CN103770325B - 一种光控塑料产品自动热熔平焊机 - Google Patents

Abstract

一种光控塑料产品自动热熔平焊机，属于塑料产品焊接装置技术领域。其包括机箱，机箱中设置焊机动作机构，焊机动作机构上下两端设置伺服电机，伺服电机通过设置的传动机构传动连接上模底板和下模底板，上模底板上固定设置上模头，下模底板上固定设置下模头，上模底板和下模底板之间配合固定设置加热板-烫模安装底板、光栅测距传感器和光幕防护传感器，加热板-烫模安装底板两端与滑轨滑动配合，并由驱动气缸驱动，热板-烫模安装底板上固定设置烫模，烫模中设有加热板和温度传感器。本发明结构简单，设计合理，通过PLC控制系统对机箱中的各个部件进行控制，自动化程度高，控制精确，提高了焊接强度，大幅度降低废品率，提高经济效益。

Description

一种光控塑料产品自动热熔平焊机

技术领域

本发明属于塑料产品焊接装置技术领域，具体涉及一种光控塑料产品自动热熔平焊机。

背景技术

目前，对塑料产品特别是小又薄的塑料产品的焊接，大都采用液压控制或气动控制下的热熔焊接、超声波焊接。因现有装置自动化程度低，控制不精确，调试困难，焊接不牢，造成不少废品。现急需开发一种专用热熔焊机，高精确控制，提高焊接强度，要大幅降低废品率，提高经济效益，多出合格产品，确保定单的完成。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种光控塑料产品自动热熔平焊机的技术方案。

所述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，包括机箱，其特征在于所述机箱中固定设置由四支导向立柱构成的焊机动作机构，所述焊机动作机构上下两端分别设置伺服电机，所述伺服电机各自通过设置的传动机构传动连接上模底板和下模底板，所述上模底板上固定设置上模头，所述上模头中设有真空吸附系统，所述真空吸附系统上设有光感取件传感器，所述下模底板上固定设置下模头，所述下模头一侧配合设置夹紧气缸，所述上模底板和下模底板之间配合固定设置加热板-烫模安装底板、光栅测距传感器和光幕防护传感器，所述加热板-烫模安装底板两端与设置在焊机动作机构上的滑轨滑动配合，并由设置在焊机动作机构上的驱动气缸驱动，所述热板-烫模安装底板上固定设置烫模，所述烫模中设有加热板和温度传感器。

所述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，其特征在于所述机箱顶部设置照明系统。

所述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，其特征在于所述传动机构包括主滚珠丝杆、同步转动机构和副滚珠丝杆，所述主滚珠丝杆与伺服电机连接，所述主滚珠丝杆通过所述同步转动机构传动连接副滚珠丝杆。

所述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，其特征在于所述机箱一侧设置电气箱，所述的电气箱中设置PLC控制系统，所述PLC控制系统控制连接伺服控制器、光栅测距传感器、光感取件传感器、光幕防护传感器、真空吸附系统、夹紧气缸、加热板、温度传感器、驱动气缸和设置在焊机动作机构上的上下模底板零位传感器，所述伺服控制器控制连接伺服电机。

上述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，结构简单，设计合理，整个装置中设置了光栅测距传感器、光感取件传感器、光幕防护传感器、伺服数控等部件，使得该装置N次重复动作永无机械磨损造成的焊接误差，操作精度高且可靠，焊制完成光感取件，为日后的无人化操作埋下了技术垫底；整个装置设置上下膜头，更换方便，适用广。利用本装置后产品合格率得到非常大的提高，几乎为100%。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

图中：1-电气箱；2-机箱；3-伺服电机；4-滑轨；5-上模底板；6-上膜头；7-光幕防护传感器；8-真空吸附系统；9-驱动气缸；10-烫模；11-夹紧气缸；12-下模头；13-下模底板；14-光栅测距传感器；15-光感取件传感器；16-焊机动作机构；17-加热板-烫模安装底板。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本发明。

如图所示，一种光控塑料产品自动热熔平焊机包括机箱2，机箱2中固定设置由四支导向立柱构成的焊机动作机构16，焊机动作机构16的四支立柱之间构成一个长方体空腔。焊机动作机构16上下端分别设置一个伺服电机3，上下两个伺服电机3分别通过各自的传动机构传动连接上下平行的上模底板5和下模底板13。该转动机构包括主滚珠丝杆、同步转动机构和副滚珠丝杆，其中主滚珠丝杆与伺服电机3连接，主滚珠丝杆和副滚珠丝杆平行设置，并且主滚珠丝杆通过同步转动机构传动连接副滚珠丝杆，主滚珠丝杆和副滚珠丝杆与上模底板5或下模底板13固定。这样，在伺服电机3的驱动下，使得主滚珠丝杆转动，通过同步转动机构带动副滚珠丝杆转动，从而使得上模底板5或下模底板13进行上下运动。

上模底板5上固定设置上模头6，上模头6中设有真空吸附系统8，真空吸附系统8上设有光感取件传感器15。真空吸附系统8包括吸盘以及真空发生装置，真空吸附系统8用于固定上焊接品。下模底板13上固定设置下模头12，下模头12一侧配合设置夹紧气缸11。夹紧气缸11用于固定下焊接品。上模底板5和下模底板13之间配合固定设置加热板-烫模安装底板17、光栅测距传感器14和光幕防护传感器7，其中加热板-烫模安装底板17固定在焊机动作机构16上，光栅测距传感器14和光幕防护传感器7（光幕防护传感器7的设置为了安全操作）固定在机箱2上。加热板-烫模安装底板17两端与设置在焊机动作机构16上的滑轨4滑动配合，并由设置在焊机动作机构16上的驱动气缸9驱动，这样，在驱动气缸9的作用，可以使得加热板-烫模安装底板17沿着滑轨4滑动。热板-烫模安装底板17上固定设置烫模10，烫模10中设有加热板和温度传感器。烫模10对上下焊接品进行焊接面加热。为了方便操作，在机箱2顶部设置照明系统。

为了便于对机箱2中的部件进行自动控制，在机箱2一侧设置电气箱1，电气箱1中设置PLC控制系统，PLC控制系统控制伺服控制器、光栅测距传感器14、光感取件传感器15、光幕防护传感器7、真空吸附系统8、夹紧气缸11、加热板、温度传感器、驱动气缸9和上下模底板零位传感器（其中上模底板零位传感器设置在上模底板5的侧方，下模底板零位传感器设置在下模底板13的侧方，主要起到确定上模底板5和下模底板13运动起始位置原点），伺服控制器控制连接伺服电机3。PLC控制系统还连接触摸屏和控制按钮便于外部操控。

本发明可实现手动调试或自动运行。

一、手动调试

1、系统进入待机状态后，切换至手动模式。

2、在触摸屏按一下“参数设置”切换至手动界面，启动真空吸附系统8和夹紧气缸11，将上模头6和下模头12中的上下焊接品固定，再启动驱动气缸9，加热板-烫模安装底板17运动，使烫模10伸出。

3、在触摸屏按一下“返回主画面”，按一下“伺服准备”按钮使上下伺服电机3自锁进入待机状态，然后点动操作“上模底板-下降”以及“下模底板-上升”按钮，在上下伺服电机3的作用下使上下焊接品运动至贴住烫模10后停止，观测人机界面由光栅测距传感器14测量显示的当前位置信息，记录下该位置数据并输入至人机界面的吸热行程设置框。

4、点动“上模底板-上升”以及“下模底板-下降”按钮使上下焊接品稍微离开烫模10，按一下“热板气缸-缩回”使烫模10缩回，再次点动操作“上模底板-下降”以及“下模底板-上升”按钮，使上下焊接品运动至互相贴住后停止，观测人机界面由光栅测距传感器14测量显示的当前位置数据信息，记录下该位置数据并输入至人机界面的冷却行程设置框。

5、按一下“回原点”，上模底板5和下模底板13同时开始回原点动作，回原点完成后自动停止，同时位置信息栏分别显示“已回原点”标志。

6、焊接时的吸热时间、冷却时间、加热板温度等参数可根据实际焊接情况适当调整。

二、自动运行

1、系统进入待机状态后，切换至自动模式，在触摸屏按一下“热板-开”后烫模10开始加热，待烫模10实际温度达标后方可进入以下操作，烫模10的温度由其内部设置的温度传感器进行监测。

2、将焊接品下部（以下简称A）放置在下模底板13的下膜头12里面，然后将焊接品上部（以下简称B）放置在上模底板5的真空吸附系统8的吸盘下面，光感取件传感器15感应动作延时1秒后B将被真空吸附系统8的吸盘吸住（注意：放置B时请注意手臂尽量从光电开关正下方通过方可被检测）。

3、A、B入位后，按一下机器右侧的“自动启动”按钮，在PLC控制系统的控制下，机器将进入全自动运行状态：首先烫模10伸出入位，下模底板13上的夹紧气缸11伸出，上模底板5和下模底板13向烫模10运动至由光栅测距传感器14测出贴住烫模10时停止，进入吸热状态，吸热时间到，上模底板5和下模底板13分别反方向运动，由光栅测距传感器14测出分别离开烫模10mm和30mm后停止运动。烫模10自动缩回至原位后上模底板5和下模底板13再开始正向运动直至由光栅测距传感器14测出A、B贴紧时停止，此时进入冷却状态。冷却时间到，夹紧气缸11缩回，上模底板5和下模底板13开始反向运动至原点位置（此时焊接成品仍然被负压吸盘吸附）。

4、手掌伸开至焊接成品下面并手腕部贴近光感取件传感器15，1秒钟后真空吸附系统8负压自动解除，焊接成品自动掉落至手中。此时一个焊接周期完成。

5、自动焊接重复2-4步骤即可。

以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种光控塑料产品自动热熔平焊机，包括机箱（2），其特征在于所述机箱（2）中固定设置由四支导向立柱构成的焊机动作机构（16），所述焊机动作机构（16）上下两端分别设置伺服电机（3），所述伺服电机（3）各自通过设置的传动机构传动连接上模底板（5）和下模底板（13），所述传动机构包括主滚珠丝杆、同步转动机构和副滚珠丝杆，所述主滚珠丝杆与伺服电机（3）连接，所述主滚珠丝杆通过所述同步转动机构传动连接副滚珠丝杆，所述上模底板（5）上固定设置上模头（6），所述上模头（6）中设有真空吸附系统（8），所述真空吸附系统（8）上设有光感取件传感器（15），所述下模底板（13）上固定设置下模头（12），所述下模头（12）一侧配合设置夹紧气缸（11），所述上模底板（5）和下模底板（13）之间配合固定设置加热板-烫模安装底板（17）、光栅测距传感器（14）和光幕防护传感器（7），所述加热板-烫模安装底板（17）两端与设置在焊机动作机构（16）上的滑轨（4）滑动配合，并由设置在焊机动作机构（16）上的驱动气缸（9）驱动，所述加热板-烫模安装底板（17）上固定设置烫模（10），所述烫模（10）中设有加热板和温度传感器，所述机箱（2）一侧设置电气箱（1），所述的电气箱（1）中设置PLC控制系统，所述PLC控制系统控制连接伺服控制器、光栅测距传感器（14）、光感取件传感器（15）、光幕防护传感器（7）、真空吸附系统（8）、夹紧气缸（11）、加热板、温度传感器、驱动气缸（9）和设置在焊机动作机构（16）上的上下模底板零位传感器，所述伺服控制器控制连接伺服电机（3）。

2.如权利要求1所述的一种光控塑料产品自动热熔平焊机，其特征在于所述机箱（2）顶部设置照明系统。