本发明专利技术揭示了一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，由主控器、一对模具底座、红外加热单元、旋转单元和夹紧定位胎模构成。其中红外加热单元可以通过加热丝选择以及夹紧定位胎模可以通过快速换模实现对应不同产品型号快速切换，通过旋转单元带动工件旋转受热，极大地保证了工件欲焊接边缘在圆周方向上加热均匀性。应用本发明专利技术该红外焊接成型设备，将改善加热均匀性、减弱焊接错变量、根据塑料内胆尺寸和段数可快速换模等功能有机结合于一台设备，并结合不同温度、压力、位置的实时监控，提高了设备使用效率，有利于节约设备占空、节省设备投资成本。节省设备投资成本。节省设备投资成本。
【技术实现步骤摘要】
一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备
[0001]本专利技术涉及一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，尤其涉及一种满足焊接周向均匀性、尺寸稳定性要求，兼顾多型号多尺寸快速换模和全自动生产的红外焊接设备，属于机电一体化应用的设备领域。
技术介绍
[0002]近年来，氢燃料电池车从技术研发到市场推广均发展迅速。作为其核心部件之一的储氢气瓶对车辆的行驶里程有着决定性的影响。为追求更高的容重比和储存密度，塑料内胆复合材料气瓶成为发展的趋势。常用的塑料内胆成型工艺有滚塑成型、吹塑成型、多层吹塑成型和注塑件焊接成型。
[0003]而在塑料内胆的红外焊接工艺和方向上，焊接过程中的红外光源对两侧塑料内胆焊筋进行加热熔融，然后保压固化完成焊接。塑料内胆需要在高压下工作，需要保障塑料内胆周圈焊缝都有足够的焊接强度，同时保证两侧焊接面的错边量符合设计要求。在常规的红外焊接过程中，塑料内胆通过夹紧胎模固定在红外光源两侧，由于红外加热管存在接口，加热时热量会在空气中流失，所以很难保证焊接面一周温度的均匀性。在常规的焊接设备中，焊接胎具是由多个模块拼接而成，每个模块单独调节，较难保障单侧胎模的圆度和两侧胎模的同轴度。由于储氢气瓶需要适应不同的产品配置要求，因此焊接设备还需要满足多规格塑料内胆焊接快速换模的要求。按照车用压缩氢气瓶塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶团标及国标要求，内胆焊接过程的所有操作均应由自动化设备完成，传统红外设备多为非标设备，也为全自动生产带来了很大难度和难以规避的局限性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的旨在提出一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，解决高压储氢气瓶塑料内胆红外焊接加热不均匀和焊接错位问题，同时满足针对不同尺寸规格塑料内胆实施红外焊接的快速换模及全自动生产信号传递问题。
[0005]本专利技术实现上述目的的技术解决方案是，一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，其特征在于包括：一对模具底座，接设于X轴地轨且受驱于各自的伺服电机作直线往复滑动、定位，任一模具底座设有内胆辅助支撑平台及其表面所装接的产品感应开关；红外加热单元，由水平横向和高度纵向定位可调的立架承载并设于一对模具底座之间，且红外加热单元设有加热丝、用于加热丝固定的陶瓷模和基于陶瓷模集成的测温组件；旋转单元，一对一整装于内胆辅助支撑平台表面，且每个旋转单元由箱壳中集成装接的上旋转齿轮、下旋转齿轮和驱动齿轮构成，其中下旋转齿轮基于箱壳所设轴承轴向定位装接于箱壳的下半内腔，两个旋转齿轮在一端枢接相连，另一端快拆锁接并闭合成齿环，驱动齿轮与下旋转齿轮相啮合并受控向齿环传递旋转动能，所述齿环的侧面嵌设有齿
轮位置感应块，且箱壳中在靠近齿环处定位设有感应信号接入主控器的减速感应开关和停转感应开关；夹紧定位胎模，配套滑接定位于旋转单元的齿环之中，由若干定位销和半圆环形成对所设的上胎模、下胎模构成，闭合状态下的两胎模内侧形成适于对工件进行包夹矫形的正圆，且对应两个模具底座所接设的夹紧定位胎模的中心轴重合。
[0006]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述红外加热单元的陶瓷模中固接设有适于五种尺寸规格工件的加热丝，且加热丝受驱于主控器通电并调节加热功率。
[0007]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述红外加热单元的陶瓷模基于立架在水平方向上和高度方向上直线往复运动，并在一对模具底座之间与两侧的夹紧定位胎模同轴定位或完全撤出夹紧定位胎模的合模空间。
[0008]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述上旋转齿轮和下旋转齿轮的内壁均设有弧形延伸且截面呈T型的装接槽，所述上胎模、下胎模为分体设计的半圆环件，且半圆环件的外壁设有适于插接滑配于装接槽中的带冠凸肋，所述定位销垂直插接于装接槽与带冠凸肋的重合部分止转定位，半圆环件的内径与一种尺寸规格工件的外径相匹配。
[0009]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述内胆辅助支撑平台表面在旋转单元远离另一模具底座的旁侧设有一个快拆锁接的开合夹套，所述开合夹套的内壁设有弧形延伸且截面呈T型的装接槽，所述上胎模、下胎模为分体设计的半圆环件，且半圆环件的外壁设有适于插接滑配于装接槽中的带冠凸肋，所述定位销垂直插接于装接槽与带冠凸肋的重合部分止转定位，全部上、下胎模闭合的正圆内径一致。
[0010]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述模具底座旁侧设有用于工件上料、焊接半成品换位、焊接成品下料、快拆锁接齿环和插拔定位销的机器人。
[0011]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述上胎模和下胎模设有用于与工件法兰边紧配并X轴向定位的仿形斜面。
[0012]上述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，进一步地，所述主控器与伺服电机、立架的驱动端总线相连，且主控器设有用于工艺参数设定、焊接模式选择和干预性操作输入的人机交互界面。
[0013]应用本专利技术的红外焊接成型设备，较之于传统同类设备具有显著的进步性，表现在：该设备将精确夹紧并旋转加热工件、快速换模、满足自动化生产信号监控等多种功能有机结合于一台设备，结合不同加热功率、焊接压力、温度、产品有无的实时监控，能保证塑料内胆焊接加热均匀、错边量尺寸稳定，同时满足不同规格塑料内胆焊接的快速换模及全自动生产需求，节省了设备投资成本。
附图说明
[0014]图1是本专利技术高压储氢气瓶塑料内胆红外焊接成型设备的总装结构示意简图。
[0015]图2是本专利技术红外焊接成型设备中红外加热单元的结构示意图。
[0016]图3是本专利技术红外焊接成型设备中旋转单元集成夹紧定位胎模的结构示意图。
[0017]图4是图3中夹紧定位胎模对旋转单元换模连接的细节结构示意图。
[0018]图5是图3中旋转单元的感应元件分布示意图。
具体实施方式
[0019]以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握，从而对本专利技术的保护范围做出更为清晰的界定。
[0020]本专利技术设计者针对现有红外焊接成型设备加热不均匀、焊接错边量偏差较大、尺寸规格不兼容等诸多不足，仰赖于长期的产线经验，创新提出了一种加热均匀、焊接错变量均匀、可快速换模的一体化红外焊接成型设备，可广泛适用于各种尺寸的储氢气瓶塑料内胆焊接，高效率、高品质地焊接成型。
[0021]如图1至图5所示，该高压储氢气瓶内胆的红外焊接成型设备从技术概述来看，其包括以下若干主要构件单元：一对模具底座2，接设于X轴地轨1之上且受驱于各自的伺服电机21作直线往复滑动、定位，任一模具底座2设有内胆辅助支撑平台22及其表面所装接的产品感应开关23。该伺服电机21在0~6000N内压力可调且实时压力监控。
[0022]红外加热单元3，由水平横向和高度纵向定位可调的立架4承载并设于一对模具底座2之间，且红外加热单元3设有加热丝32、用于加热丝固定的陶瓷模31和基于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，其特征在于包括：一对模具底座，接设于X轴地轨且受驱于各自的伺服电机作直线往复滑动、定位，任一模具底座设有内胆辅助支撑平台及其表面所装接的产品感应开关；红外加热单元，由水平横向和高度纵向定位可调的立架承载并设于一对模具底座之间，且红外加热单元设有加热丝、用于加热丝固定的陶瓷模和基于陶瓷模集成的测温组件；旋转单元，一对一整装于内胆辅助支撑平台表面，且每个旋转单元由箱壳中集成装接的上旋转齿轮、下旋转齿轮和驱动齿轮构成，其中下旋转齿轮基于箱壳所设轴承轴向定位装接于箱壳的下半内腔，两个旋转齿轮在一端枢接相连，另一端快拆锁接并闭合成齿环，驱动齿轮与下旋转齿轮相啮合并受控向齿环传递旋转动能，所述齿环的侧面嵌设有齿轮位置感应器，且箱壳中在靠近齿环处定位设有感应信号接入主控器的减速感应开关和停转感应开关；夹紧定位胎模，配套滑接定位于旋转单元的齿环之中，由若干定位销和半圆环形成对所设的上胎模、下胎模构成，闭合状态下的两胎模内侧形成适于对工件进行包夹矫形的正圆，且对应两个模具底座所接设的夹紧定位胎模的中心轴重合。2.根据权利要求1所述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，其特征在于：所述红外加热单元的陶瓷模中固接设有适于五种尺寸规格工件的加热丝，且加热丝受驱于主控器通电并调节加热功率。3.根据权利要求1所述高压储氢气瓶塑料内胆的红外焊接成型设备，其特征在于：所述红外加热单元的陶瓷模基于立架在水平方向上和高度方向上直线往复运动，并在一对模具底座之间与两侧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：任茂松，吉增香，李欢欢，邵宝刚，袁卓伟，
申请(专利权)人：中材科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。