專利名稱：塑料管材熱熔對接焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料管材熱熔對接焊機，屬塑料管材焊接設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有塑料管材熱熔對接焊機的自動化程度較低，其塑料管材的裝夾，銑刀、加熱板的置入和移出均需人工手動完成，管端切削采用圓盤銑刀，使用笨重，且目前焊接塑料管材的口徑最大只能做到800mm。由于塑料管材的焊接工藝復(fù)雜，其工藝溫度、壓力、時間三個參數(shù)在焊接過程中的控制是否精準將直接影響焊接質(zhì)量的好壞，人工控制不可避免產(chǎn)生偏差，不同操作者所焊接的接頭質(zhì)量也會不同，而目前接頭質(zhì)量的非破壞性檢測又沒有較好的方法，因此，焊接過程的自動化、工藝參數(shù)的實時監(jiān)測及焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性變得尤為重要，但由于現(xiàn)有小規(guī)格塑料管材熱熔對接焊機的焊接工藝過程全部為手動控制，加熱板溫度、焊接壓力等各參數(shù)控制不精準，導(dǎo)致焊接質(zhì)量及穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計合理，能自動連續(xù)完成塑料管材的裝夾，切削，加熱，對接的塑料管材熱熔對接焊機。
本發(fā)明為塑料管材熱熔對接焊機，包括由帶控制器的上機架和下機架構(gòu)成的機架，置于機架上的裝夾裝置，切削裝置，加熱裝置，其特征在于裝夾裝置包括固定夾持組和移動夾持組，所述的固定夾持組由置于上機架和下機架之間的固定夾，與固定夾相連帶活動油缸的活動夾等構(gòu)成，所述的移動夾持組由分別置于上機架和下機架上的移動油缸，置于移動油缸之間的固定夾，與固定夾相連帶活動油缸的活動夾等構(gòu)成；切削裝置包括置于下機架上帶翻轉(zhuǎn)油缸的滑動座滑軌，置于滑動座滑軌上帶平移油缸的滑動座，置于滑動座上帶減速箱的切削馬達，置于減速箱的輸出軸上帶車刀的刀板；加熱裝置包括置于上機架上的上滑座，置于下機架上的下滑座，置于上滑座和下滑座之間的加熱板架滑動體，通過轉(zhuǎn)動軸與加熱板架滑動體相連的帶加熱板的加熱板架，連接加熱板與加熱板架的加熱板油缸；所述的控制器分別與活動油缸，移動油缸，平移油缸，翻轉(zhuǎn)油缸，切削馬達，加熱板油缸，加熱板等相連接。
所述固定夾持組和移動夾持組的固定夾下部還可分別設(shè)有帶夾緊油缸的夾緊鉤，夾緊油缸與控制器相連接。
所述的輸出軸與車刀可通過置于輸出軸上的定齒輪，置于刀板上的動齒輪，帶絲桿的蝸輪蝸桿聯(lián)接傳動，絲桿與車刀相連。
所述的固定夾持組和移動夾持組的活動夾上還可分別設(shè)有加熱板推離油缸，加熱板推離油缸與控制器相連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點和積極效果1、采用PLC自動控制系統(tǒng)組成的控制器，將活動油缸、夾緊油缸、移動油缸、平移油缸、翻轉(zhuǎn)油缸、切削馬達、加熱板油缸、加熱板推離油缸、加熱板等各部件均與控制器相連接，通過這些部件的作用，自動連續(xù)完成塑料管材的裝夾、切削、加熱、對接，并實時監(jiān)測及調(diào)整加熱板溫度、焊接壓力、焊接時間及翻邊距離等工藝參數(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)中的手動控制相比，各工藝參數(shù)控制精準，使焊接質(zhì)量有了較大提高且穩(wěn)定可靠。
2、塑料管材的裝夾、卸載無需人力即可自動完成，減輕了操作人員的勞動強度，縮短了接頭焊接周期，裝夾后塑料管材的對中性好，且裝夾裝置能較大程度上調(diào)整塑料管材的橢圓度。
3、管端切削采用徑向進給車刀，結(jié)構(gòu)緊湊、輕便，實現(xiàn)了與加熱板的自動切換，克服了現(xiàn)有的圓盤銑刀兩端銑削量不均、因管端不平銑削量大、費時等缺點，同時提高了塑料管材端面的切削平整度，焊接后翻邊均勻，質(zhì)量可靠。
4、加熱時，加熱板可通過加熱板油缸自動沿加熱板架進出裝夾裝置之間，縮短切換時間且能保證每次焊接切換時間不變，從而保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定。
本發(fā)明設(shè)計合理，整體結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各類塑料管材的熱熔對接，特別適用于φ800～φ2000mm大口徑熱塑性塑料管材及管件的熱熔對接。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)左視圖；圖3為本發(fā)明所述切削裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述切削裝置的工作狀態(tài)示意圖；
圖5為本發(fā)明所述加熱裝置旋轉(zhuǎn)后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所述加熱裝置的工作狀態(tài)示意圖。
圖中，1為上機架，2為下機架，3為控制器，4為塑料管材，5為固定夾持組，6為移動夾持組，7為加熱板推離油缸，8為移動油缸，9為夾緊鉤，10為夾緊油缸，11為固定夾，12為活動夾，13為活動油缸；14為上滑座，15為加熱板架，16為轉(zhuǎn)動軸，17為加熱板，18為下滑座，19為加熱板架滑動體，20為滑動座，21為滑動座滑軌，22為平移油缸，23為減速箱，24為切削裝置，25為減速箱輸出軸，26為切削馬達，27為定齒輪，28為動齒輪，29為蝸輪蝸桿，30為刀板，31為絲桿，32為車刀，33為翻轉(zhuǎn)油缸，34為加熱板油缸。
具體實施例方式
本發(fā)明主要包括由帶控制器3的上機架1和下機架2構(gòu)成的機架，置于機架上的裝夾裝置，切削裝置24，加熱裝置。
裝夾裝置包括固定夾持組5和移動夾持組6。固定夾持組5由置于上機架1和下機架2之間的固定夾11，與固定夾11相連帶活動油缸13的活動夾12，置于固定夾11下部帶夾緊油缸10的夾緊鉤9等構(gòu)成；移動夾持組6由分別置于上機架1和下機架2上的移動油缸8，置于移動油缸8之間的固定夾11，與固定夾11相連帶活動油缸13的活動夾12，置于固定夾11下部帶夾緊油缸10的夾緊鉤9等構(gòu)成。通過活動油缸13和夾緊油缸10分別動作驅(qū)動活動夾12和夾緊鉤9的松開夾緊，實現(xiàn)對塑料管材4的自動裝夾及卸載。
切削裝置包括置于下機架2上帶翻轉(zhuǎn)油缸33的滑動座滑軌21，置于滑動座滑軌21上帶平移油缸22的滑動座20，置于滑動座20上帶減速箱23的切削馬達26，置于減速箱23的輸出軸25上帶車刀32的刀板30；輸出軸25與車刀32可通過置于輸出軸25上的定齒輪27，置于刀板30上的動齒輪28，帶絲桿31的蝸輪蝸桿29聯(lián)接傳動，絲桿31與車刀32相連?；瑒幼?0在平移油缸22的作用下可沿滑動座滑軌21左右滑動，當滑動到與塑料管材4的管端對應(yīng)位置時，滑動座滑軌21可在翻轉(zhuǎn)油缸33的驅(qū)動下向前翻轉(zhuǎn)，使帶刀板30的減速箱23和切削馬達26置入固定夾持組5和移動夾持組6之間的中心，開始旋轉(zhuǎn)切削(如附圖4所示)。切削完成后滑動座滑軌21向后翻轉(zhuǎn)，滑動座20滑動回復(fù)到非工作位置，讓開加熱板17的進出空間。車刀的切削原理為切削馬達26啟動，通過減速箱23傳動，使刀板30繞輸出軸25旋轉(zhuǎn)，同時帶動置于刀板30上與定齒輪27嚙合的動齒輪28旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過蝸輪蝸桿29減速，傳動給絲桿31，絲桿31將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為車刀32的平動，實現(xiàn)徑向進給，如此，在刀板30周向旋轉(zhuǎn)的同時車刀32徑向進給，實現(xiàn)切削。
加熱裝置包括置于上機架1上的上滑座14，置于下機架2上的下滑座18，置于上滑座14和下滑座18之間的加熱板架滑動體19，通過轉(zhuǎn)動軸16與加熱板架滑動體19相連的帶加熱板17的加熱板架15，連接加熱板17與加熱板架15的加熱板油缸34；分別置于固定夾持組5和移動夾持組6的活動夾12上的加熱板推離油缸7。加熱板架15繞轉(zhuǎn)動軸16旋轉(zhuǎn)90度(如附圖5所示)，加熱板17在加熱板油缸34的帶動下伸出加熱板架15(如附圖6所示)，進入固定夾持組5和移動夾持組6的之間。實現(xiàn)加熱板17對塑料管材4兩個端部的加熱，加熱到工藝時間后加熱板17縮回加熱板架15，加熱板架15再繞轉(zhuǎn)動軸16旋轉(zhuǎn)90度回到非工作位置(如附圖2所示)，加熱板架滑動體19可沿上滑座14、下滑座18左右滑動，用來調(diào)整加熱板架15相對塑料管材4兩管端的距離，使加熱板17伸進和縮回時不與塑料管材4的兩管端接觸。
控制器3分別與活動油缸13、夾緊油缸10、移動油缸8、平移油缸22、翻轉(zhuǎn)油缸33、切削馬達26、加熱板油缸34、加熱板推離油缸7、加熱板17等相連接。控制器主要由PLC自動控制系統(tǒng)組成，各部件的動作均由PLC控制，操作只需在操作面板上進行；溫度控制采用PID算法分區(qū)控制；壓力通過電磁比例閥開環(huán)控制；實時監(jiān)測量包括加熱板溫度、焊接壓力、焊接時間及翻邊距離等，且以上各量均可打印存檔。
焊接過程分塑料管材裝夾，端面切削，加熱熔融，對接及保壓冷卻五步完成。
裝夾在移動油缸8的作用下將移動夾持組6移動到最右端，夾緊鉤9松開，活動夾12在活動油缸13作用下升起，分別將兩段塑料管材4吊裝到固定夾持組5和移動夾持組6中，兩管端伸出兩個夾持組的距離由定位裝置定位后，活動夾12在活動油缸13作用下落下，夾緊鉤9在夾緊油缸10的作用下夾緊。
切削滑動座20在平移油缸22的作用下沿滑動座滑軌21平移至塑料管材4兩管端的中間位置，滑動座滑軌21在翻轉(zhuǎn)油缸33的作用下向前頃翻，使切削馬達26和減速箱23置入到兩塑料管材4的軸心線上，再將滑動座20向左平移一段距離(此段距離為左端塑料管材4切削余量)，之后將移動夾持組6向左平移一段距離(此段距離為左右兩端塑料管材4切削余量之和)，車刀旋轉(zhuǎn)，進行切削，刀板30周向旋轉(zhuǎn)的同時車刀32徑向進給，將塑料管材4的管端切下一小段，使待焊接的兩管端加熱后能緊密貼合在一起。
加熱切削完畢后，滑動座滑軌21向后翻轉(zhuǎn)，滑動座20平移至初始位置，讓出加熱板17的進出空間，加熱板架15旋轉(zhuǎn)至同塑料管材4軸線垂直位置(如附圖5所示)，加熱板17向前伸入至加熱板17的中心與塑料管材4的中心重合，移動夾持組6向左移動使兩塑料管材4的端面和加熱板兩平面貼緊并建立規(guī)定的工藝壓力(此階段為帶壓加熱)，加熱一定時間后減壓(既為去壓加熱)，此加熱過程完全由通過與加熱板17相連的控制器3自動控制完成。
對接加熱到工藝時間后移動夾持組6向右移動，同時加熱板推離油缸7將加熱板17推離管端，加熱板17退出，移動夾持組6左移，使兩塑料管材4的管端貼合并建立一定的工藝壓力，實現(xiàn)對接。
冷卻從塑料管材4的管端對接上開始，移動夾持組6始終保持向左移動的趨勢，從而保持規(guī)定的工藝壓力，直至冷卻到規(guī)定的時間后去壓，焊接完成。
權(quán)利要求
1.一種塑料管材熱熔對接焊機，包括由帶控制器(3)的上機架(1)和下機架(2)構(gòu)成的機架，置于機架上的裝夾裝置，切削裝置(24)，加熱裝置，其特征在于裝夾裝置包括固定夾持組(5)和移動夾持組(6)，所述的固定夾持組(5)由置于上機架(1)和下機架(2)之間的固定夾(11)，與固定夾(11)相連帶活動油缸(13)的活動夾(12)構(gòu)成，所述的移動夾持組(6)由分別置于上機架(1)和下機架(2)上的移動油缸(8)，置于移動油缸(8)之間的固定夾(11)，與固定夾(11)相連帶活動油缸(13)的活動夾(12)構(gòu)成；切削裝置(24)包括置于下機架(2)上帶翻轉(zhuǎn)油缸(33)的滑動座滑軌(21)，置于滑動座滑軌(21)上帶平移油缸(22)的滑動座(20)，置于滑動座(20)上帶減速箱(23)的切削馬達(26)，置于減速箱(23)的輸出軸(25)上帶車刀(32)的刀板(30)；加熱裝置包括置于上機架(1)上的上滑座(14)，置于下機架(2)上的下滑座(18)，置于上滑座(14)和下滑座(18)之間的加熱板架滑動體(19)，通過轉(zhuǎn)動軸(16)與加熱板架滑動體(19)相連的帶加熱板(17)的加熱板架(15)，連接加熱板(17)與加熱板架(15)的加熱板油缸(34)；所述的控制器(3)分別與活動油缸(13)，移動油缸(8)，平移油缸(22)，翻轉(zhuǎn)油缸(33)，切削馬達(26)，加熱板油缸(34)，加熱板(17)相連接。
2.按權(quán)利要求1所述的塑料管材熱熔對接焊機，其特征在于所述固定夾持組(5)和移動夾持組(6)的固定夾(11)下部還分別設(shè)有帶夾緊油缸(10)的夾緊鉤(9)，夾緊油缸(10)與控制器(3)相連接。
3.按權(quán)利要求1所述的塑料管材熱熔對接焊機，其特征在于所述的輸出軸(25)與車刀(32)通過置于輸出軸(25)上的定齒輪(27)，置于刀板(30)上的動齒輪(28)，帶絲桿(31)的蝸輪蝸桿(29)聯(lián)接傳動，絲桿(31)與車刀(32)相連。
4.按權(quán)利要求1或2所述的塑料管材熱熔對接焊機，其特征在于所述的固定夾持組(5)和移動夾持組(6)的活動夾(12)上還分別設(shè)有加熱板推離油缸(7)，加熱板推離油缸(7)與控制器(3)相連接。
全文摘要
一種塑料管材熱熔對接焊機，屬塑料管材焊接設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域。主要包括由帶控制器(3)的上機架(1)和下機架(2)等構(gòu)成的機架，由固定夾持組(5)和移動夾持組(6)等構(gòu)成的裝夾裝置，由帶翻轉(zhuǎn)油缸(33)的滑動座滑軌(21)、帶平移油缸(22)的滑動座(20)、帶減速箱(23)的切削馬達(26)、帶車刀(32)的刀板(30)等構(gòu)成的切削裝置(24)，由上滑座(14)、下滑座(18)、加熱板架滑動體(19)、帶加熱板(17)的加熱板架(15)等構(gòu)成的加熱裝置。本發(fā)明設(shè)計合理，整體結(jié)構(gòu)緊湊，能自動連續(xù)完成塑料管材的裝夾、切削、加熱、對接，適用于各類塑料管材的熱熔對接，特別適用于φ800～φ2000mm大口徑熱塑性塑料管材及管件的熱熔對接。
文檔編號B29C65/02GK1586869SQ200410053579
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者張文龍, 朱世民, 呂仲法, 杜建偉, 張樹峰, 吳昶, 傅鋮 申請人:浙江楓葉集團有限公司