一种金属/塑料管材旋转感应焊装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属与塑料连接领域，公开了一种金属/塑料管材自动化旋转感应焊装置，所述感应焊装置包括对称设置的输送装置，所述输送装置包括导轨、加压装置；所述导轨设置滑块，所述滑块上方设置支撑架，所述支撑架上方设置第二电机，所述第二电机与减速器连接，所述减速器与三爪卡盘连接；所述加压装置包括第一电机、丝杠，所述丝杆穿过轴承后与第一电机的输出端连接；所述丝杆穿过所述支撑架，第一电机带动丝杠旋转继而带动支撑架运动；所述对称设置的输送装置之间设置感应线圈；所述三爪卡盘的中心固定管材的一端，所述管材的另一端伸入感应线圈内。本发明专利技术解决了现有技术中金属/塑料管材连接界面连接面积过小且强度较低的问题，构思巧妙，适应性强。适应性强。适应性强。

【技术实现步骤摘要】
一种金属/塑料管材旋转感应焊装置与方法


[0001]本专利技术涉及金属/塑料感应焊连接领域，更具体地涉及一种金属/塑料管材旋转感应焊装置与方法。

技术介绍

[0002]随着近代重工业的开速发展，应对能源不足、环境污染等问题已刻不容缓，汽车、轨道交通等领域对轻量化日益增长的需求，异种材料复合结构轻量化先进理念被引入。采用金属与塑料混合连接代替金属与金属连接将大大减轻结构重量，实现复合结构轻量化发展。等比强度高的纤维增强热塑性树脂基复合材料代替部分金属材料，将大大减轻接头重量。
[0003]由于金属与塑料在熔点、分解温度和热膨胀系数等热物理性能以及分子结构有着巨大差异，传统的熔化焊接无法将二者连接。目前应用于金属与塑料连接的方法可以概括为：铆接、胶接以及搅拌摩擦焊、热压焊、激光焊、感应焊等热连接方法。其中，感应焊连接金属塑料能够有应力集中小、焊接效率高的优点，同时方便管材的连接，可以实现金属与塑料管材的快速可靠焊接。自动化旋转感应焊设备不仅能够实现金属与塑料的焊接，还可实现焊接过程对焊缝进行加压以实现可靠焊接，并能够在连接过程中实时测温控制界面温度。目前，可应用的金属与塑料连接方法如“一种塑料和金属异质结构的连接方法”的中国专利(申请号201610590686.3)可实现金属与塑料的激光焊接，但该方法连接面积较小，连接强度较低，且无法实现管材的连接。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中金属/塑料界面连接面积过小且强度较低的问题，本专利技术提供一种金属/塑料管材旋转感应焊装置与方法。
>[0005]本专利技术采用的具体方案为：一种金属/塑料管材旋转感应焊装置，所述感应焊装置包括对称设置的输送装置，所述输送装置包括导轨、加压装置；
[0006]所述导轨设置滑块，所述滑块上方设置支撑架，所述支撑架上方设置第二电机，所述第二电机与减速器连接，所述减速器与三爪卡盘连接；
[0007]所述加压装置包括第一电机、丝杠，所述丝杆穿过轴承后与第一电机的输出端连接；所述丝杆穿过所述支撑架，第一电机带动丝杠旋转继而带动支撑架运动；
[0008]所述对称设置的输送装置之间设置感应线圈；
[0009]所述三爪卡盘的中心固定管材的一端，所述管材的另一端伸入感应线圈内。
[0010]所述感应焊装置包括红外测温装置，所述红外测温装置的探头对准金属/塑料连接界面。
[0011]所述感应焊装置包括设置在导轨前方的旋转导轮，所述旋转导轮的中心与三爪卡盘的中心在同一水平面上。
[0012]所述旋转导轮包括三个小导轮，所述三个小导轮之间的距离与管材的外径相当，
所述管材穿过三个小导轮后伸入感应线圈内。
[0013]所述红外测温装置、感应线圈均与计算机控制系统连接，该红外测温装置将实时测量的界面温度传输至计算机控制系统，由计算机控制系统分析处理后调控感应线圈电压。
[0014]所述丝杠通过联轴器与第一电机连接。
[0015]所述三爪卡盘通过花键轴与减速器相连。
[0016]所述感应线圈设置在两输送装置的中间。
[0017]所述第一电机为加压电机，所述第二电机为旋转电机。
[0018]另一方面，本专利技术提供一种金属/塑料管材旋转感应焊装置的测量方法，所述方法包括如下步骤：
[0019](1)将金属管材与塑料管材分别固定于对称设置的三爪卡盘内，使两管材的轴线处于一条直线；
[0020](2)启动第一电机，第一电机带动丝杠旋转，进而带动支撑架运动，调整两管材在感应线圈内接触，感应线圈通电；
[0021](3)调整对称设置的第二电机转速，两侧旋转速度相同，旋转方向相反；
[0022](4)开启红外测温装置，调整探头位置，使其对准感应线圈内的两管材接触处；
[0023](5)红外探测装置将界面温度实时传输于计算机控制系统，由计算机控制系统处理数据，并进一步控制感应线圈的电压，实现自动化调节。
[0024]本专利技术相对于现有技术具有如下有益效果：
[0025]1.本专利技术通过对称设置两组输送装置，在输送装置中设置三爪卡盘，所述三爪卡盘内分别设置金属与塑料管材，通过调节二者之间的位置，使金属与塑料管材的连接处在感应线圈内完成感应焊，解决了现有技术中金属/塑料管材连接界面连接面积过小且强度较低的问题。
[0026]2.本专利技术通过在感应线圈外设置红外测温装置，红外探测装置将界面温度实时传输于计算机控制系统，由计算机控制系统根据界面温度控制感应电压，实现自动化调节。
[0027]3.本专利技术通过调整左右两侧第二电机转速，使金属与塑料管材能够同步旋转，使感应焊连接过程中熔融树脂产生离心力，实现金属与塑料管材的连接，红外探测装置探头位置对准金属与塑料管材连接接头偏塑料管材侧，实现对界面稳定的有效监控。
[0028]4.本专利技术利用所述感应焊装置完成金属与塑料的感应焊接，能够实现金属/塑料管材的自动化控制的旋转感应焊可靠连接。
附图说明
[0029]图1为本专利技术所述输送装置示意图；
[0030]图2为本专利技术所述感应焊装置应用示意图；
[0031]图3为本专利技术提供的金属/塑料管材组装示意图。
[0032]其中，附图标记分别为：
[0033]1‑
第一电机；2
‑
联轴器；3
‑
轴承；4
‑
丝杠；5
‑
第二电机；6
‑
减速器；7
‑
三爪卡盘；8
‑
旋转导轮；9
‑
第一电机固定架；10
‑
丝杠固定架；11
‑
支撑架；12
‑
滑块；13
‑
导轨；14
‑
旋转导轮架；15
‑
金属管材；16
‑
感应线圈；17
‑
红外测温装置；18
‑
塑料管材；19
‑
输送装置。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0035]一种金属/塑料管材旋转感应焊装置，所述感应焊装置包括对称设置的输送装置19，所述输送装置19包括导轨13、加压装置；
[0036]所述导轨13设置滑块12，所述滑块12上方设置支撑架11，所述支撑架11上方设置第二电机5，所述第二电机5与减速器6连接，所述减速器6与三爪卡盘7连接；
[0037]所述加压装置包括第一电机1、丝杠4，所述丝杠4穿过轴承后与第一电机1的输出端连接；所述丝杠4穿过所述支撑架11，第一电机1带动丝杠4旋转继而带动支撑架11运动；
[0038]所述对称设置的输送装置19之间设置感应线圈16；
[0039]所述三爪卡盘7的中心固定管材的一端，所述管材的另一端伸入感应线圈16内。
[0040]所述感应焊装置包括红外测温装置17，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属/塑料管材旋转感应焊装置，其特征在于，所述感应焊装置包括对称设置的输送装置(19)，所述输送装置(19)包括导轨(13)、加压装置；所述导轨(13)上设置滑块(12)，所述滑块(12)上方设置支撑架(11)，所述支撑架(11)上方设置第二电机(5)，所述第二电机(5)与减速器(6)连接，所述减速器(6)与三爪卡盘(7)连接；所述加压装置包括第一电机(1)、丝杠(4)，所述丝杠(4)穿过轴承后与第一电机(1)的输出端连接；所述丝杠(4)穿过所述支撑架(11)，第一电机(1)带动丝杠(4)旋转继而带动支撑架(11)运动；对称设置的所述输送装置(19)之间设置感应线圈(16)；所述三爪卡盘(7)的中心固定管材的一端，所述管材的另一端伸入所述感应线圈(16)内。2.根据权利要求1所述的金属/塑料管材旋转感应焊装置，其特征在于，所述感应焊装置包括红外测温装置(17)，所述红外测温装置(17)的探头对准金属/塑料连接界面。3.根据权利要求2所述的金属/塑料管材旋转感应焊装置，其特征在于，所述红外测温装置(17)、感应线圈(16)均与计算机控制系统连接，该红外测温装置(17)将实时测量的界面温度传输至计算机控制系统，由计算机控制系统分析处理后调控感应线圈(16)电压。4.根据权利要求1所述的金属/塑料管材旋转感应焊装置，其特征在于，所述感应焊装置包括设置在导轨(13)前方的旋转导轮(8)，所述旋转导轮(8)的中心与三爪卡盘(7)的中心在同一水平面上。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀财旺，刘一凡，冯紫微，苏建晖，吴来军，陈波，宋晓国，冯吉才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：