構3即無法被穩固定地定位，而令該習知排氣調節裝置4處於一無法微幅且精準地調校該調節風門43啟閉程度之瑕疵狀態，意即，在該瑕疵狀態下，因該習知風門調節機構3無法精準地令該製程室內有毒廢氣之濃度維持在一標準範圍內，極易導致該高靈敏度偵測儀器產生誤動作，造成作業人員因需進行錯誤排除，而必須令整個製程及生產線停止運作...等問題，從而對半導體或光電產品的生產效率造成極嚴重的負面影響。此外，復請參閱第1及2圖所示，由於該按壓把手32的另一端322係凸露在該基座31外，尚極易因作業人員的不慎誤觸或碰撞，而令該調節風門43輕易地偏離原先設定的理想啟閉狀態，從而導致該高靈敏度偵測儀器產生誤動作及衍生後續製程及生產線停止運作的問題。

誠如前述，由於在前述半導體或光電製程室中，該習知排氣調節裝置4與對應之集氣槽及各該製程室間，均係分別透過一系列逐一串聯的不銹鋼排氣管，予以連通，始能將各該製程室中所產生的各種有毒廢氣完全地排放至該集氣槽內，因此，為了確保有毒廢氣的排放過程安全且順利，業者對於該等不銹鋼排氣管本身的製作品質，及其在各該製程室內串聯組成整個廢氣排放系統的施工品質，均要求極為嚴格，尤其是，請參閱第3圖所示，該等被組裝在各該製程室內死角或彎角處，用以銜接二相鄰不銹鋼排氣管的彎管接頭5，由於各該彎管接頭5均係被組裝至各該製程室內死角或彎角處，其管材常會因所處狹窄空間的侷限，而在完成組裝後必須承受著較大的應力，此時，若各該彎管接頭5本身在製作及組裝過程中因作業不當而存在焊孔或接縫，則該等焊孔或接縫極可能因所承受前述的大應力或各該製程室內熱脹冷縮的溫度變化或環境震動，而日趨變大，從而導致原本應被排放至該集氣槽的各種有毒廢氣，反而發生滲漏回各該製程室的問題，不僅令相關製程無法維持正常運作，甚至可能造成嚴重危及製程室內作業人員身體健康及安全的不良結果。

查，在各式不銹鋼彎管接頭中，請參閱第4圖所示，尤以大尺寸(如：彎管直徑在20公分以上者)不銹鋼彎管接頭成品50，在設計、製造、 施工及組裝上存在最多問題，加上其本身因具有較大的尺寸，也等同於具有較大的重量，因此，當該等大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50被組裝在各該製程室內死角或彎角處，用以銜接二相鄰之大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50時，由於各該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50均係被組裝至各該製程室內死角或彎角處，其管材更會因所處狹窄空間的侷限及其本身較大的重量，而必須承受更大的應力。此外，由於各該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50的體積較大，導致其難能以一體沖壓成型的方式製成，據此，復請參閱第4圖所示，目前製作各該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50的業者，均係針對各該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50的尺寸及規格(如：彎管直徑及彎曲弧度)，而將其分解成複數節橫斷面呈圓形之不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505，且委託上游加工廠根據所設計之半成品尺寸及規格，沖壓成型製作出該等不銹鋼彎管接頭之不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505，俟業者接獲上游加工廠製成的該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505後，請參閱第5圖所示，再由焊接作業人員以人工方式，藉助治具，將該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505逐一銜接，且以焊槍對該等相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間之銜接縫51，予以焊接組合，而令該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505被焊接組合成一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。查，復請參閱第5圖所示，在各該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50之前述傳統製程中，由於焊接作業人員必需手持焊槍，仔細且精確地沿著圓周向針對相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間之該等銜接縫51分別執行焊接組合的動作，始能令該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505正確且 氣密地接合成一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。但是，由於在整個傳統製程的銜接及焊接組合過程中，必需耗費焊接作業人員相當多的工時與精力，始能令任二相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間對接形成精準對接之各該銜接縫51，從而才能令焊接作業人員對各該銜接縫51執行正確且氣密的焊接，因此，整個傳統製程不僅製造效率低落，無法有效實現量產的目標，其製造品質亦因每位焊接作業人員均必需長時間持續且聚精會神地專注在銜接及焊接組合工作的情形下，難免會因精神疲勞或體力不支而造成作業疏失或疏忽，導致所製成的大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50經常會因其上存在焊孔及銜接縫，而成為無法氣密地排放有毒廢氣的瑕疵不良品，從而遭到全數退貨或廢棄，造成資源的極大浪費，實殊為可惜，且有亟待改善的必要。

有鑒於此，如何改善大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50，在設計、製造、施工及組裝上存在的前述問題，以令該等大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50不僅能有效實現量產製造的目標，且能大幅減少製造過程中人為的作業疏失或疏忽，從而確保該等大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50的製造品質，令所製作完成的該等大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50上不存在任何焊孔及銜接縫，而足堪勝任用以氣密地排放各式有毒廢氣的重責大任，即成為本發明在後續欲深入探討及突破的一重要課題。

有鑑於前述大尺寸不銹鋼彎管接頭在設計上及在實際加工製作上存在的諸多問題及缺點，發明人根據過去二、三十年來積極投入相關產業研發、設計、製造及施工的專業實務經驗，透過細心觀察與研發， 並經過多次調整設計與效能評估後，終於開發設計出本發明之能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的設備及工法，以期能藉本發明一舉克服前述問題及缺點，而令本發明之設備成為一真正自動化且能精準焊接組合大尺寸不銹鋼彎管接頭的焊接設備。

本發明之主要目的，係在提供一種能沿圓周向自動焊接組合不銹鋼彎管接頭的設備及工法，該工法令作業人員僅需先將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品，逐一銜接，且對該等相鄰不銹鋼彎管接頭半成品間之銜接縫，以點焊方式，予以間隔地焊接組合，而形成一不銹鋼彎管接頭成品的初胚；嗣，將該初胚一端的彎管通道，垂直地套設至一控制機台之一承載座頂面所設之一定位模具後，啟動該控制機台，該控制機台即會驅動該定位模具上複數個沿圓周向排列之定位模塊，令各該定位模塊分別沿徑向向外位移，以使各該定位模塊的外周緣能牢固地抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，從而使該初胚能被穩固且精準地定位在該定位模具上；嗣，該控制機台會驅動該承載座，令該承載座連同定位其上的該初胚一起旋轉以使該初胚的彎管通道軸線呈水平狀排列；此時，該控制機台尚會驅動一機械手臂，令該機械手臂前端所設之一焊槍朝該初胚上之各該銜接縫方向位移，該機械手臂前端尚包括一攝像元件及一雷射定位元件，該控制機台能根據該攝像元件所擷取之初胚影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，即會根據該控制機台內一雷射循跡電腦的指示，驅動該機械手臂，令其前端之該焊槍能在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊 接組合的動作，以迅速且精準地沿著該初胚的圓周向分別在各該銜接縫上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品。

本發明之另一目的，係在該焊槍分別對各該銜接縫進行焊接時，該控制機台會驅動該定位模具，令該初胚能沿著其彎管通道的軸線旋轉，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行焊接時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫進行焊接的效率及精準度。

本發明之又一目的，係在提供一種能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的設備，該設備包括一控制機台、一承載座、一定位模具、一第一旋轉機構、一焊接機台、一操控顯示器及一機械手臂；其中，該控制機台底部係被固定至一平面上；該承載座係被固定至該控制機台上鄰近前側的位置，該定位模具係沿垂直向凸設在該承載座之頂側，以令作業人員能將一不銹鋼彎管接頭成品的初胚一端之彎管通道，垂直地套設至該定位模具上，其中，該初胚係由上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品，經逐一銜接，且對該等相鄰不銹鋼彎管接頭半成品間之銜接縫，以點焊方式，予以間隔地焊接組合而成；該定位模具則包括複數個定位模塊，各該定位模塊係沿圓周向排列在該承載座之頂側，且能在該控制機台之操控下，分別沿徑向向外或向內位移，以使各該定位模塊的外周緣能牢固地抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，從而使該初胚能被穩固且精準地定位在該定位模具上，或使各該定位模塊的外周緣能脫離抵靠至該初胚一端彎管通道內緣的狀態，從而使該初胚能自該定位模具上被卸下；該第一旋轉機構係裝設在該控制機台內鄰近該承載座之位置，且與 該承載座相連接，而能在該控制機台之操控下，帶動該承載座旋轉；該焊接機台係被安裝在控制機台的一側位置，且與該控制機台相電氣連接，以在該控制機台之操控下，執行焊接工作；該操控顯示器係被安裝在控制機台的另一側位置，且與該控制機台相電氣連接，以供作業人員輸入該初胚之尺寸及規格，以使該控制機台能據以操控該定位模具、該第一旋轉機構、該焊接機台及該機械手臂，分別執行對應之動作；該機械手臂係被安裝在該控制機台上鄰近頂側的位置，且與該控制機台相電氣連接，以在該控制機台之操控下，令該機械手臂的前端能位移至預定之位置，該機械手臂的前端分別裝設有一焊槍、一攝像元件及一雷射定位元件，其中，該焊槍係與該焊接機台相電氣連接，以在該焊接機台之驅動下，執行焊接工作，該控制機台尚能根據該攝像元件所擷取之初胚影像，精準地判讀出其上各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，該控制機台即會根據其內一雷射循跡電腦的指示，驅動該機械手臂，令其前端之該焊槍能在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著該初胚的圓周向分別在各該銜接縫上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品。

本發明之又另一目的，該承載座內尚裝設有一第二旋轉機構，該第二旋轉機構係與該定位模具相連接，能在該控制機台之操控下，帶動該定位模具旋轉，如此，在該機械手臂前端之該焊槍在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊 接組合動作的情形下，該控制機台能驅動該定位模具旋轉，令定位其上之該初胚沿著其彎管通道之軸向旋轉，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行焊接時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫進行焊接的效率及精準度。

為便 貴審查委員能對本發明之組裝方式、結構特徵、功效及其目的，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

3‧‧‧習知風門調節機構

30‧‧‧樞軸

31‧‧‧基座

32‧‧‧按壓把手

320‧‧‧一端

321‧‧‧嵌卡構件

322‧‧‧另一端

33‧‧‧調節溝槽

331‧‧‧調節刻度

39‧‧‧連動桿

4‧‧‧習知排氣調節裝置

41‧‧‧排氣管道

43‧‧‧調節風門

5‧‧‧彎管接頭

50‧‧‧大尺寸不銹鋼彎管接頭成品

50’‧‧‧初胚

501、502、503、504、505‧‧‧不銹鋼彎管接頭半成品

51‧‧‧銜接縫

S‧‧‧焊接點

〔本發明〕

60‧‧‧控制機台

61‧‧‧承載座

610‧‧‧定位模具

611、612、613‧‧‧定位模塊

63‧‧‧機械手臂

630‧‧‧焊槍

631‧‧‧攝像元件

632‧‧‧雷射定位元件

64‧‧‧焊接機台

65‧‧‧操控顯示器

66‧‧‧雷射循跡電腦

67‧‧‧啟動踏板

68‧‧‧焊料轉盤

70‧‧‧第一旋轉機構

71‧‧‧第二旋轉機構

701~703‧‧‧步驟

L‧‧‧焊料

R1、R2‧‧‧旋轉

第1圖係習知風門調節機構之示意圖；第2圖係習知排氣調節裝置之示意圖；第3圖係習知不銹鋼彎管接頭之示意圖；第4圖係係習知大尺寸不銹鋼彎管接頭之分解示意圖；第5圖係習知大尺寸不銹鋼彎管接頭之組立示意圖；第6圖係本發明之一較佳實施例的自動焊接設備之外觀示意圖；第7圖係本發明之另一較佳實施例的工法流程示意圖；及第8圖係本發明之又一較佳實施例的自動焊接設備之外觀示意圖。

本發明係在提供一種能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的工法，復請參閱第4及5圖所示，該工法係令作業人員僅需先將上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505，逐一銜接，且對該等相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、 504及505間之銜接縫51，以點焊方式，予以間隔地點焊焊接點S組合，而形成一不銹鋼彎管接頭成品的初胚50’；復請參閱第5圖所示，該工法係用以將初胚50’上相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間之銜接縫51，尤其是，相鄰不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間位在任二點焊接點S間之銜接縫51，自動焊接組合在一起，而令該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505被氣密地焊接組合成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50，請參閱第6圖所示，該工法係在作業人員將該初胚50’一端的彎管通道，垂直地套設至一控制機台60之一承載座61頂面所設之一定位模具610後，啟動該控制機台60，請參閱第7圖所示：該控制機台60即會依序執行下列步驟：(701)復請參閱第6圖所示，驅動該定位模具610上複數個沿圓周向排列之定位模塊611、612、613，令各該定位模塊611、612、613分別沿徑向向外位移(如第6圖上各該雙向直線箭頭所示)，以使各該定位模塊611、612、613的外周緣能牢固地抵靠至該初胚50’一端彎管通道的內緣，從而使該初胚50’能被穩固且精準地定位在該定位模具610上；(702)嗣，復請參閱第6圖所示：驅動該控制機台60內之一第一旋轉機構70，使得該第一旋轉機構70能帶動該承載座61連同定位其上之初胚50’一起旋轉R1(如第6圖上各該雙向弧線箭頭所示)，以令該初胚50’彎管通道的軸線能根據焊接位置的需要，而動態地保持在水平狀態；(703)請參閱第8圖所示，驅動一樞設在該控制機台60上鄰近頂側位置之一機械手臂63，令該機械手臂63前端所設之一焊槍630朝該初胚50’上各該銜接縫51之方向位移，該機械手臂63前端尚包括一攝像元件631 及一雷射定位元件632，該控制機台60能根據該攝像元件631所擷取之初胚50’的影像，精準地判讀出各該銜接縫51的精確座標位置，再透過該雷射定位元件632以雷射光標定各該銜接縫51之精確座標位置後，即會根據該控制機台60內一雷射循跡電腦66的指示，驅動該機械手臂63，令其前端之該焊槍630能在該初胚50’的外緣，循著該初胚50’的圓周向，分別對位在精確座標位置之各該銜接縫51執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著該初胚50’的圓周向分別在各該銜接縫51上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚50’加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。

按，以上所述僅係本發明之一最佳實施例的工法，但本發明在實際施作時，並不挶限於此，尚能視實際的需要增加或減少前述步驟內的相關動作，據此，凡相關技術領域人士在參酌本發明之前述步驟及相關動作後，所能輕易思及之其它等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇，茲謹以本發明之另一較佳實施例的工法為例，扼要說明如下：

在本發明之另一較佳實施例的工法中，復請參閱第5、6及8圖所示，為了大幅簡化該焊槍630分別對各該銜接縫51進行焊接時位移的幅度及範圍，本發明在該機械手臂63前端之焊槍630分別對各該銜接縫51進行焊接組合時，能使該等定位模具610及定位其上之該初胚50’沿著該初胚50’彎管通道的軸線旋轉R2(如第8圖上雙向弧線箭頭所示)，如此，該焊槍630即能在一定點位置，自動地沿著該初胚50’的圓周向分別對各該銜接縫51進行焊接組合，以能大幅減少該焊槍630分別對各該銜接縫51進行焊接時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫51進行焊接組合的效率及精準度，以迅速且氣密地將該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、 504及505焊接組合成為該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。

本發明之又一較佳實施例，復請參閱第6圖所示，係在提供一種能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的設備，該設備包括一控制機台60、一承載座61、一定位模具610、一第一旋轉機構70、一焊接機台64、一操控顯示器65及一機械手臂63、一第二旋轉機構71；其中，復請參閱第6圖所示，該控制機台60底部係被固定至一平面(如：地面)上；該承載座61係被固定至該控制機台60上鄰近前側的位置，該定位模具610係沿垂直向凸設在該承載座61之頂側，以令作業人員能將一不銹鋼彎管接頭成品的初胚50’一端之彎管通道，垂直地套設至該定位模具610上，其中，復請參閱第5圖所示，該初胚50’係由上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505，經逐一銜接，且對相鄰的該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502、503、504及505間之銜接縫51，以點焊方式，予以間隔地點焊焊接點S接合而成；該定位模具610則包括複數個定位模塊611、612及613，各該定位模塊611、612及613係沿圓周向排列在該承載座61之頂側，且能在該控制機台60之操控下，分別沿徑向向外或向內位移(如第6圖上雙向直線箭頭所示)，以使各該定位模塊611、612及613的外周緣能牢固地抵靠至該初胚50’一端彎管通道的內緣，從而使該初胚50’能被穩固且精準地定位在該定位模具610上，或使各該定位模塊611、612及613的外周緣能脫離抵靠至該初胚50’一端彎管通道內緣的狀態，從而使該初胚50’能自該定位模具610上被卸下；復請參閱第6及8圖所示，該第一旋轉機構70係裝設在該控制機台60內鄰近該承載座61之位置，且與該承載座61相連接，而能在該控制機台60之操控下，帶動該承載座61連同定位其上之該初胚50’一 起旋轉R1(如第6及8圖上各該雙向弧線箭頭所示)，以令該初胚50’彎管通道的軸線能根據焊接位置的需要，動態地保持在水平狀態；該焊接機台64係被安裝在控制機台60的一側位置，且與該控制機台60相電氣連接，以在該控制機台60之操控下，執行焊接工作；該操控顯示器65係被安裝在控制機台60的另一側位置，且與該控制機台60相電氣連接，以供作業人員輸入該初胚50’之尺寸及規格，以使該控制機台60能據以操控該定位模具610、該第一旋轉機構70、該焊接機台64及該機械手臂63，分別執行對應之動作；該機械手臂63係被安裝在控制機台60上鄰近頂側的位置，且與該控制機台60相電氣連接，以在該控制機台60之操控下，令該機械手臂63的前端位移至預定之位置，該機械手臂63的前端分別裝設有一焊槍630、一攝像元件631及一雷射定位元件632，其中，該焊槍630係與該焊接機台64相電氣連接，以在該焊接機台64之驅動下，執行焊接工作，該控制機台60尚能根據該攝像元件631所擷取之初胚50’影像，精準地判讀出其上各該銜接縫51之精確座標位置，再透過該雷射定位元件632以雷射光標定各該銜接縫51之精確座標位置後，該控制機台60即會根據其內一雷射循跡電腦66的指示，驅動該機械手臂63，令其前端之該焊槍630能在該初胚50’的外緣，循著該初胚50’的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫51執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著該初胚50’的圓周向分別在各該銜接縫51上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。

按，以上所述僅係本發明設備之一最佳實施例，但本發明在實際施作時，並不挶限於此，尚能視實際的需要增加或減少前述的相關元 件及機構，據此，凡相關技術領域人士在參酌本發明之前述結構後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇，茲謹以本發明之又另一較佳實施例的設備為例，扼要說明如下：

在本發明之又另一較佳實施例的設備中，復請參閱第5、6及8圖所示，為了大幅簡化該焊槍630分別對各該銜接縫51進行焊接時位移的幅度及範圍，該定位模具610係被樞設在該承載座61上鄰近頂部的位置，且能被該承載座61內所設之一第二旋轉機構71帶動而旋轉R2，從而使得該等定位模具610及定位其上之該初胚50’能沿著該初胚50’彎管通道的軸線旋轉R2(如第6及8圖上雙向弧線箭頭所示)，以大幅減少該焊槍630分別對各該銜接縫51進行焊接組合時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫51進行焊接組合的效率及精準度，以迅速且氣密地將該等不銹鋼彎管接頭半成品501、502焊接組合成為該大尺寸不銹鋼彎管接頭成品50。

此外，在本發明之其它實施例的設備中，復請參閱第5、6及8圖所示，該設備尚包括一啟動踏板67及一焊料轉盤68，其中，該啟動踏板67係與該控制機台60相電氣連接，供作業人員以腳踩踏，以啟動該控制機台60；該焊料轉盤68則係樞設該控制機台60之頂側鄰近該機械手臂63的位置，且其上捲繞有焊料L，該焊料L係提供該機械手臂63前端之該焊槍630執行焊接動作時所需之焊接原料。

以上所述，僅為本發明之若干較佳實施例，惟，本發明之技術特徵並不侷限於此，凡相關技術領域之人士在參酌本發明之技術內容後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇。

Claims (6)

1. 一種能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的工法，其中，一初胚係由上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品，經逐一銜接，且對相鄰的該等不銹鋼彎管接頭半成品間之銜接縫，以點焊方式，予以間隔地焊接組合而成，該工法係將該初胚一端的彎管通道，垂直地套設至一控制機台之一承載座頂面所設之一定位模具後，啟動該控制機台執行下列步驟：驅動該定位模具上複數個沿圓周向排列之定位模塊，且令各該定位模塊分別沿徑向向外位移，以使各該定位模塊的外周緣能牢固地抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，從而使該初胚能被穩固且精準地定位在該定位模具上；驅動該承載座，使該承載座連同定位其上的該初胚一起旋轉，從而使該初胚彎管通道的軸線呈水平狀排列；及驅動該控制機台上之一機械手臂，使該機械手臂前端所設之一焊槍能朝該初胚上之各該銜接縫方向位移，其中，該機械手臂前端尚包括一攝像元件及一雷射定位元件，該控制機台能根據該攝像元件所擷取之初胚影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，俟該雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，該控制機台即會根據其內所設之一雷射循跡電腦的指示，驅動該機械手臂，令其前端之該焊槍能在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著該初胚的圓周向分別在各該銜接縫上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品。
2. 如請求項1所述之工法，其中，在該機械手臂前端之該焊槍分別對各該 銜接縫進行焊接時，該控制機台尚會執行下列步驟：驅動該定位模具，令該初胚能沿著其彎管通道的軸線旋轉，以大幅減少該焊槍分別對各該銜接縫進行焊接時的位移幅度及範圍，從而能有效提升對各該銜接縫進行焊接的效率及精準度。
3. 一種能沿圓周向自動焊接組合彎管接頭的設備，包括：一控制機台，其底部係被固定至一平面上；一承載座，係被固定至該控制機台上鄰近前側的位置；一定位模具，係沿垂直向凸設在該承載座之頂側，以能使一不銹鋼彎管接頭成品的初胚一端之彎管通道，垂直地套設至該定位模具上，其中，該初胚係由上游加工廠沖壓製成且橫斷面呈圓形之複數節不銹鋼彎管接頭半成品，經逐一銜接，且對相鄰的該等不銹鋼彎管接頭半成品間之銜接縫，以點焊方式，予以間隔地焊接組合而成；該定位模具包括複數個定位模塊，各該定位模塊係沿圓周向排列在該承載座之頂側，且能在該控制機台之操控下，分別沿徑向向外或向內位移，以使各該定位模塊的外周緣能牢固地抵靠至該初胚一端彎管通道的內緣，從而使該初胚能被穩固且精準地定位在該定位模具上，或使各該定位模塊的外周緣能脫離抵靠至該初胚一端彎管通道內緣的狀態，從而使該初胚能自該定位模具上被卸下；一第一旋轉機構，係裝設在該控制機台內鄰近該承載座之位置，且與該承載座相連接，而能在該控制機台之操控下，帶動該承載座連同定位其上的該初胚一起旋轉，從而使該初胚彎管通道的軸線呈水平狀排列；一焊接機台，係被安裝在控制機台的一側位置，且與該控制機台相電氣連接，以在該控制機台之操控下，驅動一焊槍執行焊接工作；一機械手臂，係被安裝在控制機台上鄰近頂側的位置，且與該控制機台 相電氣連接，以在該控制機台之操控下，令該機械手臂的前端能位移至指定之位置，該機械手臂的前端分別裝設有一焊槍、一攝像元件及一雷射定位元件，其中，該焊槍係與該焊接機台相電氣連接，以在該焊接機台之驅動下，執行焊接工作，該控制機台尚能根據該攝像元件所擷取之初胚影像，精準地判讀出各該銜接縫之精確座標位置，再透過該雷射定位元件以雷射光標定各該銜接縫之精確座標位置後，該控制機台即會根據其內一雷射循跡電腦的指示，驅動該機械手臂，令其前端之該焊槍能在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊接組合的動作，以迅速且精準地沿著初胚的圓周向分別在各該銜接縫上形成美觀且氣密的焊道，從而自動、迅速且氣密地將該初胚加工成為一大尺寸不銹鋼彎管接頭成品；及一操控顯示器，係被安裝在控制機台的另一側位置，且與該控制機台相電氣連接，以使該控制機台能根據被輸入之該初胚的尺寸及規格，操控該定位模具、該第一旋轉機構、該焊接機台及該機械手臂，分別執行對應之動作。
4. 如請求項3所述之設備，其中，該承載座內尚裝設有一第二旋轉機構，該第二旋轉機構係與該定位模具相連接，能在該控制機台之操控下，帶動該定位模具，令定位其上之該初胚能沿著其彎管通道的軸線旋轉，該機械手臂前端之該焊槍能在該初胚的外緣，循著該初胚的圓周向，分別對位在該等精確座標位置之各該銜接縫執行焊接組合動作。
5. 如請求項4所述之設備，其中，該承載座內尚包括一啟動踏板，該啟動踏板係與該控制機台相電氣連接，供作業人員以腳踩踏，以啟動該控制機台。
6. 如請求項4所述之設備，其中，該承載座內尚包括一焊料轉盤，該焊料 轉盤係樞設該控制機台之頂側鄰近該機械手臂的位置，且其上捲繞有焊料，該焊料係提供該機械手臂前端之該焊槍執行焊接動作時所需之焊接原料。