FI83941B - Spin-svetsningsapparat. - Google Patents

Description

! 83941

Spin-hitsauslaite

Keksintö liittyy laitteeseen spin-hitsausta varten, joka on tunnettu tekniikka muoviosien, jotka on liitetty 5 yhteen vastakkaisista ympyrän muotoisista pinnoistaan, hitsaamiseksi yhteen, jossa tekniikassa yhtä osista pyöritetään suurella nopeudella toisen suhteen, jotta aiheutetaan muovimateriaalin sulaminen ja sitä seuraava yhtyminen vastakkaisten pintojen liityntäpinnassa.

10 Tunnetuissa spin-hitsausmenetelmissä on energia hitsausta varten yleensä tuotettu pyörivällä kiinnitysis-tukalla. Ensimmäisen tyyppisessä tunnetussa menetelmässä esiasennetut artikkelit, jotka tullaan spin-hitsaamaan, on asennettu kiinnitysistukkaan, joka tuodaan kiinni pyöri-15 vään käyttömoottoriin ja vastaavasti irti siitä ja joita pyöritetään tällä tavoin aikajakson, joka on riittävä luomaan hitsaussauma. Toisessa tunnetussa menetelmässä hitsattavan artikkelin yhtä osaa pyöritetään suurella nopeudella kiinnitysistukassa ja tuodaan tämän jälkeen toiseen 20 osaan. Voimansiirto kiinnitysistukalle keskeytetään ja kaksi osaa hitsataan yhteen kun kiinnitysistukan pyörimis-energia häviää kitkalämpönä osien liityntäpinnalla. Molemmissa aikaisemmissa menetelmissä hitsausprosessin kestoajan ja kitkalämmön määrän, joka syntyy hitsauksessa, sää-25 täminen on ollut vaikea saavuttaa.

Keksinnön mukaisesti on tuotettu spin-hitsauslaite artikkelin kahden kestomuoviosan hitsaamiseksi yhteen, laitteen käsittäessä syöttömekanismin esiasennettujen artikkelien syöttämiseksi peräkkäisesti laitteen työasemal-30 le, spin-hitsauspään yhden osista pyörittämiseksi toisen suhteen työasemalla hitsaussauman muodostamiseksi, ja pu-ristumäntäyhdistelmän artikkelien liikuttamiseksi työasemalla kiinni spin-hitsauspäähän, jolloin laite on tunnettu siitä, että syöttömekanismia ja puristusmäntäyhdistelmää 35 käytetään ajoitetussa suhteessa ensimmäiseltä moottori- 2 83941 käyttöiseltä akselilta ja että spin-hitsauspäätä käytetään servomoottorilla, jonka käyttö on ajoitettu kytkinyksiköl-lä, jota käytetään ensimmäiseltä akselilta.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen suoritus-5 muoto tulee nyt kuvatuksi viitaten oheisiin piirroksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen sylinterimäi-sestä säiliön rungosta ja siihen kuuluvasta päätyosasta;

Kuvio 2 on sivukuva spin-hitsauskoneesta; 10 Kuvio 3 on kaaviomainen leikkauskuva kuvion 2 ko neesta otettuna pitkin viivaa A-A;

Kuvio 4 on pitkittäisleikkauskuva koneen spin-hit-sauspäästä;

Kuvio 5 on laajennettu kuva osasta spin-hitsaus-15 päätä esittäen säiliön rungon ja siihen kiinnitetyn pääty-osan;

Kuvio 6 on sivukuva elimestä säteittäisen puristavan paineen aikaansaamiseksi, joka elin on asennettu spin-hitsauspäähän; 20 Kuvio 7 on kaaviomainen luonnos, joka esittää pääl lekkäisyyttä kaapelissa, joka on otettu käyttöön koneen spin-hitsauspäässä;

Kuvio 8 on graafinen esitys konejaksosta;

Kuvio 9 on kaaviomainen aika/nopeus-käyrä koneen 25 pyöritysmoottoria varten; ja

Kuvio 10 on lohkokaavio, joka esittää ohjausjärjestelmän spin-hitsauskonetta varten;

Kuvio 11 on lohkokaavio, joka esittää ohjausjärjestelmän kuviossa 6 esitettyä elintä varten; ja 30 Kuvio 12 on samanlainen kuva kuin kuviossa 5, mut ta se esittää vaihtoehtoisen spin-hitsauspään suoritusmuodon.

Kuviossa 1 on esitetty säiliö, joka käsittää valetun, muovisen, sylinterimäisen rungon 1, joka on varustet-35 tu siihen kiinteästi kuuluvalla pohjalevyllä 2 ja tulppa- 3 83941 maisella sovitepäätyosalla, joka on valetun muovirenkaan 3 muodossa, joka on sovitettu olemaan asennettavissa rungon avoimeen päähän. Rungon pohjalevyssä on joukko ulkoisia olakkeita 4, jotka kiinnittyvät kiinteisiin tappeihin, 5 jotka on sijoitettu koneen puristusmäntään siten, että ne estävät runkoa pyörimästä hitsauksen aikana. Renkaassa 3 on myös joukko ulkoisia olakkeita 5, jotka kiinnittyvät yhteen tai useampaan käyttötappiin koneen pyörityspäässä ja siten tuottavat voimansiirron spin-hitsausprosessia 10 varten. Osat, sellaiset kuten kuviossa 1 esitetyt, on selostettu yksityiskohtaisemmin hakijan samaan aikaan haettavassa GB-hakemusjulkaisussa 2 174 672.

Kuten kuviossa 2 esitetään, on spin-hitsauskone tuettu kehykselle 6 ja sillä on vaihtovirtatyyppinen pää-15 käyttömoottori 7, joka käyttää pääkäyttöakselia 8 vaih-teistetun nopeuden alennusyksikön 9, vetohihnan 90 ja pneumaattisen kytkimen 10 kautta. Kytkintä kaukokäytetään ohjelmoitavalla logiikkaohjausjärjestelmällä, kuviot 10 ja 11. Käsipyörää 11 voidaan käyttää käyttöakselin manuaali-20 seksi pyörittämiseksi asetuksen aikana. Myös jarru (ei esitetty) voi olla käytössä. Käyttömekanismia 12, jolla esiasennetut säiliöt syötetään työasemalle, käytetään toi-siokäyttöakselilta 13, jota itseään käytetään jaetussa liikkeessä akselilta 8 Geneva-mekanismin 14 kautta. Puris-25 tusmäntäyhdistelmä 15, jota myös käytetään akselilta 8, toimii säiliön työntämiseksi työasemalla kiinni spin-hit-sauspäähän 16. Spinhitsauspäätä käytetään servomoottorilla 17, jota ohjataan kytkinyksiköllä 18, jota käytetään akselilta 8.

30 Runko 1 ja rengas 3 on esiasennettu ennen hitsausta ja ne syötetään koneeseen syöttömekanismilla, joka on esitetty kuviossa 3. Esiasennetut säiliöt on jo käännetty kyljelleen ennen kuin ne syötetään koneeseen, niin että ne voivat vieriä alas syöttökourua 19. Portti 20, joka on 35 esitetty vain kaaviomaisesti kuvioissa 2 ja 3, pysäyttää 4 83941 ne ennen kuin ne voivat saavuttaa siirtotornin 21, joka on asennettu toisiokäyttöakselille 13 epäsäännöllistä pyörimistä varten. Portti ajoitetaan sekvenssissä koneen kanssa kytkinyksiköltä 18 ja se toimii, kun siirtotorni on py-5 säyttänyt pyörimisen. Portti 20 liikkuu sivusuuntaan, kunnes siinä oleva säiliö on linjassa torniohjäimien kanssa. Säiliö on sitten vapaa putoamaan painovoiman alaisena siirtotorniin. Portin 20 sivusuuntainen liike aiheuttaa sen, että se häiritsee seuraavaa säiliötä syöttökourussa 10 19 estäen sitä putoamasta. Ennalta määrätyn jakson jälkeen portti palautetaan alkuperäiseen asentoonsa, mikä sallii seuraavan säiliön pudota porttiin. Pneumaattista sylinteriä 12, jossa on solenoidiventtiili (ei esitetty), käytetään operoimaan porttia.

15 Siirtotornin 21 pyöriminen kuljettaa säiliöt syö töstä työasemalle W ja sitten poistokouruun 25. Tässä esimerkissä siirtotornin keskeytetty liike on tuotettu Gene-va-mekanismilla 14. Siirtotorni käsittää parin levyjä 23, jotka on asennettu akselille 13 ja joilla on ympäryspin-20 nallaan osaksi ympyrän muotoiset leikkaukset säiliöiden tukemiseksi niiden kulkiessa sen päällä. Ulkopuoliset ohjaimet ja kisko estävät säiliöiden häiritsemisen sillä aikaa kun torni pyörii.

Spin-hitsausprosessi suoritetaan työasemalla, joka 25 on esitetty viitteellä W kuviossa 3. Ty#asemalla säiliötä pidetään spin-hitsauspään, joka on esitetty kuvioissa 4 ja 5, ja puristusmäntäyhdistelmän 15 välissä.

Spin-hitsauspää käsittää alhaisen hitausmomentin omaavan mekanismin, jota käytetään alhaisen hitausmomen-30 tin omaavalla "harvinainen maa" -tyyppisellä harjattomal-la tasavirtaservomoottorilla 17 (rare earth), kuten on esitetty kuviossa 4. Voimansiirto otetaan spin-hitsauspää-akselille 26 hammastetun hihnan 27 kautta. Vetopyörä 27 on asennettu akselin 26 toiseen päähän, joka akseli on vaaka-35 suuntainen. Kevyttä metalliseosta oleva kiekko 28 on pui- 5 83941 tattu suoraan akselin 26 vastakkaiseen päähän. Kiekolla 28 on sen esillä olevaan pintaan koneistettuna käyttötapit 29, jotka kiinnittyvät renkaaseen 3 ja toimivat yhdessä sen ulkoisten olakkeiden 5 kanssa, jotta aiheutetaan ren-5 kaan ajaminen pyörimisliikkeeseen. Kitkan pitämiseksi niin alhaisena kuin mahdollista, on akseli 26 asennettu kahteen kuulalaakerirenkaaseen 30.

Puristusmännän liike, säiliön työntämiseksi spin-hitsauspäähän, aikaansaadaan ohjausnokalla 38 (kuvio 2), 10 jota käytetään konejaksonopeudella akselilla 8. Tämä oh-jausnokan toiminta siirretään puristusmännän liukukappa-leeseen vipuvarrella 51, joka on kääntyvä kohdassa 52, ja välinivelellä 50. Kynnet 151, jotka on sijoitettu puristusmännän etupintaan, kiinnittyvät olakkeisiin 4 estämään 15 runkoa 1 pyörimästä hitsauksen aikana. Kun säiliö, joka on muodostettu asennetuista säiliön rungosta 1 ja päätyosasta 3, työnnetään puristusmäntäyhdistelmällä 15 kiinni spin-hitsauspäähän 16, kuten on esitetty kuvioissa 4 ja 5, tulee päätyosan 3 päätyseinä kosketuksiin palautusrenkaan 46 20 kanssa, joka antaa akselin suunnassa myöten joukon kier-rejousia 47, jotka on kehämäisesti sijoitettu erilleen renkaan 46 ympärille (kuvio 5), toiminnan alaisena. Rengas 46 pidetään asennossa, joka on esitetty kuviossa 5, hitsauksen aikana ja oikea päätypaine hitsausprosessia 25 varten tuotetaan kierre jousella 47 palautusrenkaan kautta.

Säteittäinen paine syötetään hitsausprosessin aikana kiristyslaitteen avulla, joka käsittää teräsvaijerin 39 silmukan, jota pidätetään ympyrän muotoisessa urassa 42 vaijerinpidätyssuojuksessa 45, joka on asennettu spin-hit-30 sauspäähän, Kun kiristyslaite on vapaassa tilassa, se muodostaa silmukan, jolla on halkaisija, joka on hieman suurempi kuin hitsattavan säiliön halkaisija. Kun yhtään säiliötä ei pidetä hitsausasennossa, liikkuu palautusrengas akselin suunnassa jousien 47 vaikutuksen alaisena sulke-35 maan rengasmainen uurna ja pidättämään vaijeri 39 siellä, 6 83941 kuten on esitetty kuviossa 4.

Kuten kuviossa 6 on esitetty, on vaijerin 39 yksi pää kiinteästi ankkuroitu kohdassa 40, kun taas toinen pää on kiinnitetty pneumaattiseen sylinteriin 41. Vaijerin 5 pidätyssuojukseen 45 on leikattu pieni vapaa alue 43 sallimaan vaijerin ristiinmeno kohdassa 44 vaijerin sisääntulo- ja ulostulopisteissä. Koneen toiminnan aikana asennetut säiliörunko ja päätyosa syötetään vaijerin pidätys-suojukseen ja vaijerin 39 silmukan läpi. Käyttötapit 29 on 10 sijoitettu, kuten alla kuvataan ja pneumaattinen sylinteri 41 toimii jännityksen kohdistamiseksi vaijeriin, siten että vaijerisilmukan halkaisija pienenee tuottaen siten halutun ulkoisen paineen runkoon 1, joka paine on tarpeen spin-hitsausprosessia varten. Hitsauksen jälkeen pneumaat-15 tinen sylinteri 41 palautetaan alkuperäiseen asentoonsa, mikä vapauttaa ulkopuolisen paineen ja sallii säiliön ulostyöntämisen. Kun puristusmäntäyhdistelmä 15 liikkuu taakse, on palautusrengas 46 vapaa liikkumaan eteenpäin työntäen siten hitsatun säiliön ulos vaijerin pidätyssuo-20 juksesta ja sulkien rengasmaisen uran 42. Vaijerin päällekkäisyys on esitetty selvemmin kuviossa 7.

Mille tahansa annetuille spin-hitsattaville osille tulee olemaan ensisijainen tai keskisuuri häiriösovitus, joka tapahtuu, kun molemmat osat täyttävät tarkasti suun-25 nitteludimensionsa. Johtuen vaihteluista osien koossa, normaalien muovivalutoleranssien sisällä, voi häiriösovitus minkä tahansa kahden osan välillä vaihdella merkittävästi ensisijaisesta arvosta. Häiriösovitusalue, joka voi johtaa onnistuneisiin hitsauksiin kaupallisissa olosuh-30 teissä, voi olla määritetty ulottumaan löysästä sovituksesta, jolla on halkaisijahäiriö, joka on oleellisesti vähemmän kuin keskisuuri sovitus, tiukkaan sovitukseen, jolla on halkaisijahäiriö, joka on oleellisesti suurempi kuin keskisuuri sovitus. Halkaisijahäiriön tarkat arvot 35 "löysää", "keskisuurta" ja "tiukkaa" sovitusta varten tie- 7 83941 tenkin vaihtelee hitsattavina olevien osien luonteen mukaan.

Sellaisten osien tapauksessa, jotka on konstruoitu ja mitoitettu hakijan samaan aikaan haettavassa GB-hake-5 musjulkaisussa 2 174 672 esitetyllä tavalla, on ensisijainen tai keskisuuri häiriösovitus osien välillä noin 0,75 mm (ts. rungon 1 sisähalkaisija vapautuneena on 0,75 mm vähemmän kuin renkaan 3 ulkohalkaisija vapautuneena). Tässä tapauksessa löysällä sovituksella voi olla noin 10 0,25 mm halkaisijahäiriö ja tiukalla sovituksella voi olla noin 1,25 mm halkaisijahäiriö. Seurauksena näistä vaihte-levista sovitusasteista päätyosan ja sivuseinän välillä voi kosketuspaine hitsattavien pintojen välillä, ilman säteittäisen lisäpaineen kohdistamista, olla laskettu 15 alueelle välillä 0,02 N/mm2 ja 0,17 N/mm2. Esimerkiksi yhdelle hitsausolosuhteiden ryhmälle, joka on johdettu kokeista, joissa käytetään polypropyleenirenkaita ja runkoja, ideaalisen kosketuspaineen pintojen välillä hitsauksen aikana on havaittu olevan noin 0,23 N/mm2. On esitetty, 20 että siteeratulle esimerkille, säteittäinen paine, joka vaaditaan ylläpitämään kosketuspaine hitsauspintojen välillä noin arvossa 0,23 N/mm2, tarvitsee olla noin 0,25 N/mm2 löysän sovituksen tilanteelle, jonka halkaisijahäiriö on 0,25 mm, ja noin 0,07 N/mm2 tiukan sovituksen tilan-25 teelle, jossa halkaisijahäiriö on 1,25 mm. Tällaiset paineet mahdollistavat molempien sovituksen ääriarvojen spin-hitsaamisen tyydyttävästi antamaan täysin yhdistynyt yhtenäinen liitos noin 0,21 sekunnin kokonaisajassa kierros-nopeudella 1 000 kierrosta minuutissa, missä 0,05 sekuntia 30 vaaditaan kiihdyttämään päätyosa haluttuun nopeuteen ja 0,08 sekuntia vaaditaan järjestelmän elektromagneettiseen jarruttamiseen kiinteään asemaan. Tätä kokonaisaikaa voidaan pienentää valitsemalla suurempi kosketuspaine tai suurentamalla moottorin nopeutta tai molemmilla.

35 Jotta kiristyslaitteella syötetään oikea säteittäi- 8 83941 nen paine hitsauksen aikana, on tarpeen mitata häiriösovi-tus säiliön rungon ja päätyosan välillä. Kahden menetelmän on esitetty olevan käyttökelpoisia ja ne selitetään alla esimerkkeinä.

5 Ensimmäinen perustuu voimaan, joka tarvitaan pääty- osan asentamiseksi täydellisesti säiliön sivuseinään ennen spin-hitsausta. On havaittu, että on olemassa oleellisesti lineaarinen suhde häiriösovituksen ja maksimiasennusvoiman välillä, jonka aikana sivuseinä saatetaan deformoitumaan 10 elastisella tavalla johtuen halkaisijahäiriöstä päätyosan ja sivuseinän välillä, vaikkakin asennusvoimaprofiilin yleiseen muotoon voidaan vaikuttaa säiliön ja päätyosan suunnittelulla. Asennusvoiman mittaus voi olla tehty esi-asennuslaitteessa, joka sovittaa renkaat 3 runkoihin 1 tai 15 asennusasemalla, joka muodostaa kiinteän osan spinhitsaus-laitetta.

Toinen menetelmä perustuu, spin-hitsauslaitteessa itsessään, sen virran mittaukseen, jonka spin-hitsausser-vomoottori tarvitsee tuottamaan vääntömomentin, joka on 20 riittävä pyörittämään, alhaisella nopeudella, kuten 70 kierrosta minuutissa, päätyosaa sivuseinän sisässä, kun ne on täysin asennettu. Tämä on erityisesti sopiva menetelmä, koska on helppo ohjelmoida servomoottori pyörimään näin alhaisella nopeudella sanotut 0,10 sekuntia aivan hitsaus-25 jakson alussa, jotta helpotetaan tulpassa olevien käyttö-olakkeiden 5 kiinnittymistä vastaaviin spin-hitsauspäässä oleviin käyttötappeihin 29 ennen kiihdyttämistä paljon suuremmalle hitsausnopeudella. Kiinnitysaikaa voidaan laajentaa lyhyen jakson, kuten 0,1 sekuntia, jonka ajan aika-30 na vääntömomentti, joka tarvitaan päätyosan hitaaseen pyörittämiseen sivuseinän sisällä, voidaan mitata ja suhteuttaa halkaisijahäiriöön päätyosan ja sivuseinän välillä aikaisemmin määritellyn korrelaatiosuhteen avulla.

Kuviossa 1 esitetyille osille, jotka liittyvät lä-35 heisesti GB-hakemusjulkaisussa 2 174 672 kuvattuihin, on 9 83941 virran, joka vaaditaan päätyosien pyörittämiseen hitaasti sivuseinän sisässä, esitetty vaihtelevan oleellisesti lineaarisella tavalla päätyosan ja sivuseinän välisen hal-kaisijahäiriön mukana. Tämä suhde voidaan tehdä jopa vie-5 lä ilmeisemmäksi, jos sivuseinään kohdistetaan säteittäi-nen paine mittauksen aikana. Siten sovitusaste, joka on olemassa säiliön rungon ja siihen hitsattavan päätyosan välillä, voidaan mitata, koska erilaiset sovitukset tarvitsevat erilaiset virrat servomoottorin käyttämiseksi 10 valitulla, kiinteällä, alhaisella nopeudella.

Servovahvistimella synnytetään jännite, joka on analoginen moottorin virtaan nähden. Tämä mitattu jännite vastaanotetaan ohjausjärjestelmässä, jossa sitä verrataan jännitteisiin, jotka on ennalta määrätty edustamaan eri-15 laisia sovitustyyppejä, ts. löysää, keskisuurta ja tiukkaa sovitusta. Kukin erilaisista sovitustyypeistä edustaa käytännössä mahdollisten sovitusten täyden alueen kaistaa, joka ulottuu hyvin löysästä sovituksesta hyvin tiukkaan sovitukseen. Järjestelmän herkkyys riippuu tällaisten 20 kaistojen, jotka ovat toisistaan erillään, lukumäärästä.

Ohjausjärjestelmä myös identifioi ja johtaa sellaisten asennettujen osien palauttamiseen, joissa häiriö-sovitus on joko liian löysä tai niin tiukka, että tyydyttävä hitsaus ei tule olemaan mahdollinen vallitsevissa 25 toimintaolosuhteissa.

Kun sovitustyyppi on identifioitu ohjausjärjestelmällä, lähetetään signaali koneen pneumaattiselle järjestelmälle, joka valitsee yhden useasta solenoidiventtiilis-tä, joista kullakin on paineasetuksensa, joka sopii yhteen 30 sovitustyyppiin. Siksi tällä tavoin voidaan pneumaattisella sylinterillä 41 kohdistaa oikea ulkoinen paine vaijeriin 39 mille tahansa päätyosien ja säiliörunkojen väliselle sovitusalueelle. Tietenkään ei ole mitään rajoitusta sovitustyypeille, jotka voidaan identifioida tällä tavoin 35 ja järjestelmä voi tuottaa suoran korrelaation osien häi- 10 83941 riösovituksen ja sopivan, vastaavan säteittäisen paineen, joka tullaan syöttämään välillä.

Vaikka jännitemittausta on tässä esimerkissä käytetty välineenä vääntömomentin, joka moottorilla syöte-5 tään päätyosan pyörittämiseksi suhteessa säiliön runkoon, vertaamiseksi häiriösovituksen kitkavoimaan, voitaisiin muita parametrejä, jotka liittyvät tähän vääntömomenttiin, mitata vaihtoehtoisesti esimerkiksi käytetyn moottorityy-pin mukaan. Siten ennalta määrätty vakiovääntömomentti 10 voidaan syöttää moottorilla ja tuloksena saatava pyörimisnopeus mitata.

Servomoottorin käyttöä hallitaan vahvistimella, jota voidaan ohjata ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella tarvittavan aika/nopeus-profiilin tuottamiseksi mootto-15 rille hitsausprosessin aikana. Moottorin 17 toiminta on ajoitettu konejaksoon kytkinyksiköstä 18. Hitsausprosessin alussa vahvistimelle syötetään energiaa ja moottoria ajetaan alhaisella nopeudella lyhyen ajan, jotta mahdollistetaan kiekon 28 käyttötappien 29 kiinnittyminen renkaan 3 20 ulkoisiin olakkeisiin ja puristusmännän kiinteiden kynsien 151 kiinnittyminen säiliön pohjassa oleviin olakkeisiin 4. Sen jälkeen kun olakkeet ovat kiinnittyneet, mitataan virta, joka tarvitaan servomoottorin ajamiseksi ennalta määrätyllä alhaisella nopeudella, häiriösovituksen luokitte-25 lemiseksi, ja valitaan sopiva säteittäinen paine svötettä-väksi kiristyslaitteella. Tämän jälkeen vahvistimen ulos-tulos kasvatetaan pengermäisesti, siten että moottori kiihdytetään nopeasti hitsausprosessinopeuteensa ja pidetään tällä nopeudella jakson ajan, joka määrätään tietyn 30 hitsattavana olevan säiliötyypin luonteen mukaan. Hitsaus- ajan lopussa vahvistimen energiansyöttö lopetetaan ja moottori pysäytetään hitsaussaumassa synnytetyllä kitkalla. Moottorin pysäyttämistä voidaan myös avustaa jarruttamalla tai nopeuden tehonsyöttöä pengermäisesti laskemal-35 la.

n 83941

Kuvio 8 on graafinen esitys konejaksosta yhden pää-akselin 8 pyörähdyksen ajan. Viivat AB ja HJ edustavat tornin liikettä yhden jaetun liikkeen läpi (esim. 90° toi-sioakselista 13). Käyrät CD ja FG edustavat puristusmännän 5 liikettä eteenpäin ja taaksepäin. Kuten voidaan nähdä, on puristusmännän liikkeellä ja tornin liikkeellä hieman päällekkäisyyttä. Jaksossa, joka on määritetty pisteiden D ja F väliin, on puristusmäntä paikallaan etuasennossaan ja tämän jakson aikana tapahtuu hitsaaminen. Jakson D-E aika-10 na moottoria 17 käytetään alhaisella nopeudella, jotta mahdollistetaan spin-hitsauskiekossa 28 olevien kiinteiden tappien 29 sijoittua renkaan olakkeisiin 5 ja puristusmän-nässä olevien kynsien 151 sijoittua säiliön pohjassa oleviin olakkeisiin 4 ja sallimaan sopivan säteittäisen pai-15 neen "Pw" valitsemisen. Pisteiden E ja F välissä moottori 17 kiihdytetään hitsausnopeuteen, pidetään hitsaus-nopeudella hitsauksen tapahtumiseen tarvittavan jakson ajan, ja py-säytetään joko hitsaussauman kitkalla tai jar-rutusvälineillä aikaisempaan viitaten. Kuvio 9 on kaavio-20 mainen aika-(t)/nopeus(v)-käyrä moottorille 17 pisteiden D ja F välisen jakson aikana. Kuviosta 9 nähdään, että moottori 17 pysäytetään ennen pistettä F. Jakso XY, jonka aikana hitsaus tapahtuu, voi vaihdella muodostettavana olevien säiliöiden luonteen mukaan.

25 Moottorin 17 hitsausjakson XY aikana ottamaa virtaa voidaan monitoroida ja verrata aikaisemmin määritettyyn arvoon. Jos hitsauksen moottoriin kohdistama kuorma on ennalta määrätyn tason alapuolella, ei tyydyttävää hit-saussaumaa tule muodostumaan. Monitoroimalla moottorin 30 hitsausjakson aikana ottamaa virtaa voidaan epätyydyttävät hitsaussaumat identifioida ja säiliöt palauttaa.

Sopivasti jakso, joka on määritetty pisteiden D ja F väliin, voi olla luokkaa 0,4 sekuntia.

Vaikka pneumaattinen sylinteri 41 on kuvattu jän-35 nityksen kohdistamiseksi vaijeriin 39, jotta kohdistetaan i2 83941 sisäänpäin suunnattu säteittäinen paine seinään 1, voi sylinteri 41 olla haluttaessa korvattu solenoidilla tai servomoottori j Srjestelmällä, joka on kytketty suoraan vaijeriin.

5 Vaikka vaijeri 39 kykenee kohdistamaan kapean sä- teittäisen painevanteen päätyseinään 1, se voi olla haluttaessa korvattu segmenttien renkaalla, joista kutakin painetaan seinää 1 vasten esimerkiksi pneumaattisilla tai hydraulisilla välineillä.

10 Kuvio 10 esittää kaaviomaisesti toiminnallisen kes kinäissuhteen laitteen eri osien välillä ja erityisesti ohjauskytkennät spin-hitsauskoneen ja ohjelmoitavan lo-giikkaohjaimen välillä.

Kuvio 11 on kaaviomainen esitys järjestelmästä sä-15 teittäisen paineen syöttämisen ohjaamiseksi ja esittää erityisesti ohjauskytkennän elektronisen järjestelmän, joka mittaa parametrin, joka edustaa häiriösovitusta, ohjelmoitavan logiikkaohjaimen ja kiristyslaitteen säätöjärjestelmän, joka säätää hitsauksen aikana kohdistettavaa sä-20 teittäistä painetta, välillä.

Spin-hitsauspään vaihtoehtoinen muoto on esitetty kuviossa 12. Tämä suoritusmuoto, joka on esitetty yksinkertaistetun päätyrenkaan 3 ja säiliön seinän 1 yhteydessä, on sopiva käytettäväksi, kun valutoleranssit voidaan 25 tarkasti ylläpitää siten, että säteittäisen paineen "Pw", jollainen tuotetaan kuvioiden 5-7 yhteydessä kuvatulla suoritusmuodolla, ohjausta ei enää tarvita.

Tässä suoritusmuodossa painerengas 31 tuottaa vakion säteittäisen paineen "Pw" hitsauksen aikana ja käsit-30 tää 24 jousiterässegmenttiä 32, jotka tehokkaasti muodostavat jatkuvan renkaan. Segmentit ulottuvat ulos tukirenkaasta 33, johon ne on kiinnitetty ruuveilla. Sukkanauha-tyyppinen jousi 34 on asennettu segmenttien päälle tuottamaan säädetty vannepaine hitsausprosessin aikana. Tukiren-35 gas on asennettu kuulalaakerirenkaaseen 35 siten, että i3 83941 koko painerengasyhdistelmä voi pyöriä muovirungon mukana, kunnes puristusmäntäyhdistelmässä olevat kiinteät tapit on sijoitettu olakkeita 4 vasten, jotta estetään muovirungon ulkoisen koristelun vaurioituminen. Ympyrän muotoinen pei-5 te 36 suojaa segmenttejä ja sukkanauhajousta 34. Se toimii pysäyttimenä estäen segmenttien liiallisen sisäänpäinpai-numisen, kun pyörimispäähän ei ole asennettu artikkelia.

Jos kuvion 12 mukainen spin-hitsauspää otetaan käyttöön, on puristusmäntäyhdistelmällä kaksi toimintoa. 10 Ensimmäinen on työntää esiasennetut säiliöt painerenkaan 31 läpi ja kiinni kiekkoon 28 ja pitää ne siellä oikealla päätypaineella, kunnes spin-hitsausprosessi on suoritettu loppuun. Toinen toiminto on vetää hitsatut säiliöt takaisin oikeaan asemaan poistoasemalle siirtämistä varten.

15 Toisen toiminnon suorittamiseksi on asennettu kiertyvät puristimet (ei esitetty) puristusmännälle tarttumaan runkoon 1 puristusmännän paluutahdin aikana.

Kuvatut menetelmä ja laite ovat erityisesti sopivia sellaisten säiliöosien hitsaamiseksi, jotka on tehty kes-20 tomuovimateriaaleista, kuten polyetyleeni, polypropyleeni, sen sekapolymeeri tai polyamidit, kun ne ovat riittävän joustavassa muodossa antamaan periksi vaikuttavan sisäänpäin suunnatun säteittäisen voiman alaisena, jotta saavutetaan häiriösovitus, joka on tarpeen spin-hitsausta var-25 ten. Vaikka keksintö on kuvattu muodossa, jossa säteittäi-sesti puristetaan sylinterimäistä seinää siinä olevaa tulppaa vasten, samat osien välisen häiriön säädöt voidaan periaatteessa saavuttaa levittämällä tulppaa sylinterimäi-sen seinän sisäosien vasten.

30

Claims (10)

1. Spin-hitsauslaite artikkelin kahden kestomuovi-sen osan (1, 3) hitsaamiseksi yhteen, laitteen käsittäessä 5 syöttömekanismin (12) esiasennettujen artikkelien syöttämiseksi peräkkäisesti laitteen työasemalle (W), spin-hit-sauspään (16) yhden osista pyörittämiseksi toisen suhteen työasemalla hitsaussauman muodostamiseksi, ja puristusmän-täyhdistelmän (15) artikkelien liikuttamiseksi työasemalla 10 kiinni spin-hitsauspäähän, tunnettu siitä, että syöttömekanismia ja puristusmäntäyhdistelmää käytetään ajoitetussa suhteessa ensimmäiseltä moottorikäyttöiseltä akselilta (8) ja että spin-hitsauspäätä käytetään servo-moottorilla (17), jonka käyttö on ajoitettu kytkinyksiköl-15 lä (18), jota käytetään ensimmäiseltä akselilta (8).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että syöttömekanismi käsittää jakotor-nin (21), joka on asennettu toiselle akselille (13), jota käytetään ensimmäiseltä akselilta (8) Geneva-mekanismin 20 (14) kautta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäistä akselia (8) käytetään vaihtovirtamoottorilla (7) vaihteistetun nopeuden alennusyksikön (9) ja pneumaattisen kytkimen (10) kautta.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että puristusmäntäyhdistel-män puristusmäntää käytetään ohjausnokalta (38), joka on asennettu ensimmäiselle akselille.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 30 laite, tunnettu siitä, että servomoottori (17) on matalan hitausmomentin omaava tasavirtaservoraoottori (17) ja että servomoottorin käyttöä hallitaan ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella, joka on ohjelmoitu tuottamaan alussa pieninopeuksinen pyöritys voimansiirron oikean kiinnitty-35 misen artikkeleihin varmistamiseksi, nopea kiihdytys is 83 941 hitsausprosessinopeudella, prosessinopeuden ylläpitäminen vaadittavan jakson, ja lopuksi moottorin hidastamisen ja pysäyttämisen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, t u n -5 n e t t u siitä, että ohjelmoitava logiikkaohjain on kytketty servomoottoriin (17) vahvistimen kautta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjelmoitava logiikkaohjain on ohjelmoitu lopettamaan vahvistimen energiansyötön mainitun 10 tarvittavan jakson lopussa siten, että servomoottori (17) hidastetaan ja pysäytetään kitkavoimilla, jotka syntyvät hitsaussaumassa.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että spin-hitsauspää (16) 15 käsittää välineet (39, 40, 41) säteittäisen paineen koh distamiseksi hitsausalueelle hitsauksen aikana.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että välineet säteittäisen paineen syöttämiseksi käsittävät vaijerikiristyslaitteen (39).

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tun nettu siitä, että välineet säteittäisen paineen syöttämiseksi käsittävät joukon joustavia segmenttejä (32), jotka on järjestetty kehämäisesti ja joita painetaan sä-teittäisesti sisäänpäin yhdellä tai useammalla jousella 25 (34). i6 83941