CN101607439B - 塑料门窗焊接加工设备及其焊接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料门窗焊接加工设备，包括机架；设置在机架上的直线导轨；和通过滑块依次安装在直线导轨上的第一焊接机头、第二焊接机头、第三焊接机头、第四焊接机头及第五焊接机头；每个机头工进方向和钳口方向各不相同。一种焊接的方法，包括以下步骤：1)机头到位；2)将各个机头的定位板伸出，将型材放好并逐一压紧；3)各机头上压钳到压紧位置，并压紧型材；4)对型材进行加热；5)活动压钳工进完成焊接操作；6)将焊接完成的窗框取出或由设备自动输出。本发明的有益效果：1.通过此塑料门窗焊接加工设备，将四道工序一次焊接成功，提高了焊接效率，降低了生产成本；2.在焊接过程中焊接件无须来回翻转或颠倒，焊缝不会变形，提高了焊接质量。

Description

塑料门窗焊接加工设备及其焊接的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种塑料门窗焊接加工设备及其焊接的方法，属于塑料门窗加工设备技术领域。

(二)背景技术

随着塑料门窗的普及与发展，根据各个地方气候的特点和各种需求，出现了各式各样的窗型。在这众多的窗型中，如图1所示的窗型是最普及的窗型之一，该窗型的上面两个窗格和下面中间的窗格为固定窗，下面两侧的窗格的为平开窗。这种窗型的特点是造型简洁美观、制造成本较低，开启方便。

在这个窗型中，有三种基本材料，四周的四根材料称为窗框料，中间的一横三竖三根材料为中梃料，两个平开窗使用窗扇料。其中窗扇单独焊接后通过五金件固定在窗框上。中梃材料与窗框的连接有螺钉连接和焊接两种连接方式，螺钉连接时由于密封性能不好，造成安装在中梃里面的钢衬材料生锈，影响门窗的性能，所以中梃材料与窗框的连接大多采用焊接的方式。

在焊接过程中最重要的是如图3所示窗框部分的焊接工艺。现有的焊接设备的焊接方式包括四角焊和直线焊两种方式，其中只四角焊只能焊接角部；直线焊接只能焊接同一方向的中梃，窗框的焊接按照如图2所示方式焊接包括以下步骤：1)焊下边竖着的两根中梃；2)焊接上边竖着的中梃；3)焊接左边窗框；4)焊接右边窗框；5)焊接底部边框；6)焊接上边边框，即整个窗需要六道焊接工序完成。上述焊接方式存在以下问题：现有的焊接设备均不能一次完成如图3所示的焊接工艺；直线焊接非常浪费时间和人力，而且由于多次焊接，窗框的质量和外型尺寸也难以保证。

(三)发明内容

为了克服目前焊接设备在焊接如图3所示窗型中存在的效率低下和焊接质量差的问题，本发明提供了一种塑料门窗焊接加工设备及其焊接方法，能将前四道工序一次加工完成，。

本发明是通过以下措施来实现的：

一种塑料门窗焊接加工设备，包括机架；平行间隔一定距离设置在机架上的直线导轨；和通过滑块依次安装在直线导轨上的第一焊接机头、第二焊接机头、第三焊接机头、第四焊接机头及第五焊接机头；每个机头工进方向和钳口方向各不相同，其中第一焊接机头、第五焊接机头的工进方向均与直线导轨方向平行且二者工进方向相反，第二焊接机头、第三焊接机头、第四焊接机头工进方向均与直线导轨方向垂直，且第二焊接机头、第四焊接机头工进方向一致并与第三焊接机头工进方向相反；第二焊接机头及第四焊接机头的钳口方向与常规直线焊接的钳口方向一致，第三焊接机头与常规直线焊接的钳口方向相反，第一焊接机头与常规直线焊接的钳口方向成逆时针转90°，第五焊接机头与常规直线焊接的钳口方向成顺时针旋转90°；第二焊接机头、第三焊接机头、第四焊接机头的前压钳是活动压钳且能沿垂直直线导轨的方向运动，后压钳是固定的。

为了实现焊接，所述五个焊接机头均设有用于对型材定位并加热的定位加热机构、用于压紧型材防止型材移动的压紧机构和用于带动焊接机头的活动压钳运动的工进机构。

本发明实施例中，所述定位加热机构包括：导向座，带有导向轴；加热板，设有定位板与导向座相连，并由升降气缸控制能够沿导向轴上下运动；和限位块，由限位气缸带动能够水平移动。

本发明实施例中，所述压紧机构包括前压钳压紧装置和后压钳压紧装置，所述前压钳压紧装置和后压钳压紧装置均具有：气缸座，设有短导轨及能够沿短导轨滑动的短滑块；压钳座，设置在所述短滑块上；导向座，位于所述压钳座上方，且安装有与上压钳相连的导向轴；压紧气缸，其缸体位于所述压钳座上，其气缸杆与上压钳相连，用于推动上压钳沿导向轴上下运动；和压钳到位气缸，其缸体位于气缸座上，其气缸杆与压钳座相连，用于推动压钳座通过滑块沿短导轨作水平运动。

本发明实施例中，所述工进机构包括与能够沿直线导轨移动的滑块相连的机头底座，安装在机头底座上的工进导轨，能够沿所述工进导轨滑动的工进滑块，位于工进滑块上的活动压钳和用于推动活动压钳通过工进滑块沿工进导轨滑动的工进气缸，所述工进气缸通过气缸连接板与机头底座相连。

本发明实施例中，所述定位加热机构位于机头的下方或侧面。

一种利用所述塑料门窗焊接加工设备进行焊接的方法，包括以下步骤：

1)机头到位，五个机头按焊接尺寸的需要移动到所需位置；

2)将各个机头的定位板伸出，根据需要将各个机头的型材放好并逐一压紧；

3)各机头上压钳到压紧位置，并压紧型材；

4)活动压钳退回，定位板落下，加热板伸出，然后活动压钳工进到加热位置，对型材进行加热；

5)加热完成后，活动压钳退回，加热板落下，然后活动压钳工进完成焊接操作；

6)将焊接完成的窗框取出或由设备自动输出。

本发明的工作原理：每个机头夹持窗框中间一根中梃的压钳固定不动，通过夹持其余五根料的活动压钳的运动进行焊接。

本发明的有益效果：

1.通过此塑料门窗焊接加工设备，可以将如图3所示窗型，一次焊接成功，提高了焊接效率，降低了生产成本；

2.在焊接过程中焊接件无须来回翻转或颠倒，焊缝不会变形，提高了焊接质量。

(四)附图说明

图1为窗型的结构示意图；

图2为采用直线焊接的工艺流程图；

图3为本发明设备一次焊接成型的窗型；

图4为本发明结构示意图；

图5各个机头活动钳体的运动示意图；

图6为本发明实施例中定位加热机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中压紧机构的结构示意图；

图8为第一机头及第五机头工进机构的结构示意图；

图9为第二机头、第三机头及第四机头工进机构的结构示意图；

图中1.机架、2.直线导轨、3.第一焊接机头、4.第二焊接机头、5.第三焊接机头、6.第四焊接机头、7.第五焊接机头，8.定位板、9.加热板、10.导向轴、11.导向座、12.限位气缸、13.限位块、14.升降气缸，15.后压钳压紧气缸、16.后压钳导轴、17.后压钳导向座、18.后上压钳、19.后压钳座、20.后压钳到位气缸、21.后压钳短导轨、22.后压钳短滑块、23.后下压钳、24.前压钳到位气缸、25.前压钳短导轨、26.前压钳短滑块、27.前压钳座、28.前上压钳、29.前压钳导轴、30.前压钳导向座、31.前压钳压紧气缸、32.前下压钳、33.机头底座、34.工进导轨、35.工进滑块、36.活动后压钳、37.工进气缸、38.气缸连接板，39固定前压钳，40活动前压钳，41固定后压钳，42后压钳到位气缸座，43前压钳到位气缸座。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，下述说明仅是示例性的，不限定本发明的保护范围。

如图4所示一种塑料门窗焊接加工设备，包括机架1；平行间隔一定距离设置在机架1上的直线导轨2；和通过滑块依次安装在直线导轨2上的第一焊接机头3、第二焊接机头4、第三焊接机头5、第四焊接机头6及第五焊接机头7。为了焊接需要，五个机头结构、工进方向和钳口方向各不相同，其中第一焊接机头3、第五焊接机头7的工进方向均与直线导轨2方向平行且二者工进方向相反，第二焊接机头4、第三焊接机头5、第四焊接机头6工进方向均与直线导轨2方向垂直，且第二焊接机头4、第四焊接机头6工进方向一致并与第三焊接机头5工进方向相反；第二焊接机头4及第四焊接机头6的钳口方向与常规直线焊接的钳口方向一致，第三焊接机头5与常规直线焊接的钳口方向相反，第一焊接机头3与常规直线焊接的钳口方向成逆时针转90°，第五焊接机头7与常规直线焊接的钳口方向成顺时针旋转90°；第一焊接机头3及第五焊接机头7的前压钳是固定的，后压钳是活动的且能沿直线导轨2方向运动；第二焊接机头4、第三焊接机头5和第四焊接机头6的前压钳是活动压钳且能沿垂直直线导轨2的方向运动，后压钳是固定的。

为了实现焊接，所述五个焊接机头均设有用于对型材定位并加热的定位加热机构、用于压紧型材防止型材移动的压紧机构和用于带动焊接机头的活动压钳运动的工进机构。

如图6所示所述定位加热机构包括导向座11、加热板9和限位块13，其中所述导向座11带有导向轴10；所述加热板9，设有定位板8，且与导向座11相连，并由升降气缸14控制能够沿导向轴10上下运动；限位块13由限位气缸12带动能够水平移动。此部分结构工作过程如下：当升降气缸14伸出带动导向座11、加热板9和定位板8沿导向轴10向上运动，限位气缸12伸出，带动限位块13前移，升降气缸14缩回，导向座11与限位块13接触使得定位板8处于钳口位置，对型材进行定位，然后升降气缸14伸出加热板9处于钳口位置，对型材进行加热；当限位气缸12退回时，带动限位块13退回，升降气缸14缩回定位板8和加热板9落下。为了放料和取料的方便定位加热机构必须处于机头底部或侧面。本机构可有多种结构方式如：直接采用加热板9对型材定位，或定位板8和加热板9不直接连接，各自具有自己的驱动气缸和导向装置，此种结构改进是本领域人员容易想到的，本专利不再进行介绍。

如图7所示所述压紧机构包括前压钳压紧装置和后压钳压紧装置，所述前压钳压紧装置具有：

前压钳到位气缸座43，设有前压钳短导轨25及能够沿前压钳短导轨25滑动的前压钳短滑块26；

前压钳座27，设置在所述前压钳短滑块26上；

前压钳导向座30，位于所述前压钳座27上方，且安装有与前上压钳28相连的前压钳导轴29；

前压钳压紧气缸31，其缸体位于所述前压钳座27上，其气缸杆与前上压钳28相连，用于推动前上压钳28沿前压钳导轴29上下运动；和

前压钳到位气缸24，其缸体位于所述前压钳到位气缸座43上，其气缸杆与前下压钳32相连，用于推动前压钳座27通过前压钳短滑块26沿前压钳短导轨25作水平运动。

所述后压钳压紧装置均具有：

后压钳到位气缸座42，设有后压钳短导轨21及能够沿后压钳短导轨21滑动的后压钳短滑块22；

后压钳座19，设置在所述后压钳短滑块22上；

后压钳导向座17，位于所述后压钳座19上方，且安装有与后压钳座19相连的后压钳导轴16；

后压钳压紧气缸15，其缸体位于所述后压钳座19上，其气缸杆与后上压钳18相连，用于推动后上压钳18沿后压钳导轴16上下运动；和

后压钳到位气缸20，其缸体位于所述后压钳到位气缸座42上，其气缸杆与后下压钳23相连，用于推动后压钳座19通过后压钳短滑块22沿后压钳短导轨21作水平运动。

为了放料和取料的方便，工作前，后压钳到位气缸20处于缩回状态，前压钳到位气缸24处于伸出状态，使得后上压钳18和前上压钳28的钳口分别与后下压钳23和前下压钳32的钳口措开。工作时后压钳到位气缸20伸出，带动后压钳短滑块22沿后压钳短导轨21向前运动，进而通过后压钳座19带动后上压钳18运动，使得后上压钳18的钳口与前上压钳28的钳口对齐；前压钳到位气缸24缩回，带动前压钳短滑块26沿前压钳短导轨25，进而通过前压钳座27带动前上压钳28运动，使得前上压钳28的钳口与前上压钳28的钳口对齐；当后压钳压紧气缸15和前压钳压紧气缸31伸出使得后上压钳18和前上压钳28带动后压钳导轴16和前压钳导轴29沿后压钳导向座17和前压钳导向座30落下从而压紧型材。

如图8和图9所述工进机构包括与能够沿直线导轨2移动的滑块相连的机头底座33，安装在机头底座33上的工进导轨34，能够沿所述工进导轨34滑动的工进滑块35，位于工进滑块35上的活动压钳和用于推动活动压钳通过工进滑块35沿工进导轨34滑动的工进气缸37，所述工进气缸37通过气缸连接板38与机头底座33相连。如图8所示第一焊接机头3、第五焊接机头7机头的后压钳为活动后压钳36、前压钳为固定前压钳39，如图9所示第二焊接机头4、第三焊接机头5及第四焊接机头6的前压钳为活动前压钳40、后压钳为固定后压钳41。工作时活动压钳工进或后退是通过工进气缸37的伸出和缩回带动，机头底座33通过底部的滑块与机架1的直线导轨2相连，并可沿直线导轨2左右运动，实际制造时，所述机头底座33上可以装有刹紧装置，机头移动到位后通过刹紧装置能够刹紧直线导轨2，起到固定机头位置的作用。

一种所述塑料门窗焊接加工设备进行焊接的方法，包括以下步骤：

1)机头到位，五个机头按焊接尺寸的需要移动到所需位置；

2)将各个机头的定位板伸出，根据需要将各个机头的型材放好并逐一压紧；

3)各机头上压钳到压紧位置，并压紧型材；

4)活动压钳退回，定位板落下，加热板伸出，然后活动压钳工进到加热位置，对型材进行加热；

5)加热完成后，活动压钳退回，加热板落下，然后活动压钳工进完成焊接操作；

6)将焊接完成的窗框取出或由设备自动输出。

Claims (7)

1.一种塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：包括机架(1)；平行间隔一定距离设置在机架(1)上的直线导轨(2)；和通过滑块依次安装在直线导轨(2)上的第一焊接机头(3)、第二焊接机头(4)、第三焊接机头(5)、第四焊接机头(6)及第五焊接机头(7)；每个机头工进方向、钳口方向和结构各不相同，其中第一焊接机头(3)、第五焊接机头(7)的工进方向均与直线导轨(2)方向平行且二者工进方向相反，第二焊接机头(4)、第三焊接机头(5)、第四焊接机头(6)工进方向均与直线导轨(2)方向垂直，且第二焊接机头(4)、第四焊接机头(6)工进方向一致并与第三焊接机头(5)工进方向相反；第二焊接机头(4)及第四焊接机头(6)的钳口方向与常规直线焊接的钳口方向一致，第三焊接机头(5)与常规直线焊接的钳口方向相反，第一焊接机头(3)与常规直线焊接的钳口方向成逆时针转90°，第五焊接机头(7)与常规直线焊接的钳口方向成顺时针旋转90°；第一焊接机头(3)、第五焊接机头(7)的前压钳是固定的，后压钳是活动的且能沿直线导轨(2)方向运动；第二焊接机头(4)、第三焊接机头(5)、第四焊接机头(6)的前压钳是活动压钳且能沿垂直直线导轨(2)的方向运动，后压钳是固定的。

2.根据权利要求1所述塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：所述五个焊接机头均设有用于对型材定位并加热的定位加热机构、用于压紧型材防止型材移动的压紧机构和用于带动焊接机头的活动压钳运动的工进机构。

3.根据权利要求2所述塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：所述定位加热机构包括：

导向座(11)，带有导向轴(10)；

加热板(9)，设有定位板(8)与导向座(11)相连，并由升降气缸(14)控制能够沿导向轴(10)上下运动；和

限位块(13)，由限位气缸(12)带动能够水平移动。

4.根据权利要求2所述塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：所述压紧机构包括前压钳压紧装置和后压钳压紧装置，所述前压钳压紧装置和后压钳压紧装置均具有：

气缸座，安装在下压钳上；

设有短导轨及能够沿短导轨滑动的短滑块；

压钳座，设置在所述短滑块上；

导向座，位于所述压钳座上方，且安装有与上压钳相连的导向轴；

压紧气缸，其缸体位于所述压钳座上，其气缸杆与上压钳相连，用于推动上压钳沿导向轴上下运动；和

压钳到位气缸，其缸体位于所述气缸座上，其气缸杆与压钳座相连，用于推动压钳座通过短滑块沿短导轨作水平运动。

5.根据权利要求2所述塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：所述工进机构包括与能够沿直线导轨(2)移动的滑块相连的机头底座(33)，安装在机头底座(33)上的工进导轨(34)，能够沿所述工进导轨(34)滑动的工进滑块(35)，位于工进滑块(35)上的活动压钳和用于推动活动压钳通过工进滑块(35)沿工进导轨(34)滑动的工进气缸(37)，所述工进气缸(37)通过气缸连接板(38)与机头底座(33)相连。

6.根据权利要求3所述塑料门窗焊接加工设备，其特征在于：所述定位加热机构位于机头的下方或侧面。

7.一种利用权利要求3或6任意一项权利要求所述塑料门窗焊接加工设备进行焊接的方法，其特征是，包括以下步骤：

1)机头到位，五个机头按焊接尺寸的需要移动到所需位置；

2)将各个机头的定位板伸出，根据需要将各个机头的型材放好并逐一压紧；

3)各机头上压钳到压紧位置，并压紧型材；

4)活动压钳退回，定位板落下，加热板伸出，然后活动压钳工进到加热位置，对型材进行加热；

5)加热完成后，活动压钳退回，加热板落下，然后活动压钳工进完成焊接操作；

6)将焊接完成的窗框取出或由设备自动输出。

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