专利名称：无损保温容器生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保温容器焊接设备，尤其是在高真空环境中完成的焊接动作的保 温容器焊接设备。
背景技术：
目前，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，夹层的真空度越高，保温效果就越好，传统的焊接设备普遍在常温状态进行焊接，将真空保 温容器用真空排气台将夹层抽真空后手工封口而成，或者采用真空钎焊炉用钎料钎焊封口 而成；现在用在保温杯的生产中主要用真空钎焊的原理，逐炉的焊接，生产过程烦琐，效率 低下，容器夹层内真空度低，导致容器保温性能较差，前者抽气真空度低，后者由于钎料中 释放的气体，也会影响到保温容器夹层的真空度。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种真空度高、自动化程度高、生产效 率较高的无损保温容器生产设备。为了达到上述目的，本发明的无损保温容器生产设备，无损保温容器生产设备，由 控制装置、真空室、高能束焊机、传动系统和通过所述传动系统经过真空室的工件盘构成， 所述的工件盘上设置有至少一排供保温容器放置的工位，所述真空室内设置有焊接工位， 所述高能束焊机焊枪喷口与所述真空室连通并对应所述焊接工位，所述焊接工位上设置有 定位装置，所述定位装置由升降机构和压紧定位装置构成，所述的工件盘上的各工位依次 经过焊接工位，所述升降机构在控制装置作用下向上移动使置于焊接工位下方工位上的保 温容器上升与压紧定位装置配合，所述升降机构或压紧定位装置在控制装置作用下带动所 述保温容器旋转在高能束焊机作用下完成焊接。其中，所述的真空室内间隔设置有真空插板阀，依次将所述真空室分割成彼此独 立的进料室、预热室、激活室、焊接室和出料室；其中，所述预热室及激活室内设置有加热装 置，所述焊接室内设置有支架。进一步地，所述的压紧定位装置为对应所述焊接工位位置设置在所述支架上的定 位模，所述定位模下部与设置在所述保温容器顶部的底盖形状相适配，所述定位模上部与 所述支架旋转连接。其中，所述升降机构对应所述焊接工位设置在工件盘下方，所述的升降机构设置 有升降驱动装置和旋转驱动装置及在所述升降驱动装置和旋转驱动装置作用下上下移动 和旋转运动的支撑架。进一步地，所述的传动系统在焊接室内间歇移动位移与所述工件盘上各工位沿所 述移动方向之间的间距的正整数倍一致。特别是，所述的控制装置能够按照预定程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱 动装置及高能束焊机动作。
进一步地，所述控制装置按照预定程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱动装 置及高能束焊机具体如下动作传动系统带动工件盘移动使置于工位上的保温容器移动至 对应焊接工位停止移动；控制升降驱动装置驱动支撑架向上移动支撑该工位上的保温容器 向上移动至该保温容器顶部的底盖与设置在焊接工位的定位模配合后停止；高能束焊机启 动，旋转驱动装置驱动所述支撑架带动处于焊接工位的保温容器旋转完成焊接；高能束焊 机及旋转驱动装置停止，升降驱动装置启动带动支撑架向下移动使完成焊接的保温容器置 于工件盘该工位上后停止；传动系统带动工件盘移动使置于下一个工位上的保温容器重复 上述动作。其中，所述的工件盘上设置有两排工位，所述工件盘两侧分别对应与每排工位设置至少一台高能束焊机及至少一个焊接工位。上述的结构，将待焊接的保温容器置于工件盘上，通过传动系统进入真空室，并在 真空室内通过控制装置的作用使置于工件盘上的待焊接保温容器先后依次经过焊接工位 在定位装置和升降机构作用下完成定位压盖动作，并通过高能束焊机完成焊接动作，整个 过程在真空室内完成，通过升降机构上移使置于所述保温容器顶部的底盖与所述压紧定位 装置在预定位置与底盖压紧配合此过程底盖相对保温容器内壁向下移动，便于将保温夹层 内的气体进一步排干净，增加真空度，另外，每个工件盘上设置若干工位，每个工位上放置 一个待焊接的保温容器，每个工位上的保温容器均依次经过定位压盖和焊接，连续工作，与 现有技术相比，工件盘上每个工位上的保温容器均能随升降机构的上下移动与压紧装置配 合在预定位置完成定位和压盖动作，随升降机构或压紧装置旋转运动而转动经高能束焊机 完成焊接动作，真空度和生产效率较高，工艺步骤简单，制作成本较低。
图1为本发明的具体实施例的整体结构示意图。图2为本发明的具体实施例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。如图1、图2所示，本发明的无损保温容器生产设备，由控制装置、真空室、传动系 统和通过所述传动系统经过真空室的工件盘7构成，所述的工件盘上设置有至少一排供保 温容器放置的工位，本具体实施例中所述的工件盘上设置有两排工位81、82，所述工件盘两 侧至少分别设置一个焊接工位对应与每排工位81、82位置配合。与所述工位81对应的所 述焊接工位上设置升降机构11和压紧定位装置12和高能束焊机10，与所述工位82对应 的所述焊接工位上设置升降机构21和压紧定位装置22和高能束焊机20，所述高能束焊机 10、20的焊枪设置在所述真空室内，其余部分设置在真空室外，与真空室之间设置有密封结 构78，所述的工件盘上的各工位依次经过焊接工位，所述升降机构在控制装置作用下向上 移动使置于焊接工位处工位上的保温容器上升与位于其上方预定位置的压紧定位装置压 紧配合，所述高能束焊机与处于预定位置的所述保温容器的焊缝位置对应，所述升降机构 或压紧定位装置在控制装置作用下带动所述保温容器旋转在高能束焊机作用下完成焊接。上述的结构，将待焊接的保温容器置于工件盘上，通过传动系统进入真空室，并在真空室内通过控制装置的作用使置于工件盘上的待焊接保温容器先后依次经过焊接工位 在定位装置和升降机构作用下完成定位压盖并通过高能束焊机完成焊接动作，整个过程在 真空室内完成，通过升降机构上移使置于所述保温容器顶部的底盖与所述压紧定位装置在 预定位置与底盖压紧配合即底盖相对保温容器内壁向下移动，便于将保温夹层内的气体进 一步排干净，增加真空度，另外，每个工件盘上设置若干工位，每个工位上放置一个待焊接 的保温容器，每个工位上的保温容器均依次经过定位底盖和焊接，连续工作，与现有技术相 比，工件盘上每个工位上的保温容器均能随升降机构的上下移动与压紧装置配合在预定位 置完成定位和底盖动作，随升降机构或压紧装置旋转运动而转动经高能束焊机完成焊接动 作，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，适用于高档真空保温容器焊接。真空度和生产效率较高，工艺步骤 简单，制作成本较低。上述的结构，所述传动系统在真空室内的动作为间歇性传动，并且每次移动的距 离与所述相邻两工位沿移动方向的间距一致，所述传动系统具体可为电机、减速机、辊子和 皮带构成，可以通过在焊接工位设置传感器控制电机转动时间来控制皮带的位移，也可以 通过汽缸、气动阀、电磁阀、及设置在焊接工位的传感器来控制工件盘的位移均可以实现， 在此不限；所述升降机构移动至预定位置时所述底盖相对所述保温容器内壁下移正好压紧 配合，此时，底盖与保温容器之间的焊缝与所述高能束焊机位置相对应，保温容器随所述升 降机构旋转或随所述压紧装置旋转使高能束焊机对焊缝一圈进行焊接，其中，在升降机构 做驱动旋转时，压紧装置随保温容器从动旋转，同样在压紧装置做驱动旋转时，升降机构随 保温容器从动旋转，此种结构降低升降机构或压紧装置与保温容器之间的摩擦和磨损，制 造精度及生产效率较高。其中，所述的真空室内间隔设置有真空插板阀6，依次将所述真空室分割成彼此独立的进料室1、预热室2、激活室3、焊接室(焊接室分为预备焊接室41和焊接室42)和出料 室5 ；其中，所述预热室及激活室内设置有加热装置；所述的真空插板阀、预热室和焊接室 分别设置有水冷结构。包括六套相互独立的真空抽气系统18、28、38、48、48、58、68分别与 所述进料室、预热室、激活室、预备焊接室、焊接室和出料室连接，其中，与所述预热室、激活 室和预备焊接室、焊接室连接的真空抽气系统相对与所述进料室和出料室连接的真空抽气 系统真空度较高。所述的真空插板阀在所述控制装置的作用下上下移动并依次打开或封闭 所述进料室、预热室、激活室、预备焊接室、焊接室和出料室。如图2，所述焊接室内设置有支架43，所述的压紧定位装置12均设置在所述支架 上，并对应所述焊接工位位置，所述升降机构对应所述焊接工位设置在工件盘7下方，所述 升降机构设置有与所述保温容器70相配合的支撑架71，所述支撑架随所述升降机构向上 移动推动置于焊接工位处工件盘工位上的所述保温容器使所述保温容器顶部与所述压紧 定位装置压紧配合。进一步地，所述的压紧定位装置为定位模100，所述定位模下部与设置 在所述保温容器顶部的底盖形状相适配，所述定位模上部101与所述支架43旋转连接。所述的升降机构设置有升降驱动装置13和旋转驱动装置14，分别驱动所述支撑架71上下移 动和旋转运动。所述工件盘的具体实施例，如图2所示，为横置板或支架，所述板或支架上对应每 个工位均设置有若干装卡所述保温容器的工装98，所述待焊接的保温容器放置于所述工装 98上，所述升降机构与焊接室壁之间设置有密封结构88，所述支撑架能够向上伸入焊接室 内与所述工装配合使保温容器随其上移至底盖与支架上预定位置的定位模配合，然后支撑 架通过与工装配合带动设置于其上的保温容器一起旋转。设置保温容器的工装的具体结构 形状根据保温容器的具体形状及结构设置，当然还可设置为其他具体结构，在此不限。上结构，升降驱动装置可使用步进电机、减速装置和丝杠输出预定的直线位移或使用液压、气动装置，也可以通过传感器来控制直线位移大小，压紧装置设置在支架上的位 置及焊接工位处的高能束焊机的位置均固定，保温容器通过上移使其顶部底盖与压紧装置 定位模配合实现定位，这样，保温容器的焊缝位置与高能束焊机的焊枪配口位置对应配合。将底盖置于保温容器底部内壁，所述底盖外缘与保温容器内壁之间间隔设置有排 气孔，此时底盖与保温容器内壁之间设有预留位移，在焊接过程中通过升降驱动装置使底 盖随保温容器一起向上移动并在对应设置在其上方的定位模的限定作用下使底盖相对保 温容器壁向下移动到预定位置，便于将保温容器夹层内的气体进一步排干净，以增加真空 度，将保温容器及底盖倒置(此时底盖向上)一起对应置于工件盘各工位上，工件盘再置于 传动系统上，进料室的真空插板阀打开，工件盘随传动系统进入进料室，真空插板阀关闭， 进料室封闭后抽真空系统启动，保温容器在进料室内进行一次抽真空，保温容器杯从大气 下进入进料室后，对进料室进行封闭抽中真空，保温容器杯夹层空气一同被抽走；进料室与预热室之间的真空插板阀打开，工件盘随传动系统进入预热室，关闭真 空插板阀，预热室密闭后同时启动抽真空系统和加热装置，在预热室内边抽真空(二次抽 真空)边加热，同时进行高温烘烤对不锈钢容器壁吸附气体进行除气，关闭预热室真空插 板阀，打开预热室与激活室之间的真空插板阀，工件盘随传动系统进入激活室，加热温度控 制在500摄氏度，并彻底激活保温容器夹层里的吸气剂；打开激活室与焊接室之间的真空 插板阀，工件盘通过传动系统进入预备焊接室，关闭所述真空插板阀封闭预备焊接室，启动 抽真空系统，所述控制装置按照预定程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱动装置及高 能束焊机具体如下动作传动系统带动工件盘移动使置于工位上的保温容器移动至对应焊 接工位停止移动；控制升降驱动装置驱动支撑架向上移动支撑该工位上的保温容器向上移 动至该保温容器顶部的底盖与设置在焊接工位的定位模配合后停止；高能束焊机启动，旋 转驱动装置驱动所述支撑架带动处于焊接工位的保温容器旋转完成焊接；高能束焊机及旋 转驱动装置停止，升降驱动装置启动带动支撑架向下移动使完成焊接的保温容器置于工件 盘该工位上后停止；传动系统带动工件盘移动使置于下一个工位上的保温容器重复上述动 作，控制装置能够按照预定程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱动装置及高能束焊机 执行上述动作；完成焊接的保温容器随传动系统逐步向焊接室移动，待整个工件盘上所有 工位上的保温容器均完成焊接后，该工件盘完全进入焊接室，打开焊接室与出料室之间的 真空插板阀，传动系统将工件盘移动出料室，此时，传动系统上的下一个工件盘进入预备焊 接室进行下一轮焊接。关闭真空插板阀，在出料室内充氮气对保温容器进行冷却，在出料室 内充大气，打开出料室外门，取出工件盘。
为了增加焊接效率，在所述工件盘两侧对应所述两排工位设置两个以上的焊接工 位即两台以上高能束焊机及两个以上压紧装置，相应地所述的传动系统在焊接室内间歇移 动位移与所述工件盘上各工位沿所述移动方向之间的间距的正整数倍。本发明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，凡是利用上述的都是本发明的无损保温容器生产设备一种变形，均应认为落在本发明保护范围之内。
权利要求
一种无损保温容器生产设备，由控制装置、真空室、高能束焊机、传动系统和通过所述传动系统经过真空室的工件盘构成，其特征在于，所述的工件盘上设置有至少一排供保温容器放置的工位，所述真空室内设置有焊接工位，所述高能束焊机焊枪喷口与所述真空室连通并对应所述焊接工位，所述焊接工位上设置有定位装置，所述定位装置由升降机构和压紧定位装置构成，所述的工件盘上的各工位依次经过焊接工位，所述升降机构在控制装置作用下向上移动使置于焊接工位下方工位上的保温容器上升与压紧定位装置配合，所述升降机构或压紧定位装置在控制装置作用下带动所述保温容器旋转在高能束焊机作用下完成焊接。
2.如权利要求1所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述的真空室内间隔设 置有真空插板阀，依次将所述真空室分割成彼此独立的进料室、预热室、激活室、焊接室和 出料室；其中，所述预热室及激活室内设置有加热装置，所述焊接室内设置有支架。
3.如权利要求2所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述的压紧定位装置为 对应所述焊接工位位置设置在所述支架上的定位模，所述定位模下部与设置在所述保温容 器顶部的底盖形状相适配，所述定位模上部与所述支架旋转连接。
4.如权利要求3所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述升降机构对应所述 焊接工位设置在工件盘下方，所述的升降机构设置有升降驱动装置和旋转驱动装置及在所 述升降驱动装置和旋转驱动装置作用下上下移动和旋转运动的支撑架。
5.如权利要求4所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述的传动系统在焊接 室内间歇移动位移与所述工件盘上各工位沿所述移动方向之间的间距的正整数倍一致。
6.如权利要求5所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述的控制装置能够按 照预定程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱动装置及高能束焊机动作。
7.如权利要求6所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述控制装置按照预定 程序控制传动系统、升降驱动装置、旋转驱动装置及高能束焊机具体如下动作传动系统带 动工件盘移动使置于工位上的保温容器移动至对应焊接工位停止移动；控制升降驱动装置 驱动支撑架向上移动支撑该工位上的保温容器向上移动至该保温容器顶部的底盖与设置 在焊接工位的定位模配合后停止；高能束焊机启动，旋转驱动装置驱动所述支撑架带动处 于焊接工位的保温容器旋转完成焊接；高能束焊机及旋转驱动装置停止，升降驱动装置启 动带动支撑架向下移动使完成焊接的保温容器置于工件盘该工位上后停止；传动系统带动 工件盘移动使置于下一个工位上的保温容器重复上述动作。
8.如权利要求7所述的无损保温容器生产设备，其特征在于，所述的工件盘上设置有 两排工位，所述工件盘两侧分别对应与每排工位设置至少一台高能束焊机及至少一个焊接 工位。
全文摘要
本发明公开了一种无损保温容器生产设备，为解决现有技术中生产效率及真空度低等问题而发明。由控制装置、真空室、传动系统和工件盘构成，工件盘上设有至少一排供保温容器放置的工位，真空室内设焊接工位，焊接工位上设有高能束焊机、升降机构和定位装置，工件盘上各工位随传动系统依次经过焊接工位，升降机构在控制装置作用下移动使保温容器上升与位于其上方预定位置的定位装置配合，升降机构或定位装置带动保温容器旋转在高能束焊机作用下完成焊接。工件盘各工位上的保温容器在真空环境中依次连续完成自动定位、压盖和焊接，真空度、效率高，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。
文档编号B23K101/12GK101844270SQ20101015085
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者陈林 申请人:川北真空科技(北京)有限公司