CN110315738A - 一种柔性材料的定型和切边机器 - Google Patents

Abstract

本发明专利公布了一种柔性材料的定型和切边机器，包括模具热压，模具升降，边料切割，切割路径控制，实现了在柔性材料热压的保压阶段，切割头自动按照预定的轨迹把边料切下来，将现在热压和切边料两道工具合并在一台机器上完成，节省了一半以上的人力，机器和厂房占地，有助于提高企业竞争力。

Description

一种柔性材料的定型和切边机器

技术领域

本发明涉及应用柔性材料的制造技术领域，具体涉及一种柔性材料的定型和切边机器。特殊的案例为一种胸罩模压定型同时切割边料的机器。

背景技术

现有的胸罩模杯生产过程是：原材料(海绵两边贴布料或无纺纤维弹力棉)经人手工或机器送入热压模具的上下模具之间，合上模具之后，保压2-5分钟后取出定型好的半成品等待后续的切边。切边方法有多种，有用针对该款罩杯的刀模冲裁；也有用刀车，人工走出所需的轨迹；还有人工用手工剪刀的。

虽然有部分无余量的热压罩杯，但单靠热压而不切边的罩杯一般属于低档产品，有实力的厂家不做。

现有的各种切边方法的缺点如下：

刀模冲裁生产效率高，产品也美观，但是要针对每一款产品做新的刀模。刀模的制作时间和成本都适用于单品种大批量生产。因此，刀模的柔性不够好。另外，刀模容易磨损。

刀车是每次都是人工在缝纫机中走出特定的路径，对工人的技术娴熟程度和劳动精确度要求高。而且刀车一件产品的时间要比刀模一件的时间要长。手工剪刀更加低端了，各方面都不如刀车。

以上各种方法的共同缺点：

1、把热压定型和切边分在两个不同的机器和不同的时间里做，没有充分交叉利用两道工序的有无。没能利用保压定型的时间。

2、热压定型后搬运到下一个工位时，又要进行一次定位来对准。没有利用模具对海绵的定位。

想到利用保压定型的时间来切割的，却对胸罩中大量存在的凹面找不到合适的刀具。

有想在保压定型时间用其他方法分离出边料的。比如用火焰、激光、等离子、热熔断，而这些方法都是高能量，会再海绵的边缘留下硬刺，对人体不适，需要后续处理，相当于并没有能提高生产效率。

也有人想在模具外侧加上刀模。但是刀模在冲裁时，容易跟热压模具发生碰撞，否则精度难以保证。刀模与模具的间隙过小，就容易使刀模退火而失去强度和锋利。而且刀模有适合人体方面的要求，不能受模具材料污染。同时在模具外面装能垂直上下冲裁的刀模，空间也受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题首先的应用就是在罩杯保压定型的2-5分钟内完成切边的工作。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种同时对罩杯定型和切边的机器，动作流程包括如下步骤：

1、模具预热到指定温度，比如135摄氏度到145摄氏度；

2、气缸提起上模具，上模具在上升2-3毫米后，其上的直线轴承与机架的导向柱相互套合，以此规正了上模具并保证其在后续上升过程中不会旋转；

3、人工或机器在上下模具之间放入坯料，气缸带动上模具向下运动，直到与下模具贴合。下降过程中一直有导向柱约束，虽然在最后2-3毫米不受导向柱约束，但上模具并不受到旋转力作用，所以可以保证跟下模具有良好的贴合。

4、坯料在热模具中保压定型2-5分钟。在这段时间里，模具自身旋转，切割头本身做上下切割运动，三轴模组和附加的摆动组成的四轴机械手带动切割头运动。四轴机械手和模具的运动要在时间上相互协调，保证切割头能够贴着模具的3D曲线进行切割。而且要保证切割刀片所在平面在切割点的法平面的已切割一侧，且应在保证刀片不碰撞模具的情况下使刀片所在平面与切割点的法平面的夹角尽可能大。

5、切割头在保压定型时间内完成切边。等定型时间到，人工或机器卸料，得到的是已经切好边的定型罩杯。

本发明的有益效果是：

使用了本发明的机械可以在热压定型的同时把切边做完。充分利用了保压的时间，提高了生产效率。而且切边不用做二次定位，保证了精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的总体结构示意图

图2是本发明的模具部分结构示意图

图3是本发明的切割结构示意图

具体实施方式

参照图1，一种同时对罩杯定型和切边的机器，包含升降气缸1，所述升降气缸7由四根导向柱2与套合的直线轴承3约束，使其在上下运动时不发生旋转。

参照图2，上模具4与下模具压合时，导向柱2和直线轴承3是不接触的，保证模具可以正常旋转。推荐在模具压合状态时，导向柱2与直线轴承3在竖直方向的高度差为2-3mm。导向柱2直径相应地大一下，本实施例的导向柱2的外径为20，而导向柱底部的锥面应陡峭一些，最底部的圆半径尽量小一下，保证在提升对接时可以进入直线轴承的内孔。本实施例的底部圆半径为6，锥面角度为30°。

参照图2，上加热板13在切割时会随着上模具一起转动，而上加热板13上有4个加热棒和1个热电偶，为了防止它们的电线不会因为不反转的旋转而扭断，安装了导电滑环12的一端固定在气缸1底部的浮动接头14的外表面上，另一端固定在直线轴承安装板15上。

参照图2，切割头为曲柄滑块机构的原理，其中包括高速电机10，本实施例的这款电机转速在10000转每分，推荐使用转速在5000转每分以上的电机。该曲柄滑块机构的连杆两头是鱼眼轴承17，直线导轨16充当滑块部分。直线导轨16的滑块带动与之相连的刀柄9做快速的上下切割运动。

参照图1，四轴机械手11带着切割组件运动，与此同时，底部旋转电机8驱动回转支承7，从而使下模组6绕自身旋转。下模组6带动贴合的上模组4共同旋转。这些运动相互配合，使得切割头绕着模组切割掉露出来的边料。

参照图3，刀柄9和刀片18成折线，容易钻进凹弧内部，可以把切割的坯料5切成凹弧的外形。

本实施例以罩杯制造为例。本发明专利可以推广到需要热压和切边工序的所有柔性材料，应对各种复杂的产品曲线。

Claims (8)

1.一种柔性材料的定型和切边机器，其工作过程包含如下步骤：

S1)热压：将该柔性材料的坯料放入定型模具中热压；热压定型时，定型模具的温度控制指定温度。先让模具预热到指定温度范围，打开模具，通过人工或者机械放入坯料，之后合上模具；

S2)切割：在热压模具的保压定型的时间内，同时做切割边料。切割头和模具做同步的相对运动，拟合出切割路径，完成整个边料的切割。

2.如权利要求1所述的柔性材料，在罩杯制作领域为无纺纤维弹力棉或柔性材料文胸罩杯坯料。

3.如权利要求1所述的切割路径拟合方法，其特征在于：模具绕自身旋转，同时切割头由三轴模组控制X,Y,Z移动，由Z轴电机控制切割头的摆动，让切割头以最佳的角度进行切割。

4.如权利要求1所述的切割头，其特征在于：刀片和刀柄之间采取折线形式，并使刀片的宽度尽量窄，使得可以伸入模具的凹弧内进行切割。本设计的刀片宽度为10mm。

5.如权利要求3所述的模具绕自身旋转，其特征为：气缸与模具的关系为Z方向相互固定，而以轴承连接，所以当需要模具旋转时，气缸不会跟着旋转。而在气缸要提升模具的上模具时，模具随气缸上升2-3mm后由两者相对的导向柱和直线导轨套合住而约束模具在上升过程中不会旋转，这样就保证它下降时与下模贴合时不会对不上。

6.如权利要求1所述的切割头，其特征在于：高速电机带动曲柄滑块机构，滑块带动刀片做快速的上下运动。

7.如权利要求6所述的曲柄滑块机构，其特点在于：连杆的两头是两个鱼眼轴承。

8.如权利要求1所述的切割边料刀具设计，其特点在于，用宽度较小的刀片与刀柄成折线安装。