CN108215216A - 热熔角度焊接机及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热熔角度焊接机及控制方法，包括第一机架；设置在第一机架上的用于夹紧第一管材的第一夹具和用于夹紧第二管材的第二夹具，第一夹具与第一机架间设有用于驱动第一夹具沿直线方向移动的第一驱动装置，第二夹具与第一机架间设有用于驱动第二夹具沿直线方向移动的第二驱动装置，第一夹具与第二夹具能相互靠近或远离；第二机架，第二机架设置有铣刀部件，热板部件，用于驱动铣刀部件由第一位置移动至第二位置的铣刀驱动装置和用于驱动热板部件由第一位置移动至第二位置对的热板驱动装置；用于控制第一驱动装置、第二驱动装置、铣刀驱动装置、热板驱动装置的控制系统。如此设置，摆脱了手动操作，提升了焊接的质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其是涉及一种热熔角度焊接机及控制方法。
背景技术
随着人们对生活起居舒适性的不断追求和社会对生产施工自动化、电气化的更进一步要求，依赖管道进行输送与传接物质的系统和工厂越来越多，而与此应运而生的管道焊接问题也日益显现于人们面前，社会各方面也一直致力于这方面的研究和开发创造。
角度焊机主要用于燃气、给排水、石油化工等领域的以PE、PP为主要材质的大直径管状零件的焊接，在无需模具的情况下，以实现两个管状零件的对接和带有角度的连接。
目前已有的角度焊接机，其操作多以人工控制为主，工作效率低、劳动强度大、管道焊接的质量随机性大，小规格角度焊接机的工作台移动虽采用液压传动，但铣刀部件与热板部件在安放位置与工作位置件的转动靠人力进行。
现有技术中，焊接时，需要手动输入数据，如多大管材，外径和壁厚的比值等，而且在焊接过程中所需要的压力值和时间值需要人工计算；在具体操作过程时，还需要人为观察压力值的变化，来进行补偿焊接压力。
因此，如何摆脱手动操作，提升焊接质量和焊接的效率，成为本领域人员需要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明公开了一种热熔角度焊接机及控制方法，实现了摆脱手动操作，自动焊接，提升焊接质量和焊接的效率。
本发明在于一种热熔角度焊接机，包括：
第一机架；
设置在所述第一机架上的用于夹紧第一管材的第一夹具和用于夹紧第二管材的第二夹具，所述第一夹具与所述第一机架之间设置有用于驱动所述第一夹具沿直线方向移动的第一驱动装置，所述第二夹具与所述第一机架之间设置有用于驱动所述第二夹具沿所述直线方向移动的第二驱动装置，所述第一夹具与所述第二夹具能够相互靠近或远离；
第二机架；
设置在所述第二机架上的铣刀部件，热板部件，用于驱动所述铣刀部件由第一位置移动至第二位置、以对所述第一管材和所述第二管材铣削的铣刀驱动装置，和用于驱动所述热板部件由第一位置移动至第二位置、以对所述第一管材和所述第二管材热熔的热板驱动装置；
控制系统，所述控制系统用于控制所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、铣刀驱动装置、热板驱动装置。
优选地，所述控制系统包括用于感应所述第一驱动装置作用于所述第一管材的压力和所述第二驱动装置作用于所述第二管材的压力的压力传感器；当所述压力传感器的感应压力小于压力预设值时，所述控制系统控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置驱动所述第一夹具和所述第二夹具靠近以使所述第一管材和所述第二管材相压紧；当所述压力传感器的感应压力大于所述压力预设值时，所述控制系统控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置驱动所述第一夹具和所述第二夹具相互远离。
优选地，所述控制系统还包括运算器，所述运算器通过获取的所述第一管材和所述第二管材的基数参数计算得出所述压力预设值。
优选地，所述第一驱动装置上设置有第一托板，所述第一夹具可拆卸的连接在所述第一托板上；所述第二驱动装置上设置有第二托板，所述第二夹具可拆卸的连接在所述第二托板上。
优选地，所述铣刀部件包括铣刀架和与所述铣刀架相连接的铣刀刀盘，所述铣刀架上设置有用于驱动所述铣刀刀盘旋转的第三驱动装置。
优选地，所述第三驱动装置包括电机和链轮，所述链轮与所述铣刀刀盘相连接，所述电机与所述链轮通过链条相连接。
优选地，所述第一机架沿所述直线方向上设置有第一导轨，所述第一托板和所述第二托板上分别固定有第一滑块，所述第一滑块与所述第一导轨相配合。
优选地，所述第二机架上设置有铣刀导轨和热板导轨，所述铣刀部件上设置有第一滑动装置，所述第一滑动装置与所述铣刀导轨相配合；所述热板部件上设置有第二滑动装置，且所述第二滑动装置与所述热板导轨相配合。
优选地，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置分别为第一油缸和第二油缸。
一种如上述的任意一项的热熔角度焊接机的控制方法，包括：
获取所述第一管材和所述第二管材的基数参数，并计算得出所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力参数值；
采集所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力，与所述压力参数值进行比较，若小于所述压力参数值，则所述控制系统增加所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力；若大于所述压力参数值，则所述控制系统减小所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力。
本发明提供的一种热熔角度焊接机，包括第一机架、第二机架和控制系统，第一机架上设置有第一夹具和第二夹具，第二机架上设置有铣刀部件、热板部件、铣刀驱动装置和热板驱动装置，第一夹具和第一机架之间设置有第一驱动装置，第二夹具和第一机架之间设置有第二驱动装置。在第一管材和第二管材放置在第一夹具和第二夹具上后，首先铣刀驱动装置驱动铣刀部件由第一位置移动到第二位置来对第一管材和第二管材进行铣削，铣削完成后，铣刀驱动装置驱动铣刀部件回到第一位置，然后热板驱动装置驱动热板部件由第一位置移动到第二位置对第一管材和第二管材进行热熔，第一管材和第二管材热熔完成后，热板驱动装置驱动热板部件回到第一位置。控制系统控制第一驱动装置、第二驱动装置驱动第一夹具和第二夹具相互靠近，使第一管材和第二管材能够接触压紧，进行对接；焊接完成后，取下焊接好的第一管材和第二管材，第一驱动装置和第二驱动装置能够驱动第一夹具和第二夹具相互远离。如此设置，能够通过系统控制自动的完成对管材的铣削，自动的完成焊接，摆脱了手动操作，提升了焊接的质量和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的俯视图；
图2为本发明实施例中的左视图；
图3为本发明实施例中的前视图。
图1-图3中：
1-第一机架，2-第二机架，3-第一油缸，4-第二油缸，5-铣刀油缸，6-热板油缸，7-铣刀架，8-铣刀刀盘，9-电机，10-减速器，11-链轮，12-张紧链轮装置，13-热板，14-第一托板，15-第二托板，16-第一导轨，17-第二导轨，18-第三导轨，19-第一滑块，20-第二滑块，21-第三滑块，22-铣刀导轨，23-热板导轨。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种热熔角度焊接机，能够通过系统控制自动的完成对管材的铣削，自动的完成焊接，摆脱了手动操作，提升了焊接的质量和效率。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参考图1-图3中，一种热熔角度焊接机，包括：第一机架1、第二机架2和控制系统；
第一机架1上设置有用于夹紧第一管材的第一夹具和用于夹紧第二管材的第二夹具，第一夹具和第二夹具可拆卸的连接在第一机架1上，根据第一管材和第二管材的不同，可以更换第一夹具和第二夹具；第一夹具和第一机架1之间设置有第一驱动装置，第一驱动装置能够驱动第一夹具沿直线方向移动，第二夹具和第一机架1之间设置有第二驱动装置，第二驱动装置能够驱动第二夹具沿直线方向移动，第一夹具和第二夹具能够靠近和远离；焊接时，第一驱动装置驱动和第二驱动装置驱动第一夹具和第二夹具相互靠近，使第一管材和第二管材能够接触压紧，进行对接；焊接完成后，取下焊接好的第一管材和第二管材，第一驱动装置和第二驱动装置能够驱动第一夹具和第二夹具相互远离。
第二机架2上设置有铣刀部件、热板部件、铣刀驱动装置和热板驱动装置，铣刀部件用来铣削管材，热板部件能够对管材热熔，铣刀驱动装置能够驱动铣刀部件由第一位置移动到第二位置来对第一管材和第二管材进行铣削，热板驱动装置能够驱动热板部件由第一位置移动到第二位置来对第一管材和第二管材进行热熔；第一管材和第二管材在焊接过程中，首先铣刀驱动装置驱动铣刀部件移动到第二位置来对第一管材和第二管材进行铣削，铣削完成后，铣刀驱动装置驱动铣刀部件回到第一位置，然后热板驱动装置驱动热板部件移动到第二位置对第一管材和第二管材进行热熔，第一管材和第二管材热熔完成后，热板驱动装置驱动热板部件回到第一位置。
控制系统用于控制第一驱动装置、第二驱动装置、铣刀驱动装置和热板驱动装置，控制系统能够控制第一驱动装置、第二驱动装置的状态，从而来控制第一夹具和第二夹具的靠近或远离，控制系统也能够控制铣刀驱动装置和热板驱动装置由第一位置移动到第二位置或者由第二位置移动到第一位置。
需要说明的是，第一驱动装置、第二驱动装置、铣刀驱动装置、热板驱动装置均可以为油缸，当然在其它实施例中，也可为电机与直线传动机构组成的驱动装置；上述的直线方向为第一油缸3的轴向方向。
上述第一位置为铣刀部件和热板部件的初始位置，第二位置为与第一管材和第二管材相对接的位置。
如此设置，通过对控制系统的操作，能够对第一驱动装置、第二驱动装置、铣刀驱动装置和热板驱动装置的状态进行控制，从而控制第一夹具、第二夹具、铣刀部件和热板部件的移动，来达到对第一管材和第二管材的铣削、热熔和对接。
本实施例的优选方案中，控制系统包括压力传感器，压力传感器用来感应第一驱动装置作用在第一管材和第二驱动装置作用在第二管材上的压力。控制系统设有压力预设值，压力传感器的感应压力与压力预设值相比较，当压力传感器的感应压力小于压力预设值时，控制系统控制第一驱动装置和第二驱动装置驱动第一夹具和第二夹具靠近，以使第一管材和第二管材相互压紧；当压力传感器的感应压力大于压力预设值时，控制系统控制第一驱动装置和第二驱动装置驱动第一夹具和第二夹具相互远离。控制系统还包括运算器、PLC控制器和电磁比例阀，将需要焊接的第一管材和第二管材的基数参数输入后，通过运算器计算得出压力预设值，将压力预设值与压力传感器的感应压力相比较，若压力传感器的感应压力小于压力预设值，则PLC控制器通过电磁比例阀控制第一驱动装置和第二驱动装置，使它们的压力增大，若压力传感器的感应压力大于压力预设值，则PLC控制器通过电磁比例阀控制第一驱动装置和第二驱动装置，使它们的压力减小。
需要说明的是，第一管材和第二管材的基数参数为第一管材和第二管材的外径、外径与壁厚的比值等。
本实施例中，控制系统还包括存储器，能够实时的将焊接数据进行记录，可以通过外接打印机实时打印焊接记录，也可以通过U盘下载焊接记录进行存档。
另外，本实施例中，第一驱动装置上设置有第一托板14，第一托板14与第一驱动装置固定连接，第一夹具可拆卸的连接在第一托板14上，第二驱动装置上设置有第二托板15，第二托板15与第二驱动装置固定连接，第一夹具可拆卸的连接在第二托板15上。如此设置，可以根据焊接的管材的不同来更换夹具。
本实施例中，铣刀部件包括铣刀架7和铣刀刀盘8，铣刀刀盘8与铣刀架7相连；铣刀架7上设置有用于驱动铣刀刀盘8转动的第三驱动装置，铣刀刀盘8转动来对第一管材和第二管材进行铣削。
第三驱动装置包括电机9和链轮11，链轮11与铣刀刀盘8相连接，并且链轮11能够带动铣刀刀盘8转动，电机9与链轮11通过链条相连接，电机9通过链条带动链轮11旋转，链轮11带动铣刀刀盘8旋转，从而对第一管材和第二管材进行铣削。
进一步地，铣刀架7上还设置有减速器10和张紧链轮装置12，减速器10设置在链轮11和电机9之间，电机9连接在减速器10上，减速器10和链轮11之间通过链条连接，减速器10能够降低电机9的转速，从而使链轮11转动的速度降低；张紧链轮装置12设置在减速器10和链轮11之间，用来调节链条的张紧程度。
本实施例的另一优选方案中，第一机架1沿直线方向上设置有第一导轨16，第一托板14和第二托板15上分别固定有第一滑块19，第一滑块19与第一导轨16相配合，第一托板14和第二托板15能通过第一滑块19在第一导轨16上移动，如此设置，能够使第一托板14和第二托板15更容易的在第一机架1上移动。
进一步地，为了使第一管材和第二管材更好的对接，在第一托板14和第一驱动装置之间沿与直线方向垂直的方向上设置了第二导轨17和第二滑块20，第二滑块20固定连接在第一托板14上，第二滑块20与第二导轨17相配合，第二滑块20能够带动第一托板14在第二导轨17上移动；同此原理，也在第二托板15和第二驱动装置之间沿与直线方向垂直的方向上设置了第三导轨18和第三滑块21，第三滑块21固定连接在第二托板15上，并且第三滑块21能够带动第二托板15在第三导轨18上移动。
需要说明的是，与直线方向垂直的方向为与第一油缸3的轴向方向相垂直的方向。
第二机架2上设置有铣刀导轨22和热板导轨23，铣刀部件上设置有第一滑动装置，第一滑动装置能够和铣刀导轨22相配合；热板部件上设置有第二滑动装置，第二滑动装置能够与热板导轨23相配合。如此设置，能够使铣刀部件和热板部件更容易移动。
下面实施例中，将对上述各个实施例中的不同装置或部件进行结合，对热熔角度焊接机的整体结构进行举例说明。
一种热熔角度焊接机，包括第一机架1、设置在第一机架1上的用于夹紧第一管材的第一夹具和用于夹紧第二管材的第二夹具、第二机架2和控制系统。第一夹具与第二夹具之间设置有用于驱动第一夹具沿直线方向移动的第一油缸3，第二夹具与第一机架1之间设置有用于驱动第二夹具沿直线方向移动的第二油缸4，第一夹具和第一油缸3之间还设置有第一托板14，第一夹具可拆卸的连接在第一托板14上，而且第一托板14和第一油缸3之间设置有第二导轨17和第二滑块20，第二滑块20固定连接在第一托板14上，第二滑块20与第二导轨17相配合，以使第一托板14能够在第二导轨17上移动；同理，第二夹具和第二油缸4之间设置有第三导轨18和第三滑块21，第三滑块21固定连接在第二托板15上，第三滑块21与第三导轨18相配合，以使第二托板15能够在第三导轨18上移动。
第一机架1沿直线方向上设置有第一导轨16，第一托板14和第二托板15上分别固定有第一滑块19，第一滑块19与所述第一导轨16相配合。
第二机架2包括铣刀部件、热板部件、用于驱动铣刀部件由第一位置移动至第二位置对第一管材和第二管材铣削的铣刀油缸5和用于驱动热板部件有第一位置移动至第二位置对第一管材和第二管材热熔的热板油缸6。
第二机架2上设置有铣刀导轨22和热板导轨23，铣刀部件上设置有第一滑动装置，第一滑动装置能够和铣刀导轨22相配合；热板部件上设置有第二滑动装置，第二滑动装置能够与热板导轨23相配合。铣刀部件包括铣刀架7和铣刀刀盘8，铣刀刀盘8与铣刀架7相连；铣刀架7上设置有用于驱动铣刀刀盘8转动的电机9和链轮11，电机9和链轮11之间设置有减速器10，电机9连接在减速器10上，减速器10和链轮11之间通过链条连接，减速器10和链轮11之间设置有用来调节链条的张紧程度的张紧链轮装置12。
控制系统用来控制第一油缸3、第二油缸4、铣刀油缸5和热板油缸6，控制系统包括压力传感器，压力传感器用来感应第一油缸3和第二油缸4的压力。控制系统设有压力预设值，压力传感器的感应压力与压力预设值相比较，当压力传感器的感应压力小于压力预设值时，控制系统控制第一油缸3和第二油缸4驱动第一夹具和第二夹具靠近以使第一管材和第二管材相互压紧；当压力传感器的感应压力大于压力预设值时，控制系统控制第一油缸3和第二油缸4驱动第一夹具和第二夹具相互远离。
下面就该热熔角度焊接机的具体控制过程进行详细的描述，测量出第一管材和第二管材的基数参数，将第一管材和第二管材放置到第一夹具和第二夹具上，铣刀油缸5驱动铣刀部件由第一位置移动至第二位置对第一管材和第二管材进行铣削，铣削完成后，铣刀油缸5驱动铣刀部件由第二位置移动至第一位置；热板油缸6驱动热板部件由第一位置移动至第二位置对第一管材和第二管材热熔，热熔完成后，热板油缸6驱动热板部件由第二位置移动至第一位置；根据测量出的第一管材和第二管材的基数参数通过运算器计算得出第一油缸和第二油缸的压力参数值，压力传感器采集感应第一油缸3和第二油缸4的压力，压力传感器将感应到的压力与压力参数值比较，若压力传感器感应的压力小于压力参数值，PLC控制器通过电磁比例阀调节第一油缸3和第二油缸4的压力，使第一油缸3和第二油缸4的压力增大，第一油缸3和第二油缸4驱动第一管材和第二管材靠近对接压紧，若压力传感器感应的压力大于压力参数值，PLC控制器通过电池比例阀调节第一油缸3和第二油缸4的压力，使第一油缸3和第二油缸4的压力减小。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种热熔角度焊接机，其特征在于，包括：
第一机架(1)；
设置在所述第一机架(1)上的用于夹紧第一管材的第一夹具和用于夹紧第二管材的第二夹具，所述第一夹具与所述第一机架(1)之间设置有用于驱动所述第一夹具沿直线方向移动的第一驱动装置，所述第二夹具与所述第一机架(1)之间设置有用于驱动所述第二夹具沿所述直线方向移动的第二驱动装置，所述第一夹具与所述第二夹具能够相互靠近或远离；
第二机架(2)；
设置在所述第二机架(2)上的铣刀部件，热板部件，用于驱动所述铣刀部件由第一位置移动至第二位置、以对所述第一管材和所述第二管材铣削的铣刀驱动装置，和用于驱动所述热板部件由第一位置移动至第二位置、以对所述第一管材和所述第二管材热熔的热板驱动装置；
控制系统，所述控制系统用于控制所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、铣刀驱动装置、热板驱动装置。
2.根据权利要求1所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述控制系统包括用于感应所述第一驱动装置作用于所述第一管材的压力和所述第二驱动装置作用于所述第二管材的压力的压力传感器；当所述压力传感器的感应压力小于压力预设值时，所述控制系统控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置驱动所述第一夹具和所述第二夹具靠近以使所述第一管材和所述第二管材相压紧；当所述压力传感器的感应压力大于所述压力预设值时，所述控制系统控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置驱动所述第一夹具和所述第二夹具相互远离。
3.根据权利要求2所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述控制系统还包括运算器，所述运算器通过获取的所述第一管材和所述第二管材的基数参数计算得出所述压力预设值。
4.根据权利要求1所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述第一驱动装置上设置有第一托板(14)，所述第一夹具可拆卸的连接在所述第一托板(14)上；所述第二驱动装置上设置有第二托板(15)，所述第二夹具可拆卸的连接在所述第二托板(15)上。
5.根据权利要求1所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述铣刀部件包括铣刀架(7)和与所述铣刀架(7)相连接的铣刀刀盘(8)，所述铣刀架(7)上设置有用于驱动所述铣刀刀盘(8)旋转的第三驱动装置。
6.根据权利要求5所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述第三驱动装置包括电机(9)和链轮(11)，所述链轮(11)与所述铣刀刀盘(8)相连接，所述电机(9)与所述链轮(11)通过链条相连接。
7.根据权利要求4所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述第一机架(1)沿所述直线方向上设置有第一导轨(16)，所述第一托板(14)和所述第二托板(15)上分别固定有第一滑块(19)，所述第一滑块(19)与所述第一导轨(16)相配合。
8.根据权利要求1所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述第二机架(2)上设置有铣刀导轨(22)和热板导轨(23)，所述铣刀部件上设置有第一滑动装置，所述第一滑动装置与所述铣刀导轨(22)相配合；所述热板部件上设置有第二滑动装置，且所述第二滑动装置与所述热板导轨(23)相配合。
9.根据权利要求1所述的热熔角度焊接机，其特征在于，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置分别为第一油缸(3)和第二油缸(4)。
10.一种如权利要求1-9所述的任意一项的热熔角度焊接机的控制方法，其特征在于，包括：
获取管材的基数参数，并计算得出所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力参数值；
采集所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力，与所述压力参数值进行比较，若小于所述压力参数值，则所述控制系统增加所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力；若大于所述压力参数值，则所述控制系统减小所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的压力。
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