用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床和该在线吸塑设备的制作方法

本发明涉及吸塑技术领域，特别涉及用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床和该在线吸塑设备。

背景技术：

吸塑机利用真空泵产生的真空吸力，将加热软化后的pvc、pet等热可塑性塑料片材经过模具吸塑成各种形状的真空罩、吸塑托盘、泡壳等，广泛应用于塑料包装、食品包装、医药等行业。

目前吸塑行业所成型的产品主要分为小版面和大版面两种。对于小版面来说，由于吸塑成型以及冲切均不需要特别大的压力，所以市场上均采用伺服电机驱动的摆臂式连杆裁切机构，如图1所示，上下伺服电机工作转化成为摆臂运动，通过连杆驱动上下平台快速闭合，实现裁切动作。此种摆臂连杆结构的工作行程是固定的，当加工的吸塑产品高度不一样时，需要填充不同高度的治具。而且上下平台只有中间支点受力，做成大版面时，容易受力不均，对于大版面所需要的裁切力必须匹配大功率和更高强度的机构。因此在大版面裁切的方案，用传统的伺服摆臂结构实现，成本太高，而采用四柱液压裁断机，结构和成本问题都可以得到有效解决，但裁切速度慢是其弊端。

技术实现要素：

本发明的目的一是提供用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床，具有实现低成本的大版面裁切，能快速冲切，上下平台之间无液压缸等结构的干涉影响，也便于实现裁切后机械手取料的自动化流水作业的优点，也为各行业在液压裁切自动化作业上提供一种实用性方案。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床，包括：机台；设于所述机台上、用于承载成型材料的工作台；沿竖直方向滑动式设置于所述机台上的上压板；以及，设于所述机台上、用于驱动上压板运动的驱动机构；所述驱动机构包括：设于所述机台上、用于驱动所述上压板沿竖直方向移动的子母缸；用于为所述子母缸供油的充液油箱；以及，用于连通子母缸和充液油箱的充液阀。

通过采用上述技术方案，吸塑成型后的材料在向工作台输送的过程中，驱动机构驱动上压板靠近工作台，使上压板上的刀模对工作台上的材料接触以实现冲切的工作，子母缸在空载下行和回程时由子缸提供液压动力，能够节约液压动力，提升冲切速度，子母缸在负载冲切时由母缸提供液压动力，具有较大的压力以保证冲切质量；当子母缸下行时，充液阀打开，充液油箱中的油补充至子母缸位于活塞上方的腔室内，加压时，充液阀关闭，当子母缸回程时，充液阀打开，子母缸位于活塞上方的腔室内的油回至充液油箱中，从而加大了供油量，提升了子母缸下行的速度，子母缸在负载时能够具有较大的压力，子母缸在空载时具有较快的速度，从而实现低成本的大版面裁切，具有较快的冲切的速度和效率，有效保证冲切速度能够跟上吸塑成型速度，较好地保证吸塑成型和冲切两个工序的连贯性。

本发明的进一步设置，所述充液油箱设于工作台与机台之间，所述工作台下端面以将充液油箱上端面密封，所述工作台的上端面在水平方向上的高度高于子母缸上端面的高度。

通过采用上述技术方案，子母缸在配备充液油箱时，在提升供油量的同时相应会带来占用空间较大的问题，在进行冲切时子母缸及充液油箱容易与上压板产生干涉，将充液油箱设置于工作台与机台之间，以将充液油箱上端密封，然后使工作台的高度高于子母缸的高度，从而驱动机构驱动上压板升降实现冲切的过程中，避免了子母缸及充液油箱与上压板的接触，解决了子母缸在配备充液油箱时容易与上压板干涉的缺陷，从而保障了子母缸在配备充液油箱时进行正常的冲切工作，使得冲切速度能够得到较好的保证；通过子母缸的下沉设计，冲切区域四周无任何机构凸起，方便刀模治具的装卸，而且在机台一侧可设置机械手结构，在吸塑产品冲切完成后，能够便于机械手进入工作台取料，实现自动化流水作业。

本发明的进一步设置，所述充液油箱内设有多个横向及纵向设置以形成格栅状的加强筋板，所述加强筋板的底部相互贯通。

通过采用上述技术方案，加强筋板的底部相互贯通，保证了充液油箱内的油的流通性，多个加强筋板较好地保证了充液油箱的结构强度，有效防止充液油箱在冲切时造成损坏。

本发明的进一步设置，所述加强筋板的底部设有半圆形的通孔。

通过采用上述技术方案，保证充液油箱内的油的流通性的同时，使充液油箱的结构强度较高。

本发明的进一步设置，所述工作台上设有多个用于与上压板接触以限制上压板行程的限位件。

通过采用上述技术方案，限位件的设置，可以较好地控制上压板下压的位置，从而较好地控制冲切深度，能够保护刀模，延长刀模的使用寿命。

本发明的进一步设置，所述限位件设置为四个且分布在工作台位于四个角的位置处，所述限位件包括设于工作台上的限位柱及螺纹连接于限位柱上端的螺栓。

通过采用上述技术方案，可拧动螺栓以调节螺栓在限位柱内的高度，从而满足不同高度的产品的裁切工作。

本发明的进一步设置，所述上压板下端设有刀模吸附板，所述刀模吸附板下端设有多个安装孔，所述安装孔内设有与外部控制器电连接且用于吸附刀模的电子吸盘。

通过采用上述技术方案，在更换刀模时，可通过外部控制器来控制电子吸盘断电，更换刀模后通电实现刀模的吸附，较好地保证了刀模吸附的可靠性，避免了刀模通过强力胶粘结而产生的拆卸和后续清理困难的问题，极大地方便了刀模的更换工作，还可通过改变电子吸盘的数量来改变吸附力的大小，以适应不同数目的刀模的排版需求。

本发明的进一步设置，所述刀模吸附板靠近上压板的一面设有用于布线的线槽，所述电子吸盘为电磁铁。

通过采用上述技术方案，线槽用于电磁铁的线路排布，通过电磁铁的通电与断电，较好地实现刀模的安装与拆卸。

本发明的目的二是提供在线吸塑设备，包括送料装置、吸塑装置及如上所述的用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床、收集装置及传送装置。

通过采用上述技术方案，送料装置将加工材料送出，吸塑装置对加工材料进行吸塑成型的工作，通过传送装置将加工材料运送至快速四柱液压冲床处，然后快速四柱液压冲床对成型材料进行冲切的工作，有效避免了吸塑成型和冲切两个工序之间贮存和周转的过程中造成不良品的情况出现，采用子母缸进行冲切的工作，能够实现快速冲切的工作，在进行冲切工作时，有效保证冲切速度能够跟上吸塑成型速度，较好地保证吸塑成型和冲切两个工序的连贯性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、实现低成本的大版面裁切，具有较快的冲切的速度和效率，有效保证冲切速度能够跟上吸塑成型速度，较好地保证吸塑成型和冲切两个工序的连贯性；

2、避免了子母缸及充液油箱与上压板的接触，解决了子母缸在配备充液油箱时容易与上压板干涉的缺陷，从而保障了子母缸在配备充液油箱时进行正常的冲切工作，使得冲切速度能够得到较好的保证；

3、通过子母缸的下沉设计，裁切区域四周无任何机构凸起，方便刀模治具的装卸，而且在机台一侧可设置机械手结构，在吸塑产品冲切完成后，能够便于机械手进入工作台取料，实现自动化流水作业；

4、可通过外部控制器来控制电子吸盘断电，较好地保证了刀模吸附的可靠性，避免了刀模通过强力胶粘结而产生的拆卸和后续清理困难的问题，极大地方便了刀模的更换工作，还可通过改变电子吸盘的数量来改变吸附力的大小，以适应不同数目的刀模的排版需求；

5、通过四周的四个限位柱，可以有效保证裁切深度，能够保护刀模，延长刀模寿命。

附图说明

图1是现有技术中伺服电机驱动的摆臂式连杆裁切机构的结构示意图；

图2是实施例1中快速四柱液压冲床的结构示意图；

图3是实施例1中充液油箱的结构示意图；

图4是实施例1中加强筋板的结构示意图；

图5是实施例1中限位件的结构示意图；

图6是实施例1中刀模吸附板的结构示意图；

图7是实施例2中在线吸塑设备的整体结构示意图。

附图标记：1、机台；2、工作台；3、上压板；31、让位槽；4、驱动机构；41、子母缸；42、充液阀；43、充液油箱；44、连接臂；5、导杆；6、加强筋板；61、通孔；7、限位件；71、限位柱；72、螺栓；8、刀模吸附板；9、电子吸盘；10、吸塑装置；11、收集装置；12、废料收集箱；13、机械手吸盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床，如图2所示，包括：机台1；设于机台1上、用于承载成型材料的工作台2；沿竖直方向滑动式设置于机台1上的上压板3；以及，设于机台1上、用于驱动上压板3运动的驱动机构4，上压板3下端安装有刀模，工作台2上端固定有下模，当驱动机构4驱动上压板3运动时，刀模与下模接触以实现对成型材料的冲切。

驱动机构4设置为两组，驱动机构4包括：设于机台1上、用于驱动上压板3沿竖直方向移动的子母缸41，子母缸41设置在机台1上端面靠近侧边的位置；用于为子母缸41供油的充液油箱43；以及，用于连通子母缸41和充液油箱43的充液阀42。

子母缸41为一种现有技术中成熟的液压缸产品，子母缸41包括由活塞缸构成的子缸和由柱塞缸构成的母缸，子缸内设有活塞，母缸内设有柱塞，活塞下端设有与柱塞连接的连接杆，子母缸41在空载下行和回程时由子缸提供液压动力，能够节约液压动力，提升冲切速度，子母缸41在负载冲切时由母缸提供液压动力，具有较大的压力以保证冲切质量；进行冲切时，开启子缸上进油口迫使活塞下行，活塞通过连接杆带动母缸的柱塞空载下行，下行至成型产品位置时，关闭子缸上进油口，开启母缸上进油口，向母缸供应高压油以使柱塞负载下行对成型材料进行冲切；冲切完毕后，母缸上进油口关闭，同步开启子缸下进油口，以使活塞上行，活塞通过连接杆带动柱塞上行，使柱塞回到初始位置，进行下一次的冲切工作。

子母缸41连接有外部油箱和油泵，当子母缸41下行时，油泵的供油量小，活塞及柱塞因自重而下降，导致子母缸41位于活塞上方的腔室成真空状态，将充液阀42吸开，充液油箱43内的油进入子母缸41位于活塞上方的腔室内，加压时，充液阀41关闭，子母缸41在油泵的供油压力下工作，从而加大了供油量，提升了子母缸41的下行的速度；子母缸41回程时，油泵向子母缸41位于活塞下方的腔室供油，充液阀42打开，子母缸41位于活塞上方的腔室的油回至充液油箱43中，充液油箱43设置有与外部油箱连通的管子，当充液油箱43中的油满后，通过管子将多余的油流至外部油箱中。

机台1内设有与子母缸41输出端固定连接的连接臂44，上压板3下端设有与连接臂44固定连接且滑动式设置于机台1上的导杆5，在进行冲切的过程中，子母缸41驱动连接臂44升降，带动导杆5升降，使得上压板3靠近或远离工作台2，从而实现刀模对成型材料进行冲切的工作。

在本实施例中充液油箱43上端面镂空设置，充液油箱43设于工作台2与机台1之间，工作台2下端面以将充液油箱43上端面密封，工作台2的上端面在水平方向上的高度高于子母缸41上端面的高度。

子母缸41在配备充液油箱43时，在提升供油量的同时相应会带来占用空间较大的问题，在进行冲切时子母缸41及充液油箱43容易与上压板3产生干涉，将充液油箱43设置于工作台2与机台1之间，以将充液油箱43上端密封，然后使工作台2的高度高于子母缸41的高度，从而驱动机构4驱动上压板3升降实现冲切的过程中，避免了子母缸41及充液油箱43与上压板3的接触，解决了子母缸41在配备充液油箱43时容易与上压板3干涉的缺陷，从而保障了子母缸41在配备充液油箱43时进行正常的冲切工作，使得冲切速度能够得到较好的保证。

通过子母缸41的下沉设计，冲切区域四周无任何机构凸起，方便刀模治具的装卸，而且在机台1一侧可设置机械手结构，在吸塑产品冲切完成后，能够便于机械手进入工作台2取料，实现自动化流水作业。

如图3所示，充液油箱43内设有多个横向及纵向设置以形成格栅状的加强筋板6，加强筋板6的底部相互贯通，加强筋板6的底部相互贯通，保证了充液油箱43内的油的流通性，多个加强筋板6较好地保证了充液油箱43的结构强度，有效防止充液油箱43在刀模冲击工作台2时造成损坏。

如图4所示，加强筋板6的底部设有半圆形的通孔61，保证充液油箱43内的油的流通性的同时，使充液油箱43的结构强度较高。

如图5所示，工作台2上设有多个用于与上压板3接触以限制上压板3行程的限位件7，能够保护刀模，延长刀模的使用寿命，限位件7设置为四个且分布在工作台2位于四个角的位置处，限位件7包括设于工作台2上的限位柱71及螺纹连接于限位柱71上端的螺栓72，可拧动螺栓72以调节螺栓72在限位柱71内的高度，从而较好地实现控制冲切深度，满足不同高度的产品的裁切工作。

结合图2和图6，上压板3下端设有刀模吸附板8，刀模吸附板8下端设有多个安装孔，安装孔内设有与外部控制器电连接且用于吸附刀模的电子吸盘9，刀模吸附板8靠近上压板3的一面设有用于布线的线槽，电子吸盘9在本实施例中设置为电磁铁，在更换刀模时，可通过外部控制器来控制电子吸盘9断电，更换刀模后通电实现刀模的吸附，较好地保证了刀模吸附的可靠性，避免了刀模通过强力胶粘结而产生的拆卸和后续清理困难的问题，极大地方便了刀模的更换工作，还可通过改变电子吸盘9的数量来改变吸附力的大小，以适应不同数目的刀模的排版需求。

具体原理阐述：吸塑成型后的材料在向工作台2输送的过程中，驱动机构4驱动上压板3靠近工作台2，使上压板3上的刀模对工作台2上的材料接触以实现冲切的工作，子母缸41在空载下行和回程时由子缸提供液压动力，能够节约液压动力，提升冲切速度，子母缸41在负载冲切时由母缸提供液压动力，具有较大的压力以保证冲切质量；当子母缸41下行时，充液阀42打开，充液油箱43中的油补充至子母缸41位于活塞上方的腔室内，加压时，充液阀42关闭，当子母缸41回程时，充液阀42打开，子母缸41位于活塞上方的腔室内的油回至充液油箱43中，从而加大了供油量，提升了子母缸41下行的速度，子母缸41在负载时能够具有较大的压力，子母缸41在空载时具有较快的速度，从而实现低成本的大版面裁切，从而实现低成本的大版面裁切，有效保证冲切速度能够跟上吸塑成型速度，提升了加工效率，较好地保证吸塑成型和冲切两个工序的连贯性。

实施例2：在线吸塑设备，如图7所示，包括送料装置、吸塑装置10及用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床、收集装置11及传送装置，送料装置、吸塑装置10及用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床、收集装置11依次连接，传送装置用于材料的输送。

吸塑装置10为现有技术，收集装置11上设置有机械手吸盘13，用于吸塑在线裁切的快速四柱液压冲床远离吸塑装置10一侧设有废料收集箱12。

吸塑装置10对加工材料进行吸塑成型的工作，通过传送装置将加工材料运送至快速四柱液压冲床处，然后快速四柱液压冲床对成型材料进行冲切的工作，冲切完成后，机械手吸盘13将冲切后的产品输送至收集装置11内，冲切的废料输送至废料收集箱12内，实现自动化流水作业。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。