申请号：CN201810671207.X

申请日： 2018-06-26

公开（公告）号：CN108817590A

公开（公告）日：2018-11-16

发明人：邓尊初;罗祥文;罗泽华;莫扬光

申请（专利权）人：广东恒基金属制品实业有限公司

代理机构：北京世誉鑫诚专利代理事务所（普通合伙）

代理人：郭官厚

申请人地址：广东省佛山市顺德高新区（容桂）桂科技产业园科苑三路16号广东恒基金属制品实业有限公司

1.一种自动化焊接设备，其特征在于，包括钎焊装置(1)、控制装置及燃气装置(3)，其中，所述钎焊装置(1)包括四个分接头(7)、四个焊咀(6)、以及U形管(9)和焊枪管(8)；其中，四个所述分接头(7)与所述U形管(9)连接并通过焊接设置于所述U形管(9)内侧，四个所述焊咀(6)通过螺栓分别固定于所述四个分接头(7)上，焊枪管(8)一端与U形管(9)连通；所述控制装置用于控制所述钎焊装置及所述燃气装置(3)，包括PLC控制器(21)、电气控制柜(22)、伺服电机(23)、摆动电机(24)、进退气缸(25)及升降气缸(26)；其中，所述PLC控制器(21)分别与所述伺服电机(23)、摆动电机(24)、进退气缸(25)、升降气缸(26)、所述电气控制柜(22)及所述燃气装置(3)连接，所述电气控制柜(22)分别与所述伺服电机(23)、摆动电机(24)、进退气缸(25)、升降气缸(26)及所述PLC控制器(21)连接；所述焊枪管(8)另外一端分别与所述伺服电机(23)、摆动电机(24)、进退气缸(25)及升降气缸(26)联动，所述摆动电机(24)通过所述焊枪管(8)与所述U形管(9)联动。

2.根据权利要求1所述的自动化焊接设备，其特征在于，所述U形管(9)内侧左边的两个分接头(7)与右边的两个分接头(7)位置对称，且所述U形管(9)内侧前面的两个分接头(7)与后面的两个分接头(7)位置也对称；四个分接头(7)位于所述U形管(9)所在的平面上。

3.根据权利要求1所述的自动化焊接设备，其特征在于，四个所述焊咀(6)设置于四个所述分接头(7)上，U形管(9)内侧左、右两边的焊咀(6)之间的夹角是β,75°≤β≤90°,U形管(9)内侧前后两边的焊咀(6)之间的夹角是α,90°≤α≤105°。

4.根据权利要求1所述的自动化焊接设备，其特征在于，所述焊枪管(8)呈Z形。

5.根据权利要求1所述的自动化焊接设备，其特征在于，所述伺服电机(23)带动丝杆推动钎焊装置工作台沿Z轴方向位移；所述摆动电机(24)间接带动焊枪管(8)前后摆动；所述进退气缸(25)间接带动焊枪管(8)沿X轴方向位移,所述升降气缸(26)间接带动焊枪管(8)沿Y轴方向位移。

6.根据权利要求1所述的自动化焊接设备，其特征在于，所述控制装置还包括安装焊件的焊台(42)和手轮(43)，手轮(43)旋转带动焊台升降丝杆(41)旋转从而带动焊台(42)升降。

7.一种焊接方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-6中任一项所述的自动化焊接设备对焊件进行焊接，包括：控制装置根据焊件需焊接处的位置，设置伺服电机(23)的水平位移、进退气缸(25)的前后位置、升降气缸(26)的垂直位置以及焊台(42)的垂直位置，设置第一焊接位置和第二焊接位置，设置摆动电机(24)的摆动频率，根据所述材料的材质，设置钎焊装置(1)的第一焊接位置对应的钎焊时间及第二焊接位置对应的钎焊时间；在所述第一钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机(24)进行前后来回摆动式加热，第一焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的80～90％；在所述第一焊接位置对应的钎焊时间结束后，所述控制装置通过控制升降气缸(26)移位到第二焊接位置；在所述第二钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机(24)进行前后来回摆动式加热，第二焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的10～20％。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一焊接位置对应的钎焊时间为第二焊接位置对应的钎焊时间的4～9倍。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一焊接位置为焊件之间内部接触部位上方0～1mm处，第二焊接位置为焊件之间外部接触部位即焊口上方0～1mm处。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一焊接位置与第二焊接位置的位移为20～24mm。

技术领域

 本发明实施例涉及机电技术领域，具体涉及一种自动化焊接设备及焊接方法。

背景技术

 随着技术的进步，以及降低原材料成本，发挥不同金属各自优势特性的需求，异种金属的焊接越来越多，且随着产品质量的提升，对异种金属焊接的焊接质量要求越来越高。

 目前的焊接设备对异种材料如铜、铝的焊接时，大都采用电阻焊及氩弧焊等方式。采用氩弧焊的焊接方式，由于氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，电弧产生的紫外线辐射对人身体产生伤害程度高；采用电阻焊即利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将想件局部加热，同时加压进行焊接的方法的焊接方式，存在焊接设备功率大、主要应用于直管焊接，焊接工件单一，适用范围窄，同时具有设备成本高及维修困难的缺陷。

发明内容

 为解决现有技术的不足，本发明实施例提供了一种自动化焊接设备及焊接方法，采用火焰钎焊，通过精确的位置控制、焊接时间控制等，实现高质量的异焊接，具体技术方案如下：

 第一方面，本发明实施例提供了一种自动化焊接设备，包括钎焊装置、控制装置及燃气装置，其中，

 所述钎焊装置包括四个分接头、四个焊咀、以及U形管和焊枪管；其中，

 四个所述分接头与所述U形管连接并通过焊接设置于所述U形管内侧，四个所述焊咀通过螺栓分别固定于所述四个分接头上，焊枪管一端与U形管连通；

 所述控制装置用于控制所述钎焊装置及所述燃气装置，包括PLC控制器、电气控制柜、伺服电机、摆动电机、进退气缸及升降气缸；其中，

 所述PLC控制器分别与所述伺服电机、摆动电机、进退气缸、升降气缸、所述电气控制柜及所述燃气装置连接，所述电气控制柜分别与所述伺服电机、摆动电机、进退气缸、升降气缸及所述PLC控制器连接；

 所述焊枪管另外一端分别与所述伺服电机、摆动电机、进退气缸及升降气缸联动，所述摆动电机通过所述焊枪管与所述U形管联动。

 优选地，所述U形管内侧左边的两个分接头与右边的两个分接头位置对称，且所述U形管内侧前面的两个分接头与后面的两个分接头位置也对称；四个分接头位于所述U形管所在的平面上。

 优选地，四个所述焊咀设置于四个所述分接头上，U形管内侧左、右两边的焊咀之间的夹角是β,75°≤β≤90°,U形管内侧前后两边的焊咀之间的夹角是α,90°≤α≤105°。

 优选地，所述焊枪管呈Z形。

 优选地，所述伺服电机带动丝杆推动钎焊装置工作台沿Z轴方向位移；所述摆动电机间接带动焊枪管前后摆动；所述进退气缸间接带动焊枪管沿X轴方向位移,所述升降气缸间接带动焊枪管沿Y轴方向位移。

优选地，所述控制装置还包括安装焊件的焊台和手轮，手轮旋转带动焊台升降丝杆旋转从而带动焊台升降。

 第二方面，本发明实施例提供了一种焊接方法，该方法包括如下步骤：

 控制装置根据焊件需焊接处的位置，设置伺服电机的水平位移、进退气缸的前后位置、升降气缸的垂直位置以及焊台的垂直位置，设置第一焊接位置和第二焊接位置，设置摆动电机的摆动频率，根据所述材料的材质，设置钎焊装置的第一焊接位置对应的钎焊时间及第二焊接位置对应的钎焊时间；

 在所述第一钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机进行前后来回摆动式加热，第一焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的80～90％；

 在所述第一焊接位置对应的钎焊时间结束后，所述控制装置通过控制升降气缸移位到第二焊接位置；

 在所述第二钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机进行前后来回摆动式加热，第二焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的10～20％。

优选地，所述第一焊接位置对应的钎焊时间为第二焊接位置对应的钎焊时间的4～9倍。

 优选地，所述第一焊接位置为焊件之间内部接触部位上方0～1mm处，第二焊接位置为焊件之间外部接触部位即焊口上方0～1mm处。

 优选地，所述第一焊接位置与第二焊接位置的位移为20～24mm。

 本发明实施例技术方案的焊接设备及焊接方法，一是提供一种U型作业焊接设备，采用钎焊焊接方法，不存在对作业者紫外线辐射及其对人身体的伤害程度，安全性高；二是焊接设备通过X、Y、Z三个轴位置的控制精确，自动化水平高，焊接速度快；三是采用双步摆动式焊接方法，限制提高焊接质量，能解决现有市场大部份制冷暖通设备的管件焊接，适用范围大。

附图说明

图1为本发明实施例实施例提供的焊接设备的组成结构示意图；

 图2为本发明实施例实施例提供的焊接设备的钎焊装置的立体结构示意图；

 图3为本发明实施例实施例提供的焊接设备的钎焊装置的局部放大示意图；

图4为本发明实施例实施例提供的焊接设备的立体示意图；

 图5为本发明实施例实施例提供的焊接设备的左视图；

 图6为本发明实施例实施例提供的焊接设备的后视图；

 图7为本发明实施例实施例提供的焊接方法中对应焊接位置示意图

 图8为本发明实施例实施例提供的焊接方法流程示意图。

具体实施方式

 以下结合附图和具体实施例对本发明实施例作具体的介绍。

 图1为本发明实施例实施例提供的焊接设备的组成结构示意图，如图1所示，该焊接设备包括钎焊装置1、控制装置及燃气装置3。

 如图2所示，钎焊装置1包括：四个分接头7、四个焊咀6、以及U形管9和焊枪管8；其中，四个所述分接头7与所述U形管9连接并通过焊接设置于所述U形管9内侧，四个所述焊咀6通过螺栓分别固定于所述四个分接头7上，焊枪管8一端与U形管9连通；

 如图4～7所示，控制装置用于控制所述钎焊装置及所述燃气装置3，包括PLC控制器21、电气控制柜22、伺服电机23、摆动电机24、进退气缸25及升降气缸26；其中，

 所述PLC控制器21分别与所述伺服电机23、摆动电机24、进退气缸25、升降气缸26、所述电气控制柜22及所述燃气装置3连接，所述电气控制柜22分别与所述伺服电机23、摆动电机24、进退气缸25、升降气缸26及所述PLC控制器21连接；所述焊枪管8另外一端分别与所述伺服电机23、摆动电机24、进退气缸25及升降气缸26联动，所述摆动电机24通过所述焊枪管8与所述U形管9联动。

 如图2和图3所示，可选地，所述U形管9内侧左边的两个分接头7与右边边的两个分接头7位置对称，且所述U形管9内侧前面的两个分接头7与后面的两个分接头7位置也对称；四个分接头7位于所述U形管9所在的平面上。

 可选地，四个所述焊咀6设置于四个所述分接头7上，U形管9内侧左、右两边的焊咀6之间的夹角是β,75°≤β≤90°,U形管9内侧前后两边的焊咀6之间的夹角是α,90°≤α≤105°。

 可选地，所述焊枪管8呈Z形。

 如图5～6所示，可选地，所述伺服电机23带动丝杆推动钎焊装置工作台沿Z轴方向位移；所述摆动电机24间接带动焊枪管8前后摆动；所述进退气缸25间接带动焊枪管8沿X轴方向位移,所述升降气缸26间接带动焊枪管8沿Y轴方向位移。

 可选地，所述控制装置还包括安装焊件的焊台42和手轮43，手轮43旋转带动焊台升降丝杆41旋转从而带动焊台42升降。

 图8为本发明实施例实施例提供的焊接方法的流程示意图。如图8所示，该方法包括：

 101，控制装置根据焊件需焊接处的位置，设置伺服电机23的水平位移、进退气缸25的前后位置、升降气缸26的垂直位置以及焊台42的垂直位置，设置第一焊接位置和第二焊接位置，设置摆动电机24的摆动频率，根据所述材料的材质，设置钎焊装置1的第一焊接位置对应的钎焊时间及第二焊接位置对应的钎焊时间；

 102，在所述第一钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机24进行前后来回摆动式加热，第一焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的80～90％；

 103，在所述第一焊接位置对应的钎焊时间结束后，所述控制装置通过控制升降气缸26移位到第二焊接位置；

 104，在所述第二钎焊焊接位置，所述控制装置通过控制摆动电机24进行前后来回摆动式加热，第二焊接位置对应的钎焊时间占整个加热时间的10～20％。

 可选地，所述第一焊接位置为焊件之间内部接触部位上方0.55mm处，第二焊接位置为焊件之间外部接触部位即焊口上方0.55mm处。

 可选地，所述第一焊接位置与第二焊接位置的位移为22mm。

 本发明实施例实施例提供的焊接方法，实现了对异种材料的有效焊接，解决了现有焊接方法存在的安全性低及适用范围窄的缺陷。本发明实施例技术方案的焊接设备及焊接方法，一是提供了一种U型作业焊接设备，采用钎焊焊接方法，同比氩弧焊不存在对作业者紫外线辐射及其对人身体的伤害程度；二是该焊接设备通过X、Y、Z三个轴位置的控制精确，自动化水平高，焊接速度快；三是采用双步摆动式焊接方法，限制提高焊接质量，能解决现有市场大部份制冷暖通设备的管件焊接，适用范围大。

 以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。