热气焊塑料焊接设备及焊接方法与流程

文档序号:22336290发布日期:2020-09-25 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种热气焊塑料焊接设备,其特征在于:包括底座,所述底座的前端两侧固定安装有结构相同且对称设置的第一架体和第二架体,所述第一架体和第二架体之间自下至上依次设置有可以进行上下移动的下滑台和上滑台,所述下滑台的上端安装有固定下塑料件的下模夹具,所述上滑台的下端安装有固定上塑料件的上模夹具;所述底座的后端两侧固定安装有结构相同且对称设置的第三架体和第四架体,所述第三架体和第四架体上设置有用来占据或避让下滑台和上滑台之间空间位置的中滑台,所述中滑台可以沿底座进行前后移动,所述中滑台上安装有用于加热上塑料件焊接面和下塑料件焊接面的氮气加热中模,所述氮气加热中模通过氮气控制装置输送氮气;

所述下滑台包括下架体,所述下架体的两端通过滑块滑动安装在滑轨上,所述滑轨分别固定安装在第一架体和第二架体上,所述滑轨垂直于底座设置,所述下架体的上端固定安装有下安装板,所述下安装板上开设有定位孔和螺栓孔,所述下架体通过下驱动装置驱动滑行;所述上滑台包括上架体,所述上架体的两端通过滑块滑动安装滑轨上,所述上架体的下端固定安装有上安装板,所述上滑台通过上驱动装置驱动滑行;

所述中滑台包括左侧安装板和右侧安装板,所述左侧安装板的底端通过滑块滑动安装在左滑轨上,所述左滑轨固定安装在第三架体的上端横梁上,所述左侧安装板通过左驱动装置驱动滑行;所述右侧安装板的底端通过滑块滑动安装在右滑轨上,所述右滑轨固定安装在第四架体的上端横梁上,所述右侧安装板通过右驱动装置驱动滑行。

2.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述下模夹具包括下模底板,所述下模底板前端安装有与下安装板上的定位孔相互匹配的定位销,所述下模底板的拐角处安装有与下安装板上的螺栓孔相互匹配的锁紧手钮,所述下模底板上固定安装有固定柱,所述固定柱上固定安装有下模板,所述下模板上固定安装有至少三个导套,所述下模板上固定安装有下模定位件,所述下模板的底端两侧固定安装有两个下模夹紧气缸,两个所述下模夹紧气缸的伸缩端分别通过连接件与两个下模夹块固定连接,通过两个下模夹块相对运动与下模定位件共同作用将下塑料件夹紧固定;

所述上模夹具包括上模板,所述上模板的下端固定安装有与导套数量和位置相同的导柱,所述上模板通过左右对称的至少四个上模固定件固定安装在上安装板上,所述上模板的下端固定安装有上模定位件,所述上模定位件的两侧设置有两个上模夹紧气缸,两个所述上模夹紧气缸设置在上模板上,通过两个上模夹紧气缸的运动与上模定位件共同作用将上塑料件夹紧固定;

所述氮气加热中模包括密封盒,所述密封盒内设置有加热管,所述密封盒上设置有气针,所述气针贯通所述密封盒,所述密封盒两侧固定安装有中模安装板,两侧所述中模安装板通过中模固定件分别固定安装在左侧安装板和右侧安装板上,其中一侧的中模安装板上安装有至少两条氮气输送管,所述氮气输送管道的输出端通过密封盒后与气针连接,所述氮气输送管的输入端与氮气控制装置连接,所述氮气控制装置包括与制氮机的输出端相连接的减压阀,所述减压阀的输出端与分气块连接,所述分气块具有与氮气输送管数量相同的输出管路,所述输出管路经过节流阀后流入流量计内,经流量计后的氮气流入氮气输送管。

3.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述上驱动装置包括固定安装在伺服电机安装板上的上伺服电机,伺服电机安装板设置在上滑台的上方、两端固定安装在第一架体和第二架体上,所述上伺服电机的输出轴与上t型减速电机的输入轴连接,上t型减速电机的两端输出轴分别通过联轴器和连接轴与两个上直角减速电机的输入轴连接,两个上直角减速电机固定安装在伺服电机安装板上,两个上直角减速电机的输出轴分别与两个上滚珠丝杠固定连接,两个上滚珠丝杠的丝母均固定安装在上架体上,两个上滚珠丝杠的另一端转动安装在上丝杠安装座内,上丝杠安装座固定安装在第一架体和第二架体上;

所述下驱动装置包括固定安装在底座上的下伺服电机,所述下伺服电机的输出轴与下t型减速电机的输入轴连接,下t型减速电机的两端输出轴分别通过联轴器和连接轴与两个下直角减速电机的输入轴连接,两个下直角减速电机固定安装在底座上,两个下直角减速电机的输出轴分别与两个下滚珠丝杠固定连接,两个下滚珠丝杠的丝母均固定安装在下架体上,两个下滚珠丝杠的另一端转动安装在下丝杠安装座内,下丝杠安装座固定安装在第一架体和第二架体上;

所述左驱动装置包括左滚珠丝杠,所述左滚珠丝杠的一端固定安装有同步带轮,具有同步带轮的左滚珠丝杠一端转动安装在安装座内,左滚珠丝杠的安装座固定安装在第三架体的上端横梁上设置于第三架体的后端,所述左滚珠丝杠的丝母通过左连接条固定连接在左侧安装板上;

所述右驱动装置包括右滚珠丝杠,所述右滚珠丝杠的一端固定安装有同步带轮,具有同步带轮的右滚珠丝杠一端转动安装在安装座内,右滚珠丝杠的安装座固定安装在第四架体的上端横梁上设置于第四架体的后端,所述右滚珠丝杠的丝母通过右连接条固定连接在右侧安装板上;

所述左滚珠丝杠一端的同步带轮与右滚珠丝杠一端的同步带轮共同啮合在一条同步带上,所述同步带上还啮合有安装有同步带轮的伺服电机,所述伺服电机固定安装在第三架体上。

4.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述下滑台还包括下防脱落装置、下位移检测装置,所述下防脱落装置包括下止动气缸,所述下止动气缸固定安装在第二架体和下安装板之间的下架体上,所述下止动气缸的伸缩端固定安装有下止动卡板,所述下止动卡板通过滑块滑动安装在下止动滑轨上,所述下止动滑轨固定安装在下架体上,当下止动气缸的伸缩端伸出时,带动下止动卡板从下架体向第二架体移动直至卡接在具有多个卡接台阶的止动轴上,所述止动轴固定安装在第二架体上垂直于底座设置;所述下位移检测装置包括下位移传感器,所述下位移传感器固定安装在第一架体上垂直于底座设置,所述下位移传感器上滑动安装有下位移传感器滑块,所述下位移传感器滑块通过下传感器连接板固定连接在下架体上;

所述上滑台还包括上防脱落装置、上位移检测装置,所述上防脱落装置包括上止动气缸,所述上止动气缸固定安装在第二架体和上安装板之间的上架体上,所述上止动气缸的伸缩端固定安装有上止动卡板,所述上止动卡板通过滑块滑动安装在上止动滑轨上,所述上止动滑轨固定安装在上架体上,当上止动气缸的伸缩端伸出时,带动上止动卡板从上架体向第二架体移动直至卡接在止动轴上;所述上位移检测装置包括上位移传感器,所述上位移传感器固定安装在第一架体上垂直于底座设置,所述上位移传感器上滑动安装有上位移传感器滑块,所述上位移传感器滑块通过上传感器连接板固定连接在上架体上。

5.根据权利要求2所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述下模底板的左右两端均安装有下模移动装置,所述下模移动装置包括固定安装在下模底板上的两个固定座,两个所述固定座的安装孔内均设置有凸轮,两个所述固定座及两个所述凸轮均固定安装在一根转轴上,所述转轴的一端固定安装有转轴手柄,所述凸轮下方的固定座内滑动安装有转轴滑块,所述转轴滑块的下方安装有滚轮。

6.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述底座后端中间位置开设有避让区,所述避让区设置在第三架体和第四架体之间,所述避让区内用于存放液压升降车,液压升降车上设置有用于更换氮气加热中模的换模工装,所述换模工装包括与液压升降车接触的工装底板,所述工装底板的拐角处垂直安装有工装立柱,所述工装立柱上端固定安装有工装顶板,所述工装顶板的中间位置开设有避让通孔,所述工装顶板上设置有多个限位凸起。

7.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述底座上设置有外框体,所述外框体将第一架体、第二架体、第三架体、第四架体覆盖,所述外框体的后方安装有便于推取液压升降车的电动卷帘门,所述外框体的侧面安装有电控箱,所述外框体的上端安装有用于排气扇和显示设备运行状态的塔灯,所述排气扇与厂方的通风管道连接,所述外框体的前端安装有气动安全门,所述安全门四周的外框体上安装有安全对射光栅,所述外框体的前端还安装有操作触屏。

8.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述上模夹具的导柱为锥形导柱,下模夹具的导套为锥形导套,所述锥形导柱通过导柱支座固定安装在上模板的下端,所述锥形导柱的自由端设置有合模时与下模夹具相互接触的锥形头;所述锥形导套包括固定安装在下模板上的导套定位座,所述导套定位座内部底端固定安装有具有螺钉孔的垫块,所述锥形导套内配合有滑动导套,所述滑动导套的上端开设有与锥形导柱的锥形头相互匹配的锥形安装孔,所述锥形安装孔下方的滑动导套内开设有螺钉安装孔,所述螺钉安装孔内安装有螺钉,所述螺钉上套装有弹簧,所述弹簧设置在滑动导套内,当弹簧处于舒张状态时,滑动导套的下端处于悬空状态。

9.根据权利要求1所述的热气焊塑料焊接设备,其特征在于:所述下模底板上还固定安装有两个拉手,两个所述拉手设置在下模底板的前端。

10.根据权利要求1-9中任一所述的热气焊塑料焊接设备的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤s1:上件

利用上模夹具和下模夹具分别对上塑料件和下塑料件进行夹紧固定;

步骤s11:上塑料件的夹紧固定

操作工人拿取上塑料件,上塑料件的焊接面朝下,非焊接面朝上,将上塑料件的非焊接端放置上模定位件内,在两侧的上模夹紧气缸及上模夹爪的共同作用下夹紧固定上塑料件;

步骤s12:下塑料件的夹紧固定

操作工人拿取下塑料件,下塑料件的焊接面朝上,非焊接面朝下,将下塑料件的非焊接端放置下模定位件内,利用两侧的下模夹紧气缸运动带动两侧的下模夹块,在下模定位件及下模夹块的共同作用下夹紧固定下塑料件;

步骤s2:加热

利用氮气加热中模将上塑料件和下塑料件的焊接面进行加热;

步骤s21:氮气加热中模的上位

利用左驱动装置和右驱动装置一同驱动中滑台载着氮气加热中模移动至上模夹具和下模夹具之间的预设位置;

步骤s22:上模夹具的上位

利用上驱动装置驱动上滑台载着上模夹具下移至邻近氮气加热中模的上方预设位置;

步骤s23:下模夹具的上位

利用下驱动装置驱动下滑台载着下模夹具上移至邻近氮气加热中模的下方预设位置;

步骤s23:氮气的供应及加热

利用制氮机将氮气传输至氮气控制装置内,氮气控制装置可以对氮气进行减压、分气及流量的控制,从氮气控制装置流出的氮气供应至氮气加热中模的气针内,利用加热管对氮气进行加热处理,当氮气的温度达到了焊接温度时,利用贯通密封盒上的气针排放热氮气,利用热氮气对气针上方的上塑料件的加热面和下方的下塑料件的加热面进行加热;

步骤s3:焊接

步骤s31:氮气加热中模的归位

利用左驱动装置和右驱动装置一同驱动中滑台载着氮气加热中模移出上模夹具和下模夹具之间的预设位置归至原位即处于底座后端的上方位置;

步骤s32:上塑料件焊接面和下塑料件焊接面的合模焊接

利用上驱动装置和下驱动装置分别驱动上模夹具和下模夹具进行相对运动至预设位置,此时上塑料件的焊接面与下塑料件的焊接面完全接触,上模板上的导柱与下模底板上的导套对接;

步骤s4:取件

步骤s41:上塑料件的放松

利用两侧的上模夹紧气缸运动,将夹紧固定的上塑料件松开;

步骤s42:上模夹具的归位

利用上驱动装置驱动上滑台载着上模夹具上移至预设位置;

步骤s43:下塑料件的放松

利用两侧的下模夹紧气缸运动带动两侧的下模夹块向外运动,将夹紧固定过的下塑料件松开,操作工人取下焊接后的塑料件;

步骤s44:下模夹具的归位

利用下驱动装置驱动下滑台载着下模夹具下移至预设位置;

步骤s5:换模

当需要焊接不同类型的焊接件时,进行上模夹具、下模夹具、氮气加热中模的换模;

步骤s51:氮气加热中模的换模

步骤s511:取模

操作工人将电动卷帘门升起,推着液压升降车载着换模工装至氮气加热中模的下方位置,升起液压升降车直至换模工装与氮气加热中模相互接触,松开中模固定件,拆下氮气加热中模与设备进行电气连接的电航插和气航插,继续升高液压升降车,使氮气加热中模与中滑台脱离,将中滑台前移,降下液压升降车的同时氮气加热中模也下降,推出液压升降车,取下原氮气加热中模;

步骤s512:更换新模

在取下原氮气加热中模同时放置新氮气加热中模,将液压升降车沿卷帘门推至第三架体和第四架体的中间位置,升起液压升降车,将中滑台后移至新氮气加热中模两侧,利用中模固定件固定新氮气加热中模,安装新氮气加热中模与设备电气连接的电航插和气航插,降下液压升降车,关闭电动卷帘门;

步骤s52:上模夹具与下模夹具的换模

步骤s521:取模

将上模夹具与下模夹具进行合模操作,此时上模夹具的导柱与下模夹具的导套对接;

操作工人拆下上模夹具上与设备进行电气连接的电航插和气航插,松开上模固定件,上移上滑台,使上模夹具与上滑台脱离;

操作工人松开下模夹具上的锁紧手钮,抬起定位销,拆下下模夹具上与设备进行电气连接的电航插和气航插,利用下模移动装置将滚轮滑出,拉动拉手向外移动下模夹具,使下模夹具与上模夹具从与下滑台上滚出,搬取下模夹具和上模夹具;

步骤s522:更换新模

操作工人将新上模夹具和新下模夹具搬至下滑台上,利用下模夹具上的锁紧手钮及定位销将新下模夹具固定至下滑台上,安装新下模夹具与设备电气连接的电航插和气航插;

下移上滑台至新上模夹具与上滑台接触,利用上模固定件将新上模夹具固定至上滑台的下端,安装新上模夹具与设备电气连接的电航插和气航插。


技术总结
本发明提供一种热气焊塑料焊接设备及焊接方法,包括底座,底座上设置有第一架体、第二架体、第三架体、第四架体,第一架体和第二架体上设置有下滑台和上滑台,下滑台上端设置有上模夹具,上滑台下端设置有下模夹具,第三架体和第四架上设置有用来占据或避让下滑台和上滑台和下滑台之间空间位置的中滑台,中滑台上设置有氮气加热中模。利用热气焊塑料焊接设备进行焊接时不存在热板焊中热板被塑料件污染后焊接质量不佳的问题,不存在震动摩擦焊接过程中存在摩擦碎屑的问题,利用加热的氮气对上塑料件和下塑料件的焊接面进行加热到焊接温度后焊接,较激光焊接的成本低,并且只要是塑料件均可以通过本设备进行焊接,扩大了设备的使用范围。

技术研发人员:张春生;张爱淇
受保护的技术使用者:长春超维智能设备制造有限公司
技术研发日:2020.07.31
技术公布日:2020.09.25
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