一种塑料中空箱体的生产工装和生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塑料中空箱体的生产工装，本发明还涉及一种塑料中空箱体的生产方法，属于塑料中空箱体的吹塑技术领域。
【背景技术】
[0002]塑料中空箱体内部需要安装功能零件，如防浪板、液体/蒸汽分离器、液位传感器、油泵等。为了实现油箱内的零件与箱体外的部件之间的连接，传统的方法是在塑料箱本体成型后，在箱壁上打孔、装配和焊接。减少在箱体壁上的开孔数量，减小开孔的尺寸有利于降低箱体内的介质对环境的排放量，但是这样做也为部件与箱体的连接增加了难度。为了实现低排放的目标，将塑料中空箱体上焊接和装配的组件放置到塑料中空箱体的内部，是减少箱体内介质向外泄漏的一个可行方法。
[0003]现有塑料中空箱体的生产工装包括可沿底座导轨移动的底座，底座上设有X向导轨，X向导轨上安装有可分别沿X向导轨移动的左模架和右模架，左模架上安装有左半模，右模架上安装有右半模；左半模和右半模合模位置的下方设有吹针装置支架，吹针装置支架横跨在两X向导轨的上方，底座下方安装有随底座同步移动的内置件举升机构，内置件举升机构位于底座下方的深坑中，底座上还安装有可抓取内置件的三维机器人。
[0004]塑料中空箱体的生产工序依次包括左右半模打开、成型油箱移出、左右半模移至模头下方、防浪板内置、半合模、合模、吹气等步骤，每个型坯的生产周期为105秒，其中吹气冷却的时间为55秒。
[0005]三维机器人的机械臂进行抓放操作需要比较大的工作空间，且有工作的死点位置，由于现有生产工装的内置件举升机构始终完全处于模具下方，左右半模合模期间，三维机器人不能向内置件举升机构上安装内置件。即尽管塑料箱的吹气冷却时间比较长，但由于处于合模状态，三维机器人只能等待；只有在左半模与右半模打开后，三维机器人才能进行安装内置件的操作。
[0006]左半模与右半模打开后，内置件举升机构上升到位约需要4秒；上升到位后，三维机器人才能将抓取的内置件安装在内置件举升机构上，此过程约需要5秒；然后内置件举升机构下降，下降到位约需要6秒，以上三个动作占用了 15秒，延长了生产周期，影响了生产的效率。
【发明内容】
[0007]本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种塑料中空箱体的生产工装，其结构简单，可以缩短型坯的生产周期，大大提高生产效率。
[0008]为解决以上技术问题，本发明的一种塑料中空箱体的生产工装，包括可沿底座导轨移动的底座，所述底座上设有X向导轨，所述X向导轨上安装有可分别沿X向导轨移动的左模架和右模架，所述左模架上安装有左半模，所述右模架上安装有右半模；所述底座下方安装有随底座移动的内置件举升机构，其特征在于:当左半模和右半模处于合模状态时，所述内置件举升机构可以预装内置件。
[0009]相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果:该工装利用左半模和右半模的合模期间，完成防浪板等内置件套装在内置件举升机构上的操作，避免了三维机器人与模具之间的干涉，内置件的预装不再占用模具打开后的时间，可以将每个塑料油箱的生产周期缩短15秒，大大提高了生产效率。
[0010]作为本发明的优选方案，所述内置件举升机构包括升降套杆和升降芯杆，所述升降芯杆位于所述升降套杆中且可以上下移动，所述升降芯杆的上端插接有可插拔的内置件挂杆。当升降芯杆的上端载着内置件挂杆伸出升降套杆外时，内置件挂杆可以与升降芯杆进行分离；当左半模和右半模处于合模状态时，内置件挂杆可以被拔下且移动至模具外，由于外侧的操作空间很大，三维机器人可以将内置件预先套装在内置件挂杆上，然后内置件挂杆载着内置件被重新插接在升降芯杆上，等待开模后将内置件直接上举。
[0011]作为本发明进一步的优选方案，所述左半模和右半模合模位置的下方安装有平移机构支架，所述平移机构支架上安装有平移机构，所述平移机构的外端头伸出左右半模合模区域的外侧，所述平移机构的运动头上固定有侧移支架，所述侧移支架的上部固定有上下气缸，所述侧移支架的下部固定有Z向导轨，所述上下气缸的活塞杆下端连接有可沿所述Z向导轨移动的夹持机构，所述夹持机构设有可以夹持所述内置件挂杆的夹爪，所述夹爪由夹持气缸驱动。当左半模和右半模处于合模状态时，夹持气缸可以驱动夹爪夹持住内置件挂杆的下端，然后上下气缸的活塞杆缩回使夹持机构沿Z向导轨向上移动，同时夹爪保持夹持状态将内置件挂杆从升降芯杆拔离；接着平移机构动作将侧移支架移至X向导轨的外侧，三维机器人可以将内置件预先套装在内置件挂杆上；然后平移机构进行回程动作将侧移支架连同上下气缸、夹持机构、内置件挂杆及内置件移至左半模与右半模的合模位置下方；然后上下气缸的活塞杆伸出使内置件挂杆重新插接在升降芯杆上。
[0012]作为本发明的优选方案，所述升降套杆的上端安装有料坯密封圆柱，所述料坯密封圆柱的下端套装且固定在所述升降套杆的上端，所述料坯密封圆柱的上端设有供所述升降芯杆通过的通孔，所述料坯密封圆柱中设有冷却水流道。当升降套杆的上端伸入型坯的下端口中后，夹料板可以将型坯下部夹在料坯密封圆柱上，使型坯的下端封闭，以便进入预吹，料坯密封圆柱的冷却水流道中通入冷却水可以迅速将覆盖在料坯密封圆柱上的型坯冷却，避免粘接。料坯密封圆柱上端的通孔可以提供升降芯杆和内置件挂杆自由移动，保证内置件被夹持后，升降芯杆和内置件挂杆可以缩回升降套杆中，防止左右半模合模时与内置件挂杆形成干涉。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述内置件挂杆的下端头外径与所述升降芯杆的外径相同，所述内置件挂杆的上部截面小于下端头的截面。内置件挂杆的下端与升降芯杆同样粗，内置件挂杆的主体部分比升降芯杆细，可以顺利随升降芯杆缩回升降套杆中。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述内置件挂杆的上部呈非圆形截面。非圆形截面例如为方形、三角形、缺角圆形、半圆形等等，可以防止内置件挂在内置件挂杆上后发生旋转，保证内置件悬挂后的方向不变。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述升降芯杆的上端设有锥形插榫，所述内置件挂杆的底部设有与所述锥形插榫相适配的锥形孔。内置件挂杆的锥形孔套入升降芯杆的锥形插榫中即可实现内置件挂杆与升降芯杆的连接。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述锥形插榫的顶部安装有可吸引所述内置件挂杆的磁铁。磁铁可以增加内置件挂杆与升降芯杆的结合力，防止升降芯杆下行时，内置件挂杆因与内置件悬挂孔的摩擦力而发生脱离。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述升降芯杆的下端与二级举升气缸的活塞杆顶部相连接，所述升降套杆的下端连接在驱动支架上，所述驱动支架与所述一级举升油缸的活塞杆顶部相连接，所述二级举升气缸的缸体固定在所述驱动支架上，所述一级举升油缸与二级举升气缸均位于所述底座下方的深坑中。一级举升油缸动作可以驱动升降套杆、驱动支架及二级举升气缸整体升降，二级举升气缸动作可以驱动升降芯杆及内置件挂杆沿升降套杆的中心孔升降。
[0018]本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种生产塑料中空箱体的方法，可以缩短型坯的生产周期，大大提高生产效率。
[0019]为解决以上技术问题，本发明生产塑料中空箱体的方法，依次包括如下步骤:⑴左半模或右半模上的进气针和排气针撤出，左模架与右模架分别沿X向导轨向外侧移动使左半模与右半模打开，然后左夹料板与右夹料板打开，接着成型油箱被移出左半模与右半模之间底座载着左半模与右半模沿底座导轨移动，使左半模与右半模的合模位置到达模头正下方；模头连续不断地向下挤出一个筒状型胚，筒状型坯的下端开口且垂直悬挂在模头下方；⑶熔融状的型坯继续下行，数根绷料杆向上套入型坯内，当型坯长度到达设定值时，数根绷料杆同时向外侧滑动将型坯的下端口绷开；接着一级举升油缸驱动升降套杆上升至料坯密封圆柱的上端与左、右夹料板的上端相平，内置件挂杆载着内置件到达型坯内腔！⑷然后左、右夹料板从绷料杆上方沿X向相向伸出将型坯的下端夹紧封闭，左、右夹料板相向端头的中部对称设有半圆形缺口，且两半圆形缺口分别卡在所述料坯密封圆柱的外周；(5)模头中心的吹气装置向型坯内注入压缩空气，进行预吹，使型坯膨胀成圆筒状；左、右半模随左、右模架相向运动进行半合模，使左、右半模从左右两侧夹住型坯，同时左半模和右半模型腔内的内置件夹持机构伸出将所述内置件夹住；(6) 二级举升气缸驱动升降芯杆和内置件挂杆下降，直至完全缩入升降套杆内，然后左、右半模在所述料坯密封圆柱的上方完全合模，合模时内置件夹持机构同步缩回；当左、右半模的合模间隙为1mm时，进气针从左半模或右半模的进气孔刺入到型坯内并向型坯内输入高压压缩空气，进行高压吹，使型坯完全贴合在左半模和右半模的模腔壁上，所述内置件的左右两侧粘接盘分别粘接在型坯内壁；进气针刺入3~4秒后，排气针从左半模或右半模的排气孔刺入型坯，快速向外排出油箱内部的热气，对型坯进行冷却；(7)底座