CN118060660A - 一种取样钳加工用焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接加工技术领域，具体涉及一种取样钳加工用焊接装置，包括焊接炉、上料机构和密封机构；焊接炉上开设有进料口，上料机构包括进料筒；焊接炉内设置有与进料口连通且竖直的进料通道，密封机构包括动力件、密封环、密封板和形变组件，密封环承靠于进料通道上端；密封板位于密封环内圈，并与密封环通过可形变的橡胶环连接；进料通道上端部的内侧壁上开设有凹槽，密封板与进料通道内壁密封时橡胶环与凹槽限定出缓冲腔室；通过密封环、密封板和形变组件的配合，使得进料筒移开进料口时外界大气压、缓冲腔室和焊接炉内部的气压呈递减分布，利用缓冲腔室进行过渡，减小密封机构因焊接炉内外压差较大造成损坏或密封不严的概率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接加工技术领域，具体涉及一种取样钳加工用焊接装置。
背景技术
取样钳在加工时需要用到真空钎焊工艺，将钎料金属涂在待焊接的工件表面，然后放入真空钎焊炉内，在真空状态下加热，使钎料融化并与工件融合，在批量加工时，需要频繁开启和关闭钎焊炉，每次放入工件后，钎焊炉内部都需要重新抽真空，造成能量损失，且钎焊炉内外的压差较大，密封件受到的作用力较大，容易造成损坏甚至导致密封不可靠。
发明内容
本发明提供一种取样钳加工用焊接装置，以解决现有钎焊炉频繁开启抽真空造成能源浪费且内外压差较大易损坏密封件问题。
本发明的一种取样钳加工用焊接装置采用如下技术方案：
一种取样钳加工用焊接装置，包括焊接炉、上料机构和密封机构；焊接炉上开设有进料口，上料机构包括进料筒和动力组件，进料筒位于焊接炉上方，动力组件控制进料筒移动至与进料口对接；焊接炉内设置有与进料口连通且竖直的进料通道，进料通道上端与进料口之间预留有间隔；密封机构包括动力件、密封环、密封板和形变组件，密封环承靠于进料通道上端，且密封环为可形变材料；密封板位于密封环内圈，并与密封环通过可形变的橡胶环连接；进料通道上端部的内侧壁上开设有凹槽，密封板在焊接炉内的负压作用下相对于密封环向下移动并与进料通道内壁密封，使得橡胶环与凹槽限定出缓冲腔室；动力件用于驱动密封环和密封板平移使进料通道与进料筒连通，且动力件限制密封环向上移动的第一极限位置；形变组件在进料筒破真空且密封板与进料通道内壁密封时使密封环形变后恢复，密封环形变时缓冲腔室与进料筒连通，进而使缓冲腔室的压强与破真空时的进料筒内的压强一致。
可选地，动力件包括伸缩缸和至少两个弧形杆，至少两个弧形杆围成与密封环同轴的不完全环形，且每个弧形杆均与伸缩缸的输出轴连接；伸缩缸通过多个弧形杆带动密封环平移。
可选地，弧形杆靠近密封环的一侧设置有凸起，凸起用于限制密封环向上移动的第一极限位置。
可选地，形变组件包括限位杆、随动柱和推杆，随动柱固定于密封板上侧随动柱在其周向上的两侧分别设置有楔块；推杆至少有两个，分别位于随动柱设置有楔块的两侧，并均与密封环固定连接；限位杆安装于弧形杆，用于限制推杆向下移动的第二极限位置，且推杆在移动至第二极限位置时，密封板移动至与进料通道内壁密封，密封板继续向下移动，通过楔块顶推推杆，进而使密封环产生形变，至楔块向下移动越过推杆，密封环恢复形变再次隔绝进料筒与缓冲腔室。
可选地，推杆靠近楔块的一端设置有与楔块的斜面相适配的倒角。
可选地，限位杆上设置有挡台，挡台位于推杆的下方，并在推杆到达第二极限位置后与推杆面接触，阻碍推杆继续向下移动或倾斜。
可选地，进料通道的上端的内圈设置有倒角，密封环下侧的内圈为与倒角适配的斜面。
可选地，焊接炉上端部设置有与进料口连通的过渡腔室，密封环与进料通道上端配合时隔绝过渡腔室与进料通道；进料筒与进料口配合时与过渡腔室连通，过渡腔室的侧壁开设有抽真空气口，用于对过渡腔室抽真空或破真空。
可选地，焊接炉内设置有载物台，载物台绕竖直轴线转动安装于焊接炉内，且载物台上设置有多个工位，至少一个工位位于进料通道正下方。
可选地，动力组件包括旋转电机，旋转电机通过液压缸安装于焊接炉，旋转电机驱动进料筒转动，且在液压缸的驱动下带动进料筒上下移动。
本发明的有益效果是：本发明的取样钳加工用焊接装置的进料筒移开进料口时外界大气压、缓冲腔室和焊接炉内部的气压呈递减分布，通过设置缓冲腔室进行过渡，减小密封机构因焊接炉内外压差较大造成损坏或密封不严的概率。
进一步地，进料筒在取料、抽真空和破真空的过程中焊接炉内能始终保持负压环境，不影响焊接炉内工件的焊接，焊接炉能持续工作，减少能量的浪费。
进一步地，进料筒内在通入气体破真空的过程中，通入的气体能对焊接后的工件进行降温，缩短工件取出后的冷却时间，提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种取样钳加工用焊接装置的实施例中的整体结构示意图；
图2为本发明的一种取样钳加工用焊接装置的实施例整体结构的侧视图；
图3为图2中A-A向的剖切示意图；
图4为图3中C处的放大示意图；
图5为本发明的一种取样钳加工用焊接装置的实施例中密封机构的另一状态示意图；
图6为本发明的一种取样钳加工用焊接装置的实施例中整体结构的剖切示意图；
图7为图6中B处的放大示意图；
图中：100、焊接炉；110、载物台；120、进料口；130、缓冲腔室；140、过渡腔室；141、抽真空气口；150、进料通道；200、控制面板；310、进料筒；320、动力组件；400、密封机构；411、伸缩缸；412、弧形杆；420、密封环；430、密封板；441、限位杆；442、随动柱；443、推杆；444、楔块；445、挡台；450、橡胶环。
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。
本发明的一种取样钳加工用焊接装置的实施例，如图1至图7所示，包括焊接炉100、上料机构和密封机构400。
焊接炉100上开设有进料口120；上料机构包括进料筒310和动力组件320，进料筒310位于焊接炉100上方，动力组件320控制进料筒310移动至与进料口120对接，进料筒310内设置有用于抓取工件的夹爪（图中未示出），进料筒310内的夹爪夹取工件后在动力组件320的控制下移动至与进料口120对接，进而使夹爪将工件放入焊接炉100。
焊接炉100内设置有与进料口120连通且竖直的进料通道150，进料通道150上端与进料口120之间预留有间隔。密封机构400包括动力件、密封环420、密封板430和形变组件，密封环420承靠于进料通道150上端，且密封环420为可形变材料，如橡胶。密封板430位于密封环420内圈，并与密封环420通过可形变的橡胶环450连接，其中，橡胶环450的塑性强于密封环420的塑性，以在密封板430相对于密封环420移动时，橡胶环450先于密封环420产生形变。进料通道150上端部的内侧壁上开设有凹槽，密封板430在焊接炉100内的负压作用下相对于密封环420向下移动并与进料通道150内壁密封，使得橡胶环450与凹槽限定出密封的缓冲腔室130。动力件用于驱动密封环420和密封板430平移使进料通道150与进料筒310连通，且动力件限制密封环420向上移动的第一极限位置。
形变组件在进料筒310破真空且密封板430与进料通道150内壁密封时使密封环420形变后恢复，密封环420形变时缓冲腔室130与进料筒310连通，进而使缓冲腔室130的压强与破真空时的进料筒310内的压强一致。
初始状态下，密封环420与进料通道150上端配合，密封环420、密封板430与橡胶环450共同作用封堵进料通道150，焊接炉100内处于负压环境，进料筒310未与进料口120配合，密封板430在焊接炉100内的负压作用下相对于密封环420向下移动至与进料通道150内壁密封，橡胶环450与凹槽限定出密封的缓冲腔室130。焊接工件时，进料筒310携带工件并在动力组件320的作用下与进料口120密封对接，之后进料筒310内抽真空，进料筒310与焊接炉100内部的压差逐渐减小，由于缓冲腔室130相较于焊接炉100要小的多，缓冲腔室130内的负压环境对密封环420的抽吸效果相较于焊接炉100内的负压环境对密封板430的抽吸效果较弱，进料筒310内抽真空的过程中，密封环420和密封板430会先后向上移动，缓冲腔室130和焊接炉100内部依次与进料筒310连通；进料筒310和焊接炉100内部连通后，动力件驱动密封环420和密封板430平移让开进料通道150，允许进料筒310内的工件进入焊接炉100内，并将已焊接好的工件取出。
工件进入焊接炉100后，动力件驱动密封环420和密封板430再次移动至进料通道150上方，并使密封环420、密封板430和橡胶环450再次封堵进料通道150上端。之后进料筒310内开始通入气体破真空，进料筒310与焊接炉100内部的压差逐渐增大，密封环420在焊接炉100内部负压的抽吸作用下压紧进料通道150上端，且密封板430在焊接炉100内部负压的抽吸作用下向下移动再次与进料通道150内壁密封，形变组件在密封板430与进料通道150内壁密封后，使密封环420形变后恢复，密封环420形变时缓冲腔室130与进料筒310连通，进而使缓冲腔室130的压强与破真空时的进料筒310内的压强一致，之后密封环420恢复形变使缓冲腔室130与进料筒310隔绝，进料筒310继续破真空直至与外界大气压一致。进料筒310移开时外界大气压、缓冲腔室130和焊接炉100内部的气压呈递减分布，通过设置缓冲腔室130进行过渡，减小密封机构400因焊接炉100内外压差较大造成损坏或密封不严的概率。进一步地，进料筒310在取料、抽真空和破真空的过程中焊接炉100内能始终保持负压环境，不影响焊接炉100内工件的焊接，焊接炉100能持续工作，减少能量的浪费。且进料筒310内在通入气体破真空的过程中，通入的气体能对焊接后的工件进行降温，缩短工件取出后的冷却时间，提高效率。
在本实施例中，动力件包括伸缩缸411和至少两个弧形杆412，至少两个弧形杆412围成与密封环420同轴的不完全环形，且每个弧形杆412均与伸缩缸411的输出轴连接；伸缩缸411通过多个弧形杆412带动密封环420平移。具体地，至少两个弧形杆412对密封环420形成包裹，以便于带动密封环420平移，且至少两个弧形杆412围成不完全环形，为密封环420的形变预留出空间。
在本实施例中，弧形杆412靠近密封环420的一侧设置有凸起（图中未示出），凸起用于限制密封环420向上移动的第一极限位置。
在本实施例中，形变组件包括限位杆441、随动柱442和推杆443，随动柱442固定于密封板430上侧随动柱442在其周向上的两侧分别设置有楔块444。推杆443至少有两个，分别位于随动柱442设置有楔块444的两侧，并均与密封环420固定连接；限位杆441安装于弧形杆412，用于限制推杆443向下移动的第二极限位置，且推杆443在移动至第二极限位置时，密封板430移动至与进料通道150内壁密封；密封板430继续向下移动，通过楔块444顶推推杆443，进而使密封环420产生形变，至楔块444向下移动越过推杆443，密封环420恢复形变再次隔绝进料筒310与缓冲腔室130。优选地，推杆443与密封环420的连接位置处于相邻两个弧形杆412的间隔位置，以在密封环420的局部受到推杆443的顶推时从两个弧形杆412之间的间隔向外凸出，进而使缓冲腔室130与进料筒310连通。
在本实施例中，推杆443靠近楔块444的一端设置有与楔块444的斜面相适配的倒角，使得楔块444顶推推杆443时与推杆443面接触，减小楔块444的磨损。
在本实施例中，限位杆441上设置有挡台445，挡台445位于推杆443的下方，并在推杆443到达第二极限位置后与推杆443面接触，阻碍推杆443继续向下移动或倾斜。且限位杆441能在密封环420移动至与进料通道150脱离时对推杆443起到支撑作用，优选地，限位杆441和/或挡台445有多个，至少一个限位杆441和/或挡台445对应支撑一个推杆443。
在本实施例中，进料通道150的上端的内圈设置有倒角，密封环420下侧的内圈为与倒角适配的斜面，通过设置倒角，以引导密封环420移动至与进料通道150同轴，进而保证密封效果。
在本实施例中，焊接炉100上端部设置有与进料口120连通的过渡腔室140，过渡腔室140位于进料通道150与进料口120之间。密封环420与进料通道150上端配合时隔绝过渡腔室140与进料通道150；进料筒310与进料口120配合时与过渡腔室140连通，过渡腔室140的侧壁开设有抽真空气口141，外接的真空抽吸装置通过抽真空气口141对过渡腔室140抽真空或破真空，进而使进料筒310内板部抽真空或破真空。动力件设置于过渡腔室140。
在本实施例中，焊接炉100内设置有载物台110，载物台110绕竖直轴线转动安装于焊接炉100内，且载物台110上设置有多个工位，至少一个工位位于进料通道150正下方。
在本实施例中，动力组件320包括旋转电机，旋转电机通过液压缸安装于焊接炉100，旋转电机驱动进料筒310转动，且在液压缸的驱动下带动进料筒310上下移动。焊接炉100上还设置有控制面板200，用于控制动力组件320、伸缩缸411和外接的真空抽吸装置，此为现有技术，在此不多做叙述。
本发明的一种取样钳加工用焊接装置在初始状态下，密封环420与进料通道150上端配合，密封环420、密封板430与橡胶环450共同作用封堵进料通道150，焊接炉100内处于负压环境，进料筒310未与进料口120配合，密封板430在焊接炉100内的负压作用下相对于密封环420向下移动至与进料通道150内壁密封，橡胶环450与凹槽限定出密封的缓冲腔室130，楔块444处于推杆443的下侧。
焊接工件时，进料筒310携带工件并在动力组件320的作用下与进料口120密封对接，进料筒310与过渡腔室140连通，通过过渡腔室140上的抽真空气口141对过渡腔室140和进料筒310内抽真空，进料筒310与焊接炉100内部的压差逐渐减小，由于缓冲腔室130相较于焊接炉100要小的多，缓冲腔室130内的负压环境对密封环420的抽吸效果相较于焊接炉100内的负压环境对密封板430的抽吸效果较弱，进料筒310内抽真空的过程中，密封环420和密封板430会先后向上移动，缓冲腔室130和焊接炉100内部依次与进料筒310连通。其中，密封环420向上移动至第一极限位置时在凸起的限位下停止，密封板430在缓冲腔室130的抽吸作用下继续向上移动时楔块444顶推推杆443使密封环420形变，直至楔块444越过推杆443后密封环420再次恢复形变。至进料筒310和焊接炉100内部连通，楔块444位于推杆443上方，之后伸缩缸411通过弧形杆412带动密封环420平移，同时密封环420通过推杆443和/或橡胶环450带动密封板430同步平移让开进料通道150，允许进料筒310内的工件进入焊接炉100内，并将已焊接好的工件取出。
工件进入焊接炉100后，动力件驱动密封环420和密封板430再次移动至进料通道150上方，并使密封环420、密封板430和橡胶环450再次封堵进料通道150上端。之后通过过渡腔室140上的抽真空气口141对过渡腔室140和进料筒310内通入气体破真空，进料筒310与焊接炉100内部的压差逐渐增大，密封环420在焊接炉100内部负压的抽吸作用下压紧进料通道150上端，且密封板430在焊接炉100内部负压的抽吸作用下向下移动再次与进料通道150内壁密封，至密封板430与进料通道150内壁密封后，楔块444移动至与推杆443抵接，并随密封板430继续向下移动时顶推密封环420形变，使密封环420形变时缓冲腔室130与进料筒310连通，进而使缓冲腔室130的压强与破真空过程中的进料筒310内的压强一致；至楔块444越过推杆443，密封环420恢复形变使缓冲腔室130与过渡腔室140隔绝，过渡腔室140与进料筒310继续破真空直至与外界大气压一致。进料筒310移开时外界大气压、缓冲腔室130和焊接炉100内部的气压呈递减分布，减小密封机构400因焊接炉100内外压差较大造成损坏或密封不严的概率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：包括焊接炉、上料机构和密封机构；
焊接炉上开设有进料口，上料机构包括进料筒和动力组件，进料筒位于焊接炉上方，动力组件控制进料筒移动至与进料口对接；
焊接炉内设置有与进料口连通且竖直的进料通道，进料通道上端与进料口之间预留有间隔；密封机构包括动力件、密封环、密封板和形变组件，密封环承靠于进料通道上端，且密封环为可形变材料；密封板位于密封环内圈，并与密封环通过可形变的橡胶环连接；进料通道上端部的内侧壁上开设有凹槽，密封板在焊接炉内的负压作用下相对于密封环向下移动并与进料通道内壁密封，使得橡胶环与凹槽限定出缓冲腔室；动力件用于驱动密封环和密封板平移使进料通道与进料筒连通，且动力件限制密封环向上移动的第一极限位置；
形变组件在进料筒破真空且密封板与进料通道内壁密封时使密封环形变后恢复，密封环形变时缓冲腔室与进料筒连通，进而使缓冲腔室的压强与破真空时的进料筒内的压强一致。
2.根据权利要求1所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：动力件包括伸缩缸和至少两个弧形杆，至少两个弧形杆围成与密封环同轴的不完全环形，且每个弧形杆均与伸缩缸的输出轴连接；伸缩缸通过多个弧形杆带动密封环平移。
3.根据权利要求2所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：弧形杆靠近密封环的一侧设置有凸起，凸起用于限制密封环向上移动的第一极限位置。
4.根据权利要求2所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：形变组件包括限位杆、随动柱和推杆，随动柱固定于密封板上侧随动柱在其周向上的两侧分别设置有楔块；推杆至少有两个，分别位于随动柱设置有楔块的两侧，并均与密封环固定连接；限位杆安装于弧形杆，用于限制推杆向下移动的第二极限位置，且推杆在移动至第二极限位置时，密封板移动至与进料通道内壁密封，密封板继续向下移动，通过楔块顶推推杆，进而使密封环产生形变，至楔块向下移动越过推杆，密封环恢复形变再次隔绝进料筒与缓冲腔室。
5.根据权利要求4所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：推杆靠近楔块的一端设置有与楔块的斜面相适配的倒角。
6.根据权利要求4所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：限位杆上设置有挡台，挡台位于推杆的下方，并在推杆到达第二极限位置后与推杆面接触，阻碍推杆继续向下移动或倾斜。
7.根据权利要求1所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：进料通道的上端的内圈设置有倒角，密封环下侧的内圈为与倒角适配的斜面。
8.根据权利要求1所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：焊接炉上端部设置有与进料口连通的过渡腔室，密封环与进料通道上端配合时隔绝过渡腔室与进料通道；进料筒与进料口配合时与过渡腔室连通，过渡腔室的侧壁开设有抽真空气口，用于对过渡腔室抽真空或破真空。
9.根据权利要求1所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：焊接炉内设置有载物台，载物台绕竖直轴线转动安装于焊接炉内，且载物台上设置有多个工位，至少一个工位位于进料通道正下方。
10.根据权利要求1所述的一种取样钳加工用焊接装置，其特征在于：动力组件包括旋转电机，旋转电机通过液压缸安装于焊接炉，旋转电机驱动进料筒转动，且在液压缸的驱动下带动进料筒上下移动。
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