CN211165395U - 一种pe电熔管件铜柱脚旋压头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电熔管件加工技术领域，公开了一种PE电熔管件铜柱脚旋压头，包括用于夹持铜柱脚的筒夹、设置在筒夹内部相对于筒夹沿轴向活动顶压杆、套置于筒夹外侧的卡槽管筒，卡槽管筒下端设有用于捕捉电阻丝的卡槽，卡槽下端开口；所述卡槽管筒至少其下端部分的外径小于PE电熔管件的铜柱脚护圈的内径。本实用新型以一种机械组合结构，在外部驱动配合下，在PE电熔管件铜柱脚护圈这样一个小空间内实现了夹持、旋转、压推功能的有机整合，可达到PE电熔管件后布丝加工中一次旋压完成铜柱脚与电阻丝的可靠连接。
Description
技术领域
本实用新型属于电熔管件加工技术领域，涉及采用后布丝工艺的电熔管件的铜柱脚压接技术，具体涉及用于压接铜柱脚的工具设备。
背景技术
高密度聚乙烯（PE）电熔管件是一种内部埋置电加热熔接用电阻丝的管道连接件。生产中一般有前布丝和后布丝两种电阻丝埋入工艺，前布丝是将已连接好两个接线铜柱脚的电阻丝预先嵌入模具再注塑成型；后布丝是在已注塑成型的管件内壁上割槽并在槽中压嵌铜丝，再在外接线口上压接电阻丝的两个铜柱脚。前布丝工艺已有高效自动化设备，但因整合了多道工序而使设备一次投入很大，且设备可靠性和材料消耗多等问题，也一定程度地制约了其应用推广。后布丝工艺在常规设备及工装资源利用方面具有很好的灵活性，目前仍为大多数生产企业采用，但其中的铜柱脚压接均为人工操作完成，不可避免地带来了人工成本、生产效率和质量稳定性等一系列问题，电阻丝与铜柱脚之间接触不良也并非罕见。后布丝工艺中提高其生产效率及质量稳定性，具有明显的生产实际需求。后布丝工艺中的人工压接铜柱脚操作，不论是套垫片连接电阻丝，还是人工绕丝压接，都因增加了工序而明显影响效率，且难以保证每次每件压接的质量稳定性；电阻丝与铜柱脚之间是否可靠连接，必须在后道独立布局的电阻值检测中才能得以判断。
PE电熔管件内的电阻丝阻值较小，需通入大电流实现对接管表面PE材料的加热熔接，要求电阻丝与铜柱脚之间必须有较大的接触面和较小的接触电阻，现行的人工压接铜柱脚有附加连接垫片及电阻丝多圈绕脚压接等方式。研制全自动的铜柱脚压接设备，首先需要解决的核心技术问题是仿人工在铜柱脚上绕电阻丝，并将铜柱脚压入PE管件固定孔。因PE电熔管件的铜柱脚护圈的内径限定仅约10mm，要在如此小的空间内同时实现电阻丝捕捉固定、铜柱脚夹持固定、电阻丝旋绕铜柱脚根部、铜柱脚整体压入PE管件接头孔等一系列动作，具有较高的实现复杂性。
实用新型内容
本实用新型目的是针对上述技术现状，设计了一种专门用于压接铜柱脚的旋压头，可兼顾铜柱脚夹持、电阻丝夹持及绕丝、铜柱脚压接等功能的实现。本专利旋压头结构设计的目标，是在较小空间内同时实现铜柱脚夹持、电阻丝夹持及绕丝、铜柱脚压接等功能，在设备系统支持下，可同步实现连接电阻值的自动检测。本专利旋压头是PE管件后布丝工艺自动化设备中的核心组件。
针对上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种PE电熔管件铜柱脚旋压头，包括：
筒夹，用于夹持铜柱脚，中空管状结构，筒夹下端为铜柱脚夹持端；
顶压杆，设置在筒夹内部，与筒夹同轴心，配置有伸缩驱动机构，在伸缩驱动机构的驱动下，顶压杆相对于筒夹沿轴向活动；
卡槽管筒，套置于筒夹外侧，与筒夹同轴心，配置有旋转驱动机构，在旋转驱动机构的驱动下卡槽管筒绕筒夹轴心旋转；卡槽管筒下端设有用于捕捉电阻丝的卡槽，卡槽下端开口；
所述卡槽管筒至少其下端部分的外径小于PE电熔管件的铜柱脚护圈（接线护圈）的内径。
使用上述旋压头在PE电熔管件上压接电阻丝的筒柱脚时，首先，将铜柱脚从下端插入筒夹，铜柱脚下端埋入段露于筒夹外，将铜柱脚下端对准PE电熔管件的铜柱脚护圈内的铜柱脚压接孔，驱动旋压头整体向下至铜柱脚下端伸入PE电熔管件的铜柱脚护圈，铜柱脚下端靠近或少许进入铜柱脚压接孔，从铜柱脚压接孔穿出的电阻丝被卡槽管筒挤压偏在卡槽管筒一侧。然后，由旋转驱动机构驱动卡槽管筒旋转，当卡槽管筒上的卡槽下端的开口经过电阻丝，电阻丝在弹性作用下进入卡槽，并随卡槽管筒的旋转缠绕在铜柱脚下端埋入段上；最后，由伸缩驱动机构驱动顶压杆在筒夹内部向下将铜柱脚的埋入段压入铜柱脚压接孔，完成铜柱脚的压接。
优选地，所述筒夹下部内径略小于铜柱脚外径；下部管壁上开有四条均分轴向切缝，四条切缝将管壁分割成四片弧形夹持片，进入夹筒的铜柱脚依靠夹持片的弹性得以可靠夹持。
优选地，所述卡槽管筒的卡槽呈h形状。
优选地，所述卡槽管筒安装于一个外套的下端，外套上装配有一从动齿轮，从动齿轮侧面设置一与之啮合的主动齿轮，主动齿轮配置有驱动其旋转的电机，电机、主动齿轮、从动齿轮组成所述的旋转驱动机构。所述卡槽管筒优选以螺纹连接,方便损耗更换。
所述外套套置于筒夹外侧，外套与筒夹之间设置有铜质内套，内套相对于外套固定，内套内表面与筒夹外表面滑动配合。
进一步地，外套相对于筒夹在筒夹的轴向方向上具有一段活动范围。外套与筒夹之间还设置有一压缩式弹簧，弹簧上端相对于筒夹固定，下端相对于外套固定。在卡槽管筒不被顶压时，弹簧维持外套处于活动范围的下行极限位置。
进一步地，所述外套与内套之间设置有绝缘层，顶压杆和筒夹与台架之间电隔离。顶压杆在顶压铜柱脚时与设备台架之间实现电隔离，便于在旋压头工作的同时，将顶压杆作为电阻测量探针。
优选地，为顶压杆配置的所述伸缩驱动机构为气缸装置。
本实用新型的有益效果是：以一种机械组合结构，在外部驱动配合下，针对PE电熔管件铜柱脚与电阻丝连接安装，在PE电熔管件铜柱脚护圈这样一个小空间内实现了夹持、旋转、压推功能的有机整合，可达到PE电熔管件后布丝加工中一次旋压完成铜柱脚与电阻丝的可靠连接。此旋压头组合结构件，是PE电熔管件后布丝自动化改造的核心部件，旋压头应用于自动化设备，相比人工压接铜柱脚，可显著提高生产功效。旋压头还可以拓展为PE电熔管件内电阻丝阻值测量的探针，功能丰富，实用便捷。
附图说明
图1是本实用新型旋压头整体结构示意图。
图2是图1所示旋压头D-D向剖视图。
图3是所述筒夹剖面结构示意图。
图4是所述筒夹立体结构示意图。
图5是本实用新型旋压头用于安装卡槽管筒的外套结构示意图。
图6是本实用新型所述卡槽管筒平面结构示意图。
图7是图6所示卡槽管筒A-A向剖视图。
图8是本实用新型旋压头各组成部分装配结构爆炸图。
图9是铜柱脚装入在本实用新型旋压头的状态示意图。
图10是使用本实用新型旋压头对铜柱脚进行压接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头的结构原理做进一步说明。
参照图1-2，本实用新型所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头结构上包括顶压杆3、筒夹4、内套5、外套6 、卡槽管筒10、从动齿轮 7和主动齿轮11 、弹簧8。其中，顶压杆设置于筒夹内部，由顶杆初始位置决定了顶杆具有一定的下移行程；顶压杆3连接在作为伸缩驱动机构的外部气缸的推杆上，夹筒4内的顶杆3在铜柱脚底部电阻丝环绕完成后，由气缸驱动将铜柱脚顶压插入压接孔。卡槽管筒10安装于外套下端。外套6套装于筒夹外侧，外套上部与筒夹之间设置内套5, 筒夹在内套5内具有一定的伸缩移动行程范围。外套下部与筒夹之间设置弹簧8，在筒夹4下移动作完成后可以助推筒夹向上复位。内套5与外套6之间紧配合安装，从动齿轮7紧配合套置于外套6的外侧。装配时，内套5紧配合装入外套6后，可紧配合插入从动齿轮7，并由从动齿轮 7上的顶紧螺纹孔1内装配的螺丝顶紧固定。主动齿轮11与从动齿轮7啮合。主动齿轮齿厚大于从动齿轮的齿厚，当相互固定关系的卡槽管筒、外套、从动齿轮相对于筒夹上下活动时，主动齿轮11与从动齿轮7始终保持啮合。内套5、外套6、从动齿轮7受到电机带动而旋转时，装入顶压杆3的筒夹4轴向相对静止。
顶压杆3和筒夹4上可向外连接导线，用于测量电阻丝的电阻。
作为卡槽管筒的安装结构的一种替代方案，铜套5和外套6也可以整合为一体。筒夹与台架之间的电隔离，可以通过设置从动齿轮与外套之间绝缘装配实同。
参照图3-4，筒夹4上半部分外径大于下半部分外径，呈上粗下细结构，这种结构一方面直径更大的上半部分方便筒夹的安装与固定，保证筒夹的安装强度，直径更小的下半部分，则使得筒夹给卡槽管筒预留了径向空间，以实现外径尺寸受铜柱脚护圈限制的卡槽管筒的设置。另一方面，在筒夹的外侧形成一个台阶，该台阶刚好用于支撑弹簧8的上端。
筒夹4内部中空，下半部分内径略小于铜柱脚外径；下半部分管壁上开有四个均分的轴向切缝，进入夹筒4的铜柱脚依靠夹筒弹性得以可靠夹持。
作为铜柱脚夹持的一种替代方案，也可以在夹筒4中采用弹性滚珠夹持方式，在中空管壁上嵌入的滚珠，以外侧固定弹性圈向内顶推管壁上嵌装的滚珠夹持铜柱脚。这时夹筒4内径与铜柱脚是松配合关系，
参照图5-9，所述外套6非直筒结构，而是设置有底部，其底部内侧平面用于支撑弹簧8的下端。其底部正中设一带内螺纹的卡槽管筒安装孔。外套6内腔偏上设有内套定位台阶。卡槽管筒10为上下两段结构，上半段用于与外套6连接，下半段用于拨动电阻丝。卡槽管筒10上端设置有与卡槽管筒安装孔的内螺纹配合的外螺纹，带有外螺纹的卡槽管筒10旋紧固定在外套6下端。下端管口处管壁上绕周向均匀设置四个轴向的卡槽，卡槽开口端更宽，整体呈h形。
卡槽管筒10上的卡槽2用于在外套6整体旋转中捕获电阻丝；当卡槽管筒旋转时，由于，卡槽管筒10的管口压在电组丝上，当卡槽的开口经过电阻丝时，电阻丝在自身金属弹性作用下，必将挂入卡槽并受卡槽拨动。卡槽管筒10在旋转中可以拨动由卡槽捕获的PE电熔管件内的电阻丝，实现对铜柱脚底部的环绕。
本实用新型所述旋压头旋压动作实施过程如下：
将铜柱脚9递送装入旋压头的筒夹内，使铜柱脚9的圆台与卡槽管筒底部紧贴，首先，旋压头的卡槽管筒部分地伸入PE管件的接线护圈12内，并保证使铜柱脚下端以一定压力压在PE管件压接孔边缘，恰好固定压住电阻丝；然后，开始由电机驱动齿轮并带动装有卡槽管筒的外套整体旋转，实现电阻丝在铜柱脚压入段的多圈环绕；第三，在旋转保持电阻丝环绕态，实施顶压杆对铜柱脚下压到位。完成全部动作后，顶压杆向上退回。其中旋压头卡槽管筒部分伸入PE管件接线护圈动作可由电机丝杠或气缸实现，铜柱脚绕丝后完全压入PE管件可由气缸驱动实现；弹簧在从动齿轮与主动齿轮高度位置匹配中起调整作用。
Claims (8)
1.一种PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，包括：
筒夹（4），用于夹持铜柱脚，中空管状结构，筒夹下端为铜柱脚夹持端；
顶压杆（3），设置在筒夹内部，与筒夹同轴心，配置有伸缩驱动机构，在伸缩驱动机构的驱动下，顶压杆（3）相对于筒夹沿轴向活动；
卡槽管筒（10），套置于筒夹外侧，与筒夹同轴心，配置有旋转驱动机构，在旋转驱动机构的驱动下卡槽管筒（10）绕筒夹轴心旋转；卡槽管筒下端设有用于捕捉电阻丝的卡槽（2），卡槽下端开口；
所述卡槽管筒（10）至少其下端部分的外径小于PE电熔管件的铜柱脚护圈的内径。
2.根据权利要求1所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，所述筒夹下部内径略小于铜柱脚外径；下部管壁上开有四条均分轴向切缝，四条切缝将管壁分割成用于夹持铜柱脚的四片弧形夹持片。
3.根据权利要求1所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，所述卡槽管筒的卡槽呈h形状。
4.根据权利要求1所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，所述卡槽管筒（10）安装于一个外套（6）的下端，所述外套套置于筒夹外侧，外套上装配有一从动齿轮（7），从动齿轮侧面设置一与之啮合的主动齿轮（11），所述卡槽管筒以螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，外套（6）与筒夹（4）之间设置有铜质内套（5），内套（5）相对于外套固定，内套内表面与筒夹外表面滑动配合。
6.根据权利要求4所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，外套相对于筒夹在筒夹的轴向方向上具有一段活动范围，外套（6）与筒夹（4）之间还设置有一压缩式弹簧（8），弹簧上端相对于筒夹固定，下端相对于外套固定，在卡槽管筒不被顶压时，弹簧维持外套处于活动范围的下行极限位置。
7.根据权利要求4所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，所述外套（6）与内套（5）之间设置有绝缘层，顶压杆和筒夹与台架之间电隔离。
8.根据权利要求1所述的PE电熔管件铜柱脚旋压头，其特征在于，为顶压杆配置的所述伸缩驱动机构为气缸装置。
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Legal Events
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