CN107764455B - 热熔焊机压力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热熔焊机压力检测装置及方法。该热熔焊机压力检测装置，包括热熔焊机，设置于所述热熔焊机上的压力检测结构，以及与所述压力检测结构和热熔焊机均连接的控制机构；所述压力检测结构包括设置于所述热熔焊机上的熔接测试板和熔接管材，以及设置于所述熔接测试板上的至少一个压力传感器，每个所述压力传感器通过连接导线与所述控制机构连接；所述熔接测试板包括测试板主体，以及设置于所述测试板主体一端、并用于与所述熔接管材端面对接的检测端面，所述压力传感器设置于所述检测端面上；所述控制机构包括与所述热熔焊机和压力传感器连接的控制主机，以及设置于所述控制主机上的用于显示测量数据的显示屏。本发明提供的技术方案，操作简单，可提高检测数据的准确性。

Description

热熔焊机压力检测装置及方法

技术领域

本发明涉及热熔对接设备检测技术领域，特别涉及一种热熔焊机压力检测装置及方法。

背景技术

根据GB/T20674.1-2006《塑料管材和管件聚乙烯系统熔接设备第1部分：热熔对接》，热熔对接正在越来越多应用到燃气用PE管道焊接中，而所用的热熔对接焊机的性能指标的稳定性成为影响最终焊接件质量的最大因素。因此，对热熔焊机的性能检测也越来越受到重视，而且热熔焊机的性能检测的一个关键项目是压力性能检测。

但是，在传统技术中，热熔焊机压力检测智能程度不够，检测过程一般需要两个人配合完成增加了检测成本，同时检测不能对焊接的整个过程的实际作用压力值进行监测；而且，检测过程繁琐，需人工记录压力表读数并记录焊机显示读数，不直观也容易带来误差。

发明内容

基于此，为解决上述问题，本发明提供一种热熔焊机压力检测装置及方法，操作简单，可提高检测数据的准确性。

其技术方案如下：

一种热熔焊机压力检测装置，包括热熔焊机，设置于所述热熔焊机上的压力检测结构，以及与所述压力检测结构和热熔焊机均连接的控制机构；

所述压力检测结构包括设置于所述热熔焊机上的熔接测试板和熔接管材，以及设置于所述熔接测试板上的至少一个压力传感器，每个所述压力传感器通过连接导线与所述控制机构连接；所述熔接测试板包括测试板主体，以及设置于所述测试板主体一端、并用于与所述熔接管材端面对接的检测端面，所述压力传感器设置于所述检测端面上；

所述控制机构包括与所述热熔焊机和压力传感器连接的控制主机，以及设置于所述控制主机上的用于显示测量数据的显示屏。

通过控制机构可以控制所述压力检测结构对熔接管材熔接时的实际作用压力自动进行检测记录，以得到热熔焊机的实际熔接压力。具体体，通过将所述压力传感器设置在所述熔接测试板上，在通过热熔焊机将熔接管材和熔接测试板进行熔接的过程中，所述压力传感器可以实时检测熔接过程中的检测端面上的实际作用压力信息，并将检测得到的压力信息传输到所述控制主机，控制主机对该压力信息进行分析处理后得到热熔焊机的实际熔接压力，并在所述显示屏上实时显示出来。检测过程自动化程度高，可以对焊机过程中的实际作用压力值进行检测和显示，检测过程简单，无需人工记录数据，检测准确可靠。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述熔接测试板设置为圆柱板结构，所述熔接端面设置为圆形面；

所述压力检测结构还包括设置于所述熔接端面上的至少一条导轨，所述压力传感器可移动地设置于所述导轨中。

进一步地，所述熔接端面上同心设置有多个的参考圆，所述压力传感器位于所述参考圆的圆周上，且每个所述参考圆对应一种管径的所述熔接管材。

进一步地，其中一个所述参考圆的圆周上设置有至少两个所述压力传感器，所有的所述压力传感器设置于至少一条所述导轨上，且每个所述压力传感器均通过所述连接导线与所述控制主机通信连接。

进一步地，其中一个所述参考圆的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器和第二压力传感器对称设置于同一条所述导轨上。

进一步地，其中一个所述参考圆的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于两条所述导轨上。

进一步地，其中一个所述参考圆的圆周上设置有三个所述压力传感器，三个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器，其中所述第一压力传感器和第二压力传感器对称设置于一条所述导轨上，所述第三压力传感器设置于另一条所述导轨上。

进一步地，所述压力传感器设置为圆柱形压力传感器，所述压力传感器的外端面与所述检测端面平齐。

进一步地，所述导轨为开设于所述检测端面上的条形通槽，所述压力传感器滑动设置于所述条形通槽中；

所述压力检测结构还包括设置于所述熔接测试板端面上的固定结构，所述固定结构用于固定所述压力传感器于所述导轨中。

此外，本发明还提出一种如上所述的热熔焊机压力检测装置的检测方法，包括如下步骤：

S100、实时获取熔接管材的熔接端面在熔接过程中受到的实际作用压力；

S200、根据得到的实际作用压力，实时获取热熔焊机的实际熔接压力；

S300、比较分析热熔焊机的实际熔接压力与规定熔接压力，得到检测结果并判断热熔焊机的焊接压力性能。

本发明具有如下有益效果：对热熔焊机压力性能检测的自动化程度高，一个人就能完成整个检测过程，降低了检测成本；而且，还可以对焊接的整个过程的实际作用压力进行监测，并能对检测数据进行自动记录分析和显示，检测过程简单直观，减小了检测误差，提高检测数据的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例所述的热熔焊机压力检测装置的结构示意简图；

图2是本发明实施例所述的热熔焊机压力检测方法的步骤示意流程图。

附图标记说明：

100-控制机构，110-显示屏，200-熔接测试板，202-检测端面，204-参考圆，210-导轨，220-第一压力传感器，230-第二压力传感器，300-连接导线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

如图1所示，本发明提出一种热熔焊机压力检测装置，包括热熔焊机，设置于所述热熔焊机上的压力检测结构，以及与所述压力检测结构和热熔焊机均连接的控制机构100。通过所述控制机构100可以控制所述压力检测结构和热熔焊机，即可以控制所述热熔焊机启动和停止，还可以控制所述压力检测结构工作，并对所述热熔焊机在进行熔接时的表压自动进行记录，还通过所述压力检测结构对熔接时的实际作用压力自动进行检测记录，并自动得到和记录所述热熔焊机的实际熔接压力。

而且，所述热熔焊机的压力表上显示的压力为总的焊接压力，可以直接通过所述控制机构100进行读取和记录。但是，熔接时熔接面上的实际作用压力无法直接读取，就需要利用所述压力检测结构进行检测、并传输给所述控制机构100进行分析处理而获得。因此，所述压力检测结构包括设置于所述热熔焊机上的熔接测试板200和熔接管材，以及设置于所述熔接测试板200上的至少一个压力传感器(220,230)，每个所述压力传感器通过连接导线300与所述控制机构100连接；所述熔接测试板200包括测试板主体，以及设置于所述测试板主体一端、并用于与所述熔接管材端面对接的检测端面202，所述压力传感器(220,230)设置于所述检测端面202上。此外，所述控制机构100包括与所述热熔焊机和压力传感器(220，230)连接的控制主机，以及设置于所述控制主机上的用于显示测量数据的显示屏110。

通过所述热熔焊机对所述熔接测试板200和熔接管材进行熔接，在进行熔接时，所述熔接测试板200的检测端面202与所述熔接管材的端面在所述热熔焊机夹具的作用下抵紧进行熔接，设置在所述熔接测试板200的检测端面202上的所述压力传感器(220，230)就可以对熔接过程中的检测端面202上的实际作用压力进行检测。即通过将所述压力传感器(220，230)设置在所述熔接测试板200的检测端面202上，在通过所述热熔焊机对所述熔接管材和熔接测试板进行熔接的过程中，所述压力传感器(220，230)可以实时检测熔接过程中的所述检测端面202上的作用压力信息，并将检测得到的压力信息传输到所述控制主机，所述控制主机对该压力信息进行分析处理后得到所述热熔焊机的实际熔接压力，并在所述显示屏上实时显示出来。整个检测过程自动化程度高，可以对焊机过程中的实际作用压力值进行检测和显示，检测过程简单，无需人工记录数据，检测准确可靠。

而且，所述熔接测试板200可设置为圆柱板结构，所述熔接端面202设置为圆形面。这样，可以使所述熔接测试板200的结构与熔接管材的结构相近(可模拟为一根熔接管材)，一方面便于利用所述热熔焊机的夹具对所述熔接测试板200进行夹持，另一方面便于与所述熔接管材对接。这样不仅方便进行测试，还方便在所述熔接端面202上设置所述压力传感器(220，230)。而且，所述压力检测结构还包括设置于所述熔接端面202的直径方向上的至少一条导轨210，所述压力传感器(220，230)可移动地设置于所述导轨210中。通过在所述熔接端面202上设置导轨210，可以沿着所述导轨210布置所述压力传感器(220，230)。而且，还可以在所述导轨210上移动所述压力传感器(220,230)，从而改变所述压力传感器在所述熔接端面202上的位置，便于测量所述熔接端面202上不同位置处的熔接压力。而且，可通过在圆形的所述熔接端面202上设置多条所述导轨210，每条所述导轨210上可以设置至少一个所述压力传感器，就可以同时在所述熔接端面202的多个位置处对端面上的焊接压力进行检测，所得到的检测结果更加准确可靠。

进一步地，所述熔接端面202上同心设置有多个的参考圆204，所述压力传感器(220,230)位于所述参考圆204的圆周上，且每个所述参考圆204对应一种管径的所述熔接管材。通过在所述熔接端面202上设置具有不同直径的参考圆204，可以对应不同管径的所述熔接管材，这样就可以使用同一种所述熔接测试板200与不同管径的所述熔接管材进行熔接测试，方便简单。当需要对一种管径的所述熔接管材进行熔接测试时，就可以与所述熔接测试板200上对应直径的所述参考圆204对应，并将所述导轨210上的所述压力传感器移动到相应的所述参考圆204上进行检测，十分方便。此外，所述参考圆204对应于所述熔接管材的外径，这样可以使得设置在所述参考圆204圆周上的所述压力传感器均可以与相应的所述熔接管材的外径处端面接触，对该熔接管材熔接时的端面作用压力进行检测。而且，通过将所述压力传感器设置在所述参考圆的圆周上，受力也相对均匀，对端面上的压力检测也更精准；同时，也便于通过所述连接导线300对所述压力传感器进行连接。此外，也可以使所述参考圆204对应于所述熔接管材的内径，或者对应于所述熔接管材的外径与内径之间。

而且，其中一个所述参考圆204的圆周上设置有至少两个所述压力传感器，所有的所述压力传感器设置于至少一条所述导轨210上，且每个所述压力传感器均通过所述连接导线300与所述控制主机通信连接。通过在同一个所述参考圆204上设置多个(包括两个)所述压力传感器，可以同时对所述熔接端面202上的多个位置处的压力进行检测，并可以对检测得到的多个压力进行处理，得到平均压力，这样检测结果更加准确可靠。而且，多个所述压力传感器还可以同时设置在一条所述导轨210上，也可以分别设置在不同的所述导轨210上，使得所述压力传感器分布范围更广泛，检测结果更可靠。此外，两个或多个所述压力传感器可以有效提高压力检测数据的准确性，而且所述连接导线300与所述压力传感器之间为可拆卸连接，所述连接导线300与所述控制主机之间也为可拆卸连接，方便安装或更换所述压力传感器与所述熔接测试板的熔接端面的对接位置，能够更好的采集压力检测数据。

而且，在一些实施例中，其中一个所述参考圆204的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线300与所述控制主机通信连接的第一压力传感器320和第二压力传感器330，且所述第一压力传感器320和第二压力传感器330对称设置于同一条所述导轨210上。即在本实施例中，两个所述压力传感器均设置在同一所述导轨210上，即可以将多个所述压力传感器均设置在一条所述导轨210上。此外，在另一些实施例中，其中一个所述参考圆204的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线300与所述控制主机通信连接的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于两条所述导轨210上。即在本实施例中，两个所述压力传感器分别设置在不同的所述导轨210上，即可以将多个所述压力传感器分别设置在不同的所述导轨210上。此外，在另一些实施例中，其中一个所述参考圆204的圆周上设置有三个所述压力传感器，三个所述压力传感器分别为通过所述连接导线300与所述控制主机通信连接的第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器，其中所述第一压力传感器和第二压力传感器对称设置于一条所述导轨210上，所述第三压力传感器设置于另一条所述导轨210上。即在本实施例中，三个所述压力传感器中的两个同时设置在同一所述导轨210上，另一个所述压力传奇设置在另一条所述导轨210上，即可以将多个所述压力传感器均设置在一条所述导轨210上、并将另外一些所述压力传感器分别设置在另外一些所述导轨210上。

进一步地，所述压力传感器均可设置为圆柱形压力传感器，所述压力传感器的外端面与所述检测端面202平齐。这样，便于将所述压力传感器设置在所述导轨210上，还使所述压力传感器不突出于所述检测端面202外，可以更真实地检测所述检测端面202上受到的熔接压力。而且，所述导轨210为开设于所述检测端面202上的条形通槽，所述压力传感器滑动设置于所述条形通槽中。通过将所述导轨210设置为槽形结构，便于将所述压力传感器镶嵌在所述检测端面202上，方便简单。此外，所述压力检测结构还包括设置于所述熔接测试板200的检测端面202上的固定结构，所述固定结构用于固定所述压力传感器于所述导轨210中。这样，根据测试需选择好与所述熔接管材对应的参考圆后，便于将所述压力传感器移动到所述参考圆的圆周上，并利用所述固定结构将所述压力传感器固定住，避免在测试过程中所述压力传感器发生移动或偏转而影响检测的准确性。

此外，如图2所示，本发明还提出一种热熔焊机压力检测方法，包括如下步骤：

S100、实时获取熔接管材的熔接端面在熔接过程中受到的实际作用压力。即所述热熔焊机在熔接所述热熔管材和熔接测试板200时，所述熔接测试板200的检测端面202上的所述压力传感器实时检测获取所述检测端面203上受到的实际作用压力，即所述熔接管材的熔接端面所受到的实际作用压力，且所述压力传感器将检测到的实际作用压力实时传输给所述控制机构的控制主机；

而且，步骤S100具体还包括如下步骤：

S110、夹持所述熔接管材和熔接测试板200于所述热熔焊机的夹具上；

S120、根据待测试的所述熔接管材的管径，选择所述熔接测试板200的检测端面202上的参考圆204，使所述熔接管材的管径与参考圆204的直径对应；

S130、安设所述压力传感器于所述熔接测试板200的检测端面202上开设的所述导轨210中，并调整所述压力传感器的位置于选定的所述参考圆204的圆周上；而且，可以安设多个所述压力传感器于所述检测端面202上的多个所述导轨210中，并分别调整和固定多个所述压力传感器到所述参考圆204的圆周上，多个所述压力传感器分别通过所述连接导线300连接于所述控制机构100的控制主机上；

S140、连接所述熔接焊机和所述控制机构100的控制主机，所述控制主机控制所述熔接焊机工作；先将所述熔接焊机的加热板放置在所述熔接管材和熔接测试板200之间，并利用所述熔接焊机的夹具初步夹紧所述熔接管材和熔接测试板200，所述加热板与所述熔接管材和熔接测试板200紧密接触并对二者进行加热；所述控制主机控制所述加热板加热到一定时间和温度后，迅速取出所述加热板；然后，所述熔接焊机的夹具迅速对所述熔接管材和熔接测试板200进行加压熔接，达到规定的熔接时间后撤出夹具；

在上述过程中，所述压力传感器实时检测整个熔接过程中的所述检测端面202上的实际作用压力，并传输检测得到的实际作用压力给所述控制主机；而且，在所述检测端面202上设置有多个所述压力传感器时，多个压力传感器同时对所述检测端面202上的多个位置点的实际作用压力进行实时检测。

S200、根据得到的实际作用压力，实时获取热熔焊机的实际熔接压力；即所述控制主机还可以实时获取所述熔接焊机的表压，即总的焊接压力；而且，所述控制主机根据所述压力传感器输送来的实际作用压力进行分析处理，根据作用于所述检测端面上的实际作用压力、总的焊接压力与所述热熔焊机的实际熔接压力之间的关系(TSGD2002-2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规范》中对于这种关系有详细介绍，在此不再赘述)，可自动计算出所述热熔焊机的实际熔接压力；而且，当有多个所述压力传感器同时检测时，所述控制主机对多个所述压力传感器输送来的多个实际作用压力进行处理，得到平均的实际作用压力，再根据平均的实际作用压力换算得到所述熔接焊机的实际熔接压力；而且，所述控制机构100的显示屏可以对检测得到的实际作用压力和计算得到的实际熔接压力实时进行显示，得到焊接过程中随着时间变化的压力曲线，操作简单，无需人工记录，从而减少压力检测数据的误差；

S300、比较分析热熔焊机的实际熔接压力与规定熔接压力，得到检测结果并判断热熔焊机的焊接压力性能。即所述控制主机对分析计算得到的所述熔接焊机的实际熔接压力与所述熔接焊机的规定熔接压力自动进行对比分析，根据一定的判断准则判断所述熔接焊机的实际熔接压力是否符合规定，从而判断所述热熔焊机的焊接压力性能好坏；此外，所述显示屏还可以对判断结果进行自动显示；此外，所述控制机构100的控制主机可以自动将整个熔接过程的检测数据进行记录分析处理，并自动得到检测报告，所述显示屏可以对该检测报告进行自动显示；此外，所述控制机构100还可以与打印机连接，对得到的检测报告进行打印。

本发明提出的一种热熔焊机压力检测装置及方法，通过所述控制机构对所述热熔焊机和压力检测结构进行自动控制，使得对所述热熔焊机的压力性能检测的自动化程度高，一个人就能轻松简单地完成整个检测过程，不仅提高了工作效率，还降低了检测成本；而且，可以对整个焊接过程的实际作用压力进行检测，并能对检测数据进行自动记录分析和显示，检测过程简单直观；而且，可以设置多个所述压力传感器同时对多个位置点进行检测，减小了检测误差，提高检测数据的准确性；此外，还设置具有导轨和多个参考圆的所述熔接检测板，可以适应不同管径的熔接管材，增强了结构的适应性。

此外，还需要理解的是，在本发明中，术语“下”、“上”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、等所指示的位置关系为基于附图所示的位置关系；“第一”、“第二”等术语，是为了区分不同的结构部件。这些术语仅为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种热熔焊机压力检测装置，其特征在于，包括热熔焊机，设置于所述热熔焊机上的压力检测结构，以及与所述压力检测结构和热熔焊机均连接的控制机构；

所述压力检测结构包括设置于所述热熔焊机上的熔接测试板和熔接管材，以及设置于所述熔接测试板上的至少一个压力传感器，每个所述压力传感器通过连接导线与所述控制机构连接；所述熔接测试板包括测试板主体，以及设置于所述测试板主体一端、并用于与所述熔接管材端面对接的检测端面，所述压力传感器设置于所述检测端面上；所述熔接测试板设置为圆柱板结构，所述检测端面设置为圆形面；所述检测端面上同心设置有多个的参考圆，所述压力传感器位于所述参考圆的圆周上，且每个所述参考圆对应一种管径的所述熔接管材；

所述压力检测结构还包括设置于所述熔接端面上的至少一条导轨，所述压力传感器可移动地设置于所述导轨中；

所述控制机构包括与所述热熔焊机和压力传感器连接的控制主机，以及设置于所述控制主机上的用于显示测量数据的显示屏。

2.根据权利要求1所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，其中一个所述参考圆的圆周上设置有至少两个所述压力传感器，所有的所述压力传感器设置于至少一条所述导轨上，且每个所述压力传感器均通过所述连接导线与所述控制主机通信连接。

3.根据权利要求2所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，其中一个所述参考圆的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器和第二压力传感器对称设置于同一条所述导轨上。

4.根据权利要求2所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，其中一个所述参考圆的圆周上设置有两个所述压力传感器，两个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于两条所述导轨上。

5.根据权利要求2所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，其中一个所述参考圆的圆周上设置有三个所述压力传感器，三个所述压力传感器分别为通过所述连接导线与所述控制主机通信连接的第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器，其中所述第一压力传感器和第二压力传感器对称设置于一条所述导轨上，所述第三压力传感器设置于另一条所述导轨上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，所述压力传感器设置为圆柱形压力传感器，所述压力传感器的外端面与所述检测端面平齐。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的热熔焊机压力检测装置，其特征在于，所述导轨为开设于所述检测端面上的条形通槽，所述压力传感器滑动设置于所述条形通槽中；

所述压力检测结构还包括设置于所述熔接测试板端面上的固定结构，所述固定结构用于固定所述压力传感器于所述导轨中。

8.一种热熔焊机压力检测方法，基于如权利要求1至7中任一项所述的热熔焊机压力检测装置而实施，其特征在于，所述热熔焊机压力检测方法包括如下步骤：

S100、实时获取熔接管材的熔接端面在熔接过程中受到的实际作用压力；

S200、根据得到的实际作用压力，实时获取热熔焊机的实际熔接压力；

S300、比较分析热熔焊机的实际熔接压力与规定熔接压力，得到检测结果并判断热熔焊机的焊接压力性能。