CN201603947U - 保温容器焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种保温容器焊接装置，为解决现有技术中真空度低及效率低等问题而发明。包括真空室、高能束焊机、成像测量系统和设有工件盘的伺服平台；工件盘上设有若干供保温容器放置的工位，成像测量系统对保温容器焊缝成像和测量并将测量轨迹传输给伺服平台控制装置，若干工位依次与高能束焊机配合定位并根据测量轨迹移动。焊接处与高能束焊机配合并按焊缝轨迹移动完成闭环插补焊接，伺服平台控制各工位上保温容器依次循环上述插补焊接，由于在高真空环境中抽完夹层后再压盖焊接，真空度高，效率高，成像测量系统检测精度达0.01mm，保证高能束焊机准确焊接在所需部位，形成微观熔接，焊接痕迹及母材损伤极小，适用高档真空保温容器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保温容器焊接装置，特别涉及在高真空环境中进行焊接的保温容器焊接装置。
背景技术
保温容器是一种非常普及的生活和工业用品，保温容器与暖瓶的保温原理一样，夹层的真空度越高，保温效果就越好。现在用的方法是，将真空保温容器用真空抽气系统将夹层抽真空后，用封口剪来完成切断和封口而成；或者采用真空钎焊炉用钎料钎焊封口而成；上述方法用在保温容器的生产设备中存在抽气速度慢，封口处密封性能差，容器夹层内真空度低，导致容器保温性能较差，并有工序多，生产过程烦琐，效率低下等缺点。
实用新型内容
为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种真空度高、快速、稳定性强的保温容器焊接装置。
为了达到上述目的，本实用新型的保温容器焊接装置，包括真空室、设置在真空室内的高能束焊机、焊接轨迹成像测量系统和伺服移动平台；其中，所述的伺服移动平台上设置有工件盘，所述工件盘上设置有若干供保温容器放置的工位，焊接轨迹成像测量系统对保温容器焊缝进行成像和测量并将测量的成像轨迹传输给伺服移动平台控制装置，所述伺服移动平台控制装置控制若干工位按照预定顺序依次在预定位置与所述高能束焊机配合定位并根据测量的成像轨迹移动。
其中，焊接轨迹成像测量系统由摄像单元和测量单元组成，其中所述摄像单元相对所述高能束焊机位置固定，所述测量单元与所述伺服移动平台控制装置连接。
特别是，所述的摄像单元对设置在各工位上的保温容器焊缝进行摄像并将成像轨迹输入测量单元，测量单元将所述成像轨迹进行换算转换成与所述保温容器焊缝轨迹一致的位移矢量并将此位移矢量传输至伺服移动平台控制装置；所述伺服移动平台按照所述位移矢量定位并发送信号给高能束焊机控制系统，高能束焊机控制系统接收到信号后启动，同时伺服移动平台移动定位使焊缝边缘对正高能束焊机后按照所述位移矢量移动，完成闭环插补焊接运动。
所述的摄像单元对设置在各工位上的保温容器焊缝进行摄像并将成像轨迹输入测量单元，测量单元将所述成像轨迹进行换算转换成与所述保温容器焊缝轨迹一致的位移矢量并将此位移矢量传输至伺服移动平台控制装置；所述伺服移动平台按照所述位移矢量定位并发送信号给高能束焊机控制系统，高能束焊机控制系统接收到信号后启动，同时伺服移动平台按照所述位移矢量移动，完成闭环插补焊接运动。
其中，还包括设置在所述真空室内的压盖装置，所述的压盖装置上下移动预定距离，所述伺服移动平台移动至预定位置与所述压盖装置配合完成对应于预定位置工位上的保温容器的压盖动作。
进一步地，所述压盖装置具体为设置在所述焊接室顶部通过脉冲信号控制的气动装置，所述伺服移动平台每移动一个工位，所述脉冲信号控制所述气动装置完成一个上下移动的压盖动作。
上述的结构，焊接轨迹成像测量系统对保温容器的焊缝进行成像并将此成像轨迹传输给伺服移动平台控制装置，伺服移动平台首先带动工件盘移动使保温容器焊缝与所述高能束焊机配合定位，按照此成像轨迹使保温容器移动，完成闭环插补焊接，伺服移动平台控制工件盘各个工位按照预定顺序一一与高能束焊机配合完成闭环插补焊接。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的保温容器焊接装置，包括真空室、设置在真空室内的高能束焊机6、焊接轨迹成像测量系统7和伺服移动平台9；其中，所述的伺服移动平台上设置有工件盘8，所述工件盘上设置有若干供保温容器10放置的工位，焊接轨迹成像测量系统对保温容器焊缝进行成像和测量并将测量的成像轨迹传输给伺服移动平台控制装置，所述伺服移动平台控制装置控制若干工位按照预定顺序依次在预定位置60与所述高能束焊机配合定位并根据测量的成像轨迹移动。
其中，焊接轨迹成像测量系统由摄像单元和测量单元组成，其中所述摄像单元相对所述高能束焊机位置固定，所述测量单元与所述伺服移动平台控制装置连接。
所述的摄像单元对设置在各工位上的保温容器焊缝进行摄像并将成像轨迹输入测量单元，测量单元将所述成像轨迹进行换算转换成与所述保温容器焊缝轨迹一致的位移矢量并将此位移矢量传输至伺服移动平台控制装置；所述伺服移动平台按照所述位移矢量定位并发送信号给高能束焊机控制系统，高能束焊机控制系统接收到信号后启动，同时伺服移动平台移动定位使焊缝边缘对正高能束焊机后按照所述位移矢量移动，完成闭环插补焊接运动。
所述的摄像单元对设置在各工位上的保温容器焊缝进行摄像并将成像轨迹输入测量单元，测量单元将所述成像轨迹进行换算转换成与所述保温容器焊缝轨迹一致的位移矢量并将此位移矢量传输至伺服移动平台控制装置；所述伺服移动平台按照所述位移矢量定位并发送信号给高能束焊机控制系统，高能束焊机控制系统接收到信号后启动，同时伺服移动平台按照所述位移矢量移动，完成闭环插补焊接运动。
其中，还包括设置在所述真空室内的压盖装置5，所述的压盖装置上下移动预定距离，所述伺服移动平台移动至预定位置与所述压盖装置配合完成对应于预定位置50工位上的保温容器的压盖动作。
进一步地，所述压盖装置具体为设置在所述焊接室顶部通过脉冲信号控制的气动装置，所述伺服移动平台每移动一个工位，所述脉冲信号控制所述气动装置完成一个上下移动的压盖动作。
上述的结构，工件盘随伺服移动平台带动下移动，工件盘中放有M行N列(图示为矩阵排列，当然所述的工位盘上的若干工位还可以设置为同心圆形均布通过伺服移动平台控制装置使其绕圆心旋转预定角度并在径向移动预定距离使各工位依次与压盖工位和焊接工位配合定位，工位在工件盘上的排列布置位置以及各工件的移动顺序均通过程序设置在伺服移动平台控制系统内部，不限于上述排列方式)个真空保温容器；工件盘定位于其中的双向伺服移动平台上，伺服移动平台在接到控制信号后，自动找准压盖工位的容器中心，伺服移动平台控制系统发出脉冲信号给压盖机构；压盖机构接到伺服移动平台的脉冲信号后压盖，压头归零位，压盖机构控制系统发出脉冲信号给伺服移动平台控制系统；伺服移动平台控制系统接到压盖机构控制系统发出脉冲信号后，将下一个容器移到压盖工位，控制系统再次发出脉冲信号给压盖机构；循环继续；
在压盖工序完成后伺服运动平台自动找准焊接工位的容器的边沿(焊接部位)；伺服运动平台根据成像测量系统所测得的容器的边沿(焊接部位)轨迹(测量单元能够根据摄像单元与焊缝之间的距离以及成像原理计算出焊缝的实际轨迹，并将此轨迹通过位移矢量方程表示出来)与高能束焊接设备控制系统进行通讯；伺服运动平台根据成像测量系统所测得的容器的边沿(焊接部位)轨迹(位移矢量方程)进行圆插补运动；高能束焊接设备发射电子束在伺服运动平台插补运动的同时进行底盖与真空保温容器壁的焊接；根据成像测量系统所测得的容器的边沿(焊接部位)轨迹，伺服运动平台的圆插补运动在完成一个整圆的一周插补后与高能束焊接设备控制系统进行通讯，同时停止工作；伺服运动平台控制系统自动找准下一个容器的边沿(焊接部位)。循环继续，完成焊接；
全闭环焊缝轨迹的定位采用传感器跟踪全息成像，摄像单元对焊缝轨迹检测精度可达0.01mm，保证了束流直径为0.2mm的电子束焊机能够准确焊接在所需部位，此外，电子束焊机中，灯丝发射的电子在磁场作用下形成高能量的束流(本焊接装置采用的高能束焊接设备束流直径仅为0.2mm)。高能电子束射在焊接部位，使要焊接的两种材料间分子产生剧烈震荡，形成微观熔接，达到焊接目的。高能束焊的成品几乎看不出焊接痕迹，母材几乎没有损伤。所以称为无损焊接，正好适用于高档真空保温容器焊接。
全息成像测量系统是一种摄像测量方法。高分辨率摄像头采集到的焊接部位的图像经计算机处理变成焊接所需的轨迹矢量。计算机控制执行机构(高精度的数控伺服平台)进行直线运动或按容器口焊接轨迹插补运动出一个圆或任意曲线。这个插补出的轨迹经过高能电子束照射便达到了焊接目的。
本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上做任何变化，凡是利用上述的保温焊接装置都是本实用新型的一种变形，均应认为落在本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种保温容器焊接装置，其特征在于，包括真空室、设置在真空室内的高能束焊机、焊接轨迹成像测量系统和伺服移动平台；其中，所述的伺服移动平台上设置有工件盘，所述工件盘上设置有若干供保温容器放置的工位，焊接轨迹成像测量系统对保温容器焊缝进行成像和测量并将测量的成像轨迹传输给伺服移动平台控制装置，所述伺服移动平台控制装置控制若干工位按照预定顺序依次在预定位置与所述高能束焊机配合定位并根据测量的成像轨迹移动。
2.如权利要求1所述保温容器焊接装置，其特征在于，焊接轨迹成像测量系统由摄像单元和测量单元组成，其中所述摄像单元相对所述高能束焊机位置固定，所述测量单元与所述伺服移动平台控制装置连接。
3.如权利要求2所述的保温容器焊接装置，其特征在于，所述的摄像单元对设置在各工位上的保温容器焊缝进行摄像并将成像轨迹输入测量单元，测量单元将所述成像轨迹进行换算转换成与所述保温容器焊缝轨迹一致的位移矢量并将此位移矢量传输至伺服移动平台控制装置；所述伺服移动平台按照所述位移矢量定位并发送信号给高能束焊机控制系统，高能束焊机控制系统接收到信号后启动，同时伺服移动平台移动定位使焊缝边缘对正高能束焊机后按照所述位移矢量移动，完成闭环插补焊接运动。
4.如权利要求3所述的保温容器焊接装置，其特征在于，还包括设置在所述真空室内的压盖装置，所述的压盖装置上下移动预定距离，所述伺服移动平台移动至预定位置与所述压盖装置配合完成对应于预定位置工位上的保温容器的压盖动作。
5.如权利要求4所述的保温容器焊接装置，其特征在于，所述压盖装置具体为设置在所述焊接室顶部通过脉冲信号控制的装置，所述伺服移动平台每移动一个工位，所述脉冲信号控制的装置完成一个上下移动的压盖动作。
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| CN2009203523890U CN201603947U (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 保温容器焊接装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106799533A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-06-06 | 东莞结宝金属塑胶制品有限公司 | 一种真空容器加工方法和一种真空容器 |
| CN106862745A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法 |
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2009
- 2009-12-24 CN CN2009203523890U patent/CN201603947U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106799533A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-06-06 | 东莞结宝金属塑胶制品有限公司 | 一种真空容器加工方法和一种真空容器 |
| CN106862745A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法 |
| CN106862745B (zh) * | 2017-03-27 | 2019-04-02 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法 |
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