一种多层材料热合定型机及其多层材料热合定型工艺的制作方法

本发明属于机械行业，涉及一种材料热合定型设备，具体地，是一种能够将不同材料从各个料库中取出并将它们送往成型区，以便采用模具进行热压定型的机器及其工艺。

现有技术

在机械热合定型设备中，需要将多层材料热合在一起，涉及须从多个料库中取出材料并将这些材料放置在成型区中热压，通常，成型区对多层材料进行热压需要较长的时间，为了提高效率，人们在机器中设置了待处理区，使得当成型区正在热压处理多层材料的同时，设备可从不同料库取出材料并预先在待处理区中进行叠合和存放，当成型区完成对多层材料的热合成型并在成型产品移出成型区后，可将下一叠待处理的多层材料从待处理区迅速移至成型区，使材料热合成型的周期得以缩短。

目前，在现有的机械热合定型设备中，由于提取移动机构要求居中操作，各料库与各处理区域通常采用一字排开布设，这就意味着设备具有较长的长度，机器占据较大的空间，不利于厂房的布置，同时，这种布设也加大了材料传送的距离，提取移动机构频繁长距离的移动容易引起累积误差，引发与各料库产生位移偏差，容易造成提取移动机构未能准确提取材料，另外，由于不便增加提取移动机构，各料库材料的搬运也只能按照先后的次序进行，这将妨碍着机器运行效率进一步的提高。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种多层材料热合定型机及其多层材料热合定型工艺，它对料库的布设提出了一种新的形式，适合于可增设提取移动机构，同时，采取由不同料库往复移动的方式，让不同料库可以共享同一套提取移动机构，不仅可缩短材料传送的距离，而且不同提取移动机构可并行工作，以提高机器运行的效率，并避免累积误差的出现。

本发明的多层材料热合定型机由下列方案实现：

一种多层材料热合定型机，包括：在主机架内依次排列有备料区、定型区以及卸料区；于定型区中设置有上、下模头；于备料区与定型区之间设置将多层材料从备料区传送至定型区的第一夹持移动机构；于定型区与卸料区之间设置将多层复合材料从定型区传送至卸料区的第二夹持移动机构；其特点是：于备料区第一侧设置有第一料库，第一料库上方设置有从第一料库向备料区传送材料的第一提取移动机构；于备料区第二侧设置有第二料库和第三料库，以及让第二料库和第三料库可往复运动的驱动机构；第二料库或第三料库的上方设置有从第二料库和第三料库向备料区传送材料的第二提取移动机构。

这样，第二提取移动机构和第一提取移动机构可并行操作，依次将第二料库和第一料库的材料送往备料区，且当第二提取移动机构将第二料库的材料向备料区传送的同时，驱动机构可使第二料库和第三料库产生移动，让第三料库处于原先第二料库的位置，并在第二提取移动机构复位时处于第三料库的上方，于是，在第一提取移动机构将第一料库的材料送往备料区的同时，第二提取移动机构又可将第三料库的材料提起，并在第一提取移动机构退出备料区时，第二提取移动机构可将第三料库的材料送至备料区，以便快速在备料区中叠放多层材料。

另外，当定型区空闲时，第一夹持移动机构可将备料区的多层材料移送至定型区，在定型区中由上、下模头进行热压成型；当备料区空闲时，则可由第一提取移动机构和第二提取移动机构在备料区中准备多层材料；当多层材料完成热合定型后，第二夹持移动机构可将定型区的多层材料移送至卸料区，将其存放在卸料区中；如此循环地进行工作。

文中，第一提取移动机构和第二提取移动机构系指一种可以对材料进行提起或释放、提升或下降，以及移动的机构；第一夹持移动机构和第二夹持移动机构系指一种可以对多层材料进行夹持、移动的机构。

优选的是，上述方案中，第一提取移动机构为插针式提取移动机构，它包括气缸、针座以及若干插针，其中，若干插针固定在针座上，由气缸驱动针座带动插针上、下移动，若干插针的下方固定有挡料板，挡料板上对应于若干插针的位置开有通孔，若干插针由气缸通过对针座向下或向上驱动，从上而下地穿过对应通孔，或者从下而上地脱离对应通孔。这样，在气缸的驱动下，针座可带动若干插针从上而下穿过挡料板对应通孔或从下而上退出挡料板对应通孔，由若干插针插入材料，与材料摩擦产生摩擦力，可由这些摩擦力以及挡料板的作用力共同将材料提起，适用于较厚材料或需精确定位的提起和移送。

更优的是，上述方案中，插针式提取移动机构其挡料板由若干连杆固定在气缸固定板上，于针座对应于若干连杆的位置上开有开孔，且若干连杆穿过对应的若干开孔并留于对应的开孔中。于是，针座在上下移动过程中，还可以由若干连杆对针座的上下移动起到限位的作用，使针座及插针在操作中其位置能够保持准确。

通常，第一料库和第一提取移动机构用于放置夹层材料及移送夹层材料，夹层材料的厚度较厚，由上述插针式提取移动机构对夹层实施移送，不仅使夹层的提取可得到保征，而且夹层放置的位置也更为准确，有利于保障满足多层材料叠放的要求。

本发明创造的多层材料热合定型机，各料库系围绕备料区布置，因而可满足设置一个以上提取移动机构居中布设的要求，使得提取移动机构的数量可以增加，为多个料库并行工作提供了可能。

本发明的多层材料热合定型机，第二料库和第三料库采用驱动机构作用，可往复运动，让第二料库和第三料库轮换位置，以便第二提取移动机构轮流在第二料库和第三料库中取料，不仅使第二提取移动机构得以共享，而且节省了第二提取移动机构运动的行程及时间，有利于结构的简化以及工效的进一步提高。

本多层材料热合定型机，第二提取移动机构和第一提取移动机构可交替运作，即在第二提取移动机构轮流从第二料库和第三料库中取料之间的间隙，可以安排第一提取移动机构将第一料库中的材料传送至备料区，因而能够再次使工效获得进一步改善，以尽可能大的限度在短时间内，于备料区中准备好多层材料。

本多层材料热合定型机，采用第一提取移动机构和第二提取移动机构来传送第一料库、第二料库和第三料库的材料，且由第二料库和第三料库往复移动供第二提取移动机构轮流取料及传送，第一提取移动机构和第二提取移动机构的移动距离将大大减少，且不存在转弯运动，于是，第一提取移动机构和第二提取移动机构不易产生累积的移动误差，有利于保证机器正常工作，减少经常性的维护及调节。

本多层材料热合定型机，采用插针式提取移动机构对夹层进行提取和移动，使夹层的提取可获得保征，夹层在提起、运送以及放置中也不易产生移位，其位置准确，能够满足多层材料叠放整齐的要求，有利于减少损耗并提高产品的成品率。

本发明的多层材料热合定型工艺，由下列步骤实现：

一种多层材料热合定型工艺，其特点是，采用上述多层材料热合定型机按下列步骤进行操作：

（1）、采用第二提取移动机构在第二料库夹取当前片棉1，第一提取移动机构在第一料库中提取当前棉垫；

（2）、由第二提取移动机构携带当前片棉1将其送至备料区并放置在备料区中，同时，由驱动机构使第二料库和第三料库向左移动；

（3）、第二提取移动机构返回至第三料库上方；

（4）、由第一提取移动机构携带当前棉垫送至备料区并放置在备料区中，同时，由第二提取移动机构在第三料库中提取当前片棉2；

（5）、第一提取移动机构退回至第一料库上方，同时，由驱动机构使第二料库和第三料库向右移动；

（6）、由第二提取移动机构携带当前片棉2将其放置在备料区并压紧，同时，由第一提取移动机构在第一料库中提取下一棉垫；

（7）、第一夹持移动机构从定型区移动至备料区，将当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2夹紧，随后，第二提取移动机构放下当前片棉2后上升；

（8）、第一夹持移动机构将当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2移动送至定型区，同时，第二提取移动机构退回第二料库上方；

（9）、在定型区中，由上、下模头对当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2进行压紧成型，同时，第二提取移动机构在第二料库中夹取下一片棉1；

（10）、第二提取移动机构携带下一片棉1将其放在备料区，同时，由驱动机构使第二料库和第三料库向左移动；

（11）、第二提取移动机构返回至第三料库上方；

（12）、第一提取移动机构携带下一棉垫将其放置在备料区，同时，第二提取移动机构在第三料库提取下一片棉2；

（13）、第一提取移动机构退回第一料库上方，同时，驱动机构使第二料库和第三料库向右移动；

（14）、第二提取移动机构携带下一片棉2将其放置在备料区并压紧，同时，第一提取移动机构在第一料库中提取再下一棉垫；

（15）、第一夹持移动机构从定型区移动至备料区，将下一片棉1、下一棉垫及下一片棉2夹紧，然后，第二提取移动机构放下片棉2后上升；

（16）、第二夹持移动机构移动至定型区夹取正在定型中的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2，第二提取移动机构返回第二料库上方；

（17）、第二提取移动机构提取再下一片棉1，定型完成后，定型区上、下气缸打开；

（18）、第二夹持移动机构将定型区中完成定型的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2移动传送至卸料区上方，第二料库和第三料库向左移动；

（19）、第一夹持移动机构夹取下一片棉1、下一棉垫及下一片棉2并移动送至定型区，第二夹持移动机构卸下定型后的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2；

（20）、重复步骤（9）。

在多层材料的热合定型中，当热合定型可以在更短的时间内完成时，将多种材料从多个料库中取出并叠放在一起则时间相对较长，于是，采用本发明工艺相比于传统工艺，可获得更好的效果，它可更快完成备料，适用于多层材料的快速热合定型。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式结构的示意图；

图2是图1多层材料热合定型机另一角度的示意图；

图3是图1中插针式提取机构结构的示意图；

图4是图3插针式提取机构各部件分离的示意图；

图5是图1中插针式提取移动机构结构的示意图；

图6是图1中第二料库和第三料库以及驱动机构的示意图；

图7是图6另一角度的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详述：

参照图6和图7，由托料盘3和挡料盘4构成了料库，且由位于托料盘3中间丝杆5和螺母6可划分出第二料库a和第三料库b，第二料库a和第三料库b可分别用于存放片棉1和片棉2；托料盘3通过导杆7和直线轴承14安装在移动台8，电机9也安装在移动台8，托料盘3可由电机9通过控制丝杆5在螺母6中转动、并在限位杆15限制下而上、下升降，可使最上层的片棉1和片棉2始终保持在合适的高度；气缸10固定在机架11上，气缸10的轴通过轴承16和轴承座17与移动台8连接，移动台8可在气缸10的驱动下通过滑轨12和滑块13沿着左、右移动，使第二料库a和第三料库b变换位置；另外，通过手轮18、丝杆19、丝杆螺母20可调节导杆15左右的宽度，以调节第二料库a或第三料库b的大小。

参照图6和图1，第二提取移动机构c安装在第二料库a的上方，当移动台8在气缸10的驱动下通过滑轨12和滑块13向左移动时，可使第三料库b处于第二料库a原来的位置，让第二提取移动机构c也可位于第三料库b的上方，于是，第二提取移动机构c既可用于从第二料库a中取料，也可从第三料库b中取料，让第二料库a和第三料库b共享一套第二提取移动机构c。

参照图3和图4，插针式提取机构d包括气缸21、针座22、若干插针23、挡料板24以及若干连杆25；其中，挡料板24通过若干连杆25固定在气缸固定板211上，针座22连接在气缸21的轴上，且针座22对应于若干连杆25的位置处开有开孔221，若干开孔221处于对应的若干连杆25上，若干插针23固定在针座22上，挡料板24上对应于若干插针23的位置还开有若干通孔241，使挡料板24处于若干插针23的下方，由气缸21可驱动针座22，由若干开孔221沿着对应若干连杆25上下移动，由针座22带动若干插针23上、下移动，从而可让若干插针23通过进出挡料板24的对应若干通孔241并对夹层材料进行插取和释放。

参照图5，插针式提取移动机构h中，由主气缸26通过活动板27和移动板28可带动四个插针式提取机构d上、下移动，以实现对夹层材料的向上提起和向下放置，另外，由电机29通过同步带轮30可带动主气缸26连同四个插针提取机构d左、右移动，以实现将夹层材料送往备料区。

参照图1和图2，本具体实施方式的多层材料热合定型机，在主机架内依次排列有备料区ⅰ、定型区ⅱ以及卸料区ⅲ；于定型区ⅱ中设置有上、下模头；于备料区ⅰ与定型区ⅱ之间设置将多层材料从备料区ⅰ传送至定型区ⅱ的第一夹持移动机构e；于定型区ⅱ与卸料区ⅲ之间设置将多层复合材料从定型区ⅱ传送至卸料区ⅲ的第二夹持移动机构f；于备料区ⅰ第一侧设置有第一料库g，第一料库g上方设置有从第一料库g向备料区ⅰ传送材料的第一提取移动机构,第一提取移动机构采用上述的插针式提取移动机构h；于备料区ⅰ第二侧设置有上述的第二料库a和第三料库b，以及让第二料库a和第三料库b可往复运动的驱动机构；于第二料库的上方设置有从第二料库或第三料库向备料区ⅰ传送材料的第二提取移动机构c。

下面结合附图说明本具体实施方式的一种工艺，它采用本具体实施方式的多层材料热合定型机按下列步骤进行操作：

（1）、采用第二提取移动机构c在第二料库a夹取当前片棉1，插针式提取移动机构h在第一料库g中提取当前棉垫；

（2）、由第二提取移动机构c携带当前片棉1将其送至备料区ⅰ并放置在备料区ⅰ中，同时，由气缸10使第二料库a和第三料库b向左移动；

（3）、第二提取移动机构c返回至第三料库b上方；

（4）、由插针式提取移动机构h携带当前棉垫送至备料区ⅰ并放置在备料区ⅰ中，同时，由第二提取移动机构c在第三料库b中提取当前片棉2；

（5）、插针式提取移动机构h退回至第一料库g上方，同时，由气缸10使第二料库a和第三料库b向右移动；

（6）、由第二提取移动机构c携带当前片棉2将其放置在备料区ⅰ并压紧，同时，由插针式提取移动机构h在第一料库g中提取下一棉垫；

（7）、第一夹持移动机构e从定型区ⅱ移动至备料区ⅰ，将当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2夹紧，随后，第二提取移动机构c放下当前片棉2后上升；

（8）、第一夹持移动机构e将当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2移动送至定型区ⅱ，同时，第二提取移动机构c退回第二料库a上方；

（9）、在定型区ⅱ中，由模头和模具对当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2进行定型，同时，第二提取移动机构c在第二料库a中夹取下一片棉1；

（10）、第二提取移动机构c携带下一片棉1将其放在备料区ⅰ，同时，气缸10使第二料库a和第三料库b向左移动；

（11）、第二提取移动机构c返回至第三料库b上方；

（12）、插针式提取移动机构h携带下一棉垫将其放置在备料区ⅰ，同时，第二提取移动机构c在第三料库b提取下一片棉2；

（13）、插针式提取移动机构h退回第一料库g上方，同时，气缸10使第二料库a和第三料库b向右移动；

（14）、第二提取移动机构c携带下一片棉2将其放置在备料区ⅰ并压紧，同时，插针式提取移动机构h在第一料库g中提取再下一棉垫；

（15）、第一夹持移动机构e从定型区ⅱ移动至备料区ⅰ，将下一片棉1、下一棉垫及下一片棉2夹紧，然后，第二提取移动机构c放下片棉2后上升；

（16）、第二夹持移动机构f移动至定型区ⅱ夹取正在定型中的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2，第二提取移动机构c返回第二料库a上方；

（17）、第二提取移动机构c提取再下一片棉1，定型完成后，定型区ⅱ上、下气缸打开；

（18）、第二夹持移动机构f将定型区ⅱ中完成定型的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2移动传送至卸料区ⅲ上方，第二料库a和第三料库b向左移动；

（19）、第一夹持移动机构e夹取下一片棉1、下一棉垫及下一片棉2并移动送至定型区ⅱ，第二夹持移动机构f卸下定型后的当前片棉1、当前棉垫及当前片棉2；

（20）、重复步骤（9）。

至此，工艺在多层材料热合定型机得以实现，并最大限度节约了备料的时间。