CN104552411A - 计算机控制自动烫花切料一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于烫花技术领域，具体为一种计算机控制自动烫花模切一体机。本发明把原有的模切机、烫金机合并成一体，在同一个模座上实现既压花又模切的功能，其结构包括：可编程控制器、模切压痕装置、送料机、温控***；其中模切压痕装置的上底板上固定有温度控制及安装印花模具的底板、成型模具底板、印花模具和模切成型模具；上底板运动由液压油缸带动，速度由控制器设定；下底板上固定有印花模具垫板和模切成型模具垫板；烫花温度控制采用pid控制器；切模部分采用信号控制可编程控制器，可根据材料的厚度、材料的硬度等，自动调整冲压间距、冲压压力和冲压速度。本发明可减少劳动强度，提高生产效率，改善劳动环境。

Description

计算机控制自动烫花切料一体机

技术领域

本发明属于烫花技术领域，具体涉及一种自动烫花切料一体机，可用于包装印刷品、皮革等产品的成型、压花。

技术背景

现有的烫花、切料，采用的设备为模切机、烫花机，加工方法是两道工序，第一道叫模切，是事先把材料切成一定的方块，在放在装有模切刀的机器上，利用一定的压力把需要的形状压切出来，经过整理准备第二道工序；第二道是烫花，专业的术语叫烫金，就是把加热的模具压在需要加工的图案上，中间有彩色氧化铝薄膜，在高温高压下薄膜被烫入图案中。此方法是二次加工，每道工序都需要对位校正，两道工序之间需要很长时间整理；现有机器由于人工定位为保证所印的图案在材料上，材料要大于图案，这就造成很多材料浪费；手工操作，危险性大，时常发生机器夹手事故，为此机器速度不宜太快，这就造成产量不高；需要熟练的技术工人操作，新人不易掌握，容易发生工伤；设备靠飞轮惯性工作的，设备体积庞大；烫金机加热没有良好的温度控制方式和保温措施，加热速度慢，热损失是和时间成正比的，所以热利用率低，不利于节能环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将二机合一，减少劳动强度，提高生产效率，改善劳动环境的自动烫花切料一体机。

本发明提供的自动烫花切料一体机，把原有的模切机、烫金机合并成一体，在同一个模座上实现既压花又模切的功能，并采用计算机控制，其结构包括：可编程控制器、模切压痕装置、送料机构、温控装置；其中，烫花温度控制采用pid控制器；切模部分采用信号控制可编程控制器，可根据材料的厚度、材料的硬度等，自动调整冲压间距、冲压压力和冲压速度。本发明可减少劳动强度，提高生产效率，改善劳动环境。

其模切压痕装置包括：上底板，下底板，上模板，下模板；隔热板，温度控制及安装印花模具的底板，印花模具，成型模具底板，模切成型模具， 印花模具垫板， 模切成型模具垫板，上下运动圆柱导轨；

其中：上模板固定于上底板上，上模板可以从上底板上取下；温度控制及安装印花模具的底板和成型模具底板并固定于上模板上，温度控制及安装印花模具的底板上设置有温度控制装置（包括加热装置和冷却水管，加热装置可为热电偶）以及印花模具底板；在印花模具底板和成型模具底板上分别固定印花模具和模切成型模具；上底板可以上下运动，上下运动频率0到180每分钟，上下行程0到15厘米，速度由计算机触屏设定，可编程控制器参数（伺服电机定转速度与长度）由计算机触屏设定，上下运动由液压油缸带动，由圆柱导轨导向；向下运动的最大压力为5吨。

下模板固定于下底板上，下底板固定，不可移动；下模板上并列固定印花模具垫板和模切成型模具垫板，并且印花模具垫板和模切成型模具垫板依次对应于印花模具和模切成型模具的位置；印花模具垫板和模切成型模具垫板上方为原材，当上底板向上运动时，原材向前运动，运动距离大小由触屏计算机设定，可编程控制器参数大小。

本发明中，成型模具底板，其左右、前后距离可以调节。

本发明中，模切成型模具上面装有切割刀具。

本发明中，印花模具垫板可采用弹性材料（如高弹力海绵），根据产品要求改变大小，起到印制印花模的局部花纹效果，从而起到节省材料的目的。

本发明中，模切成型模具垫的厚度可以微调，其材质要求坚硬，便于模切成型。

本发明中，烫花采用热印技术，控制温度是关键问题之一，具体采用pid（比列，积分，微分）控制器，另外还加了冷却水控制技术，温度启停速度快，热惯性小，温控更加精确。

本发明中，切模部分采用信号控制，通过计算机软件，自动测量材料的厚度，并根据材料的厚度、材料的硬度等，自动调整冲压间距、冲压压力和冲压速度。

本发明中，液压油缸由液压油泵供应动力油，经过三位四通阀门进入油缸，油缸工作。当阀门接到换位指令后，油缸反向供油，油缸反向工作。供给的油过多时，可以进入蓄能器，压力过大通过溢流阀泄压，参见附图5。

本发明中，采用压力传感器控制变频油泵电机，可根据机器烫花速度压力自动调整变频电机速度，达到节电，减少磨损。与传统的机器相比电机功率大为减小，传统机器由于辅助时间长，机器大部分时间处于空转状态。

本发明中，具有自动计数功能，原料结束自动停机报警功能，电子眼检查质量并反馈与设计图纸比较功能。

本发明把原有的材料事先切成小片，单个手工操作，改成卷带式材料，利用传动装置送料，减少了原有的二次加工所需的送料定位等辅助时间。本机体积相比现有机器体积小，精准度高。

本机采用先进的pid(比例，微分，积分)温控装置，增加了温度保温材料，减少了热损失。采用信号控制，通过计算机自编软件，对送料速度、距离可自由调整。边角料少，减少了材料消耗。采用了液压技术，油泵电机采用变频电机，压力传感器自动调整电机速度相比原有机器大为节能。工作噪音很小，工作环境得到改善，本机使用计算机软件，控制由计算机完成，减小了劳动强度，效率成几十倍提高；本机移动部件移动距离小，重量轻可高速。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2模切压痕装置图。

图3送料装置图。

图4电气原理控制图。

图5液压运动***图。

图6加热模块电器图。

图7温度变化曲线。

图中标号：1下底板，2模切成型模具填板，3下模板，4印花模具填板，5材料位置及运动方向，6、14上下运动圆柱导轨，7上底板，8温度控制及安装印花模具填板，9印花模具，10上模板，11模切成型模具，12成型模具填板，13隔热板，15液压油缸传动杆，16、19液压油管，17压力传感器，18液压油缸。

具体实施方式

本发明彻底改变了传统机器的结构方式，原有机器是以铸造为主的构架，往复运动构件笨重，体积庞大，上下料是竖直进料，无法高速运转，现在改为水平进料，往复运动部件质量很小所以很节能，传统的机器是考虑产品的多样性，机器适应大小不一的多样性产品，为此牺牲了宝贵的能源和效率及时间人工。现有机器是针对性的，大小产品分机加工，传统机器采用飞轮机构解决运动周期内的大小力不均问题，所以体积笨重庞大耗能，现有机器采用液压蓄能器，体积很小节能。

本机器采用了压力传感器控制变频油泵电机，可根据机器烫花速度压力自动调整变频电机速度，达到节电，减少磨损。与传统的机器相比电机功率大为减小，传统机器由于辅助时间长，机器大部分时间处于空转状态。

其机械部分结构包括：上底板，下底板，上模板，下模板；隔热板，温度控制及安装印花模具的底板，印花模具，成型模具底板，模切成型模具， 印花模具垫板， 模切成型模具垫板，上下运动圆柱导轨；

上模板固定于上底板上，上模板可以从上底板上取下；温度控制及安装印花模具的底板和成型模具底板并固定于上模板上，温度控制及安装印花模具的底板上设置有温度控制装置（包括加热装置和冷却水管，加热装置可为热电偶）以及印花模具底板；在印花模具底板和成型模具底板上分别固定印花模具和模切成型模具；上底板可以上下运动，上下运动频率0到180每分钟，上下行程0到15厘米，速度由控制器设定，上下运动由液压油缸带动，由圆柱导轨导向；向下运动的最大压力为5吨。

下模板固定于下底板上，下底板固定，不可移动；下模板上并列固定印花模具垫板和模切成型模具垫板，并且印花模具垫板和模切成型模具垫板依次对应于印花模具和模切成型模具的位置；印花模具垫板和模切成型模具垫板上方为原材，当上底板向上运动时，原材向前运动，运动距离大小由触屏计算机设定，可编程控制器参数大小。

本发明中，成型模具底板，其左右、前后距离可以调节。

本发明中，模切成型模具上面装有切割刀具。

本发明中，印花模具垫板可采用弹性材料（如高弹力海绵），根据产品要求改变大小，起到印制印花模的局部花纹效果，从而起到节省材料的目的。

本发明中，模切成型模具垫板的厚度可以微调，其材质要求坚硬，便于模切成型。

本发明中，烫花采用热印技术，控制温度是关键问题之一，具体采用pid（比列，积分，微分）控制器，另外还加了冷却水控制技术，温度启停速度快，热惯性小，温控更加精确。

本发明中，切模部分采用信号控制，通过计算机自编软件，自动测量材料的厚度，并根据材料的厚度、材料的硬度等，自动调整冲压间距、冲压压力和冲压速度。本机有自动计数功能，原料结束自动停机报警功能，电子眼检查质量并反馈与设计图纸比较功能。

本发明中，采用压力传感器控制变频油泵电机，可根据机器烫花速度压力自动调整变频电机速度，达到节电，减少磨损。与传统的机器相比电机功率大为减小，传统机器由于辅助时间长，机器大部分时间处于空转状态。

本发明中，送料机构如图3所示，传动轮连接变频电机，由计算机发出指令给变频器，变频器控制变频电机实施送料，张紧轮控制材料的张力，导向轮控制材料方向实时纠偏，加工后的产品及废料同时卷入收料盘，以后人工取出产品。

本发明中，电器原理如图4所示，人机工作界面：设定温度，设定速度，设定产品数量，同时显示机器运行情况，运行速度大小，温度大小，压力大小 ，报警记录，工作效率等等。

本发明中，液压运动***如图5所示，液压油缸由液压油泵供应动力油，经过三位四通阀门进入油缸，油缸工作。当阀门接到换位指令后，油缸反向供油，油缸反向工作。供给的油过多时，可以进入蓄能器，压力过大通过溢流阀泄压。

本发明中，加热模块电器如图6所示，热电偶把温度信号传入仪表，仪表根据温度变化情况输出脉冲控制指令给可控硅，电热丝加热，相应的数据可以通过数据接口给计算机,实行远距离监控。如图6所示。

图7为温度变化曲线。从图中可清楚的看出传统加热速度慢，控制精度不高，利用pid控制技术加热速度快，控制精度高。

原有机器和本发明自动烫花机生产过程和效率对照见表1、表2、表3。

表1

表2

表3

自动化程度

模具更换

占地面积

成品率

故障自动停机机构

与设计图对比

模切机

无

时间较长

5平方米

85％

没有

目测

烫金机

无

时间较长

5平方米

85％

没有

目测

自动烫金机

有

时间较短

3平方米

99％

有

计算机检测

Claims (9)

1. 一种计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于把原有的模切机、烫金机合并成一体，在同一个模座上实现既压花又模切的功能，并采用计算机控制，其结构包括：可编程控制器、模切压痕装置、送料机构、温控装置；其中：

模切压痕装置包括：上底板，下底板，上模板，下模板；隔热板，温度控制及安装印花模具的底板，印花模具，成型模具底板，模切成型模具， 印花模具垫板， 模切成型模具垫板，上下运动圆柱导轨；其中上模板固定于上底板上，上模板可以从上底板 上取下；温度控制及安装印花模具的底板和成型模具底板并固定于上模板上，温度控制及安装印花模具的底板上设置有温度控制装置以及印花模具底板；在印花模具底板和成型模具底板上分别固定印花模具和模切成型模具；其中，温度控制装置包括加热装置和冷却装置；

上底板可以上下运动，上下运动频率0到50每分钟，上下行程0到15厘米，速度由触屏计算机设定，上下运动由液压油缸带动，由圆柱导轨导向；向下运动的最大压力为5吨；

下模板固定于下底板上，下底板固定，不可移动；下模板上并列固定印花模具垫板和模切成型模具垫板，并且印花模具垫板和模切成型模具垫板依次对应于印花模具和模切成型模具的位置；印花模具垫板和模切成型模具垫板上方为原材，当上底板向上运动时，原材向前运动，运动距离大小由触屏计算机设定，可编程控制器参数大小。

2. 根据权利要求1所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于成型模具底板，其左右、前后距离可以调节。

3. 根据权利要求1所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于模切成型模具上面装有切割刀具。

4. 根据权利要求1所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于印花模具垫板采用弹性材料。

5. 根据权利要求1所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于模切成型模具垫板的厚度可以微调，其材质坚硬，便于模切成型。

6. 根据权利要求1-5之一所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于烫花采用热印技术，控制温度采用pid控制器。

7. 根据权利要求1-5之一所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于具有自动计数功能，原料结束自动停机报警功能。

8. 根据权利要求1-5之一所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于切模部分采用信号控制可编程控制器，通过计算机软件，自动测量材料的厚度，并根据材料的厚度、材料的硬度，自动调整冲压间距、冲压压力和冲压速度。

9. 根据权利要求1-5之一所述的计算机控制自动烫花切料一体机，其特征在于液压油缸由液压油泵供应动力油，经过三位四通阀门进入油缸，油缸工作；当阀门接到换位指令后，油缸反向供油，油缸反向工作；供给的油过多时，可以进入蓄能器，压力过大通过溢流阀泄压。