带有三轴运动系统的塑管焊接装置的制造方法_3

文档序号:10398800阅读:来源:国知局
第四滑块25处于内框架16的底侧时,通过弹性复位件26自动上升,第四滑块25需要下降时,需要将热熔加热装置31通过第二运动系统21沿Y轴方向运动至第三运动系统29位置处由第三运动系统29带动沿沿Z轴方向下降运动,具体可以表现为:热熔加热装置31固定在第四滑块25上,第四滑块25滑移连接至内框架16上,内框架16固定在第二运动系统21上,内框架16通过第二运动系统21进给至第三运动系统29处,在本方案中,内框架16安装在外框架15的内部,内框架16的高度低于外框架15的高度,由此,内框架16上的热熔加热装置31通过第二运动系统21的气缸进给至第三运动系统29处时,热熔加热装置31位于第三滑块19的下侧,第三滑块19下降时,下压在热熔加热装置31上,并联动热熔加热装置31下降,热熔加热装置31需要上升时,通过气缸收回,热熔加热装置31脱离第三滑块19的下方,热熔加热装置31通过弹性复位件26自动上升。
[°°56]该带有三轴运动系统的塑管焊接装置还包括用于伸入支管40内对主管I侧壁打孔的钻孔装置,钻孔装置固定在铣削装置46上由三轴运动系统带动,在铣削装置46的第三安装部上具有一个固定盘49,钻孔装置选用电动的钻孔工具43,钻孔工具43安装至固定盘49上,由电机50旋转刀具库36调取。
[°°57 ]该带有三轴运动系统的塑管焊接装置还包括控制三轴运动系统运动的PLC控制器42 ο
[0058]通过采用上述技术方案,主管I与支管40热熔焊接的工作过程在PLC控制器42的控制下为:
[0059]I)预先准备,在刀具库36的第一安装部上夹持支管40,在第三安装部上安装好钻孔工具43,在管卡治具7上夹持主管I;
[0060]2)开启装置将第三滑块19和热熔加热装置31自动复位到初始位置(第三滑块19位于外框架15的顶侧,热熔加热装置31位于内框架16的顶侧),该过程中热熔加热装置31上的加热组件32进行加热;
[0061]3)主框架通过第一运动系统5移动至支管40所安装位置处的同一竖直平面上;
[0062]4)热熔加热装置31气缸推动内框架16进给至主管I 一侧,将热熔加热装置31进给至铣削装置46的正下方,使凸端热熔头34和凹端热熔头35的轴线与支管40所安装的位置处于同轴;
[0063]5)第三滑块19下降,下压下方的驱动热熔加热装置31下降至与主管I的上侧,凹端热熔头35与主管I的外壁抵触,主管I侧壁上形成热熔接触部位,与此同时,凸端热熔头34抵触于支管40的下端,形成热熔接触部位;
[0064]6)第三滑块19通过第三运动系统29上升复位,热熔加热装置31通过弹性复位件26上升复位,并通过气缸退回;
[0065]7)第三滑块19再次下降,将支管40抵触于主管I的外壁上,两热熔接触部位抵接,热熔焊接完毕,铣削装置46上的夹具39松开支管40并上升复位;
[0066]8)刀具库36旋转180度,调取钻孔工具43,再次将第三滑块19下降,铣削装置46上的钻孔工具43下降,伸入支管40内并下降至主管I侧壁上进行钻孔,连通支管40和主管I。
[0067]实施例三
[0068]—种带有三轴运动系统的塑管焊接装置,包括机架3,机架3上设有用于夹持主管I的管卡治具7、用于夹持管焊接头2的第一夹具6、用于夹持支管40的第二夹具39,市面上的管卡种类繁多,只能起固定主管I的作用,管卡治具7重在工作时能起导引作用,因此,机架3上还设有实现管卡治具7、第一夹具6相对轴向线性运动系统4,线性运动系统4包括位于机架3上的第一导轨8、滑移连接至第一导轨8上的第一滑块9,第一滑块9在第一导轨8的轴线上分布有两个,管卡治具7固定在第一滑块9上,同样设有两个,通过两个管卡治具7夹持长筒状的主管I,保证主管I的轴线处于水平位置,固定的稳定性好。第一夹具6为优选为三爪卡盘,三爪卡盘通过支架固定在机架3上,管焊接头2固定在第一夹具6的卡爪上。
[0069]管卡治具7上具有一个供主管I穿设的孔以及与孔连通的敞口,孔的轴心与三爪卡盘夹持的中心处于同一轴线上,管卡治具7本体上铰接有用于转动封闭敞口的锁件14,如此设置,方便主管I的安装及拆卸。
[0070]管卡治具7固定在第一滑块9上,通过第一滑块9移动实现对主管I的引导作用,第一滑块9的移动通过管卡治具7、第一夹具6相对轴向线性运动系统4驱动,具体驱动的结构为:在第一导轨8的侧边固定连接有第一齿条12,在第一滑块9上连接出一个第一连接板11,第一连接板11呈相互90度折边的“Z”字型,一侧固定在第一滑块9的侧边,另一侧延伸第一齿条12的外侧,第一连接板11上转动连接有轴杆,轴杆的一端设有与第一齿条12配合的第一齿轮13,另一端设有转动第一齿轮13的手轮10,转动手轮10联动第一齿轮13转动,第一齿轮13与第一齿条12传动配合,由于第一齿条12被固定至第一导轨8的侧边,第一齿条12作为固定端,具有第一齿轮13的第一滑块9作为活动端,在转动手轮10时使第一滑块9在第一导轨8上线性移动。
[0071]该带有三轴运动系统的塑管焊接装置还包括热熔加热装置31,热熔加热装置31具有两种工作状态,第一种:分别用于对主管I侧壁和支管40端头加热,第二种:分别用于对主管I侧壁和管焊接头2侧壁进行加热。
[0072]热熔加热装置31用于对主管I侧壁和管焊接头2侧壁加热时,热熔加热装置31包括加热组件32、位于加热组件32上的加热器,加热器上设有插入管焊接头2内侧的凸端热熔头34和套设于主管I外侧的凹端热熔头35,加热器的加热板33是竖直设置的,同时加热板33与主管I的端面齐平,凸端热熔头34和凹端热熔头35处于加热板33的两侧,凸端热熔头34靠近三爪卡盘一侧,凸端热熔头34和凹端热熔头35均呈套筒状,所需焊接的管焊接头2的内圈直径是等于主管I的外圈直径的,因此,凸端热熔头34的外圈直径与管焊接头2的内圈直径相等,凹端热熔头35的内圈直径与主管I的外圈直径相等。
[0073]热熔加热装置31用于对主管I侧壁和支管40端头加热时,热熔加热装置31包括加热组件32、位于加热组件32上的加热器,加热器上设有抵触支管40端头的凸端热熔头34和抵触主管I外壁的凹端热熔头35。加热器的加热板33是水平设置的,凸端热熔头34和凹端热熔头35处于加热板33的两侧,并呈竖直设置,凸端热熔头34竖直向上,凹端热熔头35竖直向下,作为优选,凸端热熔头34和凹端热熔头35均呈实心圆柱状,凸端热熔头34的直径大于支管40的直径,凸端热熔头34朝上的端面设有凸面,凸面呈弧面设置,形状与主管I的外圈弧面相适配。凸端热熔头34用于与支管40的下端面抵触,使支管40的下方热熔形成与主管I夕卜壁相适配的弧面,便于对接。
[0074]需要完成对主管I和支管40热熔焊接动作以及完成管焊接头2和主管I的热熔焊接动作,该带有三轴运动系统的塑管焊接装置还包括用于将第二夹具39朝向主管I侧壁运动以及实现热熔加热装置31进入或脱离支管40轴向的三轴运动系统。
[0075]第一运动系统5上具有外框架15和内框架16,第二运动系统21固定在外框架15的底侧,热熔加热装置31通过第四运动系统41固定在内框架16上,内框架16固定在第二运动系统21上。
[0076]上述的第一运动系统5包括位于机架3上的第二导轨47、滑移连接于第二导轨47上的第二滑块48、位于机架3上的履带23,履带23—端固定连接至机架3上,另一端连接至外框架15的侧边上,外框架15固定在第二滑块48上,外框架15通过第二滑块48在第二导轨47上滑移,实现在X轴方向上移动,外框架15的移动需要一个动力源,因此,在第二导轨47的侧边固定连接有第二齿条28,主框架上设有第二齿轮30、驱动第二齿轮30转动的驱动装置,第二齿轮30与第二齿条28齿合,该驱动装置为电机50,通过电机50的转动带动主框架在X轴方向上移动。
[0077]上述的第二运动系统21包括位于外框架15的底侧的第五导轨45、滑移连接在第五导轨45的第五滑块44,内框架16固定在第五滑块44上,在第五导轨45轴向的端部上设有推动内框架16往复运动的线性驱动装置24,线性驱动装置24优选为气缸。
[0078]上述的第三运动系统29包括第三导轨17、滑移连接在第三导轨17上的第三滑块19,第三导轨17的侧边固定连接有第三齿条18,第三滑块19于第三齿条18—侧延伸出第二连接板20,第二连接板20呈“ Π ”字型,第二连接板20包围在第三齿条18的外侧,第二连接板20上设有驱动装置,该驱动装置为电机50,电机50的转轴穿过第二连接板20延伸至第二连接板20内侧,电机50的转动与第二连接板20为转动连接,电机50的转轴的轴端设有与第三齿条18联动配合的第三齿轮22,电机50转动带动第三齿轮22转动时,第三齿轮22沿第三齿条18长边向移动,联动第三滑块19于第三导轨17在Z轴方向上运动。
[0079]在第三运动系统29上设有铣削装置46,铣削装置46固定在第三滑块19上,第三滑块19的两侧是第三导轨17,铣削装置46位于第三滑块19上且位于两两第三导轨17的中点处,铣削装置46包括刀具库36及驱动刀具库36旋转切换的驱动装置,刀具库36的形状为一个锥形的是四棱台38,第三滑块19上设有一倾斜面37,刀具库36固定在该倾斜面37上,因倾斜面37的设置,刀具库36的四棱台38上处于底侧的斜面处
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