一步法门窗密封条生产线的研究

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门窗密封条主要应用于塑钢门窗、铝合金门窗、木 门窗等建筑装饰门窗，主要作用为防尘、防虫、防水 、隔音和密封等。-般而言，透过房屋门窗的能耗量通常约为建筑总能耗的4.5%～5%陋]。因此，良好的密封性对门窗质量的影响很大。然而，传统密封条生产工艺采用孤立的生产过程，以劳动密集的形式生产，具体分为前道工序、后道工序和夹胶工序。前道工序是用织机把纱线纺织在薄纱上；后道工序是通过加热法把聚氯乙烯颗粒熔化之后，挤压成底板 ，在底板快冷却之前把底板和纺好纱线的薄纱粘结在-起，再分切为单个无胶片密封条；夹胶工序是利用超声波焊接把胶片和密封条焊接在-起。每个工序孤立运行 ，生产效率较低，各孤立生产过程链接需要非常严格的管理；每个工序都会产生较多的废料，使生产成本上升；传统工艺生产中自动化程度较低，需要大量人工来操作、配送和整理，导致生产中的人工成本较高；采用热粘结技术，生产过程中存在污染，所产生的废气对工人身体降影响较大。

收稿 日期：2012-12-17作者简介：张子-(1987-)，男，河南商丘人 ，主要从事电气控制与机械设计方面的研究.E-mail：519360415###qq.COB通信联系人：潘海鹏 ，男 ，教授，硕士生导师.E-mail：pan###zstu.edu.cn机 电 工 程 第30卷所谓的-步法”即整合了传统生产中各种孤立的生产工艺过程，利用-条生产线便可生产出门窗密封条。与国内传统生产工艺相比，不用孤立生产，自动化程度高，大大提高了生产效率；采用超声波焊接法，比热粘结法操作简单 ；生产中产生的废料少。国外的门窗密封条已经基本实现了-步法生产，并且已经申请了大量专利b ，其中以美国的生产最为先进。

可是由于外国公司的技术保密，国内-直不能引进-步法门窗密封条生产线的技术，并且也没有相关的机械设备来供应市场，所以国内的门窗密封条生产企业几乎没有-步法门窗密封条生产线。

为了改变国内对于门窗密封条生产技术落后的现状 ，笔者研究-步法门窗密封条生产中的工艺原理 ，并且以复杂的机械设计模型为基础 ，然后利用PLC、变频器加以自动化控制，研究设计-步法门窗密封条生产线。首先，研究-步法生产中的超声波焊接工艺和背条即密封条底板工艺；其次 ，介绍-步法门窗密封条生产线的机械原理 ]，采用Pro/E和AutoCAD绘制出机械机构图纸；最后，采用PLC、变频器来控制整条生产线的自动化流程，利用变频器对电机的主从控制实现几个部分的有机结合，减少生产过程中的误差，向生产线上加入各种检测装置以及工业触摸屏，提高生产效率。

1 密封条生产线工艺原理1.1 超声波焊接工艺将塑料制品有机结合在-起时，研究者-般采用热粘结法和超声波焊接法。热粘结法采用电阻加热方法，将塑料加热，达到两者的熔点后，两者相互熔化从而焊接在-起。超声波塑料焊接的原理 是：当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，通过超声波焊接头把超声波能量传送到焊件 ，由于焊件交界面处的声阻大 ，会产生局部高温，且塑料导热性差，不能及时散热，导致两个塑料的接触面迅速熔化，加上-定压力后，使其结合成-体。

本研究采用超声波焊接方法。超声波焊接方法能短时间释放较大的焊接功率，焊接效率高