專利名稱：小直徑精密塑料管拉伸成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及塑料管拉伸成形裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直徑小于4mm的小 直徑精密塑料管拉伸成形裝置。
背景技術(shù)：
小直徑(小于4mm)精密塑料管是生物工程中所需的功能部件，對(duì)內(nèi)外徑精度和同 軸度要求較高，難于采用傳統(tǒng)的擠壓生產(chǎn)工藝一次成形而生產(chǎn)。為了使用同直徑的塑料管 生產(chǎn)不同直徑的小直徑精密塑料管，需要開發(fā)相應(yīng)的塑料管拉伸成形裝置。公開號(hào)為CN1319494A，專利名稱為《制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的 方法及裝置》提供了一種制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的方法，包括用擠出機(jī) 熔融塑料且通過(guò)擠出管模頭擠出塑料組成管壁的塑料管型坯，經(jīng)定型冷卻后獲得管坯，當(dāng) 管坯溫度達(dá)到拉伸工藝溫度時(shí)，通過(guò)與擠出管模頭連通的管坯內(nèi)部的空心管向管坯內(nèi)部送 入壓力液體和/或氣體，因管壁內(nèi)壁和擴(kuò)拉管內(nèi)壁與空心管連接的密封塞之間密封的堵塞 作用和/或壓輥式牽引機(jī)壓緊管坯內(nèi)壁和擴(kuò)拉管內(nèi)壁對(duì)流體的密封堵塞作用，送入的流體 從內(nèi)部對(duì)管坯內(nèi)壁施壓，對(duì)其進(jìn)行徑向、軸向雙向或徑向單向擴(kuò)拉，形成拉伸塑料管。該發(fā) 明適用于大口徑塑料管連續(xù)生產(chǎn)，不能用于在已有同直徑塑料管基礎(chǔ)之上生產(chǎn)出不同直徑 且小于管坯直徑的小直徑精密塑料管。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了在同直徑的塑料管的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出不同 直徑且小于管坯直徑的小直徑精密塑料管，提供了一種小直徑精密塑料管拉伸成形裝置， 以滿足生物工程中對(duì)精密塑料管的內(nèi)外管徑和同軸度的精度要求。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種小直徑精密塑料管拉伸成 形裝置，包括工作臺(tái)和支撐工作臺(tái)的防護(hù)圍欄，防護(hù)圍欄上安裝有由PLC控制的操作面板， 工作臺(tái)上安裝有玻璃管、上夾緊密封機(jī)構(gòu)和下夾緊密封機(jī)構(gòu)，玻璃管坯內(nèi)裝有塑料管，塑料 管內(nèi)充有一定壓力的氮?dú)猓芰瞎艿纳隙伺c上夾緊密封機(jī)構(gòu)密封連接，上夾緊密封機(jī)構(gòu)連 接有可帶動(dòng)其上下移動(dòng)的直線拉伸模塊，塑料管下端伸出玻璃管與下夾緊密封機(jī)構(gòu)密封連 接，玻璃管的外部具有一個(gè)可對(duì)玻璃管噴射均勻壓縮熱空氣的熱噴嘴，與熱噴嘴相連接的 有熱噴嘴升降模塊和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，熱噴嘴升降模塊和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝 在工作臺(tái)上。熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括空氣加熱管、氣缸、導(dǎo)軌和精密XY滑臺(tái)，空氣加熱管與 熱噴嘴相連通，熱噴嘴和空氣加熱管安裝在精密XY滑臺(tái)上，通過(guò)精密XY滑臺(tái)對(duì)熱噴嘴進(jìn)行 前后、左右的調(diào)整。玻璃管上端固定有玻璃管上調(diào)整機(jī)構(gòu)，玻璃管下端固定有玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu)，玻 璃管上調(diào)整機(jī)構(gòu)和玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu)均設(shè)有第二精密XY滑臺(tái)。下夾緊密封機(jī)構(gòu)包括一個(gè)中壓氮?dú)獬錃庋b置，中壓氮?dú)獬錃庋b置通過(guò)氮?dú)饨宇^連3接于下夾緊密封機(jī)構(gòu)的活塞下端。下夾緊密封機(jī)構(gòu)的活塞的下端開有一空行程槽，活塞下部安裝有一限位塊。下夾緊密封機(jī)構(gòu)下端安裝有第三XY精密滑臺(tái)。本實(shí)用新型的有益效果是該裝置可提供連續(xù)穩(wěn)定的加熱和拉伸，對(duì)塑料管進(jìn)行 徑向膨脹和軸向拉伸；對(duì)拉伸力、壓力、溫度、氣體流量、熱噴嘴移動(dòng)速度和拉伸速度能精確 控制；熱噴嘴圍繞玻璃管提供穩(wěn)定及均勻分布的熱氣；在操作運(yùn)行前，熱噴嘴可左右、前后 調(diào)節(jié)，確保玻璃管表面相隔90度點(diǎn)位置的溫差在1度；整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，玻璃管的固定裝 置更換方便，可通過(guò)改變不同玻璃管徑生產(chǎn)不同直徑的小直徑精密度料管；塑料管可達(dá)到 的精度為外徑公差士0. Olmm,內(nèi)徑公差士0. 02mm,同軸度士0. 02mm。
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型上夾緊密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的剖視圖；圖5是本實(shí)用新型下夾緊密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，包括工作臺(tái)1和支撐工作臺(tái)的 防護(hù)圍欄10，防護(hù)圍欄10上安裝有由PLC控制的操作面板11，工作臺(tái)1上安裝有玻璃管2、 上夾緊密封機(jī)構(gòu)3、下夾緊密封機(jī)構(gòu)4，玻璃管2內(nèi)裝有塑料管5，塑料管5內(nèi)充有一定壓力 的氮?dú)猓芰瞎?的上端與上夾緊密封機(jī)構(gòu)3密封連接，上夾緊密封機(jī)構(gòu)3連接有可帶動(dòng)其 上下移動(dòng)的直線拉伸模塊6，塑料管5下端伸出玻璃管2與下夾緊密封機(jī)構(gòu)4密封連接，玻 璃管2上端固定有玻璃管上調(diào)整機(jī)構(gòu)12，玻璃管2下端固定有玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu)13，玻璃 管2的外部具有一個(gè)可對(duì)玻璃管2噴射均勻壓縮熱空氣的熱噴嘴7，與熱噴嘴7相連接的 有熱噴嘴升降模塊8和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9，熱噴嘴升降模塊8和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9 均安裝在工作臺(tái)1上。如圖2所示，熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9包括空氣加熱管91、氣缸92、導(dǎo)軌93和精密 XY滑臺(tái)94，空氣加熱管91與熱噴嘴7相連通，熱噴嘴7和空氣加熱管91安裝在精密XY滑 臺(tái)94上，通過(guò)精密XY滑臺(tái)94對(duì)熱噴嘴7進(jìn)行前后、左右的精確調(diào)整，以確保玻璃管7表面 相隔90度點(diǎn)位置的溫差在1度之內(nèi)。為了保證塑料管5和玻璃管2之間的同軸度，玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu)4和玻璃管上調(diào) 整機(jī)構(gòu)3均設(shè)有第二精密XY滑臺(tái)，與圖2中所示的精密XY滑臺(tái)94結(jié)構(gòu)相同，可以預(yù)先進(jìn) 行玻璃管2與塑料管之間的同軸度的精確調(diào)整。如圖3、4所示，上夾緊密封結(jié)構(gòu)3詳細(xì)結(jié)構(gòu)及工作原理如下固定角座312與壓力傳感器座302、連接板303、壓力傳感器314用螺釘連接成一 體，用于上下移動(dòng)；受力套301與連接圓板304、定位導(dǎo)柱306、密封氣缸310、上定位板311用螺釘、銷釘連為一體，定位導(dǎo)柱306外圓安裝一個(gè)高精度鋼球襯套315與中心定位套305成過(guò)盈滾 動(dòng)配合，由于滾動(dòng)摩擦系數(shù)很小，因此壓力傳感器314測(cè)量值與實(shí)際值誤差很小且測(cè)量值 非常穩(wěn)定；軸承定位板307、軸承固定軸308、軸承309作用為在拉制塑料管5時(shí)限制機(jī)構(gòu)繞 中心轉(zhuǎn)動(dòng)影響塑料管尺寸精度；在上夾緊密封機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)帶動(dòng)下行，塑料管5從上定位板311插入中心孔內(nèi)， 當(dāng)塑料管5上端面與氣缸活塞3 的下端面接觸后，壓力傳感器314開始測(cè)量到壓力變化， 隨著機(jī)構(gòu)繼續(xù)下行，壓力傳感器314壓力持續(xù)變化，直到設(shè)定值，PLC發(fā)信號(hào)機(jī)構(gòu)停止下移， 同時(shí)打開氣缸電磁閥，壓縮空氣通過(guò)接313頭進(jìn)入密封氣缸310上腔，推動(dòng)活塞桿326、聚 氨酯密封柱325、錐體套320下行，從而使三等分錐體夾頭322向中心移動(dòng)夾緊塑料管5，由 于聚氨酯密封柱325的上下零件均為剛性件，在達(dá)到一定壓力后，聚氨酯密封柱325開始變 形，中心小孔收縮達(dá)到使塑料管5外壁密封效果；當(dāng)塑料管5加工成型后，PLC發(fā)信號(hào)關(guān)閉氣缸電磁閥，密封氣缸310上腔空氣卸壓， 在活塞返回彈簧317推動(dòng)下，氣缸活塞上移；對(duì)中心彈簧323、對(duì)中心銷3M將錐體套320上 移；三等分錐體夾頭322在對(duì)中心彈簧323、對(duì)中心銷324、圓彈簧漲圈321的共同作用下松 開塑料管；由于沒(méi)有壓力，聚氨酯密封柱325恢復(fù)原始狀態(tài)，孔徑變大，使塑料管能很輕松 地從孔中取出。如圖5所示，為下夾緊密封機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，下夾緊密封機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)4的工作原理基 本與上夾緊密封機(jī)構(gòu)3相同，包括氣缸42、活塞43、下定位套46、夾緊密封套47、圓錐夾爪 48、圓錐套49和密封體410等，不同之處在于下夾緊密封機(jī)構(gòu)4多了一個(gè)中壓氮?dú)獬錃庋b 置，氮?dú)饨宇^41連接于活塞43下端。在塑料管5拉伸過(guò)程中不間斷為其補(bǔ)充精確恒定壓 力的氮?dú)?。氮?dú)鈮毫刂撇捎镁茏詣?dòng)電子調(diào)壓閥，其出口壓力控制精度在0.2%之內(nèi)。為防止塑料管拉伸過(guò)程壓力變化引起尺寸位置超差，同時(shí)考慮精密自動(dòng)電子調(diào)壓 閥頻繁動(dòng)作影響使用壽命，在閥后加裝一小型穩(wěn)壓管，使整個(gè)系統(tǒng)的壓力波動(dòng)控制在0. 5% 之內(nèi)。為防止氣缸42上下動(dòng)作行程過(guò)大損害塑料管，活塞43下端開有一空行程槽，另在 其下部加一限位塊44，使塑料管5夾緊后，活塞43向上移動(dòng)的距離小于2mm。為防止工作時(shí)下夾緊密封機(jī)構(gòu)中心變化，在下夾緊密封機(jī)構(gòu)下端安裝第三XY精 密滑臺(tái)45，與圖2中的XY精密滑臺(tái)94結(jié)構(gòu)相同，以便微量中心位移的校正。該裝置的工作過(guò)程為當(dāng)比玻璃管2長(zhǎng)出一定長(zhǎng)度的塑料管5穿入到玻璃管2后， 塑料管5的下端伸入到下夾緊密封機(jī)構(gòu)4中，點(diǎn)動(dòng)按鈕開關(guān)，下夾緊密封機(jī)構(gòu)4將塑料管5 夾緊；直線拉伸模塊6帶動(dòng)上夾緊密封機(jī)構(gòu)6向下移動(dòng)，當(dāng)塑料管5上端面與上夾緊密封機(jī) 構(gòu)3內(nèi)活塞端面接觸，上夾緊密封機(jī)構(gòu)3頂部的壓力傳感器314開始測(cè)量壓力，當(dāng)壓力值上 升到設(shè)定值時(shí)，PLC發(fā)信號(hào)讓上夾緊密封機(jī)構(gòu)3停止向下移動(dòng)并打開上夾緊氣缸直至將塑 料管5上端夾緊密封；隨后直線拉伸模塊6帶動(dòng)上夾緊密封機(jī)構(gòu)3向上移動(dòng)，將塑料管5拉 直，直到壓力傳感器314達(dá)到設(shè)定值為止；從下夾緊密封機(jī)構(gòu)4中充入設(shè)定壓力的氮?dú)獾剿?料管5中，然后進(jìn)行若干秒的壓力測(cè)漏；如壓力測(cè)漏超過(guò)設(shè)定值，需重新進(jìn)行夾緊密封；如 壓力測(cè)漏符合要求，則熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9將熱噴嘴7從初始位置移動(dòng)到玻璃管2加熱 位置開始對(duì)玻璃管2預(yù)熱若干秒；預(yù)熱完畢，當(dāng)熱噴嘴7繼續(xù)加熱的同時(shí)，直線拉伸模塊6和熱噴嘴升降模塊8分別按照相應(yīng)的位移和速度向上移動(dòng)，這樣，玻璃管2內(nèi)被熱噴嘴7加 熱的塑料管5同時(shí)受到徑向膨脹力和軸向拉伸力，邊膨脹邊延長(zhǎng)，從而獲得所需內(nèi)外直徑 的塑料管，完成上述加工后，熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)9將熱噴嘴7移動(dòng)到初始位置；排出塑料 管5內(nèi)的熱氮?dú)?，然后通過(guò)室溫壓縮空氣對(duì)玻璃管2和塑料管5進(jìn)行冷卻；冷卻完成后，下 夾緊密封機(jī)構(gòu)4松開塑料管5的下端，直線拉伸模塊6將塑料管5從玻璃管2中拉出，移到 特定位置待取。這樣，便可得到與玻璃管2等長(zhǎng)的所需內(nèi)外直徑的塑料管，最后，截去兩端 的塑料管，便可得到所需長(zhǎng)度的塑料管。
權(quán)利要求1.一種小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于包括工作臺(tái)(1)和支撐工作臺(tái) 的防護(hù)圍欄(10)，防護(hù)圍欄(10)上安裝有由PLC控制的操作面板(11)，工作臺(tái)⑴上安裝 有玻璃管O)、上夾緊密封機(jī)構(gòu)( 和下夾緊密封機(jī)構(gòu)G)，玻璃管O)內(nèi)裝有塑料管(5)， 塑料管(5)內(nèi)充有一定壓力的氮?dú)猓芰瞎? 的上端與上夾緊密封機(jī)構(gòu)C3)密封連接，上 夾緊密封機(jī)構(gòu)(3)連接有可帶動(dòng)其上下移動(dòng)的直線拉伸模塊(6)，塑料管(5)下端伸出玻璃 管⑵與下夾緊密封機(jī)構(gòu)⑷密封連接，玻璃管⑵的外部具有一個(gè)可對(duì)玻璃管⑵噴射 均勻壓縮熱空氣的熱噴嘴(7)，與熱噴嘴(7)相連接的有熱噴嘴升降模塊(8)和熱噴嘴水平 移動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)，熱噴嘴升降模塊(8)和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)均安裝在工作臺(tái)(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于所述的熱噴 嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)包括空氣加熱管(91)、氣缸(92)、導(dǎo)軌(93)和精密XY滑臺(tái)(94)，空氣 加熱管(91)與熱噴嘴(7)相連通，熱噴嘴(7)和空氣加熱管(91)安裝在精密XY滑臺(tái)(94) 上，通過(guò)精密XY滑臺(tái)(94)對(duì)熱噴嘴(7)進(jìn)行前后、左右的調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于所述的玻 璃管( 上端固定有玻璃管上調(diào)整機(jī)構(gòu)(12)，玻璃管( 下端固定有玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu) (13)，玻璃管上調(diào)整機(jī)構(gòu)(12)和玻璃管下調(diào)整機(jī)構(gòu)(13)均設(shè)有第二精密XY滑臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于所述的下夾 緊密封機(jī)構(gòu)(4)包括一個(gè)中壓氮?dú)獬錃庋b置，中壓氮?dú)獬錃庋b置通過(guò)氮?dú)饨宇^Gl)連接于 下夾緊密封機(jī)構(gòu)的活塞^幻下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于所述的活塞 (43)的下端開有一空行程槽，活塞G3)下部安裝有一限位塊04)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小直徑精密塑料管拉伸成形裝置，其特征在于所述的下夾 緊密封機(jī)構(gòu)(4)下端安裝有第三XY精密滑臺(tái)05)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小直徑精密塑料管拉伸成形裝置。它包括工作臺(tái)和防護(hù)圍欄，防護(hù)圍欄上安裝有操作面板，工作臺(tái)上安裝有玻璃管、上夾緊密封機(jī)構(gòu)和下夾緊密封機(jī)構(gòu)，玻璃管坯內(nèi)裝有塑料管，塑料管內(nèi)充有一定壓力的氮?dú)?，塑料管上端與上夾緊密封機(jī)構(gòu)密封連接，上夾緊密封機(jī)構(gòu)連接有直線拉伸模塊，塑料管下端伸出玻璃管與下夾緊密封機(jī)構(gòu)密封連接，玻璃管外部具有一個(gè)熱噴嘴，與熱噴嘴相連接的有熱噴嘴升降模塊和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，熱噴嘴升降模塊和熱噴嘴水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在工作臺(tái)上。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可生產(chǎn)不同直徑的小直徑精密度料管；塑料管可達(dá)到的精度為外徑公差±0.01mm，內(nèi)徑公差±0.02mm，同軸度±0.02mm。
文檔編號(hào)B29L23/00GK201824557SQ20102052407
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者孟海翔, 浦建剛, 田勁松 申請(qǐng)人:上海新松機(jī)器人自動(dòng)化有限公司