CN107901473A - 座椅背板包覆设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种座椅背板包覆设备及方法。包覆设备包括工作台，具有工作区以及与所述工作区邻接的取放料区；顶模，沿第一方向可往复运动以靠近或远离所述工作台，包括模腔；真空吹气机构，与所述模腔相连通，用于在包覆过程中对所述包覆材料与所述模腔之间的间隙抽真空或吹气，以使所述包覆材料贴合于所述模腔内或与所述模腔分离；以及底模，设置于所述工作台上，并沿第二方向可往复运动于所述工作区和所述取放料区之间，以对准所述顶模或与所述顶模错开；所述底模用于放置所述待加工背板，并在取放料过程中支撑所述包覆材料。本发明的座椅背板包覆设备及方法具有较高的生产效率和较低的劳动强度，而且可保证生产后的产品的质量。

Description

座椅背板包覆设备及方法

技术领域

本发明涉及汽车座椅生产技术领域，更具体地说，涉及一种座椅背板包覆设备及方法。

背景技术

背板是汽车座椅的重要组成部分，其需要对预制的背板包裹皮革或者纤维组织物后才能形成成品。现有技术中，背板的包覆通常是采用手工包覆来实现的。该种手工操作的方式不仅生产效率低、劳动强度高，而且长期工作会造成手指胀痛，对工人的职业健康带来一定危害。另外，采用手工包覆时容易出现包覆纹路不均匀且外形不整，易撕裂、产品表面不干净等缺陷，因此所获得的产品质量相对较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供了一种座椅背板包覆设备及方法，其具有较高的生产效率和较低的劳动强度，而且可保证生产后的产品的质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种座椅背板包覆设备，用于将包覆材料包覆于待加工背板上，包括：

工作台，具有工作区以及与所述工作区邻接的取放料区；

顶模，设置于所述工作台上，并沿第一方向可往复运动以靠近或远离所述工作台，包括用于容纳所述包覆材料的模腔；

真空吹气机构，与所述模腔相连通，用于在包覆过程中对所述包覆材料与所述模腔之间的间隙抽真空或吹气，以使所述包覆材料贴合于所述模腔内或与所述模腔分离；以及

底模，设置于所述工作台上，并沿第二方向可往复运动于所述工作区和所述取放料区之间，以对准所述顶模或与所述顶模错开；所述底模用于放置所述待加工背板，并在取放料过程中支撑所述包覆材料。

一个实施例中，所述底模包括：底模座，可滑动地设置于所述工作台上；底模本体，固定于所述底模座上，并与所述待加工背板形状相适配，用于放置所述待加工背板；至少两个支撑块，沿所述底模本体的外周均匀分布，并沿第三方向可往复运动地设置于所述底模座上，用于在取放料过程中支撑所述包覆材料；以及定位板，固定于所述底模座上，用于在包覆过程中支撑所述顶模。

一个实施例中，所述底模还包括用于驱动所述支撑块沿所述第三方向往复运动的支撑块驱动器；所述支撑块驱动器包括驱动电机，以及与所述驱动电机和所述支撑块分别驱动连接的驱动杆。

一个实施例中，所述底模本体内还设置有连通所述待加工背板和所述底模本体之间的间隙的第一抽真空机构，以及连通所述定位板和所述底模本体之间的空间的第二抽真空机构。

一个实施例中，所述工作区上固定有固定架；所述顶模包括穿设于所述固定架的顶模座，以及与所述顶模座固定连接的顶模本体；所述模腔形成于所述顶模本体靠近所述工作台的一侧。

一个实施例中，所述顶模还包括设置于所述顶模本体上的加热器，以及设置于所述顶模本体外周的用于夹持所述包覆材料的夹持机构。

一个实施例中，所述真空吹气机构包括与所述模腔相连通的抽气管和吹气管、与所述抽气管连通的真空泵、设置于所述抽气管上的真空阀、与所述吹气管相连通的气缸，以及设置于所述吹气管上的电磁控制阀。

一个实施例中，所述座椅背板包覆设备还包括用于驱动所述顶模沿所述第一方向往复运动的第一驱动机构；所述第一驱动机构包括与所述顶模连接的第一液压缸，以及连接所述第一液压缸的第一液压泵。

一个实施例中，所述座椅背板包覆设备还包括用于驱动所述底模沿所述第二方向往复运动的第二驱动机构；所述第二驱动机构包括与所述底模连接的第二液压缸，以及连接所述第二液压缸的第二液压泵。

为解决技术问题，本发明还提供了一种座椅背板包覆方法，该方法前面任意所述的座椅背板包覆设备，所述方法包括步骤：

S1：将所述待加工背板放置于底模本体上，并将所述包覆材料支撑于所述支撑块；

S2：所述底模从所述取放料区运动至所述工作区；

S3：所述顶模朝向所述底模运动，并夹持所述包覆材料；

S4：对所述包覆材料与所述模腔之间的间隙进行抽真空，以使所述包覆材料与所述模腔的内壁完全贴合；

S5：所述顶模沿朝向所述底模运动，直到所述顶模与所述底模彼此闭合；

S6：对所述待加工背板和所述底模本体之间的间隙抽真空，并在预设时间后对定位板和所述地膜本体之间的空间进行抽真空，同时向所述模腔内通入气体，以使所述顶模与所述包覆材料脱离；

S7：所述顶模沿远离所述底模的方向运动，且所述底模从所述工作区返回至所述取放料区。

本发明的座椅背板包覆设备及其包覆方法，通过设置相互配合的顶模和底模，并设置真空吹气机构，使之可通过自动化设备完成该座椅背板的包覆，其效率较高，操作人员劳动强度较低，且包覆材料的纹路均匀，所获得的座椅背板质量好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一实施例中的座椅背板包覆设备的一个方向的结构示意图；

图2为图1中的座椅背板包覆设备的另一个方向的结构示意图(省略真空吹气机构)；

图3为图1中的座椅背板包覆设备的工作台的平面结构示意图；

图4为图1中的底模的简略示意图；

图5为本发明一实施例中的座椅背板包覆方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1-4示出了本发明一实施例中的座椅背板包覆设备100的结构，该座椅背板包覆设备100用于将包覆材料300连同承载该包覆材料的承载框架400包覆于待加工背板200上。其中，包覆材料300例如皮革或纤维等。而承载框架400例如采用方钢结构。该包覆设备的工作周期包括取放料过程以及包覆过程。

如图1-2所示，该座椅背板包覆设备100大体上包括工作台10，以及设置在工作台10上的顶模20、与该顶模20相连通的真空吹气机构30、与顶模20驱动连接的第一驱动机构40、与顶模20配合完成包覆过程的底模50和与底模50驱动连接的第二驱动机构60。待加工背板200放置在底模50上。底模50设置在工作台10上，并在第二驱动机构60的驱动下可往复运动以对准顶模20或与顶模20错开，从而实现包覆材料300的压合或从底模50上取放料(包括待加工背板200、包覆材料300以及承载框架400)。此外，该底模50还用于在取放料过程中支撑该包覆材料300以及承载框架400。而顶模20则用于在底模50与顶模20彼此对准时夹持包覆材料300并将包覆材料300贴合于顶模20内，随后将包覆材料300压合在待加工背板200上。

具体参见图2-3，在本实施例中，该工作台10大体上可分为工作区11以及与该工作区11邻接的取放料区12。该工作台10还包括横跨取放料区12和工作区11的导轨13。底模50与导轨13滑动配合，从而可在第二驱动机构60的驱动下，在取放料区12和工作区11之间沿第二方向P2往复运动。

进一步地，在该工作区11上还固定有固定架70。其中，顶模20设置于该固定架70上，并在第一驱动机构40的驱动下沿第一方向P1可往复运动。在本实施例中，该固定架70可包括沿第一方向P1延伸的导向杆71，且顶模20穿过该导向杆71，由此可实现对顶模20的导向作用。

在本实施例中，第一方向P1为竖直方向，即垂直于工作台10的方向。而第二方向P2为水平方向，即为平行于工作台10的方向。其中，该第一方向P1优选为重力方向。

在本实施例中，该底模50的数量为两个，且取放料区12对应地设置两个。两个取放料区12分别位于工作区11的两侧。因此，当其中一个底模50处于工作区11内与顶模20配合实现包覆过程时，另一底模50处于对应的取放料区12内以实现取放料过程。两套底模可同时利用，由此可提高生产效率。当然，在其他实施例中，也可以仅设置一个或三个以上的底模50和取放料区12，本发明对该底模50和取放料区12的数量不做具体限定。

进一步参见图1-2，在本实施例中，该顶模20大体上包括穿设于固定架70的导向杆71的顶模座21，以及固定设置于该顶模座21的靠近工作台10一侧的顶模本体22。其中，顶模本体22靠近工作台10的一侧形成有模腔23。真空吹气机构30与模腔23相连通，由此可对包覆材料300和模腔23的内壁之间的间隙进行抽真空，从而将包覆材料300稳固地贴合于模腔23的内壁上；或者对包覆材料300和模腔23的内壁之间的间隙吹气，以使包覆材料300与模腔23分离。在本实施例中，该模腔23与包覆材料300接触的内壁优选地采用铝合金等柔性材料制成，以避免对包覆材料300的表面造成损伤。

进一步地，该顶模20还包括设置于顶模本体22上的加热器24，由此可对容纳于模腔23内的包覆材料300进行加热，使包覆材料300变形并贴合于模腔23的内壁，从而实现对包覆材料300的塑形。该加热器的功率优选为3～5kW。在本实施例中，可在顶模本体22的周侧均匀的设置多个加热器24，由此对包覆材料300均匀加热。当然，在其他实施例中，也可以仅设置一个这样的加热器。本发明对加热器的数量不做具体限制。

另外，该顶模20还包括设置于顶模本体21外周的夹持机构(未示出)，由此实现对包覆材料300的夹持。该夹持机构例如可采用现有的夹爪结构等。本发明在此对夹持机构的具体结构不做限定。

真空吹气机构30与模腔23相连通，用于在包覆过程中对包覆材料300和模腔23之间的间隙进行抽真空或吹气，以使该包覆材料300贴合于模腔23内或者与模腔23相分离。该真空吹气机构30的结构具体如图1-2所示。在本实施例中，该真空吹气机构30大体上包括用于对包覆材料300和模腔23之间的间隙进行抽真空以使包覆材料贴合在模腔内的真空结构(未标号)，以及用于对包覆材料300和模腔23之间的间隙进行吹气以使包覆材料与模腔彼此分离的吹气结构(未标号)。其中，真空结构大体上包括与模腔23相连通的抽气管31、与抽气管31连通的真空泵32，以及设置于抽气管31上并用于控制抽气管31的连通和关闭的真空阀33。而吹气结构则大体上包括与模腔23相连通的吹气管34、与吹气管34相连通的气缸35，以及设置于该吹气管34上的用于控制吹气管34的连通和关闭的电磁控制阀36。

第一驱动机构40与顶模20驱动连接，用于驱动该顶模20沿第一方向P1往复运动，从而靠近或者远离工作台10。其中，该第一驱动机构40在本实施例中为液压驱动机构，其可包括与顶模座21连接的第一液压缸42，以及连接该第一液压缸42的第一液压泵41。该第一液压泵和第一液压缸为常见的结构，本发明不再赘述。

图4示出了底模50的具体结构。如图4所示，该底模50大体上包括底模座51、底模本体52以及至少两个支撑块53。其中，该底模座51可滑动地设置于导轨13上，并沿该导轨13可往复运动于取放料区12和工作区11之间。底模本体52固定于底模座51上，并优选地位于底模座51的中间位置；该底模本体52的形状与待加工背板200的形状相适配，用于放置待加工背板200。至少两个支撑块53沿该底模本体52的外周均匀分布，并沿垂直于第二方向P2的第三方向P3可往复移动地设置于底模座51上。其中，第三方向P3同样为水平方向，并且垂直于第二方向。

在放料操作时，底模50处于取放料区12，且支撑块53处于靠近底模座51的几何中心的第一位置，用于在放料时顶撑承载框架400以及放置在承载框架400上的包覆材料300。在进行包覆操作时，底模50处于工作区11；当顶模20夹持包覆材料300及承载框架400后，支撑块53沿远离底模座51的几何中心的方向移动至第二位置，从而在包覆过程中为顶模20提供避让和限位，以便于顶模20的下压和包覆材料300的包覆。

在本实施例中，该底模50还包括支撑块驱动器54，用于驱动支撑块53沿第三方向P3往复移动。该支撑块驱动器54大体上包括驱动电机541，以及与驱动电机和支撑块53分别驱动连接的驱动杆542。

在本实施例中，该底模50优选地包括4个支撑块53，且4个支撑块53对应设置在底模座51的四个角落。采用4个支撑块53可稳固地制成包覆材料300。

在底模座51上还设置有定位板55，该定位板55固定于底模座51上，用于在包覆过程中，在顶模20和底模50彼此闭合时对顶模20进行定位和支撑。该定位板55的形状优选地与顶模20的模腔23对应位置的形状相适配。在本实施例中，该定位板55优选地设置于沿第二方向P2间隔设置的两个支撑块53之间。当然，在其他实施例中，该定位板还可按实际生产需求设置在沿第三方向P3间隔设置的两个支撑块之间。本发明对该支撑块的具体位置不做限定。

在本实施例中，优选地，在底模本体52内还设置有第一抽真空机构(未示出)，且该第一抽真空机构连通待加工背板200和底模本体52之间的间隙，由此对该间隙进行抽真空，从而使待加工背板200牢固地固定于底模本体52上。另外，该底模50还包括第二抽真空机构(未示出)，该第二抽真空机构例如通过抽气管551与定位板55相连通，并进一步连通至定位板55和底模本体52之间的空间。在顶模20与底模50彼此闭合时，该第二抽真空机构可对定位板55和底模本体52之间的空间进行抽真空，从而进一步增强包覆材料300与待加工背板200之间的连接强度。

第二驱动机构60与底模50驱动连接，用于驱动该底模50沿第二方向P2往复运动在取放料区12和工作区11之间。其中，该第二驱动机构60在本实施例中为高速液压驱动机构，其结构与第一驱动结构40类似，包括与底模座51连接的第二液压缸62，以及连接该第二液压缸62的第二液压泵61。该第二液压泵和第二液压缸为常见的结构，本发明不再赘述。

以下结合图1-4简要介绍本发明的座椅背板包覆设备的工作原理。

在初始时，底模50放置于取放料区12上，此时，该支撑块53处于第一位置。操作员将待加工背板200放置在底模本体52上，并将包覆材料300通过承载框架400支撑于支撑块53上。随后，第二驱动机构60驱动底模50沿导轨13从取放料区12运动至工作区11。此时，可对另一底模进行取放料操作。

进一步地，第一驱动机构40驱动顶模20朝向底模50运动，并将包覆材料300连同承载框架400夹持。在夹紧包覆材料300后，支撑块53沿远离底模座51的几何中心的方向移动至第二位置。启动真空吹气机构30对包覆材料与模腔23之间的间隙进行抽真空，同时启动加热器24，使包覆材料300变形从而将包覆材料300与顶模20的模腔23的内壁完全贴合。

随后，顶模20继续沿朝向底模50运动直到顶模20与底模50彼此闭合。此时，启动第一抽真空机构，并在预设时间后启动第二抽真空机构，以将包覆材料300和承载框架400牢固地固定于待加工背板200上。随后再次启动真空吹气机构，并向模腔23内通入气体，以使顶模20与包覆材料300彼此分离。

在顶模20与包覆材料300分离后，第一驱动机构40驱动顶模20沿远离底模50的方向运动，随后第二驱动机构60驱动底模50从工作区11返回至取放料区12。同时，另一底模从取放料区12进入工作区11。在另一底模的工作周期内，将位于前一底模上的包覆加工完成的座椅背板取出，并放入新的待加工背板、包覆材料以及承载框架。

本发明还提供一种采用上述座椅背板包覆设备进行座椅背板包覆的方法，该方法包括以下步骤：

S1：将待加工背板200、包覆材料300以及承载框架400放置于底模50上。该步骤具体包括：将待加工背板200放置在底模本体52上，并将包覆材料300通过承载框架400支撑于支撑块53上。

S2：第二驱动机构60驱动底模50沿导轨13从取放料区12运动至工作区11。同时，操作员对前一底模进行取放料。

S3：第一驱动机构40驱动顶模20朝向底模50运动，并将包覆材料300连同承载框架400夹持。

S4：启动真空吹气机构30对包覆材料与模腔23之间的间隙进行抽真空，将包覆材料300与顶模20的模腔23的内壁完全贴合。

S5：第一驱动机构40驱动顶模20沿朝向底模50运动，直到顶模20与底模50彼此闭合。

S6：启动第一抽真空机构，并在预设时间后启动第二抽真空机构，同时启动真空吹气机构以向模腔23内通入气体，以使顶模20与包覆材料300脱离。

S7：第一驱动机构40驱动顶模20沿远离底模50的方向运动。

S8：第二驱动机构60驱动底模50从工作区11返回至取放料区12。

本发明的座椅背板包覆设备及其包覆方法，通过设置相互配合的顶模和底模，并设置真空吹气机构，使之可通过自动化设备完成该座椅背板的包覆，其效率较高，操作人员劳动强度较低，且包覆材料的纹路均匀，所获得的座椅背板质量好。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，例如在摆动主体上仅设置一个摆臂，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种座椅背板包覆设备，用于将包覆材料包覆于待加工背板上，其特征在于，包括：

工作台，具有工作区以及与所述工作区邻接的取放料区；

顶模，设置于所述工作台上，并沿第一方向可往复运动以靠近或远离所述工作台，包括用于容纳所述包覆材料的模腔；

真空吹气机构，与所述模腔相连通，用于在包覆过程中对所述包覆材料与所述模腔之间的间隙抽真空或吹气，以使所述包覆材料贴合于所述模腔内或与所述模腔分离；以及

底模，设置于所述工作台上，并沿第二方向可往复运动于所述工作区和所述取放料区之间，以对准所述顶模或与所述顶模错开；所述底模用于放置所述待加工背板，并在取放料过程中支撑所述包覆材料。

2.根据权利要求1所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述底模包括：

底模座，可滑动地设置于所述工作台上；

底模本体，固定于所述底模座上，并与所述待加工背板形状相适配，用于放置所述待加工背板；

至少两个支撑块，沿所述底模本体的外周均匀分布，并沿第三方向可往复运动地设置于所述底模座上，用于在取放料过程中支撑所述包覆材料；以及定位板，固定于所述底模座上，用于在包覆过程中支撑所述顶模。

3.根据权利要求2所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述底模还包括用于驱动所述支撑块沿所述第三方向往复运动的支撑块驱动器；所述支撑块驱动器包括驱动电机，以及与所述驱动电机和所述支撑块分别驱动连接的驱动杆。

4.根据权利要求2所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述底模本体内还设置有连通所述待加工背板和所述底模本体之间的间隙的第一抽真空机构，以及连通所述定位板和所述底模本体之间的空间的第二抽真空机构。

5.根据权利要求1所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述工作区上固定有固定架；所述顶模包括穿设于所述固定架的顶模座，以及与所述顶模座固定连接的顶模本体；所述模腔形成于所述顶模本体靠近所述工作台的一侧。

6.根据权利要求5所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述顶模还包括设置于所述顶模本体上的加热器，以及设置于所述顶模本体外周的用于夹持所述包覆材料的夹持机构。

7.根据权利要求1所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述真空吹气机构包括与所述模腔相连通的抽气管和吹气管、与所述抽气管连通的真空泵、设置于所述抽气管上的真空阀、与所述吹气管相连通的气缸，以及设置于所述吹气管上的电磁控制阀。

8.根据权利要求1所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，还包括用于驱动所述顶模沿所述第一方向往复运动的第一驱动机构；所述第一驱动机构包括与所述顶模连接的第一液压缸，以及连接所述第一液压缸的第一液压泵。

9.根据权利要求1所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，还包括用于驱动所述底模沿所述第二方向往复运动的第二驱动机构；所述第二驱动机构包括与所述底模连接的第二液压缸，以及连接所述第二液压缸的第二液压泵。

10.一种座椅背板包覆方法，采用如权利要求1-9中任一项所述的座椅背板包覆设备，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1：将所述待加工背板放置于底模本体上，并将所述包覆材料支撑于所述支撑块；

S2：所述底模从所述取放料区运动至所述工作区；

S3：所述顶模朝向所述底模运动，并夹持所述包覆材料；

S4：对所述包覆材料与所述模腔之间的间隙进行抽真空，以使所述包覆材料与所述模腔的内壁完全贴合；

S5：所述顶模沿朝向所述底模运动，直到所述顶模与所述底模彼此闭合；

S6：对所述待加工背板和所述底模本体之间的间隙抽真空，并在预设时间后对定位板和所述地膜本体之间的空间进行抽真空，同时向所述模腔内通入气体，以使所述顶模与所述包覆材料脱离；

S7：所述顶模沿远离所述底模的方向运动，且所述底模从所述工作区返回至所述取放料区。