一種加壓電熔焊接設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電熔管件焊接檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種焊接設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PE電熔管件是一種用于熱熔連接管材的塑料管材配件。電熔管件的結(jié)構(gòu)主要包括塑料的管體、布設(shè)于管體內(nèi)壁的電阻絲以及用于電阻絲通電的電極，其焊接原理是通過電阻絲通電產(chǎn)熱使管件以及待連接管才的塑料材料融熔，待連接后實現(xiàn)管材熔接。在焊接工序中，對電熔管件的焊接電壓和焊接時間是決定焊接質(zhì)量的重要參數(shù)。
[0003]在開始焊接之前，先將管材承插入已定位的電熔管件，之后固定管材，避免管材、管件之間發(fā)生相對滑動，最后接通電熔焊機(jī)電源并按照焊接工藝要求控制焊接時間，使電熔套筒內(nèi)預(yù)埋的電阻絲提供足夠熱量以加熱電熔套筒內(nèi)壁與管材外壁達(dá)到熔融，當(dāng)通電加熱時間足夠且經(jīng)過一定時間的冷卻后，管材與管件之間將達(dá)到強(qiáng)度要求。在管道通電焊接過程中，加熱時間、焊接區(qū)域溫度與焊接界面壓力是影響焊接強(qiáng)度的重要因素。塑料管道的電熔焊接工藝相對成熟，焊接加熱時間遵循工藝要求確定，焊接區(qū)域溫度主要由加熱時間、塑料與電阻絲的熱性能確定。
[0004]在焊接過程中，由電熔管件中間熔焊區(qū)熔融材料本身的膨脹，從而在熔焊區(qū)形成焊接壓力。在電熔管件冷卻過程中，電阻絲不再通電加熱，熔融材料逐漸冷卻結(jié)晶，由于熔融狀態(tài)的塑料材料冷卻收縮，導(dǎo)致電熔管件冷卻過程中熔焊界面壓力迅速減小，影響焊接質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的電熔管件焊接工藝電熔管件冷卻過程中熔焊界面壓力迅速減小，影響焊接質(zhì)量的不足，提供能夠在電熔管件冷卻過程中對熔焊界面提供額外壓力保證焊接質(zhì)量的一種加壓電熔焊接設(shè)備及方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明的一種加壓電熔焊接設(shè)備，包括底座、管材夾具和供電裝置，還包括一對加壓夾具，所述的加壓夾具包括上夾瓦、下夾瓦和滑動座，所述的滑動座設(shè)置在管材夾具之間且與底座滑動連接，滑動座設(shè)置有推進(jìn)油缸，兩個滑動座的推進(jìn)油缸推進(jìn)方向相對，下夾瓦設(shè)置在滑動座上，上夾瓦和下夾瓦兩端連接構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，上夾瓦、下夾瓦兩端滑動連接，滑動座設(shè)置有向下推進(jìn)上夾瓦的加壓油缸;上、下夾瓦夾持在待焊接電熔管件兩處電極的內(nèi)側(cè)。
[0007]作為優(yōu)選，沿上、下夾瓦的內(nèi)側(cè)的外緣設(shè)置有凸緣，凸緣內(nèi)側(cè)凹陷形成斜面，上、下夾瓦的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有至少一對圓弧形的加壓箍，所述的一對加壓箍的上端和下端滑動連接。
[0008]作為優(yōu)選，沿加壓箍的外表面設(shè)置有若干凸起，所述凸起朝向上、下夾瓦的一側(cè)設(shè)置有斜面，凸起斜面部分與位于上、下夾瓦的凸緣過盈配合。
[0009]作為優(yōu)選，所述的加壓箍上、下端向外側(cè)延伸形成連接片，兩側(cè)加壓箍的上、下兩端通過連接片滑動連接；凸緣在連接片對應(yīng)位置設(shè)置有梯形凹槽，所述梯形凹槽開口寬度大于底部寬度，梯形凹槽的底部寬度小于兩片連接片的厚度之和。
[0010]作為優(yōu)選，供電裝置包括電流電壓檢測模塊、可編程焊接電源和主控機(jī)，所述的可編程焊接電源連接電熔管件，用于對電熔管件加電;所述電流電壓檢測模塊，用于獲取可編程焊接電源對電熔管件的實際輸出電流信號和實際輸出電壓信號;所述的主控機(jī)，用于控制可編程焊接電源，用于處理并顯示電流電壓檢測模塊獲取的信號，用于控制推進(jìn)油缸和加壓油缸。
[0011]作為優(yōu)選，電流電壓檢測模塊包括電流電壓傳感器和電流電壓變送器，所述的電流電壓傳感器用于獲取可編程焊接電源對電熔管件的實際輸出電流信號和實際輸出電壓信號，所述電流電壓變送器連接電流電壓傳感器，用于將電流電壓傳感器獲取的可編程焊接電源對電熔管件的實際輸出電流信號和實際輸出電壓信號轉(zhuǎn)換為電壓標(biāo)準(zhǔn)信號。
[0012]本技術(shù)方案的電熔焊接設(shè)備，在電熔管件斷電冷卻的過程中，對電熔管件的軸向和徑向進(jìn)行加壓，從而保證冷卻時電熔管件焊接界面的壓力不會迅速減小從而保證提供焊接質(zhì)量。具體的，加壓油缸使上、下夾瓦夾緊電熔管件設(shè)置電熱絲的部分，推進(jìn)油缸相對推出驅(qū)動上、下夾瓦對電熔管件進(jìn)行軸向加壓。同時上、下夾瓦的凸緣頂壓加壓箍表面的凸起，梯形凹槽壓縮兩側(cè)加壓箍的連接片的間距，從使加壓箍輔助對電熔管件進(jìn)行徑向加壓并且增強(qiáng)軸向加壓的強(qiáng)度。由于電熔管件到達(dá)焊接溫度后材料軟化因此能夠在電熔管件斷電冷卻的過程中對熔融部分材料進(jìn)行加壓，避免冷卻過程中焊接界面的焊接壓力迅速減小而影響焊接質(zhì)量。
[0013]本發(fā)明同時提供一種電熔管件焊接方法，所述方法包括以下步驟:
通過主控機(jī)配置可編程焊接電源的焊接參數(shù)，所述的焊接參數(shù)包括焊接周期參數(shù)、焊接周期數(shù)和電輸出參數(shù)，所述的焊接周期參數(shù)包括焊接輸出電能、暫停間隔時長，通過主控機(jī)配置推進(jìn)油缸和加壓汽缸的加壓參數(shù)；
可編程焊接電源根據(jù)預(yù)設(shè)的電輸出參數(shù)對電熔管件加電進(jìn)行焊接，完成至少包括一個焊接周期的預(yù)設(shè)焊接周期數(shù);所述一個焊接周期包括可編程焊接電源工作，根據(jù)電流電壓檢測模塊采集的可編程焊接電源對電熔管件的實際輸出電流和電壓計算實際輸出電能，在實際輸出電能達(dá)到預(yù)設(shè)的焊接輸出電能后，可編程焊接電源暫停工作，推進(jìn)油缸和加壓油缸工作對電熔管件進(jìn)行加壓，經(jīng)過一個暫停間隔時長的時間后推進(jìn)油缸停止加壓可編程焊接電源重新工作；
可編程焊接電源完全停止工作，推進(jìn)油缸和加壓油缸繼續(xù)工作對電熔管件進(jìn)行加壓至電熔管件完全冷卻，完成焊接。
[0014]作為優(yōu)選，所述的電輸出參數(shù)包括輸出電壓;所述可編程焊接電源工作的步驟，進(jìn)一步包括:
可編程焊接電源對電熔管件加電進(jìn)行焊接；
通過電流電壓檢測模塊實時采集可編程焊接電源對電熔管件的實際輸出電壓，并根據(jù)配置的輸出電壓修正可編程焊接電源實際輸出電壓。
[0015]本發(fā)明提供的一種電熔管件焊接機(jī)及電熔管件焊接方法，通過供電裝置實現(xiàn)對電熔管件的分階段定能量焊接，以周期性加電焊接方式實施電熔管件焊接。在每一個焊接周期的暫停間隔時間內(nèi)以及最終冷卻過程中，通過對電熔管件的軸向和徑向加壓的方式，防止電熔管件斷電冷卻時焊接界面的壓力，從而有效提供焊接質(zhì)量。并且實時計算測控可編程電源的實際輸出電能從而估算電熱絲發(fā)熱和溫度，能夠?qū)附舆^程進(jìn)行更加有效的控制。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的一種電熔管件焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的一種電熔管件焊接機(jī)的軸向剖視示意圖。
[0018]圖3為圖2的剖視示意圖。
[0019]圖4為一種電熔管件焊接機(jī)的供電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:I底座；2管材夾具；31上夾瓦；32下夾瓦；33凸緣;34加壓油缸;4滑動座；5推進(jìn)油缸;6加壓箍;61凸起;62連接片;63梯形凹槽;71電流電壓傳感器;72電流電壓變送器；73可編程焊接電源;74主控機(jī);8電熔管件。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的一種電熔管件焊接機(jī)，包括底座1、管材夾具2和供電裝置，還包括一對加壓夾具，所述的加壓夾具包括上夾瓦31、下夾瓦32和滑動座4，所述的滑動座設(shè)置在管材夾具之間且與底座滑動連接，滑動座設(shè)置有推進(jìn)油缸5，兩個滑動座的推進(jìn)油缸推進(jìn)方向相對，下夾瓦設(shè)置在滑動座上，上夾瓦和下夾瓦兩端連接構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，上夾瓦、下夾瓦兩端滑動連接，滑動座設(shè)置有向下推進(jìn)上夾瓦的加壓油缸34;上、下夾瓦夾持在待焊接電熔管件兩處電極的內(nèi)側(cè)。
[0023]如圖2、圖3所示，沿上、下夾瓦的內(nèi)側(cè)的外緣設(shè)置有凸緣33，凸緣內(nèi)側(cè)凹陷形成斜面，上、下夾瓦的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有至少一對圓弧形的加壓箍6，所述的一對加壓箍的上端和下端滑動連接。
[0024]沿加壓箍的外表面設(shè)置有若干凸起61，所述凸起朝向上、下夾瓦的一側(cè)設(shè)置有斜面，凸起斜面部分與位于上、下夾瓦的凸緣過盈配合。