專利名稱：用于制作熱塑管的機(jī)器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由熱塑套筒制作熱塑管的機(jī)器及方法。
現(xiàn)今采用的用于制作長2至10英寸、直徑為1/2至3英寸的有突頭的成品熱塑管的成套機(jī)械，通常由一系列機(jī)器組成，這些機(jī)器直線排列，生產(chǎn)線的總長大約為80至100英尺，高度大約為20至30英尺。體積如此龐大的生產(chǎn)線，經(jīng)常要安裝于占地面積幾英畝的廠房內(nèi)。
在現(xiàn)今的工廠里，用于生產(chǎn)單一類型的熱塑管的常規(guī)生產(chǎn)線，包括以下用途的設(shè)備將聚合物原材料加熱成熔化的塑料，使熔化的塑料通過模具擠出形成擠壓拉伸成型的中空體；使中空體冷卻并將其切割成等長的套筒；將套筒傳送至用于在套筒的一端模壓出突頭的設(shè)備，在此形成突頭管；將突頭管傳送至另一設(shè)備，裝飾突頭管或在其上添加圖案；將印刷后的突頭管傳送至另一設(shè)備進(jìn)行涂敷；將印刷后的突頭管傳送至另一不同設(shè)備，在管的突頭端加裝一個(gè)蓋，并將加蓋的管傳送至最后的設(shè)備，將管從生產(chǎn)線上取下。取下的管被包裝后作為存貨或準(zhǔn)備裝運(yùn)。這樣的生產(chǎn)線，生產(chǎn)時(shí)至少需要四個(gè)工人，其中一個(gè)人操作擠壓成型機(jī)，至少兩個(gè)人沿生產(chǎn)線監(jiān)控管傳送機(jī)和其它設(shè)備，最后一個(gè)工人在生產(chǎn)線的末端包裝成品管。
機(jī)器規(guī)模的日益增長決定了生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)必須致力于將經(jīng)濟(jì)性和巨大的體積聯(lián)系起來考慮。通常的生產(chǎn)線可以同時(shí)處理幾百個(gè)處于不同生產(chǎn)階段的管。盡管一些生產(chǎn)效益可以通過機(jī)器巨大的規(guī)模來獲得，但即使僅考慮到生產(chǎn)設(shè)備龐大的尺寸，也存在許多局限性。
許多因素，如那些與生產(chǎn)線設(shè)備本身緊密相關(guān)的因素，決定了通常的生產(chǎn)線存在著固有的生產(chǎn)效率低下的問題。這些因素包括生產(chǎn)線巨大的規(guī)模，機(jī)械操作，工藝條件的限制以及其它如整體成本限制等導(dǎo)致的效率低下。如下所述，生產(chǎn)效率低下是嚴(yán)重的障礙，最終會(huì)限制在市場上可得到的管的品種。
大型生產(chǎn)設(shè)備需要土地、資金和勞動(dòng)力，其成本是相當(dāng)高的。另外，大型設(shè)備結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，因而需要更多的勞動(dòng)力和更高技能的工人去操作和維護(hù)。更重要的是，大型結(jié)構(gòu)未必能提高整體效率。生產(chǎn)能力可能會(huì)因此提高，但卻可能是以犧牲效率為代價(jià)的。復(fù)雜的設(shè)備需要大量的資金、時(shí)間和勞動(dòng)力的投入，但當(dāng)和產(chǎn)出相比時(shí)，卻可能意味著較低的整體效率。
通常的生產(chǎn)線設(shè)備的機(jī)械操作，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致生產(chǎn)過程的低效率。由于現(xiàn)有機(jī)器機(jī)械機(jī)構(gòu)的制約，生產(chǎn)線的停工時(shí)間是不可避免的。例如，大約70％至80％的生產(chǎn)線停工時(shí)間是歸因于管和套筒的輸送系統(tǒng)的。一個(gè)生產(chǎn)線通常有多個(gè)傳送系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)一般是一個(gè)長的鏈條，其上每隔幾英寸放置有管固定心軸，卷繞在許多驅(qū)動(dòng)齒輪上。這些鏈條系統(tǒng)很容易被卡住，常常把放置位置不適當(dāng)?shù)墓ぜ斔椭辽a(chǎn)設(shè)備，經(jīng)常需要停下來進(jìn)行調(diào)整和重新進(jìn)行設(shè)置。一個(gè)傳送系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停工。
生產(chǎn)線停工會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)損失。例如，如果生產(chǎn)線上的一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備在夜班時(shí)發(fā)生故障，而解決問題的工程師又不在，整條生產(chǎn)線將會(huì)停工閑置直至次日早晨。對生產(chǎn)商而言，這個(gè)損失是不經(jīng)濟(jì)的和代價(jià)昂貴的。
生產(chǎn)設(shè)備的缺乏靈活性，會(huì)對加工過程產(chǎn)生固有的局限。由于專用設(shè)備重達(dá)幾千磅，不易移動(dòng)，生產(chǎn)線設(shè)備不能很容易地重新安裝，以實(shí)現(xiàn)不同的加工過程。而且，大型設(shè)備是為單一用途制造的，且僅限于那一用途。例如，膠版印刷機(jī)僅能以膠版印刷的方式印制物品。因此，生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)置限制了生產(chǎn)商可采用的加工方法的數(shù)量。
適合現(xiàn)有設(shè)備的用于監(jiān)測和控制單個(gè)管產(chǎn)品質(zhì)量的程序控制裝置，市場上還沒有供應(yīng)。例如，現(xiàn)在還沒有一種已知的切實(shí)可行的方法，可以在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)對殘次產(chǎn)品進(jìn)行鑒定、監(jiān)測和跟蹤，殘次產(chǎn)品只能在生產(chǎn)線的末端被取下。當(dāng)管在生產(chǎn)線的開始部分就產(chǎn)生缺陷時(shí)，繼續(xù)加工這個(gè)管是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)檫@個(gè)管最終會(huì)被廢棄。
由于一個(gè)80至100英尺長的管生產(chǎn)線每個(gè)班需要至少四名工人，有可預(yù)測的故障率，即使閑置時(shí)，也需要花費(fèi)時(shí)間和資金為不同的加工作業(yè)進(jìn)行改裝。由此產(chǎn)生的較高的生產(chǎn)成本，只能通過大規(guī)模的生產(chǎn)作業(yè)才能降低。由于每個(gè)管的生產(chǎn)成本太高，用如此大的機(jī)器生產(chǎn)少量的管是對資源的浪費(fèi)。為了收回生產(chǎn)成本，通常的生產(chǎn)線僅適用于特定規(guī)模的生產(chǎn)作業(yè)。
盡管本發(fā)明的單個(gè)機(jī)器的產(chǎn)量不能和通常的80至100英尺長的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力相比，但如果如此簡單高效的機(jī)器的產(chǎn)量可以通過使用一系列這樣的機(jī)器而成倍增長，那么這一系列機(jī)器總的產(chǎn)量就能夠和通常的生產(chǎn)線相競爭。這樣，效率達(dá)到最大限度且成倍增長，可以生產(chǎn)出大量的熱塑管。
本發(fā)明的主要目的是提供一種加工熱塑管的機(jī)器及方法，和通常的加工方法相比，能夠更有效地使用土地、勞動(dòng)力和資金。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種更具靈活性的加工熱塑管的機(jī)器及方法，可以適應(yīng)不同的加工工藝方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種加工熱塑管的機(jī)器及方法，可以對每一件被加工的熱塑產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記、鑒別、索引和跟蹤。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種機(jī)器及方法，該機(jī)器及方法提供了一種基本上沒有雜質(zhì)(如污物和灰塵)的操作環(huán)境，可以加工適合于制藥工業(yè)使用的熱塑管。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供了一種可以加工質(zhì)量更高的熱塑管的機(jī)器及方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供了一種加工熱塑管的機(jī)器及方法，既可以適用于小批量管的生產(chǎn)，也可以適用于大批量管的生產(chǎn)，且其操作成本基本相同。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供了一種加工熱塑管的機(jī)器和方法，可以使用可編程邏輯控制器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種加工熱塑管的機(jī)器，可以和本發(fā)明中其它類似的機(jī)器協(xié)同工作。
本發(fā)明的一個(gè)特別的目的是提供了一種加工熱塑管的機(jī)器及方法，可以對每一個(gè)加工工藝步驟的完整性進(jìn)行監(jiān)測和確認(rèn)。
通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
本發(fā)明的機(jī)器可以通過一系列不同的工藝方法將熱塑套筒加工成熱塑管。本機(jī)器有一個(gè)帶有多個(gè)心軸的分度裝置，可以固定熱塑套筒以便將其在一個(gè)封閉的加工流程內(nèi)進(jìn)行傳送。本發(fā)明中機(jī)器的加工流程由一系列的加工工位組成，每一加工工位都有完成將半成品套筒加工成熱塑管所必需的加工步驟的機(jī)械裝置。
加工流程中的加工工位按模塊化設(shè)計(jì)，因而可以拆除、增加或重新進(jìn)行布置。加工工位可選擇性地連接可編程邏輯控制器(PLC)，也可選裝傳感器以使信息反饋至可編程邏輯控制器。加工工位可以增加、拆除或重新布置的靈活性，使本發(fā)明的機(jī)器具有實(shí)現(xiàn)制作熱塑管的許多不同加工工藝方法的能力。而且，增加至少一臺(tái)可編程邏輯控制器，本機(jī)器就可以通過反饋控制進(jìn)行操作，從而可以和其它類似機(jī)器協(xié)同工作。
本發(fā)明的機(jī)器克服了用于加工熱塑管的常規(guī)生產(chǎn)線的上述缺點(diǎn)，機(jī)器本身具有比常規(guī)生產(chǎn)線更高的機(jī)械效率。例如，它只使用了一個(gè)分度裝置，其直徑最大只有幾英尺，卻具有與通常生產(chǎn)線長達(dá)100英尺或更長的傳送系統(tǒng)相同的功效。機(jī)器具有模塊化的加工工位，可以增加、拆除或重新布置以實(shí)現(xiàn)許多不同的加工工藝，而加工工位設(shè)計(jì)上又非常簡單，可以降低所需的資金和勞動(dòng)力投入。此外，可以在機(jī)器上加裝精密程序控制裝置，從而能節(jié)省勞動(dòng)力、提高效率和減少產(chǎn)品浪費(fèi)。
本發(fā)明中用熱塑套筒加工熱塑管的方法，有以下幾個(gè)步驟提供一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的分度裝置；提供可支撐套筒的裝置，如心軸，安裝在分度裝置上；將套筒裝到一個(gè)封閉加工流程的第一工位的心軸上；隨著分度裝置按封閉流程中預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)，將安裝在心軸上的套筒沿封閉流程推進(jìn)；在封閉流程中處于第一工位下一工序的第二工位上，在套筒上做出一個(gè)突頭來制作管；在封閉流程中處于第二工位下一工序的第三工位上修整管；在封閉流程中處于第三工位下一工序的第四工位上，將管從支撐裝置上取下，此工位位于第三和第一工位之間；此外，可以在此方法中加入精密程序控制，從而節(jié)省勞動(dòng)力、提高效率和減少產(chǎn)品浪費(fèi)。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例機(jī)器的示意圖，此機(jī)器帶有可編程邏輯控制器；
圖2是用于加工熱塑管的現(xiàn)有技術(shù)水平下的一套生產(chǎn)線的示意圖；圖3是三臺(tái)本發(fā)明中用于加工熱塑管的機(jī)器的布置示意圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例機(jī)器的示意圖，此機(jī)器不帶有可編程邏輯控制器，僅有一個(gè)分度板，固定心軸和一個(gè)用于安裝加工工位的安裝環(huán)；圖5是圖4中機(jī)器的后視示意圖；圖6是用于在分度板上安裝固定心軸的軸座的示意圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例機(jī)器的示意圖，此機(jī)器不帶有可編程邏輯控制器，此圖顯示了供料和卸載裝置；圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例機(jī)器從較低角度看的示意圖，此機(jī)器不帶有可編程邏輯控制器；圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例機(jī)器的正視示意圖，其上標(biāo)明了各加工工位；圖10是沿分度板圓周安裝的14個(gè)不同加工工位的相對位置圖，由此構(gòu)成了本發(fā)明機(jī)器的第二實(shí)施例；圖11是圖10中分度板和14個(gè)加工工位的示意圖；圖12是裝載工位的示意圖；圖13是預(yù)熱工位或加熱工位的示意圖；圖14是圖13中預(yù)熱或加熱工位中的熱輸出頭的示意圖；圖15是成型工位的示意圖；圖16是圖15中的成型工位中使用的成型模具的橫截面圖；圖17是處理工位的示意圖；圖18是貼標(biāo)簽工位的示意圖；圖19是印刷工位的示意圖；圖20是修整工位的示意圖；圖21是涂敷工位的示意圖；圖22是薄片密封工位的示意圖；圖23是加蓋工位的示意圖；圖24是調(diào)整扭矩工位的示意圖；圖25是卸載工位的示意圖；圖26是聲波焊接工位的示意圖；圖27是沿分度板邊緣安裝的二十個(gè)加工工位的位置圖，每個(gè)加工工位都裝有一個(gè)可編程邏輯控制器，這是本發(fā)明機(jī)器的第三個(gè)實(shí)施例；圖28是圖27中的二十個(gè)加工工位的示意圖；圖29是檢查工位的示意圖；圖30是確認(rèn)工位的示意圖；圖31是剔除工位的示意圖；圖32是本發(fā)明第四實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖33是圖32中機(jī)器的正視圖；圖34是本發(fā)明第五實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖35是圖34中機(jī)器的正視圖；圖36是本發(fā)明第六實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖37是圖36中機(jī)器的正視圖；圖38是本發(fā)明第七實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖39是本發(fā)明第八實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖40是本發(fā)明第九實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖41是圖40中機(jī)器的正視圖；圖42是本發(fā)明第十實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖43是圖42中機(jī)器的正視圖；圖44是本發(fā)明第十一實(shí)施例機(jī)器的示意圖；圖45是圖44中機(jī)器的正視圖；圖46是一個(gè)分度鼓的實(shí)施例的示意圖；圖47是本發(fā)明中以分度鼓作為分度裝置的實(shí)施例的示意圖。
I.本說明書編排方式本說明書分以下幾個(gè)部分I.本說明書編排方式II.介紹1)通常的加工機(jī)器2)本發(fā)明的機(jī)器III.使用本發(fā)明的機(jī)器進(jìn)行加工1)安裝熱塑套筒
2)在熱塑套筒上做出一個(gè)突頭3)裝飾熱塑管4)精加工熱塑管5)取下熱塑管6)附加加工工位和其它替換方案7)大規(guī)模生產(chǎn)IV.采用可編程邏輯控制器進(jìn)行加工V.加工實(shí)例VI.其它實(shí)施例本發(fā)明中的機(jī)器，使用此機(jī)器生產(chǎn)的方法和此機(jī)器的工藝控制，將在“介紹”中進(jìn)行簡述。然后，生產(chǎn)的機(jī)器和方法將被詳細(xì)說明為將熱塑套筒加工成熱塑管所采用的機(jī)器和方法。介紹了采用可編程邏輯控制器進(jìn)行加工之后，將說明采用本發(fā)明的機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)的一個(gè)加工實(shí)例和其它的實(shí)施例。II.介紹本發(fā)明的機(jī)器通過一系列不同的加工工藝將熱塑套筒加工成熱塑管。本機(jī)器是一個(gè)裝有分度傳送裝置(如分度板或分度鼓)的單獨(dú)器件，分度傳送裝置上有多個(gè)心軸，可以固定中空的熱塑套筒以便將其在一個(gè)封閉的加工流程內(nèi)進(jìn)行傳送。本發(fā)明中機(jī)器的加工流程由一系列的加工工位組成，每一加工工位都有完成將熱塑套筒加工成熱塑管所必需的加工步驟的機(jī)械裝置。
管，作為本文中使用的概念，是指任何至少在一端有一個(gè)突頭的熱塑套筒。套筒，作為本文中使用的概念，是指不同尺寸的任意形狀的中空體。套筒可以由薄板制成，被擠壓成套筒的形狀，或者用已知的其它任何方式制造。本發(fā)明中使用的套筒最好是從拉長的縱向擠壓拉伸成型的熱塑材料中空圓柱體上切割下來的。
采用本方法生產(chǎn)的熱塑管，可以由各種不同的熱塑材料制成。這樣的熱塑材料包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯材料(如對酞酸鹽聚乙烯)、聚碳酸酯、聚氯乙烯等等，但又不僅限于上述材料。
熱塑管也可以由多層或疊層的各種塑料材料制成。例如，一層由聚酰胺(如尼龍)、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯或類似材料組成的抗?jié)B氧材料，夾在兩個(gè)聚乙烯外層之間。又如，一種五層組合材料，包括由一種熱塑材料(如聚乙烯、聚丙烯)和一種聚酯材料(如對酞酸鹽聚乙烯)組成的外層和內(nèi)層，由抗?jié)B氧材料組成的中間層，和處于抗氧滲材料與熱塑材料的外層和內(nèi)層之間的粘接層，粘接層將以上各層粘接成一體。上述材料都可以通過采用本方法制成熱塑管。
熱塑管由柔性材料制成，可以很容易地?cái)D壓或折疊，以便使管內(nèi)容物從管頭部末端上的孔排出。套筒部分的壁厚大約在0.010至0.040英寸之間，管的肩部和頸部會(huì)比套筒的壁更厚，通常在0.035至0.045英寸之間。由于管最好由擠壓成型的套筒制成，套筒部分的壁厚會(huì)非常一致，套筒部分壁厚的偏差僅為±10％。
用于制作熱塑管的擠壓成型套筒最好是從擠壓成型物上切割下來的套筒，其熔化狀態(tài)下的壁厚最好是最后冷卻擠壓后壁厚的二至三倍。用于切割成套筒的擠壓成型物可以是任意形狀的。因此，從擠壓成型物上切割下來的套筒具有與擠壓成型物相同的形狀，如圓柱體、卵形、橢圓形體、矩形或其它形狀。本發(fā)明中使用的套筒形狀為典型的圓柱體。眾所周知，這樣的管狀擠壓成型物，是通過從處于熔化狀態(tài)的擠壓成型環(huán)狀物中擠出熱塑材料，并將熱的管狀物沿軸線方向拉伸成管或套筒，使其壁厚為擠壓成型環(huán)狀物的1/2、1/3或更小而制造的。根據(jù)本方法，這樣一個(gè)定向拉伸擠壓成型的套筒，當(dāng)熱塑材料被加熱至玻璃熔點(diǎn)以上的溫度時(shí)，由于熱塑材料的塑性記憶，厚度會(huì)增加到離開擠壓成型環(huán)狀物時(shí)熔化材料的厚度，并且長度收縮，從而提供足夠多的熔化塑料塊以便在套筒上形成一個(gè)突頭。例如，當(dāng)使用高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)時(shí)，擠壓成型環(huán)狀物會(huì)被擠壓出直徑約為1.5英寸、壁厚大約在0.040至0.046英寸之間的管狀物，管狀物會(huì)被拉伸成直徑約為1.0英寸，壁厚大約在0.015至0.018英寸之間的定向拉伸擠壓套筒。本發(fā)明中使用的最終的熱塑套筒可以是任意標(biāo)準(zhǔn)直徑的，如1/2，5/8，3/4，7/8，1，13/16，13/8，11/2和2英寸。
除了在熱塑套筒上制作突頭外，還有許多其它加工工藝步驟可以在熱塑套筒上進(jìn)行，如裝飾、在突頭端加蓋、對工件做標(biāo)記等。所有加工步驟都可以由圓周布置在封閉加工流程內(nèi)的加工工位來完成。
本發(fā)明機(jī)器的加工流程中的加工工位是按模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因而可以增加、拆除或重新布置；可以將加工工位與選裝的可編程邏輯控制器(PLC)相連接，也可選裝傳感器以使信息反饋至可編程邏輯控制器和反饋處理控制裝置。加工工位可以增加、拆除或重新布置的靈活性，使本發(fā)明的機(jī)器具有實(shí)現(xiàn)制作熱塑管的許多不同加工工藝方法的能力。
本發(fā)明機(jī)器的配置，即分度裝置、加工流程和可選裝的可編程邏輯控制器的配置，取決于需要生產(chǎn)的管。如果只想做一個(gè)簡單的管，機(jī)器僅需配備所必需的最少數(shù)量的加工工位，即一個(gè)裝載工位、一個(gè)用于制作突頭的加工工位和一個(gè)卸載工位。如果套筒預(yù)先已被裝飾或印刷，只需要加工突頭，本機(jī)器也是適用的。如果需要在已裝飾的管的突頭端加蓋，機(jī)器上可以加裝用于裝飾和加蓋的附加加工工位。
圖1顯示了本發(fā)明第一實(shí)施例的機(jī)器1，其上有按預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)的分度板3，分度板3被裝入框架5中，并用固定螺栓7安裝在與分度器63(見圖5)相連接的固定軸61(見圖5)上，分度板3上有多個(gè)心軸9固定在其上，用來固定熱塑套筒。
機(jī)器1上的鄰近每個(gè)心軸9的是一個(gè)加工工位11，安裝在安裝環(huán)13上，用來對每個(gè)固定在心軸9上的熱塑套筒執(zhí)行一個(gè)工藝步驟。安裝環(huán)13上的加工工位11的排列布置，構(gòu)成了加工流程。由于流程中第一個(gè)加工工位鄰近最后一個(gè)加工工位，整個(gè)加工流程是封閉和沒有盡頭的。所有套筒由分度板3沿加工流程傳送。如圖中虛線所示，加工流程中所有的加工工位11可以和可編程邏輯控制器15相連接。分度板3相對于加工工位11旋轉(zhuǎn)，帶有多個(gè)水平支腳19的底板17支撐著框架5。在其它配置中，可編程邏輯控制器15可被安裝在底板17上。
本文中所圖示和描述的實(shí)施例，介紹了本發(fā)明的機(jī)器、用此機(jī)器加工的方法和此機(jī)器的工藝控制。這個(gè)實(shí)施例并不試圖包含所有本發(fā)明范圍內(nèi)的機(jī)器、加工方法和工藝控制的所有可能的變種、配置和組合。其它實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人來說是顯而易見的。
1)通常的加工機(jī)器圖2和圖3是長度為80至100英尺的通常生產(chǎn)線(圖2)和配有普通傳送帶的本發(fā)明的三臺(tái)機(jī)器組成的30英尺長的生產(chǎn)線(圖3)的相對長度的示意圖。圖2和圖3所示的方案都包括一個(gè)擠壓出中空熱塑管體和將管體切割成等長的熱塑套筒的機(jī)器。
在通常的加工工藝中，使熱塑套筒沿長度為80至100英尺的流程運(yùn)動(dòng)，并在此制成已被裝飾、被保護(hù)性材料和蓋密封的熱塑管。相反，僅使用本發(fā)明一整套設(shè)備中的一臺(tái)機(jī)器，將熱塑套筒裝到機(jī)器上，使熱塑套筒沿長度僅為幾英尺的封閉流程運(yùn)動(dòng)，套筒就可以制成已被裝飾、被保護(hù)性密封和加蓋的熱塑管。
參看圖2，用于擠壓、冷卻和切割熱塑套筒的機(jī)器21后面是一臺(tái)裝載機(jī)器23，用于將熱塑套筒裝到傳送帶25上，傳送帶25將熱塑套筒傳送到在套筒的一端制作突頭的機(jī)器27上。由此得到的帶突頭的已經(jīng)可以被稱為熱塑管的熱塑套筒，被系統(tǒng)29傳送至印刷機(jī)31上對熱塑管的外部進(jìn)行裝飾。裝飾完畢的熱塑管通過傳送帶33傳送到加蓋機(jī)35上，將蓋子壓或者擰到熱塑管有突頭的一端。最后，已加蓋的熱塑管被卸載機(jī)37從生產(chǎn)線上取下，由傳送帶39送到包裝機(jī)41上，熱塑管在此被包裝待運(yùn)。
作為對比，圖3所示是三臺(tái)機(jī)器43、45、47的組合方案。此方案包括用于擠壓、冷卻和切割熱塑套筒的機(jī)器49后面是一臺(tái)裝載機(jī)器51，用于將熱塑套筒裝到傳送帶53上，熱塑套筒沿傳送帶53運(yùn)動(dòng)，被機(jī)械進(jìn)料器55、57、59送到43、45、47三臺(tái)機(jī)器中的一臺(tái)上。機(jī)器43、45、47使熱塑套筒沿長度僅為幾英尺的封閉流程運(yùn)動(dòng)，套筒通過安裝在封閉流程內(nèi)的幾個(gè)加工工位的動(dòng)作由半成品套筒被加工成成品熱塑管。
和通常的熱塑管加工機(jī)器相比，本發(fā)明機(jī)器使用的用于傳送套筒和管的機(jī)器顯著減少。這種減少，部分歸因于機(jī)器中加工流程的緊湊性，從而提高了效率，降低了管加工過程的時(shí)間和成本。實(shí)際上，從樹脂球到成品管的加工過程所需時(shí)間僅為幾分鐘，而通常機(jī)器則至少需要半個(gè)小時(shí)。本發(fā)明的機(jī)器可以安裝在4×4平方英尺的面積內(nèi)。
2)本發(fā)明的機(jī)器圖4至圖9更詳細(xì)地介紹了第一實(shí)施例中的機(jī)器1，它可以用作圖3所示的機(jī)器43、45、47中的一臺(tái)。圖4顯示了未裝有可編程邏輯控制器15的機(jī)器1上的心軸9。心軸9均勻地分布在分度板3上。分度板3是標(biāo)準(zhǔn)的圓板。雖然分度板3的最佳實(shí)施例是鋁板，但分度板3也可以由其它任何能將套筒沿封閉加工流程傳送的裝置來代替。
封閉加工流程(見圖1)中的加工工位11被安裝并布置在一個(gè)支架上，如安裝環(huán)13(見圖4)上。安裝環(huán)13將加工工位11支撐于某一位置，以使加工工位11可以對安裝在心軸9上的套筒或管完成一個(gè)工藝步驟。在圖1所示的實(shí)施例中，安裝環(huán)13支撐加工工位11，使加工工位11靠近相應(yīng)的心軸9并處于其前面。另一方面，加工工位11也可以安裝在與分度板3處于同一平面內(nèi)的一個(gè)支架(未示出)上，以使加工工位位于相應(yīng)心軸9的旁邊。
圖5是圖4中機(jī)器1的后視圖，顯示了與可旋轉(zhuǎn)地安裝在分度器63上的軸61相連接的的分度板3。分度器63可以很方便地安裝在框架5上。
分度器63是一種通過步進(jìn)或遞增方式使分度板3旋轉(zhuǎn)或前進(jìn)的裝置，從而使裝在心軸9上的套筒在封閉流程內(nèi)的每一個(gè)加工工位停頓足夠長的時(shí)間以完成一個(gè)加工工藝步驟。本實(shí)施例中的分度板3沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
圖6顯示了機(jī)器1中分度板3上用于安裝心軸9的軸座部件65。位于心軸9根部的軸座部件65使心軸9能以不同的速度平滑地旋轉(zhuǎn)，這對于特定的加工步驟來說是必須的。在軸座部件65內(nèi)部，有兩個(gè)滾珠軸承環(huán)67、69，被軸承隔板71分開。軸座部件65上裝有軸承座73用于支撐。在心軸9的一端安裝了心軸皮帶輪75，以便改善重量分配和旋轉(zhuǎn)心軸9。由于軸座部件65中的零件存在磨損，軸座部件65應(yīng)采用耐磨材料，如金屬。
圖7和圖8是機(jī)器1的透視圖。圖7顯示了帶有挑選分類器77的機(jī)器1，它能直接把套筒供給裝載工位79。圖7還顯示了卸載斜槽81，它可以傳送由卸載工位83從機(jī)器1上的分度板3取下的管。圖8更詳細(xì)地顯示了裝載工位79、卸載工位83和其它仍在加工的工位的相對位置。
為使機(jī)器1可以操作，機(jī)器1必須和一個(gè)動(dòng)力源以及其它必需的輸入源相連接，如壓縮空氣、水、電、蒸氣、熱空氣等等。除了向機(jī)器1供給套筒外，其它原材料如蓋、制成的突頭等，也是加工過程所必需的。
圖9大體上顯示了機(jī)器1上的12個(gè)加工工位11的布置狀況，所有的加工工位都與可編程邏輯控制器15相連接。所示的加工工位和相應(yīng)的加工工藝步驟是(A)裝載，(B)預(yù)熱，(C)加熱，(D)成型，(E)處理，(F)印刷，(G)修整，(H)涂敷，(I)修整，(J)加蓋，(K)調(diào)整扭矩，和(L)卸載。
由套筒制成管的最筒步驟為將套筒裝入機(jī)器，在套筒上制作突頭，取下帶突頭的套筒。除了最筒步驟外，很多其它精加工和中間步驟可以由附加的加工工位來實(shí)現(xiàn)，以生產(chǎn)更復(fù)雜的產(chǎn)品。
例如，圖10大體顯示了本發(fā)明機(jī)器第二實(shí)施例的機(jī)器85，它有14個(gè)加工工位，加工工位靠近分度板89上相應(yīng)的14個(gè)心軸87中的每一個(gè)，分度板89借助于本實(shí)施例中的分度器91(見圖11)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。14個(gè)不同的加工工位和相應(yīng)的加工工藝步驟如下(A)裝載，(B)預(yù)熱，(C)加熱，(D)成型，(E)處理，(F)貼標(biāo)簽，(G)印刷，(H)修整，(I)涂敷，(J)修整，(K)薄片密封，(L)加蓋，(M)調(diào)整扭矩，和(N)卸載。
圖11是圖10中機(jī)器85的透視圖，是加工工位(A)至(N)的部分圖解說明。機(jī)器85有三個(gè)不同的裝飾工位，(F)貼標(biāo)簽，(G)印刷和(I)涂敷。一個(gè)加工過程采用所有三個(gè)加工工位不太可能。一般地，只有一到兩個(gè)裝飾工位被使用。未使用的加工工位可以人工或者用可編程邏輯控制器關(guān)掉，或者拆掉。III.使用本發(fā)明的機(jī)器進(jìn)行加工分度裝置、加工流程和可選裝的可編程邏輯控制器的配置，取決于需要生產(chǎn)的管。一個(gè)需要裝飾、密封、加蓋的管，可以用本發(fā)明機(jī)器第二實(shí)施例中的機(jī)器85來制作，如圖10和圖11所示，它有14個(gè)加工工位。屬于機(jī)器85的所有14個(gè)加工工位，將在下文予以介紹。
每個(gè)加工工位包括一個(gè)用于完成一個(gè)加工步驟所需的裝置和一種用于將這一裝置安裝在支架或框架上的機(jī)構(gòu)，如圖1所示的安裝環(huán)13。安裝機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可調(diào)節(jié)部分，象X-Y定位板，使這個(gè)裝置和用于固定套筒的心軸之間的位置可以改變。這種調(diào)節(jié)可以人工完成，也可以由選裝的可編程邏輯控制器來完成。加工工位連續(xù)工作并可與分度裝置的旋轉(zhuǎn)相協(xié)調(diào)。
圖11所示的第二實(shí)施例中的加工工位可以分成五個(gè)主要工藝步驟1)裝載，2)制作突頭，3)裝飾，4)精加工，和5)卸載。下面將要介紹，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)加工工藝步驟，以生產(chǎn)已被裝飾、密封和加蓋的管。1)裝載熱塑套筒把套筒傳送到本發(fā)明的機(jī)器上之后，每個(gè)套筒都被裝到裝載工位分度裝置的心軸上。裝載工位包括一個(gè)裝載裝置，可以把套筒裝到直徑比它小大約0.005英寸的心軸上，并提供一種密配合以及把裝載裝置安裝到機(jī)器框架上的機(jī)構(gòu)。套筒最好被安裝定位，以便使套筒的一端伸出心軸的末端預(yù)定的距離。
裝載裝置可以是通常的裝置，如氣動(dòng)推桿、凸輪驅(qū)動(dòng)推桿、線性往復(fù)致動(dòng)裝置、曲柄運(yùn)動(dòng)裝置或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿等。最佳裝載工位，一個(gè)氣動(dòng)推桿，將在下文裝載工位(A)中進(jìn)行說明。(A)裝載工位圖12顯示了裝載工位(A)的最佳實(shí)施例，可將套筒安裝定位于分度板89上的心軸87上。裝載工位(A)包括一個(gè)氣動(dòng)裝載裝置，和一個(gè)把裝載裝置安裝到框架或安裝環(huán)(如圖1中的安裝環(huán)13)上的機(jī)構(gòu)。在此實(shí)施例中，氣動(dòng)裝載裝置包括一氣動(dòng)推桿93，用于推動(dòng)被輸送到裝載托架95上的套筒，通過圖7中所示的挑選分類器77，將其安裝到心軸87上。
氣動(dòng)推桿93被氣缸97沿著裝載托架95推出拉回，氣缸97由位于安裝支架101上的裝載托架95后面的氣體管路99供給氣體。安裝支架101又安裝在安裝板103上，安裝板103固定在安裝環(huán)或類似部件上，如圖1中的安裝環(huán)13。
裝載托架95有一個(gè)″V″形表面105，用來把放在V形表面105上的熱塑套筒的中軸線與心軸87的中軸線對齊，以使套筒裝到心軸87上，并使其間有小至0.005英寸的間隙，以免損壞。裝載托架95固定在安裝板103上。
裝載托架95和氣缸97都分別安裝在安裝板103的一部分上，可以相對于心軸87的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，非常象一個(gè)X-Y定位板。此調(diào)節(jié)可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)X軸調(diào)節(jié)桿107和Y軸調(diào)節(jié)桿109來實(shí)現(xiàn)。此外，這種調(diào)節(jié)也可以由可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。
裝載工位(A)的工作方式如下套筒從供給機(jī)構(gòu)放到裝載托架95上的V形表面105中；當(dāng)套筒的中軸線與心軸87的中軸線對齊時(shí)，推桿93沿V形表面105推動(dòng)套筒，使套筒安裝到心軸87上，并最好使其一部分伸出心軸87的末端，使套筒的末端外露。
理想的裝載托架具有很小的磨擦系數(shù)并且不會(huì)劃傷、擦傷放在其上的套筒。具有防劃傷表面和較小的磨擦系數(shù)的可能材料是聚四氟乙烯和Delrin，一種潤滑尼龍。
套筒安裝到心軸87上以后，分度板89推進(jìn)或“分度”一個(gè)位置，然后停下來，以使安裝好的套筒接近封閉加工流程中接著裝載工位(A)的下一個(gè)工位。2)在熱塑套筒上制作突頭在最佳實(shí)施例中，通過對安裝好的套筒的外露端以高于玻璃熔點(diǎn)的溫度進(jìn)行第一次加熱，使熱塑材料熔化，把熔化的熱塑材料用成型模具或類似裝置制成突頭。
在這個(gè)實(shí)施例中，單一的分度裝置被用來支撐處于加工的各個(gè)不同階段的套筒和管。分度裝置的旋轉(zhuǎn)速度受到最慢的加工步驟的速度的限制。在這個(gè)實(shí)施例中，把加熱步驟分成預(yù)熱和加熱兩個(gè)工位，從而節(jié)省了時(shí)間。
第二實(shí)施例中的機(jī)器85，分別經(jīng)過預(yù)熱、加熱和成型三個(gè)獨(dú)立的步驟在熱塑套筒上制作一個(gè)突頭，三個(gè)加工工位被使用預(yù)熱(B)，加熱(C)和成型(D)。(B)預(yù)熱工位圖13所示是最佳的預(yù)熱工位(B)，位于裝載工位(A)的下一工序。預(yù)熱工位(B)對套筒伸出心軸87末端的部分以高于玻璃熔點(diǎn)的溫度進(jìn)行加熱，以制成將被成型為突頭的熱塑材料塊。預(yù)熱工位(B)有一個(gè)固定在可移動(dòng)支架上的加熱裝置，及將這一裝置和支架安裝到本發(fā)明的機(jī)器的框架上的機(jī)構(gòu)，如圖1中所示的安裝環(huán)13。支架將加熱裝置帶到接近套筒外露部分的位置。
在圖13中，支架111有一個(gè)框架或外殼113，它為在套筒冷卻襯套121的后面用支架117固定加熱裝置119提供了一個(gè)上表面115，并提供了一個(gè)內(nèi)腔123，內(nèi)腔123位于上表面115的下方，用于安裝或布置一種傳遞運(yùn)動(dòng)至支架111的機(jī)構(gòu)，如氣缸125。支架111由氣缸125氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，氣體由管路127提供。支架111滑動(dòng)安裝在作為線性導(dǎo)向裝置的桿129上。每個(gè)桿129在其末端用支架131固定在安裝板133上。
預(yù)熱工位(B)的工作方式如下當(dāng)安裝定位于心軸87上的套筒與冷卻襯套121和預(yù)熱工位(B)中的加熱裝置119的中軸線對齊時(shí)，支架111沿桿129推進(jìn)，帶動(dòng)加熱裝置119靠近套筒。支架111可采用任何常規(guī)的方法移動(dòng)，如用伺服或步進(jìn)電機(jī)，氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)或磁動(dòng)致動(dòng)裝置。
隨著支架111的推進(jìn)，套筒的外露部分進(jìn)入并穿過冷卻襯套121上的孔135。套筒的外露端部分地插入加熱裝置119，安裝在加熱裝置119上的熱輸出頭137伸入套筒的外露部分。外露部分的內(nèi)表面被位于熱輸出頭137末端的噴熱氣小孔139加熱，如圖14所示?？諝庥晒夤苈?41供給加熱裝置119。用水套(未示出)冷卻的冷卻襯套121，可以充分地阻止施加在套筒暴露端的熱量擴(kuò)散到套筒的其余部分。
在預(yù)定的時(shí)間段之后，支架111被氣缸125的動(dòng)作拉回其原來的位置，離開心軸87的運(yùn)動(dòng)路徑。加熱時(shí)間取決于被加熱的熱塑材料的材料種類和厚度。支架111縮回后，預(yù)熱步驟就完成了。
在加熱裝置119里加熱氣流可以采用任何方式。一般地，加熱裝置119由具有良好電阻性的金屬制成。在本實(shí)施例中，加熱裝置119本身被加熱，使流經(jīng)它的空氣的溫度上升至需要的溫度?？諝饬魉佟⒓訜嵩臏囟群图訜釙r(shí)間都可以由可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。
預(yù)熱工位(B)用質(zhì)量較輕的耐久性材料制成。例如，冷卻襯套121可用鋁制作，加熱元件119和熱輸出頭137可用不銹鋼制作。鋁是適用于支架111上的外殼113的耐久性好和質(zhì)量輕的材料。桿129需經(jīng)受大量的磨損，因而需用耐久性好和硬質(zhì)材料制作，桿129最好采用冷軋鋼制作。
在預(yù)熱工位(B)完成預(yù)熱步驟后，分度板89推進(jìn)一個(gè)位置，以使套筒已被加熱的外露端接近加熱工位(C)。(C)加熱工位圖13和圖14也顯示了本實(shí)施例最佳的加熱工位(C)。加熱工位(C)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上最好與預(yù)熱工位(B)相同。加熱工位(C)的操作方式與預(yù)熱工位(B)相同，并以高于玻璃熔點(diǎn)的溫度對套筒已被預(yù)熱的外露部分進(jìn)行加熱。根據(jù)預(yù)熱工位(B)的加熱時(shí)間，加熱工位(C)(見圖13)上的支架111可以與預(yù)熱工位(B)上的支架111相同或不同的速度運(yùn)動(dòng)。
在本實(shí)施例中，由于套筒的內(nèi)表面被以接近玻璃熔點(diǎn)的溫度加熱，內(nèi)表面要比外表面熔化得快。加熱縱向拉伸擠壓的熱塑套筒，會(huì)導(dǎo)致模具膨脹。模具膨脹是由于熱塑套筒收縮變厚造成的，這是因?yàn)樘淄驳乃苄杂洃浭固淄蚕牖謴?fù)到其原來較大的形狀，即擠壓過程中使用的模具的形狀。在套筒的被加熱端，熔化的預(yù)塑塊變厚，很適合在套筒的末端模制突頭。
在加熱完成之后，加熱工位(C)的支架111離開心軸87的運(yùn)動(dòng)路徑。分度板89推進(jìn)一個(gè)位置，以使中空熱塑套筒接近加熱工位(C)的下一工序成型工位(D)。(D)成型工位圖15和圖16顯示了最佳的成型工位(D)，位于加熱工位(C)的下一工序。成型工位(D)用已在預(yù)熱工位(B)和加熱工位(C)被加熱的套筒末端的被加熱的熱塑材料塊制作一個(gè)突頭。成型工位(D)有一個(gè)固定在可移動(dòng)支架上的成型模具，以及將裝置和支架安裝到本發(fā)明機(jī)器的框架上的機(jī)構(gòu)，如圖1中所示的安裝環(huán)13。支架帶動(dòng)成型模具接觸套筒的外露部分。
在圖15中，支架143有一個(gè)框架或外殼145，它為固定成型模具149提供了一個(gè)上表面147，并提供了一個(gè)內(nèi)腔151，內(nèi)腔151位于上表面147的下方，用于安裝或布置一種傳遞運(yùn)動(dòng)至支架143的機(jī)構(gòu)，如氣缸153。支架143由氣缸153氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，氣體由管路155提供。支架143滑動(dòng)安裝在作為線性導(dǎo)向裝置的桿157上。每個(gè)桿157在其末端用支架159固定在安裝板161上。
在本實(shí)施例中，成型模具149被支架163固定在支架143的上表面147上，成型模具149最好用鋁或鋼制成，它有四個(gè)部件成型襯套165、成型襯套板167、螺紋插入板169和孔頂針襯套171，如圖16橫截面圖所示。成型襯套165形成通向成型模具149的入口，成型襯套165將已加熱的套筒導(dǎo)入成型模具149。后面的部件，成型襯套板167、螺紋插入板169和孔頂針襯套171，用來在套筒的末端形成突頭。一個(gè)有4個(gè)部件的模具，如成型模具149，允許生產(chǎn)商有選擇地用專用元件組成成型模具149，對套筒的頭部進(jìn)行成型加工。孔頂針襯套171包括一個(gè)位于中央的尖端(未示出)，用于在熱塑管的突頭端形成一個(gè)孔。
另外，成型模具可以是不能打開的單片模具，這種模具適用于在套筒上制作簡單的突頭。這種模具可以采用帶有凹面的簡單的單片元件的形式，將熔化的熱塑材料的套筒末端部分做成管的一個(gè)封閉端。但如果需要在頭部制作螺紋和切槽，一旦頭部已成型，則至少模具的一部分必須能打開，以釋放熱塑管。簡單的氣動(dòng)開關(guān)模具，如氣缸剖分模具，可以用于這一用途。
成型步驟的時(shí)間和壓力很重要。成型的時(shí)間應(yīng)限定于用加熱的熱塑材料制作突頭所必需的時(shí)間之內(nèi)。如果定型后沒能把突頭從定型模具中取出，它會(huì)粘到模具的內(nèi)表面上。如果定型壓力過高，熱塑材料可能會(huì)被壓出定型模具；如果定型壓力太低，突頭將會(huì)成型不好而且不均勻。成型時(shí)間和采用的壓力取決于熱塑材料及其厚度。時(shí)間和壓力可由可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。
突頭制成后，分度板89轉(zhuǎn)向流程中的下一工位，處理工位(E)。3)裝飾熱塑管如上所述，有多種方法可以用來裝飾熱塑套筒或熱塑管(當(dāng)其已被制成后)的外表面。裝飾步驟可以先于制作突頭步驟進(jìn)行。但在本實(shí)施例中，在套筒上制成突頭后才進(jìn)行裝飾。
裝飾可通過采用不同的機(jī)器和方法來進(jìn)行。例如，標(biāo)簽可由標(biāo)簽分配裝置貼到管上?？梢栽诠苌献鰳?biāo)記，包括單獨(dú)的標(biāo)記或印刷圖案。在管上印制標(biāo)記有很多已知的印刷方法，如膠版印刷、網(wǎng)板印刷、箔印、噴墨印刷、活字印刷、電腦印刷等等。管還可以用涂敷、加熱壓花或蝕刻等方式裝飾。
熱塑管或套筒的外表面，一般要在用印刷、涂敷或貼標(biāo)簽等方式予以裝飾之前進(jìn)行處理，以使外表面更易于接納或粘附印刷的圖案。處理步驟采用的型式取決于其后的裝飾步驟。
本發(fā)明第二實(shí)施例中機(jī)器85上用于裝飾熱塑工件的加工工位包括用于預(yù)處理熱塑工件的處理工位(E)，貼標(biāo)簽工位(F)，印刷工位(G)，涂敷工位(I)及修整工位(H)和(J)。(E)處理工位通常，在向熱塑聚合物上印刷標(biāo)記或貼標(biāo)簽之前，聚合物必須要經(jīng)過處理，以易于接納印刷的標(biāo)記或標(biāo)簽。處理熱塑材料的表面可采用各種方法，如火焰處理、電暈處理、離子處理、電處理、熱處理或化學(xué)處理等等。
電暈處理普遍采用，其操作如下一個(gè)電暈處理系統(tǒng)象一個(gè)電容器。在電極上施加高電壓，電極和“地”之間是絕緣材料，包括熱塑管和空氣，電極上的電壓增高將電極上的空氣電離，產(chǎn)生高能電暈。這激活了空氣分子，使它們變成大量的自由原子團(tuán)，然后轟擊管表面，通過在其上散布自由粘合點(diǎn)，提高其極性。這使表面更容易接納印刷標(biāo)記。
火焰處理通常用于瓶、管和汽車零件的處理。和電暈一樣，它誘發(fā)離子氣流，在碰撞表面時(shí)改變表面的特性。火焰處理通過燃燒極少量氣體混合物實(shí)現(xiàn)，其中過量的氧被高溫賦于活性。
處理，尤其是電暈處理和火焰處理，改變了聚合物表面的化學(xué)性質(zhì)，由此產(chǎn)生了未經(jīng)處理表面所缺乏的碳酰基和氫氧基基團(tuán)，從而提高了浸潤性，使墨水、涂料和粘合劑能均勻流出并涂敷。
圖17顯示了處理工位(E)，處理工位(E)包括處理裝置173，其上有供給管路175，可為處理固定在心軸87上的熱塑管提供動(dòng)力。在本實(shí)施例中，處理裝置173是電暈處理器。處理裝置173固定在相對于心軸87位置可以調(diào)節(jié)的安裝支架177上，很象一個(gè)X-Y定位板。安裝支架177有X軸調(diào)節(jié)桿179和Y軸調(diào)節(jié)桿181。安裝支架177又安裝在機(jī)器的框架上。(F)貼標(biāo)簽工位在本實(shí)施例中，處理工位(E)后面的第一個(gè)裝飾工位是貼標(biāo)簽工位(F)。貼標(biāo)簽工位(F)有一個(gè)往熱塑管的外表面上貼粘性標(biāo)簽的裝置和將此裝置固定在機(jī)器框架(未示出)上的機(jī)構(gòu)。在貼標(biāo)簽工位(F)中，可以采用一臺(tái)適合向熱塑管貼標(biāo)簽的裝置。靛藍(lán)或Zicon工藝是向熱塑管上貼標(biāo)簽最好的方法。
圖18顯示了最好的貼標(biāo)簽工位(F)。貼標(biāo)簽工位(F)有標(biāo)簽分送器183，用于分送其上有標(biāo)簽的紙185，紙185沿一系列作為標(biāo)簽導(dǎo)向桿的定向圓柱187a，b，c，d，e和f運(yùn)動(dòng)，直至到達(dá)一個(gè)最后標(biāo)簽接收滾軸189。紙185從標(biāo)簽分送器183上出來，向與心軸87上的管極其接近的定向圓柱187e運(yùn)動(dòng)。當(dāng)紙185經(jīng)過定向圓柱187e時(shí)，單獨(dú)一個(gè)標(biāo)簽被從紙185上擠下并被壓貼到管上。空標(biāo)簽紙185再次卷繞在標(biāo)簽接收滾軸189上。
要把標(biāo)簽貼在管上而不是心軸87上，這一點(diǎn)很重要。為避免出現(xiàn)這一錯(cuò)誤，在貼標(biāo)簽工位(F)中可包括一個(gè)傳感器，用來檢測管是否已被裝到心軸87上。
貼標(biāo)簽工位(F)是一個(gè)貼標(biāo)簽裝置，它安裝在支架191上。支架191固定在一個(gè)框架或安裝環(huán)上，如圖1中所示的本發(fā)明機(jī)器的安裝環(huán)13。(G)印刷工位除了向熱塑管外表面貼粘性標(biāo)簽，也可以向管上印刷標(biāo)記。圖19顯示了最好的印刷工位(G)的噴墨打印機(jī)，它有四個(gè)打印頭193a，b，c和d，布置在擋板195上，擋板195固定在安裝支架197上，安裝支架197進(jìn)一步固定在本發(fā)明機(jī)器的框架(未示出)上。打印頭193a，b，c和d與多個(gè)墨水供給和控制線路199相連接。
印刷工位(G)的噴墨打印機(jī)最好由可編程邏輯控制器控制。可編程邏輯控制器使生產(chǎn)商具有在每個(gè)管上印制單獨(dú)的標(biāo)記或相同印刷圖案的能力?？删幊踢壿嬁刂破髂芸刂苼碜試娔蛴C(jī)打印頭上的墨水流量和打印的圖案?？删幊踢壿嬁刂破骺梢员痪幊蹋瑥亩軌蛟诿恳粋€(gè)管上打印單獨(dú)的標(biāo)記，如唯一的序列號。由于噴墨打印機(jī)能迅速地和自動(dòng)地變更、修改和改變熱塑管上的打印標(biāo)記，所以是很便利的。
在管上印制標(biāo)記后，必須對印刷標(biāo)記進(jìn)行修整。(H)修整工位修整工位(H)位于印刷工位(G)的下一工序，用于修整印制在熱塑管上的標(biāo)記。圖20顯示了最好的修整工位(H)，它有一個(gè)與供給和控制線路203相連的修整裝置201。修整裝置201固定在安裝支架205上，安裝支架205可以相對于心軸87的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。此調(diào)節(jié)可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)X軸調(diào)節(jié)桿207和Y軸調(diào)節(jié)桿209來實(shí)現(xiàn)。此外，這種調(diào)節(jié)也可以由可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。安裝支架205安裝在本發(fā)明機(jī)器的框架上的安裝環(huán)或類似部件上。
修整裝置201可以采用任何已知的方式修整印刷圖案，如加熱、紅外線、熱空氣或紫外線。在圖20所示的實(shí)施例中，修整裝置201是一個(gè)熱空氣修整裝置，熱空氣從修整裝置201噴射到管上。
修整裝置201可以一直開著，或象加工流程中的其它工位一樣由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，從而能更精確地控制修整過程。因?yàn)樾拚b置201可以是紫外線輻射裝置，應(yīng)該提供安全罩(未示出)，以免操作者暴露在紫外線下。(I)涂敷工位機(jī)器85上的第三個(gè)裝飾工位是涂敷工位(I)，是一個(gè)向管上涂敷材料的工位，它可以代替貼標(biāo)簽工位(F)或印刷工位(G)來進(jìn)行裝飾，也可以與貼標(biāo)簽工位(F)和印刷工位(G)結(jié)合起來使用。圖21顯示了最好的涂敷工位(I)，它有兩個(gè)涂敷滾軸211a和b，位于刮刀213的前面。兩個(gè)涂敷滾軸211a和b都由安裝支架215支撐，安裝支架215又安裝在本發(fā)明機(jī)器的框架上。兩個(gè)涂敷滾軸211a和b與裝在心軸87上的管相接觸，并直接向管上涂敷化學(xué)涂層?；瘜W(xué)涂層由刮刀213供給涂敷滾軸211a和b。刮刀與化學(xué)物質(zhì)供給管路(未示出)相連接。化學(xué)物質(zhì)被涂敷到管上后，一般要對化學(xué)涂層進(jìn)行修整。(J)修整工位最終修整工位(J)與圖20所示的修整工位(H)相同。最終修整工位(J)用于修整管上的涂層或標(biāo)記，可采用與修整工位(H)相同的裝置。在本實(shí)施例中，最終修整工位(J)是一個(gè)加熱修整工位，具有修整裝置201，修整裝置201是一個(gè)熱空氣修整裝置，熱空氣可以從修整裝置201中噴射到管上。
裝飾之后，熱塑管繼續(xù)推進(jìn)，經(jīng)過各種不同的精加工工位，對已被裝飾的管進(jìn)行精加工。精加工工位的數(shù)量、布置和種類將取決于所需生產(chǎn)的管。4)精加工熱塑管除了在熱塑套筒上制成突頭和進(jìn)行裝飾以外，為了對熱塑管進(jìn)行精加工，還要完成許多不同的工藝步驟。例如，突頭上的孔可以用保護(hù)性箔片密封，一個(gè)密封裝置可以安裝在突頭上，密封裝置可以被自動(dòng)扭轉(zhuǎn)以獲得更好的密閉性。
圖11所示的機(jī)器85中包括以下精加工工位薄片密封工位(K)，加蓋工位(L)和調(diào)整扭矩工位(M)。(K)薄片密封工位圖22所示為最佳實(shí)施例的一個(gè)薄片密封工位。薄片密封器217安裝在框架219中，框架219包括一安裝支架221，薄片密封器217安裝在安裝支架221上，安裝支架221與安裝板223連接，安裝板233位于安裝支架221的一側(cè)。這種結(jié)構(gòu)能支撐本裝置其余的部分，本裝置是將由箔片或其它材料制成的很小的保護(hù)性密封物放到熱塑管突頭的孔上所必需的。
保護(hù)性薄片密封物由敷料裝置加裝到管上，在最佳實(shí)施例中，敷料裝置為薄片密封沖桿225，它可以切割并安放合適尺寸的薄片密封材料227到熱塑管的孔上。
如圖22所示，薄片密封沖桿225由氣缸229驅(qū)動(dòng)，氣缸229由供氣和控制線路231供給空氣。通過氣缸229的動(dòng)作，薄片密封沖桿225平滑地移動(dòng)，穿過薄片密封安裝板237上的薄片密封模具235，與位于薄片密封模具235另一面的薄片密封材料227相接觸。薄片密封材料227由薄片密封備料滾軸239提供。薄片密封材料227從備料滾軸239上展開，經(jīng)過薄片密封沖桿225后，被薄片密封箔片接收滾軸241卷起。
通過薄片密封沖桿225穿過薄片密封模具235的氣動(dòng)動(dòng)作，薄片密封材料227的一小部分被從薄片密封材料227帶材上切下，并被帶至與熱塑管的突頭端相接觸的位置，在此，薄片密封箔片被切下和固定。
如圖22所示的薄片密封工位(K)，只要有薄片密封材料供應(yīng)，就可以連續(xù)工作。為了適應(yīng)可能更長的連續(xù)加工時(shí)間，可以在機(jī)器框架的上部安裝一個(gè)薄片密封箔片備料滾軸(未示出)，使薄片密封箔片備料帶從薄片密封箔片備料滾軸上繞下，從薄片密封模具的前面穿過，向薄片密封工位提供箔片備料。備料帶可以纏繞在模具的下方，向上返回到安裝在加工工位其它地方的一個(gè)更大的接收滾軸(未示出)。這為使用更大的備料滾軸和接收滾軸以適應(yīng)更長的加工時(shí)間創(chuàng)造了條件。(L)加蓋工位加蓋工位(L)位于薄片密封工位(K)的下一工序，此工位提供了向管的突頭端加裝一般用塑料制成的封口或蓋的機(jī)器，蓋可以壓裝到熱塑管的末端上，如果管頭部有螺紋線，也可以擰裝上。
如圖23所示，最好的加蓋工位(L)包括蓋供料裝置243，和把蓋供料裝置243安裝到機(jī)器框架(如圖1所示的安裝環(huán)13)上的支架245。蓋供料裝置243用來把蓋或封口固定到管的突頭端。每個(gè)蓋由蓋供料裝置243分別放置到帶突頭的熱塑管上。如果蓋必須被擰裝到熱塑管的突頭上，蓋供料裝置243應(yīng)有一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)蓋的旋緊機(jī)構(gòu)。供給線路(未示出)連續(xù)地向蓋供料裝置243提供蓋。蓋供料裝置243與動(dòng)力供應(yīng)和控制線路247相連接。
帶突頭的熱塑管被安裝了蓋以后，一般要調(diào)整蓋的扭矩。(M)調(diào)整扭矩工位調(diào)整扭矩工位(M)位于加蓋工位(L)的下一工序。調(diào)整扭矩工位(M)用于調(diào)整在加蓋工位(L)中被安裝到熱塑管頭部的封口的扭矩。
如圖24所示，調(diào)整扭矩工位(M)包括蓋扭矩夾具249和用于在機(jī)器框架(如圖1所示的安裝環(huán)13)上安裝扭矩夾具249的支架251。扭矩夾具249調(diào)整每個(gè)管上每個(gè)蓋的扭矩。這可以通過采用機(jī)械旋緊裝置實(shí)現(xiàn)。
調(diào)整扭矩工位(M)與動(dòng)力供應(yīng)和控制線路253相連接。5)卸載熱塑管在本發(fā)明機(jī)器上的加工隨著從心軸87上卸載管而結(jié)束。為了從心軸上卸載熱塑管，可使用下面的裝置，每一種都包括一個(gè)卸載裝置或拆卸器一個(gè)氣動(dòng)拆卸器，一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)拆卸器，一個(gè)線性往復(fù)致動(dòng)拆卸器，一個(gè)曲柄運(yùn)動(dòng)拆卸器，或一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)拆卸器。最好的卸載裝置是由氣缸驅(qū)動(dòng)的拉桿拆卸器，它和裝載工位(A)中推桿93的工作方式相似。(N)卸載工位圖25顯示了機(jī)器85的最后一個(gè)工位卸載工位(N)。卸載工位(N)位于調(diào)整扭矩工位(M)的下一工序，緊鄰加工流程中的第一工位-裝載工位(A)。
帶有拆卸器刮板257的氣動(dòng)拆卸器255由氣缸261驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向臂259往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸261由空氣管路263供給空氣。氣缸261固定在安裝支架265上的導(dǎo)向臂259的后面。安裝支架265另外安裝在一個(gè)安裝板上，如圖12所示的安裝板103；安裝板固定在安裝環(huán)或類似裝置上，如圖1所示的安裝環(huán)13。使用固定在拆卸器255末端的拆卸器刮板257，拆卸器255從心軸87上取下成品熱塑管。
卸載工位(N)的操作如下拆卸器刮板257往復(fù)滑動(dòng)，接觸心軸87，卸載心軸87上的任何管。一旦熱塑管被取下，拆卸器255和拆卸器刮板257就返回到原來的位置。
上述的所有14個(gè)工位的運(yùn)轉(zhuǎn)，形成了一個(gè)完整的用于生產(chǎn)已裝飾的、加蓋的和調(diào)整扭矩的熱塑管的加工過程的實(shí)施例。6)附加加工工位和其它替換方案本發(fā)明的機(jī)器試圖具有一種靈活性各種類型、數(shù)量和布置的加工工位可以在機(jī)器上配置，用于加工各種各樣的管。除了上述工位和方法，很多其它加工工位和工藝步驟也是可行的。下面介紹的就是適用于本發(fā)明機(jī)器的其它方法和裝置，但不僅限于此。
例如，制作套筒的突頭，可以用各種不同的方法。例如通過熱焊接或聲波焊接套筒和突頭可以把一個(gè)事先制成的突頭和熱塑套筒連接在一起?；蛘卟捎妹绹鴮＠?069856號中公開的工藝，在熱塑套筒的末端制作突頭，此專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其工藝已包含于本文中。另外，可采用噴射氣流成型或氣流成型，直接在固定于分度板的心軸上的套筒上制作突頭。
另外，突頭可以在可重復(fù)使用的密封裝置或蓋狀物中成型。在可重復(fù)使用的密封裝置中成型的一個(gè)例子，已在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的正在申請的專利“在可重復(fù)使用的密封裝置中制作帶突頭的熱塑管的方法”中予以介紹，并已包含于本文中作為參考。因此，根據(jù)所需要的最終產(chǎn)品，在熱塑套筒的末端制作突頭可使用不同的方法。
在可重復(fù)使用的密封裝置中制作帶突頭的管的例子如下由擠壓、拉伸成型的熱塑套筒制作熱塑管的方法是，把套筒固定在成型心軸上，使套筒的外露部分伸出心軸突頭成型端。熱塑套筒的外露部分的內(nèi)壁表面被加熱至高于玻璃熔點(diǎn)的溫度，使熱塑材料的內(nèi)壁熔化，同時(shí)保持套筒外表面的溫度低于玻璃熔點(diǎn)，以便為套筒的外露端提供支撐，從而保持其圓柱形狀。然后把已被加熱的外露部分做成圓錐形狀，如采取把熱空氣對準(zhǔn)其外表面的方法。然后，通過使外露部分與可重復(fù)使用的密封裝置接觸，向熱塑擠壓套筒的圓錐形外露部分施加壓力，制成帶突頭的熱塑管。施加于圓錐形外露部分末端的壓力，將其壓入可重復(fù)使用的密封裝置中，而管則被固定或夾緊元件固定就位。
當(dāng)在熱塑套筒上制作突頭和制作用于成品熱塑管的可重復(fù)使用蓋狀物時(shí)，本方法中使用的可重復(fù)使用密封裝置起頸部成型模具或肩部和頸部成型模具的作用?？芍貜?fù)使用密封裝置應(yīng)采用不能與熱塑套筒材料熔為一體的材料制成，以便當(dāng)熱塑套筒熔化的末端被壓入可重復(fù)使用密封裝置時(shí)，可重復(fù)使用密封裝置不會(huì)熔化或粘到熔化的塑坯上。
另外，一種在管上制作突頭的方法是在加熱套筒的同時(shí)旋轉(zhuǎn)套筒。這種方法的一個(gè)例子，已在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的正在申請的專利“制作帶突頭的熱塑管的方法”中予以介紹，并已包含于本文中作為參考。把擠壓、縱向拉伸成型的熱塑套筒固定到成型心軸上，使套筒的外露部分伸出心軸突頭成型端。在套筒被加熱的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)心軸。此旋轉(zhuǎn)在加熱位置提供均勻的熱量分布。然后套筒停止旋轉(zhuǎn)，通過使外露部分與定型模具接觸，向熱塑擠壓成型套筒的圓錐形外露部分施加壓力，制作帶突頭的熱塑管。
另一種制作突頭的方法是用高頻聲波把預(yù)制好的突頭焊接到套筒上。如圖26所示的聲波焊接工位作為在此上制作突頭的替代工位，可以代替機(jī)器85的預(yù)熱工位(B)、加熱工位(C)和成型工位(D)。
圖26顯示了一個(gè)最好的聲波焊接工位，用高頻聲波把預(yù)制好的突頭焊接到熱塑套筒上。聲波焊接工位有一個(gè)固定在可移動(dòng)支架上的聲波焊接器，和把此裝置和支架固定到本發(fā)明機(jī)器的框架上的機(jī)構(gòu)，如圖1所示的安裝環(huán)13。支架帶動(dòng)聲波焊接器靠近套筒。
在圖26中，支架267有一個(gè)框架或外殼269，它為固定聲波焊接器273提供了一個(gè)上表面271，并提供了一個(gè)內(nèi)腔275，內(nèi)腔275位于上表面271的下方，用于安裝或布置一種傳遞運(yùn)動(dòng)至支架267的機(jī)構(gòu)，如氣缸277。支架267由氣缸277氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，氣體由管路279提供。支架267滑動(dòng)安裝在作為線性導(dǎo)向裝置的桿281上。每個(gè)桿281在其末端用支架283固定在安裝板285上。
聲波焊接工位的工作方式如下例如，當(dāng)安裝定位于機(jī)器85的心軸87上的套筒與聲波焊接器273成直線時(shí)，支架267沿桿281推進(jìn)，帶動(dòng)聲波焊接器273靠近套筒。隨著支架267的推進(jìn)，套筒的外露部分進(jìn)入并穿過聲波焊接器273。聲波焊接器273用高頻聲波把預(yù)制好的突頭焊接到熱塑套筒上。聲波焊接器273與供給和控制線路287相連接，并由供給和控制線路287為聲波焊接器273操作提供必需的輸入。
聲波焊接器273固定在外殼289上，外殼289固定在支架267的上表面271上。在預(yù)定的時(shí)間段后，支架267被氣缸277的動(dòng)作拉回其原來的位置，離開心軸87的運(yùn)動(dòng)路徑。此加工步驟的結(jié)果是，預(yù)制的突頭被焊接到套筒上，制成熱塑管。
根據(jù)本發(fā)明，制作熱塑管的另一方法是用熱塑板加工熱塑管。切割好的板被放到本發(fā)明的機(jī)器上，接著被制成隨后用于制作熱塑管的套筒。這種制管方法包括把平板安裝到分度裝置的支撐裝置上；把支撐裝置上的平板制成套筒的形狀；把相對的板的邊緣焊接在一起制成一個(gè)封閉板。然后把這個(gè)封閉板制成熱塑管。
切割好的板被提供給能把此板固定并卷繞在心軸上的裝置。聲波焊接工位適用于把板的邊緣焊接在一起成為焊縫。為了有選擇地把板相接的邊緣焊接在一起，上述的聲波焊接工位中的支架267(如圖26所示)，能將聲波焊接器273沿著卷繞在心軸上的板的長度推進(jìn)。另外，板的邊緣可以加熱焊接在一起，或用其它任何方式粘合。
如套筒已在其它位置被部分加工，本發(fā)明的機(jī)器也可用于完成熱塑管的加工。預(yù)先已印刷的套筒可以裝到本發(fā)明的機(jī)器上，在套筒上制作突頭，并完成其它必需的精加工步驟，如薄片密封，加蓋或調(diào)整扭矩等，來完成管的加工。7)大規(guī)模生產(chǎn)本發(fā)明的機(jī)器可分成小組布置。當(dāng)被分成小組或“生產(chǎn)單元”時(shí)，空間、勞動(dòng)力和原材料的投入都可以節(jié)省。一個(gè)生產(chǎn)單元一般包括6臺(tái)機(jī)器，每臺(tái)機(jī)器都可以由半成品熱塑套筒加工帶突頭的、密封的、加蓋的和裝飾好的熱塑管。單個(gè)生產(chǎn)單元的總產(chǎn)量相當(dāng)于單個(gè)傳統(tǒng)生產(chǎn)線。
使用本發(fā)明的機(jī)器的加工和包裝設(shè)備是由許多生產(chǎn)單元組成的高效的布置，生產(chǎn)單元由一條傳統(tǒng)傳送線連接起來。生產(chǎn)單元的高效布置導(dǎo)致操作大量生產(chǎn)單元所需的勞動(dòng)力進(jìn)一步減少。最好的加工設(shè)備的一個(gè)例子，已在已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的正在申請的專利“加工和包裝熱塑管的設(shè)備”中予以介紹，并已包含于本文中作為參考。IV.采用可編程邏輯控制器進(jìn)行加工一個(gè)可編程邏輯控制器可以添加到本發(fā)明的機(jī)器中，用于控制包括各種加工工位在內(nèi)的整個(gè)機(jī)器。在常規(guī)生產(chǎn)線中，一些加工設(shè)備是由可編程邏輯控制器控制。但是控制加工步驟中所有方面的機(jī)器反饋控制，控制熱塑套筒和熱塑管的產(chǎn)品質(zhì)量控制、產(chǎn)品反饋控制和全部機(jī)械控制，目前還做不到。這樣的可編程邏輯控制器控制在常規(guī)生產(chǎn)線中幾乎是不可能的。因?yàn)樵诔Ｒ?guī)機(jī)器上，大的生產(chǎn)線同時(shí)加工幾百個(gè)熱塑工件，而且沒有跟蹤個(gè)別工件并控制它們的系統(tǒng)化方法。
圖1顯示了本發(fā)明機(jī)器的一個(gè)實(shí)施例，正如虛線所指示的，每個(gè)加工工位都和可編程邏輯控制器連接?？删幊踢壿嬁刂破骺梢詧?zhí)行各種功能可編程邏輯控制器可以通過打開或關(guān)閉來控制加工流程中的每個(gè)加工工位?？删幊踢壿嬁刂破骺梢钥刂泼總€(gè)加工工位所需的輸入。例如，可編程邏輯控制器可以控制預(yù)熱和加熱工位的加熱溫度?？删幊踢壿嬁刂破骺梢钥刂泼總€(gè)加工工位的速度和整臺(tái)加工機(jī)器的速度。
本發(fā)明機(jī)器的程序控制包括單獨(dú)控制特定加工工位的操作或與封閉加工流程中其它加工工位的聯(lián)合操作。加工工位的操作是基于傳感器收集的信息的關(guān)于每個(gè)加工工位自身操作的信息，生產(chǎn)的熱塑管的質(zhì)量的信息，或者是來自每個(gè)加工工位的操作和生產(chǎn)的熱塑管質(zhì)量兩方面的信息?？刹捎玫膫鞲衅鞯睦釉诒鞩中列舉如下表I傳感器 類型測量1.裝載傳感器 電子眼確認(rèn)裝載2.預(yù)熱器空氣流量 流量計(jì)空氣流速3.預(yù)熱器溫度 熱電偶空氣溫度4.套筒溫度 紅外線傳感器 套筒溫度5.加熱器空氣流量 流量計(jì)空氣流速6.加熱溫度 熱電偶空氣溫度7.套筒溫度 紅外線傳感器 套筒溫度8.成型溫度 熱電偶冷卻水溫度9.成型流量計(jì) 流量計(jì)冷卻水流速10.處理器確認(rèn) 電子眼確認(rèn)電暈弧11.處理器電流 電流計(jì)處理水平/針孔探測12.標(biāo)簽傳感器 貼標(biāo)簽機(jī)控制器確認(rèn)標(biāo)簽操作13.打印機(jī) 印刷控制器確認(rèn)印刷操作14.修整傳感器 電壓計(jì)修整單元電壓電流計(jì)修整單元電流熱電偶修整單元溫度15.檢測系統(tǒng)視頻系統(tǒng)(攝像頭) 確認(rèn)制頭和印刷質(zhì)量16.涂敷傳感器 水平傳感器確認(rèn)涂敷預(yù)緊17.修整傳感器 電壓計(jì)修整單元電壓電流計(jì)修整單元電流熱電偶修整單元溫度18.檢測系統(tǒng)視頻系統(tǒng)(攝像頭) 確認(rèn)制頭、印刷和涂敷質(zhì)量19.薄片密封熱電偶沖桿溫度電子眼薄片密封預(yù)緊20.檢測系統(tǒng)視頻系統(tǒng)(攝像頭) 確認(rèn)制頭、印刷、涂敷和薄片密封質(zhì)量21.加蓋電子眼確認(rèn)加蓋預(yù)緊22.扭矩扭矩計(jì)確認(rèn)施加的扭矩23.檢測系統(tǒng)視頻系統(tǒng)(攝像頭) 確認(rèn)制頭、印刷、涂敷、
薄片密封和加蓋質(zhì)量24.推出口 電子眼 確認(rèn)管已被取下25.剔除電子眼 確認(rèn)管已被取下26.確認(rèn)微型開關(guān) 確認(rèn)管已被取下在收集了被選擇的來自加工流程中各個(gè)位置上的傳感器的信息之后，程序控制方法將如下繼續(xù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與每個(gè)加工工位收集的被選擇的信息相一致的信號；產(chǎn)生的信號會(huì)被輸入一個(gè)可編程邏輯控制器，通過使用這些信號，對應(yīng)加工工位的操作就由可編程邏輯控制器控制。
在控制系統(tǒng)的一個(gè)典型例子中，可編程邏輯控制器會(huì)在接收自安裝于每個(gè)加工工位的傳感器的信息的基礎(chǔ)上計(jì)算出所有的關(guān)于加工機(jī)器操作的“決定”。這為生產(chǎn)商提供了監(jiān)測每一個(gè)工位中發(fā)生的活動(dòng)和立即識別產(chǎn)品或工序中的反常情況的機(jī)會(huì)。不合格的產(chǎn)品會(huì)馬上被識別出來，并關(guān)閉下一工序以節(jié)約工序資源。然后不合格產(chǎn)品在機(jī)器的剔除工位上被分離出去。
與加工工位、傳感器和分度板相結(jié)合的可編程邏輯控制器可以在連續(xù)工作的基礎(chǔ)上，收集產(chǎn)品或工序失敗的類型、程度和頻率。這可以提供機(jī)器和每個(gè)工藝步驟效率的概況，也可以作出關(guān)于產(chǎn)品工藝和質(zhì)量的報(bào)告。
進(jìn)一步的程序控制包括確定用來控制每個(gè)加工工位操作的設(shè)定值，通過使用生成的信號，如上所述，每個(gè)加工工位的操作可在已確定的設(shè)定值內(nèi)得到控制。設(shè)定值可以在本發(fā)明機(jī)器達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后自動(dòng)建立?？删幊踢壿嬁刂破鲿?huì)在機(jī)器穩(wěn)定狀態(tài)下操作一段時(shí)間的基礎(chǔ)上，自動(dòng)確定上下邊界設(shè)定值。另一方面，設(shè)定值可以預(yù)先設(shè)定并通過簡單的編程輸入可編程邏輯控制器。
產(chǎn)生于固定在加工工位本身或封閉加工流程內(nèi)的傳感器的信號，可以是機(jī)械的、電子的、光學(xué)的、氣壓的、液壓的或它們的組合。任何類型的信號裝置都可用于傳感器和可編程邏輯控制器之間的通訊。
控制熱塑管加工機(jī)器的另一方法如下在每個(gè)管上做單獨(dú)的記號；從做了單獨(dú)記號的管上感知所選擇的信息；基于所選擇的信息，產(chǎn)生相應(yīng)于每個(gè)加工工位的信號；將信號輸入可編程邏輯控制器；利用信號，用可編程邏輯控制器控制相應(yīng)加工工位的操作。
每個(gè)熱塑管可以用計(jì)算機(jī)控制的印刷裝置在其上做單獨(dú)的標(biāo)記，如圖19中的噴墨打印機(jī)，它具有為每一個(gè)管做唯一記號的能力。然后選擇的信息可由傳感裝置從做了單獨(dú)標(biāo)記的管上收集。其它信號可以在收集選擇的信息的基礎(chǔ)上生成。這些信號可以輸入可編程邏輯控制器，通過利用這些信號，可以控制相應(yīng)加工工位的操作。這種類型的程序控制，是使用基于單獨(dú)做記號的管的反饋電路，指示可編程邏輯控制器生產(chǎn)或停止生產(chǎn)特定類型、種類或品種的管。
例如如果有三批不同的管，都具有相同的直徑，每批5000個(gè)，共15000個(gè)，需要進(jìn)行加工，那么，基于每個(gè)管上所做標(biāo)記的反饋電路，允許生產(chǎn)商連續(xù)加工這15000個(gè)管而不必停下機(jī)器。當(dāng)同一類型的5000個(gè)管加工完成后，第5000個(gè)管上的標(biāo)記被傳感裝置(如視頻攝像頭)識別，基于此標(biāo)記的信號就會(huì)生成，并傳送至可編程邏輯控制器。通過利用這一信號，可編程邏輯控制器可以用后面的命令控制信號控制機(jī)器操作，改變生產(chǎn)過程，如改變裝飾步驟或精加工步驟，來加工第二批的5000個(gè)管。重復(fù)這一程序，可以加工第三批的5000個(gè)管。
通過這個(gè)基于每個(gè)管上所做標(biāo)記的反饋控制方式，生產(chǎn)商可以無停工時(shí)間地操作本發(fā)明的機(jī)器。
圖27是本發(fā)明第三實(shí)施例機(jī)器291的示意圖。此機(jī)器291有分度板293，其上安裝了20個(gè)心軸295，對應(yīng)于20個(gè)心軸，有20個(gè)加工工位用(A)到(T)標(biāo)出，都與可編程邏輯控制器297相連接。在此實(shí)施例中，分度板293隨分度器299(如圖28所示)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。此實(shí)施例的20個(gè)工位及對應(yīng)的工藝步驟如下(A)裝載，(B)預(yù)熱，(C)加熱，(D)成型，(E)處理，(F)貼標(biāo)簽，(G)印刷，(H)修整，(I)檢測，(J)涂敷，(K)修整，(L)檢測，(M)薄片密封，(N)檢測，(O)加蓋，(P)調(diào)整扭矩，(Q)檢測，(R)卸載，(S)剔除和(T)確認(rèn)。
圖28是圖27中機(jī)器的透視圖，僅顯示加工工位(A)至(T)的主要部件。機(jī)器291與第二實(shí)施例中機(jī)器85共用的加工工位，基本上與機(jī)器85的加工工位相同。
圖27和圖28所示的加工流程的工位，除了增加了傳感器，還增加了附加工位。在封閉加工流程的不同位置，增加了四個(gè)檢測工位(I)，(L)，(N)和(Q)。產(chǎn)品檢測可以采用任何已知的方式。圖29顯示了檢測工位(I)，(L)，(N)和(Q)中的任一個(gè)檢測工位。檢測工位一般是一個(gè)具有檢測產(chǎn)品質(zhì)量能力的視頻攝像頭。圖29所示的檢測工位有一個(gè)視頻攝像頭301，可以通過控制和電源線路303接收來自可編程邏輯控制器297(如圖27所示)的輸入信號，并向它發(fā)送輸出信號。視頻攝像頭301安裝在可調(diào)節(jié)的支架305上，支架305安裝在機(jī)器框架或安裝環(huán)上，如圖1所示機(jī)器1的安裝環(huán)13。檢測工位可以識別、記錄和檢測在套筒和管上所做的單獨(dú)標(biāo)記。檢測工位記錄的標(biāo)記可以保存在可編程邏輯控制器中。
最好的剔除工位(S)如圖31所示。它在機(jī)械上與圖25中實(shí)施例的卸載工位(N)相同。帶有拆卸器刮板309的氣動(dòng)拆卸器307由氣缸313驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向臂311往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸313由空氣管路315供給空氣。氣缸313固定在安裝支架317上的導(dǎo)向臂311的后面。安裝支架317另外安裝在一個(gè)安裝板上，如圖12所示的安裝板103；安裝板固定在安裝環(huán)或類似裝置上，如圖1所示的安裝環(huán)13。按照來自可編程邏輯控制器297的命令信號，氣動(dòng)拆卸器307從機(jī)器291上取下不合格的管。
剔除工位(S)的操作如下拆卸器刮板309往復(fù)滑動(dòng)，接觸心軸295，卸載心軸295上的任何管。一旦熱塑管被取下，拆卸器307和拆卸器刮板309就返回到原來的位置。
使用剔除工位(S)剔除不合格管的最好方法如下記錄封閉加工流程中管上的所選擇的信息；在所選擇的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)信號；把信號輸入可編程邏輯控制器并利用信號在剔除工位剔除不想要的管。所選擇的信息可以在檢測工位利用視頻攝像頭或電子眼記錄下來。可編程邏輯控制器產(chǎn)生一個(gè)命令信號，以控制剔除工位(S)從分度裝置上取下不想要或不合格的管。
確認(rèn)工位(T)，如圖30所示，是用于確認(rèn)管已經(jīng)由卸載工位(R)或剔除工位(S)從心軸295上取下。圖30所示確認(rèn)工位(T)，有一個(gè)傳感器臂319，通過控制和電源線321從可編程邏輯控制器(未示出)接受輸入信息，或向可編程邏輯控制器發(fā)送輸出信號。傳感器臂319安裝在可調(diào)節(jié)的支架323(未示出)上。確認(rèn)工位(T)可選用電子或視頻裝置完成管的確認(rèn)。V.加工實(shí)例一個(gè)有10個(gè)心軸的機(jī)器有7個(gè)加工工位，依次是裝載，加熱，成型，處理，印刷，修整和卸載，用來由縱向拉伸、擠壓成型的熱塑套筒加工帶突頭的、裝飾好的熱塑管。高質(zhì)量的有突頭的管以每分鐘13支的速度(管/分)被生產(chǎn)出來。為達(dá)到這一產(chǎn)量，應(yīng)采用下面的工藝參數(shù)。
此機(jī)器使用有10個(gè)心軸的鋁制分度板，分度板的直徑大約為16英寸，分度板沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速定為1.3轉(zhuǎn)/分。裝載工位是一個(gè)氣動(dòng)推拉裝置，以每分鐘13個(gè)套筒的速度，把熱塑套筒從鏈?zhǔn)絺魉蛶аb到分度板的固定心軸上。每個(gè)套筒裝到一個(gè)心軸上，使套筒有大約0.5英寸伸出心軸的末端。然后套筒被送到加工流程的下一工序，第二工位-加熱工位。
加熱工位有一個(gè)熱空氣輸出頭，位于安裝在可滑動(dòng)氣動(dòng)支架上的冷卻襯套的后面。套筒伸出心軸末端的部分被流速為40立方厘米/每秒(cc/s)、溫度約為華氏720度的熱空氣加熱大約3秒鐘。支架的速度設(shè)定在每秒鐘0.5圈。
支架縮回后，已加熱的熱塑套筒被分度到下一工序-定型工位。定型工位緊鄰安裝在相同的可滑動(dòng)氣動(dòng)支架上的加熱工位。支架推進(jìn)，與帶有已加熱套筒末端的熔化預(yù)制塊的定型模具接觸，接觸時(shí)間大約為3秒鐘，定型模具溫度為室溫。
熱塑套筒，現(xiàn)在已經(jīng)是熱塑管，接著被傳遞到電暈處理單元。熱塑管的處理持續(xù)大約2秒鐘。表面處理之后，管又被分度到下一工序-涂敷工位，在此，熱塑管表面被涂上一層涂料。由此工位的供料滾軸圍繞管涂一薄層涂料。此后，熱塑管在修整工位，被來自工業(yè)用鼓風(fēng)機(jī)的、溫度為華氏300度的熱空氣修整。
然后，空氣修整后完工的熱塑管被從機(jī)器上取下。一個(gè)管總的生產(chǎn)時(shí)間是4.6秒，機(jī)器生產(chǎn)管的速度是每分鐘13個(gè)管。生產(chǎn)的管是高質(zhì)量的成品商用管，隨后加蓋，以生產(chǎn)出裝飾好的、加蓋的和帶突頭的熱塑管。
在上述機(jī)器上，制作帶有粘性標(biāo)簽的管并不復(fù)雜。增加貼標(biāo)簽工位，以取代機(jī)器上的處理和涂敷工位，向熱塑管上貼標(biāo)簽。除了附加的貼標(biāo)簽工位以外，上述所有參數(shù)和工位都是相同的。貼完標(biāo)簽的商用管的生產(chǎn)速度是每分鐘13個(gè)管。VI.其它實(shí)施例本發(fā)明機(jī)器具有靈活性，可適用于加工各種長度、厚度、重量、直徑、形狀和復(fù)雜的熱塑管。為了改裝機(jī)器以加工特定直徑的管，分度板備用適當(dāng)尺寸的心軸，加工工位被改裝，以適合加工特定直徑的熱塑管。對工位的改裝包括調(diào)整工位和心軸的相對位置，改變襯套孔的尺寸，或改變個(gè)別工位的零件的尺寸。另外，本發(fā)明機(jī)器可以被改造以適應(yīng)不同的傳送裝置-不同的分度裝置，比如分度鼓。
本發(fā)明的機(jī)器可靈活地接受同樣機(jī)器上各種各樣的加工過程。封閉加工流程中加工工位的數(shù)目、工序和種類形成了不同的加工過程。加工流程中的工位可用很多方式改變，這包括添加或拆下加工工位，打開或關(guān)閉加工工位，以及重新布置工位的順序。
下面的附圖將說明可形成各種加工方法的本發(fā)明機(jī)器的一些可能配置。
圖32所示的機(jī)器325，框架沒有顯示出來，機(jī)器325有隨分度器329沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的分度板327；有6個(gè)加工工位裝載(A)，預(yù)熱(B)，加熱(C)，成型(D)，貼標(biāo)簽(E)和卸載(F)；有6個(gè)心軸331；以及具有6個(gè)工藝步驟的加工流程，即裝載、預(yù)熱、加熱、成型、貼標(biāo)簽和卸載。圖33是這個(gè)封閉加工流程的正視圖。
即使在圖32所示的實(shí)施例中，加工流程也可以重新布置，以在加熱和成型之前進(jìn)行貼標(biāo)簽。為了做到這一點(diǎn)，貼標(biāo)簽(E)工位應(yīng)被移到預(yù)熱(B)工位的上一工序的心軸上。裝有6個(gè)加工工位和6個(gè)心軸的機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作，設(shè)計(jì)簡單以及動(dòng)力、空氣、電力和其它投入的消耗少。
圖34所示的機(jī)器333，框架沒有顯示出來，機(jī)器333有隨分度器337沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的分度板335；有6個(gè)加工工位裝載(A)，預(yù)熱(B)，加熱(C)，成型(D)，貼標(biāo)簽(E)和卸載(F)；有10個(gè)心軸331；以及具有6個(gè)工藝步驟的加工流程，即裝載、預(yù)熱、加熱、成型、貼標(biāo)簽和卸載。圖35是這個(gè)封閉加工流程的正視圖。機(jī)器333有4個(gè)擴(kuò)充心軸用于將來添加的加工工位。因?yàn)橛羞@些擴(kuò)充心軸，與圖32所示的機(jī)器325相比，機(jī)器333有接受更多加工工藝方法的潛力。
圖36所示的機(jī)器341，框架沒有顯示出來，機(jī)器341有隨分度器345沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的分度板343；有10個(gè)加工工位裝載(A)，預(yù)熱(B)，加熱(C)，成型(D)，貼標(biāo)簽(E)，檢測(F)，檢測(G)，卸載(H)，剔除(I)和確認(rèn)(J)；有14個(gè)心軸347；以及具有10個(gè)工藝步驟的加工流程，即裝載、預(yù)熱、加熱、成型、貼標(biāo)簽、第一檢測、第二檢測、卸載、剔除和確認(rèn)。圖37是這個(gè)封閉加工流程的正視圖。4個(gè)擴(kuò)充心軸，除了如圖36所示，具有重新布置加工流程的靈活性以外，還允許增加其它加工工位。
圖38所示的機(jī)器349，框架沒有顯示出來，只顯示了部分加工工位；機(jī)器349有隨分度器353沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的分度板351；有6個(gè)加工工位裝載(A)，預(yù)熱(B)，加熱(C)，成型(D)，貼標(biāo)簽(E)和卸載(F)；有20個(gè)心軸355；以及具有6個(gè)工藝步驟的加工流程，即裝載、預(yù)熱、加熱、成型、貼標(biāo)簽和卸載。如果空間不受限制的話，為了具有將來擴(kuò)充加工能力的潛力，可以建造帶有更大分度板的機(jī)器。
圖39所示的機(jī)器357與圖38中所示的機(jī)器相似，機(jī)器357有5個(gè)添加加工工位檢測(F)、檢測(G)、卸載(H)、剔除(I)和確認(rèn)(J)。
圖40所示的機(jī)器359，框架沒有顯示出來，機(jī)器359有隨分度器363沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的分度板361；有9個(gè)加工工位裝載(A)，預(yù)熱(B)，加熱(C)，成型(D)，貼標(biāo)簽(E)，薄片密封(F)，加蓋(G)，調(diào)整扭矩(H)和卸載(I)；有9個(gè)心軸365；以及具有9個(gè)工藝步驟的加工流程，即裝載、預(yù)熱、加熱、成型、貼標(biāo)簽、薄片密封、加蓋、調(diào)整扭矩和卸載。圖41是這個(gè)封閉加工流程的正視圖。此加工機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，具有加工帶突頭的、貼標(biāo)簽的、薄片密封的、加蓋的和調(diào)整扭矩的熱塑管的能力。
圖42所示的本發(fā)明的機(jī)器371，其分度板367上安裝有多個(gè)橢圓形心軸369，用于固定橢圓形熱塑套筒以制作橢圓形熱塑管。橢圓形熱塑管在一個(gè)加工流程內(nèi)制作，如圖所示，此加工流程有9個(gè)加工工位和相應(yīng)的工藝步驟裝載(A)、預(yù)熱(B)、加熱(C)、成型(D)、處理(E)、印刷(F)、修整(G)、加蓋(H)和卸載(I)。圖43是帶有橢圓形心軸369的分度板367的正視圖。
圖44顯示了本發(fā)明的機(jī)器373的工具改造，能加工兩倍于原來的熱塑管。一對心軸375之間只有一個(gè)很小的間隙，緊靠著安裝在分度板377上，分度板377隨分度器379旋轉(zhuǎn)，以使加工工位能同時(shí)加工兩個(gè)熱塑工件。加工工位需要稍微加以改造以適應(yīng)兩個(gè)工件。圖45是機(jī)器373的正視圖。
另一方面，在本發(fā)明的機(jī)器383中使用分度鼓381(如圖46所示)而不是分度板作為分度裝置，沒有顯示完整的框架(如圖47所示)。分度鼓381是一個(gè)橫截面形狀為圓柱或多邊形的鼓，其上有多個(gè)用于支撐熱塑套筒的裝置，即沿鼓的外側(cè)長度分布的心軸385。相應(yīng)地，用于加工裝到心軸385上的熱塑套筒的加工工位是定向安裝的，它們可以完成對熱塑套筒的加工步驟(如圖47所示)。
機(jī)器383隨分度器(未示出)沿以下8個(gè)加工工位和相應(yīng)的加工步驟順時(shí)針旋轉(zhuǎn)裝載(A)、加熱(B)、成型(C)、處理(D)、印刷(E)、修整(F)、加蓋(G)和卸載(H)，與上述的本發(fā)明機(jī)器第二實(shí)施例的機(jī)器85的工位相似。加工工位(A)-(H)安裝在安裝環(huán)387上，安裝環(huán)387另外安裝在機(jī)器383的框架上。為了清晰起見，圖47只顯示了加工工位(A)-(H)和對應(yīng)于分度鼓381上第一組心軸385的安裝環(huán)387。在生產(chǎn)中，安裝環(huán)387應(yīng)伸展至分度鼓381的長度，并且對應(yīng)心軸385的所有工位(A)-(H)都要重復(fù)。套筒用斜槽或傳送裝置(未示出)供給所有裝載工位。
分度鼓的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過簡單延伸分度鼓，增加更多支撐熱塑套筒的心軸，和在安裝環(huán)上安裝附加加工工位等可以在較緊湊的空間內(nèi)生產(chǎn)更多熱塑管。本文中，本發(fā)明機(jī)器的工藝方法和程序控制的描述同樣適用于帶有分度鼓的機(jī)器。
雖然已對本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述和說明，但可能產(chǎn)生的各種變化與改進(jìn)，對于那些技術(shù)熟練的人來說，將是很淺顯的。在附加的權(quán)利要求中，將涵蓋所有這樣的屬于本發(fā)明的精神和范圍之列的變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種由熱塑套筒加工熱塑管的方法，其特征在于，它包括提供一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的分度裝置；提供可支撐安裝在上述分度裝置上的套筒的裝置；將上述套筒裝到封閉加工流程的第一工位的上述支撐裝置上；隨著上述分度裝置沿預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)，將安裝在上述支撐裝置上的上述套筒沿上述封閉流程推進(jìn)；在上述封閉流程中處于上述第一工位下一工序的第二工位上，在上述套筒上形成一個(gè)突頭來制作管；在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的第三工位上，將上述管從上述支撐裝置上取下，此工位位于上述第二工位和上述第一工位之間。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述套筒上形成一個(gè)突頭以制作管包括如下步驟提供一個(gè)縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒，它有一個(gè)有內(nèi)壁和外壁表面的連續(xù)的壁；將一個(gè)縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒放到一個(gè)成型心軸上，成型心軸有一個(gè)突頭成型端，使上述縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒的外露部分有一個(gè)開口端伸出上述突頭成型端；用一種熱源加熱上述縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒的上述外露部分的內(nèi)壁表面，使被加熱的外露部分收縮并變厚；以及用足夠的力將被加熱的外露部分壓入密封裝置中，密封裝置有一個(gè)由至少一個(gè)底壁和一個(gè)側(cè)壁形成的內(nèi)腔，密封裝置的組成材料和組成上述縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒的材料不能熔化為一體，從而依據(jù)上述密封裝置的內(nèi)腔，在上述的熱塑套筒上形成一個(gè)突頭。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述套筒上形成一個(gè)突頭以制作管包括如下步驟提供一個(gè)縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒，它有一個(gè)有內(nèi)壁和外壁表面的連續(xù)的壁；將一個(gè)縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒放到一個(gè)成型心軸上，成型心軸有一個(gè)突頭成型端，使上述縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒的外露部分有一個(gè)開口端伸出上述突頭成型端；旋轉(zhuǎn)上述成型心軸；在上述旋轉(zhuǎn)期間，用一種熱源加熱上述縱向擠壓拉伸成型的熱塑套筒的上述外露部分的內(nèi)壁表面，使被加熱的外露部分收縮并變厚；停止上述成型心軸的旋轉(zhuǎn)；以及用足夠的力將被加熱的外露部分壓入成型腔中，在上述熱塑套筒的外露部分上形成一個(gè)突頭。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它包括將一塊平板裝到上述支撐裝置上；在上述支撐裝置上將平板制成套筒的形式；將相對的板的邊緣焊接在一起以形成一個(gè)密閉的板。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在從上述支撐裝置上取下上述管之前，在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的工位上，裝飾上述管。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于裝飾上述管是一個(gè)裝飾步驟，可從包括噴墨印刷、膠版印刷、網(wǎng)板印刷、壓花、貼標(biāo)簽、涂敷等的組中選擇。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在從上述支撐裝置上取下上述管之前，在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的工位上，精加工上述管。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于精加工上述管是一個(gè)精加工步驟，可從包括保護(hù)性密封、加蓋和調(diào)整扭矩等的組中選擇。
9.一種由熱塑套筒加工熱塑管的方法，其特征在于，它包括提供一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的分度裝置；提供可支撐安裝在上述分度裝置上的套筒的裝置；將上述套筒裝到封閉加工流程的第一工位的上述支撐裝置上；隨著上述分度裝置沿預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)，將安裝在上述支撐裝置上的上述套筒沿上述封閉流程推進(jìn)；在上述封閉流程中處于上述第一工位下一工序的第二工位上，在上述套筒上形成一個(gè)突頭來制作管；在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的第三工位上，在每一上述管上記錄所選擇的信息；基于上述所選擇的信息，生成一個(gè)信號；將上述信號輸入可編程邏輯控制器；以及在上述封閉流程中處于上述第三工位下一工序的第四工位上，利用上述信號，剔除不想要的管；以及在上述封閉流程中處于上述第四工位下一工序的第五工位上，將剩下的管從上述支撐裝置上取下，此工位位于上述第四工位和上述第一工位之間。
10.一種用于由熱塑套筒加工熱塑管的設(shè)備，其特征在于，它包括一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的分度裝置；可支撐安裝在上述分度裝置上的套筒的裝置，可隨上述分度裝置沿預(yù)定的方向相對旋轉(zhuǎn)，沿上述封閉流程推進(jìn)；一個(gè)用于安裝上述分度裝置和多個(gè)加工工位的框架，上述多個(gè)加工工位還包括用于將上述套筒裝到上述封閉流程的第一工位的上述支撐裝置上的裝置；在上述封閉流程中處于上述第一工位下一工序的第二工位上，用于在上述套筒上形成一個(gè)突頭以制作管的裝置；以及在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的第三工位上，用于將上述管從上述支撐裝置上取下的裝置，此工位位于上述第二工位和第一工位之間。
11.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于用于將套筒裝到上述支撐裝置上的上述裝置是一個(gè)可從包括氣缸驅(qū)動(dòng)推桿、凸輪驅(qū)動(dòng)推桿、線性往復(fù)致動(dòng)裝置、曲柄運(yùn)動(dòng)裝置和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿等的組中選擇的元件。
12.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于用于在上述套筒上形成一個(gè)突頭的上述裝置是一個(gè)可從包括一加熱器及一成型模具，一聲波焊接器及一加熱焊接器等的組中選擇的元件。
13.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于用于將上述管從上述支撐裝置上取下的上述裝置是一個(gè)可從包括一氣缸驅(qū)動(dòng)拆卸器，一凸輪驅(qū)動(dòng)拆卸器，一線性往復(fù)致動(dòng)器，一空氣鼓風(fēng)機(jī)，一曲柄運(yùn)動(dòng)拆卸器和一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)拆卸器等的組中選擇的元件。
14.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于上述設(shè)備還包括一個(gè)與上述分度裝置、上述裝載裝置、上述突頭成型裝置和上述卸載裝置連接的可編程邏輯控制器。
15.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于上述分度裝置是一個(gè)可從包括一個(gè)分度板和一個(gè)分度鼓的組中選擇的元件。
16.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括在裝置從上述支撐裝置上取下上述管之前，在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的工位上，至少有一個(gè)用于裝飾上述管的裝置。
17.按照權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于用于裝飾的上述裝置是至少一個(gè)可從包括貼標(biāo)簽機(jī)、膠版印刷機(jī)、噴墨打印機(jī)、網(wǎng)板印刷機(jī)、活字印刷機(jī)、電腦印刷機(jī)、涂敷機(jī)、壓花機(jī)和蝕刻機(jī)等的組中選擇的元件。
18.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括在上述裝置從上述支撐裝置上取下上述管之前，在上述封閉流程中處于上述第二工位下一工序的工位上，至少有一個(gè)用于精加工上述管的裝置。
19.按照權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于用于精加工上述管的上述裝置是至少一個(gè)可從包括薄片密封器，加蓋裝置，調(diào)整扭矩裝置及檢測裝置等的組中選擇的元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可采用各種不同的加工工藝由中空熱塑套筒加工熱塑管的機(jī)器和方法。本方法中使用的機(jī)器是具有一個(gè)分度裝置的單獨(dú)一臺(tái)設(shè)備,分度裝置上帶有多個(gè)用于固定中空熱塑套筒的心軸,用于沿封閉加工流程傳送熱塑套筒。本方法包括沿封閉加工流程推進(jìn)套筒,以將套筒制作成管。
文檔編號B29D23/00GK1254641SQ9910044
公開日2000年5月31日 申請日期1999年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者羅納德·E·基拉斯, 約翰·J·羅茲 申請人:北美塑料管公司