CN101025245A - 一种全包容式电熔管件及其制造方法 - Google Patents

一种全包容式电熔管件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全包容式电熔管件及其制造方法，采用二次注塑工艺，先在芯棒上浇注一定厚度的形坯，再在已经注塑成型的形坯上固定电极柱、焊接电极柱与铜线，然后绕线，再将已经布线的形坯送入模具内浇注出一定厚度的外层，形坯与外层融为一体，并将铜线完全包容在管件中间，最后待成品冷却后，采用拔芯装置将完整的管件从芯棒上脱模。采用本发明二次注塑工艺生产制造出来的电熔管件为全包容式电熔管件，电热丝完全包容在管件体的内部，解决了电阻丝裸露氧化而影响焊接效果的问题；也解决了套接管材时管材对电阻丝的撞击移位拉出问题；管件体内表面光滑、无车刀痕迹，不会因为管件内表面粗糙而影响焊接效果。

Description

一种全包容式电熔管件及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及管道的连接管件，尤其涉及电熔管件。
【背景技术】
随着国家西气东输的进行，管道天然气进入千家万户。众多管材中PE管材以其优越的综合性能，成为输送管道燃气理想的材料，被普遍采用，范围数量都不断扩大。管道之间的连接必须采用一定的连接方法，PE电熔管件连接就是一种操作方便、连接牢靠的方法。电熔管件连接的原理是：将预先埋在电熔管件的电热丝接通电源，电热丝加热产生的热量会把管材和管件的部分塑料体熔化，分子之间相互渗透，冷却后，管材和管件就牢固的连为一体。
目前，电熔管件分电阻丝裸露型和电阻丝隐蔽型两种。
电阻丝裸露型电熔管件采用手工将铜丝烧在一个带有小凹槽的芯棒上，再将芯棒放入模具内进行注塑，冷却后拔出芯棒。这种电熔管件的铜丝(电阻丝)暴露在空气中，容易被氧化，从而使铜丝(电阻丝)的性能发生变化，造成管材与管件之间的焊接效果差；电阻丝裸露型电熔管件的另一大弊端是，将管材套入管件时，铜丝(电阻丝)容易受到管材的撞击，造成管材将铜丝从塑料管件内拉出，产生移位，焊接时造成短路，使焊接根本无法进行。
针对电阻丝裸露型电熔管件的缺陷，第二代电熔管件采用通过简易布线机布线来生产电熔管件，先注塑一个塑料件，再在塑料件上边挖槽，边布线(将铜丝埋入槽内)，然后再用一专用加热模具将挖槽时产生的翘边烫平，从而履盖电热丝。此工艺生产的电熔管件解决了铜丝的裸露缺陷，但是由于对翘起的塑料翻边采取简单电热烫平以及为控制塑料件尺寸而采取车削工艺在管件内表面上留下的车刀痕迹，使得管件内表面比较粗糙，而影响到焊接时的焊接效果。而且由于此工艺无法实现全自动生产，使得人为因素在管件质量的影响成份较多，无法得到稳定高品质的产品。
所以，如何采用最有效的方法来制造电熔管件，既可以避免电阻丝裸露氧化而影响焊接效果，又可以使管件内表面光滑无车刀痕迹成为我们研究的重要课题。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种全包容式电熔管件及其制造方法，采用二次注塑工艺，电热丝完全包容在管件体的内部，管件体内表面光滑、无车刀痕迹。
为实现上述目的，本发明提出了一种全包容式电熔管件的制造方法，包括如下步骤：
一次注塑：在芯棒上浇注一定厚度的形坯；
综合布线：在已经注塑成型的形坯上固定电极柱、焊接电极柱与铜线，然后绕线；
二次注塑：将已经布线的形坯再送入模具内浇注出一定厚度的外层，形坯与外层融为一体，并将铜线完全包容在管件中间；以及
拔芯脱模：待成品冷却后，采用拔芯装置将完整的管件从芯棒上脱模。
作为优选，所述综合布线步骤包括如下步骤：
固定电极柱：将电极柱固定在管件内层的电极固定孔内；
焊接电极柱与铜线：将电极柱与铜线进行焊接连接；以及
绕线：将铜线固定在形坯上的螺槽内。
作为优选，所述固定电极柱步骤中将电极柱固定在管件内层的电极固定孔内是由PLC控制横向和纵向运动的固定机构来完成。
作为优选，所述焊接电极柱与铜线步骤中将电极柱与铜线进行焊接连接是由机械手控制点焊机来完成焊接连接的，该信号逻辑由PLC控制完成。
作为优选，所述绕线步骤中将铜线固定在形坯上的螺槽内时采用了无张力控制系统和多台伺服电机协同布线系统，在不拉伸电阻丝的情况下，按预定轨迹，将电阻丝布入螺槽内。
为实现上述目的，本发明还提出了一种全包容式电熔管件，包括管件体、电热丝和电极柱，所述电热丝和电极柱相连，所述电热丝完全包容在管件体的内部，管件体内表面光滑、无车刀痕迹。
本发明的有益效果：本发明采用二次注塑工艺，先在芯棒上浇注一定厚度的形坯，再在已经注塑成型的形坯上固定电极柱、焊接电极柱与铜线，然后绕线，再将已经布线的形坯送入模具内浇注出一定厚度的外层，形坯与外层融为一体，并将铜线完全包容在管件中间，最后待成品冷却后，采用拔芯装置将完整的管件从芯棒上脱模。采用本发明二次注塑工艺生产制造出来的电熔管件为全包容式电熔管件，电热丝完全包容在管件体的内部，解决了电阻丝裸露氧化而影响焊接效果的问题；也解决了套接管材时管材对电阻丝的撞击移位拉出问题；管件体内表面光滑、无车刀痕迹，不会因为管件内表面粗糙而影响焊接效果。从上料到最终产品检测的所有过程全部自动化，生产效率得以大幅度提高，几乎排除了人为因素的影响，保证了产品具有非常稳定的高品质。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1表示本发明中一种全包容式电熔管件的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
如图1所示为本发明中一种全包容式电熔管件的制造方法的流程图。包括如下步骤：
一次注塑11：在芯棒上浇注一定厚度的形坯；
综合布线12：在已经注塑成型的形坯上固定电极柱、焊接电极柱与铜线，然后绕线；
二次注塑13：将已经布线的形坯再送入模具内浇注出一定厚度的外层，形坯与外层融为一体，并将铜线完全包容在管件中间；以及
拔芯脱模14：待成品冷却后，采用拔芯装置将完整的管件从芯棒上脱模。
这种方法生产制造出的全包容式电熔管件既保证了铜丝的隐蔽、不受氧化和不因管材撞击而造成电阻丝移位，又解决了第二代电熔管件的内表面的粗糙缺陷，使得产品具备了科学的结构，同时也进一步提升了管件焊接这一重要性能的品质。本发明的生产工艺包括注塑工艺和布线工艺两大工艺过程，二者之间由PLC协调控制，其中注塑工艺包括二次注塑，成品和半成品在各个工位之间的移动和定位由机械于和运输架完成，通过PLC控制各个信号的逻辑顺序实现全自动化生产。作为优选的方案，注塑工艺过程中同模注塑2-8只产品，其中一半为半成品形坯，另一半为成品。半成品形坯包覆在芯棒上经综合布线工序后再次送入模具内进行第二次注塑成为成品，成品再冷却、抽芯、检测后下线。
半成品形坯上带有电极固定孔，用来固定电极柱，形坯的两端还带有螺槽，用来固定铜线，半成品形坯的内表面很光滑，不会影响焊接效果。形坯的厚度一般在0.1mm-2mm之间，也可以根据需要具体确定其厚度，不局限于上述数据厚度。
通过本发明工艺生产出的产品具有管件内表光滑、铜线准确可靠固定以及铜丝隐蔽这三点重要的特点，从而保证了其良好的焊接性能。
所述综合布线12步骤包括如下步骤：
固定电极柱12a：将电极柱固定在管件内层的电极固定孔内；由PLC控制横向和纵向运动的固定机构来完成。
焊接电极柱与铜线12b：将电极柱与铜线进行焊接连接，由机械手控制点焊机来完成焊接连接，该信号逻辑由PLC控制完成。以及
绕线12c：将铜线固定在形坯上的螺槽内，采用无张力控制系统和多台伺服电机协同布线系统，在不拉伸电阻丝的情况下，按预定轨迹，将电阻丝布入螺槽内。该步骤中必须做到不拉伸电阻丝的情况下，按预定轨迹，准确的将电阻丝布入螺槽内，以保证管件的重要参数——电阻丝的电阻值按设计参数得以保证。
为保证产品质量，还设置检测工序：设置电阻值检测装置，将实测值与设计值进行比较，两者相符则分流到合格产品输出通道，不符合则分流到不合格品输出通道。
本发明制造方法生产出的全包容式电熔管件，包括管件体、电热丝和电极柱，电热丝和电极柱相连，所述电热丝完全包容在管件体的内部，管件体内表面光滑、无车刀痕迹。
上述实施方式是对本发明的进一步说明，不是对发明内容的具体限定，本发明可以应用于各种类型的电熔管件。

Claims (6)

1.一种全包容式电熔管件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
一次注塑(11)：在芯棒上浇注一定厚度的形坯；
综合布线(12)：在已经注塑成型的形坯上固定电极柱、焊接电极柱与铜线，然后绕线；
二次注塑(13)：将已经布线的形坯再送入模具内浇注出一定厚度的外层，形坯与外层融为一体，并将铜线完全包容在管件中间；以及
拔芯脱模(14)：待成品冷却后，采用拔芯装置将完整的管件从芯棒上脱模。
2.如权利要求1所述的全包容式电熔管件的制造方法，其特征在于所述综合布线(12)步骤包括如下步骤：
固定电极柱(12a)：将电极柱固定在管件内层的电极固定孔内；
焊接电极柱与铜线(12b)：将电极柱与铜线进行焊接连接；以及
绕线(12c)：将铜线固定在形坯上的螺槽内。
3.如权利要求2所述的全包容式电熔管件的制造方法，其特征在于：所述固定电极柱(12a)步骤中将电极柱固定在管件内层的电极固定孔内是由PLC控制横向和纵向运动的固定机构来完成。
4.如权利要求2所述的全包容式电熔管件的制造方法，其特征在于：所述焊接电极柱与铜线(12b)步骤中将电极柱与铜线进行焊接连接是由机械手控制点焊机来完成焊接连接的，该信号逻辑由PLC控制完成。
5.如权利要求2或3或4所述的全包容式电熔管件的制造方法，其特征在于：所述绕线(12c)步骤中将铜线固定在形坯上的螺槽内时采用了无张力控制系统和多台伺服电机协同布线系统，在不拉伸电阻丝的情况下，按预定轨迹，将电阻丝布入螺槽内。
6.一种全包容式电熔管件，包括管件体、电热丝和电极柱，所述电热丝和电极柱相连，其特征在于：所述电热丝完全包容在管件体的内部，管件体内表面光滑、无车刀痕迹。
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