CN210940492U - 一种立式旋熔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式旋熔机，包括立式机架、工件夹持机构、夹持钳、装夹底座、升降机构、工作旋头和伺服电机；升降机构与立式机架连接；工件夹持机构的左夹持机构和右夹持机构分别安装在装夹底座的左端和右端；装夹底座包括机座和外筒；机座的中部连接有外筒；夹持钳与升降机构连接，夹持钳夹持有伺服电机，伺服电机与工作旋头连接，外筒位于工作旋头的下方。本实用新型结构紧凑，横向占用面积小，多处使用高精度可电控机构，自动化程度高，可以快速精准夹持和加工工件，多结构可分离式设计有效提高整体装置的互换性和多功能性，可以但不仅限于旋熔加工装置的使用，整体装置制造成本低，效率高，熔焊质量好。

Description

一种立式旋熔机

技术领域

本实用新型涉及焊接加工技术领域，具体为一种立式旋熔机。

背景技术

随着时代的发展，塑料产品已经在生产生活中占有了不可替代的位置。塑料产品经常会因为外形的原因无法一次性注塑成型，这时往往会将一个整体的塑料产品分为多部分塑料件制造，然后采用手工焊接或胶接方法或将多部分塑料件合成一个完整的塑料产品。但这种方法耗费人工，效率低下，连续性作业效果差，且难以保证塑料件之间的相对位置，造成较差的加工精度，产品质量差，合格率低的问题。

现有的旋熔机对熔接件的相对位置定位能力不够，导致塑料件焊接不完全，焊接的精度偏差大，而塑料件焊接后就无法改变，定位精度差导致熔接点偏差常常会导致产品的报废和返修，造成生产率的低下和成本的提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种立式旋熔机，本立式旋熔机具备手动安装待加工塑料件后，自动化完成夹持，工作旋头自动下降，可任意调整转速完成旋转焊接工作，旋熔机结构紧凑，占用面积小，加工成本低，生产效率高，适合连续作业；多部件采用电控装置，定位精度高，自动化程度高；解决手工焊接或胶粘难以克服的定位精度差，效率低，成本高，合格率低的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种立式旋熔机，包括立式机架、工件夹持机构、夹持钳、装夹底座、升降机构、工作旋头和伺服电机；所述升降机构连接在所述立式机架上；

所述工件夹持机构包括左夹持机构和右夹持机构，所述左夹持机构包括左夹持头和左夹持底座，所述右夹持机构包括右夹持头、右夹持底座、第一滑轨、第一丝杆、联轴器、第一滑块和旋转气缸；所述左夹持头与左夹持底座连接，右夹持头与右夹持底座连接，所述右夹持底座的底部与第一滑块连接，所述第一滑块与第一滑轨滑动连接，所述旋转气缸的输出轴通过联轴器与第一丝杆连接，所述第一丝杆插入右夹持底座的内孔中且与右夹持底座的内孔螺纹连接；

所述装夹底座包括机座和外筒；所述左夹持底座和第一滑轨分别与机座的左端和右端连接，所述机座的中部连接有外筒且外筒位于左夹持机构和右夹持机构之间；

所述夹持钳与升降机构连接且升降机构用于带动夹持钳上下移动，所述夹持钳夹持有伺服电机，所述伺服电机与工作旋头连接，所述外筒位于工作旋头的下方。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述左夹持头通过螺栓与左夹持底座固定连接，左夹持底座与机座焊接固定，所以左夹持头相对于机座固定；右夹持头通过螺栓与右夹持底座固定连接，所述第一滑轨通过螺栓连接固定于机座上，第一滑块下开有导向槽，与第一滑轨嵌合后可沿着第一滑轨作左右水平移动。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述夹持钳包括钳身、夹板支撑块、夹持板、第二丝杆、传动芯和轴头；所述钳身通过螺钉固定于升降机构的支撑台上，钳身中间开有导向槽，传动芯嵌入在导向槽中，夹板支撑块与传动芯通过螺钉固定连接且夹板支撑块与传动芯能沿着钳身中间的导向槽同步滑动，夹持板与夹板支撑块通过螺钉连接，钳身两端开有圆孔，传动芯中间开有螺纹孔，第二丝杆穿过两个圆孔和传动芯的螺纹孔且第二丝杆与两个圆孔旋转连接，第二丝杆端部设有轴头且轴头从其中一个圆孔伸出，所述钳身的一端设有与夹持板相对设置的夹持面，所述夹持板和钳身的夹持面之间用于夹持伺服电机。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述机座包括两个支撑板和一个底板，所述左夹持底座通过一个支撑板与机座的底板固定连接，所述第一滑轨通过另一个支撑板与机座的底板固定连接，所述旋转气缸通过气缸座与机座右端的支撑板固定连接，所述机座的底板中心的凸台上开有用于与工件的进口工件头相嵌合的双半圆型槽，所述机座的底板中心的凸台与外筒通过螺钉固定连接，所述机座的底板四周有四个贯通安装孔。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述升降机构包括底座、第二滑轨、第三丝杆、轴承座、支撑台、第二滑块、电机座、U型导向块和步进电机，所述底座通过螺栓连接固定在立式机架上，第二滑轨通过螺钉固定在底座上，支撑台下方通过螺钉连接固定有第二滑块，支撑台下方通过螺钉连接固定有四个U型导向块，U型导向块的U型槽和第二滑轨嵌合在一起从而实现U型导向块与第二滑轨的滑动连接，第三丝杆的下端插入底座的圆孔中并被螺钉径向固定，第三丝杆穿过第二滑块中部的螺纹孔且第三丝杆与第二滑块中部的螺纹孔螺纹连接，第三丝杆的上端穿过轴承座且与轴承座内的轴承连接，所述第三丝杆的上端与步进电机的输出端连接，所述步进电机通过沉头螺钉与电机座固定，电机座通过螺钉连接与底座固定。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述工作旋头通过键连接和过盈配合与伺服电机固定连接，所述工作旋头的接口用于与工件的出口加工头相嵌合并周向固定。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述工作旋头的中心开有圆孔，圆孔沿轴向向内延伸一段后垂直延伸至工作旋头的外壁，形成流通透气孔道。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述立式机架和装夹底座的机座属于分离式结构。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型的机座和立式机架采取可分离式设计，当待加工塑料产品的所需旋熔焊接的加工回旋中心不在中心轴线上时，可以通过调整立式机架的横向距离来对其进行加工，分离式设计大大提高了本立式旋熔机的可加工工件范围。且可分离式设计改善了整体装置的运输性，可将机座与立式机架分开运输，降低了运输难度和运输成本。

（2）本实用新型的升降机构采用了总体上的丝杆滑块结构，丝杆滑块有着很大的电控组件的加装能力和优良的控制特性。升降机构的底座上可以加装光电组件，升降机构的第二滑块上加装光栏后拥有较高的进给运动控制精度，还可在升降机构的底座两端加装微动组件，提高第二滑块的运动精度。升降机构使用丝杆滑块结构提高了运动精度、准确性和定位精度，提高了工件的生产质量和焊接精度。

（3）本实用新型的装夹底座的机座底板中心的凸台上开的双半圆型槽可以与待加工的工件的底部进口工件头相楔合，可以快速地实现对待加工的工件的周向固定和夹紧，提高加工精度和装夹速度。与底板相固定的外筒可以稳定待加工工件的件体，防止加工过程中工件的晃动和倾斜，保证了工件的加工质量。

（4）本实用新型的工作旋头可以和工件的出口加工头相楔合，升降装置将工作旋头压进工件的出口加工头后可以实现对工件的待加工头的完全定位，简单快捷，易于操作。工作旋头内部开有流通透气孔道，当整个工件被焊接时，工件形成具有气密性的气罐，空气被旋熔加工时加热而膨胀，热空气可以从工作旋头的流通透气孔道中喷出，防止空气在工件内部膨胀升压从而影响工件的旋熔加工质量。

（5）本实用新型具备手动安装待加工塑料件后，自动化完成夹持，工作旋头自动下降，可任意调整转速完成旋转焊接工作，旋熔机结构紧凑，占用面积小，加工成本低，生产效率高，适合连续作业；多部件采用电控装置，定位精度高，自动化程度高；解决手工焊接或胶粘难以克服的定位精度差，效率低，成本高，合格率低的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型装夹底座及工件夹持机构结构示意图。

图3是本实用新型夹紧钳结构示意图。

图4是本实用新型夹紧钳导向槽及丝杆传动芯的结构示意图。

图5是本实用新型升降机构的结构示意图。

图6是本实用新型装夹底座的双半圆型槽及安装固定孔的结构示意图。

图7是本实用新型待加工件出口加工头及进口加工头的结构示意图。

图8是本实用新型工作旋头的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图8对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1，一种立式旋熔机，包括立式机架1、工件夹持机构、夹持钳、装夹底座、升降机构、工作旋头9和伺服电机8。所述升降机构连接在所述立式机架1上。所述夹持钳与升降机构连接且升降机构用于带动夹持钳上下移动，所述夹持钳夹持有伺服电机8，所述伺服电机8与工作旋头9连接。

所述工件夹持机构包括左夹持机构和右夹持机构，所述左夹持机构包括左夹持头10和左夹持底座11，所述右夹持机构包括右夹持头4、右夹持底座3、第一滑轨16、第一丝杆14、联轴器13、第一滑块15和旋转气缸2；所述左夹持头10与左夹持底座11连接，右夹持头4与右夹持底座3连接，所述右夹持底座3的底部与第一滑块15连接，所述第一滑块15与第一滑轨16滑动连接，所述旋转气缸2的输出轴通过联轴器13与第一丝杆14连接，所述第一丝杆14插入右夹持底座3的内孔中且与右夹持底座3的内孔螺纹连接。右夹持头4可沿着第一滑轨16作左右水平移动。

具体地，所述左夹持头10通过螺栓与左夹持底座11固定连接，左夹持底座11与机座12焊接固定，所以左夹持头10相对于机座12固定；右夹持头4通过螺栓与右夹持底座3固定连接，所述第一滑轨16通过螺栓连接固定于机座12上，第一滑块15下开有导向槽，与第一滑轨16嵌合后可沿着第一滑轨16作左右水平移动。

所述装夹底座包括机座12和外筒17；所述左夹持底座11和第一滑轨16分别与机座12的左端和右端连接，所述机座12的中部连接有外筒17且外筒17位于左夹持机构和右夹持机构之间。所述外筒17位于工作旋头9的下方。

所述夹持钳包括钳身5、夹板支撑块20、夹持板19、第二丝杆21、传动芯22和轴头18；所述钳身5通过螺钉固定于升降机构的支撑台25上，钳身5中间开有导向槽，传动芯22嵌入在导向槽中，夹板支撑块20与传动芯22通过螺钉固定连接且夹板支撑块20与传动芯22能沿着钳身5中间的导向槽同步滑动，夹持板19与夹板支撑块20通过螺钉连接，钳身5两端开有圆孔，传动芯22中间开有螺纹孔，第二丝杆21穿过两个圆孔和传动芯22的螺纹孔且第二丝杆21与两个圆孔旋转连接，第二丝杆21端部设有轴头18且轴头18从其中一个圆孔伸出，所述钳身5的一端设有与夹持板19相对设置的夹持面，所述夹持板19和钳身5的夹持面之间用于夹持伺服电机8。夹持板19可通过第二丝杆21和传动芯22沿着导向槽滑动。

所述机座12包括两个支撑板和一个底板，所述左夹持底座11通过一个支撑板与机座12的底板固定连接，所述第一滑轨16通过另一个支撑板与机座12的底板固定连接，所述旋转气缸2通过气缸座与机座12右端的支撑板固定连接，所述机座12的底板中心的凸台上开有用于与工件（即待加工塑料产品）的进口工件头32相嵌合的双半圆型槽31，所述机座12的底板中心的凸台与外筒17通过螺钉固定连接，所述机座12的底板四周有四个贯通安装孔30。

所述升降机构包括底座6、第二滑轨29、第三丝杆28、轴承座24、支撑台25、第二滑块27、电机座23、U型导向块26和步进电机7，所述底座6通过螺栓连接固定在立式机架1上，第二滑轨29通过螺钉固定在底座6上，支撑台25下方通过螺钉连接固定有第二滑块27，支撑台25下方通过螺钉连接固定有四个U型导向块26，U型导向块26的U型槽和第二滑轨29嵌合在一起从而实现U型导向块26与第二滑轨29的滑动连接，第三丝杆28的下端插入底座6的圆孔中并被螺钉径向固定，第三丝杆28穿过第二滑块27中部的螺纹孔且第三丝杆28与第二滑块27中部的螺纹孔螺纹连接，第三丝杆28的上端穿过轴承座24且与轴承座24内的轴承连接，所述第三丝杆28的上端与步进电机7的输出端连接，所述步进电机7通过沉头螺钉与电机座23固定，电机座23通过螺钉连接与底座6固定。本实施例的支撑台25可沿着底座6上固定的第二滑轨29作上下移动。

本实施例的升降机构的底座6上可以加装光电组件，升降机构的第二滑块27上加装光栏后拥有较高的进给运动控制精度，还可在升降机构的底座两端加装微动组件，提高第二滑块27的运动精度。升降机构使用丝杆滑块结构提高了运动精度、准确性和定位精度，提高了工件的生产质量和焊接精度。

所述工作旋头9通过键连接和过盈配合与伺服电机8的输出轴固定连接，所述工作旋头9的接口34（如图8所示）用于与工件的出口加工头33（如图7所示）相嵌合并周向固定。

本实施例中，参见图1，待加工的工件用于安装在外筒17内，工作旋头9的中心与工件的出口加工头33的中心同轴线，工作旋头9随着升降机构的支撑台25下降时，工作旋头9的接口34与出口加工头33相楔合。

本实施例中，参见图1，装夹底座和立式机架1可互相分离，立式机架1可以相对于装夹机座作切向运动和法向运动。

本实施例中，参见图2，所述装夹底座的机座12的底板中心的凸台上开的双半圆型槽31可以与待加工的工件的底部进口工件头32（如图7所示）相楔合，外筒17通过螺钉连接固定在机座12上，提高加工过程中待加工的工件的稳定性和位置精度。

本实施例中，参见图2，所述工件夹持机构的旋转气缸2输出轴旋转可以通过联轴器13带动第一丝杆14旋转，右夹持底座3和第一滑块15跟随第一丝杆14的旋转在第二滑轨16上平移滑动，所述右夹持头4及右夹持底座3相对固定一起沿着第二滑轨16向左平移。

本实施例中，参见图3及图4，所述夹持钳的轴头18旋转可带动第二丝杆21旋转，所述夹持钳的传动芯22可跟随第二丝杆21的旋转在钳身5的导向槽中平移滑动，与传动芯22固定的夹板支撑块20和夹持板19也随着平移滑动，夹持板19与钳身5的夹持面夹紧起到夹持的作用。

本实施例中，参见图5，所述升降机构的步进电机7输出轴连接至升降机构的轴承座24中，所述升降机构的支撑台25下方固定有四个U型导向块26和第二滑块27，所述升降机构的第二滑块27穿过升降机构的第三丝杆28，升降机构的步进电机7旋转会带动第三丝杆28旋转从而带动第二滑块27沿着第三丝杆28平移，所述升降机构的支撑台25会随着与之固定的第二滑块27移动而移动，所述升降机构的四个U型导向块26与支撑台25固定，限制支撑台25的轴向转动，使支撑台25和四个U型导向块26只能沿着升降机构的滑轨29作平行移动。

本实施例中，参见图6至图8，所述工作旋头9通过键连接和过盈配合与伺服电机8完全固定，工作旋头9的接口34与工件的出口加工头33相嵌合，所述升降机构下降带动接口34和出口加工头33嵌合，工作旋头9与工件的出口加工头33嵌合后完成完全固定，装夹底座的机座12中心的凸台上开的双半圆型槽31可以与工件的底部进口工件头32相楔合。所述工作旋头9的中心（即接口34的中心）开有圆孔，圆孔沿轴向向内延伸一段后垂直延伸至工作旋头9的外壁，形成流通透气孔道35。

本实施例的工作过程为：人工将待加工的工件放置在装夹底座的外筒17中，外筒17保证了工件轴向和径向位置的准确，装夹底座的机座12底板中心的凸台上开的双半圆型槽31可以与待加工件的底部进口工件头32相楔合，保证工件与底座之间的周向固定。工件夹持机构的旋转气缸2输出轴旋转后通过联轴器13连接带动第一丝杆14旋转，工件夹持机构的第一滑块15跟随第一丝杆14的旋转在第二滑轨16上平移滑动，右夹持头4及右夹持底座3相对固定一起沿着第二滑轨16向左平移，左夹持头10和右夹持头4一起夹紧工件。手工将伺服电机8放置在夹持钳的钳身5的夹持面和夹持板19中间，旋转夹持钳的轴头18可带动第二丝杆21旋转，所述夹持钳的传动芯22可跟随第二丝杆21的旋转在导向槽中平移滑动，与传动芯22固定的夹板支撑块20和夹持板19也随着平移滑动，夹持板19与钳身5夹紧起到夹持的作用。升降机构的步进电机7旋转会带动第三丝杆28旋转从而带动第二滑块27沿着第三丝杆28平移，所述升降机构的支撑台25会随着与之固定的第二滑块27移动而移动，所述升降机构的四个U型导向块26与支撑台25固定，限制支撑台25的轴向转动，使支撑台25和四个U型导向块26只能沿着升降机构的第二滑轨29作平行移动，支撑台25上固定的夹持钳所夹持的伺服电机8随着支撑台25的升降移动而升降。工作旋头9通过键连接和过盈配合与伺服电机8完全固定，伺服电机8下降后，工作旋头9的接口34与正下方的工件的出口加工头33相嵌合后完全固定，伺服电机8的输出轴旋转带动工作旋头9的旋转，从而带动工件的待加工头（即出口加工头33）也旋转，旋转的出口加工头33与通过双半圆型槽31固定的工件体相摩擦熔解焊接在一起（即旋熔焊接起来，其中图7中的标记36为旋熔焊接位置），工件内部的热空气可以从工作旋头9的流通透气孔道35中喷出，达到高精度的旋熔加工质量。本实施例适用于多种需要旋熔焊接的塑料件，如塑料气罐。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种立式旋熔机，其特征在于：包括立式机架（1）、工件夹持机构、夹持钳、装夹底座、升降机构、工作旋头（9）和伺服电机（8）；所述升降机构连接在所述立式机架（1）上；

所述工件夹持机构包括左夹持机构和右夹持机构，所述左夹持机构包括左夹持头（10）和左夹持底座（11），所述右夹持机构包括右夹持头（4）、右夹持底座（3）、第一滑轨（16）、第一丝杆（14）、联轴器（13）、第一滑块（15）和旋转气缸（2）；所述左夹持头（10）与左夹持底座（11）连接，右夹持头（4）与右夹持底座（3）连接，所述右夹持底座（3）的底部与第一滑块（15）连接，所述第一滑块（15）与第一滑轨（16）滑动连接，所述旋转气缸（2）的输出轴通过联轴器（13）与第一丝杆（14）连接，所述第一丝杆（14）插入右夹持底座（3）的内孔中且与右夹持底座（3）的内孔螺纹连接；

所述装夹底座包括机座（12）和外筒（17）；所述左夹持底座（11）和第一滑轨（16）分别与机座（12）的左端和右端连接，所述机座（12）的中部连接有外筒（17）且外筒（17）位于左夹持机构和右夹持机构之间；

所述夹持钳与升降机构连接且升降机构用于带动夹持钳上下移动，所述夹持钳夹持有伺服电机（8），所述伺服电机（8）与工作旋头（9）连接，所述外筒（17）位于工作旋头（9）的下方。

2.根据权利要求1所述的立式旋熔机，其特征在于：所述左夹持头（10）通过螺栓与左夹持底座（11）固定连接，左夹持底座（11）与机座（12）焊接固定，所以左夹持头（10）相对于机座（12）固定；右夹持头（4）通过螺栓与右夹持底座（3）固定连接，所述第一滑轨（16）通过螺栓连接固定于机座（12）上，第一滑块（15）下开有导向槽，与第一滑轨（16）嵌合后可沿着第一滑轨（16）作左右水平移动。

3.根据权利要求2所述的立式旋熔机，其特征在于：所述夹持钳包括钳身（5）、夹板支撑块（20）、夹持板（19）、第二丝杆（21）、传动芯（22）和轴头（18）；所述钳身（5）通过螺钉固定于升降机构的支撑台（25）上，钳身（5）中间开有导向槽，传动芯（22）嵌入在导向槽中，夹板支撑块（20）与传动芯（22）通过螺钉固定连接且夹板支撑块（20）与传动芯（22）能沿着钳身（5）中间的导向槽同步滑动，夹持板（19）与夹板支撑块（20）通过螺钉连接，钳身（5）两端开有圆孔，传动芯（22）中间开有螺纹孔，第二丝杆（21）穿过两个圆孔和传动芯（22）的螺纹孔且第二丝杆（21）与两个圆孔旋转连接，第二丝杆（21）端部设有轴头（18）且轴头（18）从其中一个圆孔伸出，所述钳身（5）的一端设有与夹持板（19）相对设置的夹持面，所述夹持板（19）和钳身（5）的夹持面之间用于夹持伺服电机（8）。

4.根据权利要求3所述的立式旋熔机，其特征在于：所述机座（12）包括两个支撑板和一个底板，所述左夹持底座（11）通过一个支撑板与机座（12）的底板固定连接，所述第一滑轨（16）通过另一个支撑板与机座（12）的底板固定连接，所述旋转气缸（2）通过气缸座与机座（12）右端的支撑板固定连接，所述机座（12）的底板中心的凸台上开有用于与工件的进口工件头（32）相嵌合的双半圆型槽（31），所述机座（12）的底板中心的凸台与外筒（17）通过螺钉固定连接，所述机座（12）的底板四周有四个贯通安装孔（30）。

5.根据权利要求1所述的立式旋熔机，其特征在于：所述升降机构包括底座（6）、第二滑轨（29）、第三丝杆（28）、轴承座（24）、支撑台（25）、第二滑块（27）、电机座（23）、U型导向块（26）和步进电机（7），所述底座（6）通过螺栓连接固定在立式机架（1）上，第二滑轨（29）通过螺钉固定在底座（6）上，支撑台（25）下方通过螺钉连接固定有第二滑块（27），支撑台（25）下方通过螺钉连接固定有四个U型导向块（26），U型导向块（26）的U型槽和第二滑轨（29）嵌合在一起从而实现U型导向块（26）与第二滑轨（29）的滑动连接，第三丝杆（28）的下端插入底座（6）的圆孔中并被螺钉径向固定，第三丝杆（28）穿过第二滑块（27）中部的螺纹孔且第三丝杆（28）与第二滑块（27）中部的螺纹孔螺纹连接，第三丝杆（28）的上端穿过轴承座（24）且与轴承座（24）内的轴承连接，所述第三丝杆（28）的上端与步进电机（7）的输出端连接，所述步进电机（7）通过沉头螺钉与电机座（23）固定，电机座（23）通过螺钉连接与底座（6）固定。

6.根据权利要求1所述的立式旋熔机，其特征在于：所述工作旋头（9）通过键连接和过盈配合与伺服电机（8）固定连接，所述工作旋头（9）的接口（34）用于与工件的出口加工头（33）相嵌合并周向固定。

7.根据权利要求6所述的立式旋熔机，其特征在于：所述工作旋头（9）的中心开有圆孔，圆孔沿轴向向内延伸一段后垂直延伸至工作旋头（9）的外壁，形成流通透气孔道（35）。

8.根据权利要求1所述的立式旋熔机，其特征在于：所述立式机架（1）和装夹底座的机座（12）属于分离式结构。

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