CN113715306A - 一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，涉及胶圈自动化热塑成型领域，包括机架以及设置在机架上的储料机构、进给机构、夹取机构、落料回推机构、加热机构、热塑卷圆成型机构、圆辊进出机构、导轨、冷却机构、圆辊芯，所述加热机构为铸铝加热板，所述铸铝加热板平铺在机架上，所述导轨向下倾斜设置在机架上。通过在机架上储料机构、进给机构、夹取机构、落料回推机构、加热机构、热塑卷圆成型机构、圆辊进出机构、冷却机构、圆辊进退机构以及圆辊输送机构，控制器控制各个机构依次对胶圈板材原料进行热塑成型加工，多工位流水线生产，保证了生产效率，而且能够连续工作，产量高；且同一机器生产的产品一致性好。

Description

一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置

技术领域

本发明涉及胶圈自动化热塑成型技术领域，具体为一种用于胶圈多工位 自动化热塑成型生产装置。

背景技术

胶圈板材原料作为加工日历、活页纸、挂历等芯轴材料，通过热塑卷制 加工而成，胶圈板材材料厚度较小的塑形材料，具有良好的热塑性。

目前，胶圈热塑成型加工多采用人工或半自动化的方式进行生产，需要 花费大量的人力、时间，生产成本高，次品率高，胶圈的成品质量主要取决 于生产工人的经验水平，导致同一批产品质量参差不齐。且加工后的胶圈由 于长度较大，需要多人协同才能较好的进行落料处理，故生产效率低。

现提供一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，多工位流水线生 产，不仅能够节省大量的人力、时间成本，而且能够有效提高生产效率，保 证产品质量，以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于胶圈多工位自动化热塑成 型生产装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于胶圈多 工位自动化热塑成型生产装置，包括机架以及设置在机架上的储料机构、进 给机构、夹取机构、落料回推机构、加热机构、热塑卷圆成型机构、圆辊进 出机构、导轨、冷却机构、圆辊芯；

所述加热机构为铸铝加热板，所述铸铝加热板平铺在机架上，所述导轨 向下倾斜设置在机架上，且顶端与铸铝加热板相连；

所述热塑卷圆成型机构包括固定圆辊、成型张力布，所述圆辊进出机构 包括限位勾头、进出气缸、滚珠丝杠组件二，所述限位勾头为直角勾头，所 述限位勾头设置在进出气缸上且勾头朝下，所述进出气缸竖直设置在滚珠丝 杠组件二上，所述滚珠丝杠组件二能够带动进出气缸沿着铸铝加热板的纵向 方向行进，所述固定圆辊的端部枢接在限位勾头的勾头上，所述成型张力布 的一端连接导轨顶部，另一端依次经过铸铝加热板的顶部、固定圆辊的顶部 并连接在后侧的机架上；所述圆辊芯可挤压成型张力布，并容置在限位勾头的勾槽内；

所述储料机构用于竖直叠放胶圈板材原料；

所述夹取机构、落料回推机构均设置在进给机构上，所述进给机构用于 带动夹取机构、落料回推机构沿着铸铝加热板的纵向方向行进，所述夹取机 构用于将储料机构上的胶圈板材原料夹取至固定圆辊前的成型张力布上，所 述落料回推机构用于将成型张力布上的胶圈板材原料平行推至勾槽内的圆辊 芯底部；

所述冷却机构可将从导轨滑落的圆辊芯夹持住并对其进行冷却。

优选的，所述冷却机构包括喷嘴安装板、若干喷气嘴、若干橡胶缓冲条、 若干夹持气缸以及若干夹板，所述喷嘴安装板横向设置在机架上，若干所述 喷气嘴设置在喷嘴安装板上且沿着其长度方向等间距布置，若干橡胶缓冲条 设置在喷嘴安装板上且沿着其长度方向等间距布置，若干夹持气缸设置在机 架上，若干夹板一一设置在若干夹持气缸的输出端上，若干夹板与若干橡胶 缓冲条一一对应，所述夹板与橡胶缓冲条之间与导轨的底端相对应。

优选的，所述机架上还设置有圆辊送退机构，所述圆辊送退机构包括无 杆气缸、移动台以及气动手指，所述气动手指设置在移动台上，所述无杆气 缸设置在机架上且可带动移动台沿着喷嘴安装板长度方向移动，所述气动手 指用于夹持圆辊芯送入和取出夹板与橡胶缓冲条之间。

优选的，所述机架上还设置有圆辊输送机构，所述圆辊输送机构用于将 夹板与橡胶缓冲条之间的圆辊芯送至限位勾头的勾槽内，所述圆辊输送机构 包括滚珠丝杠组件三、输送气缸、输送勾，所述滚珠丝杠组件三设置在机架 上，且用于带动输送气缸沿着导轨的长度方向行进，所述输送气缸竖直设置 在滚珠丝杠组件三上，所述输送勾设置正在输送气缸的输出端上且与夹板与 橡胶缓冲条之间的圆辊芯相对应。

优选的，所述储料机构包括储料盘、后挡板以及若干定位条，所述储料 盘设置在机架上，所述后挡板设置在储料盘的后侧，所述胶圈板材原料叠放 在储料盘的顶部，若干定位条竖直设置在储料盘上且用于卡在胶圈板材原料 的凹槽内。

优选的，所述进给机构包括支撑架、移动板和滚珠丝杠组件一，所述支 撑架设置在机架上，所述滚珠丝杠组件一设置在支撑架上且用于带动移动板 沿着铸铝加热板的纵向方向行进。

优选的，所述夹取机构包括气动滑台一、吸盘安装板以及若干吸盘，所 述气动滑台一竖直设置在移动板上，所述气动滑台一用于带动吸盘安装板升 降，若干所述吸盘设置在吸盘安装板上且沿着其长度方向设置，所述吸盘与 胶圈板材原料上下对应。

优选的，所述落料回推机构包括气动滑台二、送料板，所述气动滑台二 竖直设置在移动板上，所述气动滑台二用于带动送料板升降。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置。具备以下 有益效果：

1、该用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，通过在机架上储料机 构、进给机构、夹取机构、落料回推机构、加热机构、热塑卷圆成型机构、 圆辊进出机构、冷却机构、圆辊进退机构以及圆辊输送机构，控制器控制各 个机构依次对胶圈板材原料进行热塑成型加工，多工位流水线生产，保证了 生产效率，而且能够连续工作，产量高；且同一机器生产的产品一致性好。

附图说明

图1为本发明的各工位轴测示意图；

图2为本发明的侧面立体结构示意图；

图3为本发明的进给机构示意图；

图4为本发明的储料机构示意图；

图5为本发明的圆辊进出机构示意图；

图6为本发明的圆辊输送机构示意图；

图7为本发明的圆辊输送机构将圆辊芯送入勾槽内状态图；

图8为本发明的圆辊进出机构带动圆辊芯往后移动状态图；

图9为本发明的夹取机构将胶圈板材原料夹至固定圆辊前的状态图；

图10为本发明的落料回推机构将胶圈板材原料推至圆辊芯底部状态图；

图11为本发明的圆辊进出机构带动圆辊芯往前移动状态图；

图12为本发明的成型张力布将圆辊芯拨至导轨状态图。

图中：1机架、2储料机构、21储料盘、22后挡板、23定位条、3进给 机构、31支撑架、32移动板、33滚珠丝杠组件一、4夹取机构、41气动滑台 一、42吸盘安装板、43吸盘、5落料回推机构、51气动滑台二、52送料板、 6铸铝加热板、7热塑卷圆成型机构、71固定圆辊、72成型张力布、8圆辊进 出机构、81限位勾头、82进出气缸、83滚珠丝杠组件二、9导轨、10冷却机构、101喷嘴安装板、102喷气嘴、103橡胶缓冲条、104夹持气缸、105夹板、 11圆辊送退机构、111无杆气缸、112移动台、113气动手指、12圆辊输送机 构、121滚珠丝杠组件三、122输送气缸、123输送勾、13胶圈板材原料、14 圆辊芯、15控制器。

具体实施方式

本发明实施例提供一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，如图 1-12所示，包括机架1以及设置在机架1上的储料机构2、进给机构3、夹取 机构4、落料回推机构5、加热机构、热塑卷圆成型机构7、圆辊进出机构8、 导轨9、冷却机构10、圆辊芯14、控制器15；控制器15为可视化LCD液晶 显示触控人机交互系统。每一机构上的气缸或滚珠丝杠组件均安装有行程限 位传感器。各机构通过控制器15进行有序的动作，对胶圈板材原料13的送料、加热、成型、冷却，落料等工序进行生产加工。控制器15在控制各个执 行机构的运动，并实现人机交互的功能。在保证生产效率的同时，有效地解 决现有的人工加工的方式导致由于人力成本、时间成本的增加使得生产成本 上涨的问题，同时也能够有效降低次品率的出现，有利于提高胶圈成品的标 准化生产水平。

如图1所示，加热机构为铸铝加热板6，铸铝加热板6由一块具有内置铸 铝加热圈、温控探头的加热板提供热源，能够对胶圈板材原料13进行软化处 理。铸铝加热板6平铺在机架1上，导轨9向下倾斜设置在机架1上，且顶 端与铸铝加热板6相连。

如图1所示，热塑卷圆成型机构7包括固定圆辊71、成型张力布72，圆 辊进出机构8包括限位勾头81、进出气缸82、滚珠丝杠组件二83，限位勾头 81为直角勾头，限位勾头81设置在进出气缸82上且勾头朝下，进出气缸82 竖直设置在滚珠丝杠组件二83上，滚珠丝杠组件二83能够带动进出气缸82 沿着铸铝加热板6的纵向方向行进，固定圆辊71的端部枢接在限位勾头81 的勾头上，成型张力布72的一端连接导轨9顶部，另一端依次经过铸铝加热 板6的顶部、固定圆辊71的顶部并连接在后侧的机架1上；圆辊芯14可挤 压成型张力布72，并容置在限位勾头81的勾槽内。

如图1和图4所示，储料机构2用于竖直叠放胶圈板材原料13；储料机 构2包括储料盘21、后挡板22以及若干定位条23，储料盘21设置在机架1 上，后挡板22设置在储料盘21的后侧，胶圈板材原料13叠放在储料盘21 的顶部，若干定位条23竖直设置在储料盘21上且用于卡在胶圈板材原料13 的凹槽内。通过后挡板22和定位条23对待加工的胶圈板材原料13进行限位， 使其竖向整齐的叠放在储料盘21上。

如图1-3所示，夹取机构4、落料回推机构5均设置在进给机构3上，进 给机构3用于带动夹取机构4、落料回推机构5沿着铸铝加热板6的纵向方向 行进，夹取机构4用于将储料机构2上的胶圈板材原料13夹取至固定圆辊71 前的成型张力布72上，落料回推机构5用于将成型张力布72上的胶圈板材 原料13平行推至勾槽内的圆辊芯14底部。

进给机构3包括支撑架31、移动板32和滚珠丝杠组件一33，支撑架31 设置在机架31上，滚珠丝杠组件一33为现有的滚珠丝杠-导轨机构，由一根 丝杠、两根导轨以及适配在丝杠和导轨上的螺母组成，用于带动移动板32直 线进给。滚珠丝杠组件一33设置在支撑架31上且用于带动移动板32沿着铸 铝加热板6的纵向方向行进。

夹取机构4包括气动滑台一41、吸盘安装板42以及若干吸盘43，气动 滑台一41竖直设置在移动板32上，气动滑台一41用于带动吸盘安装板42 升降，若干吸盘43设置在吸盘安装板42上且沿着其长度方向设置，吸盘43 与胶圈板材原料13上下对应。吸盘43通过气泵连接气源。

通过真空表检测负压情况，驱动气动滑台一41下降直至接触胶圈板材原 料13，由吸盘43负压吸取胶圈板材原料13，再驱动气动滑台一41实现胶圈 板材原料13的上升运动。

落料回推机构5包括气动滑台二51、送料板52，气动滑台二51竖直设 置在移动板32上，气动滑台二51用于带动送料板52升降。气动滑台一41 与气动滑台二51均为气缸。

冷却机构10可将从导轨9滑落的圆辊芯14夹持住并对其进行冷却。

如图1-2所示，被顶出的带有胶圈的圆辊芯14经导轨9引导进入冷却机 构10进行冷却、固化成型处理。冷却机构10包括喷嘴安装板101、若干喷气 嘴102、若干橡胶缓冲条103、若干夹持气缸104以及若干夹板105，喷嘴安 装板101横向设置在机架1上，若干喷气嘴102设置在喷嘴安装板101上且 沿着其长度方向等间距布置，压缩空气由喷气嘴102喷出，为胶圈进行冷却、 固化成型处理。若干橡胶缓冲条103设置在喷嘴安装板101上且沿着其长度 方向等间距布置，橡胶缓冲条103具有缓冲、耐磨功能。若干夹持气缸104 设置在机架1上，若干夹板105一一设置在若干夹持气缸104的输出端上， 若干夹板105与若干橡胶缓冲条103一一对应，夹板105与橡胶缓冲条103 之间与导轨9的底端相对应。

机架1上还设置有圆辊送退机构11，圆辊送退机构11包括无杆气缸111、 移动台112以及气动手指113，气动手指113设置在移动台112上，无杆气缸 111设置在机架1上且可带动移动台112沿着喷嘴安装板101长度方向移动， 气动手指113用于夹持圆辊芯14送入和取出夹板105与橡胶缓冲条103之间。

机架1上还设置有圆辊输送机构12，圆辊输送机构12用于将夹板105与 橡胶缓冲条103之间的圆辊芯14送至限位勾头81的勾槽内，圆辊输送机构 12包括滚珠丝杠组件三121、输送气缸122、输送勾123，滚珠丝杠组件三121 设置在机架1上，且用于带动输送气缸122沿着导轨9的长度方向行进，输 送气缸122竖直设置在滚珠丝杠组件三121上，输送勾123设置正在输送气 缸122的输出端上且与夹板105与橡胶缓冲条103之间的圆辊芯14相对应。

所述控制器15为可视化LCD液晶显示触控人机交互系统。每一机构上的 气缸或滚珠丝杠组件均安装有行程限位传感器。控制器15根据设定的程序有 序控制各机构运行。

工作原理：当用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置使用时：

步骤一：如图1-2所示，气动手指113夹持圆辊芯14，无杆气缸111将 圆辊芯14推送至夹板105与橡胶缓冲条103之间；滚珠丝杠组件三121、输 送气缸122动作带动输送勾123下行勾住圆辊芯14后，将其输送至导轨9顶 部的铸铝加热板6区域；

步骤二：如图7所示，圆辊输送机构12将圆辊芯14送至限位勾头81的 勾槽内后，进出气缸82下行，通过勾槽结构约束圆辊芯14，圆辊输送机构 12复位脱离圆辊芯14；

步骤三：如图8所示，滚珠丝杠组件二83带动圆辊芯14后移；

步骤四：如图9所示，滚珠丝杠组件一33带动吸盘43至储料区，触发 行程限位开关后，滚珠丝杠组件一33停止运行。待滚珠丝杠组件一33停止 后，气动滑台一41气阀开启，吸盘43下行至与胶圈板材原料13接触，通过 吸盘13的气阀负压吸牢胶圈板材原料13。气动滑台一41的气阀换位，吸盘 43夹取胶圈板材原料13上行，将胶圈板材原料13吸起至初始位置。滚珠丝 杠组件一33带动吸盘43运动至板材加热区。气动滑台一41的气阀再次开启， 吸盘43下行至胶圈板材原料13与成型张力布72的顶部加工面接触，吸盘43 气阀关闭，胶圈板材原料13进料完成。气动滑台一41气阀重新开启，吸盘 43上行至初始位置。

步骤五：如图10所示，落料回推送料机构5的气动滑台二51气阀开启， 气动滑台二51带动送料板52下行至成型张力布72的顶部加工面，滚珠丝杠 组件一33带动送料板52向后运动，将胶圈板材原料13送至圆辊芯14的底 部。

步骤六：如图11所示，通过固定圆辊71、圆辊芯14、成型张力布72对 胶圈板材原料13进行压力卷圆加工，静置一段时间后进行定型处理。滚珠丝 杠组件二83带动限位勾头81前行，带动带有胶圈板材原料13的圆辊芯14 前移一段距离后，胶圈板材原料13卷绕在圆辊芯14上。

步骤七：如图12所示，进出气缸82带动限位勾头81上移，使成型张力 布72拉直，利用成型张力布72拉直的推力，将带有胶圈的圆辊芯14顶出至 导轨9上。

步骤八：带有胶圈的圆辊芯14沿着导轨9滑落至导轨9的底部，若干喷 气嘴102对带有胶圈的圆辊芯14进行吹气冷却。

步骤九：输送勾123在滚珠丝杠组件三121和输送气缸122的带动下降 圆辊芯14勾至夹板105与橡胶缓冲条103之间，利用夹持气缸104将其夹持。

步骤十：无杆气缸111带动气动手指113右移，气动手指113夹持住圆 辊芯14未卷绕胶圈板材原料13的端部，然后无杆气缸111左移，由于摩擦 力的作用，圆辊芯14从胶圈内部抽出，完全抽出后，胶圈成品落料。接着无 杆气缸11反向往右运动至初始位置(即重复步骤一，以此循环)。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。

Claims (8)

1.一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：包括机架(1)以及设置在机架(1)上的储料机构(2)、进给机构(3)、夹取机构(4)、落料回推机构(5)、加热机构、热塑卷圆成型机构(7)、圆辊进出机构(8)、导轨(9)、冷却机构(10)、圆辊芯(14)；

所述加热机构为铸铝加热板(6)，所述铸铝加热板(6)平铺在机架(1)上，所述导轨(9)向下倾斜设置在机架(1)上，且顶端与铸铝加热板(6)相连；

所述热塑卷圆成型机构(7)包括固定圆辊(71)、成型张力布(72)，所述圆辊进出机构(8)包括限位勾头(81)、进出气缸(82)、滚珠丝杠组件二(83)，所述限位勾头(81)为直角勾头，所述限位勾头(81)设置在进出气缸(82)上且勾头朝下，所述进出气缸(82)竖直设置在滚珠丝杠组件二(83)上，所述滚珠丝杠组件二(83)能够带动进出气缸(82)沿着铸铝加热板(6)的纵向方向行进，所述固定圆辊(71)的端部枢接在限位勾头(81)的勾头上，所述成型张力布(72)的一端连接导轨(9)顶部，另一端依次经过铸铝加热板(6)的顶部、固定圆辊(71)的顶部并连接在后侧的机架(1)上；所述圆辊芯(14)可挤压成型张力布(72)，并容置在限位勾头(81)的勾槽内；

所述储料机构(2)用于竖直叠放胶圈板材原料(13)；

所述夹取机构(4)、落料回推机构(5)均设置在进给机构(3)上，所述进给机构(3)用于带动夹取机构(4)、落料回推机构(5)沿着铸铝加热板(6)的纵向方向行进，所述夹取机构(2)用于将储料机构(2)上的胶圈板材原料(13)夹取至固定圆辊(71)前的成型张力布(72)上，所述落料回推机构(5)用于将成型张力布(72)上的胶圈板材原料(13)平行推至勾槽内的圆辊芯(14)底部；

所述冷却机构(10)可将从导轨(9)滑落的圆辊芯(14)夹持住并对其进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述冷却机构(10)包括喷嘴安装板(101)、若干喷气嘴(102)、若干橡胶缓冲条(103)、若干夹持气缸(104)以及若干夹板(105)，所述喷嘴安装板(101)横向设置在机架(1)上，若干所述喷气嘴(102)设置在喷嘴安装板(101)上且沿着其长度方向等间距布置，若干橡胶缓冲条(103)设置在喷嘴安装板(101)上且沿着其长度方向等间距布置，若干夹持气缸(104)设置在机架(1)上，若干夹板(105)一一设置在若干夹持气缸(104)的输出端上，若干夹板(105)与若干橡胶缓冲条(103)一一对应，所述夹板(105)与橡胶缓冲条(103)之间与导轨(9)的底端相对应。

3.根据权利要求2所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述机架(1)上还设置有圆辊送退机构(11)，所述圆辊送退机构(11)包括无杆气缸(111)、移动台(112)以及气动手指(113)，所述气动手指(113)设置在移动台(112)上，所述无杆气缸(111)设置在机架(1)上且可带动移动台(112)沿着喷嘴安装板(101)长度方向移动，所述气动手指(113)用于夹持圆辊芯(14)送入和取出夹板(105)与橡胶缓冲条(103)之间。

4.根据权利要求2所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述机架(1)上还设置有圆辊输送机构(12)，所述圆辊输送机构(12)用于将夹板(105)与橡胶缓冲条(103)之间的圆辊芯(14)送至限位勾头(81)的勾槽内，所述圆辊输送机构(12)包括滚珠丝杠组件三(121)、输送气缸(122)、输送勾(123)，所述滚珠丝杠组件三(121)设置在机架(1)上，且用于带动输送气缸(122)沿着导轨(9)的长度方向行进，所述输送气缸(122)竖直设置在滚珠丝杠组件三(121)上，所述输送勾(123)设置正在输送气缸(122)的输出端上且与夹板(105)与橡胶缓冲条(103)之间的圆辊芯(14)相对应。

5.根据权利要求1所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述储料机构(2)包括储料盘(21)、后挡板(22)以及若干定位条(23)，所述储料盘(21)设置在机架(1)上，所述后挡板(22)设置在储料盘(21)的后侧，所述胶圈板材原料(13)叠放在储料盘(21)的顶部，若干定位条(23)竖直设置在储料盘(21)上且用于卡在胶圈板材原料(13)的凹槽内。

6.根据权利要求5所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述进给机构(3)包括支撑架(31)、移动板(32)和滚珠丝杠组件一(33)，所述支撑架(31)设置在机架(31)上，所述滚珠丝杠组件一(33)设置在支撑架(31)上且用于带动移动板(32)沿着铸铝加热板(6)的纵向方向行进。

7.根据权利要求6所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述夹取机构(4)包括气动滑台一(41)、吸盘安装板(42)以及若干吸盘(43)，所述气动滑台一(41)竖直设置在移动板(32)上，所述气动滑台一(41)用于带动吸盘安装板(42)升降，若干所述吸盘(43)设置在吸盘安装板(42)上且沿着其长度方向设置，所述吸盘(43)与胶圈板材原料(13)上下对应。

8.根据权利要求6所述的一种用于胶圈多工位自动化热塑成型生产装置，其特征在于：所述落料回推机构(5)包括气动滑台二(51)、送料板(52)，所述气动滑台二(51)竖直设置在移动板(32)上，所述气动滑台二(51)用于带动送料板(52)升降。

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