洗碗机内胆咬合工艺及咬边机的制作方法

本发明一种洗碗机内胆咬合成形的加工设备，具体涉及一种内胆咬边工艺及咬边机。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，洗碗机作为常用家电设备，越来越受年轻人的喜爱，客户的体验和满意度也越来越好。在不久的将来，洗碗机将会和洗衣机、冰箱一样普及，其销售市场非常巨大。

洗碗机的生产关键是内胆的加工制作，即将不锈钢和不锈铁薄板冲压成形，然后将冲压成形的三块或四块板料拼接成一端开口的密封立方体内胆。目前洗碗机内胆成形主要有焊接和咬边两种方式，焊接方式属于原始工艺，产品一致性较差，外观较差且存在漏水等隐患，此技术已逐渐被淘汰，主流技术还是通过咬合翻边将成形的板料拼接在一起。

目前洗碗机内胆咬边成形设备主要是来自意大利梅洛尼公司的产品。一种是转盘式咬边机，该咬边机的结构特点为设备中间布置装有内衬模的胎模架，并将板料通过吸盘吸附在内衬模上；两侧布置大转盘，大转盘上安装四把成形咬合滚刀，转盘中间固定一个有环形凹槽的成形咬合滚刀轨迹模，通过大转盘的转动，驱动成形咬合成形咬合滚刀在轨迹模的约束下沿内胆咬合边滚动，从而完成咬边拼接。该类型咬边机只能咬两条边，每个大转盘上有四把成形咬合滚刀，通过四次成形完成咬合。由于成形咬合滚刀少每次成形使得板料折弯变形量大，再加上板金件的特性，使得来料特性有偏差时咬合的合格率偏低。因此，该形式的咬边机对工件的材料特性及外观尺寸变形量兼容性差。因此，需要在此基础上创新改进咬边工艺，将咬边过程分为六个部分，大大提高对工件来料特性及尺寸变形量的兼容性，并缩短咬边时间。

转盘式咬边机成形咬合滚刀安装于转盘上，在转盘旋转时各成形咬合滚刀依次绕内胆一周。通过大量试验证明，成形咬合滚刀数量的增加可使板金件在咬合过程中每次的变形变小，这样有利于板金的咬合成形。但因为工件周长及转盘尺寸的限制，该形式的咬边机安装成形咬合滚刀数量只能做到4～8个。

另外此类型的咬边机，产品换型时需将轨迹模，内衬膜更换甚至直接更换中间内衬模架，这种换型方式调整时间长且稳定性差。

成形咬合滚刀成形咬合滚刀成形咬合滚刀成形咬合滚刀另一种是链条式咬边机，该咬边机主要结构特点为中间固定布置内衬模的胎模架，需咬合的板料放置在内衬模上，并通过卡紧装置压住。胎模架两侧分别有链条带动的一组成形咬合滚刀，通过电机驱动链条的牵挂成形咬合滚刀沿咬合边运动一周，从而完成咬合。此类咬边机结构紧凑小巧，但与转盘式咬边机一样只能咬两条边，且存在换型复杂的缺陷。

洗碗机市场前景广阔，家电产品型号多样且更新换代频繁。冼碗机内胆是洗碗机重要的部件，目前洗碗机咬合形式的内胆大多都是中板折弯成u形然后再与上下底板咬合，形成开口的内腔。因为中板折弯造成后部有圆角，减小了内胆的使用空间。同样尺寸的内胆，为了增加内胆空间使用率，可将内胆改为四块板咬合四边成形，这样后部没有圆角。

技术实现要素：

本发明即是针对些类新型号的内胆(无中板折弯，直接由4块板件咬合形成开口的内腔，咬合后内胆后部无圆角)，同时解决一台咬边机快速换型兼容多型号内胆生产的问题，而提供一种全新的洗碗机内胆咬合工艺及咬边机，该工艺结构形式的咬边机可上下左右4条边同时一起咬合，还可以在不更换零部件的情况下同时兼容多款型号内胆的生产，且安装高度简单方便，可靠性高，大大缩短了换型调整时间。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种洗碗机内胆咬合工艺，采用洗碗机内胆咬边机，其特征在于：该咬边机上下左右对称布置四组成形咬合滚刀机构和四个轨迹模，对内胆工件四条边分两侧分别同时进行咬边，轨迹模中心线与内胆工件轮廓线保持平行，成形咬合滚刀相对轨迹模运动，保证每组成形咬合滚刀等距地滚过内胆工件外边完成咬合，其中，轨迹模、成形咬合和内胆工件之间具有两种运动形式：1)内胆工件和轨迹模固定，成形咬合滚刀沿轨迹模与内胆工件相对运动；2)成形咬合滚刀固定，内胆工件和轨迹模运动；根据内胆工件的结构，两种运动形式咬合边均可以是直线或是曲线。

一种用于上述的咬合工艺中第二种运动形式的洗碗机内胆咬边机，该内胆咬边机由底座、移动基座、胎模架、滚刀机构、胎模组件、轨迹模、靠模组件、吸盘组件、压紧组件、伺服驱动系统、控制系统组成，其特征在于：所述滚刀机构、伺服驱动系统和控制系统安装于底座上，所述胎模组件、轨迹模、靠模组件、吸盘组件、胎模架安装于移动基座上；四组所述滚刀机构分成两对对称布置于底座两侧，每对所述滚刀机构对称分布在底座上下面上；所述轨迹模具有四件，并对称安装于移动基座上，所述移动基座置于底座内，两侧底部安装滑靴与底座上的导轨配合连接，移动基底两侧安装有丝杆螺母与伺服驱动系统的滚珠丝杆配合连接；所述胎模架上装有胎模组件，胎模组件中放置内胆板料，由伺服驱动系统驱动丝杆螺母带动移动基座沿底座上的导轨滑动，使胎模架移动带动内胆相对滚刀机构的成形咬合滚刀运动，同时成形咬合滚刀在轨迹模的约束下沿内胆曲线边运动，从而完成咬边机内胆的上下左右四条边同时一起咬合咬边。

进一步，所述靠模组件由顶部外靠模组件和底部外靠模组件组成，所述顶部外靠模组件和底部外靠模组件具有气缸支座、气缸、靠模基板、仿形压块、外靠模，所述外靠模上面固定连接有靠模基板，靠模基板上面通过气缸连接气缸支座，气缸支座与移动基座固定；所述顶部外靠模组件和底部外靠模组件在内胆顶板和底板放置好后，气缸伸出带动外靠模运动，最后在顶部和底部的外靠模的作用下压紧顶板和底板。

进一步，所述顶部外靠模组件中还安装有换型装置，所述换型装置由导套、导杆、连接板、仿形压块、弹簧销组成，所述导杆通过导套安装在靠模基板，所述导杆上端连接连接板及仿形压块，所述导杆上设有各内胆型号对应的位置孔，切换型号时只需将连接板抬起，使导杆相应型号的位置孔移动到弹簧销的位置，然后销紧弹簧销。

进一步，所述胎模架上装有顶部胎模组件、底部胎模组件、吸盘组件以及压紧机构，所述顶部胎模组件与底部胎模组件具有胎模气缸座、胎模基板、胎模、斜面推杆、胎模、胎模压块、弹簧；所述胎模基板固定于胎模架上，胎模安装于胎模基板上与斜面推杆连接，斜面推杆与胎模气缸连接，胎模压块安装于胎模基板上，盖住斜面推杆及胎模弹簧安装于胎模与胎基板之间，当气缸伸出时，推动斜面推杆，从而推动胎模往外伸到工作位，当胎模气缸收回时，胎模在弹簧的作用下，向里收回恢复原位。

进一步，所述吸盘组件具有四组，分别为左侧、右侧、顶部和底部吸盘组件，左右侧和底部吸盘组件通过吸盘杆与胎模架固定连接，或通过气缸或伺服电机为吸盘杆伸缩式安装，便于咬合好的内胆取出。

进一步，所述吸盘组件由吸盘、吸盘杆、齿轮、伺服电机、吸盘架、滚珠丝杆及丝杆螺母组成；所述伺服电机通过齿轮驱动滚珠丝杆及螺母，螺母连接吸盘架，带动吸盘架上下移动，所述吸盘固定安装于吸盘架上，从而实现吸盘架及吸盘上下位置的调节；用于调节顶部吸盘的高度，适用于不同型号的内胆顶板的高度；所述压紧机构由气缸、压头组成，所述压紧机构分别安装在胎模架端部和两侧，在放置内胆板料时，胎模气缸先伸出，将顶部和底部胎模往外推到工作位，内胆板料贴胎模放置，然后吸盘组件吸附、压紧机构将板料压紧；在内胆各板被吸盘吸附的同时，由端部和两侧的压紧机构作用，保证内胆在咬合时各板位置不变动。

进一步，所述滚刀机构由滑轨、成形咬合滚刀轴、成形咬合滚刀座、成形咬合滚刀、靠轮、滑板支架组成，所述滑板支架通过滑轨与底座上的基座滑靴配合连接，滑板支架下面通过靠轮与轨迹模配合连接；滑板支架上通过成形咬合滚刀座连接成形咬合滚刀轴及成形咬合滚刀；当移动基座相对底座移动时，轨迹模相对靠轮移动，与此同时带动滑板支架上的成形咬合滚刀与移动基座上的胎模相对运动。

进一步，最后一组所述滚刀机构安装有增压缸和滚针导轨，增压缸通过增压缸安装座安装在滑板支架上，增压缸连接推块，推块与固定在滑板支架上的滚针导轨配合连接，由增压缸调节成形咬合滚刀的位置，从而可调整成形咬合滚刀与胎模的间距，且可增加咬合时的压力。

进一步，所述洗碗机内胆咬边机还装有雾化喷洒系统，所述喷洒系统由箱体、加压泵组件、管道、雾化喷头组成，加压泵组件安装箱体上，并通过管道连接雾化喷头，当内胆相对成形咬合滚刀运动时带动成形咬合滚刀顺时针转动，此时雾化喷头将油水混合物喷出洒在成形咬合滚刀上，粘有油水混合物的成形咬合滚刀再咬合内胆，可防止胶水粘成形咬合滚刀；所述雾化喷头安装于胎模架上，所述箱体及加压泵组件安装于移动基座或固定安装于底座上。

本发明的有益效果是：

本发明的直线式咬边机由底座、移动基座、胎模架、滚刀机构、胎模组件、轨迹模、靠模组件、吸盘组件、伺服驱动系统及控制系统组成。

底座上下左右对称分布滚刀机构，活动基座相对底座运动，与此同时放置于活动基座上的内胆板料相对成形咬合滚刀运动，可实现四条边同时完成咬合。该种形式的咬边机，结构简单可靠，便于调整维修。

直线式咬边机还可以减小成形咬合滚刀直径增加每组成形咬合滚刀数量，从而改善每个成形咬合滚刀成形的变量，提高咬合质量。通过调节位于顶部外靠模组件的前端和末端换型装置，来切换不同型号的内胆咬合生产，实现一机多用兼容不同产品规格。

附图说明

图1是新型号的内胆的咬合工艺示意图；

图2是本发明的洗碗机内胆咬边机总体示意图；

图3是伺服驱动系统和控制系统示意图；

图4是移动基座示意图；

图5是顶部外靠模组件；

图6是胎模架安装结构立体示意图；

图7是胎模架安装结构主视图；

图8是滚刀机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

针对新型号的内胆，本发明提出新的咬合工艺，详见图1。内胆四条边独立咬合，两侧分别同时进行。上下左右对称布置四组成形咬合滚刀机构3和四个轨迹模6。轨迹模6中心线与内胆11轮廓线保持平行，成形咬合滚刀沿轨迹模运动，保证每组成形咬合滚刀等距地滚过内胆外边完成咬合。该咬合新的咬合工艺原理有两种运动形式：1.内胆工件和轨迹模固定，成形咬合滚刀沿轨迹模与内胆工件相对运动；2.成形咬合滚刀固定，内胆工件和轨迹模运动。两种运动形式咬合边都可以是直线也可以是曲线，根据内胆产品设计。

因此，第2种运动形式，需要开发出全新的直线式咬边机。

如图2至图8所示，一种用于第2种运动形式的直线式咬边机，由底座1、移动基座4、胎模架、滚刀机构3、胎模组件9、轨迹模6、靠模组件5、吸盘组件10、伺服驱动系统2、控制系统、喷洒系统组成。

滚刀机构3、伺服驱动系统2和控制系统安装于底座1上，胎模组件9、轨迹模6、靠模组件5、吸盘组件10、胎模架都安装于移动基座4上。移动基座4两侧底部安装滑靴与底座1上的导轨配合，移动基底4两侧还安装有丝杆螺母与伺服驱动系统2的滚珠丝杆配合，在伺服驱动系统2的作用下，通过丝杆螺母带动移动基座4沿底座1上的导轨滑动。

如图3所示，伺服驱动系统2包括：伺服电机201、联轴器202、轴承203座、滚珠丝杆204、这些均对称安装于底座1上。另外底座1上下左右还对称安装有滚刀滑靴用于安装滚刀机构，端部安装有控制面板。

如图4所示，移动基座4上两侧安装有丝杆螺母301、基座滑靴302、轨迹模6、顶部外靠模组件304、底部外靠模组件305。丝杆螺母301与安装在底座1上的滚珠丝杆204配合，丝杆螺母301相对滚珠丝杆204的运动为移动基座4的运动提供动力，基座滑靴302与底座1上的导轨配合，在移动基座4运动时提供导向。滚刀机构3安装于底座1上，滚刀机构3的滑轨与底座1的基座滑靴302配合，滚刀机构3中的靠轮可在轨迹模6的槽中滚动。通过轨迹路径的变化，保证移动基座4运动时，滚刀机构3中的成形咬合滚刀相对胎模外表面的距离保持不变。顶部外靠模组件304和底部外靠模组件305在内胆顶板和底板放置好后，气缸伸出带动外靠模运动，最后在顶部和底部外靠模的作用下压紧顶板和底板。

如图5所示，顶部外靠模组件304包括气缸支座401、气缸402、靠模基板403、仿形压块404、连接板405、导柱406、弹簧销407、导套408、顶部外靠模409。顶部外靠模409上面固定连接有靠模基板403，靠模基板403上面通过气缸402连接气缸支座401。顶部外靠模409内装有连接板405和仿形压块404。由于顶板在压成形时变形量大，放置在顶部胎模上时四角会翘起，此时在顶部外靠模组件304中安装换型装置。换型装置分前端和末端，由导套408、导杆406、连接板405、仿形压块404、弹簧销407组成。导杆406上设有各内胆型号对应的位置孔，切换型号时只需将连接板405抬起，使导杆406相应型号的位置孔移动到弹簧销407的位置，然后销紧弹簧407销即可。此时顶部外靠模在下降压紧顶板的同时，换型装置也跟随下降，仿形块压紧顶板四个角。

底部外靠模组件305与顶部外靠模组件304结构相似，只是底部外靠模组件305没有换型装置。

如图6，7所示，胎模架上装有顶部胎模组件、底部胎模组件、吸盘组件10以及压紧机构506。顶胎模组件和底部胎模组件均由胎模气缸501、气缸座502、斜面推杆503、胎模压板504、胎模505、弹簧515、胎模基板516、吸盘杆一507、限位块508等组成。吸盘组件10由吸盘509、吸盘杆二510、齿轮511、伺服电机512、吸盘架513、滚珠丝杆514及丝杆螺母等组成。压紧机构506由气缸、压头组成。在放置内胆板料时，胎模气缸501先伸出，将顶部和底部胎模往外推到工作位，内胆板料贴胎模放置，然后吸盘组件10吸附、压紧机构506将板料压紧。

吸盘组件10有四组，其中顶部吸盘组件包括吸盘、吸盘杆、齿轮、伺服电机、吸盘架、滚珠丝杆、丝杆螺母等组成。根据不同的型号，控制伺服电机的输出通过齿轮滚珠丝杆的传动，来带动吸盘架的上升下降，从而实现顶部吸盘工作位置的切换。两侧吸盘组件，由吸盘和吸盘杆组成，吸盘杆可固定安装于胎模架上，也可做成伸缩式安装于胎模架上。

如图8所示，滚刀机构3由滑轨601、增压缸602、增压缸安装座603、推块604、滚针导轨605、成形咬合滚刀轴606、成形咬合滚刀座607、成形咬合滚刀608、靠轮609、滑板支架610、限位杆611等。其余滚刀机构可只由滑轨、成形咬合滚刀轴、成形咬合滚刀座、成形咬合滚刀、靠轮、滑板支架、限位杆组成。滚刀机构的滑轨601与底座1上的基座滑靴302配合安装，靠轮609与轨迹模6配合安装。移动基座4运动时，轨迹模6依次经过每组成形咬合滚刀机构的靠轮609。从而依次带动所有成形咬合滚刀608沿基座滑靴302相对胎模运动，每组成形咬合滚刀608依次滚过内胆咬合面完成咬边。

喷洒系统由箱体、加压泵组件、管道、雾化喷头等组成。加压泵组件安装箱体上，并通过管道连接雾化喷头。内胆工件相对成形咬合滚刀运动时带动成形咬合滚刀顺时针转动，此时雾化喷头将油水混合物喷出洒在成形咬合滚刀上，粘有油水混合物的成形咬合滚刀再咬合内胆工件，如此胶水就不会粘成形咬合滚刀。该系统中雾化喷头可安装于胎模架上，箱体及加压泵组件可安装于移动基座4也可与底座1固定安装。

内胆咬合时为保证咬合位置不漏水，会在内胆板料上涂胶水，咬合时板料折边受外力挤压，会将胶水挤出，粘在成形咬合滚刀上。雾化喷洒系统可在靠轮咬合的同时，将油水混合物以雾化形式喷在成形咬合滚刀上，如此胶水挤出时会从成形咬合滚刀上直接脱落而不粘成形咬合滚刀。该系统雾化喷头安装于胎模架上，随内胆工件一起运动，当工件相对成形咬合滚刀运动时带动成形咬合滚刀转动，每把成形咬合滚刀转动时依次经过喷头位置，咬合过程中保证喷头一直工作，即可保证每把成形咬合滚刀都有油水混合物。

底座是设备的的主体支撑，具有良好的刚性，加工面需满足位置精度要求。底座有整体式和分体式，分体式为上面安装部分与底部通过螺栓销钉联接，此处选择整体式。底座上安装有滚刀机构、驱动系统、控制系统和导轨等。在换型时，只需将顶盖前后仿形压块调整位置即可。