专利名称：塑料土工格室自动焊接成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波焊接机，特别涉及一种塑料土工格室自动焊接成型机。
土工格室在筑路方面已有不少的应用，用于整治边坡坍塌、铁路的路基处理及堤岸的防护方面在技术上也行之有效。先前曾使用木制或铁制的立体蜂窝状网格来作为土工格室，随着高分子材料的发展近来已普遍采用塑料片焊制成塑料土工格室。由于塑料土工格室在不用时可以叠合，而使用时又可以展开，因而其制造、运输及使用都极为方便，被广泛用于软地基的稳固、护坡、堤岸加固等。
塑料土工格室是由一组塑料片两两交错焊接而成，使得当以垂直于塑料片的力进行拉伸时即可展开而形成蜂窝状结构的土工格室。塑料片的焊接有许多方法，但一般都采用超声波焊接方式。在焊制塑料土工格室时，需将塑料片一片一片交错地焊接，操作过程较为复杂，因而目前都是采用人工的方法逐片进行焊接。显然，这种采用人工操作的焊接方法，不仅耗费大量人力，费时费工，生产效率低，而且也难于保证焊点位置的均匀一致，焊接的质量不高。
本实用新型的目的是提供一种塑料土工格室自动成型机，可自动连续地进行塑料片的焊接，生产效率高，产品质量好。
本实用新型的目的是采用以下措施实现的一种塑料土工格室自动焊接成型机，包括机座、超声波焊接机、机械手、抽板槽车、抽板支撑垫、塑料土工格室输出机构、塑料片供料槽、自动控制器。
所说的机座是塑料土工格室自动焊接成型机的基础部分，是由平台及平台下方的接地支脚构成，一般由金属材料制成。平台可以是一块固定的面板，即机座面板；平台也可以是一个箱式结构的长方体，长方体的顶面即为机座面板。通过常用的方式如用地脚螺钉可将接地支脚固定在地面上，从而使机座与地面牢固地连接起来。
所说的超声波焊接机为市售的定型产品，一般分为焊头、机头、立柱及底座四个部分。超声波焊接机通过其底座与机座面板连接而安装在机座上，所用的连接方式为常规的方式，如用螺栓连接。塑料土工格室自动焊接成型机可安装若干台超声波焊接机，其数目是根据塑料片的长度、焊缝间隔的大小以及完成两塑料片焊接所需的速度等来确定的。一般每台塑料土工格室自动焊接成型机可安装1～18台超声波焊接机，通常情况下可安装6台超声波焊接机。
所说的机械手是一种用于移动塑料片的装置，常为抓臂的形式，即一般由抓臂和抓手组成。抓臂可采用平动方式，也可采用摆动方式，一般可用电驱动、气驱动或液压驱动，也可用其他的驱动方式。抓手一般可采用真空吸盘形式。机械手可通过常用的连接方式被安装在机座面板上。一台塑料土工格室自动焊接成型机可安装若干个机械手，这是根据塑料片的长度来确定的。一般可安装18个机械手。
所说的抽板槽车一般为长方体形的容器，在抽板槽车的上部均匀地分布有若干小室，在每个小室内都存放有一块抽板。其中所说的抽板是条形的金属板，所用的金属可为铝合金，或不锈钢等。小室的个数是根据焊缝的数目来确定的，一般一台塑料土工格室自动焊接成型机的抽板槽车有36个小室，总共安放36个抽板。小室的一侧开口，抽板可通过该开口伸出或缩回小室。抽板的伸出或缩回可采用电驱动，也可采用气驱动(可由1～36个气缸来驱动所有的抽板)，或其他的驱动方式。抽板槽车一般由金属材料制成。抽板槽车安放在机座面板上，其底部也可装有轮子。抽板槽车可在机座面板上滑行，一般可采用电驱动，也可采用气驱动，或其他的驱动方式，滑行方向可采用导轨或其他方式加以控制。
所说的抽板支撑垫的作用在于能够支撑由抽板槽车小室伸出的所有抽板，以使抽板能托起塑料片并进行焊接。抽板支撑垫一般由两块相隔有一定距离且相互平行的支撑片组成，其中的一块支撑片紧靠抽板槽车伸出抽板的一例。抽板支撑垫也可只由一块支撑片组成，即去掉了其中紧靠抽板槽车伸出抽板一侧的支撑片。抽板支撑垫的每一块支撑片通常都为一长方体，也可以是多个柱体，或其它形式。抽板支撑垫的底面通过常用的方法与机座面板相连接，从而使抽板支撑垫安装在机座上。抽板支撑垫的上表面与抽板槽车小室中抽板伸出的位置处于同一高度，当抽板从抽板槽车小室伸出时，抽板的前端正好可搭在抽板支撑垫上。
所说的塑料土工格室输出机构是存放经焊接的塑料片并运出塑料土工格室产品的机构。塑料土工格室输出机构可以是底部带有滑轮的输出槽，也可以是履式输送带，塑料土工格室输出机构安在机座面板上。当抽板支撑垫具有两块支撑片时，塑料土工格室输出机构位于抽板支撑垫的两块支撑片之间。当抽板支撑垫只有一块支撑片时，塑料土工格室输出机构位于抽板支撑垫和抽板槽车之间。
所说的塑料片供料槽为上方开口的长方体形容器，是存放待焊塑料片的贮槽，安放在与超声波焊接机相对的机座前面，并且通过搭钩或其他方式与机座相联接，塑料片供料槽一般由金属材料制成，为了移动方便，也可在塑料片供料槽的底部安装滑轮。塑料片供料槽的截面为长方形且能容纳一平放的塑料片，槽的深度可根据要求放入的塑料片数目确定，一般为能放入4～300块塑料片即可。对于常用的塑料土工格室，每块塑料片的长度为200～600cm，宽度为5～30cm，厚度为1～1.5mm。
所说的自动控制器是一台安装有焊接控制程序的计算机。计算机按照设定的焊接控制程序发出指令使塑料土工格室自动焊接成型机的各个部件按顺序执行规定的动作，从而完成整个焊接过程。自动控制器可安放在机座的箱式结构的平台中，或安放在机座边的一侧，也可安放在其他适当的位置。
在操作时，先伸出奇数位置的抽板(以下称为A抽板)，通过机械手将第一块塑料片从塑料片供料槽中移到A抽板上，然后再伸出偶数位置的抽板(以下称为B抽板)，再通过机械手将第二块塑料片从塑料片供料槽中移到B抽板上，此时超声波焊接机在A抽板的位置上将第一块塑料片和第二块塑料片焊接，在A抽板上的焊接称为A类焊接，所得到的第一组焊缝称为A1焊缝，A1焊缝的数目就是超声波焊接机的数目，抽板槽车滑行一个焊缝的距离(A抽板随着也滑行同样的距离)后，再次在A抽板位置上进行焊接，这样就得到了第二组焊缝，称为A2焊缝，A2焊缝的数目也是超声波焊接机的数目，如有需要还可依次得到第三组焊缝、第四组焊缝等，分别称为A3、A4焊缝等；完成A类焊接后，抽板槽车返回原点位置，A抽板缩回小室，第一块塑料片下垂并进入塑料土工格室输出机构，然后再伸出A抽板，此时A抽板位于第二块塑料片的上面，通过机械手将第三块塑料片从塑料片供料槽中移到A抽板上，抽板槽车滑行半个焊缝的距离使得正好可在B抽板的位置上将第二块塑料片和第三块塑料片焊接，在B抽板上的焊接称为B类焊接，所得到的第一组焊缝称为B1焊缝，B1焊缝的数目就是超声波焊接机的数目，抽板槽车滑行一个焊缝的距离(B抽板随着也滑行同样的距离)后，再次在B抽板位置上进行焊接，这样就得到了第二组焊缝，称为B2焊缝，B2焊缝的数目也是超声波焊接机的数目，如有需要还可依次得到第三组焊缝、第四组焊缝等，分别称为B3、B4焊缝等，由上述的焊接过程可见，第一块塑料片和第二块塑料片间的焊缝A1、A2、A3、A4等与第二块塑料片和第三块塑料片间的焊缝B1、B2、B3、B4等是交错的；完成B类焊接后，抽板槽车再次返回原点位置，B抽板缩回小室，第二块塑料片下垂并进入塑料土工格室输出机构，然后再伸出B抽板，此时B抽板位于第三块塑料片的上面，通过机械手将第四块塑料片从塑料片供料槽中移到B抽板上，接着对第三块塑料片和第四块塑料片进行A类焊接，如此重复进行操作，直到将所需的塑料片全部焊接完为止。上述操作步骤均由自动控制器按设定的焊接控制程序进行控制并加以执行，从而实现了塑料土工格室的自动焊接成型。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限于此。
图1为塑料土工格室自动焊接成型机正视示意图。
图2为塑料土工格室自动焊接成型机侧视示意图。
图3为焊接控制程序示意图。
参见
图1和图2，图示的塑料土工格室自动焊接成型机共安装有6台超声波焊接机，[1]、[2]、[3]、和[4]分别为所说的超声波焊接机的焊头、机头、立柱及底座，超声波焊接机的底座[4]与机座[21]的面板连接。图示的塑料土工格室自动焊接成型机共安装有18个机械手，每个机械手都由抓臂和抓手组成，机械手抓臂包括上臂气缸[5]、上臂[6]、前臂气缸[7]和前臂[8]，上臂气缸[5]可驱动上臂[6]作水平方向的往复运动，前臂气缸[7]可驱动前臂[8]作垂直方向的上下运动，从而实现机械手的上下及平移的动作。机械手抓手为皮碗真空吸盘[9]，可吸住或松开塑料片。机械手上臂[6]都与机械手横杆[10]连接，机械手横杆[10]由6根机械手立柱[11]支撑，每根机械手立柱[11]的底座[12]都分别与机座[21]的面板连接。抽板支撑垫[13]安装在机座[21]的面板上。在输出槽[14]的底部装有轮子[15]，在抽板槽车[16]的上部均匀分布有36个小室气缸[17]，每个小室气缸[17]内均放置一块抽板[18]。每个小室气缸[17]的一侧均有开口，每块抽板[18]均通过开口伸出或缩回放置该抽板[18]的小室气缸[17]。在抽板槽车[16]的底部装有轮子[19]。抽板槽车[16]可在机座[21]的面板上滑行，滑行方向由导轨[20]加以控制。机座[21]的下方有接地支脚[22]，接地支脚[22]通过地脚螺钉与地面相连接。塑料片供料槽[23]的底部装有轮子[25]，并且通过搭钩[24]与机座[21]相连接。自动控制器[26]安置于机座[21]的一侧面。
参见图3。图中i表示程序循环次数，m表示焊接次数，Y表示肯定，N表示否定。机械手运动方式1是指机械手铺平第一块塑料片的操作过程，包括在零点位置吸塑料片→上提→前移→下落到焊接位置→松开塑料片→上提→后移→下落到零点位置。机械手运动方式2是指机械手铺平第二块塑料片以及其余的各块塑料片的操作过程，包括在零点位置吸塑料片→上提→前移→下落到焊接位置。图3所示的焊接控制程序是针对每块塑料片长为6000mm、焊缝间距离为340mm、每50块塑料片焊接为一个塑料土工格室组件的情况而设计的。按照所示的焊接控制程序，塑料土工格室的焊接操作步骤如下1.机械手和抽板槽车处于各自的零点位置；2.A抽板伸出；3.按机械手运动方式1铺平第一块塑料片，安放在A抽板上面，机械手也回到其零点位置；4.B抽板伸出，插在第一块塑料片的上面；5.按机械手运动方式2铺平第二块塑料片，安放在B抽板上面；6.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；
7.抽板槽车右行340mm；8.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；9.抽板槽车再右行340mm；10.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；11.机械手回到其零点位置；12.抽板槽车左行680mm，回到其零点位置；13.A抽板缩回，第一块塑料片下垂；14.A抽板伸出，插在第二块塑料片的上面；15.按机械手运动方式2铺平第三块塑料片，安放在A抽板上面；16.抽板槽车右行170mm；17.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；18.抽板槽车右行340mm；19.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；20.抽板槽车右行340mm；21.机械手压塑料片、超声波焊接机进行焊接、机械手松开塑料片；22.机械手回到其零点位置；23.抽板槽车左行850mm，回到其零点位置；24.B抽板缩回，第二块塑料片下垂；25.B抽板伸出，插在第三块塑料片的上面；26.按机械手运动方式2铺平第四块塑料片，安放在B抽板上面；以下重复6→26的步骤，直到焊完第50块塑料片为止。
本实用新型的塑料土工格室自动焊接成型机结构紧凑，可适用于不同规格的塑料土工格室的焊接成型，整个操作过程实现自动化。采用本实用新型的塑料土工格室自动焊接成型机生产塑料土工格室，不仅可节约了大量的人力，提高了生产效率，而且还保证了焊接的均一性，提高了产品的质量。
权利要求1.一种塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于该成型机是由机座、超声波焊接机、机械手、抽板槽车、抽板支撑垫、塑料土工格室输出机构、塑料片供料槽、自动控制器组成，所说的超声波焊接机、机械手和抽板支撑垫均与机座的面板相连接，抽板槽车和塑料土工格室输出机构安在机座的面板上，塑料片供料槽和自动控制器分别安置在机座的前面及侧面，在所说的抽板槽车的上部有小室，小室内存放有抽板。
2.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的机座是由平台及平台下方的接地支脚构成。
3.一种按照权利要求2所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的平台是一个箱式结构的长方体。
4.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的超声波焊接机有6台。
5.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的超声波焊接机由焊头、机头、立柱及底座组成，超声波焊接机的底座与机座面板相连接。
6.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的机械手有18个。
7.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的机械手由上臂气缸、上臂、前臂气缸、前臂和皮碗真空吸盘组成，机械手上臂与机械手横杆连接，机械手横杆由机械手立柱支撑，机械手立柱的底座与机座的面板连接。
8.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的抽板槽车有36个小室，每个小室均安放一块抽板。
9.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的抽板槽车的上部为小室气缸，在小室气缸内均放置一块抽板，每个小室气缸的一侧均有开口，以便在气缸的作用下能使每块抽板均通过开口伸出或缩回放置该抽板的小室气缸。
10.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的抽板槽车的底部安装有轮子，在抽板槽车和机座面板间连接有导轨装置，以便使抽板槽车在机座的面板上按规定方向滑行。
11.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的抽板支撑垫是由两块相隔有一定距离且相互平行的支撑片组成，其中的一块支撑片紧靠抽板槽车伸出抽板的一侧，每一块支撑片均为一长方体，其底面与机座面板连接，其上表面与抽板槽车中抽板伸出的位置处于同一高度。
12.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的塑料土工格室输出机构为底部带有滑轮的输出槽，位于抽板支撑垫的两块支撑片之间。
13.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的塑料片供料槽为上方开口的长方体形容器，安放在与超声波焊接机相对的机座前面，并通过搭钩与机座相联接，其底部安装有轮子。
14.一种按照权利要求1所述的塑料土工格室自动焊接成型机，其特征在于所说的自动控制器是一台安装有焊接控制程序的计算机，安放在机座的一侧面。
专利摘要本实用新型涉及一种塑料土工格室自动焊接成型机,该塑料土工格室自动焊接成型机由机座、超声波焊接机、机械手、抽板槽车、抽板支撑垫、塑料土工格室输出机构、塑料片供料槽、自动控制器等组成,结构紧凑,可适用于不同规格的塑料土工格室的焊接成型,整个操作过程实现自动化。采用本实用新型的塑料土工格室自动焊接成型机生产塑料土工格室,不仅可节约大量的人力,大大提高了生产效率,而且还保证焊接的均一性,提高了产品的质量。
文档编号B29C65/08GK2366256SQ9920869
公开日2000年3月1日 申请日期1999年4月28日 优先权日1999年4月28日
发明者郭瑞敏, 钱德成, 赵桂良, 李炎天, 王飙, 肖旖旎 申请人:北京燕化石油化工股份有限公司树脂应用研究所