CN207579127U - 用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备。该设备被配置成使得塑料件加热器(17)同轴地定位在夹具(12)上方，并且与夹具联接的夹具缸体(13)竖直地旋转以熔化塑料件（1）。另外，通过燃料箱加热器(15)熔化塑料燃料箱(2)的熔接部(2a)和通过塑料件加热器(17)熔化塑料件(1)同时进行，当夹具(12)夹紧的熔融塑料件(1)移动到塑料燃料箱(2)的熔化的熔接部(2a)时，机械臂(20)直接地移动热熔接单元(10)。

Description

用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备

技术领域

本实用新型总体涉及一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备。更具体地，本实用新型涉及一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备，该设备能够在热熔接期间减小热熔接单元的尺寸并防止热熔接单元和燃料箱固定治具之间的妨碍。

背景技术

通常，车辆的发动机是通过利用在燃烧室中燃烧燃料而产生的爆炸力使曲轴旋转来将热能转换成机械旋转力的装置。

在这种发动机中，必须持续向燃烧室供应在燃烧室中燃烧的燃料，并且在车辆中设置储存一定量的燃料的燃料箱以连续供应燃料。

燃料箱通常由钢或塑料制成。然而，近年来，已经逐渐地使用塑料燃料箱来减轻重量并提高燃料里程。

塑料燃料箱通过熔化过程、挤压过程和吹制过程制造。熔化过程是通过施加高温热来熔化塑性材料以获得熔融树脂的过程。挤压过程是将熔融树脂挤压成C形型坯、双片形型坯、圆柱形型坯等的过程。吹制过程是将型坯放入模具并将高压空气吹入型坯以形成燃料箱形状的型坯的过程。

通过如上所述的吹制过程制造的塑料燃料箱经过冷却过程，随后诸如阀的各种塑料件被热熔接到塑料燃料箱。

同时，塑料件的热熔接通过热熔接单元来执行，其中塑料件被夹紧到热熔接单元。为此，塑料燃料箱被固定到燃料箱固定治具。

这样，在当塑料件被热熔接到塑料燃料箱时，热熔接单元的外部体积大的情况下，热熔接单元很可能会妨碍燃料箱固定治具。然而，在这种情况下，难以将塑料件接合到塑料燃料箱的期望的位置，因此缺陷增加。

另外，为了避免在热熔接期间具有大外部体积的热焊单元与燃料箱固定治具之间的妨碍，塑料燃料箱的固定位置可在燃料箱固定治具上连续变化。然而，在这种情况下，工作时间过长，生产率降低。

前述内容只是为了帮助理解本实用新型的背景，并不意味着本实用新型落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

现有技术文件

(专利文献1)公开号为10-2009-0060809的韩国专利申请

实用新型内容

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题，已经进行了本实用新型，并且本实用新型提供一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备，该设备被配置成减小热熔接单元的外部尺寸，该热熔接单元被配置成允许塑料件被夹紧并通过热熔接被热熔接到塑料燃料箱，由此防止热熔接单元与燃料箱固定治具(fixing jig)之间的妨碍。因此，实现改进的可操作性和提高的生产率，并消除制造的塑料燃料箱的缺陷。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备，该设备包括：热熔接单元，其被配置成夹紧塑料件，熔化夹紧的塑料件以及塑料燃料箱的熔接部，并通过热熔接接合熔化的塑料件和熔化的熔接部；以及机械臂，其联接到热熔接单元，并且将热熔接单元移动到供应塑料件的部件供应单元以及执行热熔接的热熔接操作单元，其中，在塑料件和塑料燃料箱的熔接部通过热熔接单元被熔化后，机械臂直接移动热熔接单元，使得熔化的塑料件被定位(position)在熔化的熔接部上方。

热熔接单元可以包括：热熔接单元主体，其与机械臂联接；夹具(gripper)，其夹紧塑料件；夹具缸体(cylinder)，其使夹具上升和下降；夹具旋转致动器，其使夹具缸体旋转，使得夹具指向被固定到燃料箱固定治具的塑料燃料箱并远离塑料燃料箱；燃料箱加热器，其施加热以熔化塑料燃料箱的熔接部；加热器缸体，其使燃料箱加热器上升和下降；以及塑料件加热器，其施加热以熔化夹紧到夹具的塑料件，其中夹具旋转致动器、加热器缸体和塑料件加热器被联接到热熔接单元主体。

夹具旋转致动器、夹具缸体和加热器缸体可以依次水平地布置在热熔接单元主体上，并且塑料件加热器可以被同轴地定位在夹具上方。

主体连接部可以设置在热熔接单元主体的一侧，塑料件加热器可以被联接到主体连接部，使得塑料件加热器被同轴地定位在夹具上方，并且联接夹具的夹具缸体可以通过夹具旋转致动器的操作而垂直地旋转180度。

当夹具缸体通过夹具旋转致动器的操作而旋转时，可以防止夹具、主体连接部和塑料件加热器相互妨碍。

在部件供应单元的塑料件被夹具夹紧后，机械臂可以操作以将热熔接单元移动到热熔接操作单元，使得燃料箱加热器被定位在塑料燃料箱的熔接部上方；在燃料箱加热器被定位在熔接部上方后，燃料箱加热器可通过加热器缸体的操作朝熔接部下降，使得燃料箱加热器开始与熔接部接触，由此熔接部被熔化；在熔化部分的熔化开始之前，夹具缸体可通过夹具旋转致动器的操作旋转，使得夹紧到夹具的塑料件面对塑料件加热器，同时可以通过夹具缸体的操作朝向塑料件加热器提升夹具，使得塑料件开始与塑料件加热器接触；熔接部和塑料件可以被同时熔化；就在熔接部的熔化终止之前，塑料件和塑料件加热器之间的接触可以通过夹具缸体的操作被释放，使得塑料件加热器的熔化终止，并且同时夹具缸体可以通过夹具旋转致动器的操作旋转，使得被夹紧到夹具的塑料件面对塑料燃料箱；当熔化的塑料件面对塑料燃料箱时，通过加热器缸体的操作可以释放燃料箱加热器与熔接部之间的接触，使得熔接部的熔化终止；当熔接部的熔化终止时，机械臂可以直接地移动热熔接单元，使得熔化的塑料件定位在熔化的熔接部上方；并且在热熔接单元被机械臂移动之后，夹具可以通过夹具缸体的操作而朝向塑料燃料箱下降，使得熔化的塑料件和熔化的熔接部被热熔接在一起。

根据本实用新型的热熔接单元具有这样的构造，其中塑料件加热器被同轴地定位在夹具上方，并且联接夹具的夹具缸体竖直地旋转以熔化塑料件。另外，通过燃料箱加热器熔化塑料燃料箱的熔接部和通过塑料件加热器熔化塑料件同时进行，并且当被夹紧到夹具的熔化的塑料件被移动到塑料燃料箱的熔化的熔接部时，机械臂直接地移动热熔接单元。

结果，可以显著减少工作时间，从而实现提高的生产率。特别地，可以显著减少从塑料件和塑料燃料箱的熔接部熔化到熔接开始的时间，由此可以消除由于改进的熔接力(welding force)而造成的制造的塑料燃料箱的缺陷。

另外，夹具缸体和加热器缸体被配置成不会相对于热熔接单元主体水平移动，由此可以显著减小热熔接单元的水平外部尺寸。因此，能够防止在热熔接期间热熔接单元与燃料箱固定治具之间的妨碍，由此提高可操作性和生产率。

附图说明

从结合附图的下面的详细描述中可以更清楚地理解本实用新型的上述和其他目的、特征以及其它优点，其中：

图1至图10是示出根据本实用新型的用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备以及示出根据本实用新型的热熔接设备的操作过程的视图，其中图2是示出根据本实用新型的热熔接单元的概念图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本实用新型的示例性实施例的用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备。相同的附图标记在整个附图中将指代相同或相似的部件。

如图1至图10所示，根据本实用新型的用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备包括：热熔接单元10，其被配置成夹紧塑料件1，熔化夹紧的塑料件1和塑料燃料箱2的熔接部2a，并且通过热熔接接合熔化的塑料件1和熔化的熔接部2a；以及机械臂20，其联接到热熔接单元10，并将热熔接单元10移动到供应塑料件1的部件供应单元3以及在其中执行热熔接的热熔接操作单元4，其中，在塑料件1和塑料燃料箱2的熔接部2a通过热熔接单元10被熔化后，机械臂20直接地移动热熔接单元10，使得熔化的塑料件1被定位在在熔化的熔接部2a上方。

热熔接单元10包括：热熔接单元主体11，其与机械臂20联接；夹具，其夹紧塑料件1；夹具缸体13，其使夹具12上升和下降；夹具旋转致动器14，其使夹具缸体13旋转，使得夹具12指向被固定到燃料箱固定治具5的塑料燃料箱2并远离塑料燃料箱；燃料箱加热器15，其施加热以熔化塑料燃料箱2的熔接部2a；加热器缸体16，其使燃料箱加热器15上升和下降；以及塑料件加热器17，其施加热以熔化夹具12夹紧的塑料件1。

夹具缸体13和加热器缸体16都是气动缸体或液压缸体，并且被配置成使得缸体中的每一个设置有线性移动的杆13a和16a，并且夹具12和燃料箱加热器15分别联接到杆13a和16a。

夹具旋转致动器14设有旋转轴14a，夹具缸体13被联接到旋转轴14a。因此，夹具旋转致动器14可以是步进电动机，但不限于此。

热熔接单元主体11被配置成使得夹具旋转致动器14、加热器缸体16和塑料件加热器17联接到热熔接单元主体11，并且夹具缸体13被联接到夹具旋转致动器14并且在夹具旋转致动器14的操作期间旋转而不妨碍热熔接单元主体11。

夹具旋转致动器14、夹具缸体13和加热器缸体16依次水平地布置在热熔接单元主体11上，并且塑料件加热器17被同轴地定位在夹具12上方。

主体连接部18设置在热熔接单元主体11的一侧，塑料件加热器17被联接到主体连接部18，使得塑料件加热器17被同轴地定位在夹具12上方，并且联接夹具12的夹具缸体13通过夹具旋转致动器14的操作垂直地旋转180度。

当夹具缸体13通过夹具旋转致动器14的操作而旋转时，夹具缸体13和热熔接单元主体11彼此不妨碍，并且夹具12、主体连接部18和塑料件加热器17也不会相互妨碍。

在下文中，将描述本实用新型的实施例的操作。

如图1所示，通过吹制工艺被制造并随后经受冷却工艺的塑料燃料箱2被固定到位于热熔接操作单元4处的燃料箱固定治具5。

之后，当将被热熔接到塑料燃料箱2的塑料件1被供应到部件供应单元3时，机械臂20操作以将热熔接单元10移动到部件供应单元3。在此状态下，夹具12操作以夹紧塑料件1。

如图2和3所示，在塑料件1被夹具12夹紧后，机械臂20操作以将热熔接单元10移动到热熔接操作单元4，使得燃料箱加热器15定位在塑料燃料箱2的熔接部2a上方。

在燃料箱加热器15定位在熔接部2a上方后，如图4所示，燃料箱加热器15通过加热器缸体16的操作朝向熔接部2a下降。然后，如图5所示，燃料箱加热器15开始与熔接部2a接触，由此熔接部2a的熔化开始。

同时，在熔接部2a的熔化开始之前，如图4所示，通过夹具旋转致动器14的操作使夹具缸体13向上旋转180度，因此夹具12夹紧的塑料件1面对塑料件加热器17。接下来，如图5所示，夹具12通过夹具缸体13的操作朝塑料件加热器17上升，从而塑料件1开始与塑料件加热器17接触，由此熔接部2a的熔化和塑料件1的熔化同时进行。

然后，就在熔接部2a的熔化终止之前，塑料件1与塑料件加热器17之间的接触通过夹具缸体13的操作而被释放，并且因此塑料件加热器17停止熔化塑料件1。在塑料件加热器17停止熔化塑料件1后，如图6所示，夹具缸体13通过夹具旋转致动器14的操作向下旋转180度，并且因此夹具12夹紧的塑料件1面对塑料燃料箱2。

然后，当熔化的塑料件1面对塑料燃料箱2时，如图6所示，燃料箱加热器15和熔接部2a之间的接触通过加热器缸体16的操作而被释放，从而熔接部2a的熔化被终止。

此后，当熔接部2a的熔化被终止时，如图7所示，机械臂20直接地移动热熔接单元10，因此熔化的塑料件1定位在熔化的熔接部2a上方。在热熔接单元10被机械臂20移动后，如图8所示，夹具12通过夹具缸体13的操作朝塑料燃料箱2下降，因此熔化的塑料件1与熔化的熔接部2a开始接触，由此熔化的塑料件1与熔化的熔接部2a的热熔接开始。

如图9所示，在熔化的塑料件1和熔化的熔接部2a的热熔接在预定的时间后终止后，夹具12通过夹具缸体13的操作被提升到原来的位置，从而得到图10中所示的热熔接塑料件1的塑料燃料箱2。

同时，如图9所示，在夹具12通过夹具缸体13的操作被提升并返回到其原来的位置后，机械臂20使热熔接单元10移动到部件供应单元3以准备下面的工艺。

通常，在现有技术中使用的传统热熔接单元被配置使得导轨被水平地安装在热熔接单元主体处，并且与燃料箱加热器联接的加热器缸体和与夹具联接的夹具缸体被连接到一个缸体主体以沿着导轨水平移动。热熔接单元主体在其一端设有朝向燃料箱突出的支架，并且塑料件加热器联接到支架的一端。其中燃料箱加热器和夹具下降的方向以及与塑料件加热器联接的支架突出的方向都与面向塑料燃料箱的向下的方向保持一样。

因此，在传统热熔接单元中，缸体主体沿着导轨移动到一侧用于通过燃料箱加热器熔化塑料燃料箱的熔接部，并移动到另一侧以返回到其原始位置。然后，缸体主体再次沿着导轨移动到一侧，以通过塑料件加热器熔化塑料件，并移动到另一侧以返回到其原始位置。然后，缸体主体再次沿着导轨移动到一侧使得夹具夹紧的熔化的塑料件被热熔接到塑料燃料箱的熔化的熔接部，并移动到另一侧以在热熔接后返回到其原始位置。换句话说，由于具有燃料箱加热器和夹具两者的一个缸体主体沿着导轨重复移动以热熔接，所以传统的热熔接单元具有工作时间长和生产率低的问题。特别地，从塑料件的熔化和塑料燃料箱的熔接部的熔化终止到熔化的塑料件和熔化的熔接部的热熔接开始的延迟时间延长。因此，热熔接可能不会适当的进行，这导致高缺陷率。

然而，在本实用新型的实施例中，塑料件加热器17被同轴地定位在夹具12上方，与夹具12联接的夹具缸体13竖直地旋转，以便熔化夹紧到夹具12的塑料件1。另外，通过燃料箱加热器15熔化塑料燃料箱2的熔接部2a和通过塑料件加热器17熔化塑料件1同时进行。而且，当夹具12夹紧的熔化的塑料件1移动到塑料燃料箱2的熔化的熔接部2a时，机械臂20直接地移动热熔接单元10。因此，可以显著减少工作时间的同时能够提高生产率。特别地，从塑料件的熔化和塑料燃料箱的熔接部的熔化的终止到熔化的塑料件和熔化的熔接部的热熔接开始时的延迟时间可以显著减少。因此，可以显著改善熔接力，从而消除制造的塑料燃料箱的缺陷。

此外，本实用新型的夹具缸体13和加热器缸体16未被配置成如在现有技术中那样沿着导轨移动，由此能够显著减小热熔接单元10的水平外部尺寸。因此，能够防止在热熔接期间热熔接单元10与燃料箱固定治具5之间的妨碍，由此提高可操作性和生产率。

尽管为了说明的目的已经描述了本实用新型的优选实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所附权利要求所公开的本实用新型的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (6)

1.一种用于组合塑料燃料箱和塑料件的热熔接设备，所述设备包括：

热熔接单元，其被配置成夹紧塑料件，熔化所述夹紧的塑料件和所述塑料燃料箱的熔接部，并且通过热熔接接合熔化的塑料件和熔化的熔接部；以及

机械臂，其联接到所述热熔接单元，并且将所述热熔接单元移动到供应所述塑料件的部件供应单元和其中执行热熔接的热熔接操作单元；

其中，在所述塑料件和所述塑料燃料箱的所述熔接部被热熔接单元熔化后，所述机械臂直接地移动所述热熔接单元，使得熔化的塑料件定位在熔化的熔接部上方。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述热熔接单元包括：

热熔接单元主体，其与所述机械臂联接；

夹具，其夹紧所述塑料件；

夹具缸体，其使所述夹具上升和下降；

夹具旋转致动器，其使所述夹具缸体旋转，使得所述夹具指向被固定到所述燃料箱固定治具的所述塑料燃料箱并且远离所述塑料燃料箱；

燃料箱加热器，其施加热以熔化所述塑料燃料箱的熔接部；

加热器缸体，其使所述燃料箱加热器上升和下降；以及

塑料件加热器，其施加热以熔化所述夹具夹紧的所述塑料件，

其中，所述夹具旋转致动器、所述加热器缸体和所述塑料件加热器联接到所述热熔接单元主体。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述夹具旋转致动器、所述夹具缸体和所述加热器缸体依次水平地布置在所述热熔接单元主体上，并且

所述塑料件加热器被同轴地定位在所述夹具上方。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，主体连接部设置在所述热熔接单元主体的一侧处，

所述塑料件加热器联接到所述主体连接部，使得所述塑料件加热器被同轴地定位在夹具上方，以及

联接所述夹具的所述夹具缸体通过所述夹具旋转致动器的操作被竖直地旋转180度。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，当所述夹具缸体通过所述夹具旋转致动器的操作而旋转时，防止所述夹具、所述主体连接部和所述塑料件加热器彼此妨碍。

6.根据权利要求2所述的设备，其中，在所述部件供应单元的塑料件被所述夹具夹紧后，所述机械臂操作以将所述热熔接单元移动到所述热熔接操作单元，使得所述燃料箱加热器定位在所述塑料燃料箱的熔接部上方；

在所述燃料箱加热器定位在所述熔接部上方后，所述燃料箱加热器通过所述加热器缸体的操作朝向所述熔接部下降，使得所述燃料箱加热器开始与所述熔接部接触，由此熔化所述熔接部；

在所述熔接部的熔化开始之前，所述夹具缸体通过所述夹具旋转致动器的操作而旋转，使得所述夹具夹紧的塑料件面对所述塑料件加热器，并且同时所述夹具通过所述夹具缸体的操作朝向所述塑料件加热器上升使得所述塑料件与所述塑料件加热器接触；

所述熔接部的熔化和所述塑料件的熔化同时进行；

就在所述熔接部的熔化终止之前，所述塑料件和所述塑料件加热器之间的接触通过所述夹具缸体的操作被释放，使得所述塑料件加热器的熔化被终止，并且同时所述夹具缸体通过所述夹具旋转致动器的操作而旋转，使得所述夹具夹紧的塑料件面对所述塑料燃料箱；

当熔化的塑料件面对所述塑料燃料箱时，通过所述加热器缸体的操作，所述燃料箱加热器与所述熔接部之间的接触被释放，使得所述熔接部的熔化终止；

当所述熔接部的熔化终止时，所述机械臂直接地移动所述热熔接单元，使得所化的塑料件定位在熔化的熔接部上方；以及

在所述热熔接单元被所述机械臂移动后，所述夹具通过所述夹具缸体的操作朝向所述塑料燃料箱下降，使得熔化的塑料件和熔化的熔接部被热熔接在一起。