一种智能玻璃热熔接设备及其方法

技术领域

本发明涉及玻璃熔接技术领域，具体为一种智能玻璃热熔接设备及其方法。

背景技术

玻璃制品在人们日常生活和工业生产中使用非常普遍，由于玻璃制品具备较高的化学稳定性，因此在化学实验领域中，化学药剂容器、实验仪器大多也大多采用玻璃材料，而部分非常规化学仪器结构和外形复杂，不利于采用熔接方式进行制作，并且传统的火焰加热方式不够全面，容易导致加热不够均匀的问题，因此，需要使用到新型的玻璃热熔接设备来满足制作需要。

经过海量检索，发现现有技术：公开号为CN108483881A，公开了一种用于玻璃管间快速熔接的辅助熔接结构及熔接方法，包括A端熔接结构(1)、A端待熔接玻璃管(2)、连接管体(3)、B端熔接结构(4)、B端待熔接玻璃管(5)、加热丝缠绕槽(6)，通过两端熔接结构的凹层嵌套结构对应待熔接玻璃管的插入连接实现辅助结构的拼装的目的，解决了现有技术中不同种类和不同管径玻璃管无法直接熔接，直接熔接后表面不平整，难以实现自动化熔接的问题，具有稳定性好，操作简单，结构稳定的特点。

综上所述，在现有的玻璃容器熔接设备中，大多采用火焰加热的方式，加热升温速度较慢，且升温的面积较大，容易引起容器变形，同时单侧火焰加热可起到加热一侧的温度较高，而加热处背面的温度相对较低，而大部分玻璃仪器多为圆柱状，容易导致加热不均匀的问题，不利于把控玻璃熔接的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能玻璃热熔接设备及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能玻璃热熔接设备及其方法，包括底座、丝杠副、控制器、滑座、第一伺服电机、第二伺服电机、行程板、套管、激光头和伺服马达，所述底座上表面开设有对称分布的滑槽，所述滑槽内部均滑动安装有滑座，所述滑座下表面均设置有丝杠副，所述滑座上表面均设置有行程板，所述行程板上端内部均转动安装有套管，所述套管外壁安装有呈圆形阵列分布的电动推杆，所述行程板相背离一侧表面均安装有第二伺服电机，所述底座上表面安装有支架，所述支架上表面设置有激光头，且激光头两侧分别设置有燃料管，所述激光头一侧连接有伺服马达，所述底座底端内壁安装有控制器，所述底座两端均安装有第一伺服电机，所述套管外壁均设置有齿环。

优选的，所述底座下表面中间位置处设置有隔板。

优选的，所述第一伺服电机一端设置有贯穿底座和丝杠副内部的螺杆，所述第一伺服电机均与控制器电连接。

优选的，所述丝杠副下表面均安装有距离传感器，所述控制器均与距离传感器电连接。

优选的，所述齿环两侧均设置有衬套，且衬套与行程板内壁转动贴合。

优选的，所述第二伺服电机贯穿行程板内部一端均安装有驱动齿轮，且行程板内部均设置有与驱动齿轮和齿环相啮合的传动齿轮，所述第二伺服电机均与控制器电连接。

优选的，所述电动推杆贯穿套管内壁一端均安装有夹块，所述电动推杆均与控制器电连接。

优选的，所述支架上表面开设有通槽，且激光头下端均贯穿通槽内部，所述激光头两侧均设置有定位座，且激光头和伺服马达均与控制器电连接。

优选的，所述燃料管下表面均连接有对称分布的喷管。

优选的，热熔接方法如下：

S1：工作人员将待熔接的玻璃容器分别置于套管内部，并分别控制电动推杆将夹块推出，并对玻璃容器进行稳定夹持，将玻璃容器熔接位置进行对接；

S2：激光头对准熔接处，并跟随玻璃容器的转动，控制激光头跟随熔接处转动，控制器记录熔接路径，并执行熔接作业；

S3：控制器同步控制第一伺服电机、第二伺服电机、伺服马达、激光头工作状态，执行玻璃容器对接处的熔接作业；

S4：第一伺服电机可驱动滑座移动，可配合熔接作业的横向位置移动，第二伺服电机驱动套管转动，可调节熔接位置与激光头之间的纵向角度，伺服马达驱动激光头转动，调节激光头与熔接位置之间的较多，进行多角度的激光熔接作业；

S5：熔接过程中，燃料管将燃料通过喷管喷出，并产生火焰，喷射在玻璃容器熔接处两侧，对玻璃容器熔接位置两侧进行预热，用于防止温度快速升高而引起玻璃容器破裂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用套管对玻璃容器待熔接两部分进行固定，并根据熔接位置进行熔接路径记录，可通过控制器自动执行熔接路径，能够控制玻璃容器熔接处与激光头之间位置灵活移动，可使得激光头所产生的激光精确沿着熔接路径移动，通过激光对熔接位置进行加热，进而实现玻璃容器的熔接，同时燃料管通过喷管向玻璃容器熔接处两侧喷出火焰，对容器熔接处两侧进行预热，可减少熔接处与容器其他位置处的温差，避免产生玻璃爆裂的问题，可保障熔接质量。

附图说明

图1为本发明的主剖视结构示意图；

图2为本发明的丝杠副、行程板和套管主剖视结构示意图；

图3为本发明的行程板主剖视结构示意图；

图4为本发明的支架局部主视结构示意图；

图5为本发明的支架局部侧视结构示意图。

图中：1、底座；2、丝杠副；3、距离传感器；4、螺杆；5、隔板；6、控制器；7、滑槽；8、滑座；9、第一伺服电机；10、第二伺服电机；11、行程板；12、套管；13、电动推杆；14、齿环；15、激光头；16、燃料管；17、支架；18、喷管；19、衬套；20、夹块；21、驱动齿轮；22、传动齿轮；23、定位座；24、伺服马达；25、通槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供的四种实施例：

实施例一：

一种智能玻璃热熔接设备，包括底座1、丝杠副2、控制器6、滑座8、第一伺服电机9、第二伺服电机10、行程板11、套管12、激光头15和伺服马达24，底座1底端内壁安装有控制器6，底座1上表面开设有对称分布的滑槽7，滑槽7内部均滑动安装有滑座8，滑座8下表面均设置有丝杠副2，底座1下表面中间位置处设置有隔板5，底座1两端均安装有第一伺服电机9，第一伺服电机9一端设置有贯穿底座1和丝杠副2内部的螺杆4，第一伺服电机9均与控制器6电连接，丝杠副2下表面均安装有距离传感器3，控制器6均与距离传感器3电连接，第一伺服电机9可驱动滑座8移动，可配合熔接作业的横向位置移动。

实施例二：

滑座8上表面均设置有行程板11，行程板11上端内部均转动安装有套管12，套管12外壁均设置有齿环14，齿环14两侧均设置有衬套19，且衬套19与行程板11内壁转动贴合，套管12外壁安装有呈圆形阵列分布的电动推杆13，电动推杆13贯穿套管12内壁一端均安装有夹块20，电动推杆13均与控制器6电连接，工作人员将待熔接的玻璃容器分别置于套管12内部，并分别控制电动推杆13将夹块20推出，并对玻璃容器进行稳定夹持，将玻璃容器熔接位置进行对接。

行程板11相背离一侧表面均安装有第二伺服电机10，第二伺服电机10贯穿行程板11内部一端均安装有驱动齿轮21，且行程板11内部均设置有与驱动齿轮21和齿环14相啮合的传动齿轮22，第二伺服电机10均与控制器6电连接，第二伺服电机10驱动套管12转动，可调节熔接位置与激光头15之间的纵向角度。

实施例三：

底座1上表面安装有支架17，支架17上表面设置有激光头15，且激光头15两侧分别设置有燃料管16，燃料管16下表面均连接有对称分布的喷管18，熔接过程中，燃料管16将燃料通过喷管18喷出，并产生火焰，喷射在玻璃容器熔接处两侧，对玻璃容器熔接位置两侧进行预热，用于防止温度快速升高而引起玻璃容器破裂。

激光头15一侧连接有伺服马达24，支架17上表面开设有通槽25，且激光头15下端均贯穿通槽25内部，激光头15两侧均设置有定位座23，且激光头15和伺服马达24均与控制器6电连接，激光头15对准熔接处，并跟随玻璃容器的转动，控制激光头15跟随熔接处转动，控制器6记录熔接路径，并执行熔接作业，控制器6同步控制第一伺服电机9、第二伺服电机10、伺服马达24、激光头15工作状态，执行玻璃容器对接处的熔接作业。

实施例四：

热熔接方法如下：

S1：工作人员将待熔接的玻璃容器分别置于套管12内部，并分别控制电动推杆13将夹块20推出，并对玻璃容器进行稳定夹持，将玻璃容器熔接位置进行对接；

S2：激光头15对准熔接处，并跟随玻璃容器的转动，控制激光头15跟随熔接处转动，控制器6记录熔接路径，并执行熔接作业；

S3：控制器6同步控制第一伺服电机9、第二伺服电机10、伺服马达24、激光头15工作状态，执行玻璃容器对接处的熔接作业；

S4：第一伺服电机9可驱动滑座8移动，可配合熔接作业的横向位置移动，第二伺服电机10驱动套管12转动，可调节熔接位置与激光头15之间的纵向角度，伺服马达24驱动激光头15转动，调节激光头15与熔接位置之间的较多，进行多角度的激光熔接作业；

S5：熔接过程中，燃料管16将燃料通过喷管18喷出，并产生火焰，喷射在玻璃容器熔接处两侧，对玻璃容器熔接位置两侧进行预热，用于防止温度快速升高而引起玻璃容器破裂。

在实际使用过程中，工作人员将待熔接的玻璃容器分别置于套管12内部，并分别控制电动推杆13将夹块20推出，并对玻璃容器进行稳定夹持，将玻璃容器熔接位置进行对接，套管12对玻璃容器待熔接两部分进行固定，激光头15对准熔接处，并跟随玻璃容器的转动，控制激光头15跟随熔接处转动，控制器6记录熔接路径，控制器6同步控制第一伺服电机9、第二伺服电机10、伺服马达24、激光头15工作状态，可通过控制器6自动执行熔接路径，能够控制玻璃容器熔接处与激光头15之间位置灵活移动，可使得激光头15所产生的激光精确沿着熔接路径移动，第一伺服电机9可驱动滑座8移动，可配合熔接作业的横向位置移动，第二伺服电机10驱动套管12转动，可调节熔接位置与激光头15之间的纵向角度，伺服马达24驱动激光头15转动，调节激光头15与熔接位置之间的较多，进行多角度的激光熔接作业，通过激光对熔接位置进行加热，进而实现玻璃容器的熔接，同时燃料管16通过喷管18向玻璃容器熔接处两侧喷出火焰，对容器熔接处两侧进行预热，可减少熔接处与容器其他位置处的温差，避免产生玻璃爆裂的问题，可保障熔接质量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。