專利名稱：一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置。
背景技術(shù)：
熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)的四大部件之一，廣泛的應(yīng)用在汽車空調(diào)、中央空 調(diào)等制冷系統(tǒng)及制冷設(shè)備中。熱力膨脹閥也是我國出口商品中一種技術(shù)含量 高、產(chǎn)品附加值高的商品之一。熱力膨脹閥的質(zhì)量是關(guān)乎整個制冷系統(tǒng)性能的 關(guān)鍵因數(shù)，而熱力膨脹閥質(zhì)量的主要評價指標(biāo)之一是熱力膨脹閥動力頭的性 能，在熱力膨脹閥動力頭的制造加工過程中熱力膨脹閥動力頭氬焊是關(guān)鍵工序 之一。因此熱力膨脹閥動力頭氬焊是熱力膨脹閥制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。熱力膨脹 閥動力頭一般由上膜蓋、下膜蓋和膜片構(gòu)成。現(xiàn)有的熱力膨脹閥動力頭氬焊裝 置在解決上述三個零部件的定心問題，焊接轉(zhuǎn)動過程的同軸度問題以及焊接質(zhì) 量控制上一般均采用經(jīng)驗法。即利用焊接水平高的員工進行焊接操作。即便如 此焊接出來的產(chǎn)品也需經(jīng)過焊接表面平整處理，熱力膨脹閥動力頭清潔處理等 工序才能進入裝配。大大的增加了產(chǎn)品的加工時間和加工成本。由于人為因數(shù) 成了產(chǎn)品加工的主要因數(shù)，因此現(xiàn)有的熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置普遍存在以 下問題l.自動化程度低；2.焊接質(zhì)量分散性大；3.焊接效率低等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種熱力膨脹閥 動力頭氬焊裝置，尤其涉及一種上膜蓋、下膜蓋及膜片三個圓形部件構(gòu)成的熱 力膨脹閥動力頭的氬焊裝置，特別適合應(yīng)用在產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)過程中。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是
包括底座、定心夾緊機構(gòu)、工件頂緊機構(gòu)、焊槍進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和冷 卻系統(tǒng)；其中底座包括底座板、左側(cè)板、右側(cè)板、上連接桿和下連接桿；其 中左、右側(cè)板分別垂直安裝在底座板上；上、下連接桿和左、右側(cè)板相連；底 座板上通過氣爪座安裝有定心夾緊機構(gòu)；左側(cè)板上通過軸承座安裝有工件頂緊 機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；右側(cè)板上通過氣缸安裝有工件頂緊機構(gòu)的移動部分；工件頂 緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分和工件頂緊機構(gòu)的移動部分一起構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)；上連接 桿上固定焊槍進給機構(gòu)；底座板上通過步進電機座安裝有傳動機構(gòu)；冷卻系統(tǒng) 采用內(nèi)冷卻方式。所述的定心夾緊機構(gòu)為四爪定心夾緊機構(gòu)，包括氣爪座、氣爪、定心夾緊 件、帶凸緣軸承、滾輪軸、墊圈和滾輪；氣爪座安裝在底座板上；氣爪下端固 定在氣爪座上；氣爪的上端對稱安裝定心夾緊件；定心夾緊件上、下分別安裝 滾輪軸；滾輪軸上依次安裝墊圈、帶凸緣軸承和滾輪。
所述的工件頂緊機構(gòu)包括軸承座、左軸、端蓋、左夾具、右夾具、右軸、 支架、螺桿、氣缸和單滑塊導(dǎo)軌；其中軸承座安裝在左側(cè)板上；左軸安裝在軸 承座上；左軸上從左至右依次安裝有旋轉(zhuǎn)接頭、大同步輪、第一深溝球軸承、 第一圓錐滾子軸承、導(dǎo)電輪和左夾具，構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；單滑塊 導(dǎo)軌安裝在底座板上，與左軸平行；氣缸安裝在右側(cè)板上；支架下端與單滑塊 導(dǎo)軌相連接，右端通過螺桿和氣缸相連；右軸安裝在支架內(nèi)部；右軸上從左至 右依次安裝有右夾具、第二圓錐滾子軸承、第二深溝球軸承和KSL型快接； 構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)的移動部分。
所述的焊槍進給機構(gòu)包括雙桿氣缸、焊槍夾具連接板、焊槍夾具夾塊、焊 槍安裝架、夾板、連接軸和焊槍；其中焊槍夾具連接板固定在上連接桿上；連 接軸通過焊槍夾具夾塊固定在焊槍夾具連接板；雙桿氣缸安裝在連接軸上；焊 槍安裝架安裝在雙桿氣缸上；焊槍通過夾板安裝在焊槍安裝架上。
所述的傳動機構(gòu)包括步進電機、光電編碼器、小同步輪、傳動帶、步進電 機座和光電編碼器座；其中步進電機座和光電編碼器座安裝在底座板上；步進 電機安裝在步進電機座上；光電編碼器套在步進電機的軸上，并固定在光電編 碼器座上；小同步輪套在步進電機的軸上；傳動帶連接小同步輪和大同步輪。
本實用新型與背景技術(shù)相比，具有的效益比是
1. 自動化程度高。
2. 焊接質(zhì)量好，焊接效率高和穩(wěn)定性好。
3. 大大降低了人為因素的影響。
4. 焊接產(chǎn)品不需要平整處理、表面清潔處理，減少了加工工序、縮短了加 工時間。
5. 解決了零部件定心及焊接過程轉(zhuǎn)動的同軸度問題。 本實用新型特別適合應(yīng)用在產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)過程中。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本實用新型傳動機構(gòu)及焊槍進給機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實用新型定心夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
5分結(jié)構(gòu)圖。 圖5是本實用新型電機安裝簡圖。
圖中11、底座板，12、左側(cè)板，13、右側(cè)板，14、前連接桿，15、后連 接桿，21、氣爪座，22、氣爪，23、定心夾緊件，24、帶凸緣軸承，25、滾輪 軸，26、墊圈，27、滾輪，31、軸承座，32、左軸，33、端蓋，34、左夾具， 35、右夾具，36、右軸，37、支架，38、螺桿，39、氣缸，40、單滑塊導(dǎo)軌， 41、第一深溝球軸承，42、第一圓錐滾子軸承，43、旋轉(zhuǎn)接頭，44、大同步輪， 45、導(dǎo)電輪，46、導(dǎo)電石墨，47、第二圓錐滾子軸承，48、第二深溝球軸承， 49、 KSL型快接，51、雙桿氣缸，52、焊槍夾具連接板，53、焊槍夾具夾塊， 54、焊槍安裝架，55、夾板，56、連接軸，57、焊槍，61、步進電機，62、光 電編碼器，63、小同步輪，64、傳動帶，65、步進電機座，66、光電編碼器座。
具體實施方式

如圖1所示，所述的熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置包括底座、定心夾緊機構(gòu)、 工件頂緊機構(gòu)、焊槍進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和冷卻系統(tǒng)；其中底座包括底座板 11、左側(cè)板12、右側(cè)板13、上連接桿15和下連接桿14;其中左、右側(cè)板12、 13分別垂直安裝在底座板11上；上、下連接桿14、 15和左、右側(cè)板12、 13相 連；底座板11上通過氣爪座21安裝有定心夾緊機構(gòu)；左側(cè)板12上通過軸承座 31安裝有工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；右側(cè)板13上通過氣缸39安裝有工件頂緊 機構(gòu)的移動部分；工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分和工件頂緊機構(gòu)的移動部分一起構(gòu) 成工件頂緊機構(gòu)；上連接桿15上固定焊槍進給機構(gòu)；底座板ll上通過步進電 機座65安裝有傳動機構(gòu)；冷卻系統(tǒng)采用內(nèi)冷卻方式。
如圖l、圖3、圖4所示，所述的定心夾緊機構(gòu)為四爪定心夾緊機構(gòu)，包括 氣爪座21、氣爪22、定心夾緊件23、帶凸緣軸承24、滾輪軸25、墊圈26和滾
輪27;氣爪座21安裝在底座板11上；氣爪22下端固定在氣爪座21上；氣爪
22的上端對稱安裝定心夾緊件23;定心夾緊件23上、下分別安裝滾輪軸25; 滾輪軸25上依次安裝墊圈26、帶凸緣軸承24和滾輪27;滾輪27為單邊代凸 緣滾輪，可防止在工件頂緊過程中造成熱力膨脹閥動力頭傾斜的現(xiàn)象，實現(xiàn)了 焊接過程中熱力膨脹閥動力頭的同軸同步轉(zhuǎn)動。
如圖1所示，所述工件頂緊機構(gòu)包括軸承座31、左軸32、端蓋33、左夾 具34、右夾具35、右軸36、支架37、螺桿38、氣缸39和單滑塊導(dǎo)軌40;其 中軸承座31安裝在左側(cè)板12上；左軸32安裝在軸承座31上；左軸32上從 左至右依次安裝有旋轉(zhuǎn)接頭43、大同步輪44、第一深溝球軸承41、第一圓錐滾子軸承42、導(dǎo)電輪45和左夾具34，構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；單滑塊 導(dǎo)軌40安裝在底座板11上，與左軸32平行；氣缸39安裝在右側(cè)板13上； 支架37下端與單滑塊導(dǎo)軌40相連接，右端通過螺桿38和氣缸39相連；右軸 36安裝在支架37內(nèi)部；右軸36上從左至右依次安裝有右夾具35、第二圓錐 滾子軸承47、第二深溝球軸承48和KSL型快接49;構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)的移 動部分；左軸32上裝有第一深溝球軸承41和第一圓錐滾子軸承42，右軸36 上裝有第二深溝球軸承41和第二圓錐滾子軸承42增加了轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性和平滑 性；支架37在氣缸39的推動下沿著單滑塊導(dǎo)軌40運動，保證了工件頂緊機 構(gòu)移動部分在和左軸32的同一軸線上移動；導(dǎo)電輪45安裝在左軸32上，并 和導(dǎo)電石墨31緊密連接在一起，保證了焊接轉(zhuǎn)動過程中接地的可靠性；端蓋 33安裝在軸承座31上，起到了強化左軸32安裝固定的作用，可防止雜質(zhì)進入 軸承座31內(nèi)部。
如圖2所示，所述的焊搶進給機構(gòu)包括雙桿氣缸51、焊槍夾具連接板52、 焊槍夾具夾塊53、焊槍安裝架54、夾板55、連接軸56和焊槍57;其中焊槍 夾具連接板52固定在上連接桿15上；連接軸56通過焊槍夾具夾塊53固定在 焊槍夾具連接板52;雙桿氣缸51安裝在連接軸56上；焊槍安裝架54安裝在 雙桿氣缸51上；焊槍57通過夾板55安裝在焊槍安裝架54上；焊槍夾具連接 板52固定在上連接桿15上，可繞上連接桿轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)焊槍進給機構(gòu)進給角度 的可調(diào)；雙桿氣缸51安裝在連接軸56上，通過調(diào)節(jié)連接軸56在焊槍夾具夾 塊53固定位置，可以調(diào)節(jié)焊槍進給機構(gòu)進給高度；焊槍安裝架54利用雙桿氣 缸51推動，增加了焊槍進給機構(gòu)進給過程的穩(wěn)定性。
如圖2、圖5所示，所述的傳動機構(gòu)包括步進電機61、光電編碼器62、小 同步輪63、傳動帶64、步進電機座65和光電編碼器座66;其中步進電機座 65和光電編碼器座66安裝在底座板11上；步進電機61安裝在步進電機座65 上；光電編碼器62套在步進電機61的軸上，并固定在光電編碼器座66上； 小同步輪63套在步進電機61的軸上；傳動帶64連接小同步輪63和大同步輪 44;步進電機61配有步進電機驅(qū)動器，可采用驅(qū)動細分的方法，增加了步進 電機轉(zhuǎn)動的平滑性；利用光電編碼器62，實現(xiàn)了焊接過程轉(zhuǎn)動角度的實時監(jiān)視 和精確控制。
所述的冷卻系統(tǒng)為內(nèi)冷卻系統(tǒng)，其中左軸32、左夾具34、右夾具35和右 軸36采用中空結(jié)構(gòu)；冷卻液輸送管路采用大管套小管技術(shù)，并通過旋轉(zhuǎn)接頭 43和KSL型快接49與熱力膨脹閥動力頭氬裝置相連；冷卻液從小管流入從大
7管流出；旋轉(zhuǎn)接頭43和KSL型快接49可防止焊接轉(zhuǎn)動過程中，冷卻液輸送 管路纏繞在一起；內(nèi)冷卻系統(tǒng)克服了焊接過程中冷卻液對動力頭的污染，避免 噴灑冷卻液對焊接過程中氬氣保護的影響，提高了焊接質(zhì)量。 實施例
1. 工件安裝。將需要焊接的熱力膨脹閥動力頭的上膜蓋緊貼工件頂緊機構(gòu) 的左夾具34放入熱力膨脹闊動力頭氬焊裝置中。
2. 定心夾緊。啟動定心夾緊機構(gòu)的氣爪22，在氣爪22的作用下，定心夾 緊件上的滾輪27夾緊需要焊接的熱力膨脹閥動力頭。
3. 工件頂緊。啟動工件頂緊機構(gòu)的氣缸39，在氣缸39的推動下，支架37 沿單滑塊導(dǎo)軌40運動，使右夾具35向需要焊接的熱力膨脹閥動力頭靠近，和 左夾具34 —起頂緊需要需要悍接的工件。
4. 焊槍進給。啟動雙桿氣缸51，雙桿氣缸51推動焊槍運動，使焊槍頭到 達需要焊接的熱力膨脹閥動力頭圓周表面的適當(dāng)位置。
5. 焊機啟動。啟動氬弧焊機，完成焊接的起弧動作。
6. 電機轉(zhuǎn)動。啟動步進電機61，步進電機61通過傳動帶64帶動工件頂緊 機構(gòu)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)熱力膨脹閥動力頭圓周表面的焊接。
7. 焊接結(jié)束。熱力膨脹閥動力頭焊接一周后，停止氬弧焊機，接著停止步 進電機61，松開工件頂緊機構(gòu)，卸下焊接完的熱力膨脹閥動力頭。
權(quán)利要求1.一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置，其特征在于包括底座、定心夾緊機構(gòu)、工件頂緊機構(gòu)、焊槍進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和冷卻系統(tǒng)；其中底座包括底座板(11)、左側(cè)板(12)、右側(cè)板(13)、上連接桿(15)和下連接桿(14)；其中左、右側(cè)板(12、13)分別垂直安裝在底座板(11)上；上、下連接桿(14、15)和左、右側(cè)板(12、13)相連；底座板(11)上通過氣爪座(21)安裝有定心夾緊機構(gòu)；左側(cè)板(12)上通過軸承座(31)安裝有工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；右側(cè)板(13)上通過氣缸(39)安裝有工件頂緊機構(gòu)的移動部分；工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分和工件頂緊機構(gòu)的移動部分一起構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)；上連接桿(15)上固定焊槍進給機構(gòu)；底座板(11)上通過步進電機座(65)安裝有傳動機構(gòu)；冷卻系統(tǒng)采用內(nèi)冷卻方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置，其特征在于 所述的定心夾緊機構(gòu)為四爪定心夾緊機構(gòu)，包括氣爪座(21)、氣爪(22)、定心 夾緊件(23)、帶凸緣軸承(24)、滾輪軸(25)、墊圈(26)和滾輪(27);氣爪座(21) 安裝在底座板(ll)上；氣爪(22)下端固定在氣爪座(21)上；氣爪(22)的上端對稱 安裝定心夾緊件(23);定心夾緊件(23)上、下分別安裝滾輪軸(25);滾輪軸(25) 上依次安裝墊圈(26)、帶凸緣軸承(24)和滾輪(27)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置，其特征在于 所述的工件頂緊機構(gòu)包括軸承座(31)、左軸(32)、端蓋(33)、左夾具(34)、右夾 具(35)、右軸(36)、支架(37)、螺桿(38)、氣缸(39)和單滑塊導(dǎo)軌(40);其中軸承 座(31)安裝在左側(cè)板(12)上；左軸(32)安裝在軸承座(31)上；左軸(32)上從左至 右依次安裝有旋轉(zhuǎn)接頭(43)、大同步輪(44)、第一深溝球軸承(41)、第一圓錐滾 子軸承(42)、導(dǎo)電輪(45)和左夾具(34)，構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；單滑塊 導(dǎo)軌(40)安裝在底座板(11)上，與左軸(32)平行；氣缸(39)安裝在右側(cè)板(13)上； 支架(37)下端與單滑塊導(dǎo)軌(40)相連接，右端通過螺桿(38)和氣缸(39灘連；右 軸(36)安裝在支架(37)內(nèi)部；右軸(36)上從左至右依次安裝有右夾具(35)、第二 圓錐滾子軸承(47)、第二深溝球軸承(48)和KSL型快接(49);構(gòu)成工件頂緊機 構(gòu)的移動部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置，其特征在于所述 的焊槍進給機構(gòu)包括雙桿氣缸(51)、焊槍夾具連接板(52)、焊槍夾具夾塊(53)、 焊槍安裝架(54)、夾板(55)、連接軸(56)和焊槍(57);其中焊槍夾具連接板(52) 固定在上連接桿(15)上；連接軸(56)通過焊槍夾具夾塊(53)固定在焊槍夾具連接板(52);雙桿氣缸(51)安裝在連接軸(56)上；焊槍安裝架(54)安裝在雙桿氣缸(51) 上；焊槍(57)通過夾板(55)安裝在焊槍安裝架(54)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置，其特征在于 所述的傳動機構(gòu)包括步進電機(61)、光電編碼器(62)、小同步輪(63)、傳動帶(64)、 步進電機座(65)和光電編碼器座(66);其中步進電機座(65)和光電編碼器座(66) 安裝在底座板(ll)上；步進電機(61)安裝在步進電機座(65)上；光電編碼器(62) 套在步進電機(61)的軸上，并固定在光電編碼器座(66)上；小同步輪(63)套在步 進電機(61)的軸上；傳動帶(64)連接小同步輪(63)和大同步輪(44)。
專利摘要本實用新型公開了一種熱力膨脹閥動力頭氬焊裝置。包括底座、定心夾緊機構(gòu)、工件頂緊機構(gòu)、焊槍進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和冷卻系統(tǒng)；底座板上通過氣爪座安裝有定心夾緊機構(gòu)；左側(cè)板上通過軸承座安裝有工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分；右側(cè)板上通過氣缸安裝有工件頂緊機構(gòu)的移動部分；工件頂緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分和工件頂緊機構(gòu)的移動部分一起構(gòu)成工件頂緊機構(gòu)；上連接桿上固定焊槍進給機構(gòu)；底座板上通過步進電機座安裝有傳動機構(gòu)；冷卻系統(tǒng)采用內(nèi)冷卻方式。并在各機構(gòu)中裝有自動控制元件，裝置中安裝嵌入式控制器，實現(xiàn)了熱力膨脹閥動力頭氬焊的自動控制。較傳統(tǒng)的焊接方法，具有工件裝夾方便、自動化程度高、焊接質(zhì)量好、焊接效率高和穩(wěn)定性好的特點。
文檔編號B23K9/16GK201342543SQ20092011271
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者盛春長, 慶 蔣, 蔡晉輝, 谷小紅 申請人:中國計量學(xué)院