1。2  PE管焊接机简介    半自动液压PE管焊接机 

图1-1所示为自动熔焊机，整套设备一共由四个部分组成：固定与给PE管施加压力的机架C、铣刀D、热板机构B、全自动控制器及液压装置A。

图1-2 热板在工作过程中的位置

其中热板的主要作用为加热PE管材端面，加热到理想温度之后，PE管材端面开始融化，此时热板迅速抬起，再由机架上的液压系统将两端PE管材端面压在一起，实现熔接。具体过程为：

(1)准备阶段。利用铣刀清洁需要焊接的管材的两个端面，保证端面平整干净没有杂质，然后用机架装夹管道，并保证两个互相对接焊管件的同轴度和各自的圆柱度不超过公差范围，然后切削和修整管道的端面，保证端面的平直以及与轴线的垂直度。

(2)加热阶段。机架的两个液压缸推动管道，使得管道两个端面与热板紧密接触，来保证热板对两个管道端面进行充分的加热。并保持压力Pl不变，如图1-2（a）所示。当熔化的塑料开始向两侧流动时，降低压力至P2，

便于熔化的塑料流动，如图1-2（b）所示。

(3)切换阶段。当端面有了充分的融化，达到了融化厚度要求后，热板迅速抬起，与管道完全分离，如图1-2（c）所示。

(4)压焊和冷却阶段。在压力P3的作用下，将两个融化的管道端面紧压在一起，在一定的时间内保持一定的压力，如图1-2（d）所示。

1。3 PE管焊接机分类与特点

市场上现有的焊接机有许多种，列如：手摇对接机、手动对接焊接机、手推对接焊机、热熔承插对接焊机，全自动对接焊接，半自动/液压对接焊机等。 

适用于PE管的焊接以及其他热熔塑件的焊接。本课题主要研究PE管自动熔焊机，其中主要分析热板抬升机构中的偏心曲柄滑块机构。 

特点：1、管道熔接时无需任何其他的粘结剂，因为分子之间无结合障碍。因而接口极为可靠。2、成本较低，只需要有熔焊机，无需其他辅助材料。3、操控方式简单，对于没操作过之前的人来说易学。

2 课题目标

2。1 主要任务及技术要求与参数

图2-1 热板机构原理图

图1为热板机构基本原理图，图1的状态为下悬45°，当加热完成之后，液压缸顶起转盘，带动杆A，围绕固定轴B进行旋转，此系统为曲柄连杆机构，从而实现热板的上抬动作，液压杆顶端与地面固定块之间为铰链连接，在顶起杆A的过程中，液压缸的角度也会发生变化。

要求：利用曲柄连杆机构，在柱塞缸的运动的带动下实现热板的抬起与下降。热板可加热最大焊管直径450毫米，从下悬45°抬起140°，在1秒内完成。

液压系统为排量2ml/r，流量为2。95L/min，压力11MPa，热板重5kg。热板材料选用铝合金。热板初始位置与水平线成-45°。

2。2 问题的提出

在参照原有机构的基础上，所需要得到的参数为：曲柄长度、曲柄初始安装角角度、连杆长度、连杆初始安装角度、曲柄与热板传动杆固连角度等参数。所以需要建立机构的位置方程。所以提出以下步骤，作为设计流程。

1 PE管自动焊接机热板机构简图的绘制。

2 需要查阅大量的参数来为仿真作基础。

3 matlab/simulink仿真的运用和公式推导。

4 仿真得到最终的参数有，尝试是否能够优化参数。

3 方案的设计

课题选用液压缸驱动的PE管自动熔焊机作为设计本体。以下会论述该方案：

3。1手工操作焊接机与自动/半自动焊接机的比较文献综述

3。1。1 手工焊接机简述