CN102512089A

CN102512089A - 一种真空保温器皿的制造工艺及设备

Info

Publication number: CN102512089A
Application number: CN2012100023254A
Authority: CN
Inventors: 黄志强
Original assignee: SUZHOU LAWELD ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU LAWELD ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开了一种真空保温器皿的制造工艺及设备，其特征在于：包括真空腔、转盘、真空泵及激光焊接设备，所述真空腔顶部设有激光窗口，所述转盘位于所述真空腔的下方，该转盘的顶部设有支撑杆，所述支撑杆伸入所述真空腔内，所述待加工器皿倒扣于该支撑杆，所述真空泵经真空管路与所述真空腔连接；其工艺为：(1)分别拉伸成型内胆与外壳，焊接构成本体；(2)本体倒扣于转盘顶部的支撑杆上；(3)放置于真空腔内；(4)转盘转动，抽真空，激光焊接；(5)转盘旋转一周，焊接完毕；制成的本体中部内腔直径大于顶部开口。本发明利用激光光束对真空腔内的本体底面抽真空口进行焊接，实现在抽真空环境下的直接焊接，底面平整，提升美观度及保温性。

Description

一种真空保温器皿的制造工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种保温器皿的制造工艺及设备，尤其涉及一种真空保温器皿的制造工艺及设备。

背景技术

保温杯通过设置隔热层，减缓杯体内承载的液体或固体与外界热交换的速度，根据隔热层材质的不同，对保温效果有着不少的影响。常见的隔热层有两种，一是由泡沫(通常为聚氨酯泡沫)填充构成的隔热层，一是抽真空的隔热层。其中，后者真空式的保温杯，在保温性能上优于前者泡沫式的保温杯，在制造工艺上相对也较为复杂一些，具体的工艺步骤为：

用不锈钢薄钢板分别拉伸出内层和外层，再用氩弧焊焊成一体，在杯口外部形成焊缝，通过从设在外层底部的抽真空口抽空夹层中的空气，使夹层保持真空状态，以达到保温的目的。在抽真空时，在外壳的底部事先焊上一根细铜管，此细铜管是抽真空的接头，达到设定的真空压力后，即可将铜管以真空剪剪断，同时封闭真空，因此在外层底部便留有一小断细铜管，为遮住铜管，通常是在外层的底部套设一塑料或不锈钢的底盖，在外观上缺少整体感，同时在加工工艺上也多了一道工序，增加了材料成本和加工成本。而从保温效果来说，虽然已抽真空，但在使用一段时间后，由真空剪封闭的闭合口，易出现漏气现象，这样就降底了真空层的隔热效果，因此保温杯的使用寿命受到了影响。

另外，由于现有的真空保温杯底部都必须加装底盖，在套设底盖时，只有直筒式的圆柱形最易实现，因而使保温杯的外形受到限制，无法制作出更具有美观性的形状，在保温效果上，杯口与杯身的口径相同，热交换口径就大，直接缩短了保温时间。

发明内容

本发明目的是提供一种真空保温器皿的制造工艺及设备，使用该制造工艺及设备，可延长使用寿命，外形更为美观，且提高了保温效果，降低了生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的设备技术方案是：一种真空保温器皿的制造设备，包括真空腔、转盘、真空泵及激光焊接设备，所述真空腔内设有容纳待加工器皿的空腔，其顶部设有激光窗口，所述激光焊接设备的发射端与所述激光窗口相对应，所述转盘位于所述真空腔的下方，该转盘的顶部设有支撑杆，所述支撑杆伸入所述真空腔内，所述待加工器皿倒扣于该支撑杆，其底部待焊接口位置与所述激光焊接设备的光束聚焦点相匹配，所述真空泵经真空管路与所述真空腔连接。

上述技术方案中，所述激光焊接设备采用现有的激光焊机，利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。本发明中，激光光束透过真空腔顶部的激光窗口对外壳底面上的焊片进行焊接，依靠转盘的转动，使焊片与本体连接成为一体，焊接的同时，真空泵经真空管路对真空腔进行抽真空，亦是对内胆与外壳之间的空腔进行抽真空，待焊接完成，即形成真空隔热层。

上述技术方案中，所述转盘由旋转电机及与旋转电机输出轴连接的所述支撑杆构成，所述支撑杆顶端与所述待加工器皿内底面相配合。

上述技术方案中，所述激光焊接设备与所述真空腔之间设有聚焦镜片。

为达到上述目的，本发明采用的产品技术方案是：一种真空保温器皿，包括一本体，所述本体由内胆和外壳构成，所述内胆和所述外壳之间设有真空隔热层，所述本体顶部开口，所述外壳底部设有抽真空口，对应该抽真空口处设有焊片，所述本体中部内腔直径大于所述本体顶部开口直径。

上述技术方案中，所述本体底部真空隔热层内设有支撑架，所述支撑架顶底面分别抵于所述内胆外底面及所述外壳内底面上。通过设置支撑架，为内胆与外壳之间提供支撑，便于外壳下半部与上半部之间拼合焊接。

为达到上述目的，本发明采用的方法技术方案是：一种真空保温器皿的制造工艺，其加工步骤为：

(1)分别拉伸成型内胆和外壳，并焊接构成一本体，所述外壳底部设有抽真空口，对应该抽真空口处设有焊片；

(2)将步骤(1)获得的所述本体倒扣于转盘顶部的支撑杆上，所述内胆底部与所述支撑杆顶部配合；

(3)放置于真空腔内，所述外壳底部的抽真空口与真空腔顶部的激光窗口对应，所述抽真空口与焊片间的缝隙位置与激光焊接设备发射的激光光束焊接点相对应；

(4)对真空腔进行抽真空，所述转盘转动，激光焊接设备发射激光光束，穿透所述激光窗口，对所述焊片与抽真空口间的缝隙进行焊接；

(5)转盘旋转一周后，焊接完毕，所述内胆与所述外壳之间形成封闭的真空隔热层。

进一步的技术方案为，所述步骤(1)中，先将内胆拉伸成型，再分别拉伸成型外壳的上半部分和下半部分，外壳上半部分与内胆顶端焊接，外壳下半部分套于内胆外侧，并与上半部分拼合焊接，构成所述本体。

上文中，为提高激光焊接设备激光光束的聚焦性，可在激光焊接设备发射端与真空腔之间设置聚焦镜片，使激光焊接的性能得到提高。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明运用激光焊接设备对真空腔内的外壳进行焊接，由转盘旋转一周，激光光束对应抽真空口与焊片间的缝隙进行焊接，同时真空泵对真空腔进行抽气，待抽真空口与焊片焊接封闭后，内胆与外壳之间便形成了封闭的真空隔热层，由于是以激光光束焊接，非接触式的焊接，本体可在真空腔内完成抽真空的，无需在本体上设置连接铜管，因此，焊接完成的本体底面与本体其他部分为一整体结构，提升美观性，无需再加设底套；

2.由于抽真空口与焊片之间的缝隙是通过激光光束焊接封闭的，与以往真空剪剪断密封相比，密封性能更佳，不易漏气，因而使真空保温器皿的保温性能提高，使用寿命延长；

3.由于本体底面与本体其他部分为一整体，无需设置底套，因此本体外形可任意设计，不再受到限制；

4.本发明中本体的中部内腔直径大于所述本体顶部开口直径，因而热交换口径较小，直接延长了保温器皿的保温时间，保温性能得到提高。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中真空保温器皿的加工过程示意图。

其中：1、真空腔；2、转盘；3、真空泵；4、激光焊接设备；5、激光窗口；6、聚焦镜片；7、支撑杆；8、盖子；9、真空管路；10、本体；11、内胆；12、真空隔热层；13、抽真空口；14、焊片；15、支撑架；16、外壳下半部；17、外壳上半部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1、2所示，一种真空保温器皿的制造设备，包括真空腔1、转盘2、真空泵3及激光焊接设备4，所述真空腔1内设有容纳待加工器皿的空腔，其顶部设有激光窗口5，所述激光焊接设备4与所述真空腔1之间设有聚焦镜片6，激光焊接设备4的发射端与所述激光窗口5相对应，所述转盘2位于所述真空腔1的下方，所述转盘2由旋转电机及与旋转电机输出轴连接的所述支撑杆7构成，所述支撑杆7顶端与所述待加工器皿内底面相配合，所述支撑杆7伸入所述真空腔1内，所述待加工器皿倒扣于该支撑杆7，其底部待焊接口位置与所述激光焊接设备4的光束聚焦点相匹配，所述真空泵3经真空管路9与所述真空腔1底部连接。

所述待加工器皿为：包括一本体10，所述本体10由内胆11和外壳构成，所述内胆11和所述外壳之间设有真空隔热层12，所述本体10顶部开口，所述外壳底部设有抽真空口13，对应该抽真空口13处设有焊片14，所述本体10中部内腔直径大于所述本体10顶部开口直径，呈一两头小中间大的坛状，如图2所示，在实际使用时，在本体顶端开口处需加设一盖子8。所述本体10底部真空隔热层12内设有支撑架15，所述支撑架15顶底面分别抵于所述内胆11外底面及所述外壳内底面上，设置支撑架15，在外壳下半部16与外壳上半部17之间拼合焊接时提供支撑力，成型更为方便。

具体的制造工艺为：

(1)内胆11拉伸成型，分别拉伸成型外壳上半部17和外壳下半部16，外壳上半部17与内胆11顶端焊接，外壳下半部16套于内胆11外侧，并与外壳上半部17拼合焊接，构成一本体10，外壳底部设有抽真空口13，对应该抽真空口13处设有焊片14，如图2所示；

(2)将步骤(1)获得的所述本体10倒扣于转盘2顶部的支撑杆7上，所述内胆11底部与所述支撑杆7顶部配合；

(3)放置于真空腔1内，所述外壳底部的抽真空口13与真空腔1顶部的激光窗口5对应，所述抽真空口13与焊片14间的缝隙位置与激光焊接设备4发射的激光光束焊接点相对应；

(4)对真空腔1进行抽真空，所述转盘2转动，激光焊接设备4发射激光光束，经聚焦镜片6聚焦，光束穿透所述激光窗口5，对所述焊片14与抽真空口13间的缝隙进行焊接；

(5)转盘2旋转一周后，焊接完毕，所述内胆11与所述外壳之间形成封闭的所述真空隔热层12。

Claims

1.一种真空保温器皿的制造设备，其特征在于：包括真空腔、转盘、真空泵及激光焊接设备，所述真空腔内设有容纳待加工器皿的空腔，其顶部设有激光窗口，所述激光焊接设备的发射端与所述激光窗口相对应，所述转盘位于所述真空腔的下方，该转盘的顶部设有支撑杆，所述支撑杆伸入所述真空腔内，所述待加工器皿倒扣于该支撑杆，其底部待焊接口位置与所述激光焊接设备的光束聚焦点相匹配，所述真空泵经真空管路与所述真空腔连接。

2.根据权利要求1所述的真空保温器皿的制造设备，其特征在于：所述转盘由旋转电机及与旋转电机输出轴连接的所述支撑杆构成，所述支撑杆顶端与所述待加工器皿内底面相配合。

3.根据权利要求1所述的真空保温器皿制造设备，其特征在于：所述激光焊接设备与所述真空腔之间设有聚焦镜片。

4.根据权利要求1的设备生产的一种真空保温器皿，包括一本体，所述本体由内胆和外壳构成，所述内胆和所述外壳之间设有真空隔热层，所述本体顶部开口，其特征在于：所述外壳底部设有抽真空口，对应该抽真空口处设有焊片，所述本体中部内腔直径大于所述本体顶部开口直径。

5.根据权利要求4所述的真空保温器皿，其特征在于：所述本体底部真空隔热层内设有支撑架，所述支撑架顶底面分别抵于所述内胆外底面及所述外壳内底面上。

6.一种真空保温器皿的制造工艺，其加工步骤为：

7.根据权利要求6所述的真空保温器皿的制造工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，先将内胆拉伸成型，再分别拉伸成型外壳的上半部分和下半部分，外壳上半部分与内胆顶端焊接，外壳下半部分套于内胆外侧，并与上半部分拼合焊接，构成所述本体。