塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线的制作方法

本发明涉及塑胶管材制备加工设备技术领域，尤其涉及一种塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线。

背景技术：

管材用途广泛，市场需求逐年增加，为了提高管材的使用性能，两端要进行戴帽处理；塑胶管材的帽套是为了防止污物堵塞、管口受损，便于管材运输、安装，延长管材使用寿命，在管材加工装配过程中广泛应用。戴帽一般采用人工手工戴帽，直管包装长度比较短，导致其数量多，人力资源消耗巨大，严重影响生产效率，与实现工业自动化的目标相违背。

目前也有相关的戴帽设备，如中国专利申请号为201620694953.7的“管材在线戴帽机”包括机架、位于机架上的电控箱、翻转气缸、翻转料槽、斜滑板和戴帽装置；翻转料槽初始状态与管材生产线的管材切割机相接，可接收从管材切割机出来的管材；斜滑板位于翻转料槽的下游，当翻转气缸动作时，可推动翻转料槽将管材倾倒至斜滑板上；戴帽装置为两个，分别位于斜滑板的两侧。该实用新型虽然实现了管材的在线戴帽，但是结构非常复杂，稳定性不好，只能对单线管进行操作，生产效率不高。当管材生产线设备为一出多的情况下，由于生产线设备的牵引速度会产生误差，当误差持续积累，就会导致多管的速度存在差异，戴帽的时候就会出现干涉，降低了戴帽的效率。

因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，利用加热导杆电阻加热，热胀冷缩，不损坏零件结构。

本发明提供了下述方案：

一种塑胶管材自动戴帽设备，包括:

套帽加热机构，用于对套帽进行加热，以便进行戴帽动作；

套帽夹持机构，用于夹持套帽，并移动到靠近所述套帽加热机构的对应位置，以便所述套帽加热机构对套帽进行加热；然后移动到塑胶管材夹持机构的对应位置，以便所述塑胶管材夹持机构完成戴帽动作；

塑胶管材夹持机构，用于夹持塑胶管材，并配合所述套帽夹持机构完成塑胶管材的戴帽动作。

优选地，所述套帽加热机构包括电阻加热导杆，所述电阻加热导杆的加热端与夹持于所述套帽夹持机构上的套帽的帽口位置对应设置。

优选地，所述套帽加热机构还包括用于带动所述电阻加热导杆上下运动的第一往复运动机构，所述电阻加热导杆设置于所述第一往复运动机构上。

优选地，所述套帽夹持机构包括用于夹持套帽的夹具。

优选地，所述套帽夹持机构还包括用于带动所述夹具上下运动的第二往复运动机构，所述夹具设置于所述第二往复运动机构上。

优选地，所述夹具包括两个呈平行设置的夹持杆，两所述夹持杆之间设有用于夹持套帽的夹持间隙。

优选地，所述塑胶管材夹持机构包括用于提取管材的第一管材夹持滚轮和用于完成管材戴帽动作的第二管材夹持滚轮，所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮均设置在管材运送平台上。

优选地，所述的塑胶管材自动戴帽设备还包括驱动电机和传动机构，所述驱动电机通过传动机构分别所述第一往复运动机构和所述第二往复运动机构连接。

进一步地，本发明还提供了一种塑胶管材生产流水线，包括如权利要求1-8中任一所述的塑胶管材自动戴帽设备。

优选地，所述的塑胶管材生产流水线还包括注塑机设备、水冷管材设备、管材传送带和管材切割机，所述注塑机设备和所述水冷管材设备位置对应设置，所述水冷管材设备通过管材传送带与所述管材切割机连接，所述管材切割机与所述管材运送平台位置对应设置，所述塑胶管材自动戴帽设备位置对应设置于所述管材运送平台的两侧。

本发明产生的有益效果：

1、本发明所公开的塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，包括:套帽加热机构，用于对套帽进行加热，以便进行戴帽动作；套帽夹持机构，用于夹持套帽，并移动到靠近所述套帽加热机构的对应位置，以便所述套帽加热机构对套帽进行加热；然后移动到塑胶管材夹持机构的对应位置，以便所述塑胶管材夹持机构完成戴帽动作；塑胶管材夹持机构，用于夹持塑胶管材，并配合所述套帽夹持机构完成塑胶管材的戴帽动作；所述套帽加热机构包括电阻加热导杆，所述电阻加热导杆的加热端与夹持于所述套帽夹持机构上的套帽的帽口位置对应设置；利用加热导杆电阻加热，热胀冷缩，不损坏零件结构；帽套能够在加热导杆与管材之间运动，以完成自动戴帽过程。

2、所述塑胶管材夹持机构包括用于提取管材的第一管材夹持滚轮和用于完成管材戴帽动作的第二管材夹持滚轮，所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮均设置在管材运送平台上；利用所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮平移管材，实现流水线作业。

附图说明

图1为本发明的塑胶管材自动戴帽设备的结构示意图。

图2为本发明的管材运送平台的结构示意图。

图3为本发明的塑胶管材生产流水线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图2所示，一种塑胶管材自动戴帽设备，包括:套帽加热机构，用于对套帽进行加热，以便进行戴帽动作；套帽夹持机构，用于夹持套帽，并移动到靠近所述套帽加热机构的对应位置，以便所述套帽加热机构对套帽进行加热；然后移动到塑胶管材夹持机构的对应位置，以便所述塑胶管材夹持机构完成戴帽动作；塑胶管材夹持机构，用于夹持塑胶管材，并配合所述套帽夹持机构完成塑胶管材的戴帽动作。所述套帽加热机构包括电阻加热导杆1，所述电阻加热导杆的加热端与夹持于所述套帽夹持机构上的套帽2的帽口位置对应设置。所述套帽加热机构还包括用于带动所述电阻加热导杆上下运动的第一往复运动机构3，所述电阻加热导杆设置于所述第一往复运动机构上。所述第一往复运动机构和所述第二往复运动机构均为曲柄连杆机构，所述第一往复运动机构通过第一连杆15与所述电阻加热导杆连接，所述第二往复运动机构通过第二连杆16与所述夹具连接。所述套帽夹持机构包括用于夹持套帽的夹具。所述套帽夹持机构还包括用于带动所述夹具上下运动的第二往复运动机构4，所述夹具设置于所述第二往复运动机构上。所述夹具包括两个呈平行设置的夹持杆5，两所述夹持杆之间设有用于夹持套帽的夹持间隙。所述塑胶管材夹持机构包括用于提取管材的第一管材夹持滚轮6和用于完成管材戴帽动作的第二管材夹持滚轮7，所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮均设置在管材运送平台8上。所述的塑胶管材自动戴帽设备还包括驱动电机9和传动机构10，所述驱动电机通过传动机构分别所述第一往复运动机构和所述第二往复运动机构连接；所述第一往复运动机构对应的传动机构为齿轮传动机构，所述第二往复运动机构对应的传动机构为三级减速器。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备，包括:套帽加热机构，用于对套帽进行加热，以便进行戴帽动作；套帽夹持机构，用于夹持套帽，并移动到靠近所述套帽加热机构的对应位置，以便所述套帽加热机构对套帽进行加热；然后移动到塑胶管材夹持机构的对应位置，以便所述塑胶管材夹持机构完成戴帽动作；塑胶管材夹持机构，用于夹持塑胶管材，并配合所述套帽夹持机构完成塑胶管材的戴帽动作；所述套帽加热机构包括电阻加热导杆，所述电阻加热导杆的加热端与夹持于所述套帽夹持机构上的套帽的帽口位置对应设置；利用加热导杆电阻加热，热胀冷缩，不损坏零件结构；帽套能够在加热导杆与管材之间运动，以完成自动戴帽过程。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备，所述塑胶管材夹持机构包括用于提取管材的第一管材夹持滚轮和用于完成管材戴帽动作的第二管材夹持滚轮，所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮均设置在管材运送平台上；利用所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮平移管材，实现流水线作业。

实施例二，本实施例是在实施例一的基础上改进的，实施例一中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。

参见图1至图3所示，一种塑胶管材生产流水线，包括所述的塑胶管材自动戴帽设备。所述的塑胶管材生产流水线还包括注塑机设备11、水冷管材设备12、管材传送带13和管材切割机14，所述注塑机设备和所述水冷管材设备位置对应设置，所述水冷管材设备通过管材传送带与所述管材切割机连接，所述管材切割机与所述管材运送平台位置对应设置，所述塑胶管材自动戴帽设备17位置对应设置于所述管材运送平台的两侧。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，包括:套帽加热机构，用于对套帽进行加热，以便进行戴帽动作；套帽夹持机构，用于夹持套帽，并移动到靠近所述套帽加热机构的对应位置，以便所述套帽加热机构对套帽进行加热；然后移动到塑胶管材夹持机构的对应位置，以便所述塑胶管材夹持机构完成戴帽动作；塑胶管材夹持机构，用于夹持塑胶管材，并配合所述套帽夹持机构完成塑胶管材的戴帽动作；所述套帽加热机构包括电阻加热导杆，所述电阻加热导杆的加热端与夹持于所述套帽夹持机构上的套帽的帽口位置对应设置；利用加热导杆电阻加热，热胀冷缩，不损坏零件结构；帽套能够在加热导杆与管材之间运动，以完成自动戴帽过程。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，所述塑胶管材夹持机构包括用于提取管材的第一管材夹持滚轮和用于完成管材戴帽动作的第二管材夹持滚轮，所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮均设置在管材运送平台上；利用所述第一管材夹持滚轮和所述第二管材夹持滚轮平移管材，实现流水线作业。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，电阻加热导杆温度的计算与控制采用如下公式为：δt＝(u·i·t)/cv·m；其中：δt电阻加热导杆上升的温度(℃)，u通过电阻加热导杆电压(v)，i通过电阻加热导杆电流(a)，t电流通过电阻加热导杆时间(s)，cv电阻加热导杆比热容(j/kg·℃)，m电阻加热导杆质量(kg)。

参见图2所示，为管材运送平台，所述管材运送平台中设有前管材支架17、后管材支架18、第一管材夹持滚轮6、第二管材夹持滚轮7以及多个平台表面管材夹持滚轮19。运送平台布置在管材切割机之后，管材经切割机出口后，第一管材夹持滚轮下降，夹持管材完全运出，之后前、后运送管材支架上升将其完全运送至第二管材夹持滚轮处后回程，第二管材夹持滚轮下降，夹持管材运送至自动戴帽装置入口。参见图3所示，为两台结构对称的自动戴帽装置，以完成管材两端分别戴帽，所述自动戴帽装置中设有驱动电机、三级减速器、电阻加热导杆和一曲柄连杆帽套移动机构(即第二往复运动机构)。自动戴帽装置中帽套已经电阻加热导杆加热胀大，并由曲柄连杆机构移动至管材入口轴线。自管材运送平台的驱动下，管材戴上已加热胀大的帽套，帽套进入冷却紧缩阶段，达到戴帽的目的。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线的工作过程为：1.塑胶管材由注塑机成型后，经水冷管材设备进行冷却定型，管材传送带传送至下一级设备，管材切割机对连续的管材进行切割。2.管材经切割后由管材切割机出口送出至管材运送平台，第一管材夹持滚轮下降，拉出切割后的单根管材。此时左侧自动戴帽装置开始第一个工作周期，帽套落入移动帽套机构中。加热导杆经电阻加热，向移动帽套机构运动，其前端对准帽套，加热胀大帽套。之后移动帽套机构将帽套运送至自动戴帽装置管材入口轴线处。3.管材支架上升并将管材运送至第二管材夹持滚轮处。4.第二管材夹持滚轮下降将管材向左运送入左侧自动戴帽装置入口处，管材对准此时与管材入口轴线共线并已加热胀大的帽套实现管材左侧自动戴帽。5.第二管材夹持滚轮将管材向右运送入右侧自动戴帽装置入口处，管材对准此时与管材入口轴线共线并已加热胀大的帽套实现右侧自动戴帽。6.第二管材夹持滚轮立即将戴帽完成的管材拉出自动戴帽装置，第二管材夹持滚轮上移，运送平台表面管材支架翻转倾下管材至流水线出口打包，最后支架回程至原始位置，开始下一个工作周期。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，注塑机设备11、水冷管材设备12、管材传送带13和管材切割机14以及管材运送平台的具体结构均为现有公知技术，图中未具体表示，在此不再累述。

本实施例中所述塑胶管材自动戴帽设备及生产流水线，切割后塑胶管材长1500mm，切割机出口处管材移动速度为187.5mm/s，则单根管材完全移出切割机时间为8s。夹持滚轮高度210mm，直径100mm。管材运送平台上第一管材夹持滚轮与第二管材夹持滚轮间距离600mm。运送平台上管材支架移动速度为600mm/s，则将单根管材由第一管材夹持滚轮处移至第二管材夹持滚轮处，并回程，共耗时2s。管材运送平台长2200mm，管材运送平台与自动戴帽装置间距离皆为40mm。管材在第二夹持滚轮的夹持滚动的摩擦力作用下先后向左、向右运动，完成两端戴帽，向左运动戴帽耗时2s，之后向右运动戴帽耗时4s，共耗时6s。加热导杆(即第一往复运动机构)运动行程100mm，其中直角驱动杆主驱动侧长220mm，从驱动侧长220mm，加热导杆轴线与驱动杆旋转轴线、主动杆与驱动杆旋转轴线初始距离皆为100mm。加热导杆加热帽套时长1s。帽套移动机构(即第二往复运动机构)移动行程150mm，其中直角驱动杆主驱动侧长320mm，从驱动侧长65mm，帽套移动机构运动方向线与驱动杆旋转轴线初始距离为160mm，主动杆与驱动杆旋转轴线初始距离为30mm。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。