[实用新型]4自由度电磁感应式铜管焊接装置

说明书

本实用新型公开了一种4自由度电磁感应式铜管焊接装置，包括移动、加热焊接及冷却三大模块。移动模块通过四个电机分别控制x、y、z及ω方向四个维度可实现多自由度的运转；焊接模块采用电磁感应原理，加热迅速且焊接均匀；冷却模块为水冷方式，在焊接的同时控制装置温度不会过高，从而确保了使用的安全性及可靠性。本实用新型主要针对于散热器管件等进行焊接，焊接速率快，大大节省工作量及时间，且操作简单易学，无需再雇佣专门的高水平焊接工人，可提高加工效率并削减成本。

技术领域

本实用新型涉及一种自动焊接装置，具体涉及一种电磁感应式铜管焊接装置，属于焊接机械臂领域。

背景技术

散热器的加工环节包括焊接弯管等部件，传统的方式为工人手动操作焊枪进行焊接，不仅焊接速度迟缓不利于规模化生产，且受焊工水平等因素影响易出现焊接不牢或焊穿等问题。同时焊接过程中发出的强光、异味等易对人体造成危害；随着科技的不断进步，现如今感应加热技术由于其加热迅速及安全节能等优点受到人们的欢迎，在众多领域得到广泛应用。然而，当下的中小型感应加热设备多为箱式结构，如授权公告号为CN 207720454U的一种感应加热设备利用伸出的线圈头对工件进行加热，降低了焊接操作的难度，一定程度上解放了人力。但其加热线圈仅能实现竖直方向的上下移动，若工件在水平等方向位置有偏差仍需人工操作来将待加热工件移动至合适位置进行焊接，显然该方式有较大局限性，不利于批量化的生产加工。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供了一种电磁感应加热式且带有冷却装置并可实现x、y、z三个方向移动及x-y平面转动，从而提高焊接品质、保障加工效率的新型自动焊接机械臂。

技术方案：本实用新型的4自由度电磁感应式铜管焊接装置，包括底座、设置在所述底座上的y方向运动机构、设置在所述y方向运动机构上的x方向运动机构、与所述x方向运动机构一端连接的z方向运动机构、安装在所述z方向运动机构上的线圈转动机构；所述y方向运动机构包括y方向底盘、设置在所述y方向底盘上的y方向电机、与所述y方向电机连接的y方向丝杆、安装在所述y方向丝杆上的y方向活灵、设置在y方向丝杆两个端部的y方向限位块、平行设置在所述y方向丝杆两侧的两根y方向导轨、安装在所述y方向导轨上的y方向滑块、通过y方向滑块安装在y 方向导轨上的y方向导座，y方向导座与y方向活灵连接。x方向运动机构包括x方向导座、设置在所述x方向导座下侧的x方向电机、与所述x方向电机连接的x方向丝杆、平行设置在所述x方向丝杆两侧的两根x方向导轨、设置在x方向丝杆两个端部的x方向限位块、固定于所述y方向导座上侧的x方向滑块和x方向活灵，所述x 方向滑块安装在x方向导轨上，x方向活灵安装在x方向丝杆上。z方向运动机构包括z方向基座、设置在所述z方向基座下侧的z方向电机、与所述z方向电机连接的 z方向丝杆、安装在z方向丝杆上的z方向活灵、设置在z方向丝杆两个端部的z方向限位块，组成一个丝杆运动机构。线圈转动机构包括安装基座、设置在所述安装基座上的旋转电机、与所述旋转电机连接的旋转丝杆、安装在所述旋转丝杆上的主动轮、通过齿形皮带与主动轮传动连接的从动轮、由从动轮驱动的转柱、安装在所述转柱上的加热线圈，所述加热线圈包括连接在转柱底端的两根竖向中空管、与所述竖向中空管连通的两根过渡管、与所述过渡管连接的绕制线圈，所述绕制线圈由中空金属管绕制而成，一根过渡管与绕制线圈上的第一端口连通，另一根过渡管与绕制线圈上的第二端口连通，所述过渡管和绕制线圈均水平设置且位于同一平面，过渡管与竖向中空管的夹角大于90°。

进一步的，本实用新型装置中，绕制线圈由单根中空金属管绕制而成。

进一步的，本实用新型装置中，绕制线圈由两根中空金属管组成的双绞股绕制而成，两根中空金属管中冷却介质的流动方向相反。

进一步的，本实用新型装置中，绕制线圈为中空金属管绕制成的U型结构。具体构型如图5(a)所示。

进一步的，本实用新型装置中，加热线圈的中空金属管通过冷却水管与冷却水箱、冷却水泵连接，形成冷却水循环通路，中空金属管上的第一端口为进水口，第二端口为出水口。