一种汽车内饰件搪塑床的制作方法

本实用新型涉及一种搪塑床，特别涉及一种汽车内饰件搪塑床。

背景技术：

面对竞争日益激烈的汽车市场和对产品质量要求越来越高的汽车用户,各大汽车制造商日益关注相关零部件的制造工艺技术,汽车内饰成型工艺备受关注。汽车仪表板与门内饰板是汽车内饰的重要组成部分,是汽车内饰产品新工艺、新技术发展的具体体现。

采用搪塑技术加工的汽车仪表台及门内饰板表皮,产品的外观、质地及手感是其它成型工艺无法比拟的,尤其是外观纹理,在产品的边沿和拐角处完全一致。但目前国内不具备搪塑技术所需的产品材料、产品成型模具和生产设备等条件,世界上也只有少数几家公司能够生产这种原材料、模具及专用设备,故搪塑产品价格很高。随着国内原材料的研发及机械加工能力的提升,该工艺将会越来越广泛地应用到汽车零部件的生产当中。

目前汽车内饰件搪塑工艺所采用的搪塑床如专利申请号CN200910187201公开了一种搪塑机，其由取件翻转架单元、机械手单元、冷却室单元、空气加热装置单元、更换粉室单元、成型翻转架单元、模具架单元、粉料箱单元和总机架组成，其中，成型翻转单元用于将粉箱、模具固定在其上后，通过不断的翻转将粉箱中的TPU塑料粉末倒入模具中，粉末就被均匀的熔化到被加热的搪塑模具内腔的表面上，形成仪表板搪塑表皮。

如图1所示，其成型翻转架单元包括总机架9、辊子输送机100和一号X 型举升机101；一号X 型举升机101设置在总机架9上，辊子输送机100 位于一号X 型举升机101的上面，与一号X 型举升机101 固定连接，滚子102（翻转框架）位于辊子输送机100上方，滚子102 的两端分别通过轴承座分别与辊子输送机100和总机架9 转动连接，滚子102的一端由电机驱动转动。而模具和分料箱在固定到滚子102上时，采用人工固定的方式进行，效率低下，也存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种锁紧效率高且安全可靠的汽车内饰件搪塑床。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种汽车内饰件搪塑床，包括升降机构，该升降机构安装在搪塑床的机架底部上，所述升降机构顶端安装有输送机构支承板，该输送机构支承板与升降机构之间设置有若干弹性复位件；水平输送机构，该水平输送机构安装在输送机构支承板上，用于将搪塑用料箱自搪塑床的机架外输送至机架内；翻转机构，该翻转机构安装在搪塑床的机架顶部，用于控制搪塑床的料箱和模具锁紧和同步翻转；

其特征在于所述翻转机构包括：

一翻转框架，该翻转框架为一由边框组成的口字型结构，其具有两个对称设置的口字型工作面，限定翻转框架上其中一口字型工作面所在侧为模具安装侧，另一口字型工作面所在侧为粉箱安装侧，并限定翻转框架的各边框中靠近翻转框架中心的一侧为边框内侧，远离翻转框架中心的一侧为边框外侧；所述翻转框架的两端通过翻转轴和轴承组件支承在机架的顶部，该翻转框架由翻转驱动机构驱动绕翻转轴转动实现翻转动作；

若干粉箱自动锁紧机构，所述粉箱自动锁紧机构均安装在翻转框架上，并用于将粉箱固定在翻转框架的粉箱安装侧；

若干模具自动锁紧机构，所述模具自动锁紧机构用于将模具压紧在翻转框架的模具安装侧，其包括模具锁紧支架、模具锁紧缸、旋转臂座、旋转臂、压紧块和安全锁块， 具体结构为：

一模具锁紧支架，该模具锁紧支架固定在翻转框架的边框上，模具锁紧缸的缸体与模具锁紧支架铰接；

一旋转臂座，该旋转臂座固定在模具锁紧支架顶端，旋转臂座为一顶端具有通槽的U形结构，且该通槽的延伸方向垂直于翻转框架的边框，所述U形结构的底部钻有一对对称设置在通槽两侧的第一通孔， U形结构的上部钻有一对对称设置在通槽两侧的第二通孔；

一对旋转臂设置在旋转臂座的两侧，旋转臂的上端与模具锁紧缸的活塞杆铰接，旋转臂的下端通过设置在第一通孔内的第一销轴与旋转臂座铰接；

一可嵌入旋转臂座通槽内的压紧块，该压紧块的长度方向垂直于对应的翻转框架边框，限定压紧块在长度方向上靠近边框内侧的一端为第一端，压紧块在长度方向上靠近边框外侧的一端为第二端；所述压紧块的第一端安装有压紧模具侧边沿的压紧头，压紧块的第二端通过设置在第二通孔内的第二销轴与旋转臂座铰接；

一安全锁块，设置在一对旋转臂之间，所述安全锁块下端具有一位于压紧块中部的下铰接部，该下铰接部通过第三销轴与压紧块的中部铰接；所述安全锁块的上端具有一上铰接部，该上铰接部通过第四销轴与一对旋转臂铰接；所述安全锁块的中部具有一位于压紧块上方且用于压住压紧块的限位部；

且第一销轴、第二销轴、第三销轴与第四销轴的位置满足以下条件：当压紧块一端的压紧头将模具压紧固定在翻转框架上时，第一销轴、第三销轴与第四销轴的轴线位于同一平面A内，第二销轴轴线与第三销轴轴线位于同一平面B内，且所述平面B垂直于平面A。

所述翻转框架的模具安装侧工作面上安装有数个沿翻转框架边沿分布的模具导向座，所述模具导向座均具有一个紧贴模具安装侧工作面的垂直导向面和一个远离模具安装侧工作面的倾斜导向面。

所述粉箱自动锁紧机构包括粉箱锁紧销、粉箱锁紧座、连接板、第一导向座、第二导向座、锁紧导向柱和粉箱锁紧气缸；

所述锁紧导向柱通过第一导向座、第二导向座支承在翻转框架粉箱安装侧的口字型工作面，并可由第一导向座、第二导向座导向沿锁紧导向柱轴向移动；

所述粉箱锁紧销的轴向与锁紧导向柱的轴线平行，粉箱锁紧销通过粉箱锁紧座支承在翻转框架粉箱安装侧的口字型工作面上，粉箱锁紧座具有一容纳粉箱固定耳板的C字形开口，粉箱锁紧座的C字形开口两侧对称开有容粉箱锁紧销穿过的定位导向孔；

所述粉箱锁紧销和锁紧导向柱通过连接板连接固定，并由粉箱锁紧气缸通过连接板同步驱动沿粉箱锁紧销和锁紧导向柱各自轴向移动，进而由粉箱锁紧销穿过或脱离C字形开口。

所述翻转机构包括若干安装在翻转框架上的敲粉机构，所述敲粉机构包括敲粉轴、敲粉杆、缓冲垫、敲粉轴座和旋转驱动器，所述敲粉轴通过一对敲粉轴座固定在翻转框架的周向外侧面上，敲粉轴上安装有端部带缓冲垫的敲粉杆。

本实用新型的优点在于：

本实用新型中，在翻转机构上设置有粉箱自动锁紧机构和模具自动锁紧机构，利用粉箱自动锁紧机构将粉箱固定在翻转框架的粉箱安装侧，模具则有模具自动缩进机构固定在翻转框架的模具安装侧，无需人工锁紧模具和粉箱，且锁紧速度快。

模具在转动过程中有脱离翻转框架的趋势，其给压紧块一个与压紧方向反向的力，该反向的力在作用于压紧块上时，使得压紧块绕第二销轴向上转动，继而给安全锁块以及与安全锁块铰接的旋转臂上端施加向上的力，而由于旋转臂的下端又与旋转臂座铰接，且第一销轴、第三销轴与第四销轴的轴线位于同一平面A内，使得安全锁块施加给旋转臂的力与 旋转臂座拉住旋转臂的力完全抵消，消除了模具脱离翻转框架的趋势，起到安全锁紧的效果，确保模具不会脱离翻转框架。

翻转框架的模具安装侧工作面上安装有数个沿翻转框架边沿分布的模具导向座，模具在通过机械手安装到翻转框架上时，由模具导向座进行导向，确保模具被顺利固定。

粉箱自动锁紧机构的锁紧和导向采用分离式结构，分别由粉箱锁紧销与粉箱锁紧座配合以及锁紧导向柱与第一、二导向座配合实现，避免导向、锁紧采用同一构件造成长期使用用无法准确锁紧、固定的问题，提升工作可靠性。

料箱中的粉末在通过翻转机构进入模具内后，被均匀的熔化到被加热的搪塑模具内腔的表面上，而利用敲粉机构将未熔化吸附到模具内腔的粉末敲离模具内壁，避免未熔化粉末对内饰件表面质量产生影响。

附图说明

图1为公知的搪塑机成型单元结构示意图。

图2为本实用新型汽车内饰件搪塑床结构示意图。

图3为本实用新型汽车内饰件搪塑床主视图。

图4为本实用新型汽车内饰件搪塑床俯视图。

图5为本实用新型中翻转机构主视图。

图6为本实用新型中翻转机构俯视图。

图7为本实用新型中粉箱自动锁紧机构与料箱固定耳板连接结构示意图。

图8为本实用新型中粉箱自动锁紧机构与料箱固定耳板连接结构剖视图。

图9为本实用新型中模具自动锁紧机构结构示意图。

图10为本实用新型中模具自动锁紧机构主视图。

图11为本实用新型中模具自动锁紧机构俯视图。

图12为本实用新型中模具自动锁紧机构中隐藏一侧旋转臂的局部结构示意图。

图13为本实用新型中模具自动锁紧机构的安全锁块结构示意图。

具体实施方式

如图2、3、4所示，本实用新型中汽车内饰件搪塑床，包括机架1、升降机构2、输送机构支撑板3、弹性复位件4、水平输送机构5、翻转机构6。

升降机构2，该升降机构2安装在搪塑床的机架1底部上，升降机构2顶端安装有输送机构支承板3，该输送机构支承板3与升降机构2之间设置有若干弹性复位件4；本实施例中，升降机构2采用结构紧凑的剪刀叉式升降器，其具体结构为公知技术，这里不赘述。

水平输送机构5，该水平输送机构5安装在输送机构支承板3上，用于将搪塑用料箱自搪塑床的机架1外输送至机架1内；本实施例中，水平输送机构5采用的是辊子输送机。

翻转机构6，该翻转机构6安装在搪塑床的机架1顶部，用于控制搪塑床的料箱和模具锁紧和同步翻转。

本实用新型中，如图5、6所示，翻转机构6包括翻转框架61、翻转轴62、轴承组件63、翻转驱动机构64、粉箱自动锁紧机构65、模具自动锁紧机构66、模具导向座67，具体结构如下：

一翻转框架61，该翻转框架61为一由边框组成的口字型结构，其具有两个对称设置的口字型工作面，限定翻转框架61上其中一口字型工作面所在侧为模具安装侧，另一口字型工作面所在侧为粉箱安装侧，并限定翻转框架61的各边框中靠近翻转框架中心的一侧为边框内侧，远离翻转框架中心的一侧为边框外侧；翻转框架61的两端通过翻转轴62和轴承组件63支承在机架1的顶部，该翻转框架61由翻转驱动机构64驱动绕翻转轴62转动实现翻转动作，本实施例中翻转驱动机构64可采用液压马达或者电机驱动；

若干粉箱自动锁紧机构65，粉箱自动锁紧机构65均安装在翻转框架61上，并用于将粉箱固定在翻转框架61的粉箱安装侧；本实施例中，粉箱自动锁紧机构65安装在翻转框架61的粉箱安装侧口字型工作面上，且位于两对称的长边框上。

若干模具自动锁紧机构66，模具自动锁紧机构66用于将模具压紧在翻转框架的模具安装侧。本实施例中，模具自动锁紧机构66安装在翻转框架61的长边框外侧面上，即未安装翻转轴62的边框上。

若干模具导向座67，翻转框架61的模具安装侧工作面上安装有数个沿翻转框架边沿分布的模具导向座67，模具导向座67均具有一个紧贴模具安装侧工作面的垂直导向面和一个远离模具安装侧工作面的倾斜导向面，用于模具放置到翻转框架61上时，对模具进行导向和限位。

作为本实用新型更具体的实施方式：

如图7、8所示，粉箱自动锁紧机构65包括粉箱锁紧销651、粉箱锁紧座652、连接板653、第一导向座654、第二导向座655、锁紧导向柱656和粉箱锁紧气缸657；

锁紧导向柱656通过第一导向座654、第二导向座655支承在翻转框架粉箱安装侧的口字型工作面，并可由第一导向座654、第二导向座655导向沿锁紧导向柱轴向移动；且本实施例中，锁紧导向柱656与第一导向座654、第二导向座655采用直线轴承结构进行配合导向；

粉箱锁紧销651的轴向与锁紧导向柱656的轴线平行，粉箱锁紧销651通过粉箱锁紧座652支承在翻转框架粉箱安装侧的口字型工作面上，粉箱锁紧座652具有一C字形开口，该C字形开口用于嵌合粉箱侧边沿的固定耳板，粉箱锁紧座652的C字形开口两侧对称开有容粉箱锁紧销穿过的定位导向孔；

粉箱锁紧销651和锁紧导向柱656通过连接板653连接固定，并由粉箱锁紧气缸657通过连接板653同步驱动沿粉箱锁紧销651和锁紧导向柱656各自轴向移动，进而由粉箱锁紧销651穿过或脱离C字形开口，完成料箱的锁紧或脱离。

本实用新型中模具自动锁紧机构66不仅仅能够锁紧，同时能够实现自锁，避免翻转框架在带动料箱、模具翻转过程中脱落造成安全事故。其具体结构如下：

如图9~12所示，模具自动锁紧机构66包括模具锁紧支架661、模具锁紧缸662、旋转臂座663、旋转臂664、压紧块665和安全锁块666、第一销轴667、第二销轴668、第三销轴669、第四销轴6610；

一模具锁紧支661架，该模具锁紧支架661固定在翻转框架61的边框上，模具锁紧缸662的缸体与模具锁紧支架661铰接；

一旋转臂座663，该旋转臂座663固定在模具锁紧支架661顶端，旋转臂座663为一顶端具有通槽的U形结构，且该通槽的延伸方向垂直于翻转框架的边框， U形结构的底部钻有一对对称设置在通槽两侧的第一通孔， U形结构的上部钻有一对对称设置在通槽两侧的第二通孔；

一对旋转臂664设置在旋转臂座663的两侧，旋转臂664的上端与模具锁紧缸662的活塞杆铰接，旋转臂664的下端通过设置在第一通孔内的第一销轴667与旋转臂座663铰接；

一可嵌入旋转臂座663通槽内的压紧块665，该压紧块665的长度方向垂直于对应的翻转框架61边框，限定压紧块665在长度方向上靠近边框内侧的一端为第一端，压紧块665在长度方向上靠近边框外侧的一端为第二端；压紧块665的第一端安装有压紧模具侧边沿的压紧头，压紧块665的第二端通过设置在第二通孔内的第二销轴668与旋转臂座663铰接；

一安全锁块666，如图13所示，设置在一对旋转臂664之间，安全锁块666下端具有一位于压紧块665中部的下铰接部，该下铰接部通过第三销轴669与压紧块665的中部铰接；安全锁块666的上端具有一上铰接部，该上铰接部通过第四销轴6610与一对旋转臂664铰接；安全锁块666的中部具有一位于压紧块665上方且用于压住压紧块665的限位部；

且第一销轴667、第二销轴668、第三销轴669与第四销轴6610的位置满足以下条件：当压紧块665一端的压紧头将模具压紧固定在翻转框架61上时，第一销轴667、第三销轴669与第四销轴6610的轴线位于同一平面A内，第二销轴668轴线与第三销轴669轴线位于同一平面B内，且平面B垂直于平面A。

此外，本实用新型的翻转机构6还包括若干安装在翻转框架61上的敲粉机构68，敲粉机构68包括敲粉轴681、敲粉杆682、缓冲垫683、敲粉轴座684和旋转驱动器685，敲粉轴681通过一对敲粉轴座固684定在翻转框架61的周向外侧面上，敲粉轴681上安装有端部带缓冲垫683的敲粉杆682，避免未熔化粉末对内饰件表面质量产生影响。

工作原理：

在初始状态，翻转框架水平设置，即翻转框架的口字型工作面处于水平面上，且翻转框架的模具安装侧朝上，粉料安装侧朝下；装有TPU塑料粉末的料箱通过水平输送机构进入机架内，此时，输送机构支承板下方的弹性复位件处于非完全压缩状态；再由升降机构驱动将输送机构支承板、水平输送机构及料箱向上移动，并通过弹性复位件的压缩确保料箱能够顺利紧贴在粉箱安装侧的翻转框架上，并使得粉箱边沿的固定耳板嵌入粉箱锁紧座的C字型开口内；

各粉箱自动锁紧机构的粉箱锁紧气缸动作，推动沿粉箱锁紧销651和锁紧导向柱656各自轴向移动，进而由粉箱锁紧销651穿过C字形开口内的粉箱固定耳板，实现粉箱的固定；

模具通过机械手输送至翻转框架的正上方，并下降至翻转框架的模具安装侧口字型工作面上，在下降过程中利用模具导向座进行快速导向定位；当模具置于翻转框架上后，模具锁紧缸的活塞杆伸出，推动旋转臂绕第一销轴转动，由于安全锁块的上端与旋转臂中部通过第四销轴铰接，因而也带动安全锁块移动，利用安全锁块中部的限位部向下压住锁紧块，使得锁紧块绕第二销轴转动，继而将锁紧块的锁紧头压向模具的侧边沿，使得模具的锁紧。

当搪塑床开始工作后，模具与料箱在翻转框架的带动下进行翻转动作，模具在转动过程中有脱离翻转框架的趋势，其给压紧块一个与压紧方向反向的力，该反向的力在作用于压紧块上时，使得压紧块绕第二销轴向上转动，继而给安全锁块以及与安全锁块铰接的旋转臂上端施加向上的力，而由于旋转臂的下端又与旋转臂座铰接，且第一销轴、第三销轴与第四销轴的轴线位于同一平面A内，使得安全锁块施加给旋转臂的力与 旋转臂座拉住旋转臂的力完全抵消，消除了模具脱离翻转框架的趋势，起到安全锁紧的效果，确保模具不会脱离翻转框架。

翻转框架翻转过程中，粉箱中的TPU塑料粉末被倒入加热后的模具中，部分粉末就被均匀的熔化到被加热的搪塑模具内腔的表面上，在模具内腔形成仪表板搪塑表皮，然后翻转框架停止转动，使得模具安装侧朝上，粉料安装侧朝下，通过敲粉机构将未熔化的粉末敲离模具内壁，完成搪塑。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。