本實(shí)用新型涉及焊接裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)焊接機(jī)。

背景技術(shù)：

熱風(fēng)焊接機(jī)工作原理是利用高溫氣體使塑料焊接件接縫處軟化或達(dá)到熔融狀態(tài)后轉(zhuǎn)至迅速冷卻定型，達(dá)到相互接合目的的塑料焊接工藝，加熱冷卻結(jié)構(gòu)不同于其它焊接方式。不易精確控制焊頭溫度；焊接壓力大，容易出現(xiàn)頂白，焊接質(zhì)量低；現(xiàn)有焊接方式焊頭升溫時(shí)間長(zhǎng)，焊頭和焊點(diǎn)冷卻效果不佳，影響設(shè)備節(jié)拍(熱鉚焊接60s；超聲波焊接65s，其中PP焊點(diǎn)4.5s/EA，ABS 焊點(diǎn)7s/EA)；超聲波焊接在生產(chǎn)過(guò)程中焊頭容易在X、Y、Z方向上發(fā)生竄動(dòng)或移位，導(dǎo)致設(shè)備穩(wěn)定性差，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種帶有聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)焊接機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種帶有聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)焊接機(jī)，包括：

焊接機(jī)主體，在所述焊接機(jī)主體上安裝有多個(gè)聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)；

所述聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)包括安裝在焊板上的導(dǎo)向管和彎頭式冷風(fēng)管；

在所述導(dǎo)向管內(nèi)部安裝有加熱棒，中空式焊頭安裝在所述導(dǎo)向管下端，在所述中空式焊頭下端安裝有對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行擠壓的模具；所述彎頭式冷風(fēng)管下端的出冷風(fēng)口位于所述模具上部對(duì)擠壓后的所述焊點(diǎn)進(jìn)行冷處理。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，冷風(fēng)機(jī)接口A設(shè)置在所述導(dǎo)向管上端，在所述中空式焊頭下部圓周上設(shè)有多個(gè)熱風(fēng)出風(fēng)口，所述熱風(fēng)出風(fēng)口排出的熱風(fēng)溫度為350°至600°。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，滑動(dòng)式套筒安裝在所述中空式焊頭的外部，所述滑動(dòng)式套筒側(cè)部為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述彎頭式冷風(fēng)管上端加工有冷風(fēng)機(jī)接口B。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述焊板與所述導(dǎo)向管安裝處還安裝有焊板調(diào)整板。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向管上部安裝有連接頭。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向管內(nèi)壁安裝有兩個(gè)用于固定所述加熱棒的導(dǎo)通閥。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱棒的直徑小于所述導(dǎo)向管的直徑，所述加熱棒外壁與所述導(dǎo)向管內(nèi)壁形成通風(fēng)道。

本實(shí)用新型的有益效果為：采用導(dǎo)向管、加熱棒、移動(dòng)式焊板、焊板調(diào)整塊、導(dǎo)通閥、中空式焊頭、滑動(dòng)式套筒、彎頭式金屬冷風(fēng)管和聯(lián)動(dòng)控制PLC 模塊，既能通過(guò)焊板調(diào)整塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)熱風(fēng)焊接單元XYZ方向獨(dú)立可調(diào)，又能通過(guò)加熱棒和熱風(fēng)使焊頭快速升溫實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)融化、通過(guò)冷風(fēng)管和套筒使焊點(diǎn)快速冷卻成型實(shí)現(xiàn)焊接，焊頭加熱和冷卻方式，實(shí)現(xiàn)焊頭溫度精確控制，提高焊接質(zhì)量；縮短焊頭升溫時(shí)間和冷卻時(shí)間，加快焊點(diǎn)冷卻成型，提高設(shè)備節(jié)拍；改進(jìn)焊接單元調(diào)整方式，保證焊頭在XYZ方向上牢固可靠，提高設(shè)備穩(wěn)定性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中帶有聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)焊接機(jī)的主視圖；

圖2為圖1中A-A的剖面俯視圖；

圖3為圖1中B-B的剖面俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的操作方法的步驟流程圖。

圖中：1、冷風(fēng)機(jī)接口A；2、導(dǎo)向管；3、加熱棒；4、焊板；5、焊板調(diào)整板；6、中空式焊頭；7、熱風(fēng)出風(fēng)口；8、滑動(dòng)式套筒；9、焊點(diǎn)；10、模具；11、彎頭式冷風(fēng)管；12、冷風(fēng)機(jī)接口B；13、連接頭；14、導(dǎo)通閥。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種帶有聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)焊接機(jī)，包括：焊接機(jī)主體，在焊接機(jī)主體上安裝有多個(gè)聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)。聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)包括安裝在焊板4上的導(dǎo)向管2和彎頭式冷風(fēng)管11。在導(dǎo)向管2內(nèi)部安裝有加熱棒3，中空式焊頭6安裝在導(dǎo)向管2下端，在中空式焊頭6下端安裝有對(duì)焊點(diǎn)9進(jìn)行擠壓的模具10；彎頭式冷風(fēng)管11下端的出冷風(fēng)口位于模具10上部對(duì)擠壓后的焊點(diǎn)9進(jìn)行冷處理。冷風(fēng)機(jī)接口A1設(shè)置在導(dǎo)向管2上端，在中空式焊頭6下部圓周上設(shè)有多個(gè)熱風(fēng)出風(fēng)口7，熱風(fēng)出風(fēng)口7排出的熱風(fēng)溫度為350°至600°?；瑒?dòng)式套筒8安裝在中空式焊頭6 的外部，滑動(dòng)式套筒8側(cè)部為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，彎頭式冷風(fēng)管11上端加工有冷風(fēng)機(jī)接口B12。焊板4與導(dǎo)向管2安裝處還安裝有焊板調(diào)整板5。加熱棒3的直徑小于導(dǎo)向管2的直徑，加熱棒3外壁與導(dǎo)向管2內(nèi)壁形成通風(fēng)道。模具10 下部加工有將焊點(diǎn)9擠壓成蘑菇頭形狀的圓環(huán)形凹陷槽。

如圖2所示，導(dǎo)向管2上部安裝有連接頭13。

如圖3所示，導(dǎo)向管2內(nèi)壁安裝有兩個(gè)用于固定加熱棒3的導(dǎo)通閥14。

如圖4所示，一種聯(lián)動(dòng)式加熱冷卻結(jié)構(gòu)的操作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟101：首先將冷風(fēng)機(jī)安裝在冷風(fēng)機(jī)接口A上，冷風(fēng)經(jīng)過(guò)加熱棒加熱，通過(guò)熱風(fēng)出風(fēng)口排出，對(duì)模具和焊點(diǎn)進(jìn)行加熱；

步驟102：導(dǎo)向管向下運(yùn)行當(dāng)焊點(diǎn)進(jìn)入滑動(dòng)式套筒內(nèi)部后，模具開(kāi)始對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行擠壓成形；

步驟103：安裝在彎頭式冷風(fēng)管上部的冷風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，冷風(fēng)通過(guò)冷風(fēng)出口排出對(duì)擠壓成型后的焊點(diǎn)進(jìn)行冷處理定形。

塑料件焊接方式常用的有熱鉚焊接和超聲波焊接等形式，下面將分別對(duì)這些焊接方式的加熱冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。

熱鉚焊接工作原理：用熱的鉚頭直接對(duì)塑料焊柱進(jìn)行傳到加熱，使塑料焊柱融化成鉚釘狀包覆在焊接塑料件上，隨后冷卻固化將塑料件緊密的連接在一起。

加熱冷卻結(jié)構(gòu)：采用固定式焊板、調(diào)整塊、熱電偶、實(shí)心式焊頭、彎頭式金屬冷風(fēng)管和PLC模塊，加熱焊頭后壓制成型，冷風(fēng)管吹氣冷卻。通過(guò)調(diào)整塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)熱鉚焊接單元XYZ方向獨(dú)立可調(diào)，生產(chǎn)過(guò)程中焊頭容易在X、 Y、Z方向上發(fā)生竄動(dòng)。特點(diǎn)：低功率；焊接空間??；焊接壓力大；設(shè)備成本低；焊接質(zhì)量較低；焊接速率較低；焊接穩(wěn)定性較低；氣缸控制，光電開(kāi)關(guān)控制到位，誤差大，不穩(wěn)定；故障率低；能耗低；焊頭升溫時(shí)間長(zhǎng)；冷卻效果差。

超聲波焊接，工作原理：將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻率聲波作用于焊接件之間，轉(zhuǎn)換為高頻率機(jī)械振動(dòng)而瞬間集中產(chǎn)生高熱能，使焊接件接觸面迅速融化。振動(dòng)結(jié)束后熱量迅速散去，塑料分子結(jié)合固化。

加熱冷卻結(jié)構(gòu)：采用超聲波發(fā)生器、機(jī)械手、調(diào)整塊、熱電偶和焊頭，高頻率聲波轉(zhuǎn)換為高頻率機(jī)械振動(dòng)而瞬間集中產(chǎn)生高熱能融化BOSS柱迅速成型，振動(dòng)結(jié)束后熱量迅速散去、焊頭自然冷卻。通過(guò)機(jī)械手調(diào)整塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)焊接單元XYZ方向獨(dú)立可調(diào)，生產(chǎn)過(guò)程中焊頭容易在X、Y、Z方向上發(fā)生移位。特點(diǎn)：較低功率；焊接空間要求高；焊接壓力適中；設(shè)備成本較高；焊接強(qiáng)度及外觀好；焊接速率極高；設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高；焊頭形狀多樣；故障率較低；能耗較低；升溫迅速；冷卻效果差。改進(jìn)焊頭加熱和冷卻方式，實(shí)現(xiàn)焊頭溫度精確控制，提高焊接質(zhì)量；縮短焊頭升溫時(shí)間和冷卻時(shí)間，加快BOSS柱冷卻成型，提高設(shè)備節(jié)拍；改進(jìn)焊接單元調(diào)整方式，保證焊頭在 XYZ方向上牢固可靠，提高設(shè)備穩(wěn)定性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。1、熱風(fēng)焊接工作原理：用高溫氣體使塑料焊接件接縫處軟化或達(dá)到熔融狀態(tài)后轉(zhuǎn)至迅速冷卻定型，達(dá)到相互接合目的的塑料焊接工藝。加熱冷卻結(jié)構(gòu)：采用導(dǎo)向管、加熱棒、K-type式熱電偶、移動(dòng)式焊板、焊板調(diào)整塊、導(dǎo)通閥、經(jīng)過(guò)Teflon 處理的中空式焊頭、滑動(dòng)式套筒、彎頭式金屬冷風(fēng)管和聯(lián)動(dòng)控制PLC模塊。

通過(guò)加熱棒加熱后的熱風(fēng)使焊頭快速升溫實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)融化。導(dǎo)向管和加熱棒通過(guò)焊板調(diào)整塊固定在焊板上方，加熱棒上端連接加熱系統(tǒng)端口和冷風(fēng)管路，焊頭固定在焊板下方，套筒通過(guò)調(diào)整螺栓固定在焊頭上。設(shè)備升溫后，加熱絲溫度迅速升高到設(shè)定值后焊接單元開(kāi)始下降，同時(shí)開(kāi)始吹冷風(fēng)，經(jīng)過(guò)加熱棒加熱后變成熱風(fēng)，焊接單元與焊點(diǎn)接觸后，熱風(fēng)通過(guò)中空式焊頭作用于焊點(diǎn)使之快速融化，焊接單元下壓到位后再保壓一定時(shí)間。

通過(guò)冷風(fēng)管和套筒使焊點(diǎn)快速冷卻成型實(shí)現(xiàn)焊接，同時(shí)焊頭也快速冷卻到設(shè)定值。彎頭式金屬冷風(fēng)管固定在焊板下方，彎頭端口伸入套筒正對(duì)焊頭，焊接單元保壓一定時(shí)間后，彎頭式金屬冷風(fēng)管通過(guò)焊板上方的冷風(fēng)管路開(kāi)始吹冷風(fēng)，同時(shí)冷卻焊頭和焊點(diǎn)，使焊點(diǎn)快速成型，一定時(shí)間后焊接單元上升復(fù)位到原點(diǎn)，完成焊接。同時(shí)，每個(gè)焊接單元上都裝有K-type式熱電偶，可以實(shí)時(shí)反饋給PLC模塊焊頭實(shí)際溫度，從而可以通過(guò)K-type式熱電偶、PLC 模塊和控制面板實(shí)現(xiàn)加熱冷卻聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)焊頭溫度精確控制、提高了設(shè)備節(jié)拍(45s)。通過(guò)焊板調(diào)整塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)熱風(fēng)焊接單元XYZ方向獨(dú)立可調(diào)。焊板和熱風(fēng)焊接單元設(shè)計(jì)成同上同下模式，焊板調(diào)整塊可以牢牢固定焊板上面的加熱棒和焊板下面的焊頭，同時(shí)焊頭外面的套筒可以通過(guò)限位螺栓Z向滑動(dòng)，更加有利于焊點(diǎn)成型。

特點(diǎn)：較高功率；非接觸式；整體加熱；壓力??；效率高；驅(qū)動(dòng)功率大；融合度高；焊點(diǎn)外觀好；焊接質(zhì)量穩(wěn)定；所需空間較大；環(huán)境溫度略微影響；故障率較高；能耗較高。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。