CN114871688A - 一种圆筒内金属生长无损分离装置及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆筒内金属生长无损分离装置及分离方法，包括脱模工装主体、吸盘机构、抽真空装置，脱模工装主体包括环形支架、固定杆、基座、支撑板，环形支架周向设有四个均布的固定杆，四个固定杆下端固接有基座，固定杆中部螺纹连接螺纹杆，螺纹杆一端固接旋转把手，另一端活动连接支撑板，支撑板一侧上方和下方分别有活动贯穿于固定杆的导向杆，吸盘机构位于基座上表面中部，与四个支撑板之间形成环形空间，母模位于环形空间内，母模内表面设有金属生长好的工件，吸盘机构的外侧表面设有抽真空装置的吸附橡胶圈，用于吸附工件内表面将其由母模内表面分离。本发明从圆筒内部无损剥离子膜且不损伤母模，增加母模使用寿命，缩短脱模时间。

Description

一种圆筒内金属生长无损分离装置及分离方法

技术领域

本发明属于微棱镜型反光材料金属生长技术领域，尤其涉及一种圆筒内金属生长无损分离装置及分离方法。

背景技术

微棱镜型反光材料广泛应用于交通安全、车辆安全、个人安全等领域。微棱镜型反光材料模压工艺是用模压机在圆筒模具表面复制反光结构，在高温高压下，模具使用寿命较短。特别是有焊接缝的圆筒模具，寿命会更短，所以只有采用无缝金属生长技术延长模具使用寿命，无缝金属生长难点在子膜的剥离，目前常用的剥离方式是母模开口打开的方式，如CN102632551A公开了一种立式成型玻璃钢复合管脱模结构，其外模为单开口式，装有可调节的顶进装置，包括顶进螺杆和定位顶进螺杆的定位板；将用于起吊和翻转的顶进螺杆顶进在外模和玻璃钢管之间该脱模结构在制品达到设计强度后，利用外模与嵌在制品内的顶进螺杆，直接起吊，翻转；然后将顶进螺杆退出，利用单开口门板的开合装置，改变模具直径，从而进行脱模处理。这种方式虽然可以方便进行脱模，但对活动开口的接缝要求比较高，容易导致拼接不准导致子膜和母模（外模）报废。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种圆筒内金属生长无损分离装置及分离方法，具备可以从圆筒内部无损剥离子膜并且不损伤母模的优点，解决了现有圆筒金属生长剥离难题，增加母模使用寿命，缩短了脱模时间。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种圆筒内金属生长无损分离装置，包括脱模工装主体，脱模工装主体包括环形支架，还包括吸盘机构、抽真空装置，脱模工装主体还包括竖直的固定杆、基座、竖直的支撑板，所述环形支架周向固定连接有四个均匀分布的固定杆，四个固定杆下端固定连接有基座，四个固定杆、环形支架、基座组成圆柱状框架；

所述固定杆中部螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆一端固定连接有旋转把手，所述螺纹杆另一端活动连接于位于圆柱状框架内且可移动的支撑板，所述支撑板一侧表面上方和下方分别固定连接有导向杆，所述导向杆活动贯穿于固定杆；

所述基座上表面中部设有吸盘机构，所述吸盘机构与四个支撑板之间形成环形空间，圆筒状的母模位于环形空间内，四个支撑板支撑于母模外表面，所述母模内表面设有金属生长好的工件；

所述抽真空装置包括四个吸附橡胶圈，所述四个吸附橡胶圈设置于所述吸盘机构的外侧表面，且分别与四个支撑板相对，抽真空装置通过吸附橡胶圈吸附工件内表面将其由母模内表面分离。

采用上述方案：将圆筒状的母模置于吸盘机构与四个支撑板之间形成环形空间内，四个支撑板支撑于母模外表面，可通过操作抽真空装置的各个吸附橡胶圈依次吸附工件内表面将其由母模内表面分离，避免同时吸附工件内表面使其与母模分离，因一次性吸附工件（子膜）将其与母模分离，会导致工件（子膜）和母模摩擦导致二者或其中之一报废，所以逐个吸出。因被吸附而脱离母模的子膜变形后，变形子膜的拐弯处（或两部分变形子膜的相邻处）有外扩的趋势，该位置距离母模太近，有刮擦的风险，所以每吸出一部分需旋转把手推动支撑板使母模的变形状态接近子膜，一来保证子膜和母模之间有足够的空间，防止二者刮擦，二来可以缓冲子膜的弹性变形，防止子膜损坏。

优选的，所述吸盘机构包括呈长方体状的固定支架、四个分别与固定支架的四个侧面相平行的竖直的中空方管，所述固定支架的内部上方、下方分别安装有气缸组，所述气缸组包括四个由上至下依次设置的气缸，且相邻的气缸相互垂直，所述中空方管的上、下部分别与相应气缸组中的一个气缸的输出轴固定连接，所述吸附橡胶圈固定于所述中空方管外侧表面。

采用上述方案：通过各气缸带动中空方管移动，可操作抽真空装置依次吸附工件内表面将其由母模内表面分离，方便对其进行脱模并且不会伤害到母模，起到保护的作用。

这里，除了气缸，采用如液压缸、电缸都可以驱动，主要为了是推进的时候需要有一定的压力使得吸附橡胶圈紧贴在子膜表面，当真空泵启动产生吸力后，气缸或液压缸、电缸，收缩使得子膜和母模分离，从而达到脱模的目的。

优选的，所述抽真空装置还包括真空泵、位于所述吸附橡胶圈圈内且与所述中空方管管内相通的排气孔，所述中空方管顶部通过管道与真空泵吸气端相接通。

采用上述方案：通过吸附橡胶圈抵于工件内表面，既能防止对圆筒内壁的损伤，又可通过排气孔排气产生吸力，在吸附橡胶圈内部形成真空环境，吸住工件（即子膜）。

优选的，四个中空方管分别与四个支撑板相对，吸附橡胶圈与相应的支撑板相对。

采用上述方案：带有工件的母模支撑于中空方管上的吸附橡胶圈与支撑板之间，便于吸附橡胶圈吸附工件内表面时有支撑作用，且每个吸附橡胶圈吸附相应部分的工件内表面时，相对应位置的支撑板通过旋转把手推动以使得母模的变形状态接近子膜，以缓冲子膜的弹性变形，防止子膜损坏。

优选的，所述固定支架上表面固定连接有吊环。

采用上述方案：通过吊环可以吊起整个吸盘机构，达到快速吊装的作用。

优选的，所述基座上表面中部固定连接有四个成矩阵布置的竖直的限位柱，所述固定支架的四角处分别设置有空心柱体，所述空心柱体配合安装于限位柱上。

采用上述方案：通过固定支架下表面设置有四个空心柱体，而空心柱体内安装有限位柱，通过限位柱起到吸盘机构吊装固定和导向作用，方便对吸盘机构进行安装的效果。

优选的，所述中空方管下端安装有可在基座上滚动的滑轮二。

优选的，所述支撑板下端安装有可在基座上滚动的滑轮一。

采用以上方案，既可满足中空方管、支撑板在基座上的移动，又可对中空方管、支撑板起到支撑作用，保证子膜与母模分离的稳定性与顺畅。

优选的，所述气缸的长度大于母模的半径尺寸，小于母模的2/3 的直径尺寸。

采用以上方案，既保证气缸的活塞有移动的空间，又避免活塞伸出过长而浪费时间或产生不稳定因素导致影响子膜与母模分离的质量。

优选的，所述吸附橡胶圈的硬度小于20 HA，宽度在10-30mm范围内。

采用上述方案：吸附橡胶圈的硬度硬度太高的话和工件内表面贴合不紧密，容易漏气。宽度如果太窄或太宽的话，也会贴合不紧而导致漏气）。

一种圆筒内金属生长无损分离方法，包括以下步骤：

a、将内表面设有金属生长好的工件的圆筒状的母模置于吸盘机构与四个支撑板之间形成环形空间内；

b、通过各转动旋转把手转动螺纹杆，螺纹杆在螺纹力作用下带动支撑板移动，以支撑于母模外表面，可通过支撑板将母模轻压为方形结构；

c、通过各气缸带动各中空方管移动，使各吸附橡胶圈抵于工件内表面，通过操作抽真空装置的真空泵，在吸附橡胶圈圈内形成真空环境，从而使吸附橡胶圈吸附在工件内表面；

d、操纵气缸，使一侧的中空方管向吸盘机构中心移动，即使得该侧中空方管上吸附橡胶圈所吸附的工件由母模内表面分离，同时推动与该侧中空方管相对的支撑板，使该侧的母模的变形状态接近工件，保证工件与母模之间的空间；依次类推，通过各中空方管上的吸附橡胶圈依次将工件由母模内表面分离；

e、当工件全部与母模分离后，通过吊环吊起整个吸盘机构，然后真空泵排气即可取下工件；

f、最后，使各支撑板远离母模，母模恢复原状。

采用上述方案：通过操作抽真空装置的各个吸附橡胶圈依次吸附工件内表面将其由母模内表面分离，避免同时吸附工件内表面使其与母模分离，因一次性吸附工件（子膜）将其与母模分离，会导致工件（子膜）和母模摩擦导致二者或其中之一报废，所以逐个吸出。因被吸附而脱离母模的子膜变形后，变形子膜的拐弯处（或两部分变形子膜的相邻处）有外扩的趋势，该位置距离母模太近，有刮擦的风险，所以每吸出一部分需旋转把手推动支撑板使母模的变形状态接近子膜，一来保证子膜和母模之间有足够的空间，防止二者刮擦，二来可以缓冲子膜的弹性变形，防止子膜损坏。通过支撑板将母模轻压为方形结构，因母模具有一定的弹性变形量，既能防止脱模时子膜与母模产生摩擦，又能在吸附橡胶圈吸附在工件（即子膜）内表面时起到一定的支撑作用。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置螺纹杆，螺纹杆一端固定连接有旋转把手，螺纹杆另一端活动连接有支撑板，螺纹杆螺纹连接螺纹圈，通过转动旋转把手转动螺纹杆，螺纹杆在螺纹力作用下带动支撑板移动以便于支撑母模外表面，支撑板上方和下方固定连接有导向杆，导向杆活动贯穿固定杆，对支撑板移动起到导向的作用，使其移动更稳定。

2、本发明通过将圆筒状的母模置于吸盘机构与四个支撑板之间形成环形空间内，四个支撑板支撑于母模外表面，可通过操作抽真空装置依次吸附工件内表面将其由母模内表面分离，避免同时吸附工件内表面使其与母模分离，因一次性吸附工件（子膜）将其与母模分离，会导致工件（子膜）和母模摩擦导致二者或其中之一报废，所以逐个吸出，每吸出一部分需旋转把手推动支撑板使母模的变形状态接近子膜，保证子膜和母模之间有足够的空间，防止二者刮擦，可以缓冲子膜的弹性变形，防止子膜损坏。

3、本发明具备从圆筒内部无损剥离子膜并且不损伤母模的优点，解决了现有圆筒金属生长剥离难题，增加母模使用寿命，通过抽真空装置依次将子膜各部分与母模分离，缩短了脱模时间，提高分离质量，减少工件与母模的报废率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是脱模工装主体的结构示意图；

图3是吸盘机构的结构示意图；

图4是将母模置于吸盘机构与支撑板之间的结构示意图；

图5是支撑板将母模轻压为方形的结构示意图；

图6是抽真空装置的各吸附橡胶圈吸附于工件内表面的结构示意图；

图7中由A至H是抽真空装置的吸附橡胶圈依次将工件由母模内表面分离的状态结构示意图。

图中：1、环形支架；2、固定杆；3、螺纹圈；4、基座；5、螺纹杆；6、旋转把手；7、导向杆；8、支撑板；9、限位柱；10、滑轮一；11、吸盘机构；1101、固定支架；1102、吊环；1103、气缸；1104、中空方管； 1107、空心柱体；1108、滑轮二；12、母模；13、工件；14、抽真空装置；1401、真空泵；1402、吸附橡胶圈；1403、排气孔；1404、管道；1405、气压表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1至图7所示，一种圆筒内金属生长无损分离装置，包括脱模工装主体、吸盘机构11、抽真空装置14，脱模工装主体包括环形支架1、竖直的固定杆2、基座4、竖直的支撑板8，环形支架1周向固定连接有四个均匀分布的固定杆2，四个固定杆2下端固定连接有基座4，四个固定杆2、环形支架1、基座4组成圆柱状框架。

固定杆2中部设置有螺纹圈3，螺纹圈3内螺纹连接螺纹杆5。螺纹圈3可起到对螺纹杆5的支撑作用，使其移动更稳定。螺纹杆5一端固定连接有旋转把手6，螺纹杆5另一端活动连接于位于圆柱状框架内且可移动的支撑板8，支撑板8一侧表面上方和下方分别固定连接有导向杆7，导向杆7活动贯穿于固定杆2。支撑板8下端安装有可在基座4上滚动的滑轮一10。

基座4上表面中部设有吸盘机构11，吸盘机构11与四个支撑板8之间形成环形空间，圆筒状的母模12位于环形空间内，四个支撑板8支撑于母模12外表面，母模12内表面设有金属生长好的工件13。

抽真空装置14包括四个吸附橡胶圈1402，四个吸附橡胶圈1402设置于吸盘机构11的外侧表面，且分别与四个支撑板8相对，抽真空装置14通过吸附橡胶圈1402吸附工件13内表面将其由母模12内表面分离。

吸盘机构11包括呈长方体状的固定支架1101、四个分别与固定支架1101的四个侧面相平行的竖直的中空方管1104，基座4上表面中部固定连接有四个成矩阵布置的竖直的限位柱9，固定支架1101的四角处分别设置有空心柱体1107，空心柱体1107配合安装于限位柱9上。

固定支架1101的内部上方、下方分别安装有气缸组，气缸组包括四个由上至下依次设置的气缸1103，且相邻的气缸1103相互垂直，中空方管1104的上、下部分别与相应气缸组中的一个气缸1103的输出轴固定连接，吸附橡胶圈1402固定于中空方管1104外侧表面。气缸1103的长度大于母模12的半径尺寸，小于母模12的2/3 的直径尺寸。中空方管1104下端安装有可在基座4上滚动的滑轮二1108。固定支架1101上表面固定连接有吊环1102。

抽真空装置14包括还真空泵1401、位于吸附橡胶圈1402圈内且与中空方管1104管内相通的排气孔1403，中空方管1104顶部通过管道1404与真空泵1401吸气端相接通。在管道1404上还设置气压表1405。真空泵1401可置于该分离装置外围，如放于地面或其他工作机架上。四个中空方管1104分别与四个支撑板8相对，吸附橡胶圈1402与相应的支撑板8相对。吸附橡胶圈1402的硬度小于20 HA，宽度在10-30mm范围内。

一种圆筒内金属生长无损分离方法，包括以下步骤：

首先将吸盘机构11通过固定支架1101四角处的四个空心柱体1107配合安装于限位柱9上，通过限位柱9起到吸盘机构11吊装固定和导向作用，方便对吸盘机构11进行安装。

然后将内表面设有金属生长好的工件13的圆筒状的母模12置于吸盘机构11与四个支撑板8之间形成环形空间内。

通过各转动旋转把手6转动螺纹杆5，螺纹杆5在螺纹力作用下带动支撑板8移动，以支撑于母模12外表面，可通过支撑板8将母模12轻压为方形结构，因母模12具有一定的弹性变形量，既能防止脱模时子膜与母模12产生摩擦，又能在吸附橡胶圈1402吸附在工件13（即子膜）内表面时起到一定的支撑作用。支撑板8上方和下方的导向杆7对支撑板8移动起到导向的作用，使其移动更稳定。

参考图6，通过各气缸1103带动各中空方管1104移动，使各吸附橡胶圈1402抵于工件13内表面，通过操作抽真空装置14的真空泵1401，在吸附橡胶圈1402圈内形成真空环境，从而使吸附橡胶圈1402吸附在工件13（即子膜）内表面。

参考图7，操纵气缸1103，使一侧的中空方管1104向吸盘机构11中心移动，即使得该侧中空方管1104上吸附橡胶圈1402所吸附的工件13由母模12内表面分离，同时推动与该侧中空方管1104相对的支撑板8，使该侧的母模12的变形状态接近子膜，保证子膜与母模12之间的空间，以缓冲子膜的弹性变形，防止子膜损坏。依次类推，通过各中空方管1104上的吸附橡胶圈1402依次将工件13由母模12内表面分离。本实施例是分离好一侧后，再分离对侧面的工件13与母模12，以在分离时形成对称支撑力，使分离效果更好，最大程度避免子母模的刮擦。

当工件13全部与母模12分离后，通过吊环1102吊起整个吸盘机构11，然后真空泵1401排气即可取下工件13。

最后，使各支撑板8远离母模12，母模12恢复原状，即可反复使用。

这里需要阐明一下,若均布设置三个支撑板8，通过支撑板8将母模12轻压为三角形结构，虽然可以将工件13与母模12分离，但是工件13与母模12更容易碰擦，导致二者报废。若均布设置五个支撑板8，通过支撑板8将母模12轻压为五边形结构，在周长一定的情况下，气缸1103回拉的距离过小，会导致不能完全将工件13与母模12分离，导致报废。

所以，本发明具备从圆筒内部无损剥离子膜并且不损伤母模的优点，增加母模使用寿命，通过抽真空装置依次将子膜各部分与母模分离，缩短了脱模时间，提高分离质量，减少工件与母模的报废率。

本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (11)

1.一种圆筒内金属生长无损分离装置，包括脱模工装主体，脱模工装主体包括环形支架（1），其特征在于：还包括吸盘机构（11）、抽真空装置（14），脱模工装主体还包括竖直的固定杆（2）、基座（4）、竖直的支撑板（8），所述环形支架（1）周向固定连接有四个均匀分布的固定杆（2），四个固定杆（2）下端固定连接有基座（4），四个固定杆（2）、环形支架（1）、基座（4）组成圆柱状框架；

所述固定杆（2）中部螺纹连接有螺纹杆（5），所述螺纹杆（5）一端固定连接有旋转把手（6），所述螺纹杆（5）另一端活动连接于位于圆柱状框架内且可移动的支撑板（8），所述支撑板（8）一侧表面上方和下方分别固定连接有导向杆（7），所述导向杆（7）活动贯穿于固定杆（2）；

所述基座（4）上表面中部设有吸盘机构（11），所述吸盘机构（11）与四个支撑板（8）之间形成环形空间，圆筒状的母模（12）位于环形空间内，四个支撑板（8）支撑于母模（12）外表面，所述母模（12）内表面设有金属生长好的工件（13）；

所述抽真空装置（14）包括四个吸附橡胶圈（1402），所述四个吸附橡胶圈（1402）设置于所述吸盘机构（11）的外侧表面，且分别与四个支撑板（8）相对，抽真空装置（14）通过吸附橡胶圈（1402）吸附工件（13）内表面将其由母模（12）内表面分离。

2.如权利要求1所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述吸盘机构（11）包括呈长方体状的固定支架（1101）、四个分别与固定支架（1101）的四个侧面相平行的竖直的中空方管（1104），所述固定支架（1101）的内部上方、下方分别安装有气缸组，所述气缸组包括四个由上至下依次设置的气缸（1103），且相邻的气缸（1103）相互垂直，所述中空方管（1104）的上、下部分别与相应气缸组中的一个气缸（1103）的输出轴固定连接，所述吸附橡胶圈（1402）固定于所述中空方管（1104）外侧表面。

3.如权利要求2所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述抽真空装置（14）还包括真空泵（1401）、位于所述吸附橡胶圈（1402）圈内且与所述中空方管（1104）管内相通的排气孔（1403），所述中空方管（1104）顶部通过管道（1404）与真空泵（1401）吸气端相接通。

4.如权利要求3所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：四个中空方管（1104）分别与四个支撑板（8）相对，吸附橡胶圈（1402）与相应的支撑板（8）相对。

5.如权利要求2所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述固定支架（1101）上表面固定连接有吊环（1102）。

6.如权利要求2所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述基座（4）上表面中部固定连接有四个成矩阵布置的竖直的限位柱（9），所述固定支架（1101）的四角处分别设置有空心柱体（1107），所述空心柱体（1107）配合安装于限位柱（9）上。

7.如权利要求2所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述中空方管（1104）下端安装有可在基座（4）上滚动的滑轮二（1108）。

8.如权利要求1所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述支撑板（8）下端安装有可在基座（4）上滚动的滑轮一（10）。

9.如权利要求2所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述气缸（1103）的长度大于母模（12）的半径尺寸，小于母模（12）的2/3 的直径尺寸。

10.如权利要求3所述的一种圆筒内金属生长无损分离装置，其特征在于：所述吸附橡胶圈（1402）的硬度小于20 HA，宽度在10-30mm范围内。

11.一种圆筒内金属生长无损分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将内表面设有金属生长好的工件（13）的圆筒状的母模（12）置于吸盘机构（11）与四个支撑板（8）之间形成环形空间内；

b、通过各转动旋转把手（6）转动螺纹杆（5），螺纹杆（5）在螺纹力作用下带动支撑板（8）移动，以支撑于母模（12）外表面，可通过支撑板（8）将母模（12）轻压为方形结构；

c、通过各气缸（1103）带动各中空方管（1104）移动，使各吸附橡胶圈（1402）抵于工件（13）内表面，通过操作抽真空装置（14）的真空泵（1401），在吸附橡胶圈（1402）圈内形成真空环境，从而使吸附橡胶圈（1402）吸附在工件（13）内表面；

d、操纵气缸（1103），使一侧的中空方管（1104）向吸盘机构（11）中心移动，即使得该侧中空方管（1104）上吸附橡胶圈（1402）所吸附的工件（13）由母模（12）内表面分离，同时推动与该侧中空方管（1104）相对的支撑板（8），使该侧的母模（12）的变形状态接近工件（13），保证工件（13）与母模（12）之间的空间；依次类推，通过各中空方管（1104）上的吸附橡胶圈（1402）依次将工件（13）由母模（12）内表面分离；

e、当工件（13）全部与母模（12）分离后，通过吊环（1102）吊起整个吸盘机构（11），然后真空泵（1401）排气即可取下工件（13）；

f、最后，使各支撑板（8）远离母模（12），母模（12）恢复原状。

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