泡棉成型加工设备及应用其的泡棉成型加工方法与流程

本发明涉及生产加工技术领域，且更具体地涉及一种泡棉成型加工设备及应用其的泡棉成型加工方法。

背景技术：

现有技术中，对于小型泡棉产品的成型过程一般采用两次冲裁的方法，先使原料泡棉进行第一次冲裁以形成泡棉产品，然后进行第二次冲裁以将原料泡棉与泡棉产品分离。

具体地，参照图1，泡棉产品的成型加工设备100包括设置有气动切刀111的第一冲裁机构110、配合气动切刀111作用的冲裁平台120和第二冲裁机构130。冲裁平台120的上面设置有塑料板，原料泡棉140经拉带机构150带动下，沿水平方向从塑料板和气动切刀111之间穿过并移动。接着气动切刀111第一次冲裁原料泡棉140后，冲裁的泡棉产品不能立刻脱离，仍随原料泡棉140一起移动。接着由第二冲裁机构130从原料泡棉140的下方第二次冲裁，以使泡棉产品完全脱离。最后，泡棉产品由其上方的产品移载机构160输送至下一工序。

上述生产方法存在的问题在于：

1、由于采用二次冲裁，使得加工过程相对繁琐，并且由于原料泡棉本身具有一定的弹性，使得原料泡棉在第一次冲裁后，再由拉带机构拉至第二冲裁机构时，会造成第二次冲切的位置有偏差、定位不准，从而使得泡棉产品切断不清、有毛刺。

2、由于每次的泡棉产品的第二次冲切位置可能不一致，使得产品移载机构的抓取位亦不一致，从而影响了加工设备的自动化一致性和设备稳定性。

3、由于第一次冲裁的切刀一般为薄片式，频繁的冲切使得切刀摩损快，易变钝，造成裁切效果不好；同时下方的塑料板每次受切刀的冲切，使用一段时间后平板被切出深浅不同的沟槽，也会造成泡棉产品冲切不利落，产品粘连。

4、由于泡棉产品粘连，泡棉产品周边不平滑，使得第二冲裁机构检测到的冲切位置不准确，影响第二次冲裁效果。

5、冲裁用的切刀一般是异形薄片，制造成本高，成型因难。

因此，需要一种泡棉成型加工设备及应用其的泡棉成型加工方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种泡棉成型加工设备，该泡棉成型加工设备包括冲切机构、原料输送机构和产品移载机构。冲切机构用于冲切原料泡棉以形成分离的泡棉产品；原料输送机构用于输送所述原料泡棉至所述冲切机构；以及产品移载机构用于将所述冲切机构冲切形成的所述分离的泡棉产品移至下一工序。

其中，所述冲切机构包括本体构件和冲头。所述原料泡棉能够沿输送方向可移动地穿过所述本体构件；以及所述冲头设置在所述本体构件内，并且能够在所述本体构件内沿冲切方向往复移动以冲切所述原料泡棉和推动所述泡棉产品至所述本体构件的外侧。

根据本方案，原料泡棉经由冲切机构的冲头一次冲切过程就能够形成分离的泡棉产品，产品成型效果好，成型加工过程简单，生产效率提高。并且，一次冲切过程使得每次冲切后的泡棉产品的位置一致，使得产品移载机构的抓取位一致，保证了加工设备的自动化一致性和设备稳定性。

优选地，所述本体构件包括设置有第一通孔的导向板和设置有第二通孔的上模板，所述冲头由所述第一通孔导向，并能够沿冲切方向移动至所述第二通孔。

根据本方案，冲切机构的冲头能够经由第一通孔的导向更好地沿冲切方向冲切原料泡棉。

优选地，所述第一通孔的横截面形状和/或所述第二通孔的横截面形状构造成与所述冲头的横截面形状相对应。

根据本方案，使得冲头能够完全限位于第一通孔和/或第二通孔中。并且，冲头能够与第二通孔配合作用，更好地冲切原料泡棉以形成无粘连的、产品质量好的泡棉产品。

优选地，所述导向板与所述上模板抵接，所述导向板与所述上模板抵接的一侧设置有用于所述原料泡棉穿过并被限位的凹槽，所述第一通孔形成在所述凹槽中。

根据本方案，原料泡棉能够从上模板与导向板之间穿过，并且限位于凹槽内，使得在冲切过程中，不会因冲头的作用带动原料泡棉移动，影响冲切效率和产品质量。

优选地，所述凹槽的纵截面形状构造成与所述原料泡棉的纵截面形状相对应。

根据本方案，使得提高了原料泡棉的限位作用，从而保证了冲切效率和产品质量。

优选地，所述上模板与所述导向板抵接的一侧为平面。

根据本方案，使得提高了原料泡棉的限位作用，从而保证了冲切效率和产品质量。

优选地，所述导向板和所述上模板构造成两个单独的部件，或所述导向板和所述上模板构造成一体成型。

根据本方案，使得可以根据生产需求制造导向板和上模板。

优选地，所述输送方向垂直于所述冲切方向。

根据本方案，使得冲头的冲切作用力更好地作用于原料泡棉，保证了冲切效率和产品的质量。

优选地，所述冲头构造成柱形形状，并且包括顶部平面，用于冲切所述原料泡棉。

根据本方案，使得冲切过程泡棉产品无粘连，效果冲切更好。并且便于冲头的生产制造。

优选地，所述冲头包括两个彼此分开且对称的子冲头，所述第二通孔为与所述子冲头相对应的两个通孔。

根据本方案，使得一次冲切过程可以形成两个彼此分开且对称的泡棉产品。

优选地，所述原料输送机构包括两个拉带机构，所述两个拉带机构分别设置在所述冲切机构的两侧，以使所述原料泡棉呈展平状态。

根据本方案，使得原料泡棉的每次移动的长度均匀和冲切位置均匀，不会出现同一个部分重复冲切的情况，保证了泡棉产品的产品质量。

优选地，所述冲切机构还包括冲切驱动件，所述冲头通过所述本体构件与所述冲切驱动件的可伸缩端连接，以使所述冲头能够往复移动。

根据本方案，冲切驱动件能够驱动冲头往复移动。

优选地，所述本体构件包括固定基板和多个导向柱，所述固定基板可移动地设置在所述多个导向柱上，所述冲头和所述冲切驱动件的可伸缩端设置在所述固定基板上。

根据本方案，使得冲切驱动件能够驱动固定基板使其在多个导向柱上移动，同时带动冲头一起移动。

根据本发明的第二方面，提供了一种泡棉成型加工方法，该泡棉成型加工方法包括如下步骤：

s1，使原料泡棉穿过本体构件；

s2，使冲切机构的冲头在本体构件内沿冲切方向从初始位置移动至推送位置，以冲切所述原料泡棉形成分离的泡棉产品，并推动所述泡棉产品移动至所述本体构件的外侧；以及

s3，产品移载机构将所述泡棉产品输送至下一工序，同时，所述冲头从推送位置移动至初始位置。

根据本方案，原料泡棉经由一次冲切就能够形成分离的泡棉产品工艺过程简单合理，产品成型效果好，各装置之间配合精确度高。避免了现有技术中的二次冲切带来的冲切位置偏差、定位不准，使得泡棉产品切断不清、有毛刺的问题。

优选地，在步骤s1中，使所述原料泡棉沿输送方向移动至呈展平状态后，暂停输送。

根据本方案，使得冲切过程更容易进行，冲切后的泡棉产品质量更好。

优选地，在步骤s3之后还包括步骤s4，使所述原料泡棉移动一个冲切位置后，暂停输送；步骤s5，重复步骤s2至s4。

根据本方案，使得一个原料泡棉可以重复连续地冲切成若干个泡棉产品，自动化水平高。

优选地，还包括步骤s6，使所述原料泡棉冲切后形成的废泡棉收集成卷状。

根据本方案，能够防止大量的废泡棉堆积，废泡棉无需操作人员参与即可进行收集，节省了劳动力，并且提高了泡棉成型加工方法的自动化水平，进而提高了生产加工效率。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为现有技术的泡棉成型加工设备的结构示意图；

图2为根据本发明的优选实施方式的泡棉成型加工设备的主视示意图；

图3为图2的俯视示意图，其中移除了产品移载机构；

图4为图2和图3中示出的冲切机构的剖视示意图，其中，冲头位于初始位置；以及

图5为沿图4中a-a线的剖视示意图。

附图标识

100、成型加工设备110、第一冲裁机构

111、气动切刀120、冲裁平台

130、第二冲裁机构140、原料泡棉

150、拉带机构160、产品移载机构

10、原料泡棉20、泡棉产品

30、废泡棉200、泡棉成型加工设备

210、原料输送机构211、第一拉带机构

212、第二拉带机构213、214、伺服电机

215、216、217、218、滚轮

219、传感器检测装置220、产品移载机构

221、平移机构222、抓取部

230、支撑平台300、冲切机构

310、本体构件311、固定基板

3111、基部安装凹槽312、导向柱

313、导向板3131、第一通孔

3132、凹槽314、上模板

3141、第二通孔3142、凹部

315、定位销316、冲头压板

317、转接板318、凹穴

319、导向轴套320、冲头

321、子冲头322、基部

323、突出部330、冲切驱动件

d1、输送方向d2、冲切方向

l、间隔距离

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施例，并不是限定本发明。

根据本发明的第一方面，提供了一种泡棉成型加工设备，用于将原料泡棉冲裁成若干分离的泡棉产品。原料泡棉优选为泡棉带。

如图2和图3所示，该泡棉成型加工设备200大致包括原料输送机构210、产品移载机构220和冲切机构300。原料输送机构210、产品移载机构220和冲切机构300可以固定设置在一个支撑平台230上。冲切机构300设置在原料泡棉10输送方向d1的下游，用于冲切原料泡棉10以形成分离的泡棉产品20。原料输送机构210设置在冲切机构300的上游，用于输送原料泡棉10至冲切机构300。产品移载机构220设置在冲切机构300的下游，用于将冲切机构300冲切形成的分离的泡棉产品20移至下一工序。

具体地，冲切机构300大致包括本体构件310、冲头320和冲切驱动件330。本体构件310用于固定冲头320和冲切驱动件330，以及用于限位原料泡棉10。具体地，原料泡棉10能够被原料输送机构210带动，沿输送方向d1可移动地穿过本体构件310。冲头320设置在本体构件310内，冲头320的一端与冲切驱动件330的可伸缩端连接，以使冲头320能够在本体构件310内沿冲切方向d2往复移动以冲切原料泡棉10和推动泡棉产品20至本体构件310的外侧。

需要理解的是，虽然图2中示出了输送方向d1垂直于冲切方向d2。具体地，原料泡棉10的输送方向d1为由左向右的水平方向，冲切机构300的冲切方向d2为向上的竖直方向。但是，本发明不局限于此，输送方向d1也可以是与冲切方向d2不同的其它方向，譬如，输送方向d1为竖直方向，冲切方向d2为水平方向，能够实现本发明的设计构思均属于本发明所保护的方案。

如图4和图5所示，本体构件310包括固定基板311、多个导向柱312、设置有第一通孔3131的导向板313和设置有第二通孔3141的上模板314。固定基板311位于导向板313与冲切驱动件330之间，用于将冲头320与冲切驱动件330的可伸缩端连接，以使冲切驱动件330驱动固定基板311的同时固定基板311能够与冲头320一起移动。固定基板311的周部与多个导向柱312可移动地连接，以使固定基板311能够沿冲切方向d2相对于导向柱312移动。上模板314位于导向板313的沿冲切方向d2的外侧，使得冲头320由第一通孔3131导向，并能够沿冲切方向d2移动至第二通孔3141。换句话说，当冲头320处于初始位置时，冲头320位于第一通孔3131内，当冲头320处于推送位置时，冲头320的端部向上移动至第二通孔3141内。由此，冲头320能够沿第一通孔3131和第二通孔3141从初始位置移动至推送位置，以实现原料的冲切过程和产品的推送过程。

具体地，上模板314的周部与多个导向柱312的顶部固定连接，以支撑上模板314。导向板313与上模板314通过定位销315固定连接并精确定位，并且导向板313与上模板314抵接。导向板313与上模板314抵接的一侧为平面，并设置有用于原料泡棉10穿过的凹槽3132，第一通孔3131形成在凹槽3132中。

优选地，上模板314与导向板313抵接的一侧为平面，并且凹槽3132的纵截面形状构造成与原料泡棉10的纵截面形状相对应。这样可以使得当原料泡棉10穿过凹槽3132时，原料泡棉10能够在相对于输送方向d1的其它方向上完全限位于凹槽3132中，以在冲切过程中，不会因冲头320的作用带动原料泡棉10移动，影响冲切效率和产品质量。

优选地，上模板314与导向板313抵接的相反的一侧上设置有一个凹部3142，第二通孔3141形成于该凹部3142的底部。这样可以使得产品移载机构220的抓取部222更容易地定位于冲切机构300。在图示实施方式中，虽然导向板313和上模板314构造成两个单独的部件，但是导向板313和上模板314也可以构造成一体成型。

进一步地，第一通孔3131的横截面形状和第二通孔3141的横截面形状构造成与冲头320的横截面形状相对应，第一通孔3131的轴线与第二通孔3141的轴线重叠，以使冲头320能够在相对于冲切方向d2的其它方向完全限位于第一通孔3131和第二通孔3141中。并且，冲头320能够与第二通孔3141的底壁配合作用，更好地冲切原料泡棉10以形成无粘连的、产品质量好的泡棉产品20。冲头320的横截面形状可以根据需要制备的泡棉产品20的形状来设置。优选地，冲头320构造成具有顶部平面的柱形形状，以使冲切无粘连，效果冲切更好。

需要说明的是，本文中的“横截面”是指沿与冲切方向d2垂直的平面所截的截面，“纵截面”是指沿与输送方向d1垂直的平面所截的截面。

优选地，导向轴套319套设在导向柱312上，并且穿过固定基板311固定于固定基板311上。这样，固定基板311能够通过设置在多个导向柱312上的多个导向轴套319与多个导向柱312可移动地连接。多个导向柱312以预设的间距彼此分开地设置。需要说明的是，本文中的“多个”是指两个及两个以上，例如，在图示实施例中，导向柱312示出为四个导向柱312。当然，本领域技术人员也可以根据需要设置其他数量的导向柱312。

冲头320的端部通过冲头压板316固定设置在固定基板311的一侧上。当冲头320位于初始位置时，冲头压板316与导向板313之间具有预设的间隔距离l(参见图5)，以在冲头320由初始位置移动至输送位置时，导向板313不会阻挡冲头压板316的移动。冲切驱动件330的可伸缩端通过转接板固定设置在固定基板311的另一侧上，冲切驱动件330的与可伸缩端相对的一端固定设置在支撑平台230上。这样能够使得冲切驱动件330驱动固定基板311使其在多个导向柱312上移动，同时带动冲头320一起移动。本实施方式的冲切驱动件330优选地为动力气缸。

优选地，冲头320包括两个彼此分开且对称的子冲头321和基部322。子冲头321的端部固定设置在基部322内。图4和图5示出了子冲头321通过紧固件固定于基部322，当然如果需要和/期望，子冲头321和基部322也可以构造成一体成型。基部322设置有沿径向方向突出的突出部323，固定基板311设置有基部安装凹槽3111。当冲头压板316固定至固定基板311时，冲头压板316与基部安装凹槽3111形成一凹穴318，突出部323构能够限位于凹穴318内，并且突出部323造成与该凹穴318相对应的形状。这样可以更牢固地固定冲头320。优选地，基部322构造成圆柱形的台阶部。台阶部的外径较大的部分限位于凹穴318内。

进一步地，第一通孔3131和第二通孔3141均为与两个子冲头321相对应的两个通孔。本发明的子冲头321可以构造成横截面形状为月牙形状，由此，第一通孔3131的横截面形状和第二通孔3141的横截面形状亦可以构造成月牙形状，以一次冲切出两个对称的月牙形状的泡棉产品20(参见图3)。

为了提高冲切机构300的冲切效果，如图2和图3所示，本发明的原料输送机构210包括第一拉带机构211和第二拉带机构212，两个拉带机构分别设置在冲切机构300的两侧，以使原料泡棉10呈展平状态。这样，在冲头320冲切原料泡棉10时，能够使得冲切过程精确、容易进行，并且泡棉产品20无毛边。同时使得原料泡棉10的每次移动的长度均匀和冲切位置均匀，不会出现同一个部分重复冲切的情况，保证了泡棉产品20的产品质量。

需要说明的是此处的“两侧”是指冲切机构300的沿原料泡棉10的输送方向d1的上游和下游。换句话说，第一拉带机构211和第二拉带机构212沿输送方向d1设置，冲切机构300位于这两个拉带机构的中间。“展平状态”是指拉带机构施加一定的作用力使得原料泡棉10能够保持紧绷的状态，但是不会使原料泡棉10产生拉伸形变。

优选地，第一拉带机构211和第二拉带机构212分别地包括伺服电机213、214和滚轮215、216，通过伺服电机213、214分别地驱动滚轮215、216运动，同时带动原料泡棉10。两个拉带机构的大部分的结构与本领域技术人员能够获知的拉带机构的结构大致相同，本文不再赘述。

如图2所示，该泡棉成型加工设备200还包括第三拉带机构、传感器检测装置219和控制系统，用于将原料泡棉10冲切后的部分(废泡棉30)再次收集成卷状。第三拉带机构包括两个滚轮217、218和用于使废泡棉30收集成卷状的部件(未示出)，并且该两个滚轮217、218分别靠近第一拉带机构211的底部和第二拉带机构212的底部设置。传感器检测装置219设置在支撑平台230的底部，用于检测废泡棉30并向控制系统传递信号。控制系统控制第三拉带机构作用，将废泡棉30收集成卷状。为便于理解，图2中同时示出了废泡棉30呈松弛状态(用虚线示出)和收紧状态的示意情况。需要说明的是，废泡棉的松弛状态和收紧状态是交替存在的。

本发明的产品移载机构220位于冲切机构300和原料输送机构210的上方。产品移载机构220包括平移机构221和抓取部222。抓取部222可移动地设置在平移机构221上。当泡棉产品20被推送至上模板314的凹部3142处时，抓取部222移动至泡棉产品20的上方抓取泡棉产品20，将其输送至下一工序。优选地，抓取部222采用气动吸盘来吸取泡棉产品20。

根据本发明的第二方面，还提供了一种泡棉成型加工方法，用于将原料泡棉冲裁成若干分离的泡棉产品。

该泡棉成型加工方法包括如下步骤：

s1，使原料泡棉10穿过本体构件310，并沿输送方向d1移动至呈展平状态后，暂停输送。

s2，使原料泡棉10呈展平状态，并使冲切机构300的冲头320在本体构件310内沿冲切方向d2从初始位置移动至推送位置，以冲切原料泡棉10形成分离的泡棉产品20，并推动泡棉产品20移动至本体构件310的外侧。

s3，产品移载机构220将泡棉产品20输送至下一工序，同时，冲头320从推送位置移动至初始位置。

s4，使原料泡棉10移动一个冲切位置后，暂停输送。

s5，重复步骤s2至s4。

步骤s6，使原料泡棉10冲切后形成的废泡棉30收集成卷状。

具体地，泡棉成型加工方法如下：

在加工过程开始前，先将原料泡棉10经由第一拉带机构211后从导向板313的凹槽3132穿过，然后将上模板314与导向板313用螺丝锁紧，并通过定位销315将二者精确定位，保证第一通孔3131与第二通孔3141的轴线重叠。

接着，原料泡棉10经由第一拉带机构211和第二拉带机构212的带动下，沿输送方向d1(即从左向右)移动，当原料泡棉10呈展平状态时，暂停输送。此时，冲切机构300的冲头320位于第一通孔3131内(即处于初始位置)。根据不同原料泡棉的性能，可以预设拉带机构的拉紧力，以使原料泡棉被绷紧，而不发生拉伸变形。

接着，冲切机构300的冲切驱动件330驱动固定基板311在多个导向柱312上移动，同时固定基板311带动冲头320一起沿冲切方向d2移动。冲头320经第一通孔3131的导向从初始位置移动至第二通孔3141内的推送位置。在冲头320沿冲切方向d2移动的过程中，原料泡棉10被冲头320一次冲切而形成所需要的分离的泡棉产品20(图中示出的是两个月牙形状的泡棉产品20)和废泡棉30。泡棉产品20被冲头320经由第二通孔3141推送至上模板314的凹部3142处。

接着，产品移载机构220的抓取部222从平移机构221上移动至泡棉产品20的上方，并且吸取泡棉产品20。抓取部222抓取泡棉产品20经由平移机构221输送至下一工序。同时，冲头320经由第二通孔3141和第一通孔3131从推送位置移动至初始位置。完成一个冲切过程。

接着，第一拉带机构211和第二拉带机构212带动原料泡棉10继续沿输送方向d1移动，两个拉带机构分别地通过伺服电机213、214控制移动长度，使得原料泡棉10移动一个冲切位置后，暂停输送。冲切机构300继续进行冲切，重复完成下一个冲切过程。

在冲切过程进行的过程中，形成的废泡棉30越来越多，废泡棉30呈松弛状态，会逐渐聚集在冲切机构300的下方因重力作用而下垂。当传感器检测装置219检测到废泡棉30时，第三拉带机构作用以间歇地将废泡棉30收集成卷状。

本发明提供的泡棉成型加工方法，工艺过程简单合理，产品成型效果好，各装置之间配合精确度高。再者自动化水平高，操作过程无需操作人员参与即可完成，节省了劳动力，提高了生产效率。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。