塑料旋熔焊接機(jī)

塑料旋熔焊接機(jī)簡介

1、旋熔焊接工藝簡介

熱塑性塑料的旋轉(zhuǎn)焊接是種工業(yè) 上常用的內(nèi)部摩擦仰接工藝，一 般用來熔接圓形或圓柱形焊面，但焊件形狀不一一定是圓形。 該方法是將兩個(gè)部件在一定的預(yù)設(shè)壓力下對(duì)準(zhǔn)，固定其中一個(gè)部件，然后旋轉(zhuǎn)另一部件，摩擦生熱。

旋熔焊接機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:

●速度快，通常焊接周期為1~5s.

.與其他摩擦焊接工藝相比(如線性振動(dòng)焊接或軌道焊接)，設(shè)備費(fèi)用低，

●可以在水下進(jìn)行焊接。

●通?？梢詫?shí)現(xiàn)真空密封。

旋轉(zhuǎn)焊接的缺點(diǎn)包括:

●僅限于焊線為圓形或圓柱形應(yīng)用場(chǎng)合。

●為了保證接觸面適當(dāng)?shù)某跏紵幔瑑H限于焊接摩擦系數(shù)較高的材料。

2、旋熔焊接工藝

2.1旋轉(zhuǎn)焊接工藝

旋轉(zhuǎn)焊接主要包括5個(gè)步驟。

①裝載部件。一般人工將部件放進(jìn)夾具，通常只用一個(gè)夾具也就是下夾具將兩個(gè)部件一起夾持住，對(duì)準(zhǔn)。上部件，通常是旋轉(zhuǎn)的，用上夾具夾持。

②加載壓力。由操作員啟動(dòng)，通常是通過合上兩個(gè)手閘來完成。當(dāng)上夾具或夾頭夾住了部件，夾頭就可以在部件相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)向部件施加力.

③旋轉(zhuǎn)。當(dāng)部件和夾具充分固定好后，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使焊接表面(將要焊接的表面)加熱和熔融。加熱時(shí)間通常由操作員預(yù)先設(shè)定。在某些情況下，也可事先設(shè)定熔融量和位移。典型的旋轉(zhuǎn)速率為2000r/min,但通常商業(yè)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度為200~ 14000r/min[13。

④夾緊階段/保持階段。在這個(gè)階段，部件在預(yù)設(shè)壓力下結(jié)合在一起，以保證熔融表面之間的緊密接觸。

⑤取出焊件。當(dāng)熔融的材料完全固化后，取出焊件.

                                   常見塑料旋熔焊接的可焊性匹配表

旋熔焊接設(shè)備簡介（旋熔機(jī)）

3.1 設(shè)備組成

旋轉(zhuǎn)焊接系統(tǒng)由于其操作模式不同， 因此在其設(shè)計(jì)和復(fù)雜程度上有很大區(qū)別(慣性傳動(dòng)系統(tǒng)或伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，見10.2.2節(jié))。但絕大多數(shù)機(jī)器都有一此共同的部件。

發(fā)電機(jī)/能量裝置

該部件將線電壓轉(zhuǎn)化為合適的電壓和電流來驅(qū)動(dòng)控制電路和伺服電機(jī)(如果有的話)。在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置中，氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這里必須注意，提供給機(jī)器的氣流要合適，以確保設(shè)備性能的穩(wěn)定性。氣動(dòng)機(jī)需要使用潤滑空氣，因此如果某-部件易受污染，必須要防止其接觸廢氣。通常制造商會(huì)在說明書中具體介紹對(duì)氣流的要求。為了移動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭和施加焊接力/夾持力，伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍然包括氣動(dòng)裝置。

控制機(jī)構(gòu)

控制系統(tǒng)在設(shè)備與操作者之間建立了一個(gè)聯(lián)系，可以監(jiān)控系統(tǒng).

通常包括可編程序邏輯控制器或類似的邏輯電路。該系統(tǒng)也建立了邏輯電路與使用者之間的關(guān)系。控制器也把設(shè)備狀況，如設(shè)備狀態(tài)和焊接數(shù)據(jù)，報(bào)告給操作者。控制系統(tǒng)根據(jù)操作模式和設(shè)備設(shè)計(jì)的不同面不同。例如，如果設(shè)備設(shè)計(jì)基于伺服傳動(dòng)器，那么就要求操作者輸人轉(zhuǎn)動(dòng)角度或旋轉(zhuǎn)圈數(shù).

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

該部分通常為一一個(gè)氣動(dòng)壓縮機(jī)，它可以使上夾具向下夾具移動(dòng)，并提供焊接過程中和保持階段所需壓力。通常用穩(wěn)壓閥來確定施加到氣動(dòng)壓縮機(jī)上的最大壓力值。在某些機(jī)器的設(shè)計(jì)中，采用伺服電機(jī)傳動(dòng)裝置產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和力。通常，傳動(dòng)裝置包括個(gè)編碼器， 以便于測(cè)量和報(bào)告破圖10.6 帶定轉(zhuǎn)何服壞數(shù)量圖10.6為”個(gè)在鎮(zhèn)上有伺服傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備，這控制和，確定位的旋轉(zhuǎn)焊接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)種類型系統(tǒng)可以在焊接結(jié)束時(shí)控制焊接件的位置。同樣也可以給這個(gè)系統(tǒng)編程，使之在兩個(gè)角度而不是一個(gè)閉合圓圈之間旋轉(zhuǎn)，這種應(yīng)用在兩個(gè)零件之間無法進(jìn)行充分旋轉(zhuǎn)時(shí)非常有用。

下夾具

下來多數(shù)情況下，下夾其是一個(gè)很簡單的能因定特鄭件的夾具，對(duì)于基于何服電機(jī)的設(shè)備設(shè)計(jì)，都件之間的對(duì)準(zhǔn)很關(guān)鍵，在操作中需要小心謹(jǐn)慎，以確保夾具能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)、裝配和正確定位。通常夾具設(shè)計(jì)要求與部件設(shè)計(jì)匹配，以使鎖住/連接夾具頭和將要旋轉(zhuǎn)的部件。如果都件上沒有可夾持設(shè)計(jì)，可以采用手動(dòng)裝置或氣動(dòng)夾具，這樣可以保證部件和夾具之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)在部件表面產(chǎn)生劃痕。

上夾具

該裝置連接傳動(dòng)系統(tǒng)與可以旋轉(zhuǎn)的部件。上夾具通 常為傳動(dòng)頭。該傳動(dòng)頭的設(shè)計(jì)通常與都件設(shè)計(jì)相匹配，以便鎖住/連接夾具頭和旋轉(zhuǎn)的部件。這樣可以保證部件和夾具之間沒有可能使部件表面產(chǎn)生劃痕的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另外，傳動(dòng)頭設(shè)計(jì)中可能有配重塊，以確保重心(質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心重合，從而減少機(jī)器震動(dòng)和不均勻負(fù)荷。這在待焊件關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸不對(duì)稱或質(zhì)量關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心分布不均勻的情況下，需要采用這種設(shè)計(jì)。

如果沒有可利用的幾何特性進(jìn)行傳動(dòng)嚙合時(shí)，需要采用摩擦傳動(dòng)，或是自動(dòng)夾持旋轉(zhuǎn)夾具。如果部件表面很光滑，不能有任何劃痕，可以用軟涂層，如硅橡膠覆在摩擦傳動(dòng)型旋轉(zhuǎn)夾具表面。采用這種有軟涂層夾具時(shí)，推薦準(zhǔn)備副備用夾具，因?yàn)檫@種夾具很容易被磨損，需要定時(shí)重新涂膜。

如果部件表面不是很光滑，而且允許表面有劃痕，可以采用有更大摩擦力的傳動(dòng)裝置.可以在夾具上增加徑向鋸齒或凹槽，或粗糙涂層，以增大摩擦力。

設(shè)計(jì)上夾具或部件傳動(dòng)結(jié)構(gòu)前，有必要確定待裝配部件如何裝到旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備上。例如，如果一個(gè)部件的一都分裝在下夾具中，另部分裝在傳動(dòng)夾具中，此時(shí)使用的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有很大的靈活性。如果部件上有突出或是凹進(jìn)的幾何形狀，上夾具設(shè)計(jì)可以利用這些傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。必須注意不要使用比較脆弱的構(gòu)造，否則容易造成損壞。

可以使用彈簧鎖銷或真空將部件固定在上夾具中。彈簧鎖銷價(jià)格較低，只要部件的幾何特征允許，推薦采用彈簧鎖銷。對(duì)于其他部件，利用軸套上的回轉(zhuǎn)軸封可以將真空通人旋轉(zhuǎn)夾具中。采用真空時(shí)，在旋轉(zhuǎn)夾具與軸之間需安裝一些過濾裝置，防止焊接過程申產(chǎn)生的微粒對(duì)回轉(zhuǎn)軸封造成損壞。

如果兩部分都裝在旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備的下夾具中，必須小心確定上夾具如何與零件的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相匹配。如果采用摩擦傳動(dòng)夾具，這個(gè)問題并不關(guān)鍵。對(duì)于其他傳動(dòng)形式，必須強(qiáng)調(diào)上夾具的對(duì)齊，如可以通過下夾具與部件上半部分的對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。最簡單的是可以在部件上半都分和下夾具上作標(biāo)記，標(biāo)定對(duì)準(zhǔn)位置.

若采用伺服控制的旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備，旋轉(zhuǎn)夾具的徑向位置在焊接開始時(shí)是確定的。如果可

以控制待接觸部件兒何結(jié)構(gòu)的徑向定位，那么旋轉(zhuǎn)夾具可以下降并與這些結(jié)構(gòu)嚙合。也可以用安裝在兩個(gè)待焊接部件上的可犧牲的預(yù)對(duì)準(zhǔn)銷，或自動(dòng)系統(tǒng)精確定位裝置，實(shí)現(xiàn)部件的徑向定位控制。有的旋轉(zhuǎn)焊接設(shè)備采用從可視系統(tǒng)得到的位置信息將旋轉(zhuǎn)夾具定位到部件的起始位置,

如果部件的設(shè)計(jì)靈活可變，那么較好的技術(shù)是自定位傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，它有多個(gè)傳動(dòng)錐形匝道，可以在旋轉(zhuǎn)方向上相互扣上。這種類型的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

旋熔焊接常見的剪切焊點(diǎn)設(shè)計(jì)

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