專利名稱：發(fā)泡機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)泡才幾。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯是一種熱塑性材料，經(jīng)加熱(加熱方式主要是蒸汽高
溫加熱)發(fā)泡以后，每立方分米體積內(nèi)含有300 600萬個獨立密閉 氣泡，內(nèi)含空氣體積為98%以上。由于熱塑性材沖牛經(jīng)發(fā)泡之后單位 體積的重量4艮輕，因而成為廣泛應(yīng)用的材沖牛之一。
機，其采用上油缸驅(qū)動中模板工作。這種發(fā)泡機的機器高度過高， 不便于工人操作。另外，還存在一些手動立式發(fā)泡才幾，其雖然采用 下油缸驅(qū)動，〗旦因才幾器高度過高，工作時必須增加一個專交高的腳3皆 板，因此工人操作時有摔落的危險，且工作時不方便。
此外，目前用于聚苯乙烯等發(fā)泡材并+的發(fā)泡才幾還有一種自動式 發(fā)泡機，其結(jié)構(gòu)與上述手動式發(fā)泡機基本一樣。但是，這種自動式 發(fā)泡4幾通常是一臺PLC控制一個站位，無法實現(xiàn)高自動化。而且， 由于聚苯乙烯等材料發(fā)泡的過程中，僅需要在上模板與中模板合模 的過程中啟動電機驅(qū)動油缸工作，但是考慮到啟動電機所要耗費的 能量，因而其它過程(如高溫加熱過程)中雖然不需要電4幾的驅(qū)動， 但是電機仍處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此造成能源的浪費。
4另外，目前還存在另一種情況，即上述發(fā)泡才幾的電枳zf又在合才莫 時工作。^旦是由于油泵的油壓需要一定的時間上升到一定的值，因 而造成電才幾剛啟動時的油壓不穩(wěn)定，不利于4喿作，且易于造成產(chǎn)品 的質(zhì)量問題。另夕卜，采用這種方式進行工作的發(fā)泡才幾，電4幾需要頻
繁啟動，乂人而具有以下在夾陷1)電4幾啟動時瞬間啟動電流大，尋毛 電；2)干擾電網(wǎng)質(zhì)量，容易干擾自動化控制機臺；3)瞬間電流增 大，電壓隨之增大，使得變電器負荷較大，尤其是多臺同時運作時。

實用新型內(nèi)容
本實用新型正是致力于克月良現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷而做出的。本 實用新型的目的在于提出一種能夠減小機械高度、提高能源利用效 率、且提高機械自動化程度的發(fā)泡機。
本實用新型提供一種發(fā)泡機，發(fā)泡機包括合模裝置，合模裝置 包括下模板，固定于發(fā)泡機的底座上，下模板上固定有導(dǎo)向軸；
中模板，其上設(shè)置有下模具，設(shè)置于下模板的上方，中模板沿導(dǎo)向
軸可上下運動；上模板，其上設(shè)置有與下模具相對的上模具，設(shè)置 于導(dǎo)向軸的頂部并且位于中模板的上方；以及油釭，設(shè)置于中模板 與下才莫才反之間，其特M正在于，油缸為二級油缸。
優(yōu)選地，二級油缸包括主油缸，主油缸的缸體設(shè)置于下—莫板 上；油缸架，連纟妾于主油缸的活塞上，隨主油缸的活塞上下運動； 以及副油釭，副油釭的釭體固定于油缸架上，副油釭的活塞連4妻于 中模板，中模板隨副油缸的活塞上下運動。
優(yōu)選i也，二級油釭包4舌兩個或多個副油釭。
優(yōu)選i也，兩個或多個副油缸相對于主油缸呈對-稱布置。優(yōu)選地，發(fā)泡機包括多個合模裝置以及液壓控制裝置，所述液
壓控制裝置包括油箱；油泵，連"l妄于油箱； 一個電才幾，連4妾于并 驅(qū)動油泵以^是供油壓；多個電f茲閥， 一端連4妾于油泵，另一端分別 連接于多個合模裝置各自的油缸。
優(yōu)選地，發(fā)泡機進一步包括一個PLC控制器，該PLC控制器 響應(yīng)于多個合模裝置中的中模板的運行狀態(tài)而控制多個合模裝置 的油缸的電》茲閥的斷開與連通。
優(yōu)選地，多個合模裝置分別包括各自的殼體，殼體上設(shè)置有安全窗。
根據(jù)本實用新型的發(fā)泡才幾具有以下的效果
才艮據(jù)本實用新型的發(fā)泡才幾的合才莫裝置中采用二級油缸來驅(qū)動 中模板，從而可減小機械高度并增強中模板的平行度，使得工人的 操作更加方便且使得合模的質(zhì)量大大提高。通常說來，在中模板行 程相同的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)泡機相比較，采用本實用新型 的二級油缸可使得發(fā)泡機的高度大大下降。
另外，根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機包括多個合模裝置，使得發(fā)泡 機的結(jié)構(gòu)更為合理，提高了控制器和各電器(例如電機)的利用效 率，更加節(jié)能。同時，使得機械自動化程度大大提高。
此外，根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機的合模裝置的外殼設(shè)置有安全 面板，有力地保護了操作工人不受傷害。
而且，根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機，不但可以使得電能的利用率 提高，而且，由于電機在整個發(fā)泡機工作的過程中始終處于工作狀 態(tài)，所以使得油泵的油壓穩(wěn)定，從而利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量。應(yīng)該理解，以上的 一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和i兌 明性質(zhì)的，目的是為了對要求保護的本實用新型提供進一步的說明。


附圖組成本說明書的一部分，用來幫助進一步理解本實用新 型。這些附圖圖解了本實用新型的一些實施例，并可與i兌明書一起
用來i兌明本實用新型的原理。附圖中
圖l是示出了根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機的合模裝置的示意圖， 其中示出了兩個合模裝置。
圖2示出了根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機的示意性主視圖。
圖3是發(fā)泡機的一個合模裝置的示意圖，其中，為了清楚地示 出根據(jù)本實用新型的二級油缸，去除了合模裝置的殼體。
圖4-1~4-4是根據(jù)本實用新型的二級油缸與現(xiàn)有技術(shù)中的一 級油釭的比較示意圖。其中圖4-1和圖4-2分別為本實用新型的二 級油缸的活塞桿伸出時以及收縮時的示意圖，圖4-3示出了與本實 用新型的二級油缸收縮時的高度相同的一級油缸，圖4-4示出了與 本實用新型二級油缸活塞桿伸出后的總高度相同的一級油缸。
附圖標號i兌明 10、 20—合模裝置 12、 22—中模板 14、 15、 24、 25 —副油缸 18、 28—油釭架
11、 21—上模板
13、 23 —下模板
16、 26—主油釭
19、 29—安全窗110、 210—導(dǎo)向軸 111、 211 —殼體
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實 用新型可以由^f又利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。在附圖中 相同的部件用相同的標號表示。
下面，參照圖1和圖2對4艮據(jù)本實用新型的發(fā)泡4幾進4亍描述。 根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機包括多個合模裝置，在圖1中僅示出了兩 個合才莫裝置IO、 20， j旦本實用新型并不局限于此，其可以具有兩個 以上的合模裝置。各個合模裝置的主要結(jié)構(gòu)基本相同，下面，以合 模裝置10為例說明合模裝置的結(jié)構(gòu)。
合模裝置10分別包括各自的下模板13、中模板12、上模板11、 油缸。其中，下模板13固定于發(fā)泡機的底座(或者承重架)上， 且下模板13上固定有導(dǎo)向軸110。中模板12設(shè)置于下模才反13的上 方，且中模板12沿導(dǎo)向軸110可上下運動，以〗更于與上才莫板11合 在一起以完成合才莫:操作。上才莫才反11 i殳置于導(dǎo)向軸110的頂部并且位 于中才莫板12的上方。
中模板12的上表面設(shè)置有模具固定孔，用來固定下才莫具102， 上模板ll的底面亦設(shè)置有模具固定孔，也是用來固定上才莫具101， 上模具101與下模具102相對。上模板11是固定不動的，隨著中 模板12的上升，中模板12與上模板11配合就可以將上模具101 和下模具102緊緊地壓實。另外，上模板ll固定有多個送料槍(未 示出)，上模板11還固定有多個輸送管(未示出)，輸送管的多余 部分隱藏于后置框架中。合模裝置10、 20各自的油缸分別設(shè)置于各自的中模板12與下 模板13之間。特別地，在本實用新型中，油缸為二級油缸。下面， 以合沖莫裝置10為例i兌明合才莫裝置的二級油缸的結(jié)構(gòu)。
參照圖3，合才莫裝置10的二級油缸包括主油缸16以及副油缸 14、 15。其中，主油缸16的缸體固定設(shè)置于下模板13上，油缸架 15連4妻于主油釭16的活塞上。副油釭14、 15固定地/沒置于油缸架 18上，并且能夠與油缸架18—起上下移動。這才羊以來，當主油釭 16^皮驅(qū)動時，其活塞能夠-使油缸架18上下移動，/人而再通過下面 將要描述的副油缸14、 15而驅(qū)動中模板12上下移動。
參照圖3，副油釭14、 15的釭體i殳置于油釭架18上，而副油 缸14、 15的活塞連接于中模板12。這樣以來，如上所述，當主油 釭16馬區(qū)動油缸架18上下移動時，可經(jīng)由副油釭14、 15而馬區(qū)動中 才莫板12上下移動。另外，副油缸14、 15的活塞自身也可以上下運 動，,人而庫乾助于主油釭16上下移動中才莫才反12。
在圖1和圖3中僅示出了二級油缸僅兩個副油缸的情形，但是 本實用新型并不局限于》匕，二級油缸也可以包4舌兩個以上的副油 缸。優(yōu)選地，所述多個副油缸相對于主油缸16呈對稱布置，乂人而 使其作用于中才莫板12上的力均4酐。進而，相比較于采用單個油缸 驅(qū)動中模板做合模動作的現(xiàn)有技術(shù)來說，根據(jù)本實用新型的采用圖 1所示的二級油缸的結(jié)構(gòu)平行度較高，從而合才莫的質(zhì)量較高。
參照圖4，與現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)泡機中的一級油缸相比較，采用 本實用新型的二級油缸可〗吏得發(fā)泡4幾的高度降低，因而大大方〗更了 工人們的操作。如果在油缸收縮時的高度相同的情況下，則采用本 實用新型的二級油缸比現(xiàn)有4支術(shù)的發(fā)泡才幾中的 一 級油缸的活塞桿 伸出的總長度更長，另外，如果在油缸的活塞桿伸出后的總高度相同的情況下，采用本實用新型的二級油缸比現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)泡機中的
一級油缸收縮時的高度更短。具體地參照圖4分析如下
圖4-1和圖4-2分別為示出本實用新型的二級油缸的活塞桿伸 出時以及收縮時的示意圖。為了與現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)泡機中的一級油缸 相比較，圖4-3示出了與本實用新型的二級油缸收縮時的高度h相 同(侈'H口，均為116.7 cm)的一級油缸100，圖4-4則示出了與本 實用新型二級油缸活塞桿伸出后的總高度H相同(例如，均為290.0 cm)的一級油缸200。
乂人圖4-2和圖4-3可以看出，在油缸收縮時的高度相同的情況 下， 一級油缸100的活塞桿101的伸出長度l又為Ll (例如為116.7 cm)，而本實用新型二級油缸的活塞桿的伸出總長度為主油缸16的 活塞桿伸出長度L2與副油缸14、 15的活塞桿伸出長度Ll之和(參 見圖4-l，例如為116.7 cm+76.7 cm = 193.4 cm )，此時，本實用新 型的二級油缸在活塞桿伸出后的總高度為H (例如，為290.0 cm )， 而現(xiàn)有才支術(shù)的一級油缸在活塞桿伸出后的總高度為H，(例如，為 243.4 cm )。顯然，采用本實用新型的二級油缸比現(xiàn)有技術(shù)發(fā)泡機中 的一級油缸在活塞桿伸出后的總高度更高(例如，采用本實用新型 的二級油缸比現(xiàn)有沖支術(shù)的發(fā)泡才幾中的 一級油缸在活塞桿伸出后的 總高度高約290.0 cm -243.4 cm = 46.6 cm )。
從圖4-1和圖4-4可以看出，在油缸的總高度H(例如，為290.0 cm)相同的情況下， 一級油缸200收縮時的高度為h，(例如，為 166.7 cm),而本實用新型二級油缸收縮時的高度則僅為h (參見圖 4-2，為116.7 cm)，顯然，采用本實用新型的二級油釭比J見有才支術(shù)
的發(fā)泡機中的一級油缸收縮時的高度更短(例如，采用本實用新型 的二級油缸比現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)泡機中的一級油缸收縮時的高度短約
166,7cm -116.7 cm = 50 cm )。
10總而言之，由于本實用新型的二級油缸中的主油缸與副油釭的
活塞桿伸出長度的疊加作用，所以采用本實用新型的二級油缸可佳: 得發(fā)泡機的高度降低，從而大大方便工人們的操作。
另外，發(fā)泡才幾還包括一個液壓控制裝置(未示出)。該液壓控 制裝置包括油箱；油泵，連接于油箱； 一個電機，連接于并驅(qū)動 油泵以提供油壓；多個電》茲閥， 一端連接于油泵，另一端分別連接
于合模裝置10、 20各自的油缸。優(yōu)選地，發(fā)泡機進一步包4舌一個 PLC控制器，該PLC控制器電連接于所述電磁閥，并且響應(yīng)于多 個合模裝置中的中模板12的運行狀態(tài)而控制多個合模裝置的油缸 的電磁閥的斷開與連通。并且優(yōu)選地，電才幾不受PLC控制器^^空制， 而是通過一個獨立電源直接進行開關(guān)操作。另外，發(fā)泡機還可以 進一步包括觸摸屏及繼電器等。其中，利用觸摸屏可以實現(xiàn)工人對 PLC控制器的內(nèi)置參數(shù)進行方便地修改。
下面，描述PLC控制器的控制方法。
首先，為了方便起見，描述每個合模裝置各自的發(fā)泡操作過程， 該過程包4舌以下步-驟
步驟a.驅(qū)動油缸以使中模板12向上運動以與上才莫板11 4妄合， 從而使得上模具101與下模具102對合；
步驟b.向?qū)虾蟮纳夏＞?01和下模具102內(nèi)填入待發(fā)泡的
材料；
步驟c.將待發(fā)泡的材并+進行加熱以〗吏其發(fā)泡；
步驟(1驅(qū)動油缸以使中模板12向下運動以與上才莫板11脫離；
步驟e.對發(fā)泡后的材料進行冷卻；以及步驟f.取出發(fā)泡后的材料。
如上所述，為了節(jié)省能源并為了提高自動化程度，發(fā)泡機包括 一個液壓控制裝置，多個合模裝置各自的油缸分別通過各自的電磁 閥連接于由液壓控制裝置的一個電機驅(qū)動的油泵。下面，描述通過
PLC控制器控制協(xié)調(diào)多個合模裝置之間的發(fā)泡操作的方法
首先，將第 一 個需要進行發(fā)泡操作的合模裝置的油缸與所述電 機驅(qū)動的油泵連通，即，通過PLC控制器控制該油缸所對應(yīng)的電磁 閥關(guān)閉。此時油泵可驅(qū)動該油缸運轉(zhuǎn)，使得對應(yīng)合才莫裝置中的中模 板上升，從而中模板上的下模具與上模板中的上模具進行合模，進 行發(fā)泡操作。
這里需要指出的是，在發(fā)泡機的整個工作過程中，多個合模裝 置中僅有 一 個合模裝置的油缸與該電機驅(qū)動的油泵連通。這樣所帶 來的有益效果是相對于現(xiàn)有技術(shù)，不需要額外增加電動機的功率， 并且通過PLC控制器對電磁閥的控制，能夠在相同電動機功率的情 況下實現(xiàn)對多個合模裝置的驅(qū)動。
然后，當上述合才莫裝置完成步驟a后，由于后續(xù)的步驟b、 c、 d、 e、 f等步驟均不需要升降中模板，因而斷開與該合模裝置的油 缸相連的電磁閥。同時，通過PLC控制器控制下一個需要進行發(fā)泡 操作的合模裝置，即，使下一個合模裝置的油缸所對應(yīng)的電磁閥關(guān) 閉。此時該電機可驅(qū)動油泵以帶動該下 一個合模裝置所對應(yīng)的油缸 運轉(zhuǎn)，以進行發(fā)泡操作。
類似地，當該合才莫裝置完成步驟a后，接著與該合才莫裝置的油 缸相連的電磁閥并連通又一個合才莫裝置的油缸。以此類推.......
12可以通過PLC控制器的定時器設(shè)定從PLC控制器控制一個合 模裝置的電磁閥接通以使中模板上升直至PLC控制器控制該電磁 閥斷開以完成合才莫動作的時間。
發(fā)泡機中合模裝置的數(shù)量可以設(shè)計成小于或等于每個合模裝 置完成整個發(fā)泡操作的時間與完成步驟a所需時間的比值。從而可 以充分利用 一個電機驅(qū)動多個合模裝置進行發(fā)泡操作， 一方面可以 使發(fā)泡機的自動化程度提高，另一方面可以提高能源的利用率。
優(yōu)選地，當PLC控制器控制完成最后一個合模裝置的合模 動作后，第一個合模裝置中的發(fā)泡工藝亦恰好完成。此時，與 上面的合模操作類似地，PLC控制器將進行以下控制
首先，將第一個需要進行開模操作的合模裝置的油缸與所述電 機驅(qū)動的油泵連通，即，通過PLC控制器控制該油缸所對應(yīng)的電f茲 閥關(guān)閉。此時該電才幾可驅(qū)動該油缸運轉(zhuǎn)，〗吏得對應(yīng)合才莫裝置中的中 模板下降，從而中模板上的上模具與上模板中的下模具分離，以進 行開模操作，直至中模板下降至初始位置處。
然后，通過PLC控制器控制下一個需要進行開模操作的合模裝 置，即，使下一個合才莫裝置的油缸所對應(yīng)的電^茲閥關(guān)閉。此時該電 才幾可驅(qū)動油泵以帶動該下 一個合才莫裝置所3于應(yīng)的油缸運專f ，以進4亍
開模操作。
類似地，當該合4莫裝置完成步驟a后，4妄著與該合才莫裝置的油 缸相連的電^f茲閥并連通又一 個合才莫裝置的油缸。以此類推.......
由于本機在工作時需要高溫蒸汽通過輸送管對模具中的原料 進行發(fā)泡，所以發(fā)泡結(jié)束后往往需要冷卻水通過輸送管對模具進行 冷卻降溫，爿f旦這種冷卻的過程中往往會有高溫水飛賊出來，為了不使工作人員被燙傷，根據(jù)本實用新型的合模裝置分別包括各自的殼
體111，殼體111上i殳置有安全窗19。安全窗19可以4艮據(jù)需要開啟
禾口關(guān)閉。
相應(yīng)地，由于本實用新型發(fā)泡機的合模裝置的外殼設(shè)置有安全 窗19，因而上述方法可以進一步包4舌在步-驟a之前，關(guān)閉i殳置于 合模裝置的外殼111上的安全窗19;并且在步驟f之前，打開設(shè)置 于合模裝置的外殼111上的安全窗19。
盡管本實用新型已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實施例進行了說明，但顯 然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的精神和范 圍的前提下，可以對本實用新型作出各種更改和變化。本實用新型 的各種更改、變化由所附的權(quán)利要求書及其等同物的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求1. 一種發(fā)泡機，所述發(fā)泡機包括合模裝置(10)，所述合模裝置包括下模板(13)，固定于所述發(fā)泡機的底座上，所述下模板(13)上固定有導(dǎo)向軸(110)；中模板(12)，其上設(shè)置有下模具(102)，所述中模板(12)設(shè)置于所述下模板(13)的上方，且沿所述導(dǎo)向軸(110)可上下運動；上模板(11)，其上設(shè)置有與所述下模具(102)相對的上模具(101)，所述上模板(11)設(shè)置于所述導(dǎo)向軸(110)的頂部并且位于所述中模板(12)的上方；以及油缸，設(shè)置于所述中模板(12)與所述下模板(13)之間，其特征在于，所述油缸為二級油缸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述二級油缸包 括主油缸(16 ),所述主油缸的釭體i殳置于所述下才莫才反(13 )上；油缸架(18)，連4妄于所述主油缸(16)的活塞上，隨所 述主油缸(16)的活塞上下運動；以及副油釭(14、 15)，所述副油釭的釭體固定于所述油釭架 U8)上，所述副油缸的活塞連4妾于所述中才莫外反(12),所述 中模板(12)隨所述副油缸(14、 15)的活塞上下運動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述二級油缸包 4舌兩個或多個副油缸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述兩個或多個 副油缸相對于所述主油缸(16)呈對稱布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述發(fā)泡機包括 多個合模裝置以及一個液壓控制裝置，所述液壓控制裝置包 括油箱；油泵，連一妾于所述油箱；一個電4幾，連4妄于并驅(qū)動所述油泵以纟是供油壓；多個電f茲閥， 一端連4姿于所述油泵，另一端分別連4妾于 所述多個合模裝置各自的油缸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述發(fā)泡機進一 步包括一個PLC控制器，所述一個PLC控制器響應(yīng)于所述多 個合模裝置中的中模板(12 )的運行狀態(tài)而控制所述多個合模 裝置的油缸的電,茲閥的斷開與連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)泡機，其特征在于，所述多個合模裝 置分別包括各自的殼體(111)，所述殼體(111)上設(shè)置有安 全窗(19)。
專利摘要本實用新型提供一種發(fā)泡機，發(fā)泡機包括合模裝置，合模裝置包括下模板，固定于發(fā)泡機的底座上，下模板上固定有導(dǎo)向軸；中模板，其上設(shè)置有下模具，中模板設(shè)置于下模板的上方，且沿導(dǎo)向軸可上下運動；上模板，其上設(shè)置有與所述下模具相對的上模具，設(shè)置于導(dǎo)向軸的頂部并且位于中模板的上方；以及油缸，設(shè)置于中模板與下模板之間，其特征在于，油缸為二級油缸。根據(jù)本實用新型的發(fā)泡機能夠減小機械高度、增加壓模平行度、提高能源利用效率、且提高機械自動化程度。
文檔編號B29C44/58GK201296010SQ20082012533
公開日2009年8月26日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者蔡祥山 申請人:蔡祥山