CN101332670B - 一种高效双线吸塑生产方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效双线吸塑生产方法,其包括如下步骤:1)设置一双向可移式吸塑加热炉,在该吸塑加热炉正下方的左侧及右侧,各设置一套真空成型加工线;2)将所述吸塑加热炉移至初始位置,通电加热至设定温度并恒温;3)将所述吸塑加热炉横向移向一侧真空成型加工线热成型工位正上方后,垂直下行至设定的相对高度H1,停留时间t1,对该侧加工线热成型工位上的材料进行加热;4)到达预设加热时间t1后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t3;5)将所述吸塑加热炉移向另一加工线,垂直下行H2,停留时间t2;6)吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t4;7)重复步骤3)~6)。本发明还公开了实现上述方法的设备。

Description

一种高效双线吸塑生产方法及设备
技术领域
本发明涉及吸塑生产技术,具体涉及一种采用一套可移式吸塑加热炉配合两套或多套真空成型加工线的高效双线吸塑生产方法及设备。
背景技术
现有技术中的吸塑生产工艺,一般均由送料→加热→吸塑→冷却→脱膜→切料等加工步骤组成,其可分别由单台设备完全,也可由一条连续吸塑生产线直接完成。
最早采用的吸塑生产工艺是“走炉式”,即将待加工材料(多数是塑料片材等胶片材料)固定在模具装置上,吸塑加热炉从上面或侧面靠近热成型工位上的该材料,加热完成后吸塑加热炉退出,而材料下部的模盘上升,在密闭的环境下抽真空,使被加工材料在模具上成型,再经冷却脱模后裁断,制得成品。其间,吸塑加热炉完成加热退出后,即回到其初始位停留,吹风或喷雾冷却→脱膜→切料及重新送料等加工步骤完成后,方可再行移至加热工位,之间往往需要等待15~30秒钟,空耗热能。
因上述生产工艺为间歇式,生产效率不高,但是材料受热均匀、成型效果较好。
其后,又出现了连续生产线式“走料式”生产工艺,其连续送料装置夹住被加工材料,先通过吸塑加热炉,再到达模盘,进行吸塑、定型操作。因其供料、加热、吸塑、冷却、脱膜、切料等工序均是连续完成的,提高了生产效率。但是,因为被加工材料是先被加热后,经过一段距离及时间间隔后才能移至加热工位,此间温度会有一定程度的降低,为保证其到达加热工位时仍然保持有足够的温度,就必须在加热时预先提升其加热温度,即需要额外提升材料的受热温度,但是这样往往会降低材料性能、且材料各处保持温度的情况不相同,在进行吸塑工序时品质不稳定;而且因为材料的移动过程,会影响吸塑工序中的密封效果,所以,其获得的制品质量不如前述的“走炉式”制品,且品质不够稳定。
此外,因近年来大量使用环保塑料APET等片材,这种材料对温度较为敏感,加热温度过高或加热时间过长时,其颜色会发白、混浊,密封性不好,也影响了后续裁断步骤,其制品边缘形状不够锐利。为了加工APET等材料,人们不得不又回到生产效率较低的“走炉式”工艺,以达到较高质量的吸塑质量和透明度。
在“走炉式”工艺中,吸塑加热炉是来回移动的;“走料式”生产工艺中,吸塑加热炉则是固定的,移动的是被加工材料。但是这两种工艺中,吸塑加热炉在一个加工周期中,大多数的时间都处于等待、空耗热能的状态,加工效率低。
现有的吸塑设备,其结构多数如中国专利ZL03223725.1公开的一种真空吸塑机:其包括送片部件、加热部件、真空成型部件、冷却部件、切割部件和收料部件,送片部件设有惯性阻尼组件加热部件的上、下加热炉分别由数量相等的多组发热元件组成,每对上、下对应的发热元件配有一独立控制其电流的多档开关,真空成型部件的模盘是拼合型模盘。这种结构,就是实现“走料式”生产工艺的典型方案之一,其加热工位只有一处。
上述生产工艺及设备,均存在着吸塑加热炉利用率低的不足:一个周期通常为20~30秒,而加热炉工作时间却只有5~7秒,其余时间均空耗;一个加热炉只服务一条生产线,产品种类单一,生产效率也较低;同时不能适应环保片材APET、PETG、PP、光降解材料、生物降解材料等新型塑料材料加工的需求。
发明内容
本发明要解决的问题在于,提供一种提高加热炉的利用效率、节约能源,同时提高生产率的生产方法;该方法同时也可解决现有技术对APET等环保塑料材料加热过度、造成其制品吸塑质量和透明度较差的问题;本发明要解决的问题还在于,本发明还要解决现有吸塑设备中,一个加热炉只能用于一条生产线、产品种类单一、生产效率较低的问题。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一种高效双线吸塑生产方法,其特征在于,其包括如下步骤:
1)设置一双向可移式吸塑加热炉,在该吸塑加热炉正下方的左侧及右侧,纵向各设置一套真空成型加工线,该加工线至少各包括一热成型工位;
2)将所述吸塑加热炉移至初始位置,通电加热至设定温度并恒温;
3)将所述吸塑加热炉横向移向一侧真空成型加工线热成型工位正上方后,垂直下行至设定的相对高度H1,停留时间t1,对该侧加工线热成型工位上的材料进行加热;
4)到达预设加热时间t1后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t3;
5)将所述吸塑加热炉横向移向另一侧真空成型加工线热成型工位正上方后,垂直下行至设定的相对高度H2,停留时间t2,对该侧加工线热成型工位上的材料进行加热;
6)到达预设加热时间t2后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t4;
7)重复步骤3)~6);
8)到达预设加热时间t1或t2后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位。
所述的步骤1),其还包括如下步骤:
1a)在所述吸塑加热炉的正下方,设置一配合使用的炉台;
所述的步骤2)中的初始位置,及其他步骤中的复位动作,均是将所述吸塑加热炉移至所述炉台上。
所述加热时间t1、t2为3~10秒,且二者可相等或不等;所述停留时间t3、t4为5~20秒,且二者可相等或不等。其停留时间t3、t4,包括加热炉行走所需要的时间。
所以,一个完整加工周期包括时间:t1+t3+t2+t4,其可以分别对左右成型加工线进行加工一次,通常一个周期约为20~50秒钟。
所述垂直下行至设定的相对高度H1、H2,为10~80厘米,且二者可相等或者不等。该相对高度H1、H2,即是吸塑加热炉下端面至热成型工位上端面的距离。根据具体需要
所述的真空成型加工线,还包括一进料装置、模具装置、吸真空装置、冷却脱模装置及裁断装置。
所述步骤3)或5),还包括如下步骤:31)或51)进料装置动作,将待加工材料输送至所述模具装置即加热工位上;
所述步骤4)或6),还包括如下步骤:41)或61)到达预设加热时间t1后,所述吸真空装置动作,将材料部分吸入模具装置内,完成吸塑操作;
42)或62)冷却脱模装置动作,吹气及喷雾,将被加工材料冷却定型并脱模;
43)或63)所述进料装置动作,将加工后的材料送出所述模具装置即加热工位,到达裁断位置后,所述裁断装置动作,将其裁断。
一种实现前述的高效双线吸塑生产方法的设备,其特征在于,其包括一可移式吸塑加热炉,该加热炉正下方设有配合使用的炉台;在所述炉台的左侧及右侧,纵向各设置有一套真空成型加工线,该加工线至少各包括一热成型工位,该工位的上表面低于所述炉台的上表面。
该实现前述的高效双线吸塑生产方法的设备还包括一机架,该机架上方设有一横向导轨装置;所述可移式吸塑加热炉及设置在该导轨装置上并可沿其横向往返运动。
所述的各真空成型加工线,还分别包括依次连接的进料装置、模具装置、吸真空装置、冷却脱模装置及裁断装置;所述的模具装置即热成型工位。所述的真空成型加工线为多套,呈平行或辐射状分布。
本发明提供的方法及设备,适合生产各种颜色塑料片材,如聚乙烯PS、聚氯乙烯PVC、有机玻璃、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯;植绒片材;环保片材APET、PETG、PP等;光降解材料;生物降解材料等塑料制品。其可广泛应用在:塑料包装行业(吸塑包装、塑胶、电池、玩具、礼品、五金、家电、电子、文具、装饰);食品包装行业(快餐盒、水果托盘、饼干盒);医药行业(药丸包装、药片包装);工业上冷却塔冷却水导流板等;装饰用立体浮雕图案、塑料天花板、壁板、汽车材料、卫生器材等制造行业。
本发明提供的方法及设备的优点在于:由于本发明采用了一个移动式加热炉与两个或多套真空成型加工线协同工作,且各套加工线可以相同或不同,依次对各加工线进行加热,因而提高了加热炉的利用效率,减少了其空闲时间,节约了能源;同时,两套或多套加工线可同时生产,共用一个加热炉、一台真空泵,提高了生产率,节约了设备、空间及投资;相比现有技术中,一个加热炉只配套给一套加工线的情况,可以节约一个或多个加热炉,同时还可以使设备结构得到简化、节省场地。
由于本发明提供的方法及设备,充分结合了“走炉式”及“走料式”两种生产工艺及设备的优点,使生产效率及吸塑加热炉的利润率大大提高。特别是,本发明提供的方法及设备,在吸塑加热炉对待加工的材料进行加热的过程中,其首先有一个垂直下移的动作,可使加热炉非常靠近被加工材料(胶片),而且加热炉外框与夹持待加工材料的夹持装置的外框几乎贴合,使加热过程在近乎密闭的空间内进行,使热的利用率大幅提高,这是现有技术中的“走炉式”或“走料式”吸塑加工技术及设备均不能做到的。
本发明还可以应用于采用一个加热炉配套加热多套平行分布的加工线的情况,以及采用辐射状分布的多套加工线的情况。
因此,本发明是通过双向移动加热炉实现在一个加工周期中两次或多次对待加工材料进行加热,将加热炉的利用率提高了一倍或数倍;在加热炉到达加热工位后首先下行一定高度、使其充分靠近被加工材料后再对其均匀加热、然后吸塑,所以,被加热材料受热均匀且没有散热情况,无需额外提高加热温度或延长加热时间,可以保证制品获得良好的定型质量及透明度。
附图说明
图1为本发明提供的生产方法的工作步骤示意图;
图2为本发明提供的生产设备的主视结构示意图;
图3为图2的左视图。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1及图3,一种高效双线吸塑生产方法,其包括如下步骤:
1a)设置一可移式吸塑加热炉1,在该吸塑加热炉1正下方的左侧及右侧,纵向各设置一套真空成型加工线,即左加工线2、右加工线3,该加工线2、3各包括一热成型工位7、8;
在所述吸塑加热炉1的正下方,设置一配合使用的炉台4;
1b)将所述吸塑加热炉1移至初始位置,即两加工线2、3上部中间位置,通电加热至设定温度并恒温,使其进入待机状态;
此时右侧加工线3装料、进料,本实施例中待加工材料6的是PETG胶片;其通过夹片装置5被定位于所述热成型工位8上方;
2)将所述吸塑加热炉1横向移向右侧真空成型加工线3的热成型工位8正上方;
3)垂直下行至设定的相对高度H1,停留时间t1,对该侧加工线3热成型工位8上的材料6即PETG胶片,进行加热;该相对高度H1,即是吸塑加热炉1下端面至热成型工位8上端面的距离;
4)到达预设加热时间t1后,所述吸塑加热炉1垂直上行;
5)所述吸塑加热炉1横向复位,停留时间t3,此时间包括加热炉1移动的时间;此时,右侧加工线3的材料6吸塑、冷却、定型、脱模,然后裁断;同时左侧加工线2装料、进料,本实施例中左侧加工线2上的待加工材料6的是PVC胶片;其通过夹片装置5被定位于所述热成型工位7上方;
6)将所述吸塑加热炉1横向移向左一侧真空成型加工线2热成型工位7正上方;
7)垂直下行至设定的相对高度H2,停留时间t2,对该侧加工线2热成型工位7上的材料6进行加热;
8)到达预设加热时间t2后,所述吸塑加热炉1垂直上行;
9)吸塑加热炉1横向复位,停留时间t4,此时间也包括加热炉1移动的时间;此时,左侧加工线2的材料6吸塑、冷却、定型、脱模,然后裁断;同时右侧加工线3装料、进料;
10)重复步骤2);
11)重复步骤3);
其余步骤重复步骤1b)~11),进行往复加工;
最后一次加工时,当加热炉1到达预设加热时间t1或t2后,所述吸塑加热炉1垂直上行、横向复位。
所述的步骤1)中的初始位置,及其他步骤中的复位动作,均是将所述吸塑加热炉1移至所述炉台4上。
所述加热时间t1、t2为3~10秒,且二者可相等或不等,本实施例中,二者可以相同,均为5秒;所述停留时间t3、t4为5~20秒,且二者可相等或不等;本实施例中,t3为15秒;t4为12秒。
所述相对高度H1、H2,为10~80厘米,且二者可相等或者不等。本实施例中,H1为50厘米,H2为30厘米,二者不等。
所述的真空成型加工线2、3,还包括一进料装置10、模具装置7及8、吸真空装置11、冷却脱模装置12及裁断装置13。
所述进料操作,是进料装置10动作,将待加工材料6输送至所述模具装置7或8,即加热工位上;
上述步骤中的吸塑操作是:所述吸真空装置11动作,将材料6部分吸入模具装置7或8内;
所述冷却、定型、脱模操作,是冷却脱模装置12动作,向材料6吹气及喷雾,将被加工材料6冷却、定型,然后使工模72或82下行,或使材料6上行,使材料6脱模;
所述裁断操作,是所述进料装置10动作,将加工后的材料6送出所述模具装置7及8即加热工位,到达裁断位置后,所述裁断装置13动作,将其裁断。
本发明提供的一种实现前述的高效双线吸塑生产方法的设备,其包括一双向可移式吸塑加热炉1,该加热炉1正下方设有配合使用的炉台2;在所述炉台2的左侧及右侧,纵向各设置有一套真空成型加工线2、3,该加工线2包括一热成型工位7,该加工线3包括一热成型工位8,该工位的上表面低于所述炉台的上表面。
该实现前述的高效双线吸塑生产方法的设备还包括一机架9,该机架9上方设有一横向导轨装置14;所述可移式吸塑加热炉1及设置在该导轨装置14上并可沿其横向往返运动。
所述的各真空成型加工线2、3,还分别包括依次连接的进料装置10、模具装置7或8、吸真空装置11、冷却脱模装置12及裁断装置13;所述的模具装置7或8即热成型工位,其分别包括模盘71、81,及设置在该模盘上部的工模72、82。所述的相对高度H1、H2,即是加热炉1下端面到工模72或82上端面的垂直距离。
本发明的工作原理是:进料装置10将成卷的待加工材料6通过夹片装置5,连续将其向前输送至模具装置7或8的热成型工位,加热炉1垂直下行对材料6加热后,吸真空装置11工作,将其吸入工模72或82内,然后加热炉1垂直上行,离开热成型位置;冷却脱模装置12吹气并喷雾,对称材料6冷却定型,然后工模下行使材料6脱离工模;夹片装置继续将材料6输送至及裁断位置,裁断装置13动作,将其裁断,并下线。
同理,本发明提供的方法及设备,也适用于采用一个加热炉,配合加工依次纵向排列、平行分布的三套或多套真空成型加工线的情况;也可以循环加工依次辐射状排列成环形的三套或多套真空成型加工线的情况。
其他实施例中,所述加热时间t1、t2可为3~10秒之间的任何数值,且二者可不等;所述停留时间t3、t4可为5~20秒之间的任何数值,且二者可相等。类似的,根据实际需求,上述时间t1、t2、t3、t4还可以采用大于或者小于本时间间隔的其他任何数值。
其他实施例中,所述的相对高度H1、H2,可为10~80厘米之间的任何数值,且二者可相等。
如本发明上述实施例所述,采用与其相同或相似方法或结构,而得到的其他高效双线吸塑生产方法及设备,均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效双线吸塑生产方法,其特征在于,其包括如下步骤:
1)设置一双向可移式吸塑加热炉,在该吸塑加热炉正下方的左侧及右侧,纵向各设置一套真空成型加工线,该加工线包括依次连接的进料装置、模具装置、吸真空装置、冷却脱模装置及裁断装置,所述的模具装置即热成型工位;
2)将所述吸塑加热炉移至初始位置,通电加热至设定温度并恒温;
3)将所述吸塑加热炉横向移向一侧真空成型加工线热成型工位正上方后,垂直下行至设定的相对高度H1,停留时间t1,对该侧加工线热成型工位上的材料进行加热;
4)到达预设加热时间t1后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t3;
5)将所述吸塑加热炉横向移向另一侧真空成型加工线热成型工位正上方后,垂直下行至设定的相对高度H2,停留时间t2,对该侧加工线热成型工位上的材料进行加热;
6)到达预设加热时间t2后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位,停留时间t4;
7)重复步骤3)~6)。
2.根据要求1所述的高效双线吸塑生产方法,其特征在于,所述的步骤1)其还包括如下步骤:
1a)在所述吸塑加热炉的正下方,设置一配合使用的炉台;所述热成型工位的上表面低于所述炉台的上表面;
所述的步骤2)中的初始位置,及其他步骤中的复位动作,均是将所述吸塑加热炉移至所述炉台上。
3.根据要求1或2所述的高效双线吸塑生产方法,其特征在于,其还包括如下步骤:
8)最后一次加工时,到达预设加热时间t1或t2后,所述吸塑加热炉垂直上行、横向复位。
4.根据要求1或2所述的高效双线吸塑生产方法,其特征在于,所述加热时间t1、t2为3~10秒,且二者可相等或不等;所述停留时间t3、t4为5~20秒,且二者可相等或不等。
5.根据要求1或2所述的高效双线吸塑生产方法,其特征在于,所述垂直下行至设定的相对高度H1、H2,为10~80厘米,且二者可相等或者不等。
6.根据要求1所述的高效双线吸塑生产方法,其特征在于,所述步骤3)或5),还包括如下步骤:31)或51)进料装置动作,将待加工材料输送至所述模具装置即热成型工位上;
所述步骤4)或6),还包括如下步骤:41)或61)到达预设加热时间t1或t2后,所述吸真空装置动作,将材料部分吸入模具装置内;
42)或62)冷却脱模装置动作,将被加工材料冷却定型并脱模;
43)或63)所述进料装置动作,将加工后的材料送出所述模具装置即热成型工位,到达裁断位置后,所述裁断装置动作,将其裁断。
7.一种实现要求1所述的高效双线吸塑生产方法的设备,其特征在于,其包括一可移式吸塑加热炉,该加热炉正下方设有配合使用的炉台;在所述炉台的左侧及右侧,纵向各设置有一套真空成型加工线,该加工线分别包括依次连接的进料装置、模具装置、吸真空装置、冷却脱模装置及裁断装置,所述的模具装置即热成型工位;该工位的上表面低于所述炉台的上表面。
8.根据权利要求7所述实现高效双线吸塑生产方法的设备,其特征在于,其还包括一机架,该机架上方设有一横向导轨装置;所述可移式吸塑加热炉设置在该导轨装置上并可沿其横向往返运动。
9.根据权利要求7所述实现高效双线吸塑生产方法的设备,其特征在于,所述的真空成型加工线为多套,呈平行或辐射状分布。
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