CN114406546A - 一种用于金属门窗的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及门窗加工技术领域，且公开了一种用于金属门窗的焊接装置，包括升降机构与主体，所述主体的内部开设有环腔，所述环腔中活动安装有环座，所述环座的下侧穿过环腔的底面，所述环腔的腔体中充入有气体，所述环腔的上侧面固定安装有弹性件。本发明通过弹性膜与压杆的设置，用主体的下移动作，使压杆克服弹力绳的弹力，进而展开，并对焊接部件产生下压力，同时，下移的主体会带动环座接触焊接部件，使得弹性膜向上拉伸，导致气腔中位于弹性膜下方的腔体产生负压，该负压会对焊接部件产生吸力，与原装置相比较，本发明在原有下压力的基础上，增加了另外的固定力，进而提高了焊接部件的固定效果，减小产生焊接变形的概率。

Description

一种用于金属门窗的焊接装置

技术领域

本发明涉及门窗加工技术领域，具体为一种用于金属门窗的焊接装置。

背景技术

在建筑用门窗加工工艺中，通常需要对冲压而成的门窗部件进行焊接作业，从而得到完整的门窗框架，其中，在对铝合金门窗部件进行上述操作时，常常使用无缝焊接机来完成。

现有的无缝焊接机在工作时首先将两个独立的铝合金门窗部件置于操作台表面，并使两者的焊接面贴合，之后通过压紧机构带动压紧柱下移，使得压紧柱对门窗部件施加下压力，进而实现对门窗部件的固定，最后，通过无缝焊接机的焊接机构对上述门窗部件进行焊接作业，从而得到门窗框架，但是在上述焊接过程中，由于铝合金部件受热时，其所受到的应力状态复杂，进而使得压紧机构所施加的下压力不易固定部件，导致门窗部件易出现焊接变形，影响最终得到的门窗框架的力学性能。

发明内容

针对背景技术中提出的现有焊接装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于金属门窗的焊接装置，具备提高焊接部件的固定效果、减小焊接部件出现焊接变形概率的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于金属门窗的焊接装置，包括升降机构与主体，所述主体的内部开设有环腔，所述环腔中活动安装有环座，所述环座的下侧穿过环腔的底面，所述环腔的腔体中充入有气体，所述环腔的上侧面固定安装有弹性件，所述弹性件的下端与环座的上表面连接，所述环座的内部开设有外腔，所述外腔与环腔连通，所述外腔的腔体中活动安装有外环塞，所述环座的内部开设有内腔，所述内腔的腔体中活动安装有内环塞，所述外环塞与内环塞为磁体异极相吸设置，所述环座的内部开设有气孔，所述环座的内部开设有气腔，所述气腔的腔体中固定安装有弹性膜，所述气腔的腔体中充入有气体，所述内腔通过气孔与气腔连通，所述主体的下方位置放置有焊接部件，且主体位于靠近焊接部件焊接面的位置。

优选的，所述主体的内部固定安装有导热体，所述导热体的下端伸出主体，所述导热体的下端活动安装有压杆，所述导热体的下端固定安装有弹力绳，所述弹力绳的另一端与压杆的杆体连接。

优选的，所述主体的内部开设有升降腔，所述导热体的分支杆伸入升降腔的腔体，所述升降腔的腔体中活动安装有活塞，所述升降腔中充入有气体。

优选的，所述活塞的底面活动安装有连杆，所述连杆的另一端与压杆的杆体形成活动连接。

优选的，所述主体的内部开设有通孔，所述升降腔通过通孔与环腔的腔体连通。

优选的，所述弹力绳的弹力与弹性件的弹力大小相同，所述弹性膜向上拉伸到极限位置时，所述气腔对焊接部件的吸力是弹性件弹力的二分之一。

优选的，所述升降腔的横截面积为方形结构设置，所述升降腔与环腔中充入的气体为易受热膨胀的气体。

优选的，所述环座相对上移到其底面与导热体的底面相同的高度时，所述外环塞与内环塞会下移至所对应腔体的中间位置。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过弹性膜与压杆的设置，用主体的下移动作，使压杆克服弹力绳的弹力，进而展开，并对焊接部件产生下压力，同时，下移的主体会带动环座接触焊接部件，使得弹性膜向上拉伸，导致气腔中位于弹性膜下方的腔体产生负压，该负压会对焊接部件产生吸力，与原装置相比较，本发明在原有下压力的基础上，增加了另外的固定力，进而提高了焊接部件的固定效果，减小产生焊接变形的概率。

2、本发明通过导热体、升降腔与环腔的设置，焊接部件在焊接时所产生热量中的一部分会通过导热体传递给升降腔与环腔中的气体，使得气体受热膨胀，进而对活塞与外环塞产生压力，使得外环塞进一步下移，通过上述动作，使得上述压杆与气腔对焊接部件所施加的固定力进一步增大，进而对焊接部件变形时所产生的移动力进行部分抵消，从而减小产生焊接变形的概率。

3、本发明通过导热体、升降腔与环腔的设置，利用与焊接部件相接触的导热体，进而使得焊接时，焊接部件内部热量中的一部分会通过导热体传递给升降腔与环腔中的气体，从而对焊接部件产生一定的降温作用，使得焊接部件受热时，其所受应力减小，进而进一步减小产生焊接变形的概率。

附图说明

图1为本发明结构主体内部结构示意图；

图2为本发明结构压杆展开状态示意图；

图3为本发明图2中A-A处结构剖面示意图；

图4为本发明结构外形整体示意图。

图中：1、升降机构；2、主体；3、环腔；4、环座；5、弹性件；6、外腔；7、外环塞；8、内腔；9、内环塞；10、气孔；11、气腔；12、弹性膜；13、导热体；14、压杆；15、弹力绳；16、升降腔；17、活塞；18、连杆；19、通孔；20、焊接部件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1与图4，一种用于金属门窗的焊接装置，包括升降机构1，升降机构1的杆体下端固定安装有主体2，主体2内部的外侧位置开设有环腔3，环腔3中密封滑动安装有环座4，环座4的下侧穿过环腔3的底面，环腔3中位于环座4上方的腔体充入有气体，环腔3的上侧面固定安装有弹性件5，弹性件5的下端与环座4的上表面连接，环座4内部的外侧位置开设有外腔6，外腔6与环腔3连通，外腔6的腔体中密封滑动安装有外环塞7，环座4内部的内侧位置开设有内腔8，内腔8的腔体中密封滑动安装有内环塞9，外环塞7与内环塞9为磁体异极相吸设置，环座4内部位于内腔8内侧的位置开设有气孔10，环座4内部位于外腔6下方的位置开设有气腔11，气腔11的腔体中密封固定安装有弹性膜12，气腔11中位于弹性膜12上方的腔体中充入有气体，气孔10的一侧与内腔8中位于内环塞9上方的腔体连通，气孔10的另一侧与气腔11中位于弹性膜12上方的腔体连通，主体2的下方位置放置有焊接部件20，且主体2位于靠近焊接部件20焊接面的位置，所述环座4内部位于外腔6与内腔8下方的位置开设有泄气孔，泄气孔的两个支孔分别与与外腔6与内腔8连通，泄气孔的总孔与外界环境连通，且该总孔为倾斜设置，在升降机构1带动主体2向下移动的过程中，环座4会接触焊接部件20的上表面，之后，随着主体2的继续下移，令环座4逐渐克服弹性件5的弹力，进而在环腔3内相对向上移动，在这个过程中环座4会挤压环腔3中的气体，令气体带动外环塞7相对下移，而内环塞9同步相对下移，下移的内环塞9使得内腔8的上侧腔体产生负压，该负压通过气孔10，进而抽取气腔11中的气体，导致弹性膜12被向上拉伸，从而使得气腔11中位于弹性膜12下方的腔体产生负压，通过该负压，使得环座4吸附在焊接部件20的上表面，通过上述操作，使得与原装置相比较，本发明在原有下压力的基础上，增加了另外的固定力，进而提高了焊接部件20的固定效果，减小产生焊接变形的概率，另外，内环塞9与外环塞7向下移动时，会将所属腔体中位于对应环塞下方腔体中的气体挤出。

请参阅图2，主体2内部的中心位置固定安装有导热体13，导热体13的下端伸出主体2，导热体13下端的两侧位置均铰接有压杆14，导热体13的下端固定安装有弹力绳15，弹力绳15的另一端与压杆14的杆体连接，在主体2下移的过程中，会带动压杆14接触焊接部件20的上表面，并随着主体2的继续下移，导致压杆14克服弹力绳15的弹力，并对焊接部件20逐渐施加下压力，通过上述操作，进而增大对焊接部件20的下压固定力，提高了焊接部件20的固定效果。

请参阅图1，主体2内部位于导热体13外侧的位置开设有升降腔16，导热体13的分支杆伸入升降腔16的腔体，升降腔16的腔体中密封滑动安装有活塞17，升降腔16中位于活塞17上方的腔体充入有气体，当后续导热体13与焊接部件20发生接触后，焊接部件20内部由于焊接时所产生的部分热量会通过导热体13，进而传递给升降腔16中的气体，从而对焊接部件20产生一定的降温作用，使得焊接部件20受热时，其所受应力减小，进而进一步减小产生焊接变形的概率。

活塞17的底面铰接有连杆18，连杆18的另一端与压杆14的杆体形成铰接，当主体2带动压杆14逐渐下压焊接部件20时，展开的压杆14会通过连杆18，进而带动活塞17向上挤压升降腔16中的气体，通过受到挤压的该气体对活塞17所施加的反向力，进而增大压杆14对焊接部件20的下压力，提高对焊接部件20的固定效果。

主体2内部位于环腔3与升降腔16之间的位置开设有通孔19，通孔19的一侧与环腔3连通，通孔19的另一侧与升降腔16中位于活塞17上方的腔体连通，由于通孔19连通环腔3与升降腔16，进而使得焊接部件20的部分热量会通过导热体13，进而传递给升降腔16与环腔3中的气体，从而提高对焊接部件20的降温效果。

当弹性膜12向上拉伸到极限位置时，气腔11对焊接部件20的吸力是弹性件5弹力的二分之一，且弹性件5的弹力与弹力绳15的弹力大小相同，由于弹性件5的弹力大于气腔11对焊接部件20所施加的吸力，使得当主体2上移复位时，弹性件5释放弹力，且该弹力克服上述吸力，使得环座4下移复位，进而令气腔11不再对焊接部件20产生吸力，避免主体2复位时，会带动焊接完成的焊接部件20移动，影响后续焊接作业的工作效率。

请参阅图3，升降腔16的横截面积为方形结构设置，所述升降腔16与环腔3中充入的气体为易受热膨胀的气体，如氢气，通过升降腔16的结构设置，使得活塞17在升降腔16内移动时，不会产生水平晃动，避免压杆14与焊接部件20接触不稳定，影响焊接部件20的固定效果。

当环座4相对上移到其底面与导热体13的底面相同的高度时，外环塞7与内环塞9会下移至所对应腔体的中间位置，进而使得当焊接部件20的部分热量通过导热体13传递给升降腔16与环腔3中的气体时，气体受热膨胀，进而对活塞17与外环塞7产生压力，使得外环塞7进一步下移，通过上述动作，使得上述压杆14与气腔11对焊接部件20所施加的固定力进一步增大，进而对焊接部件20变形时所产生的移动力进行部分抵消，从而减小产生焊接变形的概率。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

工作时，首先将两个独立的焊接部件20放置在操作台表面，并使两者的焊接面贴合，之后，通过升降机构1带动主体2向下移动，使得环座4与压杆14接触焊接部件20，然后，随着主体2的继续下移，使得环座4克服弹性件5的弹力，进而相对主体2上移，并挤压环腔3中的气体，同时，压杆14克服弹力绳15的弹力，进而展开，并逐渐增大对焊接部件20所施加的下压力，且展开的压杆14通过连杆18带动活塞17在升降腔16中上移，使得活塞17挤压升降腔16中的气体，由于环腔3与升降腔16中的气体均受到挤压，且环腔3与升降腔16通过通孔19连通，进而使得上述气体会挤压外环塞7，使得外环塞7带动内环塞9在所属腔体内下移，当内环塞9在内腔8中下移时，内腔8中位于内环塞9上方的腔体会产生负压，该负压通过气孔10，进而抽取气腔11中的气体，使得气腔11中的弹性膜12向上拉伸，从而导致气腔11中位于弹性膜12下方的腔体对接触的焊接部件20产生负压吸引，之后，当环座4移动到其底面与导热体13的底面相同的高度时，主体2停止下压，此时导热体13的底面与焊接部件20的上表面接触，然后，通过焊接机构对焊接部件20的焊接面进行工作，在这个过程中，由于主体2位于靠近焊接部件20焊接面的位置，使得焊接部件20内部由于焊接所产生的部分热量会通过导热体13传递给升降腔16与环腔3中的气体，使得该气体受热膨胀，进而对环座4与活塞17施加压力的同时，会对外环塞7同步施加压力，使得外环塞7带动内环塞9进一步下移，之后，当焊接完毕后，升降机构1带动主体2上移，使得弹性件5与弹力绳15释放弹力，进而带动环座4、压杆14与活塞17复位，使得升降腔16与环腔3中产生负压，该负压抽取外腔6中位于外环塞7上方腔体的气体，使得外环塞7带动内环塞9上移复位，进而使得内腔8中的气体回到气腔11中，使得弹性膜12复位，令气腔11不再吸附焊接部件20，最后，取下当前的焊接部件20，并使其进行自然降温冷却，等待后续使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于金属门窗的焊接装置，包括升降机构（1）与主体（2），其特征在于：所述主体（2）的内部开设有环腔（3），所述环腔（3）中活动安装有环座（4），所述环座（4）的下侧穿过环腔（3）的底面，所述环腔（3）的腔体中充入有气体，所述环腔（3）的上侧面固定安装有弹性件（5），所述弹性件（5）的下端与环座（4）的上表面连接，所述环座（4）的内部开设有外腔（6），所述外腔（6）与环腔（3）连通，所述外腔（6）的腔体中活动安装有外环塞（7），所述环座（4）的内部开设有内腔（8），所述内腔（8）的腔体中活动安装有内环塞（9），所述外环塞（7）与内环塞（9）为磁体异极相吸设置，所述环座（4）的内部开设有气孔（10），所述环座（4）的内部开设有气腔（11），所述气腔（11）的腔体中固定安装有弹性膜（12），所述气腔（11）的腔体中充入有气体，所述内腔（8）通过气孔（10）与气腔（11）连通，所述主体（2）的下方位置放置有焊接部件（20），且主体（2）位于靠近焊接部件（20）焊接面的位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述主体（2）的内部固定安装有导热体（13），所述导热体（13）的下端伸出主体（2），所述导热体（13）的下端活动安装有压杆（14），所述导热体（13）的下端固定安装有弹力绳（15），所述弹力绳（15）的另一端与压杆（14）的杆体连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述主体（2）的内部开设有升降腔（16），所述导热体（13）的分支杆伸入升降腔（16）的腔体，所述升降腔（16）的腔体中活动安装有活塞（17），所述升降腔（16）中充入有气体。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述活塞（17）的底面活动安装有连杆（18），所述连杆（18）的另一端与压杆（14）的杆体形成活动连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述主体（2）的内部开设有通孔（19），所述升降腔（16）通过通孔（19）与环腔（3）的腔体连通。

6.根据权利要求2所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述弹力绳（15）的弹力与弹性件（5）的弹力大小相同，所述弹性膜（12）向上拉伸到极限位置时，所述气腔（11）对焊接部件（20）的吸力是弹性件（5）弹力的二分之一。

7.根据权利要求3所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述升降腔（16）的横截面积为方形结构设置，所述升降腔（16）与环腔（3）中充入的气体为易受热膨胀的气体。

8.根据权利要求2所述的一种用于金属门窗的焊接装置，其特征在于：所述环座（4）相对上移到其底面与导热体（13）的底面相同的高度时，所述外环塞（7）与内环塞（9）会下移至所对应腔体的中间位置。

Images