CN203077620U - 一种热板焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热板焊接机，包括机架、热板加热机构、模架运动机构，热板加热机构设于模架运动机构内，热板加热机构由热板架、设于热板架上的具有热电偶的加热板以及设于热板架上的热板限位柱组成；在模架运动机构上设有驱动所述上模板及下模板向热板加热机构移动的气缸系统，所述气缸系统与控制上、下模板运动先后顺序的PLC控制电路电联接。电热棒在加热热板过程中热传递并不均匀，普通热板焊接机采用一个热电偶采集温度变化数据，而本实用新型采用3个热电偶均衡分布于加热板周围，采用函数方程运算控制各采集样点温度变化情况，再经可控硅根据各位置温度不同区别加热，保证热板温度一致。

Description

一种热板焊接机

技术领域

本实用新型涉及一种应用于容器类塑料产品的高强度焊接设备，具体地说是一种热板焊接机。

背景技术

由于汽车行业技术发展，塑料产品被越来越多的用来替代汽车上的金属部件，以便于降低车重，减少油耗，甚至某些特殊的塑料产品替代后有更好的提升整车性能的效果，例如发动机及其歧管部分。因此塑料替代产品行业开始蓬勃发展起来，青岛亚拓非标设备有限公司是专门针对此类产品生产配套流水线非标设备的厂家。跟据我公司多年的研发生产经验，目前我公司歧管生产设备研制水平已经在行业中处于国际领先水平。随着国内汽车产量的总加，越来越多的企业加入到进气歧管，发动机罩盖、空滤器、油罐、液罐等发动机关键部件的生产行列当中，市场上对进气歧管类的生产设备需求也越来越大，技术要求越来越高。目前通用的热板焊设备，绝大多数为针对某一种特定型号产品。热板焊设备属于塑料焊接行业中的一大类产品，塑料焊接方式有摩擦焊、超声波焊接、激光焊接、热板焊接等很多种类。而热板焊因为实现方式简单，焊接效果可靠而适用于大部分塑料产品的焊接。

传统热板焊方式，仅仅是针对某一特定产品，不能焊接不同产品。或者采用简单的加热方式，导致加热不均焊接效果不佳。或者采用敞开门式结构导致热量损耗严重。或者采用复杂机械机构实现机械同步导致设备可靠性降低。

现有的热板焊接机虽然能够实现上下模腔的同步控制的技术方式为齿轮传动控制的同步同时驱动机构，该机构虽然能够保证上下模同时到达热板，但是额外增加到上下模板的齿轮啮合机械结构，形成了重复定位的效果，大大降低了轴承跟导轴的活动自由度，长时间运行后会产生轴承磨损严重以及上下模逐渐偏斜的结果。大大降低设备使用寿命。影响设备使用的长期一致性。气缸锁紧机构容易碰上产品外表面，降低产品品质。敞开式安全光栅，虽然能够保证操作安全，但是敞开的散热通道，造成了较大的能源损失。同时对设备周围环境温度造成较大影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适用于容器类塑料产品的高强度焊接，如汽车膨胀水箱、储液罐、油壶、机油集滤器等，提高焊接效率、保证加热板受力均衡且增加热板使用寿命的热板焊接机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种热板焊接机，包括机架及设于机架上的热板加热机构、模架运动机构，所述热板加热机构设于模架运动机构内，所述热板加热机构由热板架、设于热板架上的具有热电偶的加热板以及设于热板架上的热板限位柱组成；所述模架运动机构由具有上模腔的上模板、具有下模腔的下模板，分别设于上、下模板上的工件固定装置及限位装置组成；在模架运动机构上设有驱动所述上模板及下模板向热板加热机构移动的气缸系统，所述气缸系统与控制上、下模板运动先后顺序的PLC控制电路电联接。

上述的热板焊接机，其特征是：还包括设于机架上的用于取拿工件的安全门防护机构，所述安全门防护机构由上门体、下门体、分别连接并驱动上、下门体合并或打开的上门气缸及下门气缸组成，所述上门体及下门体通过固定于机架上的滑杆滑动连接。

上述的热板焊接机，其特征是：所述工件固定装置为分别设于上模腔及下模腔上的吸盘，所述吸盘与真空吸附系统连接。

上述的热板焊接机，其特征是：所述限位装置由分别设于上模板及下模板上的可调限位柱组成。

上述的热板焊接机，其特征是：所述上模板及下模板分别包括上活动调节板及下活动调节板，所述可调限位柱分别设于上活动调节板及下活动调节板上。

上述的热板焊接机，其特征是：所述热电偶设于加热板中心，热电偶设置为三个，均布于加热板周围，所述三个热电偶分别与三个可控硅电连接。

上述的热板焊接机，其特征是：所述可调限位柱由外限位柱及内限位柱组成。

本实用新型热板焊接机的优点是：本发明集合了多种先进经验技术，以达到将此类塑料焊接更加高效、实用的应用于生产当中。包括有：可方便更换夹具并快速调节错位的活动模腔结构、可保产品外观花纹不受磨损的真空吸盘锁紧定位机构、可减少热量散失并保护操作人员的安全门结构，以及模腔的异步同时驱动方式和多点采样均衡加热的温控技术。与本发明最相近的方案通常为采用齿轮传动控制的同步同时驱动机构，以及加持气缸锁紧的定位机构，和安全光栅的敞开式安全控制方式。综上缺点，本发明采用了模腔的异步同时驱动方式和多点采样均衡加热的温控技术、真空吸盘锁紧定位机构、安全门节能防护机构。实现了设备高效、可靠、节能等等的实用效果。现有技术产品往往不能同时具备如下特点：1.不可更换产品2.闭合门式安全防护机构3.方便可靠的同步合模机构同时本发明首创了多点采样均衡加热系统，能够更加可靠地控制产品焊接质量。而我们所开发的实用新型热板焊的目的是为市场上提供一种适用性广泛的，高效率的，标准化的自动化装备。这必然会为广大的生产商大大节约制造成本，节省制造空间。所以我们在多年设计制造经验的基础上研发了该套系统。并努力使该设备系统更加先进可靠。电热棒在加热热板过程中热传递并不均匀，普通热板焊接机采用一个热电偶采集温度变化数据，而本发明采用3个热电偶均衡分布于加热板周围，采用函数方程运算控制各采集样点温度变化情况，再经可控硅根据各位置温度不同区别加热，保证热板温度始终趋于一致。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型热板加热机构及模架运动机构的结构示意图；

图3为热板加热机构的结构示意图；

图4为安全门防护机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明；

如图1、2、3、4所示，一种热板焊接机，包括机架1及设于机架1上的热板加热机构2、模架运动机构3，机架1采用全封闭柜体结构，热板加热机构2设于模架运动机构3内，热板加热机构2由热板架21、设于热板架21上的具有热电偶22的加热板23以及设于热板架21上的热板限位柱24组成，加热板23为铍铜加热板，热电偶22设于加热板23的中心，热电偶22的数量设置为三个，均布于加热板23的周围，三个热电偶22分别与三个可控硅电连接。模架运动机构3由具有上模腔311的上模板31、具有下模腔322的下模板32，以及分别设于上模板31、下模板32上的工件固定装置及限位装置组成；工件固定装置为分别设于上模腔311及下模腔322上的吸盘4，该吸盘4与真空吸附系统5连接。限位装置由分别设于上模板31及下模板32上的可调限位柱6组成。上模板31及下模板32分别包括上活动调节板7及下活动调节板8，可调限位柱6分别设于上活动调节板7及下活动调节板8上。可调限位柱6由外限位柱61及内限位柱62组成。在模架运动机构3上设有驱动上模板31及下模板32向热板加热机构2移动的气缸系统9，该气缸系统9与控制上模板31、下模板32运动先后顺序的PLC控制电路电联接。该设备还包括设于机架1上的用于取拿工件的安全门防护机构10，安全门防护机构10由上门体11、下门体12、分别连接并驱动上门体11、下门体12合并或打开的上门气缸13及下门气缸14组成，上门体11及下门体12通过固定于机架1上的滑杆15滑动连接。在上模腔311及下模腔322上均设置检测工件的上件识别传感器16，该传感器16与PLC控制电路电连接。

该发明动作流程解释如下：

1.操作人员启动设备，加热板23开始加热，同时分布在加热板23周围的三只热电偶22开始检测温度，并经PLC经过综合判断将加热指令传给可控硅，直至达到工艺设定温度值。

2.操作人员将产品上壳置于上模腔311的位置，并通过定位结构定位，上件识别传感器16识别到产品到位，于是PLC判断给出吸盘4锁紧样品的命令，将上壳吸住锁紧。

3.操作人员将产品下壳置于下模腔322位置，并通过定位结构定位，上件识别传感器16识别到产品到位，于是PLC判断给出吸盘4锁紧样品的命令，将下壳吸住锁紧。

4.操作人员双手按下启动按钮，安全门防护机构10关闭，加热板23由气缸带动抵达上下模中间设定位置。

5.PLC做出异步同时判断，上下模合模运动，下模先做出上升动作，抵消因下模架重力造成的减速效果。上模后做出下降动作，延缓因上模架重力造成的加速效果。随后，上下模同时携带塑料壳抵达加热板23。经过一段时间，塑料件焊接筋融化，加热板上的热板限位柱24同模架内可调限位柱6相抵。此融化深度为塑料件预融深度。

6.当预融时间达到工艺设定要求时，上下模开始分模，随后加热板23迅速撤回初始位置，带抵达位置后，上下模再次迅速压合，同时上下模板的外限位柱61开始靠近，直至在压力作用下，外限位柱61相抵。保持压力等待产品冷却。

7.当冷却时间达到工艺设定要求时，上模吸盘锁紧停止动作，随后上下模腔分模直至恢复到初始位置。焊接好的产品随下模落到取件位置，随后下模吸盘4锁紧停止动作。安全门防护机构10打开，操作员取出工件。

该发明仅列举了单模腔焊接结构的方案、另外根据客户产能要求，可以改造为一模双腔，或多腔结构。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种热板焊接机，包括机架及设于机架上的热板加热机构、模架运动机构，所述热板加热机构设于模架运动机构内，其特征在于：所述热板加热机构由热板架、设于热板架上的具有热电偶的加热板以及设于热板架上的热板限位柱组成；所述模架运动机构由具有上模腔的上模板、具有下模腔的下模板，分别设于上、下模板上的工件固定装置及限位装置组成；在模架运动机构上设有驱动所述上模板及下模板向热板加热机构移动的气缸系统，所述气缸系统与控制上、下模板运动先后顺序的PLC控制电路电联接。 

2.根据权利要求1所述的热板焊接机，其特征是：还包括设于机架上的用于取拿工件的安全门防护机构，所述安全门防护机构由上门体、下门体、分别连接并驱动上、下门体合并或打开的上门气缸及下门气缸组成，所述上门体及下门体通过固定于机架上的滑杆滑动连接。 

3.根据权利要求2所述的热板焊接机，其特征是：所述工件固定装置为分别设于上模腔及下模腔上的吸盘，所述洗盘与真空吸附系统连接。 

4.根据权利要求3所述的热板焊接机，其特征是：所述限位装置由分别设于上模板及下模板上的可调限位柱组成。 

5.根据权利要求4所述的热板焊接机，其特征是：所述上模板及下模板分别包括上活动调节板及下活动调节板，所述可调限位柱分别设于上活动调节板及下活动调节板上。 

6.根据权利要求5所述的热板焊接机，其特征是：所述热电偶设于加热板中心，热电偶设置为三个，均布于加热板周围，所述三个热电偶分别与三个可控硅电连接。 

7.根据权利要求6所述的热板焊接机，其特征是：所述可调限位柱由外限位柱及内限位柱组成。 

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