Пресс для высокочастотной сварки изделий из термопластичных материалов

 

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки термопластичных деталей токами высокой частоты. Цель повышение производительности пресса и улучшение качества сварки деталей за счет увеличения быстродействия и уменьшения погрешностей при установке зазора между сварочными плитами. Дпя этого блок автоматического выбора величины просвета между сварочными плитами снабжен реле управления большой и малой скоростями , переключающим реле и гибкими переключающими контактами, установленными на фиксирующих механизмах посредством электроизоляционных вкладышей с возможностью взаимодействия с заземленным и технологически-а ми контактами. Заземленный и переключающие контакты включены н цепь питаг . ния переключающего реле, выполненного в виде элемента временной задержки . Размыкающий контакт мгновенного действия переключающего р1еле введен в цепь питания реле упраншення большой скоростью. Замыкаюшлй контакт с выдержкой времени на замыкание переключающего реле введен в цепь питания реле управлегшя малой скоростью. Кроме того, рейка выполнена подпружиненной . 1 з.п. ф-лы, В ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (11 g В 29 С 65/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНКД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ABTOPCHOMY СВИДЕ1 ЕЛЬСТВУ (21) 4246048/28-05 (22) 15.05.87 (46) 15.01.89. Бюл. Р 2 (71) Минское экспериментально-конструкторское технологическое бюро кожгалантерейной и фурнитурной промышленности (72) А.И.Панасюк, В.И.Солодкин и Г.М.Рыбалтовский (53) 678,059.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 839188, кл. В 29 С 65/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1209396, кл. В 29 С 65/04, 1983. (54) ПРЕСС Д11Я ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАПОВ (57) Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к устройствам для сварки термопластичных деталей токами .высокой частоты.

Цель повышение производительности пресса и улучшение качества сварки деталей за счет увеличения быстродействия и уменьшения погрешностей при установке зазора между сварочными плитами. Для этого блок автоматического выбора величины просвета между сварочными плитами снабжен ре" ле управления большой и малой скоростями, переключающим реле и гибкими переключающими контактами, установленными на фиксирующих механизмах посредством электроизоляционных вкладышей с возможностью взаимодействия с заземпенным и технологически.б ми контактами. Заземленный и переключающие контакты включены н цепь пита.. ния переключающего реле, выполненного в виде элемента временной задержки. Размыкающий контакт мгновенного действия переключающего реле введен в цепь питания реле управления больI шой скоростью. Замыкающий контакт с выдержкой времени на замыкание переключающего реле введен в цепь питания реле управления малой скоростью, Кроме того, рейка вы.лолнена подпружиненной. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1451045

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам дпя сварки термопластичных деталей токами высокой частоты.

Цель изобретения — повьшiение производительности пресса и улучшение качества сварки деталей за счет увеличения быстродействия и уменьшения погрешностей при установке зазора 10 между сварочными плитами.

На фиг.1 схематически изображен пресс, общий вид; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1 (кинематическая связь между верхней сварочной IIHHTQH u

15 подвижным заземленным контактом системы автоматической установки просвета); на фиг.3 — вид b на фиг.2 (расположение технологических контактов относительно заземленного контак- 20 та системы автоматической установки просвета между сварочными плитами); на фиг.4 — разрез В-В на фиг.3 (устройство фиксирующего механизма и рас/ положение на нем указателя величины просвета, технологического и переключающего контактов); на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.4 (расположение указателя величины просвета относительно фиксирующего механизма); на фиг.б— вид Д на фиг.4 (расположение токопроводящих направляющих и установленных в них корпусов фиксирующих механизмов, электрически соединенных с технологическими контактами); на фиг.7схема системы управления работой пресса; на фиг.8 — схема коммутации силовых цепей привода механизма перемещения верхней сварочной плиты.

Пресс содержит траверсу 1, жестко связанную четырьмя колоннами 2 со станиной 3, на которой смонтированы приставные столы 4 и 5 с расположенными на них передвижными нижними сварочными плитами б и 7, электродами (оснастками) 8 и 9, а также кулисными механизмами 10 и 11 их горизонтального перемещения в зону сварки.

На станине 3 смонтирован привод 12 вертикального рабочего хода нижних сварочных плит б и 7 и шторок экранирующего устройства 13. На траверсе

1 в направляющих втулках 14 размещена центральная резьбовая колонна 15, в нижней части которой закреплена

55 верхняя сварочная плита 16, а на верхней гладкой боковой поверхности - зубчатая рейка 17, которая взаимодействует с блоком 18 шестерен и кинематически с помощью малой 19 и большой (масштабной) 20 шестерен связана с рейкой 21, установленной в направляющей 22 и несущей на себе заземленный контакт 23, Для выбора люфтов в кинематической цепи подвижная рейка 21 с помощью возвратной пружины 24 соединена с траверсой 1.

На электроизоляционной панели 25 относительно заземленного контакта 23,перемещающегося в центральном горизонт тальном пазу 26, справа в верхнем параллельном пазу 27 расположен фиксирующий механизм (задатчик) 28 большого размера просвета, а слева в нижнем параллельном пазу 29 — фиксирующий механизм (задатчик) 30 малого размера просвета между сварочными плитами.

Фиксирующие механизмы 28 и 30 состоят из ориентирующего токопроводящего корпуса 31, нижняя часть которого помещена в токопроводящей направляющей 32 или 33, расположенной вдоль верхнего 27 или нижнего 29 пазов. На среднию квадратную часть одета несущая втулка 34, а в верхней резьбовой части расположена стяжная гайка 35.

На несущей втулке 34 вверху расположено токопроводящее кольцо 36, а внизу в электроизолированном кольце 37 жестко закреплен указатель 38, взаимодействуищий с токопроводящей измерительной шкалой 39 или 40 величины просвета. На токопроводящем поворотном кольце 36 установлен вертикальный палец 41, несущий на себе обойму 42, а указатель 38 имеет выступ 43 и соединительную клемму 44, Б обоймах 42 фиксирующих механизмов размещены гибкие переключающие

45 и 46 и технологические 47 и 48 контакты, расстояние между которыми превышает, величину пути выбега верхней сварочной плиты.

Каждый переключающий контакт 45 и 46 расположен в электроизоляционном вкладыше 49 фиксирующего механизма и соединен с помощьи гибкого электропроводника 50 с указателем 38.

Каждый технологический контакт 47 и 48 расположен между электроизоляционным вкладышем 49 и токопроводящим пальцем 41 фиксирующего механиз»а и зажат с помощью стопорного винта 51.

Резьбовая колонна 15 через гайку

52, жестко закрепленную на зубчатом з

145104 колесе 53, и редуктор 54 кинематически связана с приводом 55, например, двухскоростным короткозамкнутым асинхронным двигателем.

Для устранения люфтов в кинематической цепи резьбовой колонны 15 установлены вторая гайка 56 и фланец

57, соединенные с помощьв шпилек и пружин (не показаны). Верхняя свароч- 10 ная плита 16 злектроизолирована от резьбовой колонны 15 и электрически соединена с выходом высокочастотного генератора (не показан), Схема системы управления работой 15 пресса включает в себя источник 58 низковольтного напряжения, блок 59 управления приводами горизонтального и вертикального перемещения нижних сварочных плит, блок 60 автоматическо-20

ro выбора величины просвета между сварочными плитами, пусковые кнопки

61„и 62 первой рабочей позиции (приставного стола 4) и 63 и 64 второй рабочей позиции (приставного стола 5), 25 ° переключающий 45 и технологический 47 контакты большого просвета для первой рабочей позиции (большая оснастка), переключающий 46 и технологический

48 контакты, а также подвижный зазем- 30 ленный контакт 23.

Блок 60 включает в себя реле 65

"Вверх" и реле 66 "Вниз" реверсивного управления приводом 55 вертикального перемещения верхней сварочной плиты, реле 67 управления большой и реле 68 управления малой скоростями, промежуточные реле ограничения хода

69 вверх и 70 вниз, а также переключающее реле 71, выполненное в виде элемента временной задержки, содержащего размыкающий контакт 72 мгновенного действия и замыкающий контакт

73 с выдержкой времени на замыкание.

При этом выдержка времени на замыка- 4> ние контакта равна выдержке времени на инерционный выбег и гашение скорости перемещения верхней сварочной плиты до уровня малой.

Катушка переключающего реле 71 50 подключена к источнику 58 низковольтного питания через токопроводящие измерительные шкалы 39 и 40, указатели 38 фиксирующих механизмов, гибкие электропроводники 50, переключающие контакты 45 и 46, заземленный контакт

23 ° к которому также через переключающий контакт 45 и технологический контакт 47 подключены катушка промежуточ1

4 погc реле 69 и сигнальная лампа 74, а через переключавщий контакт 46 н технологический контакт 48 — катушка промежуточного реле 70 и сигнальная

I лампа 75.

В пусковую цепь реле 67 и 68 включены параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 76 н 77, реле 65 и 66; в цепь питапня реле 67 включены последовательно соединенные между собой размыкающий контакт 72 мгновенного действия переключающего реле 71 и размыкающий контакт 78 реле 68, а в цепь питания реле 68 включены последовательно соединенные между собой замыкающий контакт 73 с выдержкой времени на замыкание переключающего репе 71 и размыкающий контакт 79 реле 67.

В пусковую цепь реле 65 включены последовательно соединенные между собой замыкающий контакт 80, блок 59 с выдержкой времени на замыкание и замыкающий контакт 81, реле 70, параллельно которым подключен собственньп самоблокирувщий контакт 82.

В цепь его питания введены последовательно соединенные размыкающие контакты 83 промежуточного реле 69 и размы-:i кавщий контакт 84 реле 66 °

В пусковую цепь реле 66 включены последовательно соединенные между собой замыкающий контакт 80 блока 59 с выдержкой времени на замыкание и замыкающий контакт 85 промежуточного реле 69, параллельно которым подключен собственный самоблокирующий контакт Bb, В цепь его питания введены последовательно соединенные между собой размыкающий контакт 87 промежуточного реле 70 и размыкающий контакт 88 реле 65.

Блок 59 управления горизонтальным и вертикальным перемещениями нижних сварочных плит 6 и 7 подключается к источнику 58 питания на рабочей позиции 1 через последовательно соединенные замыкающие контакты соответствующих пусковых кнопок 61 и

62 и замыкающий контакт 89 промежуточного реле 69 ограничения большого просвета, а на рабочей позиции 2— через последовательно соединенные между собой замыкающие контакты пусковых кнопок 63 и 64 и замыкающий контакт 90 промежуточного реле 70 ограничения малого просвета, парал40

5 14510 лельно которым подключен самоблокирую-. щий контакт 91.

Пресс содержит также трехфазный источник 92 питания и электромагнит

93, а реле 66 — замыкающие контакты 94.

Пресс работает следующим образам.

Перед началом работы в наладочном режиме (не показано) проверяется исправность всех исполнительных механизмов и производится настройка технологических контактов на определенную высоту просвета, т,е. оператор с помощью гаек 35 разжимает сначала верхний фиксирующий механизм

28 и перемещает его корпус 3! вдоль направляющей 33 до тех пор, пока указатель 38 не совпадает с показаниями величины просвета на измерительной шкале 39, соответствующей величине большой высоты электрода (оснастки) 8, установленного на нижней сварочной плите 6 приставочного стола 4 рабочей позиции 1. Затем 25 аналогично устанавливается нижний фиксирующий механизм 30 напротив показаний величины просвета на измерительной шкале 40, соответствующей величине малой высоты электрода ЗО (оснастки) 9, установленного на нижней сварочной плите 7 приставного стола 5 рабочей позиции 2, После этого с помощью гаек 35 плотно прижимают корпуса 31 к соответствующим токопроводящим направляющим 32 и 33, а указатели 38 - к соответствующим токопроводящим измерительным шкалам . 39 и 40, обеспечивая надежный токопровод к переключающим 45 и 46 и технологическим 48 и 47 контактам.

Также осуществляется подъем верхней сварочной плиты 16 до тех пор, пока заземленный контакт 23 не вступает во взаимодействие с переключаю-.l 4g щим 45 и технологическим 47 контактами, в результате чего включается переключающее реле 71 и промежуточное реле 69 ограничения хода вверх, а также загорается лампа 74, сигнализирующая об установке величины просвета, необходимой для изготовления иэделий на рабочей позиции 1, так как промежуточное реле 69 своим размыкающим контактом 83 разрывает цепь реле 65 управления перемещением вверх, замыкающим контактом 89 подготавливает схему системы управления к запуску пресса с рабочей позиции 1

45 6 и замыкающим контактом 85 подготавливает блок 60 к автоматической перестройке на меньшую величину просвета для изготовления изделий на рабочей позиции 2

После этого оператор переводит схему системы управления в полуавтоматический режим и заправляет на электрод

8 изделие 95. Затем двумя руками одновременно оператор нажимает на пусковые кнопки 61 и 62, которые своими контактами дают команду на включение аппаратов блока 59. Соответствующие аппараты блока 59 контактом 91 дают команду на самоблокировку пусковой цепочки, а другими контактами (не показаны) — на включение привода, например, электромагнитного гидрораспределителя (не показан) кулисного механизма 1О, который взаимодействует с нижней сварочной плитой 6 и перемещает ее и электрод 8 с изделием 95 в зону сварки до совмещения с верхней сварочной плитой 16.

После этого автоматически выключается привоц 12, например, электромагнитный гидрораспределитель гидроцилиндра, который транспортирует нижнюю сварочную плиту 6, электрод 8 и изделие 95 до упора с верхней сварочной плитой 16. При достижении заданного давления происходит включение высокочастотного генератора (не показан).

Так как детали изделия 95 выполнены из термопластичного материала, а последние имеют свойство размягчаться в электрическом поле высокой частоты, то они вследствие наличия высокого давления в течение определенного времени свариваются. Пока происходит сварка изделия 95, оператор рабочей позиции 2 осуществляет заправку изделия 96 на электрод 9 нижней сварочной плиты 7, После завершения выдержки времени на сварку автоматически дается команда на отключение высокочастот- ного генератора и включение элемента временной задержки (не показан) на охлаждение и фиксацию сварочных швов, который после истечения отведенного регламента времени дает команду на возврат нижней сварочной плиты 6, электрода 8 и готового изделия в исходное положение на рабочую позицию 1, а также контактом 80 дает команду на включение реле 66 управления перемещением верхней сварочной

045

7 l45l плиты !6 вниз. Реле 66 своим размыкающим контактом 84 разрывает цепь питания реле 65 противоположного действия, предотвращая воэможность его включения, замыкающим контактом

86 самоблокирует пусковую цепь, а замыкающим контактом 77 включает реле 68 управления малой скоростью.

Одновременно реле 66 группой своих 10 замыкающих контактов 94 подключает трехфазный источник 92 питания и подготавливает силовые цепи к включению привода 55, а также включает злек. тромагнит 93, который освобождает . 15 привод 55 от тормоза (не показан), а реле 67 группой своих замыкающих ,контактов 79 коммутирует силовые цепи привода 55 для реализации малой скорости. 20

Привод 55 через редуктор 54, эуб» чатое колесо 53 и гайку 52 вступает во взаимодействие с резьбовой колонной 15 и плавно на малой скорости перемещает ее вниз по втулкам 14. Од- 25 новременно зубчатая рейка 17 совместно с колонной 15 перемещается вниз и поворачивает вокруг своей оси шестерни 19 и .20.

Шестерня 20, в свою очередь, всту- 30 пает во взаимодействие с зубчатой рейкой 21 и перемещает ее по направляющим 22 вправо. Одновременно с рейкой 21 перемещается вправо, в сторону фиксирующего механизма 30, заземлен-, ный контакт 23, который сначала освобождает технологический контакт

47 ° а также отключает промежуточное реле 68 и сигнальную лампу 74 ° а затем освобождает переключающий контакт 4р

45 и отключает переключающее реле

71, в результате чего его контакт

73.отключает реле 68 управления ма лой скоростью, а контакт 72 включает реле 67 управления большой скоростью. 45 .Реле 68 своей группой контактов 78 размыкает силовые цепи реализации малой скорости, а реле 67 своей группой контактов 79 замыкает силовые цепи реализации большой скорости в gp приводе 55, в результате чего верхняя сварочная плита 16 и заземленный контакт 23 начинают быстро перемещаться, ускоряя процесс заблаговременной установки необходимого просвета (меньшего) для электрода 9 нижней сварочной плиты 7 рабочей позиции 2.

При приближении к заданному значению заземленный контакт 23 по ходу движения сначала вступает во взаимодействие с переключающим контактом

48, в результате чего включается переключающее реле 71, которое своим раэмыкающим контактом мгновенно отключает реле 67 и силовые цепи реализации большой скорости в приводе 55, после чего верхняя сварочная плита

13 самопроизвольно перемещается вниз по инерции при отключенном приводе

55, плавно снижая скорость.

При гашении и достижении скорости перемещения верхней сварочной плиты

16 уровня малой переключающее реле

71 своим замыкающим контактом 73 с выдержкой времени на замыкание, равной выдержке времени на инерционный пробег, дает команду на включение реле 68.

Реле 68 своей группой контактов

78 замыкает силовые цепи реализации малой скорости в приводе 55, в результате чего плавно, без рывков на малой стабильной скорости осуществляется приближение заземленного контакта 23 и замыкание его через переключающий контакт 46 с технологическим контактом 48.!

Происходит включение сигнальной лампы 75 и промежуточного реле 70, которое своим размыкающим контактом

87 мгновенно отключает реле 66; замыкающим контактом 90 подготавливает схему системы управления к запуску пресса с рабочей позиции 2, а замыкающим контактом 81 подготавливает блок

60 к автоматической в нужный момент перестройке пресса на большую величину просвета для рабочей позиции 1.

В результате отключения реле 68 его контакты мгновенно дают команду на отключение силовых цепей от трехфазного источника 92 питания, после чего обе:.точиваются привод 55 и электромагнит 93. Тормоз стопорит кинематическую цепь, и верхняя сварочная плита 16 до прибытия нижней сварочной плиты 6 в исходное положение рабочей позиции, точно останавливается на уровне необходимого просвета для рабочей позиции 2, о чем сигнализирует лампа 75. После этого оператор рабочей позиции 1 осуществляет съем готового изделия 95 и заправляет новое, а оператор рабочей позиции 2 с помощью пусковых кнопок 63 и 64 осуществляет запуск пресса для изготовления

1451 изделия 96, в результате чего все повторяется аналогично, за исключением того, что после завершения выдержки времени на охлаждение включа5 ется реле 65 управления перемещением резьбовой колонны 15 вверх, т.е. происходит реверсивное включение привода 55, после чего верхняя сварочная плита 16 перемещается вверх, а заэем- 10 ленный контакт 23 — влево до взаимодействия с переключающим 45 и техно« логическим 47 контактами, антомати" чески обеспечивая нри этом плавный пуск, ускоренную доставку и плавный 5 останов верхней сварочной плиты 16 точно в заданном положении.

Формула изобретения

1.Пресс для высокочастотной сварки изделий иэ термопластичных материалов, содержащий смонтированные на станине столы с установленными на них нижними сварочными плитами, снабжен- 25 ными приводами их горизонтального и вертикального перемещения, соединенную колоннами со станиной траверсу, на которой смонтирована верхняя сварочная плита, кинематически связан- 30 ная с приводом вертикального перемещения, экранирующее устройство, блок управления приводами горизонтального и вертикального перемещения нижних сварочных плит и блок автоматического выбора величины просвета между, сварочными плитами, включающий реле реверсивного управления приводом вертикального перемещения верхней сварочной плиты и промежуточные реле 40

045 10 ограничения хода вверх и вниз, катушки которых электрически соединены с технологическими контактами ограничения величины просвета, расположенными на фиксирующих механизмах по обе стороны от заземленного контакта, расположенного на рейке и кинематически связанного с подвижной верхней плитой через зубчато-реечную передачу, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности пресса и улучшения качества сварки деталей за счет увеличения быстродействия и уменьшения погрешностей при установке зазора между сва-. рочными плитами, блок автоматического выбора величины просвета между сварочными плитами снабжен реле управления большой и малой скоростями, пе--. реключающим реле и гибкими переключающими контактами, установленными на фиксирующих механизмах посредством электроизоляционных вкладышей с возможностью взаимодействия с заземленными и технологическими контактами, причем заземленный и переключающие контакты включены в цепь питания переключающего реле, выполненного в виде элемента временной задержки, размыкающий контакт мгновенного действия которого введен в цепь питания реле управления большой скоростью, а замыкающий контакт с выдержкой времени на замыкание введен в цепь питания реле управления малой скоростью.

2. Пресс поп.l о тлич аю" шийся тем, что рейка выполнена подпружиненной. б1 б2

1451045

1451045

1451045

Составитель Н.Елисеева

Техред А. Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор И,Касарда

П оизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7025/14 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5