CN115042441B - 一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料型材焊接技术领域，更具体地，涉及一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置及方法。对于纤维增强塑料型材截面布置有纤带，无法适应常规端面焊接的问题，本发明合理采用连接管对两侧型材进行热熔承插焊接，相比于端面对接的焊接方式，在焊接时不会破坏型材端面的结构，并且可以使型材焊接位置有更高的焊接强度，更加符合纤维增强塑料型材的焊接。同时，本发明所提供的焊接装置能够实现连接管同时热熔承接型材对应的连接孔，焊接工艺简单有效，操作精确性和操作效率高，能够很好地完成纤维增强塑料型材的批量焊接。
Description
技术领域
本发明涉及塑料型材焊接技术领域，更具体地，涉及一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置及方法。
背景技术
目前行业内的塑料型材焊接通常是在两块待焊接型材之间，使用加热板加热彼此的焊接端面，然后将两个完成端面加热的型材进行对接，实现热熔焊接。而对于纤维增强塑料型材，例如使用了玻璃纤维共挤的复合型材，如图1所示玻纤带在端面的分布，在相互热熔对接时，焊接截面上由于玻纤材料与塑料主材性质不同，融点、流动性都不同，导致塑料主材充分加热后，往往玻纤带已熔融成液态并覆盖了周围的部分塑料主材，导致焊接截面有效焊接面积减少，焊接强度有限。因此，现有的通过熔融端面的焊接方式并不能适应纤维增强塑料型材的焊接。
现有公开了热熔焊接塑料管消除内熔环的焊接机，该方案利用气压辅助完成管材端面的焊接，保证管材焊接后不影响输送能力。方案中虽然通过设置的熔环定型圈提高了热熔焊接熔环的质量，但是由于材料性能的差异，该焊接设备依然无法适用于纤维增强塑料型材的焊接。
发明内容
本发明为满足纤维增强塑料型材焊接质量要求，提供一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置，合理采用连接管对两侧型材进行热熔承插焊接，相比于端面对接的焊接方式，承插焊接可以提供焊接的稳固性，而且不影响纤维增强塑料型材的性能结构。同时，本发明还提供了相应的焊接方法步骤。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置，包括机座以及设于机座的热熔机构、第一夹持机构、第二夹持机构；所述第一夹持机构、第二夹持机构分别位在机座的相对两侧，用于固定两侧型材；所述热熔机构位于第一夹持机构、第二夹持机构之间，所述热熔机构中设有用于热熔连接两侧型材的连接管；所述热熔机构包括相贴合且对称设置的第一管夹和第二管夹，所述第一管夹、第二管夹的管轴线位于同一直线，第一管夹、第二管夹分别对应第一夹持机构、第二夹持机构；所述第一管夹、第二管夹均设有至少一个管位，所述管位包括相连通的加热腔和加热插头，所述加热腔用于放置并加热连接管，所述加热插头用于承插型材的连接孔并进行加热；所述加热插头与连接管的公称外径相等；所述第一管夹、第二管夹均包括第一半夹和第二半夹，所述第一半夹与第二半夹开合装配形成完整的管位；所述第一管夹与第二管夹的管位相对应，且两者的加热腔贴合并连通，所述连接管两端分别置于两者的加热腔。
纤维增强塑料型材整体成型为中空矩形体，空腔中有支撑管，第一管夹、第二管夹中的管位与型材中的支撑管数量、间距、尺寸保持匹配。
方案中采用连接管，连接管两端分别与两侧纤维增强塑料型材的支撑管进行承插热熔连接，从而完成型材的焊接，型材的连接孔即是支撑管的端口位置。连接管放置在热熔机构中进行预热，同时热熔机构也对两侧型材的连接孔进行预热，到达熔融温度后再将连接管承插在型材的连接孔中。
第一夹持机构、第二夹持机构分别固定两侧型材，焊接时，先将连接管其中一端与第一夹持机构上的型材进行热熔连接，然后再将连接管另一端与第二夹持机构上的型材进行热熔连接。其中，第一管夹、第二管夹的加热腔组合在一起才为完整的加热腔，连接管放置在完整的加热腔中。
在焊接前，连接管、两侧型材的连接孔都需进行预热，进行连接管与第一夹持机构上的型材连接时，把第一管夹打开，第一管夹的第一半夹和第二半夹均与连接管脱离，再将第一管夹露出的连接管承插在该侧型材的连接孔中，连接管外壁与型材连接孔内壁熔融连接，由于此时连接管依然有部分结构固定在第二管夹，所以连接管并不会失去支撑而偏位或掉落。
完成一侧连接管的连接之后，同理，再把第二管夹打开，第二管夹的第一半夹和第二半夹均与连接管脱离，连接管在先已经与第一夹持机构一侧的型材连接固定，所以只需将连接管剩下的部分承插在第二夹持机构一侧型材的连接孔中，即完成焊接。
利用连接管作为中间部件，将两侧型材通过连接管热熔承插焊接，相比于端面焊接，焊接处具有更高的焊接强度，本焊接装置即适用于纤维增强塑料型材，同时也可用在普通塑料管材的焊接。
进一步地，还包括用于安装热熔机构的安装座，所述安装座滑动固定在机座。热熔机构固定在安装座上，随安装座一体滑动，便于调整热熔机构上加热插头、连接管的位置，从而实现对型材的加热、承插。
进一步地，所述安装座设有升降组件，所述第二半夹通过升降组件连接在安装座，升降组件驱使第二半夹竖直升降；所述第一半夹的一端与安装座铰接，当第二半夹上升到最高位置时，第一半夹转动并与第二半夹盖合形成完整管夹，管夹轴心线与型材接孔轴心线重合；所述安装座设有用于将第一半夹、第二半夹锁合的锁扣。
在预热阶段时，第一半夹与第二半夹盖合，将加热腔和加热插头装配完整。在相应的焊接步骤中，第一管夹、第二管夹需实现对连接管的完全脱离，主要是使第一半夹、第二半夹完全分开来实现的。其中一种实现方式是，第一半夹基于铰接可以翻转打开，第二半夹通过升降组件下降至与连接管完全脱离，并且与型材运动面不产生干涉。第一管夹和第二管夹的操作时相互独立，互不影响的。
进一步地，所述升降组件包括电机、传动件、传动丝杠和导杆，所述电机通过传动件联动传动丝杠，所述第二半夹底部还设有推管，所述传动丝杠与推管螺纹装配；所述导杆竖直设置在安装座，所述推管套接在导杆内，受传动丝杠驱动，推管沿导杆上下滑动。升降组件主要是用于实现第一管夹、第二管夹中第二半夹的升降，采用类似丝杠滑块结构的形式，推管相当于滑块的作用，电机通过传动件联动传动丝杠，传动丝杠使推管滑动上升或下降。
进一步地，所述加热腔与连接管接触的一面、所述加热插头与型材连接孔接触的一面均设有电热丝。焊接前，需要将电热丝加热到相应的温度，从而实现热熔。电热丝可以外接供电电源，可以先将热熔机构的电热丝加热到预定温度，再安装到机座上，也可以实时先将热熔机构安装到机座，再接电对电热丝进行加热。
进一步地，所述第一夹持机构与机座固定连接，所述第二夹持机构与机座滑动连接。先完成第一夹持机构上的型材与连接管的焊接，再滑动第二夹持机构，使第二夹持机构上的型材与第一夹持机构上的型材的端面贴合，连接管也同时完成承插热熔连接。
进一步地，第一夹持机构包括固定块和第一压紧块，所述固定块固定设置在机座，固定块设有用于放置型材的置物板；所述第一压紧块与固定块可拆卸连接，用于将型材压紧在置物板上；所述第二夹持机构包括滑动块和第二压紧块，所述滑动块滑动设置在机座，且滑动块同样设有置物板，所述第二压紧块与滑动块可拆卸连接。置物板水平设置，且两侧置物板在同一水平高度上。
进一步地，所述机座设有导柱，所述安装座、滑动块均与导柱滑动连接，所述固定块与导柱固定连接。第一夹持机构、第二夹持机构、安装座均以导柱作为基准，第一夹持机构固定设置，安装座沿导柱水平滑动，第二夹持机构也沿导柱水平滑动，可以灵活调节相对位置，不需另外人工对齐，有效提高焊接效率。
进一步地，所述安装座设有分别用于活动扣合第一夹持机构、第二夹持机构的第一连接扣和第二连接扣，所述第一连接扣一端转动连接在安装座，另一端活动扣合固定块；所述第二连接扣一端转动连接在安装座，另一端活动扣合滑动块。第一连接扣、第二连接扣可以提供轴向约束和支撑，便于第一管夹、第二管夹与两侧型材连接孔的对齐限位。
本发明还公开一种用于纤维增强塑料型材的焊接方法，包括以下步骤：
S1将待焊接的两侧型材分别放置并固定在上述焊接装置的第一夹持机构、第二夹持机构。两侧纤维增强塑料型材的端面相对，型材水平高度一致，型材内的支撑管的轴线也保持对应。
S2对第一管夹、第二管夹启动加热，使加热腔和加热插头预热至150°-250°。预热温度实际上与连接管、型材的熔点温度有关系，在考虑到热量流失的情况下，确保能使连接管、型材的焊接位置达到热熔状态。加热腔和加热插头加热时可以不要求第一半夹、第二半夹盖合在一起，第一半夹、第二半夹单独加热后再进行盖合也符合操作要求，因此第二半夹的上升操作与加热操作不需有先后顺序之分。
S3均打开第一管夹、第二管夹的第一半夹，将第一管夹的第二半夹上升至最高位置，将连接管放置在第一管夹的第二半夹加热腔中，再盖合第一管夹的第一半夹；再将盖合后第一管夹的加热插头承插至第一夹持机构型材的连接孔中，并继续加热40s-120s；该步骤中第二管夹与连接管不发生接触。
放置连接管之前，第一管夹、第二管夹的加热腔已经预热到一定温度，再将连接管放至到第二半夹的加热腔中的时候，依靠较高的温度可以初步将连接管粘在第二半夹上，然后再盖合第一管夹。加热插头在先已经加热到预定温度，将加热插头承插到型材的连接孔，并对连接孔加热40s-120s，使连接孔内壁也达到热熔状态。
为了尽可能保证连接管与型材连接孔的加热时长基本一致，所以第一管夹和第一管夹的盖合时机不同，第二管夹是在第一管夹对连接管加热完成之后再进行盖合。
S4将第一管夹的加热插头完全退出第一夹持机构型材的连接孔；将第二管夹的第二半夹上升至最高位置，盖合第二管夹的第一半夹，第二管夹的加热腔与连接管完全接触；然后打开第一管夹的第一半夹，并将第一管夹的第二半夹下降到低于型材的底面；将第一管夹露出的连接管插入到第一夹持机构型材的连接孔中，直至该侧的连接管与型材完全热熔承接。
为了将第一管夹中的部分连接管与第一夹持机构的型材焊接，需要先将第一管夹完全与连接管脱离，避免第一管夹与型材干涉，然后使连接管承插进入型材连接孔中。
S5再将第二管夹的加热插头承插至第二夹持机构型材连接孔中，继续加热40s-120s。
S6将第二管夹的加热插头完全退出第二夹持机构型材连接孔，打开第二管夹的第二半夹，并将第二管夹的第二半夹下降到低于型材的底面；将第二管夹露出的连接管插入到第二夹持机构型材连接孔中，两侧型材的端面对接，直至该侧的连接管与型材完全热熔承接，即完成焊接。同理，第二管夹需要先与连接管脱离，由于连接管一端已经与第一夹持机构型材完成连接，所以连接管脱离第二管夹后不会发生偏位或掉落。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种用于纤维增强塑料型材的焊接方法，克服了纤维增强塑料型材由于其截面布置有纤带，无法适应常规的端面焊接的问题，通过连接管热熔承插连接，在焊接时不会破坏型材端面的结构，并且可以使型材焊接位置有更高的焊接强度，更加符合纤维增强塑料型材的焊接。同时，本发明采用的焊接装置，能够实现连接管同时热熔承接型材对应的连接孔，焊接工艺简单有效，操作精确性和操作效率高，能够很好地完成纤维增强塑料型材的批量焊接。
附图说明
图1是焊接装置整体结构示意图。
图2是焊接装置整体结构俯视图。
图3是热熔机构使用状态第一参考图。
图4是热熔机构使用状态第二参考图。
图5是升降组件配合示意图。
图6是第一半夹管位部分的结构示意图。
图7是第二半夹管位部分的结构示意图。
图8是A处局部放大图。
图9是B处局部放大图。
图10是第一管夹焊接状态图。
图11是第二管夹焊接状态图。
其中，1机座，2热熔机构，3第一夹持机构，31固定块，32第一压紧块，4第二夹持机构，41滑动块，42第二压紧块，5连接管，6型材，61连接孔，21第一管夹，22第二管夹，23加热腔，24加热插头，25第一半夹，26第二半夹，261推管，27电热丝，7安装座，71电机，72传动件，73传动丝杠，74导杆，75第一连接扣，76第二连接扣，8锁扣，9置物板，10导柱。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1
对于纤维增强塑料型材，例如使用了玻璃纤维共挤的复合型材，如图1所示，玻纤带在型材端面有分布，若采用常规的端面焊接，则无法达到焊接强度要求。本实施例能较好地适用于申请号为2022204014111所公开的纤维增强塑料型材，同类型结构的型材的焊接也可适用。
本实施例提供了一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置，以现有的玻璃纤维共挤的复合型材焊接为例，以下简称型材6，型材6本身为中空矩形体，型材6空腔内设有支撑管，型材6支撑管的端口位置作为焊接时的连接孔61，也称为肋孔。
如图1-2所示，焊接装置包括机座1以及设于机座1的安装座7、热熔机构2、第一夹持机构3、第二夹持机构4，机座1平稳设置，第一夹持机构3和第二夹持机构4分别位在机座1的相对两侧，分别用于固定两侧型材6，并使型材6的焊接端相向而设。
本实施例中，第一夹持机构3与机座1固定连接，第二夹持机构4与机座1滑动连接。热熔机构2位于第一夹持机构3、第二夹持机构4之间，热熔机构2安装在安装座7上，整体通过安装座7滑动固定在机座1。因此，可以滑动调节安装座7、第二夹持机构4，灵活调节部件之间的配合关系。具体地，机座1设有导柱10，第一夹持机构3、第二夹持机构4、安装座7均以导柱10作为基准，第一夹持机构3固定设置在导柱10，安装座7沿导柱10水平滑动，第二夹持机构4也沿导柱10水平滑动，安装高度、运动路线均已提前限定，通过简单滑动即可灵活调节相对位置，不需再另外人工对齐，大大提高了操作便利性，也有效提高焊接效率。
本焊接装置通过连接管5将两侧型材6进行热熔承插焊接，所以在焊接时，在热熔机构2中放入用于热熔连接两侧型材6的连接管5。
如图2-4所示，热熔机构2包括相贴合且对称设置的第一管夹21和第二管夹22，第一管夹21、第二管夹22的管轴线位于同一直线，且第一管夹21、第二管夹22分别朝两侧对应第一夹持机构3和第二夹持机构4。本实施例中，第一管夹21、第二管夹22均设有三个管位，管位分别对应本实施例型材6的三个支撑管，在实际应用中，型材6的尺寸规格会有不同，其所设置的支撑管数量也会有差别，针对不同规格的型材6，可以采用具有对应管位数量的管夹进行配合，这是本领域技术人员应当轻易联想到的。
具体地，每个管位包括相连通的加热腔23和加热插头24，加热腔23用于放置并加热连接管5，加热插头24则用于承插型材6的连接孔61并进行加热。加热插头24的外径与连接管5的外径相等，焊接过程中需要加热插头24先承插到型材6连接孔61中进行加热，使连接孔61内壁熔融，待加热插头24退出之后，再把连接管5承插在连接孔61中，加热插头24与连接管5的公称外径相等，但两者的加工公差要求有所区别，主要是为了满足熔融状态下的焊接配合，一般地，加热插头24与未热熔的型材6连接孔61是过盈配合，而热熔后的连接管5与热熔后的型材6连接孔61是过渡配合或者间隙配合。
在结构上，第一管夹21、第二管夹22均包括第一半夹25和第二半夹26，第一半夹25与第二半夹26可开合，两者装配形成完整的管位，即两个半夹组合形成圆柱形的加热腔23、加热插头24。
显然，为了使实现连接管5的放置和焊接，第一管夹21与第二管夹22的管位保持相互对应，且两者的加热腔23相向贴合并连通，两者的加热插头24则分别朝向两侧型材6，第一管夹21、第二管夹22的加热腔23组合在一起为完整的加热腔23，完整加热腔23刚好足以放入连接管5，连接管5两端分别置于两者的加热腔23。
具体地，加热腔23与连接管5接触的一面、加热插头24与型材6连接孔61接触的一面均设有电热丝27，如图6-7所示，焊接前，需要将电热丝27加热到相应的温度，考虑到热量损耗，预定的温度一般会高于型材6、连接管5熔点温度，从而实现热熔。
通常，在预热阶段时，第一半夹25与第二半夹26盖合，将加热腔23和加热插头24装配完整，进行电热丝27加热。在相应的焊接阶段，第一管夹21、第二管夹22需要对连接管5完全脱离，以便将连接管5承插至型材6的连接孔61中。为了实现这一操作，第一管夹21、第二管夹22的第一半夹25、第二半夹26需要通过相应结构来实现。
本实施例中，第一半夹25为上半夹，第二半夹26为下半夹，如图5所示，第一半夹25的一端与安装座7铰接，第一半夹25绕铰接端可以转动开合。
第二半夹26通过升降组件连接在安装座7，升降组件控制第二半夹26在竖直方向上升降，当第二半夹26上升到最高位置时，第一半夹25转动并可以与第二半夹26盖合形成完整管夹，且此时的管夹轴心线与型材6接孔轴心线重合。同时，第一半夹25、第二半夹26盖合之后，通过安装座7上的锁扣8将第一半夹25、第二半夹26锁合。
当第一半夹25、第二半夹26需要对连接管5进行脱离时，第一半夹25转动打开，完全脱离连接管5的上半面，第二半夹26竖直下降，完全脱离连接管5的下半面，脱离后的第一半夹25、第二半夹26与连接管5之间留有足够空间，允许第一夹持机构3、第二夹持机构4上的型材6与连接管5形成承插，如图4所示。
具体地，升降组件可以选用丝杠滑块结构或其他的常见升降结构。本实施例的升降组件包括电机71、传动件72、传动丝杠73和导杆74，电机71通过传动件72联动传动丝杠73，使传动丝杠73绕自身轴线自转，传动件72通常选用齿轮组件，将电机71输出端的转动力传递为传动丝杠73的转动力。同时，第二半夹26底部设有推管261，第二半夹26通过推管261与传动丝杠73与螺纹装配，与常见的丝杠滑块结构相近，安装座7上竖直设有导杆74，推管261套接在导杆74内，推管261受传动丝杠73驱动旋转，又受导杆74约束，因此推管261乃至第二半夹26整体可以上下滑动，实现升降功能。如图5所示，升降组件设置在第二半夹26的两端，整体运动受力平衡。在实际的应用中，也可在第二半夹26的底部唯一升降组件或三个以上升降组件，这是本领域技术人员可以容易想到的，对于数量上或设定位置上的限制，此处无法全部列举，但是，通过本方案文字或附图可以轻易得到的方案，均应认为落入本专利的保护范围中。
此外，如图8-9所示，第一夹持机构3包括固定块31和第一压紧块32，固定块31固定设置在机座1，具体地固定块31与导柱7410固定连接，固定块31水平设有用于放置型材6的置物板9。同时，第一压紧块32与固定块31可拆卸连接，第一压紧块32将型材6压紧在置物板9上。相似的，第二夹持机构4包括滑动块41和第二压紧块42，滑动块41滑动设置在机座1，具体地滑动块41与导柱10滑动连接，且滑动块41同样设有置物板9，第二压紧块42与滑动块41可拆卸连接。本实施例中，第二夹持机构4对型材6的两端均进行压紧，第二夹持机构4整体可以沿导柱10来回滑动。
具体地，第一压紧块32与固定块31、第二压紧块42与滑动块41一般会选用扣接、或卡接、或螺纹锁紧连接等比较容易手动操作的方式。
一种用于纤维增强塑料型材6的焊接方法，操作上述焊接装置实现，型材6、连接管5的主体材料为PE。焊接方法主要包括以下步骤，结合图1、2、10、11：
焊接前准备：将待焊接的两侧型材6分别放置并固定焊接装置的第一夹持机构3、第二夹持机构4的置物板9上，通过第一压紧块32、第二压紧块42压紧型材6。在实际生产中，为了使型材6的连接孔61能够与加热插头24、连接管5顺利承插，通常会事先采用镗孔设备将型材6的连接孔61进行修圆，修圆深度稍大于与连接管5的配合深度，避免毛刺或形状偏差影响承插。
焊接固定一侧的型材6：将第一管夹21、第二管夹22安装在安装座7上，对第一管夹21、第二管夹22启动加热，使加热腔23和加热插头24预热至150°-250°。
均打开第一管夹21、第二管夹22的第一半夹25，将第一管夹21的第二半夹26上升至最高位置，将连接管5放置在第一管夹21的第二半夹26加热腔23中，再盖合第一半夹25，使用锁扣8锁紧，注意此时第二管夹21与连接管并未发生接触。
然后，滑动安装座7，使安装座7上的第一管夹21各加热插头24承插至第一夹持机构3上型材6的各连接孔61中，加热插头24对型材6连接孔61继续加热40s-120s，使连接孔61内壁也达到热熔状态，该加热时长与连接管5在第一管夹21加热腔23中的加热时长基本一致，尽可能使两个焊接部分的熔融状态相近。
接着，滑动安装座7，使第一管夹21的加热插头24完全退出第一夹持机构3型材6的连接孔61，此时再将第二管夹22的第二半夹26上升至最高位置，盖合第二管夹22的第一半夹25，第二管夹22的加热腔与连接管5完全接触。然后，打开第一管夹21的第一半夹25，将第一管夹21的第二半夹26下降到低于型材6的底面，使第一管夹21的第一半夹25、第二半夹26完全与连接管5脱离，由于第二管夹22对连接管5依然是夹紧状态，所以连接管5不会发生掉落或偏位。
接着，将第一管夹21露出的连接管5承插到第一夹持机构3型材6连接孔61中，直至该侧的连接管5与型材6完全热熔承接。热熔焊接后，该侧型材6的端面抵接到第二管夹22的加热腔23端口，如图10所示，至此完成固定一侧的型材6的焊接。
焊接滑动一侧的型材6：待固定一侧的型材6与连接管5焊接固定后，此时安装座7与第一夹持机构3相对固定，安装座7无法再进行滑动，滑动第二夹持机构4，将第二管夹22的加热插头24承插至第二夹持机构4型材6连接孔61中，相似的，加热插头24对该侧型材6的连接孔61继续加热40s-120s，使连接孔61内壁也达到热熔状态，由于第二管夹22的加热腔对连接管5加热在先，所以不可避免地，该侧型材6连接孔61的加热时长与连接管5的加热时长存在一定偏差。
加热完成后，滑动第二夹持机构4使第二管夹22的加热插头24完全退出第二夹持机构4型材6连接孔61，接着，重复与第一管夹21相似的操作，打开第二管夹22的第二半夹26，并将第二管夹22的第二半夹26下降到低于型材6的底面，并将第二管夹22露出的连接管5插入到第二夹持机构4型材6接孔中，此时两侧型材6的端面对接，连接管5完全承插到第二夹持机构4上型材6的连接孔61，直到连接管5与型材6完全热熔承接，即完成焊接。
采用该方法可以准确、快速地完成纤维增强塑料型材，不会破坏型材端面的结构，同时可以使型材焊接位置有更高的焊接强度，更加符合纤维增强塑料型材6的焊接。
实施例2
本实施例是对实施例1中焊接方法的调整，采用不同的操作步骤依然可以实现焊接目的。
本实施例的调整主要在于焊接固定一侧型材6的阶段，在完成两侧型材6的压紧后，先将第一管夹21、第二管夹22都预热到150°-250°，然后再将第一管夹21、第二管夹22一起安装在机座1的安装座7上，此时第一管夹21、第二管夹22已经达到较高的温度，短时间内温度维持或稍减，但依然高于型材6、连接管5的熔点温度。
接着，通过升降组件使第二管夹21的第二半夹26上升至最高位置，打开第一管夹21的第一半夹25，将连接管5放置在第一管夹21的第二半夹26加热腔23中，此时第二半夹26依靠自身温度可将连接管5粘在第二半夹26上，随后，盖合第一管夹21的第一半夹25，并使用锁扣8将第一半夹25、第二半夹26进行锁紧。这一过程中第二管夹22与连接管5不发生接触，其他操作与实施例1一致。
本实施例是焊接方法的灵活调整，不需要对热熔机构2持续进行加热，依靠前期达到的温度就可以达到焊接目的，当然，也可以采用供电电源对热熔机构2的电热丝27进行持续加热，并控制其温度情况。在不影响焊接质量的情况下，本领域技术人员可以将焊接的前后步骤按需调整。
实施例3
本实施例提供了一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置，在实施例1的基础上，安装座7还设有分别用于活动扣合第一夹持机构3、第二夹持机构4的第一连接扣75和第二连接扣76，第一连接扣75、第二连接扣76为长条形，长向与导柱10平行，如图10所示。
具体地，，第一连接扣75一端转动连接在安装座7，另一端活动扣合第一夹持机构3的固定块31，而第二连接扣76一端转动连接在安装座7，另一端活动扣合第二夹持机构4的滑动块41。
如图10所示，第一连接扣75、第二连接扣76的转动一端位于同一转动轴，扣合一端则设有卡口，通常，在将连接管5承插入型材6连接孔61之后，再将第一连接扣75、第二连接扣76进行扣合，防止连接管5与型材6脱离。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：包括机座(1)以及设于机座(1)的热熔机构(2)、第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)；
所述第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)分别位在机座(1)的相对两侧，用于固定两侧型材(6)；
所述热熔机构(2)位于第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)之间，所述热熔机构(2)中设有用于热熔连接两侧型材(6)的连接管(5)；
所述热熔机构(2)包括相贴合且对称设置的第一管夹(21)和第二管夹(22)，所述第一管夹(21)、第二管夹(22)的管轴线位于同一直线，第一管夹(21)、第二管夹(22)分别对应第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)；
所述第一管夹(21)、第二管夹(22)均设有至少一个管位，所述管位包括相连通的加热腔(23)和加热插头(24)，所述加热腔(23)用于放置并加热连接管(5)，所述加热插头(24)用于承插型材(6)的连接孔(61)并进行加热；所述加热插头(24)与连接管(5)的公称外径相等；
所述第一管夹(21)、第二管夹(22)均包括第一半夹(25)和第二半夹(26)，所述第一半夹(25)与第二半夹(26)开合装配形成完整的管位；
所述第一管夹(21)与第二管夹(22)的管位相对应，且两者的加热腔(23)贴合并连通，所述连接管(5)两端分别置于两者的加热腔(23)；
还包括用于安装热熔机构(2)的安装座(7)，所述安装座(7)滑动固定在机座(1)；
所述安装座(7)设有升降组件，所述第二半夹(26)通过升降组件连接在安装座(7)，升降组件驱使第二半夹(26)竖直升降；
所述第一半夹(25)的一端与安装座(7)铰接，当第二半夹(26)上升到最高位置时，第一半夹(25)转动并与第二半夹(26)盖合形成完整管夹，管夹轴心线与型材(6)接孔轴心线重合；
所述安装座(7)设有用于将第一半夹(25)、第二半夹(26)锁合的锁扣(8)。
2.根据权利要求1所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述升降组件包括电机(71)、传动件(72)、传动丝杠(73)和导杆(74)，所述电机(71)通过传动件(72)联动传动丝杠(73)，所述第二半夹(26)底部还设有推管(261)，所述传动丝杠(73)与推管(261)螺纹装配；
所述导杆(74)竖直设置在安装座(7)，所述推管(261)套接在导杆(74)内，受传动丝杠(73)驱动，推管(261)沿导杆(74)上下滑动。
3.根据权利要求1所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述加热腔(23)与连接管(5)接触的一面、所述加热插头(24)与型材(6)连接孔(61)接触的一面均设有电热丝(27)。
4.根据权利要求1所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述第一夹持机构(3)与机座(1)固定连接，所述第二夹持机构(4)与机座(1)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述第一夹持机构(3)包括固定块(31)和第一压紧块(32)，所述固定块(31)固定设置在机座(1)，固定块(31)设有用于放置型材(6)的置物板(9)；所述第一压紧块(32)与固定块(31)可拆卸连接，用于将型材(6)压紧在置物板(9)上；
所述第二夹持机构(4)包括滑动块(41)和第二压紧块(42)，所述滑动块(41)滑动设置在机座(1)，且滑动块(41)同样设有置物板(9)，所述第二压紧块(42)与滑动块(41)可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述机座(1)设有导柱(10)，所述安装座(7)、滑动块(41)均与导柱(10)滑动连接，所述固定块(31)与导柱(10)固定连接。
7.根据权利要求6所述的用于纤维增强塑料型材的焊接装置，其特征在于：所述安装座(7)设有分别用于活动扣合第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)的第一连接扣(75)和第二连接扣(76)，所述第一连接扣(75)一端转动连接在安装座(7)，另一端活动扣合固定块(31)；所述第二连接扣(76)一端转动连接在安装座(7)，另一端活动扣合滑动块(41)。
8.一种用于纤维增强塑料型材的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1将待焊接的两侧型材(6)分别放置并固定在权利要求1所述焊接装置的第一夹持机构(3)、第二夹持机构(4)；
S2对第一管夹(21)、第二管夹(22)启动加热，使加热腔(23)和加热插头(24)预热至150°-250°；
S3均打开第一管夹(21)、第二管夹(22)的第一半夹(25)，将第一管夹(21)的第二半夹(26)上升至最高位置，将连接管(5)放置在第一管夹(21)的第二半夹(26)加热腔(23)中，再盖合第一管夹(21)的第一半夹(25)；再将盖合后第一管夹(21)的加热插头(24)承插至第一夹持机构(3)型材(6)的连接孔(61)中，并继续加热40s-120s；该步骤中第二管夹(21)与连接管不发生接触；
S4将第一管夹(21)的加热插头(24)完全退出第一夹持机构(3)型材(6)的连接孔(61)；将第二管夹(22)的第二半夹(26)上升至最高位置，盖合第二管夹(22)的第一半夹(25)，第二管夹(22)的加热腔与连接管(5)完全接触；
然后打开第一管夹(21)的第一半夹(25)，并将第一管夹(21)的第二半夹(26)下降到低于型材(6)的底面；将第一管夹(21)露出的连接管(5)插入到第一夹持机构(3)型材(6)的连接孔(61)中，直至该侧的连接管(5)与型材(6)完全热熔承接；
S5将第二管夹(22)的加热插头(24)承插至第二夹持机构(4)型材(6)连接孔(61)中，继续加热40s-120s；
S6将第二管夹(22)的加热插头(24)完全退出第二夹持机构(4)型材(6)连接孔(61)，打开第二管夹(22)的第二半夹(26)，并将第二管夹(22)的第二半夹(26)下降到低于型材(6)的底面；将第二管夹(22)露出的连接管(5)插入到第二夹持机构(4)型材(6)连接孔(61)中，两侧型材(6)的端面对接，直至该侧的连接管(5)与型材(6)完全热熔承接，即完成焊接。
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