АВТОМАТИЧЕСКИЙ СВАРОЧНЫЙ СТАНОК "СТАПС"

Полезная модель относится к области обработки пластиков, к технологии их формования и соединения и может быть использована для сварки разрезанных на скос пластиковых профилей, а также для стыковой сварки профилей при изготовлении оконных и дверных конструкций из поливинилхлорида (ПВХ), стыковой сварке труб и других изделий, в частности автомобильных деталей типа бамперов и панелей приборов.
Известна установка для сварки изделий из термопластичных материалов (патент РФ №2191115, В29С 65/18, В29С 65/60, 2002.10.20), содержащая смонтированное на станине приспособление для фиксации и крепления, перемещающуюся по направляющим тележку, на вертикальной стойке которой установлена подвижная каретка с нагревательными элементами и охладителями-формообразователями, пневмоприводы перемещения, в которой на каретке размещен пневмопривод с возможностью одновременного управления через систему рычагов охладителями-формообразователями, ступенчатым упором и дополнительным перемещением каретки вверх по скалке, приспособление для фиксации и крепления выполнено в виде фиксирующего ложа и зажимов из рычагов, работающих от пневмопривода, тележка снабжена приемными втулками для позицирования, подвижными фиксаторами, размещенными в станине.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные применением пневматических приводов и сложность конструкции.
Известна установка для стыковой сварки полиэтиленовых труб (патент РФ №2190530, В29С 65/02, В29С 65/72, 2002.10.10) содержащая раму и смонтированные на ней торцеватель, нагреватель, два рабочих стола, симметрично расположенных относительно рамы, устройство центровки и
крепления свариваемых труб и систему управления, при этом рама снабжена верхними и нижними направляющими, по которым перемещаются нагреватель и торцеватель, поперечными направляющими, расположенными в рабочей зоне рамы, и упорами, ограничивающими перемещение рабочих столов, устройство центровки и крепления свариваемых труб на рабочих столах снабжено сменными захватами и переходниками, рабочие столы снабжены пневмоцилиндрами, связанными с ними, причем величина перемещения от ручного управления составляет 0,09-0,12 величины хода штока пневмоцилиндра, находящегося под давлением, а система управления работой установки снабжена прибором, задающим температурный режим нагревателя, а также для визуального контроля температуры, и программно-временными устройствами, обеспечивающими работу установки в автоматическом режиме.
Недостатком аналога является сложность и громоздкость конструкции, значительная металлоемкость, обусловленная использованием пневмоприводов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является устройство для сварки рамных профилей из пластика для окон или дверей (патент РФ №2183160, В29С 65/18, В29С 65/20, 2002.06.10), содержащее нагревательный элемент для нагрева рамного профиля до температуры сварки, средства для отвода нагревательного элемента и средства для прижатия поверхностей рамных профилей друг к другу, ограничители для наплавленных валиков сварного шва.
Недостатком прототипа является сложность конструкции и технического обслуживания.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности, снижение энергопотребления, упрощение технического обслуживания и уменьшение себестоимости станка, за счет применения электрического привода.
Поставленная задача достигается тем, что автоматический сварочный станок, содержащий нагревательный элемент для нагрева рамного профиля до температуры сварки, средства для отвода нагревательного элемента и средства для прижатия поверхностей рамных профилей друг к другу, упоры для прижатия, установленные с возможностью перемещения или поворота, в отличие от прототипа, содержит раму, на которой установлены правый и левый подвижные столы, имеющие соответственно правый и левый прижимы и правый и левый упоры, нагревательный элемент выполнен в виде термоплиты, калибр, панель управления расположена в передней части станка, а педаль соединена со станком кабелем, на раме установлены концевой датчик и боковые подпорки с возможностью регулирования их по высоте и поворота на своих опорах, на раме также установлены штоки, с возможностью перемещения по ним направляющих, расположенных попарно на правом подвижном столе и левом подвижном столе, на тех же столах расположены ролики, на раме также расположен кулачок, соединенный с приводом, а каждый амортизатор расположен враспор между рамой и соответственно правым подвижным столом и левым подвижным столом, при этом правый прижим и расположенный симметрично ему левый прижим установлены с возможностью перемещения вверх-вниз по стойкам посредством винтовой передачи винт-гайка, соединенной с приводом, а на задней части рамы установлен рычаг, с закрепленной на нем термоплитой и кинематически связанный с приводом, при этом в средней части рамы установлена втулка, с возможностью возвратно-поступательных перемещений в ней калибра посредством коромысла, соединенного с приводом, причем на правом столе и левом столе, а также на правом прижиме и левом прижиме выполнены скосы в области смыкания упомянутых столов и прижимов.
Кроме того, в отличие от прототипа, правый и левый упоры могут быть выполнены регулируемыми, с возможностью
установления угла сварки профилей от 15° до 180° и фиксации на столах винтовыми парами.
Кроме того, в отличие от прототипа, автоматический сварочный станок может содержать систему управления, включающую контроллер управления, к которому подключены панель управления, снабженная клавиатурой, датчики положения исполнительных механизмов, исполнительные механизмы, блок питания, компьютер, педаль управления.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен вид спереди автоматического сварочного станка, а на фиг.2 - его вид слева, На фиг.3 изображена конструкция столов, на фиг.4 - конструкция прижимов. На фиг.5 представлена конструкция термоплиты, а на фиг.6 - конструкция калибра, на фиг.7 - схема сварки профилей, на фиг.8 - панель управления станком, на фиг.9 - структурная схема системы управления станком.
Станок сварочный автоматический «СТАНС» (фиг.1) состоит из рамы 1, на которой установлен правый подвижный стол 2, левый подвижный стол 3, нагревательный элемент, термоплита 4, калибр 5, правый прижим 6, установленный на правом подвижном столе 2, левый прижим 7, установленный на левом подвижном столе 3. Панель управления 8 расположена в передней части станка. Педаль 9 соединена со станком кабелем. Правый упор 10 установлен на правом столе 2, а левый упор 11 установлен на левом столе 3. На раме 1 установлены концевой датчик 12 и боковые подпорки 13. Боковые подпорки 13, регулируемые по высоте, позволяют фиксировать длинномерные свариваемые профили от провисания. Боковые подпорки 13 (фиг.2) имеют возможность поворачиваться на своих опорах и могут быть убраны из рабочей зоны станка, если они не требуются.
На раме 1 (фиг.3) установлены штоки 14, с возможностью перемещения по ним направляющих 15, расположенных попарно на правом подвижном столе 2 и левом подвижном столе 3. На тех же столах расположены ролики 16. На раме 1 также расположен кулачок 17,
соединенный с приводом 18. Каждый амортизатор 19 расположен враспор между рамой 1 и соответствующим правым подвижным столом 2 и левым подвижным столом 3.
Правый прижим 6 и расположенный симметрично ему левый прижим 7 установлен с возможностью перемещения вверх - вниз по стойкам 20 посредством винтовой передачи винт 21 - гайка 22, соединенной с приводом 23 (фиг.4).
На задней части рамы 1 установлен рычаг 24 (фиг.5), с закрепленной на нем термоплитой 4. Рычаг 24 кинематически связан с приводом 25, посредством которого может совершать качательные движения, тем самым, осуществляя подвод в зону сварки и отвод термоплиты 4.
В средней части рамы 1 установлена втулка 26 (фиг.6), в которой калибр 5 имеет возможность совершать возвратно - поступательные движения, посредством коромысла 27, соединенного с приводом 28.
На правом столе 2 и левом столе 3, а также на правом прижиме 6 и левом прижиме 7 выполнены скосы в области смыкания упомянутых столов и прижимов. На наружной стороне свариваемых профилей 29 сверху и снизу формируется наплавленный валик 30, который образуется в результате вытеснения нагретого пластифицированного материала в результате усилия прижатия свариваемых профилей 29 друг к другу (фиг.7). Сформированные в виде грибка наплавленные валики 30, далее можно легко срезать автоматически или вручную.
Правый упор 10, установленный на правом столе 2 и левый упор 11, установленный на левом столе 3, выполнены регулируемыми, что позволяет выставлять угол сварки профилей от 15° до 180°. Упомянутые упоры фиксируются на столах винтовыми парами 31.
На передней части станка смонтирована панель управления станком 8 (фиг.8). На ней расположен дисплей 32 для отображения текущей информации о работе элементов станка, кнопка 33 и блок кнопок 34 для управления движением столов 2, 3, прижимов 6, 7, калибра 5 и термоплиты 4 в
ручном режиме. Кнопкой 35 устанавливается усилие прижимов 6, 7, величина которого для левого 7 и правого 6 прижимов, отображается на дисплее 32. Кнопка 36 предназначена для перевода станка в ручной режим работы, или автоматический от педали 9. На терморегуляторе 37 устанавливается оптимальная температура нагрева термоплиты 4, которая автоматически контролируется в процессе работы. Все параметры отображаются на цифровом индикаторе терморегулятора 37. Кнопка 38 является включателем станка в сеть электропитания.
Автоматический сварочный станок «СТАПС» снабжен системой управления (фиг.9), включающей контроллер управления 39, к которому подключены панель управления 8, снабженная клавиатурой, датчики положения исполнительных механизмов 12, исполнительные механизмы 40, блок питания 41, компьютер 42, педаль 9.
Станок «СТАПС» работает следующим образом. При нажатии педали 9 из рамы 1 выходит калибр 5, после чего правый стол 2 и левый стол 3 сдвигаются и зажимают калибр 5. Далее устанавливают профиль из пластика на левом столе 3 так, чтобы он упирался без зазора на левый упор 11 и на калибр 5. Удерживая профиль рукой вне зоны прижима, производят второе нажатие на педаль 9, осуществляя фиксацию профиля левым прижимом. Далее устанавливают следующий профиль, без зазора на правый упор 10 и калибр 5, и нажатием на педаль 9 правым прижимом 6 фиксируют профиль.
В автоматическом режиме («Автомат») происходит синхронное раздвижение столов с зафиксированными профилями. Калибр 5 убирается внутрь рамы 1. На его место перемещается термоплита 4, после чего правый стол 2 и левый стол 3 сдвигаются и производится оплавление кромок профилей. Величину оплавления (перемещения) профилей контролируют концевым датчиком 12, расположенным на станине станка 1 спереди. По завершению оплавления правый стол 2 и левый стол 3 раздвигаются, и термоплита 4 возвращается в исходную позицию. Далее правый стол 2 и левый стол 3, с оплавленными профилями, снова сдвигаются и
осуществляется соединение и охлаждение сварного шва с тридцатисекундной выдержкой натиска профилей. После чего станок производит освобождение от прижима сваренных профилей, и готовую заготовку удаляют со станка.
Правый подвижный стол 2 и левый подвижный стол 3 перемещаются по штокам 14 посредством направляющих 15, установленных на столах. Синхронное раздвижение и сдвижение столов осуществляются поворотом кулачка 17. Кулачок 17, воздействуя на ролики 16, расположенные на обоих столах, осуществляет перемещение правого подвижного стола 2 и левого подвижного стола 3. Возвратное движение столов осуществляется посредством поворота кулачка 17 на 90° и воздействия амортизаторов 19.
Правый прижим 6 и левый прижим 7 перемещаются по стойкам 20 посредством винтовой пары винт 21 - гайка 22 от привода 23.
На передней части станка смонтирована панель управления 8. На дисплее 32, расположенном на панели управления 8 отображается текущая информация о работе элементов станка. Кнопкой 33 и блоком кнопок 34 управляется движение столов 2, 3, прижимов 6, 7, калибра 5 и термоплиты 4 в ручном режиме. Кнопкой 35 устанавливается усилие прижимов 6,7, величина которого для левого 7 и правого 6 прижимов, отображается на дисплее 32. Кнопкой 36 станок переводится в ручной режим работы, или автоматический от педали 9. На терморегуляторе 37 устанавливается оптимальная температура нагрева термоплиты 4, которая автоматически контролируется в процессе работы. Все параметры отображаются на цифровом индикаторе терморегулятора 37. Кнопкой 38 станок включается в сеть электропитания.
Система управления станком «СТАПС» работает от контроллера управления 39 с программным обеспечением, имеющим три режима работы - «Автомат», «Ручной» и «Настройки». В режиме «Автомат» станок управляется от педали 9, в режимах «Ручной» и «Настройки» - с клавиатуры панели управления 8. Датчики положения исполнительных механизмов 12
определяют текущее состояние станка и, соответственно, последовательность формирования сигналов включения исполнительных механизмов 40 станка, которые приводятся в движение посредством электроприводов 23, 25, 28.
Преимуществами заявляемого сварочного станка являются простота конструкции, простота обслуживания, компактность, надежность эксплуатации.