全自動pvc軟標機的製作方法

2023-07-11 02:12:31 1

專利名稱：全自動pvc軟標機的製作方法
技術領域：
本發明屬於軟標專用設備，尤其涉及一種PVC軟標機。
(二)
背景技術：
我國作為服裝、運動鞋、箱包生產與出口的大國，相關工業規模巨大。服裝、 運動鞋、箱包上的商標、飾牌、附件的選用也越來越追求多樣性與環保性，其中
PVC軟標…又稱皮標，就是其中的新品。同時PVC軟標還廣泛用於景框、掛件、
杯墊等工藝品製作，由於它具有防水、耐磨、環保、休閒的特色，正以較快的速 度被越來越多的領域所應用。
但是，國內目前生產PVC軟標均採用在預製的銅模具上手工注面標—轉道烘
烤4冷卻—手工注底標4轉道烘烤—冷卻4手工揭標的生產工藝。雖然採用了流
水線的生產方式，但基本操作和轉道仍是手工。 一般採用6-8人為一工作小組， 班產皮標10000個(普通規格)，人均產量為1200-1800個。生產方式上存在著效 率低、質量不穩定、能耗高、工作環境差等弊端。
(三)

發明內容
為了克服已有的軟標設備的生產效率低、質量不穩定的不足,本發明提供一種 提高生產效率、質量穩定的全自動PVC軟標機。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種PVC軟標機，包括機架、運動臺板以及銅模，所述的臺板上安裝可調換 不同產品的銅模，所述軟標機還包括臺板運動機構、滴注機構、烘烤機構、冷卻 機構以及用以根據雕刻模具生成雕刻位圖數據，並編輯走針路線、流量和顏色， 並控制銅模依照走針路線運動、滴注機構滴注、滴注完成後烘烤機構烘烤銅模、烘烤完成後冷卻機構冷卻銅模的軟標生產控制器，所述滴注機構位於臺板的中央 上方，所述烘烤機構、冷卻機構分別位於臺板的前後兩側；所述臺板運動機構包 括可沿著X、 Y方向運動的滾珠絲杆、伺服電機，所述臺板套裝在所述滾珠絲槓 上；所述滴注機構包括固定橫梁、安裝在固定橫梁上的微量滴注閥，所述固定橫 梁位於臺板的上方，所述微量滴注閥的滴注頭位於銅模的上方，所述微量滴注閥 連接滴注驅動裝置；所述烘烤機構包括與銅模相配的加熱板、第一升降立柱、烘 烤驅動裝置，所述加熱板與第一升降立柱連接，所述第一升降立柱連接烘烤驅動 裝置，所述加熱板連接溫控儀；所述冷卻機構包括與銅模相配的冷卻塊、第二升 降立柱、冷卻驅動裝置，所述冷卻塊與第二升降立柱連接，所述第二升降立柱連 接冷卻驅動裝置。
作為優選的一種方案所述的軟標生產控制器包括圖形讀入模塊，用於根 據雕刻模具生成雕刻位圖數據，並編輯走針路線、流量和顏色；滴注控制模塊， 用於依照所述流量和顏色，依照走針路線控制伺服電機，同時啟用滴注機構中的 對應顏色的微量滴注閥的滴注驅動裝置，在完成滴注後，控制滴注驅動裝置復位； 烘烤控制模塊，用於在滴注完成後，控制伺服電機，滾珠絲杆帶動銅模進入烘烤 區域，再啟動加熱板加熱，對銅模加熱至設定的時間；冷卻控制模塊，用於在烘 烤完成後，控制伺服電機，滾珠絲杆帶動銅模進入冷卻區域，再啟動冷卻塊冷卻， 對銅模冷卻至設定的時間。
作為優選的另一種方案所述微量滴注閥包括閥體、滴注頭，所述閱體上設 有進料口，所述閥體內設有豎向滴液通道，所述滴注頭安裝在閥體下端，所述滴 注頭與滴液通道連通，所述的閥體內設有橫向閥芯孔，所述閥芯孔內安裝閥芯， 所述閥芯設有徑向小孔，所述閥芯與闊芯孔可轉動地連接，所述閥芯包括伸出閥 體的延伸段，在所述延伸段固定安裝用以帶動閥芯轉動的槓桿，所述的閥體側邊設有限位塊，所述的限位塊與槓槓配合。
進一步，在所述徑向小孔兩側的閥芯上設有密封圈，所述的密封圈位於所述 豎向滴液通道的兩側。
更進一步，所述的滴注頭與閥體下端螺紋連接。
作為優選的再一種方案所述的烘烤機構還包括上溫板，多個加熱板設在安 裝板，所述安裝板與第一升降立柱固定連接，所述加熱板與安裝板之間設有壓簧; 所述上溫板與加熱板之間為銅模的烘烤區域。
作為優選的再另一種方案所述冷卻機構還包括冷卻源，所述冷卻塊內部設 有冷卻液通路，所述冷卻塊設有與冷卻液通路連通的冷卻液出口 、冷卻液進口 ， 所述冷卻液進口分別與冷卻源連通。
進一步，所述冷卻塊為至少兩塊，所述的各個冷卻塊位於冷卻板上，在冷卻 塊與冷卻板之間設有彈簧，所述冷卻板與第二升降立柱連接。
再進一步，所述第二升降立柱連接加壓杆，所述加壓杆連接冷卻驅動裝置。
更進一步，所述的滴液驅動裝置、烘烤驅動裝置、冷卻驅動裝置為氣缸。
本發明的技術構思為在計算機讀入雕刻模具時軟體生成的雕刻位圖形文件， 導入到自主開發的皮標CAD設計軟體中，編輯和修改相應的走針路線、流量、 顏色等，軟體自動生成點距格式的文件，通過串口，下載到全自動PVC軟標機運 動控制系統，實現全自動PVC軟標機自動生產。
對固定的銅模，完成注射面標—烘烤—冷卻—注射底標—二次烘烤—冷卻等 全部工藝流程。
PVC軟標機運動控制系統根據運動參數驅動伺服電機按預設的圖形軌跡拖
動平臺運動，並使用微型氣缸拖動微流量控制閥，通過注射針孔，將需要的圖形
顔色原料，注射出不同顔色的圖形；還可以控制去烘烤和冷卻，使不同原料的圖層顏色不會相互幹擾,完成一次皮標生產的全過程。通過計算機CAD設計，利用圖形讀入軟體將所需加工的PVC軟標圖形讀入， 設定各針號的走針路線、工序流程、加熱時間、冷卻時間等工藝流程。然後將工 藝流程通過連線或儲存卡輸入機器。機器即可按設定的工藝流程自動完成注射面 標—烘烤—注射第二面標—二次烘烤—冷卻—注射底標—三次烘烤—冷卻等全部工藝流程。本發明的有益效果主要表現在1、能夠實現自動生產PVC軟標；2、生產效 率高、質量穩定；3、改善工作環境，有效控制冷卻溫度；4、滴注閥體積小、開關反應快，關閉後無殘留液滴。(四)


圖1是PVC軟標機的結構示意圖。圖2是烘烤機構的結構示意圖。圖3是微量滴注閥的結構示意圖。圖4是微量滴注閥的初始狀態示意圖。圖5是微量滴注閥的工作狀態示意圖。圖6是冷卻機構的結構示意圖。圖7是冷卻塊的內部結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1—圖5， 一種PVC軟標機，包括機架l、運動臺板2以及銅模3，所 述的臺板2上安裝可調換不同產品的銅模3，所述軟標機還包括臺板運動機構4、 滴注機構5、烘烤機構6、冷卻機構7以及用以根據雕刻模具生成雕刻位圖數據， 並編輯走針路線、流量和顏色，並控制銅模依照走針路線運動、滴注機構滴注、 滴注完成後烘烤機構烘烤銅模、烘烤完成後冷卻機構冷卻銅模的軟標生產控制器35，所述滴注機構5位於臺板2的中央上方，所述烘烤機構6、冷卻機構7分別 位於臺板2的前後兩側；所述臺板運動機構4包括可沿著X、 Y方向運動的滾珠 絲杆8、伺服電機9，所述臺板2套裝在所述滾珠絲槓8上；所述滴注機構5包括 固定橫梁10、安裝在固定橫梁上的微量滴注閥11，所述固定橫梁10位於臺板2 的上方，所述微量滴注閥11的滴注頭位於銅模的上方，所述微量滴注閥連接滴注 驅動裝置；所述烘烤機構6包括與銅模配合的加熱板12、第一升降立柱13、烘烤 驅動裝置，所述加熱板12與第一升降立柱13連接，所述第一升降立柱13連接烘 烤驅動裝置，所述加熱板12連接溫控儀；所述冷卻機構7包括與銅模配合的冷卻 塊14、第二升降立柱15、冷卻驅動裝置，所述冷卻塊14與第二升降立柱15連接， 所述第二升降立柱15連接冷卻驅動裝置。軟標生產控制器35包括圖形讀入模塊，用於根據雕刻模具生成雕刻位圖數 據，並編輯走針路線、流量和顏色；滴注控制模塊，用於依照所述流量和顏色， 依照走針路線控制伺服電機，同時啟用滴注機構中的對應顏色的微量滴注閥的滴 注驅動裝置，在完成滴注後，控制滴注驅動裝置復位；烘烤控制模塊，用於在滴 注完成後，控制伺服電機，滾珠絲杆帶動銅模進入烘烤區域，再啟動加熱板加熱， 對銅模加熱至設定的時間；冷卻控制模塊，用於在烘烤完成後，控制伺服電機， 滾珠絲杆帶動銅模進入冷卻區域，再啟動冷卻塊冷卻，對銅模冷卻至設定的時間。所述微量滴注閥11包括閥體16、滴注頭17，所述閥體16上設有進料口 18， 所述閥體16內設有豎向滴液通道，所述滴注頭17安裝在閥體16下端，所述滴注 頭17與滴液通道連通，所述的閥體16內設有橫向閥芯孔19，所述閥芯孔19內 安裝閥芯20，所述閥芯20設有徑向小孔21，所述閥芯20與閥芯孔19可轉動地 連接，所述閥芯20包括伸出閥體的延伸段22，在所述延伸段22固定安裝用以帶 動閥芯轉動的槓桿23，所述的閥體16側邊設有限位塊35，所述的限位塊35與槓槓23配合，參照圖4、 5，初始狀態時，閥芯的徑向小孔與滴液通道錯位，工作 狀態，由於收到限位塊35的阻攔，槓槓23轉動，當閥體16達到最下位時，閥芯 的徑向小孔與滴液通道連通；工作完畢，閥體16向上移動後，槓槓反向轉動，恢 復到初始狀態。在所述徑向小孔21兩側的閥芯上設有密封圈24，所述的密封圈24位於所述 豎向滴液通道的兩側。所述的滴注頭17與閥體16下端螺紋連接。所述的烘烤機構還包括上溫板25，多個加熱板12設在安裝板26，所述安裝 板26與第一升降立柱13固定連接，所述加熱板與安裝板之間設有壓簧27;所述 上溫板與加熱板之間為銅模的烘烤區域。所述冷卻機構還包括冷卻源，所述冷卻塊14內部設有冷卻液通路28，所述 冷卻塊14設有與冷卻液通路連通的冷卻液出口 29、冷卻液進口30，所述冷卻液 進口 30分別與冷卻源連通。所述冷卻塊為至少兩塊，所述的各個冷卻塊14位於 冷卻板31上，在冷卻塊14與冷卻板31之間設有彈簧32，所述冷卻板31與第二 升降立柱15連接。所述第二升降立柱15連接加壓杆33，所述加壓杆33連接冷 卻驅動裝置。所述的滴液驅動裝置、烘烤驅動裝置、冷卻驅動裝置為氣缸，所述各個氣缸 連接氣控箱34。本實施例的具體工作過程為-圖形讀入在計算機讀入雕刻模具時軟體生成的雕刻位圖形文件，導入到自 主開發的皮標CAD設計軟體中，編輯和修改相應的走針路線、流量、顔色等， 軟體自動生成點距格式的文件，通過串口，下載到全自動PVC軟標機運動控制系 統，實現全自動PVC軟標機自動生產；控制單元系統由PC機和PVC軟標機運動控制系統構成。 PC機負責皮標CAD設計，生成運動控制數據和文件，通過RS232串口通信或下載到PVC軟標機運動控制系統，PVC軟標機運動控制系統根據運動參數驅動伺服電機按預設的圖形軌跡拖動平臺運動，並使用微型氣缸拖動微流量控制閥，通過注射針孔，將需要的圖形顔色原料，注射出不同顔色的圖形；還可以控制去烘烤和冷卻，使不同原料的圖 層顏色不會相互幹擾,完成一次皮標生產的全過程。控制系統可以設定速度、流量、 校正量等一些相關的配置。運動控制參數直接通過串口傳入運動控制系統的本地存儲器中，與PC脫機 工作。運動控制系統由鍵盤、顯示器、非易失存儲器、232通訊口、驅動模塊、控 制電磁閥、氣缸組成。運動控制系統完成以下功能① 從串口下載運動參數到本地存儲器。② 接受鍵盤啟動一個製作流程。③ 編輯和保存一個製作工藝流程(包括注射面標，烘烤時間，冷卻時間， 注射底標等)以及校正量、流量、速度匹配等一些相關的配置。註標單元註標單元由創新的旋轉式微量滴注閥、微型氣缸、伺服電機、臺 板、直線導軌、滾珠絲槓組成。根據設定的程序，在所需註標的銅模內，通過獨立的微型氣缸，在推動微量 滴注閥下降的同時打開滴注閥。同時，由伺服電機驅動的X、 Y方向滾珠絲槓， 根據設定的程序，按一定的速度拖動裝有固定銅模的臺板沿走針路線移動，使 PVC混合原料注入銅模的槽內，完成滴注後氣缸拉動閥體上升，同時關閉滴注閥。 如此即完成一種顏色PVC的一段滴注。在依次完成每個顏色的全部滴注後，註標 單元即完成面標或底標的滴注。每臺機器擁有4組或6組銅模板，可同時滴注4組或6組PVC軟標，每組注 標擁有4個或更多個微量閥，以對應4個或更多個滴注顏色。烘烤機構烘烤機構由與銅模板對應的浮動下電熱板、固定上電熱板、氣缸、 升降系統組成。上、下電熱板由溫控儀控制，保持其在一個設定的溫度上。當註標單元完成面標或底標的滴注後，氣缸推動升降系統使下電熱板下降， 在固定有銅模的臺板進入烘烤區後。下電熱板上升，使其緊貼銅模下表面。結合 上電熱板，對銅模加熱至設定時間。升降系統下降，待臺板退出烘烤區後，升降 系統再上升使下電熱板貼住上電熱板，以保持溫度。冷卻機構冷卻機構由與銅模板對應的浮動水冷冷卻板，氣缸、升降系統組成。當機器完成面標或底標的烘烤後，氣缸推動升降系統使冷卻板下降，在臺板 進入冷卻區後。冷卻板板上升，使其緊貼銅模下表面。同時，電磁閥打開，使冷 卻水流過冷卻板，對銅模冷卻至設定時間。升降系統下降，臺板退出冷卻區後， 冷卻水電磁閥關閉。氣控部分本實施例的冷卻、烘烤機構升降，PVC料瓶加壓，滴注閥升降都 由氣動完成。氣控部分由氣缸、調壓閥、節流閥、電磁換向閥、壓力表、分流器等組成。 分別對各個氣動元件的壓力、流量進行控制和顯示。以控制在制的每組產品的滴 注量。確保產品每種顏色原料滴注量統一。
權利要求
1、一種PVC軟標機，包括機架、運動臺板以及銅模，所述的臺板上安裝可調換不同產品的銅模，其特徵在於所述軟標機還包括臺板運動機構、滴注機構、烘烤機構、冷卻機構以及用以根據雕刻模具生成雕刻位圖數據，並編輯走針路線、流量和顏色，並控制銅模依照走針路線運動、滴注機構滴注、滴注完成後烘烤機構烘烤銅模、烘烤完成後冷卻機構冷卻銅模的軟標生產控制器，所述滴注機構位於臺板的中央上方，所述烘烤機構、冷卻機構分別位於臺板的前後兩側；所述臺板運動機構包括可沿著X、Y方向運動的滾珠絲杆、伺服電機，所述臺板套裝在所述滾珠絲槓上；所述滴注機構包括固定橫梁、安裝在固定橫梁上的微量滴注閥，所述固定橫梁位於臺板的上方，所述微量滴注閥的滴注頭位於銅模的上方，所述微量滴注閥連接滴注驅動裝置；所述烘烤機構包括與銅模相配的加熱板、第一升降立柱、烘烤驅動裝置，所述加熱板與第一升降立柱連接，所述第一升降立柱連接烘烤驅動裝置，所述加熱板連接溫控儀；所述冷卻機構包括與銅模相配的冷卻塊、第二升降立柱、冷卻驅動裝置，所述冷卻塊與第二升降立柱連接，所述第二升降立柱連接冷卻驅動裝置。
2、 如權利要求1所述的PVC軟標機，其特徵在於所述的軟標生產控制器包括: 圖形讀入模塊，用於根據雕刻模具生成雕刻位圖數據，並編輯走針路線、流量和 顏色；滴注控制模塊，用於依照所述流量和顏色，依照走針路線控制伺服電機，同時啟 用滴注機構中的對應顏色的微量滴注閥的滴注驅動裝置，在完成滴注後，控制滴 注驅動裝置復位；烘烤控制模塊，用於在滴注完成後，控制伺服電機，滾珠絲杆帶動銅模進入烘烤 區域，再啟動加熱板加熱，對銅模加熱至設定的時間；冷卻控制模塊，用於在烘烤完成後，控制伺服電機，滾珠絲杆帶動銅模上進入冷 卻區域，再啟動冷卻塊冷卻，對銅模冷卻至設定的時間。
3、 如權利要求1所述的PVC軟標機，其特徵在於所述微量滴注閥包括閥體、 滴注頭，所述閥體上設有進料口，所述閥體內設有豎向滴液通道，所述滴注頭安 裝在閥體下端，所述滴注頭與滴液通道連通，所述的閥體內設有橫向閥芯孔，所 述閥芯孔內安裝闊芯，所述閥芯設有徑向小？L，所述閥芯與閥芯孔可轉動地連接， 所述閥芯包括伸出閥體的延伸段，在所述延伸段固定安裝用以帶動閥芯轉動的槓 杆，所述的閥體側邊設有限位塊，所述的限位塊與槓槓配合。
4、 如權利要求3所述的PVC軟標機，其特徵在於在所述徑向小孔兩側的閥芯 上設有密封圈，所述的密封圈位於所述豎向滴液通道的兩側。
5、 如權利要求3或4所述的PVC軟標機，其特徵在於所述的滴注頭與閥體下 端螺紋連接。
6、 如權利要求1所述的PVC軟標機，其特徵在於所述的烘烤機構還包括上溫 板，多個加熱板設在安裝板，所述安裝板與第一升降立柱固定連接，所述加熱板 與安裝板之間設有壓簧；所述上溫板與加熱板之間為銅模的烘烤區域。
7、 如權利要求1所述的PVC軟標機，其特徵在於所述冷卻機構還包括冷卻源， 所述冷卻塊內部設有冷卻液通路，所述冷卻塊設有與冷卻液通路連通的冷卻液出 口、冷卻液進口，所述冷卻液進口分別與冷卻源連通。
8、 如權利要求7所述的PVC軟標機，其特徵在於所述冷卻塊為至少兩塊，所 述的各個冷卻塊位於冷卻板上，在冷卻塊與冷卻板之間設有彈簧，所述冷卻板與 第二升降立柱連接。
9、 如權利要求4所述的PVC軟標機，其特徵在於所述第二升降立柱連接加壓 杆，所述加壓杆連接冷卻驅動裝置。
10、 如權利要求1所述的PVC軟標機，其特徵在於所述的滴液驅動裝置、烘烤 驅動裝置、冷卻驅動裝置為氣缸。
全文摘要
一種全自動PVC軟標機，包括機架、運動臺板以及銅模，所述的臺板上安裝可調換不同產品的銅模，所述軟標機還包括臺板運動機構、滴注機構、烘烤機構、冷卻機構以及用以根據雕刻模具生成雕刻位圖數據，並編輯走針路線、流量和顏色，並控制銅模依照走針路線運動、滴注機構滴注、滴注完成後烘烤機構烘烤銅模、烘烤完成後冷卻機構冷卻銅模的軟標生產控制器，所述滴注機構位於臺板的中央上方，所述烘烤機構、冷卻機構分別位於臺板的前後兩側。本發明提供一種提高生產效率、質量穩定的全自動PVC軟標機。
文檔編號F16K5/04GK101323163SQ20071006906
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月13日 優先權日2007年6月13日
發明者佔紅武, 史偉民, 張惠強, 傑 程, 芮長江 申請人:浙江理工大學;杭州新嘉龍商標印刷有限公司