塑料管道熔接自动化设备的设计.pdf

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変料管道嫁接自动化设各的设计
□施学斌
苏州大学机电工程学院江苏苏州215131
摘要:塑料管道的热熔对接在生产中应用越来越广泛,介绍了一种塑料管道熔接的自动化设备,该设备能自动取料
和卸籵,自动将管道对中并进行熔接,从而提高了生产效率,降低了工人的劳动强度。
关键词:塑料管道熔接自动化设备
中图分类号:TH122;TC432
文献标识码:B
文章编号:1000-4998(2013)1-0086-03
塑料管道具有质轻价廉、耐腐蚀和绝绿等优点
前在工业生产中应用越来越广泛。塑料管道的连接方
法有热熔对接、承插连接、法兰连接等,其中热熔对接
是一项高效、高质的连接技术,得到广泛的应用。
ロ白ココ?口亡
1塑料管道热焠对接的常规过程
(b)
1.待熔接管件甲2.加热板3.待熔接管件乙
其熔接原理是:通过对管件端面加热,使其呈熔融
▲图1熔接过程
状态,然后将两管件端面以一定压力接触,冷却后两管
1)加热嫆融阶段。塑料管材的合适熔融温度一般
件就熔合在一起。熔接一般分为以下几个步骤。
在.200℃以上,具体值与管材和环境温度等因素有
1.1熔接准备
定关系。将加热板加热到规定温度值,使待熔接的管件
1)管件装夹。应保证待熔接的两个管件保证一定端面与加热板接触,施加压力P,使端口在此情形下
的同轴度。
形成规定的翻边高度。翻边高度达到规定的要求后,再
2)管件端面铣平。去除管件端面杂质及氧化层,将压力减小到规定值P,以使端口在合理的条件下吸
使端面保持平整,确保熔接质量。
热熔融,当管口最小卷边宽度达到规定的要求时,吸热
1,2熔接实施
阶段结東,迅速撤出加热板。
熔接过程如图1所示,具体分为以下几个阶段
2)接触熔接阶段。加热板撤出后,将两管件端面
收稿日期:2013年7月
对中接触,迅速让两热融端面相貓并加压至P3。
3)冷却阶段。采用自然冷却的方式,待焊口温度
→→>净身みッ>》》》》》》》》》>》》》》>》》》》>》
豪1电磁动作顺序
进行了论述,该设备的成功研制,使轮胎的充气时间大
YYA
2YA
3YA
4YA
大缩短,并提高了充气精度,自动化程度高,满足轮胎
下压
自动装配生产线的要求。
保压
参考文献
快退
原位停止井卸荷
)[]庄继德、汽车轮胎学(M、北京:北京理工大学出版社
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2012
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元,使系统能够实现手动和自动两种控制。
2009
3结论
4]王树珊,昌兴武,陈洪涛汽车轮胎充气自动化设备的开发
与研制J].农业与技术,2006(8)
本文对无内胎汽车轮胎自动充气设备的组成、工
△
作原理、液压及气压系统原理图、控制系统硬件接线图
(编辑禾禾)
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机械制造51卷第591期
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和环境温度一致时,卸压至零并卸下管件。
的V形槽里(左側的机械手负责夹取左边的输送装置
2塑料管道熔接设备的设计
上的管件,放置到左侧的V形槽中,右侧的机械手负
责夹取右边的输送装置上的管件,放到右側的V形槽
在选择熔接设备时,发现市场上供应的设备,都需中)。管件放置到V形块上后,取料机械手上升,旋转
要手动辅助操作。使用这些设备熔接时,操作人员需要90°返回,预备下一次取料。
手工调整管道位置,手工装夹。熔接完成后,仍然需要
取料机械手各部分动作由气动控制来实现,气动
手工拆,因而劳动强度较高,生产效率低,且熔接质控制回路如图4所示。
量取决于工人的技术水平,不能满足生产的需要
为满足生产需求,笔者专门设计了一种用于塑料
手爪伸出气缸手爪提升气缸摆动气缸
手指气缸
管道熔接的自动化生产设备,该设备能够实现自动化
熔接,在确保熔接质量的前提下,提高了生产效率
该熔接设备主要由管件自动输送装置、自动取料
装置、自动对中和夹紧装置、自动铣削熔接装置、自动
NIAN
ALLOW
卸料装登等部分组成,具体结构如图2所示。各部分组
成及工作原理如下
汇流板
▲图4取料机械手气路图
2.3自动对中和夹紧装置
形槽对圆柱形管件具有自动对中作用,当左右
两侧的管件分别放入相应的V形块后,能保证左右管
件的对中。此时,摆动气缸驱动夹紧机被手旋转90°
后,处于图5所示位置,接着下降,夹紧机械手前端配
有V形块,下降后与下方的定位V形块合作,将管件
夹紧,如图6所示。
1.左输送装置2.左自动取料机械手3.自动对中和夹紧装置4.右
2.4自动铣削和熔接装置
输送装置5.右自动取料机械手6.管件7.自动卸料装置
自动铣削和熔接装置由铣削装置、加热装置及传
8.自动铣削和熔接装置
动输送机构组成,如图7所示。铣削装置由电机、减速
▲图2塑料熔接自动化生产线
装置、铣刀盘组成。铣刀盘两个侧面都装有相应的刀
2.1管件自动输送装置
片,可同时实行双面切削。加热装置的工作部件为加热
管件自动输送装置分左右两个部分,两部分相对板,其内置加热单元和测測温装置与控制器温控系统协
独立。左边的输送装置负责将左边的管件输送过来,右调工作,使加热板始终保持在设定的温度范围内;传动
边的输送装置负责将右边的管件输送过来。在输送链输送机构由无杆气缸及其连接装置组成。
上配置一定数量的定位块,定位块与输送链同步平移
自动铣削和熔接装置的工作流程如下
待熔接的管件放置在定位块上,随定位块一起平移。
管件夹紧后,夹紧信号传给PC,PLC控制无杆气
2.2自动取料装置
缸的活寨前进,活塞通过缸筒上的滑块驱动铣削装置
管件平移到位后,
光电开关给出信号,在
PLC控制下,摆动气缸
带动取料机械手旋转
90°,到位后下降,下降
到位后,夹紧管件,如图
3所示。接着,取料机械
手带动管件上升,上升
1.摆动气缸2.手爪伸出气缸3.管件」到位后,旋转180°,到位
4手指气缸5手瓜提升气缸后下降,将管件放人自
▲图5自动对中和夹紧
A图6自动对中和夹紧
▲图3取料机械手
动对中和夹紧装置下方
位置(未夹紧)
位置(夹紧)
N机械制造51卷第591期
2013/11