一种用于浮空器制造的置热式热合设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于浮空器制造的专用热合设备，特别适用于大型系留气球、平流层飞艇的制造，包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。本发明专利技术采用置热式热合方式，无打火击穿材料隐患，经试验研究证明，相比高频热合，置热式热合质量更为稳定且效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于浮空器制造的专用热合设备，特别适用于大型系留气球、平流层飞艇的制造。
技术介绍
浮空器制造最为主要和关键的工序是囊体材料的热合，目前热合主要采用高频热合方式，高频热合设备通常分为大型高频热合机和小型高频热合机。系留气球球体软结构的主要承力部件——抓手的制造及装配到主囊体上以及后期浮空器囊体集成装配阶段一些不平整部位的热合，因其结构特点决定不能采用大型高频热合设备，否则会发生热合部位悬空击穿。目前只能采用小型高频热合热合机垫平热合，采用小型高频热合机制造存在以下几个问题：(1)存在“打补丁”式多刀热合，小型热合机多刀热合存在电流波动，在换刀时压力不均，压痕明显，导致质量一致性难以保证，热合部位偶尔还会发生脱层起泡缺陷；(2)小型热合机的存料空间小，生产时，须裹卷主气囊，热合过程中囊体需多次折叠、拉拽，囊体材料易受损伤，影响浮空器的透氦率、耐老化、强度等关键性能，大型浮空器制造时影响更为明显；(3)工作效率低下。此外，平流层飞艇具有可定点或区域巡航、驻空时间长、载重量大、可重复使用、安全性好等优点，在通信中继、对地观测、空中预警等方面具有十分重要的应用价值，已成为目前世界各国研究的热点领域。近年来，国内外平流层飞艇等浮空器项目的研制生产工作也相继启动。然而，平流层飞艇工作在临近空间，其主囊体和尾翼外蒙皮材料多采用能适应临近空间环境的覆金属膜的高强纤维基囊体材料，这种材料由于涂覆金属层，高频热合会发生囊体材料热合部位击穿，击穿部位烧灼、炭化。因此，平流层飞艇的制造不能采用传统的高频热合方式，需要探索其他热合方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决高频热合存在的不足及适用平流层飞艇的生产需求，提供一种用于浮空器制造的置热式热合设备，适用于浮空器，特别是大型系留气球、平流层飞艇的加工；能够大大提高浮空器加工效率，减少由于采用小型高频热合机造成的囊体卷曲、拖拽等损伤，并具备表面镀有金属膜层囊体材料的热合功能。为实现上述目的，本专利技术提供了一下技术方案：一种用于浮空器制造的置热式热合设备，包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。优选的，所述上加热模块由机体上竖直设置的气缸驱动，上加热模块通过两颗螺钉安装在气缸下端的第一安装板上，且上加热模块与第一安装板之间间隔设置；上加热模块与第一安装板之间设有用于调整上加热模块与下加热模块平行度的调平系统，调平系统由至少两个顶丝构成，顶丝与第一安装板构成螺纹配合，顶丝下端顶在上加热模块的上端面上。优选的，所述上加热模块包括热合模具、电阻加热组件、热电偶、隔热板、第二安装板、线缆插头，第二安装板上设有三处带沉孔的腰型孔和两处螺纹孔，隔热板上设有三处通孔，热合模具上设有螺纹盲孔，热合模具、隔热板和第二安装板通过三颗螺钉自下而上装配成一体；第二安装板上两处螺纹孔与气缸底部第一安装板连接；所述电阻加热组件和热电偶插在热合模具上开设的安装孔内；所述电阻加热组件、热电偶以及控制线的引出线缆转接合成一束线缆，并在该线缆输出端设置所述线缆插头。优选的，热合模具的热合面设有不粘涂层，防止高温模具与囊体材料粘连。优选的，所述下加热模块包括相对机体固定设置的下加热平板，下加热平板下方设有电阻加热组件和热电偶。优选的，下加热平板上垫两层硅橡胶板，能够实现多层囊体材料不平整部位一次等压热合。优选的，所述机体为C形结构，所述上加热模块和下加热模块分别安装在机体的上、下两悬伸部上；机体中间凹槽形成供浮空器囊体穿行的通道。优选的，机体下方的悬伸部上设有一工作台，所述下加热模块安装在工作台上，所述工作台上还设有水冷装置，水冷装置包括冷板和水循环管路，所述冷板位于工作台上表面，所述水循环管路位于工作台内部；囊体热合完成后，将热合部位移动至冷板上再用硅胶滚轮滚压，能够使热合部位快速冷却成型。优选的，所述工作台两侧还设有木制滚轮棒，所述木制滚轮棒沿水平方向转动设置，木制滚轮棒能够对囊体进行引导，防止工作台棱角刮伤囊体。优选的，所述机体上还设有控制面板，控制面板由热合模具开关及调温按钮、下加热板开关及调温按钮、急停按钮、下行按钮、点动按钮、热合时间调节按钮、冷却开关按钮及其指示灯和电源开关按钮其指示灯组成，其中热合模具开关及调温按钮、下加热板开关及调温按钮与电阻加热组件和电源电连接，急停按钮、下行按钮、点动按钮与气缸电磁阀及电源电连接，热合时间调节按钮与自动控制模块电连接，冷却开关按钮及其指示灯与水循环管路电磁阀和电源电连接，电源开关按钮其指示灯与电源及设备供电总线电连接。。本专利技术的优点是：1、采用置热式热合方式，无打火击穿材料隐患，经试验研究证明，相比高频热合，置热式热合质量更为稳定且效率更高。2、可用于镀金属膜材料的热合加工，满足平流层浮空器的制造需求。3、设备设有电驱动轮，内部设有凹槽式大容量储料空间，工作台两侧设有木质滚轮棒，能够减小囊体材料因囊体卷曲、拖拽等造成的损伤，满足大型浮空器制造需求。4、浮空器集成装配阶段可以采用囊体不动、设备移动式热合方式。5、上加热模块采用模块化设计，并配备多种常规规格热合模具和抓手专用热合模具，能根据生产需要快捷更换模具。6、设计抓手专用热合模具，能够大大提高抓手的加工效率和热合质量。7、设有冷却功能，可实现热合部位快速冷却成型，提高加工效率。8、设有热合模具调平系统，下加热平板上垫两层4mm硅橡胶板，确保热合部位均匀受压，确保热合质量。9、下加热平板上垫两层4mm厚硅橡胶板，可实现多层囊体材料不平整部位一次等压热合。10、热合过程设有手动模式，便于操作者准确对位。11、无高频热合设备给操作者带来的电磁辐射潜在危险。12、设备结构简单紧凑、可靠性高。附图说明图1是本热合设备的结构示意图；图2是本热合设备的抓手专用上加热模块图；图3是本热合设备正向示意图；图4是本热合设备侧向示意图；图5是浮空器一种典型抓手结构图；图中：1.机架，2.底座，3.工作台，4.冷板，5.下加热平板，6.把手，7.木制滚轮棒，8.脚轮，9气缸，10.电源开关，11.冷却系统电源开关，12.点动按钮，13.电源指示灯，14.冷却系统指示灯，15.热合时间调节按钮，16.急停按钮，17.下加热板调温按钮，18.热合模具调温按钮，19.热合模具加热开关，20.下加热平板加热开关，21.下行按钮，22.顶丝，23.第一安装板，24.第二安装板，25.热合模具，26.隔热板，27.线缆插头，28.上行点动按钮，29.下行按钮，30.下行点动按钮，31.前进按钮，32.后退按钮，33.凹槽式储料空间，34.安装螺钉，35.安装孔，37.加热组件，38.线缆插头，41.密封布，42.承力布，43.强力带，44.金属接头，45.密封布片。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术的置热式热合设备，包括：机架1和底座2构成的机体、工作台3、机头、控制系统。机架1和底座2设计成一体，工作台3置于底座2上，把手6安装在机架两侧，本实施例中采用电驱动轮8作为脚轮，电驱动轮8安装在底座四角，可满足大型浮空器生产时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。

【技术特征摘要】
1.一种用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。2.根据权利要求1所述的用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：所述上加热模块由机体上竖直设置的气缸驱动，上加热模块通过两颗螺钉安装在气缸下端的第一安装板上，且上加热模块与第一安装板之间间隔设置；上加热模块与第一安装板之间设有用于调整上加热模块与下加热模块平行度的调平系统，调平系统由至少两个顶丝构成，顶丝与第一安装板构成螺纹配合，顶丝下端顶在上加热模块的上端面上。3.根据权利要求1所述的用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：所述上加热模块包括热合模具、电阻加热组件、热电偶、隔热板、第二安装板、线缆插头，第二安装板上设有三处带沉孔的腰型孔和两处螺纹孔，隔热板上设有三处通孔，热合模具上设有螺纹盲孔，热合模具、隔热板和第二安装板通过三颗螺钉自下而上装配成一体；第二安装板上两处螺纹孔与气缸底部第一安装板连接；所述电阻加热组件和热电偶插在热合模具上开设的安装孔内；所述电阻加热组件、热电偶以及控制线的引出线缆转接合成一束线缆，并在该线缆输出端设置所述线缆插头。4.根据权利要求3所述的用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：热合模具的热合面设有不粘涂层，防止高温模具与囊体材料粘连。5.根据权利要求1所述的用于浮空器制造的置热式热合设备，其特征在于：所述下加热模块包括相对机体固定设置的下加热平板，下加热平板下方设有电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金海，肖尚明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34