专利名称：海绵布料压花机及其海绵布料压花方法
技术领域：
本发明属于家具面料压花技术领域，具体地说，涉及一种海绵布料压花机及其海绵布料压花方法。
背景技术：
海绵布料是一种将海绵与布料粘合而成的材料，用于做床垫、座垫等家具用品的面料，目前海绵布料的花形图案大多采用间花(有线车花)以及电脑锈花而成，这种面料的花形会消耗大量丝线，立体感不清晰，在做床垫和坐垫使用时还易发生断线，影响美感和使用寿命。采用海绵布料压花机，可以在海绵布料上压制出具有立体感的花形图案。现有的海绵布料压花机存在的问题是，各个花形模具直接装设在由电热板加热的一整块基板上， 然后由电热板加热的一整块压板直接压下海绵靠到基板的花形模具上形成花形的凹部，当海绵布料特别是做床垫的海绵布料的面积较大时，相应要求基板和压板的面积较大，压板和基板的边部和角部由于散热较快，造成板面整体温度不均，会使处于中部和边部的模具温度不均，因而使海绵布料边部和中部的花形不能实现均勻相变压薄定形。或者，由于温度变化、材料应力变化或加工误差等原因使基板特别是压板产生变形时，也会使压板对每一花形模具不能均勻压靠到位，造成压出的花形凹凸不均，压花质量不高。
发明内容
针对现有压花机存在的加热温度不均和压板变形等导致压花质量不高的问题，本发明对海绵布料压花机及压花方法进行改进，可制出花形凹凸均勻、清晰、美观，使用寿命长的压花海绵布料产品。具体技术方案如下本发明提供一种海绵布料压花机，包括模具系统、压下系统、加热系统、机架及机座，所述模具系统装置在机座上，模具系统由多个花形模具组合成花形图案，所述压下系统装置在机架上，压下系统包括压板和液压装置，所述加热系统包括压板加热系统和花形模具加热系统，在所述压板的下面设置上模板和/或在花形模具的下面设置下模板，所述压板加热系统和花形模具加热系统中分别设置中部加热区和边部加热区。在所述压板下面分别单独设置对应每一花形模具的上模板，在所有花形模具下面设置一块共同的下支承板。在每一花形模具的下面分别单独设置下模板，在每个下模板下面分别单独设置支承组件，在支承组件下面设置弹簧件，所述弹簧件装置在机座上，所述各支承组件通过连接件连接。所述的支承组件包括独立的下支承板，所述连接件包括连接板，所述下支承板与连接板通过螺栓连接，在连接板与下支承板之间留有间隙，连接板固定装置在槽钢上，所述槽钢与机座固定连接。所述的边部加热区分为两个加热区，即前后边加热区和左右边加热区。
所述的边部加热区分为三个加热区，即前后边加热区、左右边加热区及角部加热区，角部加热区是包括4个角的加热区。所述的加热系统包括上电热板、下电热板和温度控制系统，所述上、下电热板分别设置在各加热区内，在所述压板的上面设置上电热板，在上电热板上方设置保温材料层，在花形模具的下支承板或下模板的下面设置下电热板，在下电热板下面设置保温材料层。所述加热系统的加热温度为180°C -210°C，热压时间为10-105秒，热压压力为 15-45公斤/厘米2。本发明还提供一种海绵布料压花方法，采用上述的海绵布料压花机压制，根据海绵的密度和厚度调整加热温度、热压时间和热压压力，加热温度为180°C -210°C，热压时间为10-105秒，热压压力为15-45公斤/厘米2。其中，布料为针织布，海绵密度为D20、D30或D40，海绵厚度为10_40厘米。本发明可有效解决海绵布料压花机存在的加热温度不均和压板变形等导致压花质量不高的问题，制出花形凹凸均勻、清晰，具有立体美感，使用寿命长的压花海绵布料产
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图1是本发明海绵布料压花机实施例1的结构示意图； 图2是本发明的加热系统的一种分区示意图； 图3是本发明的加热系统的另一种分区示意图； 图4是本发明海绵布料压花机实施例2的结构示意图； 图5是图4中的A-A局部结构示意图； 图6是图5的俯视图； 图7是图5的B-B向视图8是本发明实施例2的压花模具系统的平面示意图。 附图标记
1.11、1.3.沉头螺栓1.21.下模板
2.1,2. 2,2. 11,2. 21.下支承板
1.1.花形模具
I.22.上模板 2.3,2.31.支撑套管 2.61.隔热垫圈
4.2.上支承板
5.机架
6.2.液压缸
7.1.上电热板 7.21.下电热板接线端子8.弹簧
8.12.下弹簧座8. 2、13.槽钢
9.机座10. 1.连接板
II.1、11. 2、11. 3.保温材料层
2.4,2.41.螺栓
3.压板
4.3.支承套管
5.1.机架立柱
6.31,6. 32.行程限位开关 7.11.上电热板接线端子
2.51.垫圈 4. 1.上支承架 4.4,10. 2.螺栓 6. 1.液压杆 6.33.限位杆 7.2.下电热板 8. 11.上弹簧座 8.3.隔热垫 10.3.通孔 12.控制仪器表箱
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1图1是本发明压花机实施例1的结构示意图。如图1所示，压花机的压下系统包括压板3和液压装置。所述液压装置包括液压杆6. 1、液压缸6. 2及其控制系统，液压杆6. 1 和液压缸6. 2设置在机架5上。在压板3的下方分别固定设置与每一花形模具1. 1对应的上模板1.22，为防止各个模板由于热胀冷缩的挤压，在所述的各个模板之间设置的间隙S 为0. 5-1. 5mm，对于铸铝合金模板，可取S为1mm。在压板3的上面设置上电热板7. 1，从压板3侧面引出上电热板接线端子7. 11。在上电热板7. 1的上面和上支承板4. 2之间设置保温材料层11. 1，保温材料层11. 1由于保温棉较软，为支撑上支承板4. 2，在上支承板4. 2和压板3之间设置支承套管4. 3，并用螺栓4. 4将上支承板4. 2和压板3固定连接。上支承架 4. 1与液压杆6. 1固定连接。压下系统还包括压下行程控制系统，包括设置在机架立柱5. 1上的两个行程限位开关6. 31,6. 32，以及设置在压板3上的限位杆6. 33。在机架立柱5. 1上还设有压下系统和加热系统的控制仪表箱12。压花机的压花模具系统由多个花形模具1. 1组合成花形图案，在所有花形模具下面设置一整块共同的下支承板2. 1。每一花形模具1. 1与下支承板2. 1通过沉头螺栓
I.11(参见图6)固定连接。在下支承板2.1的下方设置下电热板7.2，从下支承板2.1侧面引出下电热板接线端子7. 21。在下电热板7. 2的下方设置保温材料层11. 3，保温材料层
II.3可以采用保温棉，由于保温棉较软，为支撑下支承板2. 1，在下支承板2. 1和下支承板 2. 2之间设置支承套管2. 3，并用螺栓2. 4将下支承板2. 1和下支承板2. 2固定连接。下支承板2. 2固定设置在机座9上。在实施例1中，在压板3下方设置与每一花形模具1. 1对应的上模板1. 22，这种 “化整为零，一一对应”的方式可以有效解决整块压板由于变形对每一花形模具不能均勻压靠到位的问题，使各个花形模具对海绵布料的压靠均勻到位。进一步地，也可以在每一花形模具1. 1下方设置下模板1. 21，以调节整块下支承板2. 1由于局部变形而引起的不能均勻压靠到位的问题。图2是本发明的加热系统的一种分区示意图。该加热系统将设置在压板3上面的各个上电热板7. 1分为中部加热区、前后边加热区及左右边加热区三个系统，分别对上述3 个区的上电热板7. 1进行加热温度控制。同样地，也将下方的下电热板7. 2分为中部加热区、前后边加热区和左右边加热区三个系统，分别对上述3个区的下电热板7. 2进行加热温度控制。该加热系统不仅可用于本实施例1，也可用于实施例2。图3是本发明的加热系统的另一种分区示意图。如图3所示，该加热系统将压板3 上面的各个上电热板7. 1和下方的下电热板7. 2在分别设置中部加热区、前后边加热区和左右边加热区三个系统的基础上，又增加了一个包括四角的角部加热区，因为实践表明压板和压花模具系统的四个角部散热最快，温度最低，因此，需要设置单独的加热控制系统， 使整个系统的温度分布更加均勻，压花质量更好。该加热系统不仅可用于本实施例1，也可用于实施例2。上述的分区加热系统，可以有效解决压板和下支承板的边部和角部由于散热较快，造成整体板面温度不均的问题，使压板和压花模具系统的中部、边部和角部的温度均勻一致，使压出的花形变形均勻、美观。实施例2图4是本发明实施例2的结构示意图，图5是图4的A-A局部结构示意图，图6是图5的俯视图，图7是图5的B-B向视图，图8是实施例2的压花模具系统整体平面示意图。如图4至图7所示，在花形模具1. 1的下面设置下模板1. 21，并用沉头螺栓1. 11 固定。同样，为防止各个模板由于热胀冷缩的挤压，在所述的各个模板之间设置的间隙S为 0. 5-1. 5mm，对于铸铝合金模板，可取S为1mm。在每一个下模板1. 21下面分别单独设置支承组件，所述的支承组件包括独立的下支承板2. 11和下支承板2. 21。下模板1. 21与下支承板2. 11通过沉头螺栓1. 3固定连接。在下模板1. 21的下面设置下电热板7. 2，从下模板1. 21侧面引出下电热板接线端子7. 21。在下电热板7. 2下面设置保温材料层11. 2，可以采用石棉板。为阻止一部分热量通过下模板之间的间隙散出，在下支承板2. 11下面再设置保温材料层11. 3，并相应分别设置独立的下支承板2. 21。由于保温材料层11. 3为较软的保温棉，为支撑下支承板2. 11，在每个下支承板2. 11和下支承板2. 21之间设置4个支承套管2. 31，并用螺栓2. 41穿过支承套管将下支承板2. 11和2. 21固定连接，为保证4个套管2. 31的均勻支撑，在套管2. 31下方分别设置垫圈2. 51和隔热垫圈2. 61 (参见图5和图 7)。在每一下支承板2. 21下方设置4个弹簧8 (参见图7)，每个弹簧两端设置弹簧座，上弹簧座8. 11与下支承板2. 21固定连接，下弹簧座8. 12与槽钢8. 2固定连接，槽钢8. 2与机座9固定连接。为更好隔热，在上弹簧座8. 11与下支承板2. 21之间还设置隔热垫8. 3(参见图幻。为了保证各个下模板的表面组成一水平平面，上述各个弹簧的自由高度和弹簧力应均勻一致。为保持各个独立的下模板的稳定连接，如图5和图7所示，在各个下支承板2. 21 之间设置连接板10. 1，螺栓10. 2穿过连接板10. 1的通孔10. 3与下支承板2. 21连接，连接板10. 1固定装置在槽钢13上，槽钢13与机座9固定连接。为保证各个独立的支承组件以及花形模具随弹簧8的上下活动空间，连接板10. 1与支承板2. 21之间留有一定的间隙，通孔10. 3的直径需大于螺栓10. 2的直径，但小于螺帽的直径，以便当弹簧8伸缩变形时，使支承板2. 21有一定的活动空间。在实施例2中，由花形模具1. 1、下模板1.21、下电热板7. 2、下支承板2. 11和下支承板2. 21等构成独立组件，独立组件可以随弹簧8的弹性变形而有一定的上下活动空间。 当压板或上模板向下运动压迫海绵布料至下模板的花形模具表面时，如果压板或上模板以及花形模具存在变形或尺寸误差，会使压板或上模板不能同时压到所有花形模具表面，采用实施例2中的可以随弹簧的弹性变形而有一定的上下活动空间的独立组件，当压板或上模板与花形模具只有部分压靠时，由于弹簧的压缩变形会使压下动作继续进行直至所有花形模具都被压靠到位为止，从而可以有效解决对各个花形模具的不均勻压靠问题，使压制的海绵布料的各个花形凹凸效果均勻。本发明的实施例2特别适于大面积压花工作面的压花机，用于大面积的海绵布料的压花。特别地，由于采用了独立弹性组件，对于压花工作面积较小的压花机，也可以直接采用压板压花，而不必在压板上装置上模板。为了使花形模具和上、下模板具有一定刚性并减轻重量，本发明的花形模具和上、 下模板采用铝合金铸造而成。对于花形模具固定安装在下模板上的情况，当需要更换花形时，下模板也可以不必一起更换，只需更换花形模具，这样有利于产品标准化和提高生产效率。本发明的海绵密度一般为D20、D30或D40，D20、D30或D40分别是产品的标准代
号，号数越高，表示海绵密度越大。海绵厚度一般为10-40毫米，为了适应不同海绵的厚度， 花形模具的高度为30-50mm，一般取45mm，以便适应10_40mm厚度的海绵。花形模具要求端面平整、表面光滑，边沿倒角。本发明海绵布料压花机的工作过程如下。首先启动加热系统，将压花机的各个加热区加热至设定温度，然后将海绵布料中的布料面朝下、海绵朝上，送入压花机，铺在花形模具上面，然后启动压下系统使压板向下运动，压板或上模板压迫海绵靠紧花形模具，此时，压板的限位杆刚好触到限位开关使压板停止运动并开始进行热压过程，热压时间和压力根据海绵布料的厚度和密度进行调整设定，热压时间通过计时器监视，达到设定时间后，启动压下系统使压板向上运动回到起始位置。然后将压制好的海绵布料取出压花机。当海绵布料面积较大(如做床垫用的海绵布料)时，海绵布料送入压花机可采用托板结合托板滑轨进行，将海绵布料铺在托板上，然后将托板沿滑轨推入至花形模具的上方定位后，将托板沿滑轨退出，使海绵布料铺在花形模具上。本发明还包括一种海绵布料压花方法，采用上述的海绵布料压花机压制，根据海绵的密度和厚度调整加热温度、热压时间和热压压力。根据本发明的分区加热系统，在压板加热系统和花形模具加热系统中分别设置中部、边部以及角部加热区，通过电热板分别对压板和整体花形模具的中部、边部以及角部进行加热和温度控制，使各个加热区的温度控制为同一的均勻温度，具体温度根据海绵的密度和厚度在180°C -210°C范围内调整，如果温度低于180°C，会使海绵不能有效实现压薄定形，如果温度高于210°C，又会使海绵由于过热而与模具发生粘连。具体温度参见下面的实施例3-9。布料宜采用在该温度范围内不变质、不变色的面料，一般宜采用素色针织面料。 具体控制方法采用常规的测温和控温方法，不再赘述。热压时间指压板或上模板将海绵布料压靠在花形模具上的持续时间，具体时间根据海绵的密度和厚度在10-105秒范围内调整，如短于10秒，会使海绵布料花形的凹部的海绵不能实现压薄定形，但如长于105秒，会使海绵花形的凸部贴近压板或上模板的部分由于过热而发生粘连，不能回复到原始松软状态，而且布面花形的立体效果也达不到理想状态。当加热温度取上述加热范围内较高值时，热压时间应取上述时间范围内的较低值。具体时间参见实施例3-9。具体控制方法采用常规的计时器或延时控制器，不再赘述。热压压力指压板或上模板将海绵布料压靠在花形模具上的压力，本发明海绵布料压花机的液压缸的油压压力为30吨-200吨，压到花形模具表面的压强为15-45公斤/厘米2，具体数值可根据海绵的不同厚度和密度进行调整，参见实施例3-9。实际操作时，也可以先将压力或压强数值固定，然后根据不同海绵的厚度和密度的压花效果调整加热温度和时间。压力控制方法采用常规的液压系统控制方法，不再赘述。以下为压花工艺参数的具体实施例实施例3当布料为针织布，海绵密度=D20，厚度=IOmm时
压力45公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 10 秒，195°C时；35 秒，180°C时 60 秒。实施例4当布料为针织布，海绵密度=D20，厚度=20mm时压力30公斤/厘米2加热温度和热压时间210 °C 时 20 秒，195 °C 时 48 秒，180 °C 时 75 秒。实施例5当布料为针织布，海绵密度=D20，厚度=30mm时压力15公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 30 秒，195°C时 58 秒，180°C时 85 秒。实施例6当布料为针织布，海绵密度=D30，厚度=20mm时压力15公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 30 秒，195°C时 58 秒，180°C时 85 秒。实施例7当布料为针织布，海绵密度=D30，厚度=30mm时压力30公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 30 秒，195°C时 60 秒，180°C时 90 秒。实施例8当布料为针织布，海绵密度=D30，厚度=40mm时压力30公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 45 秒，195°C时 75 秒，180°C时 105 秒。实施例9当布料为针织布，海绵密度=D30，厚度=40mm时压力45公斤/厘米2加热温度和热压时间210°C时 40 秒，195°C时 70 秒，180°C时 100 秒。
权利要求
1.一种海绵布料压花机，包括模具系统、压下系统、加热系统、机架及机座，所述模具系统装置在机座上，模具系统由多个花形模具组合成花形图案，所述压下系统装置在机架上， 压下系统包括压板和液压装置，所述加热系统包括压板加热系统和花形模具加热系统，其特征是，在所述压板的下面设置上模板和/或在花形模具的下面设置下模板，所述压板加热系统和花形模具加热系统中分别设置中部加热区和边部加热区。
2.根据权利要求1所述的海绵布料压花机，其特征是，在所述压板下面分别单独设置对应每一花形模具的上模板，在所有花形模具下面设置一块共同的下支承板。
3.根据权利要求1所述的海绵布料压花机，其特征是，在每一花形模具的下面分别单独设置下模板，在每个下模板下面分别单独设置支承组件，在支承组件下面设置弹簧件，所述弹簧件装置在机座上，所述各支承组件通过连接件连接。
4.根据权利要求3所述的海绵布料压花机，其特征是，所述的支承组件包括独立的下支承板，所述连接件包括连接板，所述下支承板与连接板通过螺栓连接，在连接板与下支承板之间留有间隙，连接板固定装置在槽钢上，所述槽钢与机座固定连接。
5.根据权利要求1所述的海绵布料压花机，其特征是，所述的边部加热区分为两个加热区，即前后边加热区和左右边加热区。
6.根据权利要求1所述的海绵布料压花机，其特征是，所述的边部加热区分为三个加热区，即前后边加热区、左右边加热区及角部加热区，角部加热区是包括4个角的加热区。
7.根据权利要求1至6任一项所述的海绵布料压花机，其特征是，所述的加热系统包括上电热板、下电热板和温度控制系统，所述上、下电热板分别设置在各加热区内，在所述压板的上面设置上电热板，在上电热板上方设置保温材料层，在花形模具的下支承板或下模板的下面设置下电热板，在下电热板下面设置保温材料层。
8.根据权利要求1至6任一项所述的海绵布料压花机，其特征是，所述加热系统的加热温度为180°C -210°C，热压时间为10-105秒，热压压力为15-45公斤/厘米2。
9.一种海绵布料压花方法，其特征是，采用权利要求1至6任一项所述的海绵布料压花机压制，根据海绵的密度和厚度调整加热温度、热压时间和热压压力，加热温度为 180°C-210°C，热压时间为10-105秒，热压压力为15-45公斤/厘米2。
10.一种海绵布料压花方法，其特征是，布料为针织布，海绵密度为D20、D30或D40，海绵厚度为10-40厘米。
全文摘要
本发明涉及一种海绵布料压花机及其海绵布料压花方法。该海绵布料压花机包括模具系统、压下系统、加热系统、机架及机座，所述模具系统装置在机座上，模具系统由多个花形模具组合成花形图案，所述压下系统装置在机架上，压下系统包括压板和液压装置，所述加热系统包括压板加热系统和花形模具加热系统，在所述压板的下面设置上模板和/或在花形模具的下面设置下模板，所述压板加热系统和花形模具加热系统中分别设置中部加热区和边部加热区；采用上述海绵布料压花机的压花方法是根据海绵的密度和厚度调整加热温度、热压时间和热压压力。本发明可制出花形凹凸均匀、清晰、美观和使用寿命长的压花海绵布料产品。
文档编号D06C23/04GK102230268SQ201110131418
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者陈家杰 申请人:陈家杰