环保型产品表面吸塑涂装工艺及其设备

技术领域

本申请属于纤维制品加工技术领域，具体涉及环保型产品表面吸塑涂装工艺及其设备。

背景技术

现有纤维制品比如碳纤制品或玻纤制品一般采用喷漆工艺进行表面处理，存在环境污染严重、生产效率低以及产品一致性不好等技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了环保型产品表面吸塑涂装工艺及其设备，以解决现有技术中存在的技术问题。

本申请为解决其技术问题而提供的环保型产品表面吸塑涂装工艺为：

一种环保型产品表面吸塑涂装工艺，其特征在于，包括产品加载步骤、吸塑膜加装步骤、真空涂装步骤、定型步骤和后处理步骤；其中：产品加载步骤用于将产品设置在产品治具上并在产品上涂覆环氧树脂；吸塑膜加装步骤用于将吸塑膜加装在产品上并在产品和吸塑膜之间形成密封的吸塑空间；真空涂装步骤用于在吸塑空间内抽真空令吸塑膜贴附在产品表面；定型步骤用于将产品常温静置或调温静置，完成涂装效果的定型；后处理步骤用于将吸塑膜自产品表面剥离，在产品表面形成镜面效果。

作为环保型产品表面吸塑涂装工艺的优选，该环保型产品表面吸塑涂装工艺还包括吸塑膜平整步骤，吸塑膜平整步骤用于防止吸塑膜在真空涂装步骤中出现表面缺陷比如褶皱或针孔等。

作为环保型产品表面吸塑涂装工艺的优选，产品治具倾斜于真空涂装步骤中的抽真空方向且倾斜角度α介于45°-60°之间。

作为环保型产品表面吸塑涂装工艺的优选，产品加载步骤中将纤维材料定型在产品治具上并在产品上涂覆环氧树脂。

作为环保型产品表面吸塑涂装工艺的优选，该环保型产品表面吸塑涂装工艺采用环保型产品表面吸塑涂装设备实现产品表面的吸塑涂装；环保型产品表面吸塑涂装设备包括机床座、产品治具、真空室、抽真空装置、产品加载机构、吸塑膜加装机构和刷胶机构；产品治具用于固定需要表面吸塑涂装的产品，真空室和抽真空装置用于完成产品和吸塑膜之间的抽真空处理，产品加载机构用于将需要吸塑涂装的产品加载到产品治具上，吸塑膜加装机构用于完成吸塑膜的加装，刷胶机构用于完成产品的刷胶；产品加载步骤中，由产品加载机构将产品设置在产品治具上，由刷胶机构完成环氧树脂的涂覆；吸塑膜加装步骤中，由吸塑膜加装机构将吸塑膜加装在产品上并在产品和吸塑膜之间形成密封的吸塑空间；真空涂装步骤中，由抽真空装置通过真空室在吸塑空间内抽真空令吸塑膜贴附在产品表面。

本申请为解决其技术问题而提供的环保型产品表面吸塑涂装设备为：

一种环保型产品表面吸塑涂装设备，其特征在于：包括机床座、产品治具、真空室和抽真空装置；产品治具用于固定需要表面吸塑涂装的产品；真空室和抽真空装置用于完成产品和吸塑膜之间的抽真空作业；机床座用于承载产品治具、真空室和抽真空装置。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，产品治具周围设置有若干个连通至真空室的风孔，若干个风孔均匀布置在产品治具周围。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，产品治具倾斜于风孔的抽真空方向且倾斜角度α介于45°-60°之间。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，环保型产品表面吸塑涂装设备还包括吸塑膜平整机构，吸塑膜平整机构用于防止吸塑膜在真空涂装步骤中出现表面缺陷。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，吸塑膜平整机构包括若干个平整刷、平整刷翻转臂和翻转臂驱动电机；平整刷设置在平整刷翻转臂上，平整刷翻转臂设置在产品治具的周围，翻转臂驱动电机设置在机床座上，平整刷翻转臂和翻转臂驱动电机之间传动连接，平整刷翻转臂能够在翻转臂驱动电机的作用下顺时针或逆时针旋转以带动平整刷完成吸塑膜在产品表面的平整作业。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，环保型产品表面吸塑涂装设备还包括产品加载机构，产品加载机构用于将需要吸塑涂装的产品加载到产品治具上。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，产品加载机构包括产品加载模具、加载机械臂、产品升降装置和产品旋转装置；产品加载模具设置在加载机械臂上，加载机械臂设置在产品升降装置上，产品升降装置设置在产品旋转装置上；加载机械臂能够在产品升降装置的带动下做升降运动，也能够在产品旋转装置的带动下做旋转运动；产品加载模具能够在加载机械臂的带动下同步做升降运动和旋转运动。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，该环保型产品表面吸塑涂装设备还包括吸塑膜加装机构，所述吸塑膜加装机构用于完成吸塑膜的加装。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，吸塑膜加装机构包括吸塑膜加装模具和加装驱动装置；吸塑膜加装模具连接到加装驱动装置；吸塑膜加装模具用于固定吸塑膜，吸塑膜加装模具能够在加装驱动装置的作用下将吸塑膜加装到产品上。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，环保型产品表面吸塑涂装设备还包括刷胶机构，刷胶机构用于完成产品表面的刷胶。

作为环保型产品表面吸塑涂装设备的优选，刷胶机构包括胶刷模具、胶刷驱动臂、胶刷升降装置和胶刷旋转装置；胶刷模具设置在胶刷驱动臂上，胶刷驱动臂连接到胶刷升降装置，胶刷升降装置设置在胶刷旋转装置上；胶刷驱动臂能够在胶刷升降装置的作用下做升降运动，也能够在教书旋转装置的作用下做旋转运动；胶刷模具能够在胶刷驱动臂的带动下做旋转运动和升降运动。

有益的技术效果：

1、本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装工艺，各个工艺步骤中所采用的加工方法和使用的原材料均不涉及环境污染，能够完全达到环境保护的要求，并且涂装效率高，产品一致性好，具有明显的技术进步性。

2、本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装设备，能够自动化的实现本申请公开的环保型产品表面吸塑涂装工艺，具有自动化程度高、生产效率高、产品一致性好等技术优势。

以下结合说明书附图和具体实施方式，对本申请的技术方案和技术效果进行详细介绍。

附图说明

图1：环保型产品表面吸塑涂装工艺实现流程图；

图2：环保型产品表面吸塑涂装工艺原理示意图；

图3：环保型产品表面吸塑涂装设备正面示意图；

图4：环保型产品表面吸塑涂装设备侧面示意图；

标识说明：

10-机床座，20-产品治具，30-真空室，40-抽真空装置，50-吸塑膜平整机构，60-产品加载机构，70-吸塑膜加装机构，80-刷胶机构；

510-平整刷，520-平整刷翻转臂，530-翻转臂驱动电机；

610-产品加载模具，620-加载机械臂，630-升降装置，640-旋转装置；

710-加装模具，720-加装驱动装置；

810-胶刷模具，820-胶刷推臂，830-推臂驱动装置。

具体实施方式

请参阅图1和图2，以下以碳纤维鞋壳的表面涂装为例对本申请公开的环保型产品表面吸塑涂装工艺进行介绍。本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装工艺包括产品加载步骤、吸塑膜加装步骤、真空涂装步骤、吸塑膜平整步骤、定型步骤和后处理步骤。其中：产品加载步骤用于将产品设置在产品治具上并在产品上涂覆环氧树脂；吸塑膜加装步骤用于将吸塑膜加装在产品上并在产品和吸塑膜之间形成密封的吸塑空间；真空涂装步骤用于在吸塑空间内抽真空令吸塑膜贴附在产品表面；吸塑膜平整步骤用于防止吸塑膜在真空涂装步骤中出现类似褶皱或针孔等表面缺陷；定型步骤用于将产品常温静置或调温静置，完成涂装效果的定型；后处理步骤用于将吸塑膜自产品表面剥离，在产品表面形成镜面效果。

本实施例中的产品治具为鞋楦，为便于真空涂装步骤作业，保证经过真空吸塑涂装的鞋壳表面不会出现褶皱或针孔，产品治具也即鞋楦优选倾斜于真空涂装步骤中的抽真空方向且倾斜角度α介于45°-60°之间。

请参阅图3和图4，本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装设备包括机床座10、产品治具20、真空室30、抽真空装置40、吸塑膜平整机构50、产品加载机构60、吸塑膜加装机构70和刷胶机构80。本实施例中产品治具20为鞋楦。

机床座10用于承载产品治具20、真空室30和抽真空装置40。产品治具20用于固定需要表面吸塑涂装的产品，真空室30和抽真空装置40用于完成产品和吸塑膜之间的抽真空处理。吸塑膜平整机构50用于防止吸塑膜在真空涂装步骤中出现表面缺陷。产品加载机构60用于将需要吸塑涂装的产品加载到产品治具20上。吸塑膜加装机构70用于完成吸塑膜的加装，刷胶机构80用于完成产品的刷胶。

产品治具20周围设置有若干个连通至真空室30的风孔，若干个风孔均匀布置在产品治具20周围。产品治具20倾斜于风孔的抽真空方向且倾斜角度α介于45°-60°之间。

抽真空装置40可以为真空泵，真空泵运转时候能够在真空室30内形成负压，进而通过风孔实现吸塑膜在产品表面的贴装。

吸塑膜平整机构50包括若干个平整刷510、平整刷翻转臂520和翻转臂驱动电机530；平整刷510设置在平整刷翻转臂520上，平整刷翻转臂520设置在产品治具20的周围(本实施例中设置在鞋楦的两侧)，翻转臂驱动电机530设置在机床座10上，平整刷翻转臂520和翻转臂驱动电机530之间传动连接，平整刷翻转臂520能够在翻转臂驱动电机530的作用下顺时针或逆时针旋转以带动平整刷510完成吸塑膜在产品表面的平整作业。平整刷510可以为软胶刷或毛刷，只要在真空吸塑涂装过程中能够辅助排气、平整吸塑膜涂装效果、防止出现褶皱或针孔即可满足本申请的需要。

产品加载机构60包括产品加载模具610、加载机械臂620、产品升降装置630和产品旋转装置640；产品加载模具610设置在加载机械臂620上，加载机械臂620设置在升降装置630上，升降装置630设置在旋转装置640上；加载机械臂620能够在产品升降装置630的带动下做升降运动，也能够在产品旋转装置640的带动下做旋转运动；产品加载模具610能够在加载机械臂620的带动下同步做升降运动和旋转运动。产品加载模具610上设置有用于固定产品的产品模腔比如鞋壳模腔，产品模腔能够通过过盈配合或真空吸盘实现产品的固定。

吸塑膜加装机构70包括吸塑膜加装模具710和加装驱动装置720；吸塑膜加装模具710连接到加装驱动装置720；吸塑膜加装模具710用于固定吸塑膜，吸塑膜加装模具710能够在加装驱动装置720的作用下将吸塑膜加装到产品上。吸塑膜加装模具710上设置有吸塑膜模腔，吸塑膜模腔通过真空吸盘或环氧树脂等环保胶实现吸塑膜的固定，加装驱动装置720可以为气压缸、液压缸或驱动电机等，本实施例中的加装驱动装置720为液压缸。

刷胶机构80包括胶刷模具810、胶刷驱动臂820、胶刷升降装置830和胶刷旋转装置840。胶刷模具810设置在胶刷驱动臂820上，胶刷驱动臂820连接到胶刷升降装置830，胶刷升降装置830设置在胶刷旋转装置840上；胶刷驱动臂820能够在胶刷升降装置830的作用下做升降运动，也能够在胶刷旋转装置840的作用下做旋转运动；胶刷模具810能够在胶刷驱动臂820的带动下做旋转运动和升降运动。

产品升降装置630和胶刷升降装置830均包括电机、丝杠、滑台和固定架，丝杠设置在固定架内，电机设置在固定架上并和丝杠之间传动连接，滑台通过螺纹连接套设在丝杠上，加载机械臂620或胶刷驱动臂820固定连接到滑台上。当电机正转或反转时能够通过丝杠带动滑台和加载机械臂620或胶刷驱动臂820做同步升降运动。

产品旋转装置640和产品旋转装置640可以是现有技术中的各种电动分度盘，一般而言其包括固定部分、转动部分和电机，转动部分可转动连接在固定部分上并和驱动电机之间传动连接。产品升降装置630和胶刷升降装置830均设置在转动部分上，电机旋转时能够带动转动部分在固定部分上定量旋转，进而带动产品升降装置630和胶刷升降装置830做同步升降运动或旋转运动。

本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装设备可以完成多种环保型产品表面吸塑涂装工艺。以下以毛坯件表面涂装和制品成型和表面涂装一体化工艺为例进行介绍。

一、毛坯件表面涂装工艺：

产品加载步骤中，由产品加载机构60将产品设置在产品治具20上，由刷胶机构80完成环氧树脂的涂覆；产品加载模具610的动作为：先在产品升降装置630的作用下下降以从原料码垛中装载毛坯件，然后在产品升降装置630的作用下上升，然后在产品旋转装置640的作用下旋转至产品治具20的正上方，然后再下降将毛坯件加载到产品治具20上，最后复位到原料码垛；胶刷模具810的动作为：先在胶刷升降装置830的作用下下降以从浸胶池中蘸取到环氧树脂，然后在胶刷升降装置830的作用下上升，并在胶刷旋转装置840的作用下旋转到产品治具20的正上方，然后再在胶刷升降装置830的作用下下降将环氧树脂涂覆到产品表面，最后上升旋转复位至浸胶池。

吸塑膜加装步骤中，由吸塑膜加装机构70将吸塑膜加装在产品上并在产品和吸塑膜之间形成密封的吸塑空间；吸塑膜加装模具710的动作为：先在加装驱动装置720的作用下下降以将装载在吸塑膜模腔内的吸塑膜加装到产品上，然后再在加装驱动装置720的作用下上升复位。

真空涂装步骤和吸塑膜平整步骤中，由抽真空装置40通过真空室30在吸塑空间内抽真空令吸塑膜贴附在产品表面，同时由吸塑膜平整机构50的平整刷510辅助排气以防止产品表面出现表面缺陷；平整刷510的动作为：首先在翻转臂驱动电机530的作用下自上而下向产品治具20翻转，然后再向相反方向翻转复位。

定型步骤中，将产品常温静置或调温静置，完成涂装效果的定型。

后处理步骤中，讲定型后的产品自产品治具20上取下，剥除吸塑膜形成镜面效果。

二、制品成型和表面涂装一体化工艺：

产品加载步骤中，由产品加载机构60将预浸有环氧树脂的纤维材料比如纤维布设置在产品治具20上；产品加载模具610的动作为：先在产品升降装置630的作用下下降以从原料码垛中装载预浸布，然后在产品升降装置630的作用下上升，然后在产品旋转装置640的作用下旋转至产品治具20的正上方，然后再下降将预浸布加载到产品治具20上，最后复位到原料仓位；由于纤维材料上已经预浸了环氧树脂，本工艺中可以不用刷胶机构80刷胶。

吸塑膜加装步骤中，由吸塑膜加装机构70将吸塑膜加装在产品上并在产品和吸塑膜之间形成密封的吸塑空间；吸塑膜加装模具710的动作为：先在加装驱动装置720的作用下下降以将装载在吸塑膜模腔内的吸塑膜加装到产品上，然后再在加装驱动装置720的作用下上升复位。

真空涂装步骤和吸塑膜平整步骤中，由抽真空装置40通过真空室30在吸塑空间内抽真空令吸塑膜贴附在产品表面，同时由吸塑膜平整机构50的平整刷510辅助排气以防止产品表面出现表面缺陷；平整刷510的动作为：首先在翻转臂驱动电机530的作用下自上而下向产品治具20翻转，然后再向相反方向翻转复位。

定型步骤中，将产品常温静置或调温静置，完成涂装效果的定型。

后处理步骤中，讲定型后的产品自产品治具20上取下，剥除吸塑膜形成镜面效果。

技术效果说明：由以上描述可知，本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装工艺，各个工艺步骤中所采用的加工方法和使用的原材料均不涉及环境污染，能够完全达到环境保护的要求，具有安全环保、涂装效率高、产品一致性好等技术效果。本申请提供的环保型产品表面吸塑涂装设备，能够自动化的实现本申请公开的各种环保型产品表面吸塑涂装工艺，具有自动化程度高、生产效率高、产品一致性好等技术优势。

以上结合说明书附图和具体实施例对本申请的技术方案和技术效果进行了详细阐述，应该说明的是，说明书中公开的具体实施方式仅是本申请较佳的实施例而已，所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他的实施例；任何不脱离本申请创新理念的简单变形和等同替换均涵盖于本申请，属于本专利的保护范围。