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储液器多工位自动火焰钎焊机 |
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作者：哈尔滨焊接所白鹰 郝路平 张小清 张善保 |
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摘要： 研究开发了转盘式多工位自动火焰钎焊机，适用于压缩机储液器的大批量钎焊生产。通过更换不同的夹具，亦可用于不同种类工件的钎焊。该钎焊机采用PLC控制，配有气体流量/压力闭环返馈控制系统及人机界面系统，可方便地设置和修改工艺参数，火焰强度稳定，钎焊质量优良。
关键词： 多工位钎焊机 火焰钎焊 储液器
0 前 言
空调机的压缩机部件生产中，很多组件例如储液器罐体与铜管的连接需要采用钎焊工艺方法。空调机的市场需求日益扩大，同时对其钎焊设备及相关工艺也提出了更高的要求。介绍的储液器多工位自动火焰钎焊机就是针对上述需求而开发的，并已稳定用于多家相关企业的钎焊生产。
1 设计思想概述
本钎焊机结构形式为“八工位转盘”，为适应焊接不同种类工件的需要，主机设计成通用型，焊接不同产品时，配套相应工件的夹具即可。
气路系统中对燃气及氧气的流量和压力采用了闭环反馈控制，可保证焊炬喷嘴出气量恒定，即加热能量稳定，从而保证产品质量的稳定性。
专机设有风冷和水冷系统，可根据需要选用。
2 待焊工件--储液器的描述
储液器通常可按其结构分为两大类。一类为壳体与弯管的组合，另一类为型管或Z型管的组合（图1）。
图1 储液器部件图
铜管伸入壳体内的组件，对铜管与壳体的同轴度要求较高，这就给夹具的设计提出了较高的要求，既要装卡便捷，又要保证定位精度。
3 钎焊机的组成
钎焊机由机械系统、自动控制系统以及焊接系统三部分组成。设备的平面布置示意图见图2。由图可见，钎焊机共有如下八个工位：1工位：上件工位；2工位：检测（工件有无）工位；3工位：预热（连接管和壳体）工位；4工件：焊接工位；5工位：风冷工位；6工位：水冷工位；7、8工位：卸件工位。
图2 8工位自动钎焊机平面布置图
3.1 机械系统
机械系统主要包括分度机构、工件夹具、加热装置、送料装置等。
3.1.1 分度机构
分度机构为进口的间歇分割器。分度过程平衡、无惯性冲击，定位准确。工位共计八个，每个工位可安装两类定位夹具。
3.1.2 加热装置
加热装置具有摆动功能，可带动火焰喷嘴进行摆动，摆动速度及摆动幅度和摆至两端的停留时间均无级可调，可满足不同工件的加热要求。
3.1.3 送料装置
采用盘状钎料丝进行钎焊填丝，钎料送进过程稳定，不受钎料直径变化的影响。钎料送进速度和送进时间可任意调节，即送进长度无级可调。
3.2 电气控制系统
控制系统以PLC为中心，配有彩色人机界面，实现焊接过程的自动控制与监视。控制系统具体实现转盘分度控制、氧气和燃气比例阀开启度控制、焊炬摆动控制、钎料送进控制、检测报警控制等。
3.3 焊接系统
本焊机采用氧气-燃气（丙烷或液化石油气）系统实现火焰钎焊。因此，焊接系统即包括氧气、燃气两路气路系统。每路系统均设有压力开关、流量/压力控制器、比例阀、传感器等。
焊接系统设有液体钎剂供给系统，可通过气体火焰施加钎剂，效果良好，同时省去了涂钎剂工序。
4 钎焊机的主要功能及特点
4.1 工件检测
钎焊机工作台上设有"工件有无"检测器件，当某一夹具上无工件时，则当该夹具转到相应工位时，该工位的执行机构（摆动加热、钎料送进等）均不动作，以避免空烧夹具及送料空焊。
4.2 气体压力检测
当供给钎焊机的氧气或燃气压力不足时，可报警提示；当工件背面保护用氮气的压力不足时，则报警提示并停机。
4.3 充氮保护
钎焊机设有旋转导气系统，转盘上的夹具可通氮气，以保护被焊工件壳体的内部，使之在钎焊加热过程中不被氧化。
4.4 工件冷却
钎焊机设有两套冷却机构，分别为风冷和水冷。冷却时间可通过人机界面中"参数修改"画面方便地进行设置和调整。
4.5 人机界面
钎焊机配有人机界面，与PLC联机，实现运行状态监视、参数修改；并提供调整维修用手动控制面板，共六种类型7个画面。
4.6 气体流量控制
钎焊机采用氧气/燃气流量、压力闭环反馈控制。可根据要求设置所需之气体压力，即一定的流量。当气体压力等因素波动变化时，通过传感信号调节比例阀之开启度，从而保证焊炬喷嘴处的气流量恒定，保证焊接质量。
4.7 "大、小火"设置
钎焊机在运行程序中可根据需要设置成"大火"或"小火"（即强火焰或弱火焰）。这样，在焊炬前进到位进行加热工作时，火焰为钎焊加热所需之大火；焊炬退回等待时（转盘回转分度过程中），火焰为小火，即火焰不熄灭且节省气体、降低生产成本。
4.8 "三色灯"指示
钎焊机设有"三色指示灯"，宏观显示设备所处状态：红灯--停机状态；黄灯--待机（准备焊接）状态；绿灯--运行状态。
5 结 语
（1）本钎焊机实际上是一种通用的多工位火焰钎焊机，通过更换不同的夹具，即可进行不同工件的钎焊；
（2）气体流量、压力和闭环反馈控制为稳定火焰强度、保证焊接质量提供了有利条件；
（3）"大、小火"的程序控制，使本钎焊机在钎焊质量优良的基础上，又具有了运行成本低廉的特点；
（4）本钎焊机适用于钢、铜、铝等不同材质工件的大批量连续钎焊生产。(end)
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(10/27/2004) |
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