CN110815718A - 一种塑料勺注塑成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料勺注塑成型工艺,利用第一钢盘、第二钢盘等装置,可实现塑料勺的批量生产,节约了生产所花费的时间成本,从而提高了生产效率,在取料时本装置无需人工和复杂的机械装置即可实现塑料勺的自动收集与分离,控制***较为简单,方便维护。该工艺通过温度处理模块和蒸汽检测模块实时检测熔融腔内的温度和高温蒸汽量变化趋势,通过图像处理模块根据检测的温度和高温蒸汽量变化趋势判断注塑机是否正常工作,从而保证了注塑机的生产安全;通过沿熔融腔圆周的多个方向上拍摄熔融腔上端口处的高温蒸汽,并通过对图像进行位图转化、剪切和对比处理,从而得到更准确的、更贴合实际的高温蒸汽图,进而提高了检测的可靠性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及注塑工艺技术领域,尤其涉及一种塑料勺注塑成型工艺。
背景技术
塑料制品,包括塑料餐具、塑料玩具、塑料装饰品等,多由注塑机注塑成型,注塑工艺是先将塑料颗粒融化,然后将熔融液加压注射到模具内,通过冷却、脱模等步骤从而得到所加工的塑料制品。
目前,用来加工塑料勺的注塑工艺多通过平面注塑成型工艺,这种平面注塑成型工艺在实际生产时存在以下问题:
1、由于现有的注塑工艺对原料温度和高温蒸汽的控制不足,当原料在加热和冷却的过程中,可能会出现异常情况,比如加热不充分而使原料无法融化,或高温蒸汽过量造成温度过高,原料不能冷却成型,严重时甚至会损坏注塑***,危害生产安全;
2、大部分注塑机在工作时原料一次性投放,没有对于原料进行筛选,颗粒过大的原料会热熔不充分,影响热熔均匀性进而影响产品质量;
3、一次仅能完成一块模具的注塑,在注塑完成后还需要冷却、脱模两个步骤才能得到成型的塑料勺,在这一过程中,注塑机的喷嘴处于空闲状态,因此,一台塑料勺用注塑机的加工效率很低;
4、一般的多工位塑料勺注塑机在生产塑料勺时,由于用于加工塑料勺的成型槽的数量大于注塑口的数量,因此相邻两个塑料勺之间通过很短的一段塑料相连,需要在取料后分开;
5、由于塑料勺采用平面注塑的方式进行注塑,立式注塑机不便于使用顶针顶出,所以在取料时需要人工取料或加装机械臂取料,人工取料的成本高、效率低,而机械臂取料的成本高、控制***复杂,普通机械臂也难以在控制***的控制下将连在一起的塑料勺依次分开。
因此,我们提出一种安全、加工效率高、操控简单的塑料勺注塑成型工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中生产塑料勺所用的注塑机加工效率低并且无法通过简单的操控***完成精确快速的取料过程的缺点,而提出的一种塑料勺注塑成型工艺。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种塑料勺注塑成型工艺,包括以下步骤:
第一步,对原料用清水进行清洗,将表面杂质洗掉,然后再将原料从螺旋形状的进料管处投入到注塑机的进料斗中,使散落的原料做圆周运动,原料内的磁性杂质受到软磁片的吸引而靠近并吸附在软磁片上,在重力和向心力作用下,大颗粒原料落入分隔板与进料斗内侧壁之间,通过排料口将其回收,小颗粒原料落入分隔板内;
第二步,当进料斗内的原料达到预设量后,第一电机转动,使得第二连杆顺时针转动,第一连杆和第二连杆在竖直方向上的长度增加,将连扳靠近第一电机的一端向上抬升,使顶块下降,直板随之转动,使下料口打开,原料沿直板滚落至储料斗内,随后第一电机带动第二连杆逆时针转动,使下料口闭合;
第三步,储料斗内的原料被输送至熔融腔内,原料被挤压、融化并流至注塑口内,同时丝杆转动,使得加压块移并将第一钢盘与第二钢盘压合,在气缸的推动下两个注塑嘴逐渐靠近第一钢盘,两个注塑嘴先将熔融态的原料注入第一钢盘上的两个上模具内,随后原料流至第二钢盘上的下模具内,在压力作用下,熔融态原料顺着分流槽路将熔融态原料填充至成型槽内进行注塑,前两处模具注塑完成后,两个注塑嘴提起并转动到另两处模具的位置进行注塑;
第四步,所有模具注塑完成后,注塑口嘴离开注塑口,经过锁模机构的保压以及冷却,塑料勺完全成型,丝杆转动使加压块脱离第一钢盘,同时第二电机向远离第一钢盘的方向运动,在弹簧作用下,第一钢盘与第二钢盘分离,此时电动推杆带动载料盘运动,使其处于上模具的正下方,通过负压管将分流槽路处成型的材料吸起,激光头对其进行热熔,使相连的塑料勺分开,然后撤去负压作用,塑料勺落入环形槽内,分流槽路处的废料落入柱形槽内,实现塑料制品的自动分类收集;
第五步,收集完成后,电动推杆带动载料盘复位,循环上述过程即可不间断批量生产塑料勺。
优选地,所述熔融腔上设有温度处理模块、蒸汽检测模块、图像处理模块和报警模块,所述温度处理模块用于通过设置在所述熔融腔内的温度传感器采集原料加热过程中的温度,并绘制温度随时间变化的温度变化趋势,得到原料温度变化图,所述蒸汽检测模块用于对所述熔融腔上端口处的高温蒸汽进行红外拍摄,记录注塑过程中所述熔融腔上端口处的高温蒸汽量图,并根据高温蒸汽量图绘制高温蒸汽量随时间变化的高温蒸汽量变化图,所述图像处理模块用于接收和实时显示原料温度变化图和高温蒸汽量变化图,并对两幅图进行对比,当温度变化趋势和高温蒸汽量变化趋势不一致时,所述报警模块发出报警提示。
通过温度处理模块和蒸汽检测模块实时检测熔融腔内的温度和高温蒸汽量变化趋势,并通过图像处理模块根据检测的温度和高温蒸汽量变化趋势判断注塑机是否正常工作,一旦不正常则控制报警模块发出报警提示,从而保证了注塑机的生产安全。
优选地,所述记录注塑过程中所述熔融腔上端口处的高温蒸汽量图具体包括以下步骤:
S1:所述蒸汽检测模块获得所述熔融腔上端口处的高温蒸汽在沿熔融腔圆周的多个方向上的红外拍摄实时影像,并通过对影像中熔融腔上端口的几何形状进行分析,确定每一幅影像上熔融腔上端口的几何中心;
S2:在几何中心周围以r为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行位图转化,将高温蒸汽量图像渲染到二维表面,将实际尺寸转换为像素,在几何中心周围以r’为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行剪切,其中r’>r,将实际尺寸转换为像素;
S3:对剪切的高温蒸汽量图像利用图像提取技术处理,增加图像的对比度,突出高温蒸汽在图中的分布范围;
S4:利用模式识别技术对像素位图转化的高温蒸汽量图像和剪切的高温蒸汽量图像以几何中心为基准进行对比,将对比值小于预设对比值的结果进行去除,保留对比值大于预设对比值的结果,从而确定熔融腔上端口处的高温蒸汽量图,将确定的高温蒸汽量图与影像的拍摄时间一一对应,便于高温蒸汽量变化图的绘制。
通过沿熔融腔圆周的多个方向上拍摄熔融腔上端口处的高温蒸汽,并通过对图像进行位图转化、剪切和对比处理,从而得到更准确的、更贴合实际的高温蒸汽图,进而提高了检测的可靠性和准确性。
上述注塑机包括加工平台和固定安装在加工平台上的安装架,所述安装架上从上到下依次固定安装有气缸、储料斗和熔融腔,所述熔融腔的下端安装有两个注塑嘴,所述加工平台上安装有第二钢盘和两个锁模装置,所述加工平台上通过多个弹簧共同连接有第一钢盘,且第一钢盘位于第二钢盘的上方;
所述第一钢盘的下表面上固定设置有两个上模具,每个所述上模具内均设有取料机构,每个所述取料机构均包括开设于第一钢盘上的连通腔,每个所述连通腔内均安装有多个激光头和多根负压管;
所述第二钢盘的上表面对称安装有多个下模具,每个所述下模具上均开设有注塑口和多个成型槽,且相对应的多个成型槽沿圆周方向并关于注塑口的中轴线对称分布,每个所述注塑口与位置相对应的多个成型槽之间均连通有分流槽路。
优选地,所述气缸的伸缩端与熔融腔的顶端固定相连,且两者的中轴线相重合,所述储料斗通过软管与熔融腔相连通,所述安装架上通过放置架支撑有进料斗,所述进料斗的上端安装有螺旋形状的进料管,且进料斗内固定焊接有分隔板,所述进料斗的底部开设有下料口并转动安装有直板,所述放置架上固定设置有放料机构,且放料机构与直板下表面固定相连。
优选地,所述放料机构包括固定安装在放置架上的平衡件和第一电机,所述第一电机的输出轴上固定连接有第二连杆,且第二连杆的顶端转动连接有第一连杆,所述第一连杆与平衡件共同转动连接有连板,所述连板靠近储料斗的一端通过顶块与直板的下表面相抵。
优选地,所述分隔板的上端和下端分别为圆筒形和空心锥台形,且分隔板的下端与进料斗的内侧壁密封相连,所述进料斗的侧壁上对称开设有多个排料口,且每个排料口的位置均与分隔板的位置相对应。
优选地,每个所述锁模装置均包括安装在加工平台上表面的滑座,每个所述滑座上均滑动设置有第二电机并通过第二电机的输出轴固定连接有丝杠,每个所述丝杠上均安装有加压块,每个所述加压块均为L形并与第一钢盘的位置相对应。
优选地,位于同一上模具内的激光头的数量与任意一个下模具上的分流槽路的数量均相同,且位置相对应的多个激光头和多个分流槽路均为周向分布。
优选地,所述加工平台上还对称安装有多个传输机构,每个所述传输机构均包括安装在加工平台上的电动推杆,每个所述电动推杆上均固定连接有载料盘,每个所述载料盘上均同轴开设有环形槽和柱形槽,且相对应的柱形槽位于环形槽的内侧,每个所述环形槽的直径均大于任意一个上模具的直径。
优选地,所述进料斗的内侧壁上环绕设置有多个软磁片,且每个软磁片均位于分隔板与进料管之间。
优选地,所述环形槽靠近柱形槽方向的侧壁的倾斜角度为15°-30°。
本发明的有益效果:
1、通过温度处理模块和蒸汽检测模块实时检测熔融腔内的温度和高温蒸汽量变化趋势,并通过图像处理模块根据检测的温度和高温蒸汽量变化趋势判断注塑机是否正常工作,一旦不正常则控制报警模块发出报警提示,从而保证了注塑机的生产安全。
2、通过沿熔融腔圆周的多个方向上拍摄熔融腔上端口处的高温蒸汽,并通过对图像进行位图转化、剪切和对比处理,从而得到更准确的、更贴合实际的高温蒸汽图,进而提高了检测的可靠性和准确性。
3、通过将进料斗上的进料管设置为螺旋状,可使投入的原料做圆周运动,因为大颗粒原料和小颗粒原料的惯性不同,因此其运动轨迹也不相同,所以较大颗粒会落至分隔板与进料斗内侧壁之间,通过排料口将其回收,小颗粒原料落入分隔板内,从而实现大颗粒原料的滤除,保证原料热熔的均匀性好,有利于提高注塑产品的产品质量。
4、通过设置第一连杆、第二连杆、顶块、直板等装置,可实现进料斗下端排料口的开启或闭合,控制排料速度,相较于直接使用伸缩气缸等其他设备控制直板的转动,本装置具有较长的行程,且便于维修、更换,使用成本更低。
5、通过安装丝杆、滑座、加压块、第二电机构成的锁模机构,可保证第一钢盘与第二钢盘之间的密封性,维持两者之间的压力值,使塑料勺成型更快。
6、当塑料勺成型、冷却后,负压管可将一个模具内的塑料勺全部吸起,通过激光头对其连接处进行热熔,然后撤去负压让其自然掉落至环形槽内,而中部连接处废料则落入柱形槽内,从而达到塑料勺与废料分别收集的目的,并且多个塑料勺之间也可完全分开。
7、环形槽与柱形槽同轴设置,柱形槽的内径比分流槽路构成的圆的直径稍大,环形槽的直径比上模具的直径大,因此废料可顺利落至柱形槽内,不会与两个槽的槽壁发生碰撞从而弹起的现象,由于塑料勺的勺体处质量稍大,因此塑料勺倾斜下落,不会掉至柱形槽内,并且环形槽内侧壁有一定的倾斜角度,可对塑料勺起到导向作用,避免塑料勺与废料混杂。
8、进料斗的内侧壁上环绕设置有多个软磁片,软磁片可吸附原料中的金属杂质,起到筛检作用,并且当软磁片上的金属颗粒较多时,只需使用刷子或磁力更强的永磁体将金属颗粒抹下或吸附即可,软磁片可以循环使用。
9、通过设计两个注塑嘴和多个模具,并且模具的数量为偶数,因此当注塑嘴注塑时,其余模具可以冷却降温,通过这一方式可节约注塑时间,提高生产效率,实现塑料勺的批量生产。
综上所述,本发明利用第一钢盘、第二钢盘等装置,可实现塑料勺的批量生产,节约了生产所花费的时间成本,从而提高了生产效率,此外,在取料时本装置无需人工和复杂的机械装置即可实现塑料勺的自动收集与分离,控制***较为简单,方便维护。
附图说明
图1为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中的注塑机的结构示意图;
图2为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中进料机构的结构示意图;
图3为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中锁模装置的结构示意图;
图4为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中进料斗与直板连接处的部分正面结构示意图图;
图5为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中上模板的仰视图;
图6为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中下模板的俯视图;
图7为图6中A处放大图;
图8为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中取料机构的结构示意图;
图9为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中载料盘的俯视图;
图10为本发明提出的一种塑料勺注塑成型工艺中载料盘与电动推杆的位置关系示意图。
图中:1气缸、2安装架、3储料斗、4进料斗、5软磁片、6分隔板、7放料机构、8放置架、9熔融腔、10注塑嘴、11丝杠、12加工平台、13第二钢盘、14滑座、15加压块、16第一钢盘、17下料口、18直板、19顶块、20平衡件、21连板、22第一连杆、23第二连杆、24上模具、25下模具、26成型槽、27注塑口、28分流槽路、29取料机构、30隔热板、31激光头、32负压管、33载料盘、34环形槽、35柱形槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-10,一种塑料勺注塑成型工艺,包括以下步骤:
第一步,对原料用清水进行清洗,将表面杂质洗掉,然后再将原料从螺旋形状的进料管处投入到注塑机的进料斗4中,使散落的原料做圆周运动,原料内的磁性杂质受到软磁片5的吸引而靠近并吸附在软磁片5上,在重力和向心力作用下,大颗粒原料落入分隔板6与进料斗4内侧壁之间,通过排料口将其回收,小颗粒原料落入分隔板6内;
第二步,当进料斗4内的原料达到预设量后,第一电机转动,使得第二连杆23顺时针转动,第一连杆22和第二连杆23在竖直方向上的长度增加,将连扳21靠近第一电机的一端向上抬升,使顶块19下降,直板18随之转动,使下料口17打开,原料沿直板18滚落至储料斗3内,随后第一电机带动第二连杆23逆时针转动,使下料口17闭合;
第三步,储料斗3内的原料被输送至熔融腔9内,原料被挤压、融化并流至注塑口10内,同时丝杆11转动,使得加压块15下移并将第一钢盘16与第二钢盘13压合,在气缸1的推动下两个注塑嘴10逐渐靠近第一钢盘16,两个注塑嘴10先将熔融态的原料注入第一钢盘16上的两个上模具24内,随后原料流至第二钢盘13上的下模具25内,在压力作用下,熔融态原料顺着分流槽路28将熔融态原料填充至成型槽26内进行注塑,前两处模具注塑完成后,两个注塑嘴10提起并转动到另两处模具的位置进行注塑;
第四步,所有模具注塑完成后,注塑口嘴10离开注塑口17,经过锁模机构的保压以及冷却,塑料勺完全成型,丝杆11转动使加压块15脱离第一钢盘16,同时第二电机向远离第一钢盘16的方向运动,在弹簧作用下,第一钢盘16与第二钢盘13分离,此时电动推杆带动载料盘33运动,使其处于上模具24的正下方,通过负压管32将分流槽路28处成型的材料吸起,激光头13对其进行热熔,使相连的塑料勺分开,然后撤去负压作用,塑料勺落入环形槽34内,分流槽路28处的废料落入柱形槽35内,实现塑料制品的自动分类收集;
第五步,收集完成后,电动推杆带动载料盘33复位,循环上述过程即可不间断批量生产塑料勺。
上述熔融腔9上设有温度处理模块、蒸汽检测模块、图像处理模块和报警模块,所述温度处理模块用于通过设置在所述熔融腔9内的温度传感器采集原料加热过程中的温度,并绘制温度随时间变化的温度变化趋势,得到原料温度变化图,所述蒸汽检测模块用于对所述熔融腔9上端口处的高温蒸汽进行红外拍摄,记录注塑过程中所述熔融腔9上端口处的高温蒸汽量图,并根据高温蒸汽量图绘制高温蒸汽量随时间变化的高温蒸汽量变化图,所述图像处理模块用于接收和实时显示原料温度变化图和高温蒸汽量变化图,并对两幅图进行对比,当温度变化趋势和高温蒸汽量变化趋势不一致时,所述报警模块发出报警提示。通过温度处理模块和蒸汽检测模块实时检测熔融腔9内的温度和高温蒸汽量变化趋势,并通过图像处理模块根据检测的温度和高温蒸汽量变化趋势判断注塑机是否正常工作,一旦不正常则控制报警模块发出报警提示,从而保证了注塑机的生产安全。
上述记录注塑过程中所述熔融腔9上端口处的高温蒸汽量图具体包括以下步骤:
S1:所述蒸汽检测模块获得所述熔融腔9上端口处的高温蒸汽在沿熔融腔9圆周的多个方向上的红外拍摄实时影像,并通过对影像中熔融腔9上端口的几何形状进行分析,确定每一幅影像上熔融腔9上端口的几何中心;
S2:在几何中心周围以r为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行位图转化,将高温蒸汽量图像渲染到二维表面,将实际尺寸转换为像素,在几何中心周围以r’为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行剪切,其中r’>r,将实际尺寸转换为像素;
S3:对剪切的高温蒸汽量图像利用图像提取技术处理,增加图像的对比度,突出高温蒸汽在图中的分布范围;
S4:利用模式识别技术对像素位图转化的高温蒸汽量图像和剪切的高温蒸汽量图像以几何中心为基准进行对比,将对比值小于预设对比值的结果进行去除,保留对比值大于预设对比值的结果,从而确定熔融腔9上端口处的高温蒸汽量图,将确定的高温蒸汽量图与影像的拍摄时间一一对应,便于高温蒸汽量变化图的绘制。
通过沿熔融腔9圆周的多个方向上拍摄熔融腔9上端口处的高温蒸汽,并通过对图像进行位图转化、剪切和对比处理,从而得到更准确的、更贴合实际的高温蒸汽图,进而提高了检测的可靠性和准确性。
上述注塑机包括加工平台12和固定安装在加工平台12上的安装架2,安装架2上从上到下依次固定安装有气缸1、储料斗3和熔融腔9,熔融腔9的下端安装有两个注塑嘴10,加工平台12上安装有第二钢盘13和两个锁模装置,加工平台12上通过多个弹簧共同连接有第一钢盘16,且第一钢盘16位于第二钢盘13的上方;
第一钢盘16的下表面上固定设置有两个上模具24,每个上模具24内均设有取料机构29,每个取料机构29均包括开设于第一钢盘16上的连通腔,且每个连通腔的位置均与对应上模具24中心处的位置相对应,每个连通腔内均安装有多个激光头31和多根负压管32,位置相对应的多个激光头31、负压管32均通过隔热板30固定在第一钢盘16上,连通腔用于注塑嘴10的注塑,隔热板30用于避免激光头31与负压管32直接暴露在高热热源下;
第二钢盘13的上表面对称安装有多个下模具25,每个下模具25上均开设有注塑口27和多个成型槽26,且相对应的多个成型槽26沿圆周方向并关于注塑口27的中轴线对称分布,每个注塑口27与位置相对应的多个成型槽26之间均连通有分流槽路28,熔融态的塑料在压力作用下由注塑口27流向各个分流槽路28,再通过分流槽路28流向成型槽26,完成注塑过程,分流槽路28的直径与长度远小于成型槽26的槽口宽度与槽体长度,以减少原料的浪费。
本发明中,气缸1的伸缩端与熔融腔9的顶端固定相连,且两者的中轴线相重合,储料斗3通过软管与熔融腔9相连通,安装架2上通过放置架8支撑有进料斗4,进料斗4的上端安装有螺旋形状的进料管,且进料斗4内固定焊接有分隔板6,进料斗4的底部开设有下料口17并转动安装有直板18,放置架8上固定设置有放料机构,且放料机构与直板18下表面固定相连。
放料机构包括固定安装在放置架8上的平衡件20和第一电机,第一电机的输出轴上固定连接有第二连杆23,且第二连杆23的顶端转动连接有第一连杆22,第一连杆22与平衡件20共同转动连接有连板21,连板21靠近储料斗3的一端通过顶块19与直板18的下表面相抵,第一连杆22带动连扳21以平衡件20与连扳21相连处为中心转动。
分隔板6的上端和下端分别为圆筒形和空心锥台形,且分隔板6的下端与进料斗4的内侧壁密封相连,进料斗4的侧壁上对称开设有多个排料口,且每个排料口的位置均与分隔板6的位置相对应。
每个锁模装置均包括安装在加工平台12上表面的滑座14,每个滑座14上均滑动设置有第二电机并通过第二电机的输出轴固定连接有丝杠11,每个丝杠11上均安装有加压块15,每个加压块15均为L形并与第一钢盘16的位置相对应,L形加压块15可与第一钢盘16更好的卡合。
位于同一上模具24内的激光头31的数量与任意一个下模具25上的分流槽路28的数量均相同,即上模具24与下模具25的数量相同,且位置相对应的多个激光头31和多个分流槽路28均为周向分布,激光头31用于熔断分流槽路28处成型的塑料连接件。
加工平台12上还对称安装有多个传输机构,每个传输机构均包括安装在加工平台12上的电动推杆,每个所述电动推杆上均固定连接有载料盘33,每个载料盘33上均同轴开设有环形槽34和柱形槽35,且相对应的柱形槽35位于环形槽34的内侧,每个环形槽34的直径均大于任意一个上模具24的直径,柱形槽35用于盛放废料,环形槽34用于盛放加工好的塑料勺。
进料斗4的内侧壁上环绕设置有多个软磁片5,且每个软磁片5均位于分隔板6与进料管之间,软磁片5可将原料内的金属颗粒筛除。
环形槽34靠近柱形槽35方向的侧壁倾斜角度为15°-30°,塑料勺在下落时可借助这一斜坡滑落到环形槽34内。
本发明使用时,将原料从螺旋形状的进料管处投入到进料斗4中,使散落的原料做圆周运动,原料内的磁性杂质受到软磁片5的吸引而靠近并吸附在软磁片5上,较大颗粒的原料在熔融时可能会发生熔融不充分现象,影响产品质量,因此需要先筛选原料,由于原料的颗粒大小不同,其质量也不同,大颗粒原料的惯性较大,在重力和向心力作用下,其圆周运动的半径逐渐增大,而小颗粒原料的运动半径增加速度小于大颗粒原料运动半径的增加速度,因此大颗粒原料落入分隔板6与进料斗4内侧壁之间,通过排料口将其回收,小颗粒原料落入分隔板6内;
当进料斗4内的原料达到一定量后,第一电机转动,使得第二连杆23顺时针转动,第一连杆22和第二连杆23在竖直方向上的长度增加,将连扳21靠近第一电机的一端向上抬升,使顶块19下降,直板18随之转动,使下料口17打开,原料沿直板18滚落至储料斗3内,随后第一电机带动第二连杆23逆时针转动,使下料口17闭合;
储料斗3内的原料被输送至熔融腔9内,在加压装置的作用下原料被挤压、融化并流至注塑口10内(加压装置未图示),同时丝杆11转动,使得加压块15下移并将第一钢盘16与第二钢盘13压合,在气缸1的推动下两个注塑嘴10逐渐靠近第一钢盘16,两个注塑嘴10先将熔融态的原料注入第一钢盘16上的两个上模具24内,随后原料流至第二钢盘13上的下模具25内,在压力作用下,熔融态原料顺着分流槽路28将熔融态原料填充至成型槽26内进行注塑,前两处模具注塑完成后,两个注塑嘴10提起并转动到另两处模具的位置进行注塑;
所有模具注塑完成后,注塑口嘴10离开注塑口17,经过锁模机构的保压以及冷却,塑料勺完全成型,然后锁模机构打开,即丝杆11转动使加压块15脱离第一钢盘16,同时第二电机向远离第一钢盘16的方向运动,在弹簧作用下,第一钢盘16与第二钢盘13分离,此时电动推杆带动载料盘33运动,使其处于上模具24的正下方,通过负压管32将分流槽路28处成型的材料吸起,激光头13对其进行热熔,使相连的塑料勺分开,然后撤去负压作用,塑料勺落入环形槽34内,分流槽路28处的废料落入柱形槽35内,实现塑料制品的自动分类收集;
收集完成后,电动推杆带动载料盘33复位,循环上述过程即可不间断批量生产塑料勺;
值得说明的是,下模具25的数量在四个及四个以上,且为2的倍数,以四个下模具25为例,当两个注塑嘴10注塑完两处模具后,两个注塑嘴10会提起并转动到另两处模具的位置进行注塑,此时,前两处模具会利用此段时间对其内部的原料进行保压、冷却,等待塑料勺成型,从而节约了时间,提高了效率;注塑嘴10可通过伺服电机驱动的方式实现自身转动(伺服电机可以直接安装在气缸1上,也可以通过齿圈、齿轮啮合的方式驱动熔融腔9转动,从而间接带动气缸1、注塑嘴10转动),单次转动的角度为两个注塑嘴10之间的夹角;气缸1通过深沟球轴承可转动地安装在安装架2上,随着注塑嘴10的转动,气缸1也会随着转动,使得气缸1的轴线与熔融腔9的轴线始终重合,注塑嘴10的转动方式应为往复式转动,如顺时针转动180°后再逆时针转动180°,保证储料斗3内的原料能一直顺利输送至熔融腔9内。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于包括以下步骤:
第一步,对原料用清水进行清洗,将表面杂质洗掉,然后再将原料从螺旋形状的进料管处投入到注塑机的进料斗(4)中,使散落的原料做圆周运动,原料内的磁性杂质受到软磁片(5)的吸引而靠近并吸附在软磁片(5)上,在重力和向心力作用下,大颗粒原料落入分隔板(6)与进料斗(4)内侧壁之间,通过排料口将其回收,小颗粒原料落入分隔板(6)内;
第二步,当进料斗(4)内的原料达到预设量后,第一电机转动,使得第二连杆(23)顺时针转动,第一连杆(22)和第二连杆(23)在竖直方向上的长度增加,将连扳(21)靠近第一电机的一端向上抬升,使顶块(19)下降,直板(18)随之转动,使下料口(17)打开,原料沿直板(18)滚落至储料斗(3)内,随后第一电机带动第二连杆(23)逆时针转动,使下料口(17)闭合;
第三步,储料斗(3)内的原料被输送至熔融腔(9)内,原料被挤压、融化并流至注塑口(10)内,同时丝杆(11)转动,使得加压块(15)下移并将第一钢盘(16)与第二钢盘(13)压合,在气缸(1)的推动下两个注塑嘴(10)逐渐靠近第一钢盘(16),两个注塑嘴(10)先将熔融态的原料注入第一钢盘(16)上的两个上模具(24)内,随后原料流至第二钢盘(13)上的下模具(25)内,在压力作用下,熔融态原料顺着分流槽路(28)将熔融态原料填充至成型槽(26)内进行注塑,前两处模具注塑完成后,两个注塑嘴(10)提起并转动到另两处模具的位置进行注塑;
第四步,所有模具注塑完成后,注塑口嘴(10)离开注塑口(17),经过锁模机构的保压以及冷却,塑料勺完全成型,丝杆(11)转动使加压块(15)脱离第一钢盘(16),同时第二电机向远离第一钢盘(16)的方向运动,在弹簧作用下,第一钢盘(16)与第二钢盘(13)分离,此时电动推杆带动载料盘(33)运动,使其处于上模具(24)的正下方,通过负压管(32)将分流槽路(28)处成型的材料吸起,激光头(13)对其进行热熔,使相连的塑料勺分开,然后撤去负压作用,塑料勺落入环形槽(34)内,分流槽路(28)处的废料落入柱形槽(35)内,实现塑料制品的自动分类收集;
第五步,收集完成后,电动推杆带动载料盘(33)复位,循环上述过程即可不间断批量生产塑料勺。
2.根据权利要求1所述的塑料勺注塑成型工艺,其特征在于:所述熔融腔(9)上设有温度处理模块、蒸汽检测模块、图像处理模块和报警模块,所述温度处理模块用于通过设置在所述熔融腔(9)内的温度传感器采集原料加热过程中的温度,并绘制温度随时间变化的温度变化趋势,得到原料温度变化图,所述蒸汽检测模块用于对所述熔融腔(9)上端口处的高温蒸汽进行红外拍摄,记录注塑过程中所述熔融腔(9)上端口处的高温蒸汽量图,并根据高温蒸汽量图绘制高温蒸汽量随时间变化的高温蒸汽量变化图,所述图像处理模块用于接收和实时显示原料温度变化图和高温蒸汽量变化图,并对两幅图进行对比,当温度变化趋势和高温蒸汽量变化趋势不一致时,所述报警模块发出报警提示。
3.根据权利要求2所述的塑料勺注塑成型工艺,其特征在于:所述记录注塑过程中所述熔融腔(9)上端口处的高温蒸汽量图具体包括以下步骤:
S1:所述蒸汽检测模块获得所述熔融腔(9)上端口处的高温蒸汽在多个方向上的红外拍摄实时影像,并通过对影像中熔融腔(9)上端口的几何形状进行分析,确定每一幅影像上熔融腔(9)上端口的几何中心;
S2:在几何中心周围以r为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行位图转化,将高温蒸汽量图像渲染到二维表面,将实际尺寸转换为像素,在几何中心周围以r’为半径的圆内对高温蒸汽量图像进行剪切,其中r’>r,将实际尺寸转换为像素;
S3:对剪切的高温蒸汽量图像利用图像提取技术处理,增加图像的对比度,突出高温蒸汽在图中的分布范围;
S4:利用模式识别技术对像素位图转化的高温蒸汽量图像和剪切的高温蒸汽量图像以几何中心为基准进行对比,将对比值小于预设对比值的结果进行去除,保留对比值大于预设对比值的结果,从而确定熔融腔(9)上端口处的高温蒸汽量图,将确定的高温蒸汽量图与影像的拍摄时间一一对应,便于高温蒸汽量变化图的绘制。
4.根据权利要求1所述的塑料勺注塑成型工艺,其特征在于:所述注塑机包括加工平台(12)和固定安装在加工平台(12)上的安装架(2),其特征在于,所述安装架(2)上从上到下依次固定安装有气缸(1)、储料斗(3)和熔融腔(9),所述熔融腔(9)的下端安装有两个注塑嘴(10),所述加工平台(12)上安装有第二钢盘(13)和两个锁模装置,所述加工平台(12)上通过多个弹簧共同连接有第一钢盘(16),且第一钢盘(16)位于第二钢盘(13)的上方;
所述第一钢盘(16)的下表面上固定设置有两个上模具(24),每个所述上模具(24)内均设有取料机构(29),每个所述取料机构(29)均包括开设于第一钢盘(16)上的连通腔,每个所述连通腔内均安装有多个激光头(31)和多根负压管(32);
所述第二钢盘(13)的上表面对称安装有多个下模具(25),每个所述下模具(25)上均开设有注塑口(27)和多个成型槽(26),且相对应的多个成型槽(26)沿圆周方向并关于注塑口(27)的中轴线对称分布,每个所述注塑口(27)与位置相对应的多个成型槽(26)之间均连通有分流槽路(28)。
5.根据权利要求1或4所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,所述气缸(1)的伸缩端与熔融腔(9)的顶端固定相连,且两者的中轴线相重合,所述储料斗(3)通过软管与熔融腔(9)相连通,所述安装架(2)上通过放置架(8)支撑有进料斗(4),所述进料斗(4)的上端安装有螺旋形状的进料管,且进料斗(4)内固定焊接有分隔板(6),所述进料斗(4)的底部开设有下料口(17)并转动安装有直板(18),所述放置架(8)上固定设置有放料机构,且放料机构与直板(18)下表面固定相连。
6.根据权利要求5所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,所述放料机构包括固定安装在放置架(8)上的平衡件(20)和第一电机,所述第一电机的输出轴上固定连接有第二连杆(23),且第二连杆(23)的顶端转动连接有第一连杆(22),所述第一连杆(22)与平衡件(20)共同转动连接有连板(21),所述连板(21)靠近储料斗(3)的一端通过顶块(19)与直板(18)的下表面相抵。
7.根据权利要求5所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,所述分隔板(6)的上端和下端分别为圆筒形和空心锥台形,且分隔板(6)的下端与进料斗(4)的内侧壁密封相连,所述进料斗(4)的侧壁上对称开设有多个排料口,且每个排料口的位置均与分隔板(6)的位置相对应。
8.根据权利要求5所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,每个所述锁模装置均包括安装在加工平台(12)上表面的滑座(14),每个所述滑座(14)上均滑动设置有第二电机并通过第二电机的输出轴固定连接有丝杠(11),每个所述丝杠(11)上均安装有加压块(15),每个所述加压块(15)均为L形并与第一钢盘(16)的位置相对应。
9.根据权利要求5所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,所述加工平台(12)上还对称安装有多个传输机构,每个所述传输机构均包括安装在加工平台(12)上的电动推杆,每个所述电动推杆上均固定连接有载料盘(33),每个所述载料盘(33)上均同轴开设有环形槽(34)和柱形槽(35),且相对应的柱形槽(35)位于环形槽(34)的内侧,每个所述环形槽(34)的直径均大于任意一个上模具(24)的直径。
10.根据权利要求5所述的一种塑料勺注塑成型工艺,其特征在于,所述进料斗(4)的内侧壁上环绕设置有多个软磁片(5),且每个软磁片(5)均位于分隔板(6)与进料管之间。
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