一種美式型材塑料門窗焊接機以及其控制方法
2023-06-20 06:38:01 2
一種美式型材塑料門窗焊接機以及其控制方法
【專利摘要】本發明提供一種美式型材塑料門窗焊接機，包括沿X軸移動的前機體、沿Y軸移動的後機體和沿A軸移動的加熱板，A軸為∠XOY角平分線，B軸垂直於平面AOZ，導向件沿B軸延伸，前機體包括前立柱和前下壓鉗部，前包覆式墊板位於前下壓鉗部上方，前包覆式墊板包括前夾具體和前壓板，後機體包括後立柱和後下壓鉗部，後包覆式墊板包括的後夾具體和後壓板，加熱板處於平面AOZ上，加熱板能夠位於型材定位工位、型材加熱工位和型材共擠工位，每對限位擋體Ⅰ分別固定於加熱板兩側面上且相對設置，控制型材熔量的每對限位擋體Ⅱ分別固定於加熱板兩側面上且相對設置。本發明還提供一種上述塑料門窗焊接機的控制方法。
【專利說明】一種美式型材塑料門窗焊接機以及其控制方法
[0001]
【技術領域】
本發明涉及一種美式型材塑料門窗焊接機，還涉及美式型材塑料門窗焊接機的控制方法。
[0002]
【背景技術】
以往的焊機都是針對於歐式型材設計的，美式型材壁厚很薄，腔室很複雜，端面形狀和歐式有很大區別，用普通焊機沒法固定，壁薄容易變形。沒有專門針對於美式型材焊接的設備。塑料門窗焊接機是將鋸切後的塑料型材通過定位、加熱融熔、擠壓對接、冷卻等階段將塑料型材連接為一體的機械設備。
[0003]
【發明內容】
本發明要解決的技術問題是提供一種美式型材塑料門窗焊接機。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為:
一種美式型材塑料門窗焊接機，包括相對底板沿X軸移動的前機體、相對底板沿Y軸移動的後機體和相對底板沿A軸移動的加熱板，X軸、Y軸和Z軸相交於O點且互相垂直，A軸為Z XOY角平分線，B軸垂直於平面Α0Ζ，控制前機體和後機體同步運動的導向件沿B軸延伸，前機體包括前立柱和承託型材I的前下壓鉗部，實現型材I夾緊的前包覆式墊板位於前下壓鉗部上方，前包覆式墊板包括安裝於前立柱上的前夾具體和位於前夾具體上方且沿Z軸移動的前壓板，前壓板下移靠近前夾具體將型材I上部夾緊，後機體包括後立柱和承託型材II的後下壓鉗部，實現型材II夾緊的後包覆式墊板位於後下壓鉗部上方，後包覆式墊板包括安裝於後立柱上的後夾具體和位於後夾具體上方且沿Z軸移動的後壓板，後壓板下移靠近後夾具體將型材II上部夾緊，加熱板處於平面AOZ上，加熱板能夠位於型材定位工位、型材加熱工位和型材共擠工位,型材定位用的每對限位擋體I分別固定於加熱板兩側面上且相對設置，控制型材熔量的每對限位擋體II分別固定於加熱板兩側面上且相對設置，限位擋體I和限位擋體II在A軸方向上順次布置，在B軸方向上限位擋體I高於限位擋體II,每個機體具有限位接觸體；當加熱板位於型材定位工位時，限位接觸體能夠與限位擋體I接觸，當加熱板位於型材加熱工位時，限位接觸體能夠與限位擋體II接觸。
[0005]上述美式型材塑料門窗焊接機，加熱板驅動裝置驅動加熱板在A軸方向移動，型材共擠工位、型材定位工位和型材加熱工位順次沿A軸方向布置，定義型材共擠工位到型材加熱工位方向為從左到右方向；
限位擋體I位於限位擋體II右方；
加熱板驅動裝置包括均與A軸平行設置的第一驅動缸和第二驅動缸，第一驅動缸和第二驅動缸均包括能相對移動的第一部件和第二部件，第一驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，第二驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，第一驅動缸的第一部件與底板相對固定，第二驅動缸的第一部件與第一驅動缸的第二部件相對固定，第二驅動缸的第二部件與加熱板固定;
相對底板，第一驅動缸的第二部件能夠位於左工位和右工位；相對第二驅動缸的第一部件，第二驅動缸的第二部件能夠位於左工位和右工位； 第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位，加熱板處於型材定位工位；第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於右工位，加熱板處於型材加熱工位；第一驅動缸的第二部件處於左工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位，加熱板處於型材共擠工位。
[0006]上述美式型材塑料門窗焊接機，前立柱上固定有掛板和X軸方向設置的掛銷，掛銷頭部位於掛銷自由端，前夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽和供掛銷伸入實現前夾具體懸掛於掛銷上的掛孔，掛板和掛槽配合實現前夾具體相對前立柱的Y向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現X向限位；後立柱上固定有掛板和Y軸方向設置的掛銷，掛銷頭部位於掛銷自由端，後夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽和供掛銷伸入實現後夾具體懸掛於掛銷上的掛孔，掛板和掛槽配合實現後夾具體相對後立柱的X向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現Y向限位。
[0007]上述美式型材塑料門窗焊接機，前夾具體上設置為前壓板沿Z軸移動提供導向的導向結構，前夾具體和前壓板之間布置使前壓板復位的壓簧；後夾具體上設置為後壓板沿Z軸移動提供導向的導向結構，後夾具體和後壓板之間布置使後壓板復位的壓簧。
[0008]上述美式型材塑料門窗焊接機，包括兩對限位擋體I和兩對限位擋體II，其中一對限位擋體I和一對限位擋體II在Z軸方向上與前下壓鉗部和後下壓鉗部處於同一高度，前下壓鉗部和後下壓鉗部為限位接觸體；另一對限位擋體I和另一對限位擋體II設置於加熱板上部。
[0009]上述美式型材塑料門窗焊接機，導向件與一機體滑動連接與另一機體固定連接，或者，導向件與前機體和後機體均滑動連接；導向件為導軌或導柱。
[0010]上述美式型材塑料門窗焊接機，還包括焊接完畢後將成品抬起的頂升氣缸。
[0011]上述美式型材塑料門窗焊接機，還包括焊接完畢後將成品推出的推料氣缸。
[0012]上述美式型材塑料門窗焊接機，前機體和後機體分別由進給缸驅動，前壓板的下移與後壓板的下移分別由前壓板驅動缸和後壓板驅動缸驅動，前壓板驅動缸布置於前壓板正上方，前壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸前壓板並將前壓板下壓；後壓板驅動缸布置於後壓板正上方，後壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸後壓板並將後壓板下壓。
[0013]一種上述塑料門窗焊接機的控制方法，加熱板移動到型材定位工位，前機體和後機體靠近直至限位接觸體與限位擋體I接觸，放置型材，前包覆式墊板實現型材I夾緊，後包覆式墊板實現型材II夾緊,型材實現定位,前機體和後機體遠離,加熱板移動到型材加熱工位，前機體和後機體靠近，型材與加熱板接觸受熱熔融，直至限位接觸體與限位擋體II接觸，前機體和後機體遠離，加熱板移動到型材共擠工位，前機體和後機體靠近，進行型材共擠。
[0014]沿B軸延伸的導向件控制前機體和後機體同步運動，保證運動精度。限位接觸體分別與限位擋體I和限位擋體II接觸，實現型材定位以及型材熔量的控制，結構簡單。
[0015]
【專利附圖】
【附圖說明】
下面結合附圖對本發明進一步詳細的說明:
圖1為本發明的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1的俯視圖。
[0017]圖3為本發明的結構示意圖，加熱板處於型材定位工位。
[0018]圖4為本發明的結構示意圖，加熱板處於型材加熱工位。
[0019]圖5為本發明的結構示意圖，加熱板處於型材共擠工位。
[0020]圖6為後包覆式墊板的結構示意圖。
[0021]圖7為後包覆式墊板與後立柱的連接結構示意圖。
[0022]圖8為圖7的局部圖。
[0023]圖中:1型材II，2限位擋體I，3限位擋體II，4導向件，5進給缸，6第一驅動缸，7加熱板，8導軌，9限位接觸體，10第二驅動缸，11前立柱，12後立柱，13前壓板驅動缸，14頂升氣缸，15推料氣缸，16掛板，17掛銷，18掛槽，19掛孔，20後夾具體，61前壓板，62後壓板，101前下壓鉗部，102後下壓鉗部。
【具體實施方式】
[0024]如圖所示，美式型材塑料門窗焊接機包括相對底板沿X軸移動的前機體、相對底板沿Y軸移動的後機體和相對底板沿A軸移動的加熱板7，機體由進給氣缸5驅動，導軌8為機體的移動導向。為了方便描述，現定義X軸、Y軸和Z軸相交於O點且互相垂直，A軸為Z XOY角平分線，B軸垂直於平面Α0Ζ。控制前機體和後機體同步運動的導向件4沿B軸延伸，導向件與一機體滑動連接與另一機體固定連接，或者，導向件與前機體和後機體均滑動連接。導向件實現前機體和後機體同步運動，保證運動精度，具體地，導向件為導軌或導柱。
[0025]前機體包括前立柱11和承託型材I的前下壓鉗部101，實現型材I夾緊的前包覆式墊板位於前下壓鉗部上方。前包覆式墊板包括安裝於前立柱上的前夾具體和位於前夾具體上方且沿Z軸移動的前壓板61，前壓板下移靠近前夾具體將型材I上部夾緊。後機體包括後立柱12和承託型材II I的後下壓鉗部102，實現型材II夾緊的後包覆式墊板位於後下壓鉗部上方。後包覆式墊板包括安裝於後立柱上的後夾具體20和位於後夾具體上方且沿Z軸移動的後壓板62，後壓板下移靠近後夾具體將型材II上部夾緊。
[0026]加熱板處於平面AOZ上，加熱板相對底板沿A軸移動，加熱板具有三個工位，分別為型材定位工位(圖3)、型材加熱工位(圖4)和型材共擠工位(圖5)。型材定位用的每對限位擋體I 2分別固定於加熱板兩側面上且相對設置。控制型材熔量的每對限位擋體II 3分別固定於加熱板兩側面上且相對設置。限位擋體I和限位擋體II在A軸方向上順次布置。在B軸方向上限位擋體I高於限位擋體II，其高度差根據型材熔量確定。每個機體具有限位接觸體(9、101和102)。當加熱板位於型材定位工位時，限位接觸體能夠與限位擋體I接觸，使得前機體和後機體運動停止。當加熱板位於型材加熱工位時，限位接觸體能夠與限位擋體II接觸，使得前機體和後機體運動停止。
[0027]下面介紹一種具體的加熱板驅動裝置:
加熱板驅動裝置驅動加熱板在A軸方向移動，型材共擠工位、型材定位工位和型材加熱工位順次沿A軸方向布置，為了描述方便，定義型材共擠工位到型材加熱工位方向為從左到右方向。限位擋體I位於限位擋體II右方。
[0028]加熱板驅動裝置包括均與A軸平行設置的第一驅動缸6和第二驅動缸10，第一驅動缸和第二驅動缸均包括能相對移動的第一部件和第二部件。第一驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，第二驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，對應地，第一驅動缸的第二部件為活塞杆或缸體，第二驅動缸的第二部件為活塞杆或缸體。第一驅動缸的第一部件與底板相對固定，第二驅動缸的第一部件與第一驅動缸的第二部件相對固定，第二驅動缸的第二部件與加熱板固定。
[0029]相對底板(第一驅動缸的第一部件)，第一驅動缸的第二部件具有兩個工位，分別為左工位和右工位。相對第二驅動缸的第一部件，第二驅動缸的第二部件具有兩個工位，分別為左工位和右工位。
[0030]第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位，加熱板處於型材定位工位，即限位接觸體能夠與限位擋體I接觸。第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於右工位，加熱板處於型材加熱工位，即限位接觸體能夠與限位擋體II接觸。第一驅動缸的第二部件處於左工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位,加熱板處於型材共擠工位，即加熱板從型材對焊部之間抽出。
[0031]在圖中，第一驅動缸採用雙出杆驅動缸，活塞杆與底板相對固定。採用雙出杆驅動缸是活塞杆能夠為缸體運動導向。第二驅動缸米用單出杆驅動缸，其缸體與第一驅動缸缸體相對固定，其活塞杆與加熱板固定連接。
[0032]前立柱上固定有掛板和X軸方向設置的掛銷，掛銷頭部位於掛銷自由端。前夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽和供掛銷伸入實現前夾具體懸掛於掛銷上的掛孔。掛板和掛槽配合實現前夾具體相對前立柱的Y向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現X向限位。後立柱上固定有掛板16和Y軸方向設置的掛銷17,掛銷頭部位於掛銷自由端。後夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽18和供掛銷伸入實現後夾具體懸掛於掛銷上的掛孔19。掛板和掛槽配合實現後夾具體相對後立柱的X向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現Y向限位。這種結構實現了包覆式墊板能根據不同型材快速更換。
[0033]塑料門窗焊接機包括兩對限位擋體I和兩對限位擋體II，其中一對限位擋體I和一對限位擋體II在Z軸方向上與前下壓鉗部和後下壓鉗部處於同一高度，前下壓鉗部和後下壓鉗部為限位接觸體。另一對限位擋體I和另一對限位擋體II設置於加熱板上部。這種上下夾持定位的方式，能避免只有底下夾持出現上面張口的現象，能避免只有底下夾持出現的下面融化多上面融化少的現象，提高了兩型材的定位精度和加熱熔量精度。
[0034]塑料門窗焊接機還包括焊接完畢後將成品抬起的頂升氣缸14。
[0035]塑料門窗焊接機還包括焊接完畢後將成品推出的推料氣缸15。
[0036]前機體和後機體分別由進給缸5驅動，前壓板的下移與後壓板的下移分別由前壓板驅動缸13和後壓板驅動缸驅動。前壓板驅動缸布置於前壓板正上方，前壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸前壓板並將前壓板下壓。後壓板驅動缸布置於後壓板正上方，後壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸後壓板並將後壓板下壓。
[0037]上述塑料門窗焊接機的控制方法，具體為:加熱板移動到型材定位工位，前機體和後機體靠近直至限位接觸體與限位擋體I接觸，放置型材，前包覆式墊板實現型材I夾緊，後包覆式墊板實現型材II夾緊，型材實現定位；前機體和後機體遠離，加熱板移動到型材加熱工位，前機體和後機體靠近，型材與加熱板接觸受熱熔融，直至限位接觸體與限位擋體II接觸，型材加熱熔融完畢；前機體和後機體遠離，加熱板移動到型材共擠工位，即加熱板從型材對焊部之間抽出，前機體和後機體靠近，進行型材共擠，冷卻結束，頂升氣缸將成品抬起，推料氣缸將成品推出。
[0038]以往的焊機都是針對於歐式型材設計的，美式型材壁厚很薄，腔室很複雜，端面形狀和歐式有很大區別，用普通焊機沒法固定，壁薄容易變形。沒有專門針對於美式型材焊接的設備，本發明適用於美式型材焊接。型材定位工位、型材加熱工位均通過限位擋體實現，結構簡單。本發明提高了加工質量和工作效率，縮短了加工周期、降低生產成本，減少了勞動強度。
【權利要求】
1.一種美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:包括相對底板沿X軸移動的前機體、相對底板沿Y軸移動的後機體和相對底板沿A軸移動的加熱板，X軸、Y軸和Z軸相交於O點且互相垂直，A軸為Z XOY角平分線，B軸垂直於平面Α0Ζ，控制前機體和後機體同步運動的導向件沿B軸延伸，前機體包括前立柱和承託型材I的前下壓鉗部，實現型材I夾緊的前包覆式墊板位於前下壓鉗部上方，前包覆式墊板包括安裝於前立柱上的前夾具體和位於前夾具體上方且沿Z軸移動的前壓板，前壓板下移靠近前夾具體將型材I上部夾緊，後機體包括後立柱和承託型材II的後下壓鉗部，實現型材II夾緊的後包覆式墊板位於後下壓鉗部上方，後包覆式墊板包括安裝於後立柱上的後夾具體和位於後夾具體上方且沿Z軸移動的後壓板，後壓板下移靠近後夾具體將型材II上部夾緊，加熱板處於平面AOZ上，加熱板能夠位於型材定位工位、型材加熱工位和型材共擠工位，型材定位用的每對限位擋體I分別固定於加熱板兩側面上且相對設置，控制型材熔量的每對限位擋體II分別固定於加熱板兩側面上且相對設置，限位擋體I和限位擋體II在A軸方向上順次布置，在B軸方向上限位擋體I高於限位擋體II，每個機體具有限位接觸體；當加熱板位於型材定位工位時，限位接觸體能夠與限位擋體I接觸，當加熱板位於型材加熱工位時，限位接觸體能夠與限位擋體II接觸。
2.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:加熱板驅動裝置驅動加熱板在A軸方向移動，型材共擠工位、型材定位工位和型材加熱工位順次沿A軸方向布置，定義型材共擠工位到型材加熱工位方向為從左到右方向； 限位擋體I位於限位擋體II右方； 加熱板驅動裝置包括均與A軸平行設置的第一驅動缸和第二驅動缸，第一驅動缸和第二驅動缸均包括能相對移動的第一部件和第二部件，第一驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，第二驅動缸的第一部件為缸體或活塞杆，第一驅動缸的第一部件與底板相對固定，第二驅動缸的第一部件與第一驅動缸的第二部件相對固定，第二驅動缸的第二部件與加熱板固定； 相對底板，第一驅動缸的第二部件能夠位於左工位和右工位；相對第二驅動缸的第一部件，第二驅動缸的第二部件能夠位於左工位和右工位； 第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位，加熱板處於型材定位工位；第一驅動缸的第二部件處於右工位以及第二驅動缸的第二部件處於右工位，加熱板處於型材加熱工位；第一驅動缸的第二部件處於左工位以及第二驅動缸的第二部件處於左工位，加熱板處於型材共擠工位。
3.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:前立柱上固定有掛板和X軸方向設置的掛銷，掛銷頭部位於掛銷自由端，前夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽和供掛銷伸入實現前夾具體懸掛於掛銷上的掛孔，掛板和掛槽配合實現前夾具體相對前立柱的Y向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現X向限位；後立柱上固定有掛板和Y軸方向設置的掛銷，掛銷頭部位於掛銷自由端，後夾具體上設置有用於容納掛板的掛槽和供掛銷伸入實現後夾具體懸掛於掛銷上的掛孔，掛板和掛槽配合實現後夾具體相對後立柱的X向限位、周向限位和下限位，掛銷與掛孔配合實現Y向限位。
4.根據權利要求1、2或3所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:前夾具體上設置為前壓板沿Z軸移動提供導向的導向結構，前夾具體和前壓板之間布置使前壓板復位的壓簧；後夾具體上設置為後壓板沿Z軸移動提供導向的導向結構，後夾具體和後壓板之間布置使後壓板復位的壓簧。
5.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:包括兩對限位擋體I和兩對限位擋體II，其中一對限位擋體I和一對限位擋體II在Z軸方向上與前下壓鉗部和後下壓鉗部處於同一高度，前下壓鉗部和後下壓鉗部為限位接觸體；另一對限位擋體I和另一對限位擋體II設置於加熱板上部。
6.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:導向件與一機體滑動連接與另一機體固定連接，或者，導向件與前機體和後機體均滑動連接；導向件為導軌或導柱。
7.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:還包括焊接完畢後將成品抬起的頂升氣缸。
8.根據權利要求1所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:還包括焊接完畢後將成品推出的推料氣缸。
9.根據權利要求1、2或3所述的美式型材塑料門窗焊接機，其特徵在於:前機體和後機體分別由進給缸驅動，前壓板的下移與後壓板的下移分別由前壓板驅動缸和後壓板驅動缸驅動，前壓板驅動缸布置於前壓板正上方，前壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸前壓板並將前壓板下壓；後壓板驅動缸布置於後壓板正上方，後壓板驅動缸的活塞杆下伸後接觸後壓板並將後壓板下壓。
10.一種權利要求1-9任一所述塑料門窗焊接機的控制方法，其特徵在於:加熱板移動到型材定位工位，前機體和後機體靠近直至限位接觸體與限位擋體I接觸，放置型材，前包覆式墊板實現型材I夾緊，後包覆式墊板實現型材II夾緊，型材實現定位，前機體和後機體遠離，加熱板移動到型材加熱工位，前機體和後機體靠近，型材與加熱板接觸受熱熔融，直至限位接觸體與限位擋體II接觸，前機體和後機體遠離，加熱板移動到型材共擠工位，前機體和後機體靠近，進行型材共擠。
【文檔編號】B29C65/78GK104441625SQ201410800708
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月22日 優先權日:2014年12月22日
【發明者】王瑛 申請人:濟南德佳機器有限公司