轴向组合式塑料检查井井座、成型加工装置及加工方法与流程

本发明涉及塑料检查井成型加工领域，尤其涉及轴向组合式塑料检查井井座、成型加工装置及加工方法，用于直通型塑料检查井井座的注塑和焊接组合成型加工。

背景技术：

塑料检查井俗称“窨井”，是用于替代传统的水泥砖砌管网排水系统的绿色、环保、节能、省地型塑料建材产品，按用途可分为两类：建筑小区用塑料检查井和市政管网用塑料检查井。相对于市政管网用塑料检查井（外径700-1500mm,壁厚10-20mm,埋深高度5-7m），建筑小区用塑料检查井的埋深高度和承受压力负载较小，一般是外径小于700mm,壁厚5-10mm,埋深高度小于3m，塑料检查井主要由井室和井座组成，其井座由主管和支管组成，如图1整体式井座中的支管1、支管3和主管2，井座外形为半封闭直通型管件,外壁无加强筋板，建筑小区用塑料检查井一般也称直通型塑料检查井，按支管通道数目多少，通常有二通、三通、四通、五通等类型，直通型塑料检查井常用于建筑小区、园区或道路绿化带的管网排水系统。

目前，直通型塑料检查井井座通常采用一次性整体注塑成型加工，由于检查井井座为半封闭塑料管件，外形复杂、尺寸较大，一次性整体注塑成型的井座注塑模具的主要技术难题是：1.注塑模具的支管1和支管3的型芯部分，需要设置具备较长抽芯距离功能的液压侧抽芯机构，才能满足支管1和支管3型芯部分的开模脱模要求，且液压侧抽芯机构数量较多，一般为2-5个；2.注塑模具的支管型芯和主管型芯是组合装配成为模具型芯的，型芯加工及组合装配的技术要求高、难度大；3.注塑模具和液压侧抽芯机构复杂，制造难度大、制造成本高；4.塑料检查井井座及其注塑模具不仅外形尺寸大，重量也较大，一次性整体注塑需要大型或超大型注塑设备，才能满足较大的注塑量和注塑压力要求。因而，传统检查井井座的一次性整体注塑成型加工，存在注塑模具制造成本高、注塑设备和生产成本高等问题。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供轴向组合式塑料检查井井座、成型加工装置及加工方法，即塑料检查井井座采用轴向组合式结构，井座是上盖和底盖两部分组合而成，上盖和底盖分别注塑成型加工后再焊接成形为井座，该轴向组合式井座成型加工装置及方法可以简化模具结构、降低注塑模具设计和制造难度，降低注塑成型设备要求，减少生产投入，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

轴向组合式塑料检查井井座，包括主管和支管，所述支管至少为两个，包括支管一和支管三；所述支管一、支管三和主管平面分割为上支管一、下支管一、上支管三、下支管三、上主管和下主管，所述上支管一、上支管三和上主管组合为上盖，所述下支管一、下支管三和下主管组合为底盖。

作为优选，所述支管一和支管三轴心线在同一直线或同一平面上，且垂直于主管轴心线。

作为优选，所述上盖为上支管一、上支管三和上主管注塑成型；所述底盖为下支管一、下支管三和下主管注塑成型；所述上盖和底盖焊接连接。

轴向组合式塑料检查井井座成型加工装置，其特征在于：包括注塑成型设备、搬运机器人、焊接装置和控制装置；所述注塑成型设备至少设有两个，所述注塑成型设备上分别设有上盖和底盖注塑模具，所述焊接装置包括基座、立柱、移动工作台、加热装置，所述立柱垂直设置在基座一端，所述立柱上设有上下移动横梁，所述上下移动横梁垂直于所述立柱，所述上下横梁上分别设有上盖固定块和底盖固定块，；所述立柱右侧设有移动工作台，所述移动工作台上设有加热装置；所述加热装置包括加热板、加热器和温度控制器，所述加热器和温度控制器分别设置在加热板内部孔里；所述控制装置设置在所述基座右侧，所述控制装置连接注塑成型设备、搬运机器人、焊接装置、移动工作台和加热装置。

作为优选，所述搬运机器人上设有机械手，所述机械手至少为两个。

轴向组合式塑料检查井井座成型加工装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.根据轴向组合式塑料检查井井座的设计尺寸，设计上盖和底盖及其配合平面，确定上盖和底盖的外径、壁厚和高度尺寸，根据主管和支管的配合平面、外径、壁厚和高度尺寸，设计制造上盖和底盖的注塑模具；将上盖和底盖的注塑模具安装在注塑成型设备上；设定工作指令和控制程序，启动控制装置系统；

b.焊接装置系统工作：上下移动横梁在立柱上上下移动打开，加热装置系统开始工作，加热板温度控制在聚丙烯pp融化温度220~250°范围；

c.注塑成型设备工作：注塑模具开始注塑成型上盖和底盖；上盖和底盖注塑成型后，搬运机器人的各机械手分别抓取上盖和底盖，将上盖固定于上移动横梁的上盖固定块，将底盖置于与上盖相对的下移动横梁的底盖固定块位置；

d．移动工作台往前移动，将加热板置于上盖和底盖之间，上下移动横梁在立柱上移动闭合，上盖和底盖配合平面贴合加热板；加热装置系统开始工作，加热板加热时间控制在0.5-5分钟；

e.上盖和底盖配合平面呈粘流态时，上下移动横梁在立柱上上下移动打开，上盖和底盖脱离加热板，移动工作台往后移动至基座右侧，时间控制在1~3秒；上下移动横梁在立柱上移动闭合，移动闭合时间控制在1~3秒，上盖和底盖配合平面贴合焊接，上盖和底盖配合平面焊接的接触压力控制在10~30千克；上盖和底盖配合平面焊接的接触压力保持0.5-3分钟；

f.上盖和底盖配合平面温度降低至玻璃态温度150°后固化，即上盖和底盖焊接组合为井座，搬运机器人的机械手抓取井座，完成轴向组合式塑料检查井井座的成型加工。

作为优选，所述加热器至少为3个。

作为优选，所述加热板固定连接在移动工作台上，加热板随移动工作台前后移动。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，检查井井座由外形复杂的半封闭塑料管件转变为两部分外形和结构均简单的开放形外壳类塑件，上盖和底盖分别注塑成型加工和再组合，解决了注塑模具的主要技术难题：1.上盖和底盖注塑模具的型芯部分可以成为整体式模具型芯，不需要分别设计制造支管型芯和主管型芯，以及组合装配模具型芯，整体式模具型芯加工简单；2.开放形上盖和底盖分别采用注塑成型，上盖和底盖注塑模具不需要侧抽芯机构，且上盖和底盖脱模方便，模具结构简单，制造难度低、制造成本低；3.上盖和底盖分别注塑成型加工，可以降低一次性整体注塑量的50%，注塑模具不仅外形尺寸减少50%以上，重量也减少50%，不需要大型或超大型注塑设备，中型注塑设备就可以满足注塑生产，降低生产成本。

附图说明

图1为整体式塑料检查井井座结构示意图。

图2为本发明实施例1中等径二通的轴向组合式塑料检查井井座结构示意图。

图3为本发明实施例1中等径二通的上盖结构示意图。

图4为本发明实施例1中等径二通的底盖结构示意图。

图5为本发明实施例1中等径二通的上盖和底盖成型加工装置组成及其工作状态示意图。

图6为实施例2中等径三通的轴向组合式塑料检查井井座上盖结构示意图。

图7为实施例2中等径三通的轴向组合式塑料检查井井座底盖结构示意图。

其中：1-支管一，1-1-上支管一，1-2-下支管一，2-主管，2-1-上主管，2-2-下主管，3-支管三，3-1-上支管三，3-2-下支管三，4-注塑设备一、5-上盖注塑模具、6-注塑设备二，7-底盖注塑模具，8-机械手，9-搬运机器人，10-立柱，11-上移动横梁，12-上盖固定块，13-加热板，14-加热器，15-移动工作台，16-控制装置，17-底盖固定块，18-下移动横梁，19-基座，20-温度控制器。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图2-5所示的轴向组合式塑料检查井井座、成型加工装置及加工方法，轴向组合式塑料检查井井座，包括主管2和支管，所述支管至少为两个，包括支管一1和支管三3，所述支管一1和支管三3轴心线在同一直线或同一平面上，且垂直于主管2轴心线；所述支管一1、支管三3和主管2平面分割为上支管一1-1、下支管一1-2、上支管三3-1、下支管三3-2、上主管2-1和下主管2-2，所述上支管一1-1、上支管三3-1和上主管2-1组合为上盖，所述上盖为上支管一1-1、上支管三3-1和上主管2-1注塑成型；所述下支管一1-2、下支管三3-2和下主管2-2组合为底盖，所述底盖为下支管一1-2、下支管三3-2和下主管二2-2注塑成型，所述上盖和底盖焊接连接。

轴向组合式塑料检查井井座成型加工装置，包括注塑成型设备、搬运机器人、焊接装置和控制装置16；所述注塑成型设备至少设有两个，所述注塑成型设备上分别设有上盖注塑模具5和底盖注塑模具7，所述焊接装置包括基座19、立柱10、移动工作台15、加热装置，所述立柱10垂直设置在基座19一端，所述立柱10上设有上移动横梁11和下移动横梁18，所述上移动横梁11和下移动横梁19垂直于所述立柱10，所述上下横梁上分别设有上盖固定块12和底盖固定块17；所述立柱10右侧设有移动工作台15，所述移动工作台15上设有加热装置，所述加热装置包括加热板13、加热器14和温度控制器20，加热器14和温度控制器20分别设置在加热板13内部孔里，加热板13固定连接在移动工作台15上，加热板随移动工作台前后移动；所述控制装置16设置在所述基座19右侧，所述控制装置16连接注塑成型设备、搬运机器人9、焊接装置、移动工作台15和加热装置；所述搬运机器人9上设有机械手8，所述机械手8至少为两个。

控制装置16由操作面板和plc控制器组成，plc控制器的型号为西门子s7-200系列plc控制器。操作面板的输出端与plc控制器的输入端连接，plc控制器的反馈输出端与操作面板的反馈输入端连接，plc控制器的输出端与注塑成型设备的电气控制端连接，plc控制器的输出端与搬运机器人9的控制端连接，搬运机器人9采用东莞市西尔普数控设备有限公司的六轴工业搬运机器人s6-1510，搬运机器人9的输出端通过电机与机械手8控制连接，plc控制器的输出端与焊接装置的控制输入端连接；plc控制器的输出端与加热装置的加热器14和温度控制器20控制连接，加热器14为电加热器，温度控制器20为华恺威tb05-bb5d温度控制器，温度控制器20控制加热器14的加热温度及时间。

在基座19上设置本领域技术人员所熟知的伺服电机、齿轮传动装置，plc控制器的输出端与伺服电机的输入端连接，伺服电机输出端与齿轮传动装置输入端连接，齿轮传动装置输出端与移动工作台15连接，plc控制器的输出端通过控制伺服电机、齿轮传动装置驱动移动工作台15前后移动，移动工作台15通过直线导轨在所述基座19上前后移动。

plc控制器控制注塑成型设备、搬运机器人9、焊接装置的移动工作台15和加热装置的动作。

轴向组合式塑料检查井井座成型加工装置的加工方法，包括以下步骤：

a.根据轴向组合式塑料检查井井座的设计尺寸，设计上盖和底盖及其配合平面，确定上盖和底盖的外径、壁厚和高度尺寸，根据主管和支管的配合平面、外径、壁厚和高度尺寸，设计制造上盖和底盖的注塑模具；将上盖注塑模具5和底盖注塑模具7安装在注塑成型设备上；设定工作指令和控制程序，启动控制装置16系统；

b.焊接装置系统工作：上移动横梁11和下移动横梁18在立柱10上上下移动打开，加热装置系统开始工作，加热板13温度控制在聚丙烯pp融化温度220~250°范围；

c.注塑成型设备工作：注塑模具开始注塑成型上盖和底盖；上盖和底盖注塑成型后，搬运机器人9的各机械手8分别抓取上盖和底盖，将上盖固定于上移动横梁11的上盖固定块12，将底盖置于与上盖相对的下移动横梁18的底盖固定块17位置；

d．移动工作台15往前移动，将加热板13置于上盖和底盖之间，上移动横梁11和下移动横梁18在立柱10上移动闭合，上盖和底盖配合平面贴合加热板13，所述加热板13内设有加热器14和温度控制器20，所述加热器14至少为3个；加热装置系统开始工作，加热板13加热时间控制在0.5-5分钟；

e.上盖和底盖配合平面呈粘流态时，上移动横梁11和下移动横梁18在立柱10上上下移动打开，上盖和底盖脱离加热板13，移动工作台15往后移动至基座19右侧，时间控制在1~3秒；上移动横梁11和下移动横梁18在立柱10上移动闭合，移动闭合时间控制在1~3秒，上盖和底盖配合平面贴合焊接，上盖和底盖配合平面焊接的接触压力控制在10~30千克；上盖和底盖配合平面焊接的接触压力保持0.5-3分钟；

f.上盖和底盖配合平面温度降低至玻璃态温度150°后固化，即上盖和底盖焊接组合为井座，搬运机器人9的机械手8抓取井座，完成轴向组合式塑料检查井井座的成型加工。

参照附图6-7，该井座中包括主管和三个支管，所述支管为t字型连接，所述支管轴线在同一平面上，所述主管垂直于所述支管，所述支管以轴心线平面分割为上支管和下支管，所述主管分为上主管和下主管，所述上支管和上支管注塑为上盖，下主管和下支管注塑为底盖，所述上盖和下盖通过上述加工装置和加工方法加工三通检查井井座。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。