专利名称：一种全自动板材吸塑成型设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动板材吸塑成型设备。
背景技术：
现有的亚克力洁具的制作，主要是通过热吸塑成型来进行的。首先生产亚克力洁具的原材料是亚克力(PMMA)改性片材或PMMA-ABS-PMMA复合片材。工人们会将板材放入加热炉(烘炉)加热软化，然后取出板材，放置到模具上面，利用夹板框夹紧板材，并与模具接触，利用模具的边缘与夹板框的落位差令板材紧贴模具形成密封边缘，此时打开连接真空吸附装置中真空罐的阀门，令板材吸附在模具上，待冷却后形 成了与设计要求一样的亚克力洁具。但是，上述传统的吸塑技术，针对于小型浴缸的吸塑存在以下缺点1.现有的吸塑方式机械辅助性较低，自动化程度低操作员需要经常观察烤炉内板材的软化程度，或开炉通过手感检查是否适合吸塑，这样会过多依赖个人经验，影响生产效率，且存在安全隐患；2.需要的人力多每次操作，即使产品尺寸不大，也需要至少4人以上，2个人拉紧板材，2个人夹好板材，这样将严重浪费人力资源。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动板材吸塑成型设备，旨在解决现有的吸塑方式中设备机械辅助性较低、自动化程度低；过多的依赖个人操作的经验，浪费人力物力的问题。本发明的技术方案如下一种全自动板材吸塑成型设备,其中,包括加热软化板材的加热炉；吸塑板材成型的吸塑装置；升降吸塑装置的升降平台；自动运送板材的自动送板装置；控制模块；其中
所述控制模块包括CPU和输入指令的控制面板，所述CPU与控制面板连接；
所述加热炉与吸塑装置连接；所述升降平台设置在吸塑装置的下面；所述自动送板装置设置在吸塑装置的上方；
所述加热炉、吸塑装置、升降平台和自动送板装置都与CPU连接。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述加热炉包括炉门自动开启装置；设置在加热炉内的加热装置；设置在加热炉内，检测板材软化后下坠幅度的板材软化检测装置；设置在加热炉侧面的、用于观察炉内板材加热情况的视窗；所述炉门自动开启装置、加热装置和板材软化检测装置分别与CPU连接；
所述炉门自动开启装置包括设置在炉门两侧、支撑炉门的支撑杆；设置在支撑杆上部的齿条；设置在炉门的顶部、与所述支撑杆齿条相配合的齿轮；与所述支撑杆平行设置的气动杆，所述气动杆的活动端与炉门连接，另一端与支撑杆固定连接。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述发热装置为发热板，所述发热板设置多个，相邻发热板之间的温度独立设置。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述板材软化检测装置为红外线光头。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述吸塑装置包括吸塑模具；设置在吸塑模具上面的夹板框；第一真空装置和第二真空装置，所述第一真空装置通过气管与吸塑模具连接；所述第二真空装置通过气管与吸塑模具连接；所述夹板框包括夹持装置、设置在夹持装置侧面的滑轮和与滑轮相配合的夹板框导轨；所述夹板框导轨一直延伸设置到加热炉内；所述夹板框的滑轮与夹板框滑轮驱动装置连接；所述夹板框上还设置有用于检测板材位置的检测装置；所述第一真空装置、第二真空装置、夹持装置、夹板框滑轮驱动装置和检测装置分别与CPU相连接。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述第一真空装置包括第一连通球阀、第一真空罐和第一真空泵所述第一真空罐和第一真空泵通过气管连接；所述第一连通球阀的一端通过气管与所述第一真空罐连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具的底部；所 述第二真空装置包括第二连通球阀、第二真空罐和第二真空泵所述第二真空罐和第二真空泵通过气管连接；所述第二连通球阀的一端通过气管与所述第二真空罐连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具的边缘。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述夹持装置上设置有气动夹，所述气动夹上设置有耐高温的软性硅胶压条。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述全自动板材吸塑成型设备还包括设置在加热炉底部的滑轮；与加热炉底部滑轮相配合的导轨；驱动加热炉滑轮的电机；带动所述夹板框升降的伸缩杆；驱动伸缩杆伸缩的驱动装置；所述电机和伸缩杆驱动装置与所述CPU连接。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述自动送板装置设置在吸塑装置的上方；所述自动送板装置包括支架；板材吸附装置；与支架连接的升降架；设置在支架上的自动送板装置滑轮；与所述自动送板装置滑轮配合的自动送板装置导轨；所述自动送板装置导轨与所述夹板框导轨垂直；所述自动送板装置滑轮还与自动送板装置滑轮驱动装置连接；所述自动送板装置滑轮驱动装置、板材吸附装置和升降架分别与所述CPU连接。所述的全自动板材吸塑成型设备，其中，所述板材吸附装置包括第一转动接头、第二转动接头、真空吸盘、气管和自动送板装置真空泵所述第一转动接头设置在支架的底面上；所述第一转动接头和第二转动接头通过中空轴连接，所述第二转动接头的另一端与真空吸盘连接；所述气管依次穿过支架、第一转动接头、第二转动接头，所述气管的一端连接真空吸盘，另一端连接自动送板装置真空泵。本发明的有益效果本发明通过提供一种全自动板材吸塑成型设备，全套自动吸塑设备的引入，把吸塑工位与加热炉连接起来，使得板材吸塑从绝大部分的人工劳动转变为机械操作，实现吸塑成型工序的自动化；放置板材及送出板材的机械化，提高了半成品的质量，提高了生产过程的安全性，提高了半成品的生产效率，减少了人为因素对半成品造成的影响；吸塑方式的机械化进一步提高成型的效果；加热方式的改良令板材成型后各位置的厚度可按要求来确定，增大半成品的强度。
图I是本发明全自动板材吸塑成型设备的结构示意图。图2是本发明全自动板材吸塑成型设备中加热炉炉门关闭时的示意图。图3是本发明全自动板材吸塑成型设备中加热炉炉门打开时的示意图。图4是本发明全自动板材吸塑成型设备中吸塑装置的结构示意图。图5是本发明全自动板材吸塑成型设备中自动送板装置的主视图。图6是本发明全自动板材吸塑成型设备中自动送板装置的仰视图。图7是本发明全自动板材吸塑成型设备中板材吸塑成型前吸盘吸附板材的示意图。图8是本发明全自动板材吸塑成型设备中板材吸塑成型后吸盘吸附半成品的示意图。图9是本发明全自动板材吸塑成型设备中可移动加热炉加热前的示意图。图10本发明全自动板材吸塑成型设备中可移动加热炉加热时的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。如图I所示，是本发明全自动板材吸塑成型设备的结构示意图。本全自动板材吸塑成型设备包括加热炉100、吸塑装置200、升降平台300、控制模块400和自动送板装置500。所述控制模块400包括CPU和控制面板，所述CPU与控制面板连接，所述加热炉100、吸塑装置200、升降平台300和自动送板装置500分别与CPU连接；通过控制面板输入相应的指令，由CPU控制全自动板材吸塑成型设备动作。如图2和图3所示，分别是本发明全自动板材吸塑成型设备中加热炉100炉门关闭和炉门打开时的示意图。所述加热炉100包括设置在在炉门的两侧、支撑炉门的支撑杆，在支撑杆的上部设置有齿条120 ;设置在炉门的顶部的齿轮150，所述齿轮150与所述支撑杆上的齿条120相配合；与所述支撑杆平行设置的气动杆130，所述气动杆130与控制系统连接，所述气动杆130的活动端与炉门连接，气动杆130伸长时可顶起炉门，所述气动杆130另一端与支撑杆固定连接；所述加热炉100还包括设置在加热炉100侧面的、用于观察炉内板材加热情况的视窗110 ;设置在加热炉100内的加热装置，本实施例中所述加热装置为发热管140，所述发热管140可设置多个；设置在加热炉100内检测板材软化后下坠幅度的红外线光头；所述发热管140和红外线光头分别与CPU连接。所述加热炉100内的加热装置还可以选用发热板，所述发热板可设置多个。由于加热炉100内的加热装置大多只能保证整个加热炉100内各处的温度相同。但是，由于产品不同，板材各个位置需要吸塑的深度不同，如果是整个加热炉100都是同一温度的话，先接触到吸塑模具210的板材将先被冷却，吸塑时拉伸的幅度将降低，后接触的位置由于温度没有下降，拉伸性将较好，这样将会出现的是吸塑完毕后整个成品的厚度不一致。当使用发热板时，可以通过设置每块加热板的发热温度以得到加热炉100内每个位置的不同温度，因此，可以根据温度的降幅来调整所需的温度，以保证板材每个位置拉伸的程度是相同的。也就是说，首先接触吸塑模具210的板材位置，会适当地调高相对发热板的温度，这样即使降温，也能保证吸塑拉升的幅度也较大，因此，在吸塑过程中就能比较好地确保各位置的厚度是相同的，尽量地减少板材各个位置厚度不同的情况。当加热炉100加热板材时，炉门处于关闭状态，由CPU控制发热装置发热，对板材进行加热，可以通过加热炉侧面的视窗110对板材的加热情况进行实时的监控；CPU还控制红外线光头实时检测板材软化后的下坠幅度，当检测到板材软化到位后，红外线光头把信息反馈给CPU，CPU控制气动杆130动作，气动杆130伸长顶起炉门，炉门上的齿轮150沿着支撑杆上的齿条120运动，当炉门被撑起到指定位置时，气动杆130停止动作，齿轮150和齿条120处于啮合状态，不能产生相对运动，对炉门实现齿轮齿条定位，安全可靠。如图4所示，是本发明全自动板材吸塑成型设备中吸塑装置200的结构示意图。所述吸塑装置200包括吸塑模具210，所述吸塑模具210的下面设置有支撑吸塑模具210的支撑架；设置在吸塑模具210上面的夹板框220 ;第一连通球阀230 ;第一真空装置240，所述第一真空装置240包括第一真空罐241和第一真空泵242 ;第二连通球阀250 ;第二真空装置260，所述第二真空装置260包括第二真空罐261和第二真空泵262。所述夹板框220、第 一连通球阀230、第一真空泵242、第二连通球阀250和第二真空泵262分别与CPU相连接。所述第一真空罐241和第一真空泵242通过气管连接；所述第二真空罐261和第二真空泵262通过气管连接；所述第一连通球阀230的一端通过气管与所述第一真空罐241连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具210的大空间处(本实施例中大空间处为吸塑模具210的底部);所述第二连通球阀250的一端通过气管与所述第二真空罐261连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具210的小空间处(本实施例中小空间处为吸塑模具210的边缘封口处)。所述夹板框220包括夹持装置、设置在夹持装置侧面的夹板框滑轮和与夹板框滑轮相配合的夹板框导轨，所述夹持装置上设置有气动夹，气动夹上设置有耐高温的软性硅胶压条，所述夹持装置能自动夹紧板材而且会跟着软化的板材而自动调整板材的夹紧程度；所述夹板框导轨一直延伸设置到加热炉100的内部，所述夹板框220可沿夹板框导轨在吸塑模具210和加热炉100之间运动；所述夹板框滑轮与夹板框滑轮驱动装置连接，由夹板框滑轮驱动装置驱动运动，本实施例中所述夹板框滑轮驱动装置为同步马达；所述夹板框220上还设置有传感器，用于检测板材的位置。所述夹持装置、夹板框滑轮驱动装置和传感器分别与CPU连接。所述夹板框220与所述加热炉100通过夹板框导轨实现连接，先将板材通过气动夹夹紧，利用同步马达驱动将板材送入加热炉内加热；由于是在加热之前就把板材夹好，所以并不需要太多的考虑板材的大小，也能够非常均匀地夹紧，并不会出现人为的缺陷。本实施例中分开第一真空装置240和第二真空装置260，利用第一真空泵242实现大空间吸塑位的吸塑，利用第二真空泵262实现小空间吸塑位的吸塑，以控制不同位置的吸塑；利用第二真空泵262先将小空间内的气体吸走，让边缘密封效果达到最佳，那么，大空间内的空气不会因为密封边不佳而出现漏气现象，同时，更令边缘的吸塑效果最佳，避免吸塑不到位的现象，令成品率大大提高。因第二真空装置260是用于吸走小空间内的气体，所以第二真空罐261和第二真空泵262可以选择容量相对较小的真空罐和真空泵，以节省生产成本。所述升降平台300包括模具平台和升降装置，所述升降装置设置在模具平台的下面，所述升降装置与所述CPU连接，由CPU控制动作，模具平台随升降装置实现上下升降；所述吸塑模具210设置在所述模具平台上。本实施例中的升降平台通过液压驱动，通过液压驱动装置带动升降装置上下升降，从而带动吸塑模具210升降。如图5和图6所示，是本发明全自动板材吸塑成型设备中自动送板装置结构示意图。所述自动送板装置500包括支架550、第一转动接头510、第二转动接头520、真空吸盘530、气管540和自动送板装置真空泵所述第一转动接头510设置在支架550的底面上，所述第一转动接头510和第二转动接头520通过中空轴连接，所述第二转动接头520的另一端与真空吸盘530连接，所述气管540依次穿过支架550、第一转动接头510、第二转动接头520，所述气管540的一端连接真空吸盘530，另一端连接自动送板装置真空泵；所述第一转动接头510、第二转动接头520、真空吸盘530、气管540可设置多个。所述自动送板装置500还包括与支架550连接的升降架，设置在支架550上的自动送板装置滑轮，与所述自动送板装置滑轮配合的自动送板装置导轨；所述自动送板装置导轨与所述夹板框导轨垂直但不相交设置；所述自动送板装置滑轮还与自动送板装置滑轮的驱动装置连接，由自动送板装置滑轮驱动装置驱动自动送板装置500沿自动送板装置导轨滑动，本实施例中所述自动送板装置滑轮驱动装置采用同步马达；所述整个自动送板装置500设置在夹板框220的上 面，与所述夹板框220不接触，通过升降架实现整个自动送板装置500的自动升降。所述自动送板装置驱动装置、自动送板装置真空泵和升降架分别与所述CPU连接。如图7所示，是本发明全自动板材吸塑成型设备中板材吸塑成型前吸盘吸附板材的示意图。将板材吸附起的时候，真空吸盘530是平放的，所有真空吸盘530都连接好自动送板装置真空泵，当启动自动送板装置真空泵时，真空吸盘530就将板材吸起。再通过升降架调整板材的位置，使板材放置于夹板框220的气动夹处，再由夹板框220上的传感器检测板材的位置，CPU根据传感器反馈的信息调整自动送板装置500和夹板框220的相对位置，当位置调整好后，CPU控制气动夹夹紧板材，真空吸盘530松开板材。如图8所示，本发明全自动板材吸塑成型设备中板材吸塑成型后吸盘吸附半成品的示意图。当产品吸塑成型完毕后，可以通过第一转动接头510和第二转动接头520，调整真空吸盘530的位置，吸附半成品的内壁，夹板框220松开半成品的边缘，从而自动送板装置500将半成品整个取出。所述全自动板材吸塑成型设备还包括用于冷却吸塑成型后半成品的冷却装置，本实施例中所述冷却装置采用风扇。本发明全自动板材吸塑成型设备自动吸塑的全过程如下操作人员通过控制面板输入指令，启动全自动板材吸塑成型设备自动送板装置500沿自动送板装置导轨运动到板材堆放处，CPU启动自动送板装置真空泵，真空吸盘530把板材吸附起来，自动送板装置500又沿自动送板装置导轨运动到夹板框220的上面，CPU根据夹板框220上传感器反馈的信息，控制自动送板装置500的升降架上下升降、控制自动送板装置500沿自动送板装置导轨前后运动和控制夹板框220沿夹板框导轨左右运动，以调整自动送板装置500和夹板框220的相对位置，当调整好板材的位置后，CPU控制气动夹自动夹紧板材，真空吸盘530松开板材；在自动送板装置500自动送板的过程中，CPU同时控制启动加热炉100内的加热装置动作，令加热炉100的温度升高到需要的范围，然后加热炉100的炉门自动开启，夹板框220由同步马达驱动，沿着夹板框导轨自动把板材送入加热炉100内，随后关闭加热炉100的炉门，并等待板材被烤软；由于加热炉100内部有可以检测板材软化后下坠幅度的红外线光头，当检测到软化到位后，CPU根据接收到的反馈信息，控制加热炉100的炉门自动开启，软化后的板材再连同夹板框220 —起被同步马达拉出到吸塑模具210的上方，然后CPU控制所述升降平台300自动升起，带动吸塑模具210上升至预设高度，此时CPU控制第一连通球阀230和第二连通球阀250自动开启，吸塑自动进行，然后CPU按照预设的吸塑时间吸塑完毕后再启动风扇冷却板材，当已经吸塑完毕的板材被风扇适当降温后，CPU控制自动送板装置500的真空吸盘530吸住成型板材的光滑面，升降平台300将缓慢地带动吸塑模具210自动下降进行脱模。脱模完毕后，夹板框220的气动夹将自动弹开，CPU控制自动送板装置500的升降架上升，自动送板装置500沿导轨将半成品运出。另外，因为上述加热炉100是固定的，夹板框220是可移动的，板材在加热炉100
内加热后由夹板框220送到吸塑装置200处进行吸塑中间有一段距离，为了避免板材取出时的冷却速度，可以将加热炉100设计为可移动的，夹板框220设置为固定的。如图9和图10所示，分别是本发明全自动板材吸塑成型设备中可移动加热炉加热前和可移动加热炉加热时的示意图。可移动加热炉600包括加热炉100 ;设置在加热炉底部的滑轮160 ;与所述滑轮160配合的滑轮导轨180 ;设置在加热炉100上、驱动滑轮运动的电机170，所述电机170与所述控制系统连接。所述夹板框220还包括带动夹板框220上下升降的伸缩杆221，所述伸缩杆221与液压驱动装置连接，所述液压驱动装置与CPU连接，由CPU控制伸缩杆221伸缩带动夹板框220上下升降，以使板材贴合或离开吸塑模具210。这样，通过移动可移动加热炉600到吸塑模具210处，就可以实现边加热边吸塑，避免了板材的冷却速度，得到更好的吸塑效果。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，包括加热软化板材的加热炉；吸塑板材成型的吸塑装置；升降吸塑装置的升降平台；自动运送板材的自动送板装置；控制模块；其中 所述控制模块包括CPU和输入指令的控制面板，所述CPU与控制面板连接； 所述加热炉与吸塑装置连接；所述升降平台设置在吸塑装置的下面；所述自动送板装置设置在吸塑装置的上方； 所述加热炉、吸塑装置、升降平台和自动送板装置都与CPU连接。
2.根据权利要求I所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述加热炉包括炉门自动开启装置；设置在加热炉内的加热装置；设置在加热炉内，检测板材软化后下坠幅度的板材软化检测装置；设置在加热炉侧面的、用于观察炉内板材加热情况的视窗；所述炉门自动开启装置、加热装置和板材软化检测装置分别与CPU连接； 所述炉门自动开启装置包括设置在炉门两侧、支撑炉门的支撑杆；设置在支撑杆上部的齿条；设置在炉门的顶部、与所述支撑杆齿条相配合的齿轮；与所述支撑杆平行设置的气动杆，所述气动杆的活动端与炉门连接，另一端与支撑杆固定连接。
3.根据权利要求2所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述发热装置为发热板，所述发热板设置多个，相邻发热板之间的温度独立设置。
4.根据权利要求2所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述板材软化检测装置为红外线光头。
5.根据权利要求I所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述吸塑装置包括吸塑模具；设置在吸塑模具上面的夹板框；第一真空装置和第二真空装置，所述第一真空装置通过气管与吸塑模具连接；所述第二真空装置通过气管与吸塑模具连接；所述夹板框包括夹持装置、设置在夹持装置侧面的滑轮和与滑轮相配合的夹板框导轨；所述夹板框导轨一直延伸设置到加热炉内；所述夹板框的滑轮与夹板框滑轮驱动装置连接；所述夹板框上还设置有用于检测板材位置的检测装置；所述第一真空装置、第二真空装置、夹持装置、夹板框滑轮驱动装置和检测装置分别与CPU相连接。
6.根据权利要求5所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述第一真空装置包括第一连通球阀、第一真空罐和第一真空泵所述第一真空罐和第一真空泵通过气管连接；所述第一连通球阀的一端通过气管与所述第一真空罐连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具的底部；所述第二真空装置包括第二连通球阀、第二真空罐和第二真空泵所述第二真空罐和第二真空泵通过气管连接；所述第二连通球阀的一端通过气管与所述第二真空罐连接，另一端通过气管连接在所述吸塑模具的边缘。
7.根据权利要求5所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述夹持装置上设置有气动夹，所述气动夹上设置有耐高温的软性硅胶压条。
8.根据权利要求5所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述全自动板材吸塑成型设备还包括设置在加热炉底部的滑轮；与加热炉底部滑轮相配合的导轨；驱动加热炉滑轮的电机；带动所述夹板框升降的伸缩杆；驱动伸缩杆伸缩的驱动装置；所述电机和伸缩杆驱动装置与所述CPU连接。
9.根据权利要求I所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述自动送板装置设置在吸塑装置的上方；所述自动送板装置包括支架；板材吸附装置；与支架连接的升降架；设置在支架上的自动送板装置滑轮；与所述自动送板装置滑轮配合的自动送板装置导轨；所述自动送板装置导轨与所述夹板框导轨垂直；所述自动送板装置滑轮还与自动送板装置滑轮驱动装置连接；所述自动送板装置滑轮驱动装置、板材吸附装置和升降架分别与所述CPU连接。
10.根据权利要求9所述的全自动板材吸塑成型设备，其特征在于，所述板材吸附装置包括第一转动接头、第二转动接头、真空吸盘、气管和自动送板装置真空泵所述第一转动接头设置在支架的底面上；所述第一转动接头和第二转动接头通过中空轴连接，所述第二转动接头的另一端与真空吸盘连接；所述气管依次穿过支架、第一转动接头、第二转动接头，所述气管的一端连接真空吸盘，另一端连接自动送板装置真空泵。
全文摘要
本发明公开了一种全自动板材吸塑成型设备，包括加热炉、吸塑装置、升降平台、自动送板装置和控制模块所述加热炉、吸塑装置、升降平台、自动送板装置分别与所述控制模块连接。本自动板材吸塑成型设备全套的引入，把吸塑工位与加热炉连接起来，使得板材吸塑从绝大部分的人工劳动转变为机械操作，实现吸塑成型工序的自动完成；放置板材及送出板材的机械化，提高了半成品的质量，提高了生产过程的安全性，提高了半成品的生产效率，减少了人为因素对半成品造成的影响；吸塑方式的机械化进一步提高成型的效果；加热方式的改良令板材成型后各位置的厚度可按要求来确定，增大半成品的强度。
文档编号B29L7/00GK102744871SQ201210242670
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者黄福华 申请人:佛山市高明粤华卫生洁具有限公司