植物纤维模塑制品切边方法及切边装置与流程

本发明涉及一种包括纸浆的植物纤维(简称植物纤维；以下同)模塑制品的自动切边方法和切边装置；尤其是植物纤维模塑制品的多余边缘自动切除及自动裁切方法、连体制品中单体制品的自动分切方法(以下统称切边)，以及相应的切边装置。

背景技术：

现有的植物纤维模塑生产设备，生产出来的植物纤维模塑制品的实际边缘带有毛边及大小边而往往达不到设计要求；比如同一制品的外边缘，有些局部边缘大于制品的设计边缘而有些局部小于制品的设计边缘，或者边缘带有细小毛刺等不良现象。为了达到精确的制品外形或轮廓，目前采用的方法是让切边前的制品留有一定的切边量,再通过切边把制品多余的部分切除，从而获得所需形状或所需要求的制品。我们把切除制品的多余部分、连体制品中单体制品的分切、对制品的穿刺、在制品上留有切痕或压痕等加工都归类为植物纤维模塑制品的切边，从有用的制品上切下的边缘称为废边。

目前，国内外对植物纤维模塑制品进行切边，存在一个很大的问题，即在切边以后，少数纤维还藕断丝连，制品与废边不能完全断开，虽然不影响外观，且一拉就断，但在取出制品时，制品还带着粘边着的废边一起出来，无法实现切边后制品与废边的自动分离，大大地影响了效率；即使完全被切断，因为废边套在制品周边上，造成在进行自动切边后移出制品时，废边套在制品上跟着制品一起被移出而影响制品质量和产量。

另外，植物纤维模塑制品进行自动切边时，还存在另一个很大的问题，就是在切边以后，切边上模具开模上移时，切边后制品经常卡在切边上模具或被上移的切边上模具带起又跌落下来而偏离原位，造成后面制品会连续被卡或者偏离原位的制品无法被自动移出，且影响后续制品的定位，这样必须经常停机处理而无法进行自动切边。解决上述问题非常困难。

要解决这些切边难题必须做到：1、设计一个切边装置在制品被切边后把废边与制品分开；2、从切边模具中移出切边后的制品时，废边最好位于制品的下方位置；3、切边后制品在切边前被准确定位而切边后必须处于一个固定位置；4，为了不会影响生产速度，上述几项要求必须在切边过程中就能完成。

技术实现要素：

本发明的目的是要克服上述背景技术存在的不足，提供一种在切边后，制品与废边完全断开而不藕断丝连、废边不再套在制品周边上而使废边位于制品下方，并确保切边后制品不被带起而必须处于一个固定位置的切边方法和切边装置，该切边方法和切边装置应具有工作稳定、结构简单的特点，以提高制品质量和生产效率。

本发明提供的技术方案是：

一种植物纤维模塑制品的切边方法，其特征在于：在切边上模具上设置有相对于上模体可进行上下移动的卸料板，所述卸料板与切边上模具之间装有卸料弹簧；在切边下模具上设置有能让制品定位的定位块以及顶压定位块的定位块弹簧，定位块可相对于下模体进行上下移动，以实现切边后制品与切下的废边彻底分开。

每个切边上模具的上模体内分别装有用于将制品定位顶压在定位块上的弹性体，以消除上模体对切边后制品的卡带现象。

所述弹性体为海绵块或橡胶块。

植物纤维模塑制品的切边过程按以下步骤进行：

1)带有卸料板的切边上模具下移；

2)卸料板接触到放置在切边下模具上的待切制品的废边部位，并把待切制品的废边部位压在切边下模具的下模体上；

3)上模体继续下移，压到带有制品的定位块，上模体推着带有制品的定位块向下移动并切下废边，上模体停止下移；

4)切边上模具带着上模体上移，带着切边后制品的定位块也随切边上模具一起上移，卸料板则继续把切下的废边压在切边下模具上，以使切边后制品完全与废边分开；

5)带有切边后制品的定位块继续跟随上模体上移并到最高位后，卸料板脱离废边也跟着切边上模具上移，而切下的废边被留在切边下模具上；

6)带有卸料板的切边上模具上移到位；

7)切边后的制品和切下的废边从切边下模具上被移出；

8)新的待切制品又被送入到切边下模具的定位块上等待切边；

9)重复步骤1)至步骤8)，切边作业反复循环。

所述下模体含有：位于每个定位块周边的下模顶边板、竖直往上施力于下模顶边板的顶边板弹簧以及刃口向上地固定在定位块与下模顶边板之间以进行切边的刀片模；所述定位块可上下移动地定位在刀片模内，所述下模顶边板可上下移动地定位在刀片模周边，以通过下模顶边板的上移和定位块的上移分别把切下的废边和切边后制品推高到刀片模之上。

植物纤维模塑制品切边装置，其特征在于：该切边装置包括：切边上模具、切边下模具，在切边上模具上设置有可相对于上模体进行上下移动的卸料板，所述卸料板与切边上模具之间装有卸料弹簧；在切边下模具上设置有若干能让制品定位的定位块，所述定位块与下安装板之间安装有定位块弹簧，以使定位块可相对于下模体进行上下移动，实现切边后制品与切下的废边彻底分开。

在每个切边上模具的上模体内分别装有弹性体，以消除上模体对切边后制品的卡带现象。

所述下模体含有：位于每个定位块周边的下模顶边板、竖直往上施力于下模顶边板的顶边板弹簧以及刃口向上地固定在定位块与下模顶边板之间以进行切边的刀片模；所述定位块可上下移动地定位在刀片模内，所述下模顶边板可上下移动地定位在刀片模周边，以通过下模顶边板的上移和定位块的上移分别把切下的废边和切边后制品推高到刀片模之上。

所述弹性体为海绵块或橡胶块。

本发明的有益效果是：切边过程中，废边与制品彻底分离，并确保废边滞留于切边下模具，同时使制品位于上方而废边位于制品的下方，自动移出制品时，不会与废边粘连在一起，确保了切边后制品不被带起而处于一个固定位置，实现了切边和移出制品及去除废边的自动化，提高了制品质量和生产效率。

附图说明

图1是植物纤维模塑制品切边装置主视结构示意图。

图2是图1所示植物纤维模塑制品切边装置的a-a向剖视结构示意图。

图3是切边上模具与切边下模具的合模状态结构示意图(对制品进行切边，卸料板1a把废边3.2压在切边下模具上，废边与制品已被切断)。

图4是图3的局部结构放大示意图。

图5是采用刀片平切法进行切边的植物纤维模塑制品切边装置剖视结构示意图(刀片弯曲成制品形状固定在切边下模具)。

图6是采用刀片平切法进行切边的植物纤维模塑制品切边装置剖视结构示意图(图示处于切边上模具与切边下模具合模、刀片正要切入待切制品时的状态)。

图7是图6的局部结构放大示意图。

图8是安装在切边机上的植物纤维模塑制品切边装置结构示意图。

图中标号说明：1-切边上模具；1.1-上模体；1.2-上模安装板；1.3-卸料弹簧；1.4-卸料板导柱；1.5-限位杆；1a-卸料板；1b-弹性体；2-切边下模具；2.1-下模体；2.1.1-下模顶边板；2.1.2-刀片固定板；2.1.3-顶边板弹簧；2.1.4-刀片模；2.1.5-压刀板；2.1.6-顶边板限位导向杆；2.2-定位块；2.3-定位块弹簧；2.4-下安装板；2.5-定位块导柱；3-待切制品；3.1-切边后制品；3.2-废边。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

本发明提供的方法，在切边上模具1上设置一个可相对于上模体1.1进行上下相对移动的卸料板1a，在切边过程中，卸料板1a先压住每个上模体1.1周围的废边，上模体1.1继续下移的过程中推动了定位块2.2下移直到把废边从制品上切下，切边上模具1开模上移时，卸料板1a继续压住废边直到定位块把切边后制品顶起并上移到切边后制品的边缘稍高于废边的上限位，且在上模体1.1脱离定位块后，卸料板1a才开始上移离开切下的废边；这一过程让切边后的制品和切下的废边彻底分开，并实现了把废边留在切边下模具2，方便地实现了让切边后制品位于切下的废边之上。为下一步分别取走切边后制品和废边创造了条件。

切断制品与废边之间的纤维的方法有很多，典型的有二种：1，冲切法也称剪切法，如图3、图4所示，切边时，上模体1.1插入下模体2.1，就像剪刀一样把废边从制品上剪切下；2，刀片平切法，如图6、图7所示。

实施例1，冲切法

如图1、图2、图3所示的植物纤维模塑制品切边装置含有:切边上模具1、切边下模具2、卸料板1a、海绵。切边上模具1含有：上模体1.1、上模安装板1.2。

卸料板1a通过卸料板导柱1.4、限位杆1.5、卸料弹簧1.3安装在切边上模具1上。

采用冲切法的切边装置，如图2、图3所示，切边时，切边上模具1的上模体1.1插入切边下模具2的下模体2.1，上模体1.1和下模体2.1相互剪切，把废边从制品上切下。如图4所示，上模体1.1的下端面外侧与下模体2.1的上端面内侧互相配合形成剪切，上模体1.1的下端面外侧可看作是上刀口，下模体2.1的上端面内侧可看作是下刀口。

如图1、图2、图8所示，切边上模具1位于切边下模具2的正上方，卸料板1a通过卸料板导柱1.4和限位杆1.5安装在切边上模具1上，且上模体1.1穿过卸料板1a，或者说，卸料板1a套在上模体1.1周围，卸料板1a可以在卸料板导柱1.4上进行上下滑动，即卸料板可以沿卸料板导柱1.4相对于上模体1.1进行上下移动，限位杆1.5对卸料板1a起到下限位作用，限制了卸料板1a相对于上模体1.1下移的最低位置(限位杆的底端往下穿过上模安装板的通孔后与卸料板通过螺纹固定连接；限位杆顶端的螺帽头则因直径大于所述通孔，故勾挂在该通孔的顶端孔口)。卸料板与切边上模具之间还装有卸料弹簧1.3，经过预压并带有一定弹力的卸料弹簧1.3被压缩在卸料板1a与切边上模具1的上模安装板1.2之间，卸料板1a在卸料弹簧1.3的弹力和自身重力的作用下，有下行趋势，但限位杆1.5拉住了卸料板1a，防止卸料板1a从切边上模具1弹出，限位杆1.5对卸料板1a起限位作用，把卸料板1a限制在一个相对于上模体1.1的最低极限位置。

切边下模具2含有:下模体2.1、定位块2.2、定位块弹簧2.3、下安装板2.4、定位块导柱2.5。

定位块2.2的整体形状或局部形状与制品的整体形状或局部形状相吻合，以使待切制品3在所述切边下模具上准确定位。在切边过程中，先把待切制品送入到切边下模具2的定位块2.2上，待切制品在所述切边下模具的定位块2.2上准确定位，等待切边。

若干定位块2.2分别通过定位块导柱2.5安装在下安装板2.4上，定位块2.2安装在下模体2.1内，或者说，下模体2.1套在定位块2.2周围，每个定位块可以有一个或多个定位块导柱2.5。定位块2.2可以沿定位块导柱2.5进行上下滑动，所以，定位块可以相对于下模体2.1和下安装板2.4等其它切边下模具2的部位进行上下相对移动。定位块与切边下模具的下安装板2.4之间设置有定位块弹簧2.3，经过预压并带有一定弹力的定位块弹簧2.3把定位块2.2弹起。定位块导柱2.5同时又有限位作用，防止定位块弹簧2.3把定位块2.2从切边下模具2上弹出，并把定位块2.2限制在一个相对于下模体2.1的最高位(定位块导柱的底端往下穿过定位块的通孔后再由螺钉固定在下安装板上；定位块导柱顶端凸台则因直径大于所述通孔，勾挂着该通孔的顶端孔口，使得定位块无法往上脱离定位块导柱)，定位块2.2所能到达的最高位就是定位块2.2的上限位置。也可以利用下模体2.1直接对装在下模体2.1内的定位块2.2起导向作用，而定位块导柱2.5对定位块2.2只起限位作用。也可以让定位块导柱2.5对定位块2.2只起导向作用，而另设限位限位杆对定位块2.2起上限位作用。

在切边过程中，把待切制品送入到切边下模具2的定位块2.2上等待切边，定位块2.2使待切制品3在所述切边下模具上准确定位；带有卸料板1a的切边上模具1下移，卸料板1a的下端面比上模体1.1下端面稍低，所以卸料板1a的下端面先接触到放置在切边下模具2上的待切制品的废边部位，并把待切制品的废边压紧在切边下模具2上，在本实施例中是把待切制品的废边压紧在切边下模具2上的下模体2.1上。切边上模具1的上模体1.1继续下移，压到带有制品的定位块2.2，上模体1.1推着带有制品的定位块2.2向下移动并切下废边，上模体1.1停止下移。

完成切边以后，切边上模具1带着上模体1.1上移，这时，带着切边后制品的定位块2.2在定位块弹簧2.3的作用下也开始随上模体1.1上移，卸料板1a在卸料弹簧1.3的弹力作用下继续把切下的废边压紧在切边下模具2上，直到定位块把切边后制品顶起并上移到上限位置，且上模体1.1脱离定位块、卸料板1a滑到了限位杆1.5的最低极限位置后，卸料板1a才跟着切边上模具上移而离开切下的废边。即具备以下条件后卸料板1a才跟着切边上模具上移而离开切下的废边：定位块把切边后制品顶起并上移到上限位置、上模体1.1脱离定位块、卸料板1a滑到了限位杆1.5的最低极限位置。

这一过程让切边后的制品和切下的废边彻底分开，并实现了把废边留在切边下模具2，方便地实现了让切边后制品位于切下的废边之上。为下一步分别取走切边后制品和废边创造了条件。

切边上模具1带着卸料板1a上移到位，不再粘连在一起的切边后制品和切下的废边被层次分明地从切边下模具2上移出，进行各自归类放置，新的待切制品又被送入到切边下模具2的定位块2.2上等待切边。

在实践过程中，还会出现以下问题，在切边上模具1下移完成切边以后，开模上移时，开模上移的上模体1.1经常夹带着切边后制品上移，或被上移的上模体夹带到中途的切边后制品又跌落下来而偏离定位块，即切边以后，切边后制品往往不是留在切边下模具2的定位块2.2上，而是被吸在上模体1.1上或卡在上模体1.1上或上移后跌落偏移定位块2.2。造成的后果是：后面制品会连续被卡在上模体1.1上，或者上移后跌落偏移定位块2.2的制品因不能被自动移出而妨碍下一批待切制品的定位，这样切边无法正常进行下去而必须停机处理。

经过反复试验，我们发现，在切边上模具1上装有弹性体1b(如海绵或橡胶块)，则能彻底解决切边后制品被吸在或卡在上模体1.1上的问题。

如图2、图3所示，在每个切边上模具1的上模体1.1内分别装有海绵，在进行合模切边时，海绵能压到各自对应的定位块2.2上的制品。

在每个上模体1.1内装有海绵，即每个定位块2.2的上方都装有海绵。每组海绵可以安装在切边上模具1的上模体1.1上，也可以安装在切边上模具1的上模安装板1.2上。但每个定位块2.2的上方都要有一块或一组海绵，在切边后开模时，确保每一个制品都能留在定位块2.2上，以消除切边后制品卡在上模体1.1或被上模体1.1带起的这一“卡带”现象。

因海绵具有弹性，在切边上模具1下移与切边下模具2合模而切下废边的过程中，海绵先于上模体1.1推压到切边下模具2的定位块2.2之前压住放置于定位块2.2之上的待切制品；切下废边后，切边上模具1带着上模体1.1上移，海绵在回弹伸展过程中，海绵还可以把切边后制品压在切边下模具2的定位块2.2上。在上模体1.1脱离定位块2.2之后，海绵因回弹伸展还可以压住定位块2.2上的待切制品稍许时间，切边上模具1带着上模体1.1继续上移，海绵完成回弹，确保切边后制品留滞在定位块2.2上后，海绵跟着上模体1.1上移并离开切边后制品。也可以采用其它弹性体，因海绵的柔软性，而不会损伤到制品的表面，所以此处采用海绵较好。

海绵有效地防止了切边上模具1在开模上移时夹带切边后制品离开切边下模具2的定位块2.2的问题。实现了切边上模具1在开模上移时，确保切边后制品留在切边下模具2的定位块2.2上，消除上模体1.1对切边后制品的卡带现象。

实施例2，刀片平切法

如图5、图6、图7所示，刀片平切法的切边下模具2的下模体2.1是一个组合结构，下模体2.1包括下模顶边板2.1.1、刀片固定板2.1.2、顶边板弹簧2.1.3、刀片模2.1.4、压刀板2.1.5、顶边板限位导向杆2.1.6。由刀片折弯而成的刀片模2.1.4代替了实施例1所述的下模体2.1的下刀口，刀片折弯而围成与所要切出的制品边缘形状相同的封闭的刀片模2.1.4，刀片折弯成封闭的刀片模总有一个接缝，这一接缝也可能是切不断纤维而造成切边后制品3.1与废边3.2之间藕断丝连的隐患之一。封闭的刀片模内安装着定位块2.2，把所要切断的制品放置在定位块2.2上，上模体1.1把制品的边缘压在刀片模2.1.4上，从而切下制品的废边。与实施例1的冲切法稍有不同的是上模体1.1不是插入下模体2.1进行剪切，而是如图7所示上模体1.1的下端面把带废边的待切制品压在刀片模2.1.4上进行切断。

下模体2.1的结构分解成了：下模顶边板2.1.1；刀片固定板2.1.2；顶边板弹簧2.1.3；刀片2.1.4；压刀板2.1.5；顶边板限位导向杆2.1.6。

除了上述与实施例1的差别，本实施例所述的植物纤维模塑制品切边装置的其它结构与实施例1基本相同。如图5、图6、图7所示，卸料板1a也是通过卸料板导柱1.4和限位杆1.5安装在切边上模具1上，卸料板1a套在上模体1.1周围，卸料板可以沿卸料板导柱1.4相对于切边上模具1的上模体1.1进行上下移动，限位杆1.5对卸料板1a起到下限位作用。卸料板与切边上模具之间装有卸料弹簧1.3。

切边下模具2含有:下模体2.1；定位块2.2；定位块弹簧2.3；下安装板2.4；定位块导柱2.5。

下模体2.1含有：位于每个于定位块周边的下模顶边板2.1.1、竖直往上施力于下模顶边板的顶边板弹簧2.1.3以及刃口向上地固定在定位块与下模顶边板之间以进行切边的刀片模2.1.4；图5中可见：刀片模由压刀板2.1.5与刀片固定板2.1.2夹压固定，顶边板限位导向杆2.1.6的底端往下穿过下模顶边板的通孔以及顶边板弹簧后再通过螺纹固定在刀片固定板上；顶边板限位导向杆因其顶端的凸台直径大于所述通孔，故勾拉住该通孔的顶端孔口，使得下模顶边板无法往上脱离顶边板限位导向杆。

在切边过程中，先把待切制品送入到切边下模具2的定位块2.2上，待切制品在所述切边下模具的定位块2.2上准确定位，等待切边。

定位块2.2安装在刀片围成的刀片模2.1.4内，定位块2.2通过定位块导柱2.5安装在切边下模具2上。定位块2.2可以沿定位块导柱2.5进行上下移动，所以，定位块可以相对于刀片模2.1.4进行上下相对移动。在定位块下面也设置有定位块弹簧2.3。定位块导柱2.5具有限位作用，防止定位块弹簧2.3把定位块2.2从切边下模具2上弹出，并把定位块2.2限制在一个相对于刀片模2.1.4的适当的最高位，使定位块2.2上的制品废边3.2在刀片模2.1.4的上刀口之上，而比下模顶边板2.1.1上表面稍高，也可以另设定位块的限位杆，把定位块导柱2.5的导向功能与限位功能分开。

下模顶边板2.1.1通过顶边板限位导向杆2.1.6安装在刀片固定板2.1.2上或直接固定下安装板2.4上，下模顶边板2.1.1与刀片固定板2.1.2之间装有顶边板弹簧2.1.3。下模顶边板2.1.1套在刀片模2.1.4周围，下模顶边板2.1.1可以沿顶边板限位导向杆2.1.6相对于刀片模2.1.4进行上下移动，顶边板限位导向杆2.1.6同时也对下模顶边板2.1.1起到上限位作用，限定了下模顶边板2.1.1弹起的最高位。

在切边过程中，把待切制品送入到切边下模具2的定位块2.2上等待切边，定位块2.2使待切制品在切边下模具上准确定位。带有卸料板1a的切边上模具1下移，卸料板1a的下端面比上模体1.1的下端面稍低，卸料板1a的下端面先接触到放置在切边下模具2上的待切制品的废边部位，并把待切制品的废边压在切边下模具2的下模顶边板2.1.1上，因顶边板弹簧2.1.3的弹力比卸料弹簧1.3的弹力大很多，所以卸料板1a压在下模顶边板2.1.1上时卸料弹簧1.3可进一步收缩而顶边板弹簧2.1.3几乎不被进一步压缩。这时，切边上模具1继续下移，上模体1.1的下端面先压到制品及定位块2.2并推着定位块2.2下移，继而上模体1.1的下端面又压到下模顶边板2.1.1，上模体1.1推着定位块2.2和下模顶边板2.1.1一起下移，顶边板弹簧2.1.3和定位块弹簧2.3都被压缩，压在下模顶边板2.1.1之上的卸料板1a也与下模顶边板2.1.1及上模体1.1一同下移，直到上模体1.1把待切制品的边缘压到刀片模2.1.4上而切下废边。

完成切边以后，切边上模具1带着上模体1.1上移，这时，顶边板弹簧2.1.3和定位块弹簧2.3回弹，下模顶边板2.1.1和定位块2.2跟着上模体1.1上移。下模顶边板2.1.1上移和定位块2.2上移分别把切下的废边和切边后制品推高到刀片模2.1.4之上，定位块2.2上移的极限位置比下模顶边板2.1.1上移的极限位置稍高，下模顶边板2.1.1先上移到位后定位块2.2也接着上移到位(到达定位块2.2的上限位置)，让切边后制品停留的位置高于切下的废边，切边上模具1带着上模体1.1继续上移，上模体1.1脱开带着切边后制品的定位块2.2而卸料板1a在卸料弹簧1.3的作用下继续压住切下的废边3.2稍许时间，直到限位杆1.5拉着卸料板1a上移而离开切下的废边。这一过程让切边后的制品和切下的废边彻底分开，并实现了把废边留在切边下模具2，方便地实现了让切边后制品位于切下的废边之上。为下一步分别取走切边后制品和废边创造了条件。

切边上模具1带着卸料板1a上移到位，切边后的制品和切下的废边被从切边下模具2上移出，新的待切制品又被送入到切边下模具2的定位块2.2上等待切边。

同样，在位于每个定位块2.2上方的每个上模体1.1内都装有一组海绵，每组海绵在合模切边时能压到定位块2.2上的制品。切边上模具1在开模上移时，确保切边后制品留在切边下模具2的定位块2.2上，消除上模体1.1对切边后制品的所述卡带现象。

综合实施例1和实施例2，植物纤维模塑制品的切边过程按以下步骤进行：

1)带有卸料板1a的切边上模具1下移；

2)卸料板1a接触到放置在切边下模具2上的待切制品的废边部位，并把待切制品的废边部位压在切边下模具2的下模体2.1上；

3)上模体1.1继续下移，压到带有制品的定位块2.2，上模体1.1推着带有制品的定位块2.2向下移动并切下废边，上模体1.1停止下移；

4)切边上模具1带着上模体1.1一起上移，带着切边后制品的定位块2.2也随切边上模具1上移，卸料板1a则继续把切下的废边压紧在切边下模具2上，以使切边后制品完全与废边断开；

5)带有切边后制品的定位块2.2上移到位后继续跟随上模体1.1上移，直至卸料板1a脱离废边也跟着切边上模具上移，而切下的废边被留在切边下模具2上；

6)带有卸料板1a的切边上模具上移到位；

7)切边后的制品和切下的废边从切边下模具2上被移出；

8)新的待切制品又被送入到切边下模具2的定位块2.2上等待切边；9)重复步骤1至步骤8，切边作业反复循环。