CN115157712B - 一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，包括主体框架、放卷送料装置、冲切装置、旋转式移料装置、传动装置和多工位热定型装置，放卷送料装置、冲切装置、旋转式移料装置均与传动装置连接且在传动装置的带动下同步运动，传动装置及多工位热定型装置均安装于主体框架；放卷送料装置用于将隔膜卷料定长放卷为冲切装置提供冲切原材料，冲切装置用于将隔膜卷料冲切成帽状预制体的片料毛坯，旋转式移料装置用于将片料毛坯转移至多工位热定型装置的热定型工位中，多工位热定型装置用于将片料毛坯加热制作成帽状预制体。该消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的目的是解决热塑性织物隔膜材料直接进行蜂窝消音植入时难定位难贴合的问题。

Description

一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置

技术领域

本发明涉及消音蜂窝技术领域，具体涉及一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置。

背景技术

热塑性织物(PEEK，polyetheretherketone)具有优异的耐腐蚀、耐高温及力学性能远高于其他传统织物的特点，是应用于复材蜂窝消音工程领域理想的声学隔膜材料。传统声学隔膜植入方法是将声学隔膜材料冲切成片状毛坯，然后直接嵌入到蜂窝孔内完成植入。采用该方法嵌入的声学隔膜定位精度低，在孔内易发生随机变形与褶皱，与蜂窝孔壁贴合性差，植入后漏光率偏高。热塑性织物在室温下具备高弹性，采用传统植入方式直接嵌入蜂窝孔内更易发生位置偏移且无法与蜂窝孔壁贴合。

因此，发明人提供了一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，解决了热塑性织物隔膜材料直接进行蜂窝消音植入时难定位难贴合的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，包括主体框架、放卷送料装置、冲切装置、旋转式移料装置均与所述传动装置连接且在所述传动装置的带动下同步运动，传动装置和多工位热定型装置，所述放卷送料装置、所述冲切装置、所述旋转式移料装置、所述传动装置及所述多工位热定型装置均安装于所述主体框架；其中，

所述放卷送料装置用于将隔膜卷料定长放卷为所述冲切装置提供冲切原材料，所述冲切装置用于将所述隔膜卷料冲切成帽状预制体的片料毛坯，所述旋转式移料装置用于将所述片料毛坯转移至所述多工位热定型装置的热定型工位中，所述传动装置用于将所述片料毛坯依次投放到各热定型工位中，所述多工位热定型装置用于将所述片料毛坯加热制作成帽状预制体。

进一步地，所述放卷送料装置包括放卷轴、导向辊、放卷滑台气缸及放卷手指气缸，所述放卷轴用于安装隔膜卷料盘，所述放卷手指气缸用于对隔膜卷料进行夹持，所述放卷滑台气缸用于带动所述放卷手指气缸上下移动以实现自动定长放卷送料。

进一步地，所述冲切装置包括薄型气缸、冲刀及冲孔模，所述薄型气缸的输出端与所述冲刀连接且用于提供冲切动力，所述冲刀用于当隔膜卷料穿过所述冲孔模时在所述冲孔模的腔内滑动完成冲切。

进一步地，所述旋转式移料装置包括旋转式滑台气缸及真空吸头，所述旋转式滑台气缸的输出端与所述真空吸头连接，所述旋转式滑台气缸通过伸缩与旋转以实现片料毛坯的位置转移，所述真空吸头通过吸真空和放真空以实现所述片料毛坯的吸取与投放。

进一步地，所述传动装置包括伺服电机、滑轨、滑块座及传动丝杆，所述伺服电机通过所述传动丝杆为所述滑块座提供传输动力，所述滑块座滑动连接于所述滑轨，所述放卷送料装置、所述冲切装置及所述旋转式移料装置均安装于所述滑块座且同步移动。

进一步地，所述多工位热定型装置包括热定型底座、热定型底座滑台气缸、定型加热杆及定型加热杆滑台气缸；

所述热定型底座与所述热定型底座滑台气缸的输出端连接且通过气缸伸缩水平移动，所述定型加热杆与所述定型加热杆滑台气缸的输出端连接且通过气缸伸缩竖向移动，所述定型加热杆用于当所述热定型底座接料后退到热定型加工位置时将片料毛坯推入到所述热定型底座的热定型通孔内以完成加热定型。

进一步地，所述热定型底座通过隔热板与所述热定型底座滑台气缸连接，所述隔热板上开设具有斜倒角、与所述热定型通孔同心的接料孔。

进一步地，所述热定型底座和/或所述定型加热杆的内部设有加热管及温度传感器。

进一步地，所述热定型底座和/或所述定型加热杆为铜材质。

进一步地，所述消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置还包括控制***，所述控制***分别与所述放卷送料装置、所述冲切装置、所述旋转式移料装置、所述传动装置及所述多工位热定型装置电控连接。

(3)有益效果

综上，本发明通过多工位设计，最高加热定型温度为450℃，从放卷冲切到定型出料均为自动智能化控制，可满足热塑性声学隔膜帽状预制体制备要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的供料单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的传动装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的多工位热定型装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种供料单元的工作流程图；

图6是本发明实施例提供的一种定型预制的工作流程图；

图7是本发明实施例提供的一种定型出料的局部放大图。

图中：

1-主体框架；2-放卷送料装置；201-放卷轴；202-导向辊；203-放卷滑台气缸；204-放卷手指气缸；3-冲切装置；301-薄型气缸；302-冲刀；303-冲孔模；4-旋转式移料装置；401-滑台气缸；402-真空吸头；5-传动装置；501-伺服电机；502-滑轨；503-滑块座；6-多工位热定型装置；601-热定型底座；602-热定型底座滑台气缸；603-定型加热杆；604-定型加热杆滑台气缸；7-T型框架；8-帽状预制体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本发明实施例提供的一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置的结构示意图，该装置可以包括主体框架1、放卷送料装置2、冲切装置3、旋转式移料装置4、传动装置5和多工位热定型装置6，放卷送料装置2、冲切装置3、旋转式移料装置4、均与传动装置5连接且在传动装置5的带动下同步运动，传动装置5及多工位热定型装置6均安装于主体框架1；其中，

放卷送料装置2用于将隔膜卷料定长放卷为冲切装置3提供冲切原材料，冲切装置3用于将隔膜卷料冲切成帽状预制体的片料毛坯，旋转式移料装置4用于将片料毛坯转移至多工位热定型装置6的热定型工位中，传动装置5用于将片料毛坯依次投放到各热定型工位中，多工位热定型装置6用于将片料毛坯加热制作成帽状预制体。

在上述实施方式中，主体框架1作为整个装置的安装基座，放卷送料装置2、冲切装置3及旋转式移料装置4组成供料单元，用于将隔膜卷料冲切成片料毛坯并转移至多工位热定型装置6的热定型工位中，最终制作成帽状预制体。通过将热塑性声学隔膜提前制成帽状预制体，解决了热塑性织物隔膜材料直接进行蜂窝消音植入时难定位难贴合的问题，提高了热塑性消音隔膜植入质量。

作为一种优选的实施方式，放卷送料装置2包括放卷轴201、导向辊202、放卷滑台气缸203及放卷手指气缸204，放卷轴201用于安装隔膜卷料盘，放卷手指气缸204用于对隔膜卷料进行夹持，放卷滑台气缸203用于带动放卷手指气缸204上下移动以实现自动定长放卷送料。

具体地，如图2所示，放卷滑台气缸203安装在T型框架7上且其输出端与放卷手指气缸204连接，用于带动放卷手指气缸204进行竖向移动，T型框架7固定于主体框架1。

作为一种优选的实施方式，冲切装置3包括薄型气缸301、冲刀302及冲孔模303，薄型气缸301的输出端与冲刀302连接且用于提供冲切动力，冲刀302用于当隔膜卷料穿过冲孔模303时在冲孔模303的腔内滑动完成冲切。

具体地，如图2所示，薄型气缸301固定于冲孔模303且用于推动冲刀302水平移动以实现对隔膜卷料的冲切，冲孔模303固定于T型框架7，隔膜卷料在放卷轴201的带动下进入冲孔模303的腔内，冲刀302穿设于冲孔模303的腔内。

作为一种优选的实施方式，旋转式移料装置4包括旋转式滑台气缸401及真空吸头402，旋转式滑台气缸401的输出端与真空吸头402连接，旋转式滑台气缸401通过伸缩与旋转以实现片料毛坯的位置转移，真空吸头402通过吸真空和放真空以实现片料毛坯的吸取与投放。

具体地，如图2所示，旋转式滑台气缸401固定于T型框架7，真空吸头402同样也穿设于冲孔模303的腔内用以吸取被冲切形成的片料毛坯，并在传动装置5的带动下将片料毛坯依次投放到各热定型工位中。

作为一种优选的实施方式，传动装置5包括伺服电机501、滑轨502、滑块座503及传动丝杆，伺服电机501通过传动丝杆为滑块座503提供传输动力，滑块座503滑动连接于滑轨502，放卷送料装置2、冲切装置3及旋转式移料装置4均安装于滑块座503且同步移动。

具体地，如图2、3所示，放卷送料装置2、冲切装置3、旋转式移料装置4组成供料单元并集成安装在T型框架7上，T型框架7与滑块座503连接，滑块座503可带动整个供料单元在多工位热定型装置6的上方横向移动。

作为一种优选的实施方式，多工位热定型装置6包括热定型底座601、热定型底座滑台气缸602、定型加热杆603及定型加热杆滑台气缸604；

热定型底座601与热定型底座滑台气缸602的输出端连接且通过气缸伸缩水平移动，定型加热杆603与定型加热杆滑台气缸604的输出端连接且通过气缸伸缩竖向移动，定型加热杆603用于当热定型底座601接料后退到热定型加工位置时将片料毛坯推入到热定型底座601的热定型通孔内以完成加热定型。

具体地，如图4所示，热定型底座滑台气缸602、定型加热杆滑台气缸604的底部与侧边分别设置限位器用以调节行程。定型加热杆603采用铜材质，杆径略小于热定型通孔直径，杆内安装加热管与温度传感器。定型加热杆603通过隔热板固定在定型加热杆滑台气缸604的顶部，通过气缸伸缩运行可实现定型加热杆603的上下移动。

作为一种优选的实施方式，热定型底座601通过隔热板与热定型底座滑台气缸602连接，隔热板上开设具有斜倒角、与热定型通孔同心的接料孔。

具体地，位于隔热板的接料圆孔孔径与冲切片料直径一致，并倒斜角处理便于接料定位，接料圆孔与热定型通孔同心。

作为一种优选的实施方式，热定型底座601和/或定型加热杆603的内部设有加热管及温度传感器。其中，通过温度传感器可以实时控制加热管的加热温度。

作为一种优选的实施方式，热定型底座601和/或定型加热杆603为铜材质。其中，热定型底座601采用铜材质，具备良好的耐温导热性能。

作为一种优选的实施方式，消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置还包括控制***，控制***分别与放卷送料装置2、冲切装置3、旋转式移料装置4、传动装置5及多工位热定型装置6电控连接。

具体地，控制***采用PLC控制方式，对放卷、冲切、片料移送、加热定型、出料等过程进行设置与控制。

该设备的放卷送料装置采用带张力控制的放卷轴，通过手指气缸对卷料进行夹持，放卷滑台气缸带动手指气缸上下移动实现自动定长放卷送料。冲切装置由薄型气缸为冲刀提供冲切动力，当隔膜卷料被送放穿过冲孔模时，冲刀在冲孔模腔内滑动完成冲切。旋转式移料装置由安装在旋转式滑台气缸上的真空吸头构成，用于将冲切后的隔膜片料转移到多工位热定型装置中，其中旋转在水平位置时，真空吸头可对冲切后的隔膜片料进行抽真空抓取，旋转至垂直位置时，真空吸头将隔膜片料放真空投送到各热定型底座中。传动装置上的伺服电机通过传动丝杆驱动滑块在滑轨上运动，滑块带动放卷送料装置、冲切装置、旋转式移料装置进行整体横向移动，满足多工位送料预制需要。多工位热定型装置的热定型底座、定型加热杆均采用铜材质，具有良好的耐温与导热性，在热定型底座和定型加热杆内均安转加热管和温度传感器，温度传感器将信号输送给控制***PLC，PLC再控制固态继电器给加热管供电加热，热定型底座在接料位置接收到隔膜片料后，在滑台气缸带动下回退到加热定型位置，定型加热杆下降将隔膜片料缓慢推入热定型通孔内在设定时间内加热定型，然后定型加热杆继续下降将制成的帽状预制体推出热定型通孔完成制备过程。控制***采用PLC控制方式，对放卷、冲切、片料移送、加热定型、出料等过程进行设置与控制。本发明将热塑性声学隔膜提前制成帽状预制体，解决了热塑性织物隔膜材料直接进行蜂窝消音植入时难定位难贴合的问题，提高了热塑性消音隔膜植入质量。

另一方面，该预制装置的操作控制过程包括如下步骤：

S101、通电开启设备，并进入控制界面；

S102、按照生产需求设置所要开启的工位热定型温度并打开加热开关进行相应热定型装置升温；

S103、将隔膜卷料盘安装在放料卷轴上，将卷料依次穿过导向辊、手指气缸、冲孔膜、手指气缸，然后开启卷轴张力；

S104、设置运行参数：裁切长度、冲切频次、供料移动速度、定型时长、投料间隔等；

S105、当热定型装置到达设定温度后，开启自动运行模式进行生产制备；

S106、当***检测到热定型底座在接料位置信号时，对该工位进行投料；

S107、当热定型底座接收到片料后，回退到加热定型位置，定型加热杆将片料缓慢推入热定型通孔内在设定时间内加热定型；

S108、当加热杆下降至出料位置后将重新上升到等待位置，然后热定型底座从加热定型位置前进至接料位置后等待接料；

S109、放卷冲切送料工作流程如图5所示，接料、定型及出料工作流程如图6所示，定型出料局部如图7所示；

S110、运行过程中在触控屏上可查看运行参数及状态；

S111、当制备结束后停止程序运行，并关闭加热，完成预制作业。

本发明将热塑性声学隔膜提前制成帽状预制体，解决了热塑性织物隔膜材料直接进行蜂窝消音植入时难定位难贴合的问题，提高了热塑性消音隔膜植入质量。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，包括主体框架(1)、放卷送料装置(2)、冲切装置(3)、旋转式移料装置(4)、传动装置(5)和多工位热定型装置(6)，所述放卷送料装置(2)、所述冲切装置(3)、所述旋转式移料装置(4)均与所述传动装置(5)连接且在所述传动装置(5)的带动下同步运动，所述传动装置(5)及所述多工位热定型装置(6)均安装于所述主体框架(1)；其中，

所述放卷送料装置(2)用于将隔膜卷料定长放卷为所述冲切装置(3)提供冲切原材料，所述冲切装置(3)用于将所述隔膜卷料冲切成帽状预制体的片料毛坯，所述旋转式移料装置(4)用于将所述片料毛坯转移至所述多工位热定型装置(6)的热定型工位中，所述传动装置(5)用于将所述片料毛坯依次投放到各热定型工位中，所述多工位热定型装置(6)用于将所述片料毛坯加热制作成帽状预制体。

2.根据权利要求1所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述放卷送料装置(2)包括放卷轴(201)、导向辊(202)、放卷滑台气缸(203)及放卷手指气缸(204)，所述放卷轴(201)用于安装隔膜卷料盘，所述放卷手指气缸(204)用于对隔膜卷料进行夹持，所述放卷滑台气缸(203)用于带动所述放卷手指气缸(204)上下移动以实现自动定长放卷送料。

3.根据权利要求1所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述冲切装置(3)包括薄型气缸(301)、冲刀(302)及冲孔模(303)，所述薄型气缸(301)的输出端与所述冲刀(302)连接且用于提供冲切动力，所述冲刀(302)用于当隔膜卷料穿过所述冲孔模(303)时在所述冲孔模(303)的腔内滑动完成冲切。

4.根据权利要求1所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述旋转式移料装置(4)包括旋转式滑台气缸(401)及真空吸头(402)，所述旋转式滑台气缸(401)的输出端与所述真空吸头(402)连接，所述旋转式滑台气缸(401)通过伸缩与旋转以实现片料毛坯的位置转移，所述真空吸头(402)通过吸真空和放真空以实现所述片料毛坯的吸取与投放。

5.根据权利要求1所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述传动装置(5)包括伺服电机(501)、滑轨(502)、滑块座(503)及传动丝杆，所述伺服电机(501)通过所述传动丝杆为所述滑块座(503)提供传输动力，所述滑块座(503)滑动连接于所述滑轨(502)，所述放卷送料装置(2)、所述冲切装置(3)及所述旋转式移料装置(4)均安装于所述滑块座(503)且同步移动。

6.根据权利要求1所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述多工位热定型装置(6)包括热定型底座(601)、热定型底座滑台气缸(602)、定型加热杆(603)及定型加热杆滑台气缸(604)；

所述热定型底座(601)与所述热定型底座滑台气缸(602)的输出端连接且通过气缸伸缩水平移动，所述定型加热杆(603)与所述定型加热杆滑台气缸(604)的输出端连接且通过气缸伸缩竖向移动，所述定型加热杆(603)用于当所述热定型底座(601)接料后退到热定型加工位置时将片料毛坯推入到所述热定型底座(601)的热定型通孔内以完成加热定型。

7.根据权利要求6所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述热定型底座(601)通过隔热板与所述热定型底座滑台气缸(602)连接，所述隔热板上开设具有斜倒角、与所述热定型通孔同心的接料孔。

8.根据权利要求6所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述热定型底座(601)和/或所述定型加热杆(603)的内部设有加热管及温度传感器。

9.根据权利要求6所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，所述热定型底座(601)和/或所述定型加热杆(603)为铜材质。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的消音蜂窝用热塑隔膜帽预制装置，其特征在于，还包括控制***，所述控制***分别与所述放卷送料装置(2)、所述冲切装置(3)、所述旋转式移料装置(4)、所述传动装置(5)及所述多工位热定型装置(6)电控连接。

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