一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺，为了解决聚乙烯管道产品焊接中，因存在不同轴、交叉角度偏差大、手工输入焊接参数模式以及误操作等原因而产生的一系列的问题，其特征包括以下内容：在组合件主体的端部内径设有球形承插面，在球形承插面中精确埋入金属丝，设一与所述球形承插面配合的万向节；组合件主体端部外径上设有缺口锁紧翼，并设有外引铜电极的电极保护套；所述的组合件主体上还设有RFID芯片。满足不同工况的实际需求，焊接热量控制精确，电极安装可靠、电性能稳定，对每个焊口的焊接质量进行全面监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PE管件成型技术，尤其是一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺。
技术介绍
聚乙烯等塑料管道由于其优异的防腐、环保、施工简便、性能可靠等综合优势，大范围地替代传统的金属管道，在给、排水、燃气等流体输送管道领域得到了广泛应用。但由于工程现场场地和工况的限制，或由于施工人员人为因素等原因，经常导致需要连接的两根管材或管件之间未按照设计的路线安装成同心同轴效果，而是相互之间存在一定的角度偏差，若采用常规的电熔管件连接，施工难度很大，且由于管件内部受力不均匀，容易导致电熔管件焊接过程中出现喷料或局部虚焊的现象，并导致大量内应力产生，存在较大安全隐患。如专利公开号为CN102363236A，设计的一种金属管件的焊接方法和金属管件焊接组件，包括:在被焊管件的连接端处，依次设置衬管区和焊接区；将被焊管件的衬管区插入待焊管件孔腔中，直至该连接端的焊接区与待焊管件焊接端对接，且在对接处形成环状待焊缝；在待焊缝处进行焊接使其形成熔融区。这种金属产品采用焊接区高出衬管区；被焊管件的连接端与待焊管件焊接端的对接焊缝处设有通过焊接处理形成的熔融区，但并不能保证对接管道的灵活角度变换要求和同轴度要求。此外，采用现有技术中的焊接装置，如专利公告号为CN2277878U，设计的一种专用于联接直管的热熔对接机，也只适合工厂固定场所使用，没有角度调整解决方案，也无较理想的焊接参数设定。而目前常规的PE管件产品均采用这些传统的电熔焊接方式焊接，焊接参数基本通过手工模式输入，焊接过程中，受到人为误操作、焊机和管件电极的接触电阻过大、电熔焊机本身输出电压不稳定等诸多因素的影响，出现很多虚焊或过熔等缺陷焊口，埋在地下，形成大量的安全隐患点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决燃气、给排水等流体输送中的聚乙烯管道类产品连接焊接过程中，因存在不同轴、交叉角度偏差大、手工输入焊接参数模式以及误操作等原因而产生的一系列的问题，提供一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺，主要用于两段不同轴，互相之间存在夹角的聚乙烯管材之间连接的特殊PE组合件，能在一定的夹角范围内，自动调整组合角度，以适应两端PE管材不同角度需求，并植入RFID芯片技术，以实现对管线自动焊接和长期运行状态跟踪的目的。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺，其特征包括以下内容:在组合件主体的端部内径设有球形承插面，在球形承插面中精确埋入金属丝，设一与所述球形承插面配合的万向节；组合件主体端部外径上设有缺口锁紧翼，并设有外引铜电极的电极保护套；所述的组合件主体上还设有RFID芯片。本技术方案通过仿生学原理，模仿动物骨骼关节的功能，在组合件主体需要连焊的端部内径设置球面接触的铰接结构，采用数控设备在其内壁精确埋入金属丝。与主体焊接的管件产品设计万向节，当万向节的球形承插面装配到主体中后，可以沿任意方向自由转动。整套产品根据具体工况选择并调整角度，利用缺口锁紧翼结构锁紧，再使用专用电磁感应焊机，扫描产品上预植入的RFID芯片中的焊接参数，精确控制电磁感应加热热量，完成自动焊接。本方案针对管件壁厚特点，可以在一定的夹角范围内，自行调整组合角度，以适应两端PE管材不同的角度要求。植入RFID芯片技术，不但可以实现对管线进行自动焊接，同时可以实现长期的运行状态跟踪。作为优选，所述的根据工况设计要求，调整角度并固定，采用电磁感应焊机，扫描RFID芯片上的焊接参数，精确控制电磁感应加热热量，完成自动焊接。RFID即射频识别，是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。作为优选，所述的万向节与组合件主体之间的转动调节最大夹角为30°。本方案具有调节角度大、装配灵活，可最大限度地满足各种不同的复杂施工工况要求等特点。作为优选，所述的在组合件主体球形承插面埋有金属丝的部位向外表面方向设有观察孔。现场监控，保证焊接作业完好。观察孔是安装在组合件主体上的一个部件，其功能是在电熔焊接过程中，随着焊接熔融产生的熔压逐渐变大，观察孔会随着向外移动，以表示管件的焊接质量和状态。作为优选，所述的电极保护套与组合件主体为一体式结构，电极保护套是凸出组合件主体表面的管状结构。既要保证电极安全定位，又不影响组合件主体的结构强度和工况使用要求。作为优选，所述的组合件主体两端分别设有万向节，组合件主体和万向节均采用高密度聚乙烯(HDPE)材料制作。通过组合件主体两端配置万向节，可以满足给排水、燃气等流体输送管道领域的不同工况下的广泛技术要求。作为优选，所述的RFID芯片中预设电磁感应焊接参数，通过与其相适配的电磁感应焊机自动探测扫描，确认焊接参数；在焊接完成后，通过焊机将实际的焊接参数(包括焊接时间、总发热量等相关信息)录入RFID芯片中，形成事实焊接参数永久性记录，并保存在产品芯片和焊机中。所有保存的数据作为以后备查的依据。作为优选，所述的组合件主体球形承插面轴向横截面成“C”型，即中部内径大于口沿部位内径；所述的万向节端部设有球形插口面，球形插口面与组合件主体球形承插面间隙配合，球形插口面的最小直径大于组合件主体口沿部位最小内径。由于PE材质具有较大的韧性和弹性，通过外力可以将万向节顺利装配到主体球形承插面中，刀向节并能在里面自由转动，但又不会从主体中脱出。作为优选，所述的金属丝的分布以组合件主体内径球形承插面最大直径线为中心，向轴向两端延伸并对称分布。在电磁感应焊接过程中，焊接面上PE熔料形成的熔压可以相互抵消，避免万向节在焊接过程中，沿着主体轴向发生偏移，影响焊接质量。作为优选，所述的组合件主体制作具有以下步骤: (一)毛坯经过充分自然的时效化状态调节处理； (二)先对组合件主体内径精加工，消除内部氧化层； (三)用刀具先将组合件主体管件内表面以螺旋线的方式割开一道口子，同时将金属丝埋入其内壁，并通过刀具上设有压块结构，将埋有金属丝的口子同步压平； (四)再次利用车刀进行第二次内表面车削处理，将管件内表面修平。进一步作为优选，本方案组合管件主体内径经过车削和布电阻丝处理后，对每个产品的尺寸和电阻值进行全检，合格之后，在两端电极保护套中安装具有三段倒扣结构的铜电极，该结构既可确保电极与电阻丝之间具有充分的接触面积，同时又可确保与管件电极孔内壁具有可靠的连接，避免铜电极脱落。本专利技术的有效效果是: 一、利用仿生学原理，以球面关节配合方式替代传统的圆筒式配合方式，从而实现连接产品之间最高可达30°夹角的任意角度调节功能，最大限度地满足不同工况的实际需求。二、采用全新的电磁感应加热模式，对组合件的主体和万向节进行焊接，焊接热量控制精确，稳定而节能。三、采用RFID芯片，对产品的电磁感应焊接参数进行设置，并和电磁感应焊机配套，自动精确控制焊接面发热量，并将每个产品真实发生的焊接信息录入芯片和管理系统中，对每个焊口的焊接质量进行全面监控。四、通过专用的数控设备，实现对组合件主体球形承插面进行精加工，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片监控自调式万向PE组合管件的成型工艺，其特征包括以下内容：在组合件主体（4）的端部内径设有球形承插面（5），在球形承插面中精确埋入金属丝（3），设一与所述球形承插面配合的万向节（8）；组合件主体端部外径上设有缺口锁紧翼（9），并设有外引铜电极（1）的电极保护套（6）；所述的组合件主体上还设有RFID芯片（11）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国庆，陈贤朋，马连良，施昌高，
申请(专利权)人：浙江庆发管业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33