太陽集熱元件用焊接裝置

1.一種太陽集熱元件用焊接裝置，其特征在于：包括轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)和設(shè)在轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤上的工件定位系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤外并沿轉(zhuǎn)盤(3)轉(zhuǎn)向依次設(shè)有支撐架上料系統(tǒng)(2)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)(7)和成品輸送系統(tǒng)(8)，支撐架上料系統(tǒng)與吸氣環(huán)整形系統(tǒng)(7)之間設(shè)有焊接系統(tǒng)；
所述的轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤(3)、電機(14)、減速器(15)和凸輪分割器(16)，減速器(15)連接電機(14)，轉(zhuǎn)盤(3)的輸出軸通過凸輪分割器(16)與轉(zhuǎn)盤(3)的中心轉(zhuǎn)軸連接；
所述的工件定位系統(tǒng)包括多個設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(3)上的十字形定位槽(4)，支撐架上料系統(tǒng)(2)包括第一單片支撐架送料裝置(18)和第二單片支撐架送料裝置(17)，第一單片支撐架送料裝置(18)和第二單片支撐架送料裝置(17)各朝向轉(zhuǎn)盤(3)上的一個工位，第二單片支撐架送料裝置(17)位于第一單片支撐架送料裝置(18)和吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)之間；
所述的每個單片支撐架送料裝置(17、18)均包括料盒(9)、自動送料機構(gòu)(10)、真空吸盤(11)、提升氣缸(12)、橫移氣缸(13)和支架，料盒(9)設(shè)置在支架上，自動送料機構(gòu)(10)設(shè)置在料盒(9)的下方，真空吸盤(11)設(shè)在料盒(9)的上方，提升氣缸(12)可使真空吸盤(11)上下移動的設(shè)置在支架上，橫移氣缸(13)可使真空吸盤橫向移動的設(shè)置在支架上；
所述的焊接系統(tǒng)包括有兩臺焊接裝置(6)，其中一臺焊接裝置(6)設(shè)置在第二單片支撐架送料裝置(17)和吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)之間，另一臺焊接裝置(6)設(shè)置在吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)上；
所述的焊接裝置(6)包括導(dǎo)軌(19)、位于十字形定位槽(4)上方的上壓氣缸(20)、位于十字形定位槽(4)下方的下頂氣缸(21)和變壓器(28)，由變壓器(28)引出的電源線的正負(fù)極分別與上壓氣缸(20)和下頂氣缸(21)連接；
所述的吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)包括振動料斗(22)、氣動夾鉗(23)和移位氣缸(24)，氣動夾鉗(23)固定在移位氣缸(24)上；
吸氣環(huán)整形系統(tǒng)(7)由升降氣缸，限位氣缸和折彎氣缸組成；
成品輸送系統(tǒng)(8)由氣動夾鉗、旋轉(zhuǎn)氣缸和上下氣缸組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽集熱元件用焊接裝置，其特征在于：所述的每個單片支撐架送料裝置(17、18)包括有兩個真空吸盤(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽集熱元件用焊接裝置，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)(7)、成品輸送系統(tǒng)(8)和焊接系統(tǒng)的上方設(shè)有封閉罩體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽集熱元件用焊接裝置，其特征在于：包括有PLC控制器和用于檢測工件的光電傳感器(26)，光電傳感器(26)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(3)上，轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)(5)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)(7)、成品輸送系統(tǒng)(8)和焊接系統(tǒng)由PLC控制器控制。

太陽集熱元件用焊接裝置\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽集熱元件用焊接裝置，特別涉及一種太陽集熱元件所用支撐架和吸氣環(huán)自動焊接裝置。\n背景技術(shù)\n[0002] 太陽能集熱元件生產(chǎn)過程中的支撐架、吸氣環(huán)焊接是該產(chǎn)品生產(chǎn)的重點工序，目前業(yè)內(nèi)全部采用小型點焊機手工焊接，在日產(chǎn)20000支的情況就需要3臺小型點焊機、9名熟練操作工人，大大地增加了太陽能真空集熱元件的人工成本；特別是人工焊接增加了對支撐架和吸氣環(huán)的污染機會，造成焊接質(zhì)量差和產(chǎn)品外觀一致性差等缺陷，嚴(yán)重影響了太陽能真空集熱元件的內(nèi)在質(zhì)量和外觀。另外，太陽能真空集熱元件行業(yè)正由粗放的生產(chǎn)模式向集約型、自動化流水線生產(chǎn)模式發(fā)展，采用自動化的生產(chǎn)設(shè)備成為該行業(yè)發(fā)展的必然。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種太陽集熱元件用焊接裝置，使其可用于太陽能集元件支撐架、吸氣環(huán)的焊接，并且焊接質(zhì)量高、可自動焊接、焊接速度快、成品的外觀一致性強。\n[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)和設(shè)在轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤上的工件定位系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤外并沿轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向依次設(shè)有支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)和成品輸送系統(tǒng)，支撐架上料系統(tǒng)與吸氣環(huán)整形系統(tǒng)之間設(shè)有焊接系統(tǒng)。\n[0005] 為提高轉(zhuǎn)盤的定位精度，所述的轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤、電機、減速器和凸輪分割器，減速器連接電機，轉(zhuǎn)盤的輸出軸通過凸輪分割器與轉(zhuǎn)盤的中心轉(zhuǎn)軸連接。\n[0006] 為了便于支撐架的送料及定位，所述的工件定位系統(tǒng)包括多個設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的十字形定位槽，支撐架上料系統(tǒng)包括第一單片支撐架送料裝置和第二單片支撐架送料裝置，第一單片支撐架送料裝置和第二單片支撐架送料裝置各朝向轉(zhuǎn)盤上的一個工位，第二單片支撐架送料裝置位于第一單片支撐架送料裝置和吸氣環(huán)上料系統(tǒng)之間。\n[0007] 為提高送料速度，所述的每個單片支撐架送料裝置均包括料盒、自動送料機構(gòu)、真空吸盤、提升氣缸、橫移氣缸和支架，料盒設(shè)置在支架上，自動送料機構(gòu)設(shè)置在料盒的下方，真空吸盤設(shè)在料盒的上方，提升氣缸可使真空吸盤上下移動的設(shè)置在支架上，橫移氣缸可使真空吸盤橫向移動的設(shè)置在支架上。\n[0008] 為了吸取牢靠，所述的每個單片支撐架送料裝置包括有兩個真空吸盤。\n[0009] 為了可以先焊接兩片支撐架再焊接吸氣環(huán)、便于保持工件的位置的穩(wěn)定性，所述的焊接系統(tǒng)包括有兩臺焊接裝置，其中一臺焊接裝置設(shè)置在第二單片支撐架送料裝置和吸氣環(huán)上料系統(tǒng)之間，另一臺焊接裝置設(shè)置在吸氣環(huán)上料系統(tǒng)上。\n[0010] 為了焊接方便、快速，所述的焊接裝置包括導(dǎo)軌、位于十字形定位槽上方的上壓氣缸、位于十字形定位槽下方的下頂氣缸和變壓器，由變壓器引出的電源線的正負(fù)極分別與上壓氣缸和下頂氣缸連接。\n[0011] 為了避免污染，所述的轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)、成品輸送系統(tǒng)和焊接系統(tǒng)的上方設(shè)有封閉罩體。\n[0012] 為了便于吸氣環(huán)上料，所述的吸氣環(huán)上料系統(tǒng)包括振動料斗、氣動夾鉗和移位氣缸，氣動夾鉗固定在移位氣缸上。\n[0013] 為了控制方便，本發(fā)明包括有PLC控制器和用于檢測工件的光電傳感器，光電傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)、成品輸送系統(tǒng)和焊接系統(tǒng)由PLC控制器控制。\n[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的應(yīng)用，使太陽能真空集熱元件支撐架、吸氣環(huán)焊接工序的生產(chǎn)成本大大降低，在日產(chǎn)20000支的同樣條件下減少了2臺點焊設(shè)備、7名操作工人，預(yù)計每年可節(jié)約成本25萬元；本發(fā)明采用高精度定位模具和精確推動定位機構(gòu)，使產(chǎn)品焊接質(zhì)量更穩(wěn)定、外觀一致性有了質(zhì)的飛躍，采用自動焊接方式，避免了人為原因造成吸氣環(huán)的二次污染，從而大大地提高了太陽能真空集熱元件的真空品質(zhì)。\n附圖說明\n[0015] 圖1為本發(fā)明俯視圖；\n[0016] 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0017] 圖中：1、主體框架，2、支撐架送料系統(tǒng)，3、轉(zhuǎn)盤，4、十字形定位槽，5、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)，6、焊接裝置，7、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)，8、成品輸送系統(tǒng)，9、料盒，10、自動送料機構(gòu)，11、真空吸盤，12、提升氣缸，13、橫移氣缸，14、電機，15、減速器，16、凸輪分割器，17、18、單片支撐架送料裝置，19、導(dǎo)軌，20、上壓氣缸，21、下頂氣缸，22、振動料斗，23、氣動夾鉗，24、移位氣缸，\n25、料盒，26、光電傳感器，27、鋼板，28、變壓器。\n具體實施方式\n[0018] 如圖1、圖2所示的一種具體實施例，它包括封閉式主體框架1、支撐架送料系統(tǒng)2、轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5、焊接系統(tǒng)、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)7、成品輸送系統(tǒng)8、光電傳感器26和PLC控制器。\n[0019] 以上所有零部件安裝在一塊20mm厚基準(zhǔn)鋼板27上，鋼板27表面鍍硬鉻。鋼板27下設(shè)有支撐架，封閉式主體框架1包括鋁合金框架及有機玻璃罩，封閉式主體框架1裝在鋼板27的上方，以保證整個生產(chǎn)過程在密閉環(huán)境中進(jìn)行，避免了支撐架、吸氣環(huán)的污染。\n[0020] 轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)盤3、電機14、減速器15和凸輪分割器16。電機14、減速器\n15設(shè)置在鋼板27的下方，轉(zhuǎn)盤3水平設(shè)置在鋼板27的上方。電機14驅(qū)動減速器15，減速器15的輸出軸通過凸輪分割器16與轉(zhuǎn)盤3的中心轉(zhuǎn)軸連接。轉(zhuǎn)盤3上與其同心的一個圓周上均布有十個十字形定位槽4。十字形定位槽4內(nèi)可放置兩個交叉成十字形的支撐片，十個十字形定位槽4形成一個工件定位系統(tǒng)。\n[0021] 支撐架送料系統(tǒng)2包括兩個單片支撐架送料裝置17、18，單片支撐架送料裝置17、\n18包括料盒9、自動送料機構(gòu)10、真空吸盤11、提升氣缸12、橫移氣缸13和支架，料盒9設(shè)置在支架上，料盒9的上方設(shè)有兩個真空吸盤11，提升氣缸12、橫移氣缸13設(shè)置在支架上，真空吸盤11通過提升氣缸12上下移動，真空吸盤11通過橫移氣缸13橫向移動。兩個單片支撐架送料裝置17、18各朝向轉(zhuǎn)盤3上的一個送料工位，兩個單片支撐架送料裝置17、18可對旋轉(zhuǎn)到位于相應(yīng)送料工位的十字形定位槽4送料。裝料時，人工將單片支撐架裝入料盒9內(nèi)，由多層料盒構(gòu)成一組，每層間有不銹鋼板間隔，可當(dāng)前一層的單片支撐架用完后，后一層的單片支撐架自動向前移動一層，工作時，真空吸盤下降吸住最上層的單片支撐架，然后由提升氣缸12和橫移氣缸13送入轉(zhuǎn)盤3上的十字形定位槽4內(nèi)。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)入下一工位放料槽時，由另一送單片支撐架送料裝置將另一方向的單片支撐架送入轉(zhuǎn)盤上的十字形定位槽4內(nèi)，轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)入下一工位進(jìn)行位置檢測。每層單片支撐架高度200mm左右，用時約15分鐘。料盒有料10-15層，用時約2.5-3.5小時。\n[0022] 焊接系統(tǒng)包括有兩臺焊接裝置6，其中一臺焊接裝置6設(shè)置在單片支撐架送料裝置18和吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5之間，另一臺焊接裝置6設(shè)置在吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5上。焊接裝置\n6包括導(dǎo)軌19、位于十字形定位槽4上方的上壓氣缸20、位于十字形定位槽4下方的下頂氣缸21和變壓器28，由變壓器28引出的電源線的正負(fù)極分別與上壓氣缸20和下頂氣缸21連接。待焊工件轉(zhuǎn)入焊接工位時，下頂氣缸21上升，上壓氣缸20下降壓緊工件并焊接。\n[0023] 吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5包括振動料斗22、氣動夾鉗23和移位氣缸24，氣動夾鉗23固定在移位氣缸24上。本系統(tǒng)采用振動料斗22排料，氣動夾鉗23送料，移位氣缸24移動，氣動夾鉗23將吸氣環(huán)送至焊接位置。\n[0024] 吸氣環(huán)整形系統(tǒng)7由升降氣缸，限位氣缸和折彎氣缸組成。當(dāng)焊有吸氣環(huán)的單片支撐架轉(zhuǎn)到此工位時，升降氣缸下降，限位氣缸正好抵住吸氣環(huán)的不銹鋼片，折彎氣缸動作將吸氣環(huán)折向單片支撐架中心，限位及折彎氣缸同時返回，升降氣缸回升，限位氣缸動作，等待下一工件，工作轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)入下一工位。\n[0025] 成品輸送系統(tǒng)8由氣動夾鉗、旋轉(zhuǎn)氣缸和上下氣缸組成，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至下料工位時，上下氣缸帶動氣動夾鉗下降，夾住工件后上升，并轉(zhuǎn)至下料盒滑道上方松開工件，工件經(jīng)放滑道滑入機架外側(cè)的料盒25內(nèi)，旋轉(zhuǎn)氣缸返回下料工位上方，等待夾持下一工件。\n[0026] 光電傳感器26設(shè)置在轉(zhuǎn)盤3上，光電傳感器26對十字形定位槽4上有料無料等進(jìn)行精確檢測。轉(zhuǎn)盤定位系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、支撐架上料系統(tǒng)、吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5、吸氣環(huán)整形系統(tǒng)7、成品輸送系統(tǒng)8和焊接系統(tǒng)由PLC控制器控制，PLC控制器參數(shù)設(shè)定及顯示均用觸摸屏實現(xiàn)。\n[0027] 工作流程：通過電機14、減速機15驅(qū)動轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動，當(dāng)一個十字形定位槽4轉(zhuǎn)到單片支撐架送料裝置18所對的工位時，單片支撐架送料裝置18將一片支撐架送到該十字形定位槽4的一橫槽內(nèi)。轉(zhuǎn)盤3接著轉(zhuǎn)動，當(dāng)該十字形定位槽4轉(zhuǎn)到單片支撐架送料裝置\n17所對應(yīng)的工位時，單片支撐架送料裝置17將另一個支撐架放入該十字形定位槽4另一個橫槽內(nèi)，使兩個支撐架排成十字形。轉(zhuǎn)盤3接著轉(zhuǎn)動，當(dāng)該十字形定位槽4轉(zhuǎn)到第一個焊接裝置6的所對應(yīng)的工位時，焊接裝置6將這兩個支撐架焊接在一起。轉(zhuǎn)盤3接著轉(zhuǎn)動，當(dāng)該十字形定位槽4轉(zhuǎn)動到吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5所對的工位時，氣動夾鉗23將吸氣環(huán)立放該十字形定位槽4上支撐架上，吸氣環(huán)上料系統(tǒng)5上的焊接裝置6將吸氣環(huán)上的小鐵片焊接到支撐架。轉(zhuǎn)盤3接著轉(zhuǎn)動，當(dāng)該十字形定位槽4轉(zhuǎn)動到吸氣環(huán)整形系統(tǒng)7所對應(yīng)的工位時，吸氣環(huán)整形系統(tǒng)7使吸氣環(huán)上的小鐵片彎折、使得吸氣環(huán)平放到支撐架的上方。轉(zhuǎn)盤3接著轉(zhuǎn)動，該十字形定位槽4轉(zhuǎn)到成品輸送系統(tǒng)8所對應(yīng)的工位時，成品輸送系統(tǒng)8將該十字形定位槽4上的工件輸送到料盒25內(nèi)。至此，一個工件的焊接流程完程。由于轉(zhuǎn)盤3上設(shè)有多個十字形定位槽4，本太陽集熱元件用焊接系統(tǒng)可同時執(zhí)行多個不同的工步，形成流水作業(yè)。