CN104760275B - 实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头及方法，包括机头底座及设于机头底座上方的压紧结构、加热结构和定位结构，其特征在于，所述的定位结构和加热机构安装在定位加热转换结构上，定位机构在驱动装置的驱动下通过改变前压钳和后压钳之间的空隙大小同时实现上、下两层门窗的有缝与无缝焊接自动转换，所述的加热结构在驱动装置的驱动下同时实现上、下两层门窗的加热,且随定位机构的有缝无缝焊接自动转换实现有缝无缝加热的自动转换。

Description

实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头及方法

技术领域

本发明公开了一种双层塑料门窗的焊接机头，具体为一种实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头。

背景技术

目前，在塑料门窗的焊接工艺中，有两种焊接形式，一种是无缝焊接形式，另一种是有缝焊接形式，无缝焊接针对的主要是彩色门窗的焊接，有缝焊接针对的是普通门窗的焊接。一些厂家为了提高生产效率，市场上出现了一些针对无缝焊接的双层塑料门窗的焊接机头，或者是针对有缝焊接的双层塑料门窗的焊接机头，但是这些装置大都只针对一种焊接形式，无法实现有缝焊接与无缝焊接的自动转换，如果生产厂家想同时焊接彩色门窗和普通门窗，就必须购置两台焊接机，导致成本就比较高，且生产效率比较低。

在济南德佳机器有限公司申请的专利号为【201120041301.0】的专利中公开了一种双层塑料门窗焊接机机头，该专利主要是为了解决“在用双层夹具夹持时，上层夹具要以下层型材的上平面为基准面，这样型材本身高度的差异会导致上层窗框的平面度不好，影响成品质量。且双层夹具每层之间靠弹簧的弹力弹开，不容易控制，操作起来很不方便”这个技术问题提出了一套双层塑料门窗焊接机机头，但是这种机头在使用时还是无法实现有缝焊接与无缝焊接的自动转换。

发明内容

本发明为了解决双层塑料门窗焊接机机头无法实现有缝焊接与无缝焊机的自动转换的问题，提出了一种实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头。

本发明采用的技术方案如下：

一种实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头，包括机头底座及设于机头底座上方的压紧结构、加热结构和定位结构，所述的压紧结构包括垂直设置的上下两部分，其中每一部分均包括沿竖直方向间隔设置在支撑座上的上压钳和下压钳，下压钳固定在支撑座上，上压钳在压紧气缸的作用下上下移动，且所述的上压钳和下压钳均包括一个前压钳和后压钳；所述的定位结构和加热机构安装在定位加热转换结构上，定位机构在驱动装置的驱动下通过改变前压钳和后压钳之间的空隙大小同时实现上、下两层门窗的有缝与无缝焊接自动转换，所述的加热结构在驱动装置的驱动下同时实现上、下两层门窗的加热,且随定位机构的有缝无缝焊接自动转换实现有缝无缝加热的自动转换。

所述的加热结构包括加热板，在加热板上设置有上、下夹持片，所述的加热板通过连接板与驱动气缸相连，且所述的连接板沿着一对滑轨副来回移动。

所述的定位机构包括一个上定位板和一个下定位板，所述的上定位板和下定位板通过同一个连接板与同一个气缸相连，上定位板和下定位板在同一个气缸的驱动下同时实现上、下两层夹紧结构的同时定位。

所述的上定位板、下定位板的底部各自设有一个二阶凸台，其中一个凸台用于定位有缝焊接；其中一个凸台用于定位无缝焊接。

所述的定位加热转换结构包括加热定位滑块座，所述的定位机构和加热结构安装在加热定位滑块座上，所述的加热定位滑块座在转换气缸的驱动下，上下移动，以实现定位机构和加热机构的不同位置的夹持，进而实现有缝无缝两种焊接方式的转换；所述的加热定位滑块座的底部还安装有驱动定位机构和加热结构换位的换位气缸。

加热机构通过转换气缸，以实现加热时前、后压钳的夹持部位夹持的是加热板还是夹持片的两种夹持位置的转换，即实现有缝无缝两种焊接方式的两种加热方式的转换。

上定位板、下定位板通过转换气缸，以实现加热时前、后压钳的夹持部位夹持的二阶凸台中一凸台和二凸台的两种夹持位置的转换；即实现有缝无缝两种焊接方式的两种加热方式的转换。

所述的换位气缸包括两个对称安装的气缸，且两个换位气缸的活塞杆端部通过浮动接头连接，且两个气缸通过中泄式二位五通电磁阀控制；因为不仅是要实现定位机构和加热结构的位置转换，还要实现前、后压钳夹持定位板加热板之前，定位板、加热板处于浮动状态，以防位置误差影响定位板、加热板的准确定位，因此用两个换位气缸对接的方式加上中泄式二位五通电磁阀对两个换位气缸的控制来实现定位和加热时两种不同位置的需求和定位板、加热板的双向浮动状态。

本发明的焊接方法如下：

步骤1.根据型材的焊接要求，选择有缝焊接或无缝焊接，根据焊接类型，通过位于定位机构底部的驱动气缸的确定上定位板、下定位板和加热板的高度，进而实现定位和加热时两种不同夹持位置的选择；

步骤2.机头上、下压紧结构的前、后压钳在驱动装置的驱动下张开；

步骤3.上、下定位板在驱动装置的驱动下实现在前、后压钳中的进给；

步骤4.上、下压紧结构的前、后压钳合拢，夹住定位板；

步骤5.在上、下压紧结构的下压钳上放置型材；

步骤6.上、下压紧结构的上压钳落下压紧型材；

步骤7.上、下压紧结构的前、后压钳退回，钳口张口，定位板在驱动装置的驱动下退出；

步骤8.加热板在驱动装置下进入，上、下压紧结构的前、后压钳进给合拢，对型材进行加热；

步骤9.型材加热后，上、下压紧结构的前、后压钳张开退回，加热板退出；

步骤10.上、下压紧结构的前、后压钳再次进给合拢，型材对接融合；

步骤11.上、下压钳抬起，前、后压钳退出；

步骤12.取出型材，焊接完成。

本发明的有益效果如下：

本发明通过在定位板上设置不同厚度的二阶凸台以及与在加热板上增加夹持片的相互配合，通过驱动装置控制定位和加热时前后压钳夹持部位的转换，实现了在双层门窗焊接机头的有缝焊接与无缝焊接之间自动的转换。

附图说明

图1本发明的具体结构图；

图2压紧结构的具体结构图；

图3加热机构的具体结构图；

图4定位结构的具体结构图；

图5定位结构、加热机构的俯视图；

图中：1推料和上托料机构，2上拉紧机构，3压紧机构，4下托料机构，5工进结构，6机头底座，7加热结构和定位结构；8前上压紧气缸，9后上压紧气缸，10压紧气缸安装板，11上上压钳座，12气缸接杆，13上上压钳，14上靠板，15上下压钳，16上下压钳座，17下上压钳安装板，18上下压钳支撑，19下上压钳，20下靠板，21下下压钳，22下下压钳座，23线性滑轨运动副，24限位气缸，25限位螺丝固定板，26进给气缸座，27进给气缸一，28进给气缸二，29上层压钳固定座，30加热板，31夹持片，32加热管，33连接板，34线性滑轨副，35加热气缸，36加热定位滑块座，37转换导向机构，38移动板，39转换气缸，40加热定位换位缸一，41加热定位换位导向机构，42定位板连接板，43定位板缸，44加热定位换位缸二，45线性滑轨副，46上定位板，47下定位板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头，包括机头底座6及设于机头底座6上方的推料和上托料机构1、上拉紧机构2、压紧机构3、下托料机构4、工进结构5、加热结构和定位结构7；

压紧机构3安装在线性滑轨运动副23上,包括上、下设置的两对压钳,每一对压钳均包括上压钳和下压钳，且每对压钳的上压钳在各自气缸的驱动下，沿着上层压钳固定座29上、下滑动，每对压钳的下压钳固定在与各自相对的上压钳下方。

所述的上压钳座的侧面设有上、下各设两组线性滑轨运动副。

位于下部的一对压钳包括下下压钳21和下上压钳19，所述的下下压钳21的底部固定在下下压钳座22上，在下下压钳21的背部设置一个垂直于下下压钳座22的下靠板20；所述的下上压钳19的顶部固定在下上压钳安装板17上，所述的下上压钳安装板17在后上压紧气缸9的驱动下沿着下部的两组线性滑轨运动副上、下运动。

后上压紧气缸9和下上压钳安装板17之间用气缸接杆12连接。

上下压钳支撑18安装在上下压钳座16与下靠板20之间。

位于上部的一对压钳包括上下压钳15和上上压钳13，所述的上下压钳15的底部固定在上下压钳座16上，在上下压钳15的背部设置一个垂直于下压钳固定座II的上靠板14；所述的上上压钳13的顶部固定在上上压钳座11上，所述的上上压钳座11在前上压紧气缸8的驱动下沿着上部的两组线性滑轨运动副上、下运动。

后上压紧气缸9和前上压紧气缸8安装在压紧气缸安装板10上；

定位结构和加热机构7安装在定位加热换位结构上，定位机构在驱动装置的驱动下通过改变前压钳和后压钳之间的空隙大小同时实现上、下两层门窗的有缝与无缝焊接自动转换，所述的加热结构在驱动装置的驱动下同时实现上、下两层门窗的加热，在上下驱动装置的驱动下实现有缝无缝焊接加热的自动转换。

下下压钳21、下上压钳19、上下压钳15和上上压钳13均包括前压钳和后压钳，前压钳和后压钳分别在两个进给气缸的驱动下实现进给与退出；在图2中，进给气缸一27、进给气缸二28分别表示的是上层压钳和下层压钳部分对应的驱动气缸，进给气缸一27、进给气缸二28安装在进给气缸座26上，所述的进给气缸座26的下部安装有限位螺丝固定板25和限位气缸24。

加热结构包括加热板30，在加热板30上设有夹持片31，在加热板30内设有加热管32，所述的加热板30通过连接板33与加热气缸35相连，且所述的连接板沿着一对线性滑轨副34来回移动，线性滑轨副34的滑块沿着加热定位滑块座36回来滑动。

定位机构包括一个上定位板46和一个下定位板47，上定位板46和下定位板47通过同一个连接板42与定位板气缸43相连，上定位板46和下定位板47在定位板气缸43的驱动下同时实现上、下两层夹紧结构的同时定位，定位机构沿着线性滑轨副45来回运动。

上定位板、下定位板的底部各自设有一个二阶凸台，其中一个凸台用于定位有缝焊接；其中一个凸台用于定位无缝焊接。

定位加热转换结构包括加热定位滑块座36，所述的定位机构和加热结构安装在加热定位滑块座36上，所述的加热定位滑块座36在转换气缸39的驱动下，上下移动，以实现定位机构和加热机构的不同位置的夹持，进而实现有缝无缝两种焊接方式的转换；转换气缸39的活塞杆穿过移动板38驱动加热定位滑块座36；

加热机构通过转换气缸，以实现加热时前、后压钳的夹持部位夹持的是加热板还是夹持片的两种夹持位置的转换，即实现有缝无缝两种焊接方式的两种加热方式的转换。

上定位板、下定位板通过转换气缸，以实现加热时前、后压钳的夹持部位夹持的二阶凸台中一凸台和二凸台的两种夹持位置的转换；即实现有缝无缝两种焊接方式的两种加热方式的转换。

加热定位滑块座36的底部还安装有驱动定位机构和加热结构换位的换位气缸；换位气缸包括两个对称装的加热定位换位缸一40和加热定位换位缸一44，且两个换位气缸的活塞杆端部通过浮动接头连接，两个气缸通过中泄式二位五通电磁阀控制；因为不仅是要实现定位机构和加热结构的位置转换，还要实现前、后压钳夹持定位板加热板之前，定位板、加热板处于浮动状态，以防位置误差影响定位板、加热板的准确定位，因此用两个换位气缸对接的方式加上中泄式二位五通电磁阀对两个换位气缸的控制来实现定位和加热时两种不同位置的需求和定位板、加热板的双向浮动状态。

两个换位气缸通过加热定位换位导向机构41实现其导向；转换气缸39通过转换导向机构37实现导向。

出料机构,包括一个固定在焊机机头上的滑块固定板,在滑块固定板上固定第一气缸,第一气缸的气缸杆驱动一个滑轨固定架,使其门窗脱离焊机机头,在滑轨固定架的下端安装有负责下层门窗的出料的第二气缸,在滑轨固定架的上端安装有负责上层门窗的顶起和下落的第三气缸；在所述的焊机机头上还安装有一个用于顶起下层门窗的顶料机构。

第一气缸通过气缸座固定在滑块固定板上，且第一气缸配有导向装置Ⅰ。

导向装置I为线性滑轨I。

第三气缸为一双行程气缸，且配有导向装置Ⅱ。

导向装置Ⅱ为线性滑轨II。

第三气缸安装在上托料气缸座上，所述的上托料气缸座安装在上托料板上，所述的上托料板固定在滑轨固定架上。

顶料机构包括一个第四气缸，所述的第四气缸通过顶料缸固定板固定在焊机机头上，且第四气缸的气缸杆上装有滚筒，气缸杆伸出时，通过滚筒把下层门窗顶起。

本发明的焊接方法如下：

步骤1.根据型材的焊接要求，选择有缝焊接或无缝焊接，根据焊接类型，通过位于定位机构底部的驱动气缸的确定上定位板、下定位板和加热板的高度，进而实现定位和加热时两种不同夹持位置的选择；

步骤2.机头上、下压紧结构的前、后压钳在驱动装置的驱动下张开；

步骤3.上、下定位板在驱动装置的驱动下实现在前、后压钳中的进给；

步骤4.上、下压紧结构的前、后压钳合拢，夹住定位板；

步骤5.在上、下压紧结构的下压钳上放置型材；

步骤6.上、下压紧结构的上压钳落下压紧型材；

步骤7.上、下压紧结构的前、后压钳退回，钳口张口，定位板在驱动装置的驱动下退出；

步骤8.加热板在驱动装置下进入，上、下压紧结构的前、后压钳进给合拢，对型材进行加热；

步骤9.型材加热后，上、下压紧结构的前、后压钳张开退回，加热板退出；

步骤10.上、下压紧结构的前、后压钳再次进给合拢，型材对接融合；

步骤11.上、下压钳抬起，前、后压钳退出；

步骤12.取出型材，焊接完成。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头，包括机头底座及设于机头底座上方的压紧结构、加热结构和定位结构，其特征在于，所述的定位结构和加热结构安装在定位加热转换结构上，定位结构在驱动装置的驱动下通过改变前压钳和后压钳之间的空隙大小同时实现上、下两层门窗的有缝与无缝焊接自动转换，所述的加热结构在驱动装置的驱动下同时实现上、下两层门窗的加热，且随定位结构的有缝无缝焊接自动转换实现有缝无缝加热的自动转换；

所述的定位结构包括一个上定位板和一个下定位板，所述的上定位板和下定位板通过同一个连接板与同一个气缸相连，上定位板和下定位板在同一个气缸的驱动下同时实现上、下两层夹紧结构的同时定位；

所述的上定位板、下定位板的底部各自设有一个二阶凸台，其中一个凸台用于定位有缝焊接；其中一个凸台用于定位无缝焊接；

所述的定位加热转换结构包括加热定位滑块座，所述的定位结构和加热结构安装在加热定位滑块座上，所述的加热定位滑块座在转换气缸的驱动下，上下移动，以实现定位结构和加热结构的不同位置的夹持，进而实现有缝无缝两种焊接方式的转换；所述的加热定位滑块座的底部还安装有驱动定位结构和加热结构换位的换位气缸；

所述的换位气缸包括两个对称安装的气缸，且两个换位气缸的活塞杆端部相对且通过浮动接头连接；两个气缸通过中泄式二位五通电磁阀控制。

2.如权利要求1所述的实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头，其特征在于，所述的压紧结构包括垂直设置的上下两部分，其中每一部分均包括沿竖直方向间隔设置在支撑座上的上压钳和下压钳，下压钳固定在支撑座上，上压钳在压紧气缸的作用下上下移动，且所述的上压钳和下压钳均包括一个前压钳和后压钳。

3.如权利要求1所述的实现有缝与无缝焊接自动转换的双层门窗焊接机头，其特征在于，所述的加热结构包括加热板，在加热板上设置有上、下夹持片，所述的加热板通过连接板与驱动气缸相连，且所述的连接板沿着一对滑轨副来回移动。

4.如权利要求1所述的双层门窗焊接机头的焊接方法，其特征在于，如下：

步骤1.根据型材的焊接要求，选择有缝焊接或无缝焊接，根据焊接类型，通过位于定位结构底部的驱动气缸的确定上定位板、下定位板和加热板的高度，进而实现定位和加热时两种不同夹持位置的选择；

步骤2.机头上、下压紧结构的前、后压钳在驱动装置的驱动下张开；

步骤3.上、下定位板在驱动装置的驱动下实现在前、后压钳中的进给；

步骤4.上、下压紧结构的前、后压钳合拢，夹住定位板；

步骤5.在上、下压紧结构的下压钳上放置型材；

步骤6.上、下压紧结构的上压钳落下压紧型材；

步骤7.上、下压紧结构的前、后压钳退回，钳口张口，定位板在驱动装置的驱动下退出；

步骤8.加热板在驱动装置下进入，上、下压紧结构的前、后压钳进给合拢，对型材进行加热；

步骤9.型材加热后，上、下压紧结构的前、后压钳张开退回，加热板退出；

步骤10.上、下压紧结构的前、后压钳再次进给合拢，型材对接融合；

步骤11.上、下压钳抬起，前、后压钳退出；

步骤12.取出型材，焊接完成。