CN209336111U - 一种旋熔焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及塑料焊接领域，具体指一种旋熔焊接机，包括载台、调节支架、下卡座和旋转机头，所述调节支架和下卡座固定装于所述载台上，所述旋转机头装于所述调节支架上，所述旋转机头包括旋转电机和阶梯柱状的上卡头，其特殊之处在于：所述调节支架包括用于控制所述旋转机头升降行程的行程限位架及用于调节所述行程限位架高度的高度定位架。该旋熔焊接机含有两重升降调节机制，有助于扩大旋转机头的高度调节范围，以适应不同尺寸工件的旋熔焊接。并且该旋熔焊接机还具备较高的自动化程度，能够实现对升降行程、压力及转速等多项加工参数的有效控制。

Description

一种旋熔焊接机

技术领域

本实用新型涉及塑料焊接领域，具体指一种旋熔焊接机。

背景技术

在加工塑料产品时，通常采用模具加工的方法来制作成型，模具加工要经过复杂繁琐的设计过程，某些特定产品往往还存在多种规格，组成该产品的部件在尺寸上必须做到严格对应，即要针对不同规格的产品部件需要开设多副模具，生产成本极高。

针对两个在尺寸上存在一定差异的圆形塑料工件可采用旋熔焊接的方式进行连接。旋熔焊接也称旋转摩擦式焊接，旋转摩擦式塑料焊接机简称旋熔焊接机，可用来焊接两个圆形的塑性塑料工件。焊接时，下工件被固定在下卡座上，上工件与上卡头固定连接并在旋转电机的带动下高速旋转，且与下工件充分接触。在一定的压力作用下，两个工件间摩擦产生的热量可以使接触面处发生熔化并紧密结合，从而达到焊接的目的。

现有旋熔焊接机在升降结构上往往设计得过于简单，包括旋转电机和上卡头的旋转机头的高度调节范围较小；另外机头支架通常仅依靠丝杆传动，移动速度慢，故对不同尺寸的工件及对应的加工行程和加工参数适应性较差，因此有必要针对现有旋熔机上的升降结构进行改进。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种含有多重升降调节机制，对工件尺寸及对应的加工行程和加工参数的适应性较强的旋熔焊接机。

为实现上述目的，本实用新型提供一种旋熔焊接机，包括载台、调节支架、下卡座和旋转机头，调节支架和下卡座固定装于载台上，旋转机头装于调节支架上，旋转机头包括旋转电机和阶梯柱状的上卡头，其特殊之处在于：

调节支架包括用于控制旋转机头升降行程的行程限位架及用于调节行程限位架高度的高度定位架。高度定位架包括方立柱、升降丝杆、丝杆电机及两根导向卡条，丝杆电机及两根导向卡条装于方立柱的同一侧，丝杆电机的输出端位于两根导向卡条之间并与升降丝杆固定连接。行程限位架包括背板、升降气缸、上挡板、下挡板以及与升降丝杆螺纹连接的传动螺母块。上挡板垂直设于背板顶端，下挡板垂直设于背板底端，上挡板与下挡板位于背板的同一侧，背板在上挡板的对侧设有与两根导向卡条配合的卡槽，升降气缸及传动螺母块均固定装于上挡板上，传动螺母块的一端处于上挡板外侧且设有与升降丝杆配合的螺孔，升降气缸的活塞杆穿过上挡板与旋转机头固定连接。

由上述方案可见，通过高度定位架可依据旋转机头在焊接特定工件时的升降行程所对应的高度范围来对行程限位架进行高度定位，然后再通过行程限位架精确控制旋转机头在工作过程中的实际升降行程范围，即含有两重升降调节机制，有助于扩大旋转机头的高度调节范围，以适应不同尺寸工件的旋熔焊接。

上挡板和下挡板分别用于对旋转机头升降行程的最高位置和最低位置进行限位。传动螺母块可将升降丝杆的转动转化为行程限位架的升降运动。行程限位架通过卡槽与导向卡条的配合以及传动螺母块与升降丝杆的配合可稳定地设置于高度定位架侧面。

高度定位架和行程限位架的动力输出形式不同，高度定位架以丝杆驱动行程限位架可实现其在高度位置上的精密调节，行程限位架通过气缸驱动旋转机头可保证其移动速度和压力输出，两种动力输出形式相结合可保证对旋转机头的加工行程及压力等加工参数的精确控制。

进一步的方案是，旋转机头还包括滑动板和电机支座，滑动板的一侧垂直设有电机支座，另一侧垂直设有上导向板和下导向板，升降气缸的活塞杆端与上导向板固定连接，旋转电机装于电机支座上方。行程限位架还包括贯穿上导向板和下导向板的两根导杆，两根导杆装于上挡板与下挡板之间且分处升降气缸的两侧。上导向板和下导向板上装有与导杆配合的直线轴承。上卡头上端穿过电机支座与旋转电机的输出端固定连接。

两块导向板与两根导杆通过直线轴承滑动配合，可保证旋转机头在焊接行程内平顺升降。

更进一步的方案是，电机支座顶部装有与上卡头上端配合的滚珠轴承，电机支座底部装有与上卡头下端配合的轴承座。

由于上卡头呈较长的阶梯柱状，在电机支座上引入分别与其两端配合的滚珠轴承和轴承座可保证其两端在旋转过程中的同轴度，从而确保工件间在不同位置上都能够牢固焊接。

更进一步的方案是，上卡头下端的侧壁上装有一个感应头，轴承座上装有监测感应头位置的接近开关。

上卡头转动至感应头正对接近开关时，接近开关距离感应头最近，可将该距离作为预设距离，感应头与接近开关间距达到预设距离接近开关即判断检测到感应头并向电控系统发送一次检测信号，统计单位时间内电控系统接收到检测信号的次数就可确定旋转电机的实时转速，进而精确控制旋转电机的转速。

一个优选的方案是，背板的两条侧边均处于滑动板的外侧，背板的两条侧边上垂直设有两块侧挡板，侧挡板的两端分别与上挡板和下挡板的端部连接。

两块侧挡板可与背板、上挡板及下挡板组成行程限位架的箱式主体框架，整体结构强度较高，对依托于该框架进行设置的升降气缸、导杆、上导向板和下导向板起到较好的支撑和保护作用。

一个优选的方案是，旋转机头还包括连接滑动板与电机支座的斜撑筋板。

引入斜撑筋板能够加强滑动板与电机支座的连接，由于旋转电机较重，由滑动板、电机支座和斜撑筋板组成的框架可对其提供稳定的支撑。

附图说明

图1是本实用新型旋熔焊接机实施例的结构图。

图2是本实用新型旋熔焊接机实施例的调节支架和旋转机头的配合结构图。

图3是图2的俯视图。

图4是图3的A-A剖视结构图。

图5是本实用新型旋熔焊接机实施例中高度定位架和传动螺母块的配合结构图。

图6是本实用新型旋熔焊接机实施例中行程限位架的第一视角结构图。

图7是本实用新型旋熔焊接机实施例中行程限位架的第二视角结构图。

图8是本实用新型旋熔焊接机实施例中旋转机头的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至8，本实用新型提供的旋熔焊接机包括载台1、调节支架2、下卡座3和旋转机头4，调节支架2和下卡座3固定装于载台1上，旋转机头4装于调节支架2上，旋转机头4包括旋转电机41和阶梯柱状的上卡头42，调节支架2包括用于控制旋转机头4升降行程的行程限位架5及用于调节行程限位架5高度的高度定位架6。

高度定位架6包括方立柱61、升降丝杆62、丝杆电机63及两根导向卡条64，丝杆电机63及两根导向卡条64装于方立柱61的同一侧，丝杆电机63的输出端位于两根导向卡条64之间并与升降丝杆62固定连接。行程限位架5包括背板51、升降气缸52、上挡板53、下挡板54以及与升降丝杆62螺纹连接的传动螺母块55。上挡板53垂直设于背板51顶端，下挡板54垂直设于背板51底端，上挡板53与下挡板54处于背板51同一侧，背板51在上挡板53的对侧设有与两根导向卡条64配合的卡槽511，升降气缸52及传动螺母块55均固定装于上挡板53上，传动螺母块55的一端处于上挡板53外侧且设有与升降丝杆62配合的螺孔551，升降气缸52的活塞杆穿过上挡板53与旋转机头4固定连接。

通过高度定位架6可依据旋转机头4在焊接特定工件时的升降行程所对应的高度范围来对行程限位架5进行高度定位，然后再通过行程限位架5精确控制旋转机头4在工作过程中的实际升降行程范围，即含有两重升降调节机制，有助于扩大旋转机头4的高度调节范围，以适应不同尺寸工件的旋熔焊接。

实施例中下卡座3依据下工件的形状分成两个夹块，两个夹块以栓接方式连接，载台1上则设置有多个用于固定夹块的定位孔，以便于下卡座3的拆装和更换。

上挡板53和下挡板54分别用于对旋转机头4升降行程的最高位置和最低位置进行限位。传动螺母块55可将升降丝杆62的转动转化为行程限位架5的升降运动。行程限位架5通过卡槽511与导向卡条64的配合以及传动螺母块55与升降丝杆62的配合可稳定地设置于高度定位架6侧面。实施例中导向卡条64主体部分的截面呈楔形，卡槽511则为与之配合的燕尾槽。

高度定位架6和行程限位架5的动力输出形式不同，高度定位架6以升降丝杆62驱动行程限位架5可实现其在高度位置上的精密调节，行程限位架5通过升降气缸52驱动旋转机头4可保证其移动速度和压力输出，两种动力输出形式相结合可保证对旋转机头4的加工行程及压力等加工参数的精确控制。

旋转机头4还包括滑动板43和电机支座44，滑动板43的一侧垂直设有电机支座44，另一侧垂直设有上导向板431和下导向板432，升降气缸52的活塞杆端与上导向板431固定连接，旋转电机41装于电机支座44上方。行程限位架5还包括贯穿上导向板431和下导向板432的两根导杆56，两根导杆56装于上挡板53与下挡板54之间且分处升降气缸52的两侧。上导向板431和下导向板432上装有与导杆56配合的直线轴承45。上卡头42上端穿过电机支座44与旋转电机41的输出端固定连接。

上导向板431及下导向板432与两根导杆56间通过直线轴承滑动配合，可保证旋转机头4在焊接过程中平顺升降。

电机支座44顶部装有与上卡头42上端配合的滚珠轴承46，电机支座44底部装有与上卡头42下端配合的轴承座47。

由于上卡头42呈较长的阶梯柱状，在长度方向上的质量分布不均，在电机支座44上引入分别与其两端配合的滚珠轴承46和轴承座47可保证其两端在旋转过程中的同轴度，从而确保工件间在不同位置上都能够牢固焊接。

上卡头42下端的侧壁上装有一个感应头7，轴承座47上装有监测感应头7位置的接近开关8。

上卡头42转动至感应头7正对接近开关8时，接近开关8距离感应头7最近，可将该距离作为预设距离，感应头7与接近开关8间距达到预设距离接近开关8即判断检测到感应头7并向电控系统发送一次检测信号，统计单位时间内电控系统接收到检测信号的次数就可确定旋转电机41的实时转速，进而精确控制旋转电机41的转速。

将丝杆电机63、升降气缸52、旋转电机41和接近开关8接入旋熔焊接机的电控系统即可实现对多项加工参数的有效控制，因此上述旋熔焊接机具备较高的自动化程度。实施例中借助一块装于轴承座47侧壁上的安装板对接近开关8进行固定安装，感应头7的一端嵌入到上卡头42内，具体可采用螺接或卡接的方式连接。

在水平方向上，背板51的宽度大于滑动板43的宽度，并且背板51的两条侧边均处于滑动板43外侧。背板51的两条侧边上垂直设有两块侧挡板57，侧挡板57的两端分别与上挡板53和下挡板54的端部连接。

两块侧挡板57可与背板51、上挡板53及下挡板54组成行程限位架5的箱式主体框架，整体结构强度较高，对依托于该框架进行设置的升降气缸52、导杆56、上导向板431和下导向板432起到较好的支撑和保护作用。

旋转机头4还包括连接滑动板43与电机支座44的斜撑筋板48。引入斜撑筋板48能够加强滑动板43与电机支座44的连接，由于旋转电机41较重，由滑动板43、电机支座44和斜撑筋板48组成的框架可对其提供稳定的支撑。实施例中在电机支座的两侧设置了两块斜撑筋版48，并且为了适应电机支座44的形状，斜撑筋板48带有一定的弧度。

Claims (6)

1.一种旋熔焊接机，包括载台、调节支架、下卡座和旋转机头，所述调节支架和下卡座固定装于所述载台上，所述旋转机头装于所述调节支架上，所述旋转机头包括旋转电机和阶梯柱状的上卡头，其特征在于：

所述调节支架包括行程限位架和高度定位架，所述高度定位架包括方立柱、升降丝杆、丝杆电机及两根导向卡条，所述丝杆电机及两根所述导向卡条装于所述方立柱的同一侧，所述丝杆电机的输出端位于两根导向卡条之间并与所述升降丝杆固定连接，所述行程限位架包括背板、升降气缸、上挡板、下挡板以及与所述升降丝杆螺纹连接的传动螺母块，所述上挡板垂直设于所述背板顶端，所述下挡板垂直设于所述背板底端，所述上挡板与下挡板位于所述背板的同一侧，所述背板在上挡板的对侧设有与两根所述导向卡条配合的卡槽，所述升降气缸及所述传动螺母块均固定装于所述上挡板上，所述传动螺母块的一端处于上挡板外侧且设有与所述升降丝杆配合的螺孔，所述升降气缸的活塞杆穿过上挡板与所述旋转机头固定连接。

2.如权利要求1所述的旋熔焊接机，其特征在于：

所述旋转机头还包括滑动板和电机支座，所述滑动板的一侧垂直设有所述电机支座，另一侧垂直设有上导向板和下导向板，所述升降气缸的活塞杆端与所述上导向板固定连接，所述旋转电机装于所述电机支座上方，所述行程限位架还包括贯穿所述上导向板和下导向板的两根导杆，两根所述导杆装于所述上挡板与下挡板之间且分处所述升降气缸的两侧，所述上导向板和下导向板上装有与所述导杆配合的直线轴承，所述上卡头上端穿过电机支座与所述旋转电机的输出端固定连接。

3.如权利要求2所述的旋熔焊接机，其特征在于：

所述电机支座顶部装有与所述上卡头上端配合的滚珠轴承，所述电机支座底部装有与所述上卡头下端配合的轴承座。

4.如权利要求3所述的旋熔焊接机，其特征在于：

所述上卡头下端的侧壁上装有一个感应头，所述轴承座上装有监测所述感应头位置的接近开关。

5.如权利要求2至4中任意一项所述的旋熔焊接机，其特征在于：

所述背板的两条侧边均处于滑动板外侧，所述背板的两条侧边上垂直设有两块侧挡板，所述侧挡板的两端分别与所述上挡板和下挡板的端部连接。

6.如权利要求2至4中任意一项所述的旋熔焊接机，其特征在于：

所述旋转机头还包括连接所述滑动板与所述电机支座的斜撑筋板。