CN110549635B - 一种非接触式塑料焊接固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料焊接技术领域，具体涉及一种非接触式塑料焊接固定装置，包括底座，所述底座上设有限位安装槽、竖向支撑调节装置、竖向压紧装置，所述限位安装槽为圆弧形结构，所述限位安装槽用于与第一半圆待焊件的外壁配合，所述竖向支撑调节装置包括可以调节高度的调高螺杆以及与所述调高螺杆转动连接的支撑块，所述支撑块上部设置成与第二半圆待焊件内壁形状匹配的圆弧形结构，所述竖向压紧装置能够沿所述第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的对接面垂直施力，使第二半圆待焊件向第一半圆待焊件压紧。首先通过控制半圆待焊件的间距便于对焊接面进行加热熔化，焊接面熔化后通过距离控制使二者结合在一起，最后施加压紧力使二者紧密结合。
Description
技术领域
本发明涉及塑料焊接技术领域，特别是一种非接触式塑料焊接固定装置。
背景技术
塑料焊接是指用加热方法使两个塑料制件的接触面同时熔，从而使他们结合成个整体的连接方法。仅适用于热塑料塑料连接。焊接时可使用焊条或不用焊条。使用焊条时，需要将被焊端端面制成定型状的接缝，焊条熔融体滴满缝内，两个被焊件连成一体，不用焊条时，则将焊接面加热熔化，再向被焊面施加垂直压力直至紧密融合为一体。
一般在焊接时，先将待焊的第一半圆待焊件和第二半圆待焊件对接完毕，再从对接处对二者进行焊接，但是当第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的对接面过大时，单从边口处进行焊接已不能保证二者的焊接稳定，需要先将焊接面加热熔化，再将二者平稳对接，对接后可施加垂直于对接面的力使二者紧密融合在一起，在设计焊接设备时，就需要将两个半圆待焊件的对接面在一段距离上相对固定、二者对接面熔化后将二者稳定对接以及对接后的施力稳定问题，例如两个半圆形筒体零件需要焊接成一个整筒体零件时，两个零件的装夹难度大不易稳定装夹。
综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决现有技术存在两个半圆形筒体零件需要焊接成一个整筒体零件时，需要将半圆待焊件一和半圆待焊件二相对固定并保持一定距离，将二者的对接面熔化后，又需要将二者稳定对接和通过施加压紧力使第一半圆待焊件和第二半圆待焊件紧密结合的技术问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在两个半圆形筒体零件需要焊接成一个整筒体零件时，需要将半圆待焊件一和半圆待焊件二相对固定并保持一定距离，将二者的对接面熔化后，又需要将二者稳定对接和通过施加压紧力使第一半圆待焊件和第二半圆待焊件紧密结合的技术问题，提供一种非接触式塑料焊接固定装置，首先通过控制半圆待焊件的间距便于对焊接面进行加热熔化，焊接面熔化后通过距离控制使二者结合在一起，最后施加压紧力使二者紧密结合。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种非接触式塑料焊接固定装置，包括底座，所述底座上设有限位安装槽、竖向支撑调节装置、竖向压紧装置，所述限位安装槽为圆弧形结构，所述限位安装槽用于与第一半圆待焊件的外壁配合，所述竖向支撑调节装置包括可以调节高度的调高螺杆以及与所述调高螺杆转动连接的支撑块，在底座上连接有呈水平设置且位于支撑块任意一端的悬臂，在悬臂的悬空端设有连接有定位气缸，以及连接在定位气缸上的Y形水平定位板且Y形水平定位板和悬臂之间设有水平导向结构，所述支撑块上部设置成与第二半圆待焊件内壁形状匹配的圆弧形结构，第二半圆待焊件套在支撑块上后所述定位气缸驱动Y形水平定位板移动至第二半圆待焊件的一端下方且调高螺杆迫使第二半圆待焊件向下移动然后使第二半圆待焊件的两侧侧面分别与Y形水平定位板的两相对端部上表面吻合，所述竖向压紧装置能够沿所述第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的对接面垂直施力，使第二半圆待焊件向第一半圆待焊件压紧；
在竖向压紧装置上连接有两块以第二半圆待焊件的轴心线对称设置的竖直升降板，以及驱动所述竖直升降板在竖直方向升降的升降驱动机构，在每块竖直升降板的下侧边上设有弧形凹面，当第二半圆待焊件压紧在第一半圆待焊件上后所述升降驱动机构驱动两块竖直升降板同时下降并迫使弧形凹面与第二半圆待焊件的两侧外壁匹配。
本发明非接触式塑料焊接固定装置，通过限位安装槽的圆弧结构安装第一半圆待焊件，通过竖向支撑调节装置支撑并调节第二半圆待焊件的高度，首先调节二者的对接面的距离在5-10cm之间，对二者对接面加热熔化后，调节调高螺杆，使支撑块下行从而使第二半圆待焊件与第一半圆待焊件对接在一起，最后通过竖向压紧装置对第二半圆待焊件上壁施力，使第二半圆待焊件对第一半圆待焊件压力，进而达到二者紧密焊接的目的。
作为本发明的优选方案，所述竖向压紧装置包括竖向支架，所述竖向支架上设有横梁，所述横梁上设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中配设有紧固螺栓。通过在竖向支架上设置横梁，紧固螺栓穿过横梁上的螺纹通孔旋转下行，紧固螺旋下行过程中对第二半圆待焊件施力，实现了第二半圆待焊件对第一半圆待焊件压紧，保证焊接的稳定性。
所述的横梁上设有若干间隔设置的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆朝下。
作为本发明的优选方案，所述竖向支架包括两个U型支架，分别设置在所述限位安装槽两侧，所述横梁设置在两个所述U型支架顶部之间。通过两个U型支架对横向形成水平方向的支撑，使得横梁上的螺纹通孔水平设置，进而实现紧固螺栓能够对第二半圆待焊件施加竖直向下的压紧力。
作为本发明的优选方案，两个所述U型支架之间布置有多个所述横梁，多个所述横梁沿所述限位安装槽的长度方向均匀布置。使横梁沿限位安装槽的长度方向均匀布置，即是说横梁上的螺纹通孔沿第二半圆待焊件的上壁的长度方向均匀布置，使得在压紧过程中对第二待焊焊件均匀施力，使第二半圆待焊件与第一半圆待焊件稳定对接，不易发生偏移。
作为本发明的优选方案，每个所述横梁上布置有多个螺纹通孔，多个所述螺纹通孔沿所述横梁均匀布置。在每个横梁上均匀布置多个螺纹通孔，这样在对第二半圆待焊件施力时，可从第二半圆待焊件的上端面多个位置施力，可保证第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的对接稳定。
作为本发明的优选方案，所述竖向支撑调节装置包括两个调高螺杆，两个所述调高螺杆分别布置在所述限位安装槽的两端。在限位安装槽的两端分别设置一个调高螺杆用于支撑支撑块，使得支撑块的安装更加稳定，从而保证了位于支撑块上的第二半圆待焊件在焊接过程中的位置稳定，第二半圆待焊件在焊接过程中需要上行和下行，其运动的稳定有利于第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的精确对接，提高焊接质量。
作为本发明的优选方案，所述调高螺杆包括设在所述底座上的螺套，所述螺套内配设有转动螺杆，所述转动螺杆与所述支撑块转动连接。通过在螺套中配设转动螺杆，转动螺杆在螺套中转动转化为转动螺杆的竖直方向上的直线运动，由于转动螺杆下部与螺套螺纹配合，上部与支撑块转动连接，使得转动螺杆在竖直方向上的直线运动能够转化为支撑块在竖直方向上的直线运动，从而实现第二半圆待焊件在竖直方向的高度控制。
作为本发明的优选方案，所述支撑块下壁上设有用于与所述转动螺杆配合的套筒。支撑块与转动螺杆之间采用可拆卸的套筒配合，有利于与第一半圆待焊件和第二半圆待焊件的安装，在安装第一半圆待焊件时，将支撑块从调高螺杆上取下，待第一半圆待焊件安装完毕后，再安装支撑块和第二半圆待焊件，安装过程中干涉较少，安装方便。
作为本发明的优选方案，所述转动螺杆侧壁设有转动手柄。设置转动手柄使转动转动螺杆的过程更加省力。
所述螺套与所述底座为可拆卸式连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明非接触式塑料焊接固定装置，通过竖向支撑调节装置支撑并调节第二半圆待焊件的高度，对二者对接面加热熔化后，调节调高螺杆，使支撑块下行从而使第二半圆待焊件与第一半圆待焊件对接在一起，最后通过竖向压紧装置对第二半圆待焊件上壁施力，使第二半圆待焊件对第一半圆待焊件压力，进而达到二者紧密焊接的目的，在对接面过大的情况下，本设备能够保证焊接的稳定性；
2、转动螺杆在螺套中转动转化为转动螺杆的竖直方向上的直线运动，使得转动螺杆在竖直方向上的直线运动转动为支撑块在竖直方向上的直线运动，从而实心第二半圆待焊件在竖直方向的高度控制；
3、通过在竖向支架上设置横梁，紧固螺栓穿过横梁上的螺纹通孔旋转下行，紧固螺旋下行过程中对第二半圆待焊件施力，实现了第二半圆待焊件对第一半圆待焊件压紧，保证焊接的稳定性。
附图说明
图1是本发明非接触式塑料焊接固定装置的轴测图；
图2是本发明非接触式塑料焊接固定装置的主视图；
图3是图1和图2中竖向支撑调节装置的结构示意图；
图4是本发明非接触式塑料焊接固定装置增加悬臂部分的结构图；
图5是本发明非接触式塑料焊接固定装置的水平定位板结构图。
图中标记：1-底座，101-限位安装槽，2-竖向支撑调节装置，201-调高螺杆，2011-螺套，2012-转动螺杆，2013-手柄，202-支撑块，套筒2021，3-U型支架，4-横梁，、螺纹通孔401，5-紧固螺栓，6-第一半圆待焊件，7-第二半圆待焊件、竖直升降板8、升降驱动机构9。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1、图2和图3所示，本发明一种非接触式塑料焊接固定装置，包括底座1，所述底座1上设有限位安装槽101、竖向支撑调节装置2、竖向压紧装置，所述限位安装槽101为圆弧形结构，所述限位安装槽101用于与第一半圆待焊件6的外壁配合，所述竖向支撑调节装置2包括可以调节高度的调高螺杆201以及与所述调高螺杆201转动连接的支撑块202，在底座1上连接有呈水平设置且位于支撑块202任意一端的悬臂11，悬臂11通过立板固定在底座1上。
在悬臂的悬空端设有连接有定位气缸12，以及连接在定位气缸12上的Y形水平定位板13且Y形水平定位板和悬臂之间设有水平导向结构，水平导向结构为滑块和滑轨的配合结构。
水平定位板13在定位气缸12的驱动下进行水平来回移动。
所述支撑块202上部设置成与第二半圆待焊件7内壁形状匹配的圆弧形结构，即，弧形凸面结构，第二半圆待焊件7套在支撑块202上后所述定位气缸驱动Y形水平定位板移动至第二半圆待焊件7的一端下方且调高螺杆201迫使第二半圆待焊件7向下移动然后使第二半圆待焊件7的两侧侧面分别与Y形水平定位板的两相对端部上表面吻合，吻合状态时，即实现第二半圆待焊件7的定位，避免了侧偏较多导致后续激光焊接无法对准焊接处，所述竖向压紧装置能够沿所述第一半圆待焊件6和第二半圆待焊件7的对接面垂直施力，使第二半圆待焊件7向第一半圆待焊件6压紧；
优化方案，在竖向压紧装置上连接有两块以第二半圆待焊件7的轴心线对称设置的竖直升降板8，以及驱动所述竖直升降板8在竖直方向升降的升降驱动机构9，升降驱动机构9包括升降架，升降架与两个气缸或者油缸连接或者直线电机连接，在每块竖直升降板8的下侧边上设有弧形凹面81，当第二半圆待焊件7压紧在第一半圆待焊件6上后所述升降驱动机构驱动两块竖直升降板同时下降并迫使弧形凹面与第二半圆待焊件7的两侧外壁匹配。
设置的两块竖直升降板8和弧形凹面81，可以避免支撑块202的中部弯曲而导致第二半圆待焊件7两端和中部与第一半圆待焊件6的对接缝存在较大的差距，即，可以形成相向夹持约束，可以进一步提高焊接精度和质量。
竖向压紧装置具体的，所述竖向压紧装置包括竖向支架，所述竖向支架上设有横梁4，所述横梁4上设有螺纹通孔401，所述螺纹通孔401中配设有紧固螺栓5，通过在竖向支架上设置横梁4，紧固螺栓5穿过横梁4上的螺纹通孔401旋转下行，紧固螺旋5下行过程中对第二半圆待焊件7施力，实现了第二半圆待焊件7对第一半圆待焊件6压紧，保证焊接的稳定性；所述竖向支架包括两个U型支架3，分别设置在所述限位安装槽101两侧，所述横梁4设置在两个所述U型支架3顶部之间，通过两个U型支架3对横向4形成水平方向的支撑，使得横梁4上的螺纹通孔401水平设置，进而实现紧固螺栓5能够对第二半圆待焊件7施加竖直向下的压紧力；两个所述U型支架3之间布置有多个所述横梁4，多个所述横梁4沿所述限位安装槽101的长度方向均匀布置，使横梁4沿限位安装槽101的长度方向均匀布置，即是说横梁4上的螺纹通孔401沿第二半圆待焊件7的上壁的长度方向均匀布置，使得在压紧过程中对第二待焊焊件7均匀施力，使第二半圆待焊件7与第一半圆待焊件6稳定对接，不易发生偏移；每个所述横梁4上布置有多个螺纹通孔401，多个所述螺纹通孔401沿所述横4均匀布置，在每个横梁4上均匀布置多个螺纹通孔401，这样在对第二半圆待焊件7施力时，可从第二半圆待焊件7的上端面多个位置施力，可保证第一半圆待焊件7和第二半圆待焊件6的对接稳定。
竖向支撑调节装置2具体的，所述竖向支撑调节装置2包括两个调高螺杆201，两个所述调高螺杆201分别布置在所述限位安装槽101的两端，在限位安装槽101的两端分别设置一个调高螺杆201用于支撑支撑块202，使得支撑块202的安装更加稳定，从而保证了位于支撑块202上的第二半圆待焊件7在焊接过程中的位置稳定，第二半圆待焊件7在焊接过程中需要上行和下行，其运动的稳定有利于第一半圆待焊件6和第二半圆待焊件7的精确对接，提高焊接质量；所述调高螺杆201包括设在所述底座1上的螺套2011，所述螺套2011内配设有转动螺杆2012，所述转动螺杆2012与所述支撑块202转动连接，通过在螺套2011中配设转动螺杆2012，转动螺杆2012在螺套2011中转动转化为转动螺杆2012的竖直方向上的直线运动，由于转动螺杆2012下部与螺套2012螺纹配合，上部与支撑块202转动连接，使得转动螺杆2012在竖直方向上的直线运动可以转化为支撑块202在竖直方向上的直线运动，从而实现第二半圆待焊件7在竖直方向的高度控制。
进一步的，所述支撑块202下壁上设有用于与所述转动螺杆2012配合的套筒2021，支撑块202与转动螺杆2012之间采用可拆卸的套筒2021配合，有利于与第一半圆待焊件6和第二半圆待焊件7的安装，在安装第一半圆待焊件6时，将支撑块202从调高螺杆201上取下，待第一半圆待焊件6安装完毕后，再安装支撑块202和第二半圆待焊件7，安装过程中干涉较少，安装方便；
进一步的，所述转动螺杆2012侧壁设有转动手柄2013，设置转动手柄2013使转动转动螺杆2012的过程更加省力。
本发明非接触式塑料焊接固定装置，安装时首先安装第一半圆待焊件6，安装完毕后，安装支撑块202使转动螺杆2012插入到支撑块202下部的套筒2021中，最后安装第二焊件7，调节调高螺杆201，使第一半圆待焊件6和第二半圆待焊件7完整对接，调节半圆待焊件的位置，使对接面保持水平，然后通过竖向支撑调节装置2支撑并调节第二半圆待焊件7的高度，调节二者的对接面的距离在5-10cm之间，对二者对接面加热熔化后，调节调高螺杆201，使支撑块202下行从而使第二待焊接件7与第一半圆待焊件6对接在一起，最后通过竖向压紧装置对第二半圆待焊件7上壁施力，使第二半圆待焊件7对第一半圆待焊件6压力，进而达到二者紧密焊接的目的。
所述螺套2011与所述底座1为可拆卸式连接。在焊接前可先将螺套拆除，避免螺套以及螺套上的转动螺杆和支撑块对待焊件的安装造成干涉，在焊接完成后，也可拆支撑块等部件后将螺套拆卸，便于将焊接完成的焊接件从装置中取出。具体的在底座1上设有用于安装螺套2011的螺纹孔，在螺套2011下端外壁上设有与该螺纹孔匹配的外螺纹，有利于待焊接件的安装以及有利于焊接完成的焊接件的拆除。
实施例二
所述的横梁（4）上设有若干间隔设置的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆朝下。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设有限位安装槽(101)、竖向支撑调节装置(2)和竖向压紧装置，所述限位安装槽(101)为圆弧形结构，所述限位安装槽(101)用于与第一半圆待焊件(6)的外壁配合，所述竖向支撑调节装置(2)包括可以调节高度的调高螺杆(201)以及与所述调高螺杆(201)转动连接的支撑块(202)，在底座(1)上连接有呈水平设置且位于支撑块(202)任意一端的悬臂(11)，在悬臂的悬空端设有连接有定位气缸(12)，以及连接在定位气缸(12)上的Y形水平定位板(13)且Y形水平定位板和悬臂之间设有水平导向结构，所述支撑块(202)上部设置成与第二半圆待焊件(7)内壁形状匹配的圆弧形结构，第二半圆待焊件(7)套在支撑块(202)上后所述定位气缸驱动Y形水平定位板移动至第二半圆待焊件(7)的一端下方且调高螺杆(201)迫使第二半圆待焊件(7)向下移动然后使第二半圆待焊件(7)的两侧侧面分别与Y形水平定位板的两相对端部上表面吻合，所述竖向压紧装置能够沿所述第一半圆待焊件(6)和第二半圆待焊件(7)的对接面垂直施力，使第二半圆待焊件(7)向第一半圆待焊件(6)压紧；
在竖向压紧装置上连接有两块以第二半圆待焊件(7)的轴心线对称设置的竖直升降板(8)，以及驱动所述竖直升降板(8)在竖直方向升降的升降驱动机构(9)，在每块竖直升降板(8)的下侧边上设有弧形凹面(81)，当第二半圆待焊件(7)压紧在第一半圆待焊件(6)上后所述升降驱动机构驱动两块竖直升降板同时下降并迫使弧形凹面与第二半圆待焊件(7)的两侧外壁匹配。
2.根据权利要求1所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述竖向压紧装置包括竖向支架，所述竖向支架上设有横梁(4)，所述横梁(4)上设有螺纹通孔(401)，所述螺纹通孔(401)中配设有紧固螺栓(5)；或者所述的横梁(4)上设有若干间隔设置的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆朝下。
3.根据权利要求2所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述竖向支架包括两个U型支架(3)，分别设置在所述限位安装槽(101)两侧，所述横梁(4)设置在两个所述U型支架(3)顶部之间。
4.根据权利要求3所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，两个所述U型支架(3)之间布置有多个所述横梁(4)，多个所述横梁(4)沿所述限位安装槽(101)的长度方向均匀布置。
5.根据权利要求4所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，每个所述横梁(4)上布置有多个所述螺纹通孔(401)，多个所述螺纹通孔(401)沿所述横梁(4)均匀布置。
6.根据权利要求1-5任一所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述竖向支撑调节装置(2)包括两个所述调高螺杆(201)，两个所述调高螺杆(201)分别布置在所述限位安装槽(101)的两端。
7.根据权利要求6所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述调高螺杆(201)包括设在所述底座(1)上的螺套(2011)，所述螺套(2011)内配设有转动螺杆(2012)，所述转动螺杆(2012)与所述支撑块(202)转动连接。
8.根据权利要求7所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述支撑块(202)下壁上设有用于与所述转动螺杆(2012)配合的套筒(2021)。
9.根据权利要求8所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述转动螺杆(2012)侧壁设有转动手柄(2013)。
10.根据权利要求9所述的非接触式塑料焊接固定装置，其特征在于，所述螺套(2011)与所述底座(1)为可拆卸式连接。
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