CN105252761B - 一种三通管熔接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通管熔接装置，包括台架、可在台架上方竖直方向移动的主管定位台、可在水平方向移动的打孔刀平移台以及在打孔刀平移台上方水平移动的支管定位台，所述的主管定位台上设有将主管水平定位的主管定位卡环，所述的支管定位台上设有将支管轴向在水平面与主管轴向垂直定位的支管定位卡环，所述打孔刀平移台上设有打孔刀以及驱动打孔刀旋转的电机，所述的支管定位台和打孔刀平移台的移动方向平行且与主管的轴向垂直，所述的主管定位台和支管定位台之间设有加热板，所述台架上设有带动加热板升降的滑轮机构。本发明旨在提供一种完成多个步骤、简化生产流程从而提高生产效率的三通管熔接装置。

Description

一种三通管熔接装置

技术领域

本发明属于PE管接头领域领域，尤其涉及一种三通管熔接装置。

背景技术

聚乙烯，简称PE，为常见的热塑性塑料。由于 PE 管材具有无毒、无味、无臭、良好的耐寒、耐热性和化学稳定性、较高的刚性和韧性，以及机械性能好、安装方便等诸多优点，被广泛的应用于建筑给、排水，埋地排水管、输气管及电讯工程等领域。在管道制造过程中，特别是管接头的制造过程中，利用热塑性的特性热熔连接，实现管道系统连接一体化。管接头的热熔对接尤其是三通管，其由主管和支管两部分构成，支管需要与主管侧壁进行连接，对于熔接操作提出了较高的要求。支管与主管的对接过程中，需要对主管相应位置进行打孔，对焊接面进行熔融以及对接，工艺较为复杂，人工操作较为困难，生产效率较为低下。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种完成多个步骤、简化生产流程从而提高生产效率的三通管熔接装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三通管熔接装置，包括台架、可在台架上方竖直方向移动的主管定位台、可在水平方向移动的打孔刀平移台以及在打孔刀平移台上方水平移动的支管定位台，所述的主管定位台上设有将主管水平定位的主管定位卡环，所述的支管定位台上设有将支管轴向在水平面与主管轴向垂直定位的支管定位卡环，所述打孔刀平移台上设有打孔刀以及驱动打孔刀旋转的电机，所述的支管定位台和打孔刀平移台的移动方向平行且与主管的轴向垂直，所述的主管定位台和支管定位台之间设有加热板，所述台架上设有带动加热板升降的滑轮机构。这样主管定位台将主管进行定位后，主管定位台位于下方，与打孔刀平移台位置对应。打孔刀平移台向主管定位台移动，电机带动打孔刀高速转动对主管侧壁进行打孔操作形成主管的连接面。打孔完成之后，主管定位台上升，从而与打孔刀平移台上方的支管定位台位置对应，此时加热板下降并且支管定位台向主管定位台移动，使得加热板同时对主管和支管的连接面进行加热，加热熔融之后加热板上升，支管定位台进一步靠近主管定位台，主管和支管的连接面对接熔合。本装置完成了主管支管定位、主管打孔、连接面加热和对接熔合的多个工艺步骤，极大地降低了人工劳动强度，提高了生产效率。

作为优选，所述的台架在主管定位台的一侧设有定位支架，所述打孔刀平移台与定位支架之间设有打孔滑动缸，所述支管定位台与定位支架之间设有支管滑动缸。通过定位支架，使得支管定位台和打孔刀平移台在竖直方向上平行布置，并通过打孔滑动缸和支管滑动缸保证两者运动方向一致，提高支管与主管打孔位置同轴精度。

作为优选，所述的台架上设有两个竖直轨道，台架下方设有带动主管定位台沿竖直轨道移动的主管缸，所述滑轮机构设置在竖直轨道顶部，所述的加热板设置在两个竖直轨道之间。这样使得加热板位于两个竖直轨道之间，空间得到充分利用，同时加热板与主管和支管相对位置较为精确，提高加热均匀程度。

作为优选，所述的滑轮机构包括动滑轮和绕绳电机，所述的动滑轮设置在加热板顶部，动滑轮上绕设有与绕绳电机连接的拉绳。这样加热板不仅可以在滑轮机构作用下上下移动，而且加热板左右方向上具有一定活动空间，加热板对于主管和支管连接面的自适应能力较强。

作为优选，所述的打孔刀包括刀体和刀杆，所述的刀体呈设有开口的筒状结构，所述的开口内设有相对刀体固定的钻头，钻头与刀体同轴布置。设置钻头，使得刀体在接触主管之前，钻头先对主管进行打小孔从而穿过主管侧壁，起到辅助定位的效果，同时使得刀体在打孔时打孔部位的向小孔的弹性变形能力提高，使得打孔过程更为省力，打孔产生的废料也更容易与主管脱离。

作为优选，所述的钻头上设有可向钻头外部转动的限位杆以及容纳限位杆的杆槽，所述限位杆与杆槽之间设有拉簧，所述的开口内设有可相对钻头轴向移动的推板，推板位于杆槽和开口底部之间，推板与刀体之间设有压簧。这样，钻头在打小孔的过程中，限位杆受到小孔壁压力而保持在杆槽内，当限位杆完全穿过主管壁后，由于离心作用而向外展开，从主管壁的内侧对打孔部位进行限位。随着刀体不断深入，主管壁在刀体内的部分不断挤压推板将压簧压缩，直到刀体贯穿主管壁，刀体移出后停止转动，限位杆受拉簧作用回到杆槽中，推板将刀体内的废料推出刀体，这样废料不会在刀体内堆积，也不会落入到主管内，从而免去清理操作，方便下一次的打孔。

作为优选，所述的加热板上设有竖直的固定板，加热板定位在固定板中心，固定板在加热板的两侧设有通孔以及与通孔滑动连接的推块，推块位于固定板面向主管的一侧，推块与固定板之间设有复位弹簧。在加热过程中，推块与主管接触并且被挤压滑动使复位弹簧压缩，在加热完成时，支管定位台往回移动，推块在复位弹簧作用下复位使得加热板与主管连接面脱离，从而实现加热板与主管的快速分离，使得加热时间更为准确。

作为优选，所述的定位支架靠近主管定位台的一端设有抽气管和抽气开关，抽气管设置在打孔刀的两侧，所述的打孔刀平移台移动至靠近主管定位台时触发抽气开关使抽气管抽气。这样在打孔刀平移台靠近主管定位台时，可使抽气管进行抽气操作，打孔过程中产生的废料碎屑可被抽气管抽走，提高废料回收率，同时降低粉尘污染。

作为优选，所述推板的外缘与刀体内壁之间设有间隙，推板的外缘上设有与刀体内壁接触的毛刷。这样推板在滑动过程中可以将刀体的侧刃进行清理，降低废料对于刀体打孔切割过程的影响。

本发明的有益效果是：（1）操作方便快捷，提高生产效率，降低劳动强度；（2）主管与支管定位和连接精度高，保证了热熔对接强度；（3）废料清理回收效率较高，提升了材料使用率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明在进行加热时的俯视图；

图3是本发明在进行打孔操作时的俯视图。

图中：主管1，主管定位卡环2，主管定位台3，竖直轨道4，加热板5，固定板5a，隔热层5b，推块5c，复位弹簧5d，动滑轮6,绕绳电机7，拉绳8，支管9，支管定位卡环10，支管定位台11，支管滑动缸12，活塞杆12a，打孔刀平移台13，电机14，定位支架15，抽气开关15a，打孔滑动缸16，台架17，打孔刀18，刀体18a，刀杆18b，杆槽18c，钻头18d，压簧1801，推板1802，毛刷1803，拉簧1804，限位杆1805，主管缸19，抽气管20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例中，一种三通管熔接装置，包括台架17、主管定位台3、支管定位台11和打孔刀平移台13。台架上设有两个竖直轨道4，主管定位台可沿着竖直轨道滑动，同时台架下方设有主管缸19，可带动主管定位台沿竖直轨道进行移动。主管定位台上设有主管定位卡环2，将主管1进行水平定位。台架上设有定位支架15，定位支架位于主管定位台与竖直轨道配合的一侧，从而使竖直轨道位于定位支架和主管定位台之间。支管定位台上设有将支管9轴向在水平面与主管轴向垂直定位的支管定位卡环10，打孔刀平移台上设有打孔刀18以及驱动打孔刀旋转的电机14。主管定位卡环和支管定位卡环均采用包括上卡环和下卡环的卡合结构，其中上卡环可相对下卡环转动开合，上卡环和下卡环内可设置与管体直径相配合的调整垫圈，从而与待固定管体相适应。

支管定位台和打孔刀平移台设置在定位支架上，支管定位台位于打孔刀平移台上方，打孔刀平移台与定位支架之间设有打孔滑动缸16，支管定位台与定位支架之间设有支管滑动缸12。本实施例中，打孔滑动缸和支管滑动缸均采用双轴气缸或者双轴油缸，其缸体两侧均有活塞杆12a，活塞杆的端部与定位支架固定，缸体可带动支管定位台或打孔刀平移台进行水平方向滑动，支管定位台和打孔刀平移台的移动方向平行，且均垂直于主管轴向。

主管定位台和支管定位台之间设有加热板5，加热板设置在两个竖直轨道之间，支管定位台上的支管在定位之后，在支管滑动缸推动下靠近主管定位台，支管与加热板进行接触。为了提高加热的均匀程度和加热效率，加热板朝向支管定位台一侧为凸起的弧面，朝向主管定位台为凹陷的弧面，这样加热板能与主管和支管的连接面相贴合。台架上设有带动加热板升降的滑轮机构，滑轮机构包括动滑轮6和绕绳电机7，动滑轮设置在加热板顶部，动滑轮上绕设有与绕绳电机连接的拉绳8，绕绳电机固定在竖直轨道顶部，绕绳电机正方向转动，即可带动动滑轮实现加热板的上下移动。

如图2所示，加热板上设有竖直的固定板5a，加热板定位在固定板中心，固定板在加热板的两侧设有通孔以及与通孔滑动连接的推块5c，推块位于固定板面向主管的一侧，推块与固定板之间设有复位弹簧5d。当加热板靠近主管时，推块先与主管接触，加热板进一步靠近时，推块受到挤压而相对固定板滑动，压缩复位弹簧。固定板采用隔热材料制成，同时固定板在推块和加热板之间还设有隔热层5b，从而避免加热板产生的热量影响到推块。

定位支架靠近主管定位台的一端设有抽气管20和抽气开关15a，抽气管设置在打孔刀的两侧，打孔刀平移台移动至靠近主管定位台时触发抽气开关使抽气管抽气。抽气管的抽气作用可通过连接鼓风机或气泵等抽气动力源实现，在抽气管与抽气动力源连接之前，还可以设置回收废料用的箱体，箱体内设置滤网等过滤结构，使得废料能再箱体内聚集。

如图3所示，打孔刀包括刀体18a和刀杆18b，刀体呈筒状结构，刀体朝向主管的一面设有开口，刀体的侧面设有侧刃和排屑槽。开口内设有相对刀体固定的钻头18d，钻头与刀体同轴布置。钻头上设有可向钻头外部转动的限位杆1805以及容纳限位杆的杆槽18c，限位杆和杆槽的位置靠近钻头的头部。限位杆与杆槽之间设有拉簧1804，打孔刀在不转动时，限位杆受到拉簧作用而位于杆槽内。开口内设有可相对钻头轴向移动的推板1802，推板位于杆槽和开口底部之间，推板与刀体之间设有压簧1801。此外，推板的外缘与刀体内壁之间设有间隙，推板的外缘上设有与刀体内壁接触的毛刷1803，推板在相对钻头滑动时，推板外缘上毛刷可对刀体的侧刃和排屑槽进行清理，将碎屑排出刀体内部。

在实际生产过程中，通过主管定位卡环将主管定位在主管定位台上，通过支管定位卡环将支管定位在支管定位台上，之后主管缸将主管定位台移动至下止点，此时主管定位台与打孔刀平移台位置相对应。打孔刀平移台在打孔滑动缸作用下向主管定位台移动，当打孔刀平移台上的打孔刀靠近主管时，打孔刀平移台的移动速度降低，同时电机带动打孔刀高速转动。打孔刀上的钻头首先接触主管壁钻出小孔。钻头在打小孔的过程中，由于限位杆的连接端靠近钻头，限位杆会受到小孔壁压力而保持在杆槽内因此可以进行穿过小孔。当限位杆完全穿过主管壁后，由于受到离心作用而向外展开，从主管壁的内侧对打孔部位进行限位。随着刀体不断深入，主管壁在刀体内的部分不断挤压推板将压簧压缩，直到刀体贯穿主管壁，此时主管壁在刀体内的部分对于推板作用力消失，然而由于刀体依然在高速转动，限位杆的作用力并未消失，直至刀体移出后停止转动，限位杆受拉簧作用回到杆槽中，推板将刀体内的废料推出刀体，此时刀体已离开主管，因此废料不会落在主管内部。此外，在打孔刀进行打孔操作时，还会触发抽气管的抽气作用，使得打孔过程中产生的粉尘碎屑能被抽气管吸走，避免粉尘和碎屑造成的影响。

打孔刀完成对主管侧壁进行打孔操作后，主管缸推动主管定位台上升至上止点，主管定位台与打孔刀平移台上方的支管定位台位置相对应。此时绕绳电机防松拉绳使得加热板下降，支管滑动缸推动支管定位台向主管定位台移动，支管的连接面与加热板接触，同时推动加热板向主管移动，加热板另一面与主管的连接面接触，加热板同时对主管和支管的连接面进行加热。加热熔融之后，支管定位台反向运动，加热板与主管、支管分离，并在绕绳电机带动下上升。当加热板上升完成后，支管定位台再靠近主管定位台，主管和支管的连接面对接，两者熔合冷却之后取下，即可进行下一次的熔接操作。

Claims (6)

1.一种三通管熔接装置，其特征是，包括台架（17）、可在台架（17）上方竖直方向移动的主管定位台（3）、可在水平方向移动的打孔刀平移台（13）以及在打孔刀平移台（13）上方水平移动的支管定位台（11），所述的主管定位台（3）上设有将主管水平定位的主管定位卡环（2），所述的支管定位台（11）上设有将支管轴向在水平面与主管轴向垂直定位的支管定位卡环（10），所述打孔刀平移台（13）上设有打孔刀（18）以及驱动打孔刀（18）旋转的电机（14），所述的支管定位台（11）和打孔刀平移台（13）的移动方向平行且与主管的轴向垂直，所述的主管定位台（3）和支管定位台（11）之间设有加热板（5），所述台架（17）上设有带动加热板（5）升降的滑轮机构，所述的打孔刀（18）包括刀体（18a）和刀杆（18b），所述的刀体（18a）呈设有开口的筒状结构，所述的开口内设有相对刀体（18a）固定的钻头（18d），钻头（18d）与刀体（18a）同轴布置，所述的钻头（18d）上设有可向钻头（18d）外部转动的限位杆（1805）以及容纳限位杆（1805）的杆槽（18c），所述限位杆（1805）与杆槽（18c）之间设有拉簧（1804），所述的开口内设有可相对钻头（18d）轴向移动的推板（1802），推板（1802）位于杆槽（18c）和开口底部之间，推板（1802）与刀体（18a）之间设有压簧（1801），所述推板（1802）的外缘与刀体（18a）内壁之间设有间隙，推板（1802）的外缘上设有与刀体（18a）内壁接触的毛刷（1803）。

2.根据权利要求1所述的一种三通管熔接装置，其特征是，所述的台架（17）在主管定位台（3）的一侧设有定位支架（15），所述打孔刀平移台（13）与定位支架（15）之间设有打孔滑动缸（16），所述支管定位台（11）与定位支架（15）之间设有支管滑动缸（12）。

3.根据权利要求1所述的一种三通管熔接装置，其特征是，所述的台架（17）上设有两个竖直轨道（4），台架（17）下方设有带动主管定位台（3）沿竖直轨道（4）移动的主管缸（19），所述滑轮机构设置在竖直轨道（4）顶部，所述的加热板（5）设置在两个竖直轨道（4）之间。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种三通管熔接装置，其特征是，所述的滑轮机构包括动滑轮（6）和绕绳电机（7），所述的动滑轮（6）设置在加热板（5）顶部，动滑轮（6）上绕设有与绕绳电机（7）连接的拉绳（8）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种三通管熔接装置，其特征是，所述的加热板（5）上设有竖直的固定板（5a），加热板（5）定位在固定板（5a）中心，固定板（5a）在加热板（5）的两侧设有通孔以及与通孔滑动连接的推块（5c），推块（5c）位于固定板（5a）面向主管的一侧，推块（5c）与固定板（5a）之间设有复位弹簧（5d）。

6.根据权利要求2所述的一种三通管熔接装置，其特征是，所述的定位支架（15）靠近主管定位台（3）的一端设有抽气管（20）和抽气开关（15a），抽气管（20）设置在打孔刀（18）的两侧，所述的打孔刀平移台（13）移动至靠近主管定位台（3）时触发抽气开关（15a）使抽气管（20）抽气。