汽車內飾件自動加熱成型設備的製作方法

2023-05-01 11:38:21 3

專利名稱：汽車內飾件自動加熱成型設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製備汽車內飾件的自動加熱成型設備，屬於汽車內飾件機械製造領域。
背景技術：
熱壓工藝是一種生產汽車內飾件的重要生產工藝，這種生產工藝目前廣泛用於製備汽車行李箱中的左右護面、地毯及蓋面，汽車門內板插件，頂棚等等。該生產工藝是將毛氈或者板材放入加熱爐中進行加熱，然後通過壓力設備在相應的模具中進行壓製成型得到產品。整個生產過程需要八個環節，即工人取料放入加熱爐中，鋪平，點動合爐，等待加熱完畢後開爐，從加熱爐中取出，然後需要迅速放入模具中，展平，點動合模，加壓成型後取出產品。整個生產過程費時，人員成本投入大。隨著汽車產業的迅猛發展，汽車內飾件行業也迫切的向著高質高效的方向發展，而目前的熱壓工藝不利於提高內飾件的生產效率。中國發明專利文獻(公開號CN 101775708A)中公開了一種汽車內飾件氈自動成型機，該機器集成了補料工位、預壓工位、鋪網工位和成型工位，目的是將纖維直接製成內飾件氈成品，也是為了能夠提高生產效率。但是該機器存在以下缺點，第一，用於製備內飾件的毛氈是多種纖維按照一定比例均勻混合後針刺成氈的，沒有空氣混勻的過程，直接鋪網是很難達到均勻，這將影響毛氈的力學性能。第二，纖維制氈的過程中，由於纖維很輕，在設備周圍的空氣中存在大量纖維飛絮，而將該生產過程和內飾件生產集成在一起，纖維飛絮落到成型工位上，勢必會影響內飾件的表面質量。第三，整個設備沒有加熱工位，這對於內飾件的生產是不現實的，毛氈不經加熱直接壓制，不具備良好的延展性。而且，對於多數內飾件生產廠是直接針對毛氈或板材進行加工的。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在上述問題，為汽車內飾件的製造提供一種生產效率高，能夠同時節約時間成本和人員成本，並能夠針對多種原材料，例如PET毛氈，麻纖維聚合物複合毛氈，PP、PU等聚合物板材進行加工的一種汽車內飾件自動加熱成型設備。本發明的上述目的通過以下技術方案實現，結合


如下一種汽車內飾件自動加熱成型設備，主要由進料輸送機A、遠紅外加熱爐D、取料機械手E、成型模具F1、成型液壓機F2、氣動系統C和電氣控制系統B組成，所述的進料輸送機A主要由驅動裝置、輸送裝置和安裝有可調地腳A5的鋁型材支架A8組成，輸送裝置中的輸送網A6由減速器及變頻電機A12通過鏈輪鏈條機構驅動沿鏈條託軌A7移動，由安裝在從動軸A3 —端的編碼器AlO控制輸送距離，由安裝在鏈條託軌A7上的接近傳感器A9控制輸送位置，所述的遠紅外加熱爐D安裝於進料輸送機A上輸送網A6穿過遠紅外加熱爐D 的自動爐門D4，所述的取料機械手E安裝於遠紅外加熱爐D —端的自動爐門D5外，並固定於成型液壓機F2上，取料機械手E用於將加熱後的原料取出並置於成型模具Fl中。所述的鏈輪鏈條機構包括主動軸A17、從動軸A3、裝在主動軸A17上的驅動鏈輪A13、固定在從動軸A3上的從動鏈輪A15和套裝在驅動鏈輪A13、從動鏈輪A15上的鏈條 A16，主動軸A17和一根從動軸A3通過安裝板A4固定在鋁型材支架A8的一端，另兩根從動軸A3通過安裝板A4固定在鋁型材支架A8的另一端，主動軸A17由減速器及變頻電機A12 驅動旋轉，帶動鏈條A16沿鏈條託軌A7移動，輸送網A6與鏈條A16同步移動，並由裝在主動軸A17和從動軸A3上的支撐滾輪A2支撐，由張緊裝置Al調節鬆緊度。所述的遠紅外加熱爐D由加熱管支架D1、加熱管D2、保溫層D3、自動爐門D4、氣壓缸D5、加熱器可調地腳D6和反射板D7組成，所述的加熱管D2採用遠紅外石英加熱管，保溫層D3採用矽酸鋁板，反射板D7採用不鏽鋼板，加熱管D2由加熱管支架Dl支撐並且分上下兩層排列於爐內，進料輸送機A的輸送網A6貫穿於兩層加熱管D2之間，自動爐門D4由氣壓缸D5帶動啟閉。所述的成型裝置中的成型模具Fl可進行更換；所述的遠紅外加熱爐D的溫度範圍從室溫到300°C可調；所述的成型液壓機F2的壓力可調。所述的取料機械手E主要有夾持機構和傳動機構組成，夾持機構由汽缸8、動夾爪 18和定夾板20組成，汽缸8和定夾板20固定在連接橫梁22上，連接橫梁22兩端通過安裝在拖動鏈條觀中的滑塊27相連，並隨拖動鏈條觀移動，汽缸8驅動動夾爪18與定夾板20 夾緊或張開；所述的傳動機構由鏈條導軌6、拖動鏈條觀、傳動鏈條四、主動鏈輪11、過渡鏈輪沈和從動鏈輪3組成，主動鏈輪11通過傳動組件由減速器及變頻電機15驅動旋轉，帶動夾持機構沿安裝在鋁型材支架23的支座上鏈條導軌6前後移動。所述的夾持機構的汽缸8通過鉸鏈支座30固定在支座7上，汽缸8的活塞杆與擺臂16的一端銷軸連接，擺臂16的另一端和動夾爪18交叉固定在轉軸19上，轉軸19通過軸承座21與無油軸承17固定在連接橫梁22上，汽缸8的活塞杆伸縮通過擺臂16帶動轉軸19旋轉，驅動動夾爪18與定夾板20夾緊、張開。所述的傳動機構中的鏈條導軌6安裝在鋁型材支架23的支座上，過渡動鏈輪沈和從動鏈輪3分別裝在鏈條導軌6的兩端，由拖動鏈條觀連接，過渡鏈輪沈和主動鏈輪11 通過傳動鏈條四連接，裝在鏈條導軌6上的張緊機構4用於調節拖動鏈條觀的鬆緊度，保證左右兩條拖動鏈條觀同步，固定在鋁型材支架23支座上的張緊器13用於調節傳動鏈條 29的鬆緊度。所述的傳動組件包括傳動軸25和裝在傳動軸25軸端的主動鏈輪11，傳動軸25另一端與減速器及變頻電機15中的減速器連接，傳動軸25通過裝有帶座調心軸承14的安裝板12固定在鋁型材支架23的支座上，過渡鏈輪沈與主動鏈輪11通過傳動鏈條四連接。在所述的鏈條導軌6上裝有接近傳感器5，用於調節接近傳感器5的位置改變支座 7運動的極限位置；在支座7下方裝有編碼器10，編碼器10通過編碼器安裝架9固定在鋁型材支架23的支座上，編碼器10作用是控制機械手的運動。所述的鋁型材支架23設置有四個安裝夾板M，用於與成型液壓機F2固定。本發明設備的優點在於將加熱設備和成型設備有效集成，減少了佔地面積；實現了自動送料，自動加熱，自動取料，自動成型的全自動化，從而減少了工作人員，提高了生產效率。通過改變加熱裝置的溫度可實現了對多種原材料進行加工，通過更換模具實現了多種內飾件產品的生產。

圖1汽車內飾件自動加熱成型設備。圖2送料輸送機結構示意圖。圖3送料輸送機左視狀態示意圖。圖4送料輸送機運動原理圖。圖5遠紅外加熱爐結構示意圖。圖6為本發明的汽車內飾件成型機的自動化機械手裝置的結構示意圖。圖7為本發明的汽車內飾件成型機的自動化機械手裝置運動原理圖。圖8為本發明的汽車內飾件成型機的自動化機械手裝置動夾爪張開狀態圖。圖9為本發明的汽車內飾件成型機的自動化機械手裝置動夾爪夾緊狀態圖。圖中A.進料輸送機B.電氣控制系統C.氣動系統D.遠紅外加熱爐E.取料機械手Fl.成型模具F2.成型液壓機Al.張緊裝置A2.支撐滾輪A3.從動軸A4.安裝板A5.可調地腳A6.輸送網A7.鏈條託軌A8.鋁型材支架A9.接近傳感器A10.限位裝置All.編碼器A12. 減速器及變頻電機A13驅動鏈輪A14限位環A15從動鏈輪A16鏈條A17主動軸Dl.加熱管支架D2.加熱管D3.保溫層D4.自動爐門D5.氣壓缸D6.加熱器可調地腳1.從動軸支座2.從動軸3.從動鏈輪4.張緊機構5.接近傳感器6.鏈條導軌 7.支座 8.汽缸 9.編碼器安裝架 10.編碼器 11.鏈輪 12.安裝板 13.張緊器 14.帶座調心軸承 15.減速器及變頻電機 16.擺臂 17.無油軸承 18.動夾爪19.轉軸20.定夾板21.軸承座22.連接橫梁23.鋁型材支架24.安裝夾板25.傳動軸26.過渡鏈輪27.滑塊28.拖動鏈條29.傳動鏈條30.鉸鏈支座
具體實施例方式下面結合附圖通過實施例對本發明的技術方案做進一步說明本發明所述的一種汽車內飾件自動加熱成型設備，該設備包括進料輸送機A、遠紅外加熱爐D、取料機械手E、成型模具F1、成型液壓機F2、氣動系統和電氣控制系統。進料輸送機A貫穿於加熱設備，可直接將毛氈或板材送於遠紅外加熱爐D中，遠紅外加熱爐D的自動爐門D4可自動開閉，當毛氈或板材送至加熱工位時，自動爐門D4自動打開，輸送網A6帶料直接進入加熱爐中，自動爐門D4關閉；當加熱溫度和時間達到設定值時，爐門打開，輸送網A6將加熱後的氈料或板料送至機械手處，這時取料機械手從輸送網上將氈料或板料夾住，沿導軌運動，將氈料或板料送於成型設備的模具中，當取料機械手停在設定位置時，成型設備自動合模，按照預定時間保壓後開模，得到內飾件成品。本發明中，進料輸送機主要由鋁型材機架和鐵網構成，其特徵在於通過編碼控制器控制輸送距離，通過接近傳感器控制輸送位置，直接將原料送入遠紅外加熱爐中。遠紅外加熱爐由加熱管、保溫層和反射板構成。加熱管採用石英材料，保溫層採用矽酸鋁，上下反射板採用不鏽鋼板，具有節能和升溫快的特點。加熱裝置採用氣動門，由溫度傳感器控制自動開閉。取料機械手可從遠紅外加熱爐中取出板料並置於成型模具Fl中，通過成型液壓機F2調節壓力，並可通過機械手的位置控制液壓機的工作開關。成型裝置中的模具可進行更換，從而生產不同類型的汽車內飾件。參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，遠紅外加熱爐D安裝於進料輸送機A —側， 使進料輸送機A上層的輸送網穿過遠紅外加熱爐D。取料機械手E末端安裝於遠紅外加熱爐D的另一側爐門外，取料機械手E的安裝夾板固定於成型液壓機F2上。進料輸送機A包括鋁型材支架A8、輸送網A6和鏈條託軌A7。從動軸A3固定於安裝板A4上，由支撐滾輪A2 支撐輸送網A6，從動軸A3轉動時輸送網A6沿鏈條託軌A7運動，由編碼器All控制輸送距離，由接近傳感器A9控制輸送位置。鋁型材支架A8下安有可調地腳A5，用於調節高度以配合遠紅外加熱爐D的位置。遠紅外加熱爐D由加熱管D2、保溫層D3、自動爐門D5構成。加熱管D2採用石英材料，保溫層D3採用矽酸鋁，上下反射板採用不鏽鋼板。加熱管D2由加熱管支架Dl支撐，分上下兩層，順序排列與爐內，進料輸送機的輸送網A6鋪設在兩層加熱管D2中間。根據所選板料的不同，調節遠紅外加熱爐的溫度。在本實施例中，選用PET毛氈製備汽車後行李箱左右護面，設定溫度為210°C，加熱時間為30秒，溫度和時間達到後， 自動爐門D5由汽缸帶動自動打開，取料機械手E從遠紅外加熱爐中取出PET毛氈並置於成型模具中，通過液壓機調節壓力，並可通過取料機械手E的位置控制液壓機的工作開關。本發明所述的取料機械手E參閱圖6，主要有夾持機構和傳動機構組成，所述的夾持機構由汽缸8、動夾爪18和定夾板20組成，汽缸8和定夾板20固定在連接橫梁22上， 連接橫梁22兩端與安裝在拖動鏈條觀中的滑塊27相連，並隨拖動鏈條觀移動，汽缸8驅動動夾爪18與定夾板20夾緊或張開；所述的傳動機構由鏈條導軌6、拖動鏈條觀、傳動鏈條四、主動鏈輪11、過渡鏈輪沈和從動鏈輪3組成，主動鏈輪11通過傳動組件由減速器及變頻電機15驅動旋轉，帶動夾持機構沿安裝在鋁型材支架23的支座上鏈條導軌6前後移動。所述的夾持機構的汽缸8通過鉸鏈支座30固定在支座7上，汽缸8的活塞杆與擺臂16的一端銷軸連接，擺臂16的另一端和動夾爪18交叉固定在轉軸19上，轉軸19通過軸承座21與無油軸承17固定在連接橫梁22上，汽缸8的活塞杆伸縮通過擺臂16帶動轉軸19旋轉，驅動動夾爪18與定夾板20夾緊、張開。所述的傳動機構中的鏈條導軌6安裝在鋁型材支架23的支座上，過渡動鏈輪沈和從動鏈輪3分別裝在鏈條導軌6的兩端，由拖動鏈條觀連接，過渡鏈輪沈和主動鏈輪11 通過傳動鏈條四連接，裝在鏈條導軌6上的張緊機構4用於調節拖動鏈條觀的鬆緊度，保證左右兩條拖動鏈條觀同步，固定在鋁型材支架23支座上的張緊器13用於調節傳動鏈條 29的鬆緊度。所述的傳動組件包括傳動軸25和裝在傳動軸25軸端的主動鏈輪11，傳動軸25另一端與減速器及變頻電機15中的減速器連接，傳動軸25通過裝有帶座調心軸承14的安裝板12固定在鋁型材支架23的支座上，過渡鏈輪沈與主動鏈輪11通過傳動鏈條四連接。在所述的鏈條導軌6上裝有接近傳感器5，用於調節接近傳感器5的位置改變支座 7運動的極限位置；在支座7下方裝有編碼器10，編碼器10通過編碼器安裝架9固定在鋁型材支架23的支座上，編碼器10作用是控制機械手的運動。所述的鋁型材支架23設置有四個安裝夾板M，用於與成型液壓機F2固定。本發明的工作過程參閱圖7、圖8和圖9，減速器及變頻電機15帶動傳動軸旋轉，
7傳動軸通過傳動鏈條帶動過渡鏈輪旋轉，過渡鏈輪帶動拖動鏈條運動，拖動鏈條通過滑塊帶動連接橫梁前後移動，當運動到取料位置，即鋁型材支架的最前端時，連接橫梁22上的汽缸8的活塞杆縮回通過擺臂16帶動轉軸19旋轉，使動夾爪18與定夾板20夾緊，取出物料，然後由編碼器10控制，拖動鏈條拖動連接橫梁22向後移動，物料被拖上鋁型材支架上， 託板7防止物料的後端掉落，當連接橫梁22靠近鏈條導軌6上的接近傳感器5時，達到支座的送料位置，汽缸活塞杆伸出，動夾爪18張開，將物料放入成型模具中。
以上實施例僅僅是為了說明本專利的實施方法，並不能限制本發明在其他材料和內飾件上的應用。成型設備中的模具可進行更換，從而生產不同類型的汽車內飾件。
權利要求
1.一種汽車內飾件自動加熱成型設備，主要由進料輸送機(A)、遠紅外加熱爐(D)、取料機械手(E)、成型模具(Fl)、成型液壓機(F2)、氣動系統(C)和電氣控制系統(B)組成， 其特徵在於，所述的進料輸送機(A)主要由驅動裝置、輸送裝置和安裝有可調地腳(A5)的鋁型材支架(A8)組成，輸送裝置中的輸送網(A6)由減速器及變頻電機(Al》通過鏈輪鏈條機構驅動沿鏈條託軌(A7)移動，由安裝在從動軸(Α； ) —端的編碼器(AlO)控制輸送距離，由安裝在鏈條託軌(A7)上的接近傳感器(A9)控制輸送位置，所述的遠紅外加熱爐(D) 安裝於進料輸送機(A)上，輸送網(A6)穿過遠紅外加熱爐(D)的自動爐門(D4)，所述的取料機械手(E)安裝於遠紅外加熱爐(D) —端的自動爐門(D5)外，並固定於成型液壓機(F2) 上，取料機械手(E)用於將加熱後的原料取出並置於成型模具(Fl)中。
2.根據權利要求1所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的鏈輪鏈條機構包括主動軸(A17)、從動軸(Α； )、裝在主動軸(A17)上的驅動鏈輪(A13)、固定在從動軸(Α； )上的從動鏈輪(AM)和套裝在驅動鏈輪(A13)、從動鏈輪(AM)上的鏈條(A16)， 主動軸(A17)和一根從動軸(Α； )通過安裝板(A4)固定在鋁型材支架(A8)的一端，另兩根從動軸(Α； )通過安裝板(A4)固定在鋁型材支架(A8)的另一端，主動軸(A17)由減速器及變頻電機(Al》驅動旋轉，帶動鏈條(A16)沿鏈條託軌(A7)移動，輸送網(A6)與鏈條(A16) 同步移動，並由裝在主動軸(A17)和從動軸(Α； )上的支撐滾輪m支撐，由張緊裝置(Al) 調節鬆緊度。
3.根據權利要求1或2所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的遠紅外加熱爐(D)由加熱管支架(Dl)、加熱管(D2)、保溫層(D3)、自動爐門(D4)、氣壓缸(D5)、 加熱器可調地腳(D6)和反射板(D7)組成，所述的加熱管(擬)採用遠紅外石英加熱管，保溫層(D!3)採用矽酸鋁板，反射板(D7)採用不鏽鋼板，加熱管(擬)由加熱管支架(Dl)支撐並且分上下兩層排列於爐內，進料輸送機(A)的輸送網(A6)貫穿於兩層加熱管(D2)之間， 自動爐門(D4)由氣壓缸(D5)帶動啟閉。
4.根據權利要求1或2所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的成型裝置中的成型模具(Fl)可進行更換；所述的遠紅外加熱爐(D)的溫度範圍從室溫到300°C 可調；所述的成型液壓機(^)的壓力可調。
5.根據權利要求1所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的取料機械手(E)主要有夾持機構和傳動機構組成，夾持機構由汽缸(8)、動夾爪(18)和定夾板 (20)組成，汽缸(8)和定夾板00)固定在連接橫梁0 上，連接橫梁0 兩端通過安裝在拖動鏈條08)中的滑塊(XT)相連，並隨拖動鏈條08)移動，汽缸(8)驅動動夾爪(18)與定夾板OO)夾緊或張開；所述的傳動機構由鏈條導軌(6)、拖動鏈條( )、傳動鏈條(四)、 主動鏈輪(11)、過渡鏈輪06)和從動鏈輪C3)組成，主動鏈輪(11)通過傳動組件由減速器及變頻電機(1 驅動旋轉，帶動夾持機構沿安裝在鋁型材支架的支座上鏈條導軌 (6)前後移動。
6.根據權利要求5所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的夾持機構的汽缸(8)通過鉸鏈支座(30)固定在支座(7)上，汽缸(8)的活塞杆與擺臂(16)的一端銷軸連接，擺臂(16)的另一端和動夾爪(18)交叉固定在轉軸(19)上，轉軸(19)通過軸承座與無油軸承(17)固定在連接橫梁0 上，汽缸(8)的活塞杆伸縮通過擺臂(16) 帶動轉軸(19)旋轉，驅動動夾爪(18)與定夾板OO)夾緊、張開。
7.根據權利要求5所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的傳動機構中的鏈條導軌(6)安裝在鋁型材支架的支座上，過渡動鏈輪06)和從動鏈輪(3) 分別裝在鏈條導軌(6)的兩端，由拖動鏈條08)連接，過渡鏈輪06)和主動鏈輪(11)通過傳動鏈條09)連接，裝在鏈條導軌(6)上的張緊機構(4)用於調節拖動鏈條08)的鬆緊度，保證左右兩條拖動鏈條08)同步，固定在鋁型材支架支座上的張緊器(13)用於調節傳動鏈條09)的鬆緊度。
8.根據權利要求5所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的傳動組件包括傳動軸0 和裝在傳動軸0 軸端的主動鏈輪(11)，傳動軸0 另一端與減速器及變頻電機(1 中的減速器連接，傳動軸0 通過裝有帶座調心軸承(14)的安裝板(12) 固定在鋁型材支架的支座上，過渡鏈輪06)與主動鏈輪(11)通過傳動鏈條09)連接。
9.根據權利要求5所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，在所述的鏈條導軌(6)上裝有接近傳感器(5)，用於調節接近傳感器( 的位置改變支座(7)運動的極限位置；在支座(7)下方裝有編碼器(10)，編碼器(10)通過編碼器安裝架(9)固定在鋁型材支架的支座上，編碼器(10)作用是控制機械手的運動。
10.根據權利要求5所述的汽車內飾件自動加熱成型設備，其特徵在於，所述的鋁型材支架設置有四個安裝夾板(M)，用於與成型液壓機(^)固定。
全文摘要
本發明涉及一種用於製備汽車內飾件的自動加熱成型設備。該設備主要由進料輸送機、遠紅外加熱爐、取料機械手、成型模具、成型液壓機、氣動系統和電氣控制系統組成，所述的進料輸送機主要由驅動裝置、輸送裝置和安裝有可調地腳的鋁型材支架組成，所述的遠紅外加熱爐安裝於進料輸送機上，輸送網穿過遠紅外加熱爐的自動爐門，所述的取料機械手安裝於遠紅外加熱爐一端的自動爐門外，並固定於成型液壓機上，取料機械手用於將加熱後的原料取出並置於成型模具中。本發明將加熱設備和成型設備有效集成，減少了佔地面積；實現了自動送料，自動加熱，自動取料，自動成型的全自動化操作。
文檔編號B29C51/26GK102218814SQ20111013079
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者劉海峰, 張萬喜, 竇豔麗, 陳廣義, 馬繼群, 魏志勇 申請人:吉林大學, 長春博超汽車零部件股份有限公司