一种电熔鞍形管件弧面布线机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电熔鞍形管件弧面布线机，包括底座、Y轴移动机构、A轴旋转机构、C轴旋转机构和CNC数控系统，所述底座上安装有X轴移动机构、Z轴移动机构和铣削机构，所述X轴移动机构和铣削机构分别设于Z轴移动机构的两侧；所述C轴旋转机构滑动安装在Z轴移动机构上，C轴旋转机构的输出轴上安装有工装；所述Y轴移动机构滑动安装在X轴移动机构上，所述A轴旋转机构滑动安装在Y轴移动机构上，A轴旋转机构的输出轴上安装有布线刀具，所述布线刀具位于A轴旋转机构朝向Z轴移动机构的一侧。本实用新型专利技术的加工设备成本较低，降低了企业前期投入，通过本实用新型专利技术制作的电熔鞍形管件质量更好，同时其加工效率更高。

A kind of arc wiring machine for fused saddle-shaped pipe fittings

The utility model discloses an arc surface wiring machine for fused saddle-shaped pipe fittings, which comprises a base, a Y-axis moving mechanism, a-axis rotating mechanism, a C-axis rotating mechanism and a CNC numerical control system. The base is equipped with an X-axis moving mechanism, a Z-axis moving mechanism and a milling mechanism. The X-axis moving mechanism and a milling mechanism are respectively arranged on both sides of the Z-axis moving mechanism, and the C-axis rotating mechanism slides on both sides of the Z-axis moving mechanism. On the axle moving mechanism, the output shaft of the C-axis rotating mechanism is equipped with tooling; the Y-axis moving mechanism slides on the X-axis moving mechanism, the A-axis rotating mechanism slides on the Y-axis moving mechanism, and the A-axis rotating mechanism output shaft is equipped with wiring cutters, which are located on one side of the A-axis rotating mechanism towards the Z-axis moving mechanism. The utility model has the advantages of low cost of processing equipment, reduced pre-investment of the enterprise, better quality of the fused saddle-shaped pipe fittings manufactured by the utility model, and higher processing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种电熔鞍形管件弧面布线机
本技术属于鞍形管件加工设备
，具体是一种电熔鞍形管件弧面布线机。
技术介绍
电熔鞍形管件是塑料管道系统连接用的一种配件，在标准GB/T13663.3《给水用聚乙烯(PE)管道系统第3部分：管件》中有详细的规定。电熔鞍形管件的结构主要包含塑料鞍形管件本体以及圆弧面上的金属电阻丝。管件连接的原理是在圆弧面上的金属电阻丝两端施加可控的电压，使其金属电阻丝发热后将鞍形座圆弧面与塑料管材表面塑料融化，将塑料鞍形管件与管材电熔焊接连接在一起，做为管道系统支管起到分流的作用。传统的塑料电熔鞍形管件生产工艺为：第一步：注塑预制一张带螺旋槽的塑料鞍形垫片，第二步：将金属电阻丝手工绕制在注塑预制好的塑料鞍形垫片上如图1所示，第三步：将绕制好的塑料薄片放置在鞍形管件模具内二次注塑，使其注塑好的鞍型本体塑料包裹住带有金属电阻丝的薄片，成为电熔鞍形管件，如图2所示。该种生产工艺得到的电熔鞍形管件主要存在以下几方面的缺陷：第一：由于预制好带有金属电阻丝的薄壁片是在冷却状态，放置在模具内进行二次注塑成型的，二次注塑时加热熔融的塑料与冷却的薄片注塑完成后，会在冷热塑料接触处留下交汇界面，冷热塑料接触处留下交汇界面如图3所示。该种工艺生产的鞍形管件在与塑料管材连接时，存在有带金属电阻丝的薄片与鞍形本体脱离的风险。第二：鞍形管件本体上的圆弧在注塑完成后，由于冷却收缩，圆弧面直径变形大且圆弧表面冷却收缩造成表面不平整，该种工艺的鞍形管件在与塑料管材连接时，鞍形圆弧面与管材表面贴合存在间隙，鞍形管件与塑料管件电熔后质量不稳定。现有的塑料电熔鞍形管件弧面布线机如专利号ZL201721098425.6于2018年5月4日公开的一种新型鞍型直通管件布线设备，其加工步骤为：首先通过六轴工业机器人带动铣削工具铣出鞍形管件的鞍形面，然后通过机器人带动布线刀具进行布线，即完成。但该设备仍然存在着以下的不足：1、采用六轴工业机器人进行加工，设备成本较高，导致企业前期投资费用较高，增加了企业运营风险；2、铣削、布线工艺需要机器人采用快换装置进行换刀，难以保证加工精度，且无法一次性加工完成，导致加工效率较低。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种电熔鞍形管件弧面布线机。该电熔鞍形管件弧面布线机的设备成本较低，从而降低了企业前期投入，同时其加工效率更高。本技术采用的技术方案是：一种电熔鞍形管件弧面布线机，包括底座、Y轴移动机构、A轴旋转机构、C轴旋转机构和CNC数控系统，所述底座上安装有X轴移动机构、Z轴移动机构和铣削机构，所述X轴移动机构和铣削机构分别设于Z轴移动机构的两侧。所述C轴旋转机构的轴线与X轴平行，且C轴旋转机构滑动安装在Z轴移动机构上，C轴旋转机构的输出轴上安装有工装。所述Y轴移动机构滑动安装在X轴移动机构上，所述A轴旋转机构的轴线与Z轴平行，且A轴旋转机构滑动安装在Y轴移动机构上，A轴旋转机构的输出轴上安装有布线刀具，所述布线刀具位于A轴旋转机构朝向Z轴移动机构的一侧。上述电熔鞍形管件的加工方法，包括以下步骤：S1、将管件坯料夹持在工装上；S2、启动C轴旋转机构、Z轴移动机构和铣削机构，铣削加工出管件坯料的鞍形面；S3、启动X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、A轴旋转机构和C轴旋转机构，在管件坯料鞍形面上进行布线，即得。在布线过程中X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、A轴旋转机构、C轴旋转机构实现五轴联动，保证布线刀具的轴线始终位于鞍型面法线方向，且布线刀具的刀尖尖端嵌入鞍型面深度均匀，运行轨迹与设计加工路径重合。作为优选，所述X轴移动机构包括伺服电机、丝杠、丝杠螺母、溜板和设有通槽的轨道，所述伺服电机固连在轨道通槽内的一端，伺服电机的输出轴同轴与丝杠固连，所述丝杠上螺纹连接丝杠螺母，所述溜板滑动连接在轨道上，且溜板一侧固连在丝杠螺母上；所述Y轴移动机构、Z轴移动机构与X轴移动机构的结构相同。伺服电机通过丝杠、丝杠螺母带动溜板在轨道上滑动，其运动精度更高。作为优选，所述C轴旋转机构包括滑动连接在Z轴移动机构上的C轴旋转体，所述C轴旋转体内部设有第一转轴，所述第一转轴与X轴平行设置，所述第一转轴的一端穿过C轴旋转体连接有工装，另一端穿过C轴旋转体同轴连接有伺服电机，所述伺服电机固连在C轴旋转体上。作为优选，所述A轴旋转机构包括A轴旋转体和设于A轴旋转体一侧的伺服电机，所述A轴旋转体内部设有第二转轴，所述第二转轴与Z轴平行设置，所述第二转轴的一端穿过A轴旋转体向Z轴移动机构延伸并连接有布线刀具，另一端穿过A轴旋转体与伺服电机的输出轴通过皮带传动。作为优选，所述铣削机构包括固连在底座的上表面的支架，所述支架朝向Z轴移动机构的一侧设有多刃滚刀，所述多刃滚刀的轴线与X轴丝杠的轴线相平行，且多刃滚刀转动连接在支架上，支架背离Z轴移动机构的一侧安装有滚刀电机，滚刀电机的输入轴与多刃滚刀通过皮带传动。作为优选，所述步骤S3中的布线方式为螺旋形布线。本技术的有益效果如下：1、本技术的制造成本较低，从而降低了企业的前期投资成本，通过本技术制作的电熔鞍形管件质量更好，同时其加工效率更高；2、本技术能实现电熔鞍形管件一次性加工完成，无须换刀，从而提高了加工效率和精度；3、本技术在布线过程中通过五轴联动，保证布线刀具的轴线始终位于鞍型面法线方向，且布线刀具的刀尖尖端嵌入鞍型面深度均匀，运行轨迹与设计加工路径重合；4、本技术制作电熔鞍形管件工艺中，无需在薄壁垫片上进行绕制金属电阻丝，再放置在注塑模具内进行二次注塑，其只需一次注塑成型得到整体式鞍形管件毛坯即可，简化了现有工艺的流程，提高了产品的生产效率，易于推广。5、本技术制作制作电熔鞍形管件，所得到的鞍形圆弧直径精准、圆弧面平整、产品是一次注塑成型，没有二次注塑造成的冷热熔融界面的整体式电熔鞍形管件，提高了产品质量，并有益于管道系统电熔焊接的质量。6、本技术布线工艺是采用CNC数控系统控制，在生产同规格产品中，金属电阻丝的长度一致，产品电阻个体差异小，电阻均匀。附图说明图1为现有的塑料鞍形垫片绕制上金属电阻丝的结构示意图；图2为现有的电熔鞍形管件的结构示意图；图3为图2中D处的局部放大图；图4为实施例1的结构示意图；图5为实施例1中多刃滚刀进行铣削时的结构示意图；图6为实施例1中多刃滚刀的铣削原理图；图7为实施例1中管件坯料靠近布线刀具时的结构示意图图8为实施例1中布线刀具进行布线时的结构示意图；图9为实施例1中的布线路线图；图10为实施例2的结构示意图；图11为图10中E处的局部放大图；图12为实施例2中布线刀具进行布线时的结构示意图；图13为图12中F处的局部放大图；图14为实施例2中布线刀具的布线原理图。附图标记：1、底座；5、铣削机构；8、布线刀具；9、金属电阻丝；10、CNC数控工作台；11、工装；12、管件坯料；13、塑料鞍形垫片；14、鞍型本体；15、冷热塑料接触处留下交汇界面；21、X轴轨道；22、X轴丝杠；23、X轴伺服电机；24、X轴溜板；31、Y轴轨道；32、Y轴丝杠；33、Y轴伺服电机；34、Y轴溜板；41、Z轴轨道；42、Z轴丝杠；43、Z轴伺服电机；44、Z轴溜板；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电熔鞍形管件弧面布线机，其特征在于：包括底座、Y轴移动机构、A轴旋转机构、C轴旋转机构和CNC数控系统，所述底座上安装有X轴移动机构、Z轴移动机构和铣削机构，所述X轴移动机构和铣削机构分别设于Z轴移动机构的两侧；所述C轴旋转机构的轴线与X轴平行，且C轴旋转机构滑动安装在Z轴移动机构上，C轴旋转机构的输出轴上安装有工装；所述Y轴移动机构滑动安装在X轴移动机构上，所述A轴旋转机构的轴线与Z轴平行，且A轴旋转机构滑动安装在Y轴移动机构上，A轴旋转机构的输出轴上安装有布线刀具，所述布线刀具位于A轴旋转机构朝向Z轴移动机构的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种电熔鞍形管件弧面布线机，其特征在于：包括底座、Y轴移动机构、A轴旋转机构、C轴旋转机构和CNC数控系统，所述底座上安装有X轴移动机构、Z轴移动机构和铣削机构，所述X轴移动机构和铣削机构分别设于Z轴移动机构的两侧；所述C轴旋转机构的轴线与X轴平行，且C轴旋转机构滑动安装在Z轴移动机构上，C轴旋转机构的输出轴上安装有工装；所述Y轴移动机构滑动安装在X轴移动机构上，所述A轴旋转机构的轴线与Z轴平行，且A轴旋转机构滑动安装在Y轴移动机构上，A轴旋转机构的输出轴上安装有布线刀具，所述布线刀具位于A轴旋转机构朝向Z轴移动机构的一侧。2.根据权利要求1所述的一种电熔鞍形管件弧面布线机，其特征在于：所述X轴移动机构包括伺服电机、丝杠、丝杠螺母、溜板和设有通槽的轨道，所述伺服电机固连在轨道通槽内的一端，伺服电机的输出轴同轴与丝杠固连，所述丝杠上螺纹连接丝杠螺母，所述溜板滑动连接在轨道上，且溜板一侧固连在丝杠螺母上；所述Y轴移动机构、Z轴移动机构与X轴移动机构的结构相同。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红云，徐波，陈强，
申请(专利权)人：成都派斯克机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51