專利名稱：過濾芯端頭全自動焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微過濾濾芯成型的機(jī)械設(shè)備。具體地說，涉及一種對以高分子膜為過濾介質(zhì)的折疊式、筒式濾芯兩端進(jìn)行全自動熱熔焊接的機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
以高分子膜為過濾介質(zhì)的濾芯，是一種用途十分廣泛的過濾元件，折疊式、筒式微孔膜濾芯是其中最常用的品種。制造這種過濾元件必須經(jīng)過折疊、縱縫熱熔焊接、端頭熱熔焊接等工序，而端頭焊接的質(zhì)量是影響整個過濾元件制作水平的關(guān)鍵。
早在二十世紀(jì)八、九十年代，已有不少濾芯生產(chǎn)廠家自行設(shè)計制造手動的或半自動的濾芯端頭熱熔焊接機(jī)械裝置，這些熱熔焊接機(jī)械裝置自動化程度低，單頭焊接產(chǎn)能小，在實際使用中存在由于焊接強(qiáng)度不夠、密封性差、焊接過程中易損傷微孔膜以及兩端不對稱等而造成濾芯產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，合格率普遍不高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的主要技術(shù)問題是完善一種具有高效、可靠、穩(wěn)定性能的全自動型膜濾芯端焊機(jī)械設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)在高分子膜濾芯端焊過程中常常發(fā)生的焊接強(qiáng)度不足、密封性差、膜損傷等影響產(chǎn)品內(nèi)在和外觀質(zhì)量的缺陷。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下本發(fā)明過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，包括機(jī)架、臺面板、操作室，其特征是還包括濾芯輸送裝置、濾芯加熱裝置、端蓋輸送裝置、端蓋加熱裝置、氣路總成、電氣控制單元；所述濾芯輸送裝置包括濾芯夾具、濾芯夾具導(dǎo)軌、濾芯前后氣缸，所述濾芯前后氣缸帶動濾芯夾具沿導(dǎo)軌前后作直線運(yùn)動；所述濾芯加熱裝置包括濾芯加熱板、濾芯加熱板左右氣缸、濾芯加熱板導(dǎo)軌，所述濾芯加熱板左右氣缸帶動加熱板沿導(dǎo)軌左右作直線運(yùn)動；所述端蓋加熱裝置包括端蓋加熱板、端蓋加熱板上下氣缸、端蓋加熱板導(dǎo)軌，所述端蓋加熱板上下氣缸帶動端蓋加熱板沿端蓋加熱板導(dǎo)軌上下作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置包括端蓋夾具、端蓋左右氣缸、端蓋夾具導(dǎo)軌，所述端蓋左右氣缸帶動端蓋夾具沿導(dǎo)軌左右作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置以及濾芯加熱裝置各包括兩個、以濾芯輸送裝置為對稱中心左右對稱設(shè)置。
所述機(jī)架采用方型鋼管焊接成框架結(jié)構(gòu)。通過保證機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，使設(shè)備各零部件安裝定位精確和在操作運(yùn)動中動作平穩(wěn)。
所述臺面板采用30#鋼材加工、表面鍍裝飾鉻。通過保證板面的光潔度和平整度、以及臺面板上各孔位位置精度，使安裝在上面的導(dǎo)軌和夾具有正確的定位和必要的動作空間。
所述操作室為密封的操作室，設(shè)置排氣裝置。以確保能將濾芯焊接過程中散逸出的有毒氣體及時排出，同時提高操作過程中的安全性。
所述夾具包括夾具氣缸、彈簧卡和夾板。其要求是既要保證夾持構(gòu)件的牢度和精確定位又不能使被夾物件在加熱時受力變形。
所述加熱板為一種電熱器件，包括電熱元件、傳熱板和調(diào)控裝置，所述傳熱板為圓形。設(shè)計時要保證電加熱過程中電熱板和被加熱體各種物理化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定，不發(fā)生熱變質(zhì)、熱變形、傳熱不均勻等問題。
所述氣路總成包括三聯(lián)器，氣缸、磁感元件、壓力調(diào)節(jié)器、壓力表、電磁閥、空氣蓄能器、流量調(diào)節(jié)器、緩沖器、氣路接頭等。用以保證運(yùn)動件所受的驅(qū)動壓力和運(yùn)動速度可調(diào)以及傳動平穩(wěn)，并使焊接件達(dá)到左右行動的一致性和對稱性。
所述電氣控制單元包括PLC程序控制、磁感應(yīng)元件、觸膜屏、電箱等。保證各工藝參數(shù)可控制和能調(diào)節(jié)，使整個焊接過程實行全自動化控制。
在本發(fā)明中所說的高分子膜包括聚丙烯、聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、纖維素等一種或一種以上材質(zhì)制成的各種微孔膜。所說的端蓋為用聚丙烯、聚偏氟乙烯、可熔性聚四氟乙烯等一種或一種以上材料注塑而成。
本發(fā)明的有益效果1.焊接全過程實行自動化控制，解決手動或半自動的焊接裝置在操作過程中發(fā)生的工藝控制不確定性和由此產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。
2.采用圓形電加熱板分別加熱端焊用注塑件的形式加熱，以提高加熱速度、溫度的控制精度及減少電加熱板變形；采用氣缸帶動滑塊的傳動形式，可以保證焊接件傳動速度的一致性和傳動過程的平穩(wěn)性。
3.本發(fā)明采用雙頭同步焊接工藝，保證濾芯兩端頭焊接的均勻?qū)ΨQ，克服單端分步焊接過程中因濾芯內(nèi)桿竄動而產(chǎn)生的焊點(diǎn)不對稱、不均勻等問題。保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定，并大幅度提高生產(chǎn)效率。
4.由于對端頭焊接用的端蓋和膜堆采用不同的加熱溫度，端蓋的加熱選擇較高溫度，使其焊接面產(chǎn)生2mm左右深度的熔融層，而端蓋的其他非直接受熱面部分不受影響。膜堆的端面加熱選擇較低溫度，溫度控制至不損傷濾膜為限(不同濾膜此溫度控制有區(qū)別)，焊接時以較快速度使加熱的膜堆端面正確插入端蓋熔融層，待冷卻后焊接完成。以此方法焊接的濾芯其強(qiáng)度、密封性達(dá)到預(yù)定要求，又不發(fā)生損傷微孔膜等問題。
5.端蓋加熱時，加熱板與端蓋的焊接面實現(xiàn)零距離接觸，而對其接觸面又不產(chǎn)生壓力，使端蓋熔融層達(dá)到預(yù)定厚度且不產(chǎn)生溢漿，同時保證加熱層面與空氣隔絕，防止焊區(qū)產(chǎn)生氧化層，避免焊接強(qiáng)度不足等問題發(fā)生。


圖1本發(fā)明濾芯端頭全自動焊機(jī)正視2本發(fā)明濾芯端頭全自動焊機(jī)俯視3本發(fā)明各個組成部分的正視平面位置結(jié)構(gòu)中各標(biāo)號依次為1-端蓋加熱板上下汽缸、2-端蓋加熱板導(dǎo)軌、3-機(jī)架、4-臺面板、5-操作室、6-濾芯加熱板左右氣缸、7-濾芯加熱板、8-濾芯夾具、9-濾芯夾具氣缸、10-排風(fēng)裝置、11-端蓋夾具、12-端蓋加熱板、13-端蓋夾具氣缸、14-控制室、15-端蓋左右氣缸、16-端蓋夾具導(dǎo)軌、17-濾芯加熱板導(dǎo)軌、18-濾芯夾具導(dǎo)軌、19-濾芯前后氣缸、20-濾芯、21-端蓋。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
參見圖1、圖2本發(fā)明過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，包括機(jī)架3、臺面板4、操作室5，濾芯輸送裝置、濾芯加熱裝置、端蓋輸送裝置、端蓋加熱裝置、氣路總成、電氣控制單元；所述濾芯輸送裝置包括濾芯夾具8、濾芯夾具導(dǎo)軌18、濾芯前后氣缸19，所述濾芯前后氣缸19帶動濾芯夾具8沿導(dǎo)軌18前后作直線運(yùn)動；所述濾芯加熱裝置包括濾芯加熱板7、濾芯加熱板左右氣缸6、濾芯加熱板導(dǎo)軌17，所述濾芯加熱板左右氣缸6帶動加熱板7沿導(dǎo)軌17左右作直線運(yùn)動；所述端蓋加熱裝置包括端蓋加熱板12、端蓋加熱板上下氣缸1、端蓋加熱板導(dǎo)軌2，所述端蓋加熱板上下氣缸1帶動端蓋加熱板12沿端蓋加熱板導(dǎo)軌2上下作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置包括端蓋夾具11、端蓋左右氣缸15、端蓋夾具導(dǎo)軌16，所述端蓋左右氣缸15帶動端蓋夾具11沿導(dǎo)軌16左右作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置以及濾芯加熱裝置各包括兩個、以濾芯輸送裝置為對稱中心左右對稱設(shè)置。
參見圖3，本發(fā)明過濾芯端頭全自動焊接機(jī)的操作流程如下整個焊機(jī)在待機(jī)狀態(tài)時，各氣缸原始位置如下濾芯加熱板氣缸6、端蓋左右氣缸15位于左工位，端蓋夾具氣缸13位于左工位處于松開狀態(tài)，濾芯夾具氣缸9位于上工位處于松開狀態(tài)，濾芯前后氣缸19位于后工位，端蓋加熱板上下汽缸1位于下工位。
首先在濾芯夾具8內(nèi)裝入濾芯20、端蓋夾具11內(nèi)裝入端蓋21，接通電源，端蓋夾具氣缸13移至右工位，濾芯夾具氣缸9移至下工位，分別夾緊端蓋和濾芯。
然后濾芯前后氣缸19位于后工位不動，兩邊的濾芯加熱板氣缸6分別移至右工位對濾芯20的兩端頭進(jìn)行加熱；同時端蓋加熱板上下汽缸1移至上工位，兩邊的端蓋左右氣缸15分別移至右工位對端蓋21進(jìn)行加熱。加熱時間由工藝決定。
加熱完成后、濾芯加熱板氣缸6移至在左工位，端蓋加熱板上下汽缸1移至下工位，濾芯前后氣缸19移至前工位。端蓋左右氣缸15移至右工位，端蓋夾具氣缸13移至左工位松開端蓋，對濾芯端頭進(jìn)行熱熔焊接，保溫時間由工藝決定。
最后端蓋左右氣缸15移至左工位，濾芯夾具氣缸9移至上工位，松開焊接后的濾芯，取出焊接后濾芯，整個濾芯端頭焊接完成。重新安裝濾芯端蓋進(jìn)行第二次焊接，。
本發(fā)明可以在較短時間迅速完成整個濾芯兩個端頭的焊接，而且整個熱熔焊接過程在密封的操作室內(nèi)完成，提高了操作過程的安全性。另外由于本發(fā)明采用PLC程序控制，可以方便的根據(jù)操作過程設(shè)置不同的焊接次序，特別適應(yīng)于焊接后對影響焊接質(zhì)量的產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)焊等工作，而且可以保證補(bǔ)焊的質(zhì)量。這都是以往的濾芯半自動無法做到的。另外本發(fā)明觸摸屏人機(jī)界面操作簡單，可以根據(jù)不同的濾芯、端蓋隨時調(diào)整工作參數(shù)，控制精確可靠。
權(quán)利要求
1.一種過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，包括機(jī)架(3)、臺面板(4)、操作室(5)，其特征是還包括濾芯輸送裝置、濾芯加熱裝置、端蓋輸送裝置、端蓋加熱裝置、氣路總成、電氣控制單元；所述濾芯輸送裝置包括濾芯夾具(8)、濾芯夾具導(dǎo)軌(18)、濾芯前后氣缸(19)，所述濾芯前后氣缸(19)帶動濾芯夾具(8)沿導(dǎo)軌(18)前后作直線運(yùn)動；所述濾芯加熱裝置包括濾芯加熱板(7)、濾芯加熱板左右氣缸(6)、濾芯加熱板導(dǎo)軌(17)，所述濾芯加熱板左右氣缸(6)帶動加熱板(7)沿導(dǎo)軌(17)左右作直線運(yùn)動；所述端蓋加熱裝置包括端蓋加熱板(12)、端蓋加熱板上下氣缸(1)、端蓋加熱板導(dǎo)軌(2)，所述端蓋加熱板上下氣缸(1)帶動端蓋加熱板(12)沿端蓋加熱板導(dǎo)軌(2)上下作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置包括端蓋夾具(11)、端蓋左右氣缸(15)、端蓋夾具導(dǎo)軌(16)，所述端蓋左右氣缸(15)帶動端蓋夾具(11)沿導(dǎo)軌(16)左右作直線運(yùn)動；所述端蓋輸送裝置以及濾芯加熱裝置各包括兩個、以濾芯輸送裝置為對稱中心左右對稱設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述機(jī)架采用方型鋼管焊接成框架結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述臺面板采用30#鋼材加工、表面鍍裝飾鉻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述操作室為密封的操作室，設(shè)置排氣裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述夾具包括氣缸、彈簧卡和夾板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述加熱板為一種電熱器件，包括電熱元件、傳熱板和調(diào)控裝置，所述傳熱板為圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述氣路總成包括三聯(lián)器，氣缸、磁感元件、壓力調(diào)節(jié)器、壓力表、電磁閥、空氣蓄能器、流量調(diào)節(jié)器、緩沖器、氣路接頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述電氣控制單元包括PLC程序控制、磁感應(yīng)元件、觸膜屏、電箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的過濾芯端頭全自動焊接機(jī)，其特征是所述端蓋加熱板導(dǎo)軌、濾芯夾具導(dǎo)軌為雙導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對以高分子膜為過濾介質(zhì)的折疊式、筒式濾芯兩端進(jìn)行全自動熱熔焊接的焊接機(jī)。包括機(jī)架、臺面板、操作室，濾芯輸送裝置、濾芯加熱裝置、端蓋輸送裝置、端蓋加熱裝置、氣路總成、電氣控制單元等。本發(fā)明焊接全過程實行自動化控制，解決手動或半自動的焊接裝置在操作過程中發(fā)生的工藝控制不確定性和由此產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。具有高效、可靠、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B29C65/02GK1586868SQ200410052748
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者王革鋒, 韓家心, 馬炳榮 申請人:上海一鳴過濾技術(shù)有限公司