一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备与工艺

摘要

本发明涉及乳胶制品生产技术领域，具体公开了一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备与工艺，包括发泡机、压机、模具、真空发生器、冷冻机组和加热机组，发泡机与压机之间设置有机械手，真空发生器与压机之间设有通管，发泡机上设有流量计和搅拌机；本套系统采用全闭环控制，温度、压力、流量、时间全程由电脑分析与控制，保证所生产出来的产品质量的稳定性；合模后利用真空发生器、通管对模具通过真空槽抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，这时，内部辅助性的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，同时防止乳胶泡沫流进真空槽内；同时将模具型腔与纸槽处的凸台的厚度放到2～3mm，整体下降0.3mm，致使飞边小，减少人工清理。

说明书

技术领域

本发明涉及乳胶制品生产技术领域，具体为一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备与工艺。

背景技术

现有市场上主要的两种乳胶制品生产工艺，一种是塔拉蕾法，另一种是邓禄普法。塔拉蕾工艺乳胶制品制作过程都为半自动化状态，制作工序如下：配料、混合搅拌、注模、抽真空、冷冻、固化、蒸煮硫化、冷却、脱模、脱水、冲洗、烘干、检验等。但是其制作工序复杂，耗费人工，成本高，且存在以下问题：

1.制作塔拉蕾工艺乳胶制品时，需要用到特制的铝模具对乳胶制品进行成型，通常都是在模具内灌注乳胶，然后再将模具内的抽真空，使乳胶充满整个模具，保证乳胶制品的质量，现有的模具在抽真空的过程中，易产生乳胶分布不匀，局部密度偏差大，飞边严重，后道人工清理费时，容易影响到产品的质量。

2.塔拉蕾工艺制备乳胶制品时，由于这种模具是特制的铝模具，上、下模具型腔内配有大量的钉子，将热传导至乳胶中心，便于蒸煮硫化，这种钉子是用整块铝雕铣出来的，光洁度不好，致使制品不易脱模，脱模时容易撕坏制品；

3.塔拉蕾工艺制备乳胶制品时，导热油需要通过模具底部“s”形循环通道，通过进口与出口循环对模具冷冻，再进行蒸煮硫化，温度-35℃～110℃之间变化，但铝制模具易变形，引起乳胶泄漏，这对乳胶制品质量的稳定性形成不利的影响，且对模具的油路密封不利，很容易漏油。

基于此，本发明设计了一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备与工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明提出一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备与工艺，解决了现有技术中现有乳胶制品生产时乳胶分布不均，易产生飞边，不便清理、不便于脱模、乳胶容易泄露、模具油路密封性差，容易漏油的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备，包括发泡机、压机、模具、真空发生器、冷冻机组和加热机组，所述发泡机与所述压机之间设置有机械手，所述真空发生器与所述压机之间设有通管，所述发泡机上设有流量计和搅拌机；

配辅料采用发泡机上设置的流量计进行计量，更加精准，配方根据乳胶产品重量的不同而定，份量恒定，制品质量更稳定；经发泡机内设置的搅拌机进行搅拌的乳胶通过机械手进行注模，模具内腔加料更加均匀，避免了人工注模会引起局部堆积，制品质量受影响的问题。

所述压机包括上平台、下平台、导柱、上模和下模，所述上平台和所述下平台之间对称设有导柱，所述上平台通过滑块滑动连接在所述导柱上，所述上平台的底部固接有上模，所述下平台的顶部固接有下模，所述上模和下模上均设有钉子，所述压机采用插装集成系统、工控系统采用PLC控制系统；

压机采用插装集成系统，减少泄露点；控制面板人工操作设计更合理、更方便，工控系统采用PLC控制系统比普通的控制系统动作可靠、压力稳定，使用寿命长，操作更完美、更安全；电机及油泵采用知名品牌，原装进口低噪音、高性能，带有热保护功能，保电机使用寿命更长；导柱材料为45#钢，表面镀硬铬处理；滑块依靠导柱作上下运动，导柱套为无油润滑轴承，减小摩擦力，避免拉伤导柱，提高产品质量，延长使用寿命。

所述冷冻机组包括冷油罐和低温油罐，所述加热机组包括常温油罐和热油罐，所述冷油罐、低温油罐、常温油罐和热油罐的顶部和侧面底部分别设有上管道接口和下管道接口，四个所述上管道接口与所述下模之间均设有上管道，四个所述下管道接口与所述下模之间均设有下管道；四个所述上管道接口与所述上模之间均设有上管道，四个所述下管道接口与所述上模之间均设有下管道。

进一步地，所述上平台上设有触摸屏，所述触摸屏与所述压机之间通过电连接，所述压机还包括二氧化碳气体罐。

通过设置触膜屏进行人机对话，通过人机对话触膜屏设计，根据不同的配方调整相应所需的温度，且可以进行参数修改，调整生产工艺，实现不同乳胶制品的自动化控制生产过程；合模后利用二氧化碳气体罐向模具的内部冲二氧化碳气体流过冻结块凝胶，使乳胶泡沫“固化”。

进一步地，所述下模内设有模具型腔，所述钉子设置在所述模具型腔的内部，所述下模的内部设有密封槽、真空槽和纸槽，所述密封槽的内部设置有第一O型圈，所述真空槽的内部设有真空口，所述纸槽的内部设有纸绳。

设置的钉子具有双重作用，一是帮助将热传导至乳胶块中心，因为乳胶泡沫是热的不良导体，不利于传热，同时形成有助于后段工序烘干的钉孔；通过真空发生器和压机之间设置的通管，合模后利用真空发生器、通管对模具通过真空槽抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，这时，内部辅助性的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，同时防止乳胶泡沫流进真空槽内；密封槽内放入第一O型圈，在上下模具配合时保证密封，此处密封的材料采用耐高低温的氟橡胶材质。

进一步地，所述上模和下模的侧面四周通过螺栓分别设置有卡位板和卡位底座，所述卡位底座上设有卡槽，所述卡位板和卡位底座上均设有固定孔，所述固定孔与螺栓相适配，四个所述卡位板分别与四个所述卡位底座通过卡槽卡接。

上模与下模合模时卡位板刚好插入卡位底座的卡槽内，这样模具的高低温对铝模的变形几乎没有影响，精准定位，有效阻止因模具变形引起的乳胶泄漏或漏油。

进一步地，所述上模和下模的底部均通过带法兰面螺栓固定有盖板，所述盖板的底部设有固定条，所述盖板与所述固定条之间设有第二O型圈，所述带法兰面螺栓与所述盖板之间设有紫铜垫，所述上模和下模与所述盖板之间均设有第三O型圈，所述带法兰面螺栓上设有钢丝螺套。

上模和下模均设置盖板，且采用螺栓连接，螺栓的密封采用三层密封结构，有效避免因焊接式盖板温度变化时引起开裂而漏油。

进一步地，四个所述上管道分别设置气动球阀A1、气动球阀A2、气动球阀A3和气动球阀A4，所述四个所述下管道分别设置气动球阀B1、气动球阀B2、气动球阀B3和气动球阀B4。

进一步地，所述冷油罐、低温油罐、常温油罐和热油罐上均设有温控系统。

通过冷油罐、低温油罐、常温油罐、热油罐中的导热油是由冷冻机组与加热机组通过温控系统分别对相应的油罐温度自动进行温度控制，四个温控系统与相应的气动球阀B1、气动球阀B2、气动球阀B3和气动球阀B4根据所侧温度变化自动调节。

一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备的乳胶制品生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：乳胶加辅料混合搅拌；准备乳胶和辅料，利用发泡机上设置的流量计对乳胶和辅料进行计量，精准配方，然后将乳胶和辅料同时加入至发泡机的内部，利用发泡机内部的搅拌机对乳胶和辅料进行均匀混合搅拌；

步骤S2：注模；按规定量将混合均匀的乳胶和辅料通过机械手注入至下模中，上平台能够上下移动，用于模具的上模和下模的开模与合模，乳胶部分填充下模后，上平台下移，四个卡位板分别插进四个卡位底座的卡槽内，精准定位，有效阻止因模具变形引起的乳胶泄漏或漏油，实现将上模与下模合模；

注模过程中解决制品飞边问题：a.将模具型腔与纸槽处的凸台的厚度放到2～3mm，且整体下降0.3mm，致使飞边小，基本不需要处理；b.将纸槽与真空槽处的凸台高度整体下降0.3mm，增加吸真空接口的数量，致使均匀吸真空，乳胶分布均匀，制品质量均匀稳定。

步骤S3：抽真空；合模后，利用真空发生器和压机之间设置的通管对模具通过真空槽抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，下模中纸槽内部设置的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，防止乳胶泡沫流进真空槽的内部；

步骤S4：冷冻、冲二氧化碳固化；抽真空的同时打开气动球阀A3让低温油罐中的导热油-35℃在上模与下模的底部“S”型油路内循环，冷冻模具，使乳胶泡沫冻结至大约–35℃；利用二氧化碳气体罐冲二氧化碳气体流过冻结块凝胶，使乳胶泡沫“固化”；

步骤S5：蒸煮硫化；待胶凝完毕，关闭气动球阀A3，打开气动球阀A1让冷油罐中的导热油20℃在上模与下模的底部“S”型油路内循环，冷模具完成之后，关闭气动球阀A1，打开气动球阀A2让常温油罐中的导热油40℃在上模与下模的底部“S”型油路内循环，待模具达常温之后，关闭气动球阀A2，打开气动球阀A4让热油罐中的导热油110℃在上模与下模的底部“S”型油路内循环，将模具加温到110℃，保持数分钟即可，高温会引起橡胶硫化，赋予产品正常的回弹性；

步骤S6：冷却；然后对模具依次通入常温油与冷温油进行冷却；通过人机对话触膜屏设计，根据不同的配方调整相应所需的温度；

步骤S7：脱模；模具冷却完毕后，上平台上移，使上模与下模分离，乳胶制品脱模，取出乳胶制品；

脱模过程中解决乳胶制品难脱模问题：a.改用栽钉子，模具内腔及钉孔直接加工出来之后对内腔进行抛光处理，达到镜面的效果；b.钉子加工后进行单独抛光处理，提高接触乳胶制品面的光洁度，达到0.8；c.在不影响乳胶制品质量的情况下，加大模具脱模具锥度，更易脱模；d.对模具内腔进行阳极化处理，提高耐磨性及硬度以及耐腐蚀性，延长模具使用寿命。

步骤S8：脱水、冲洗、烘干、检验、分级和入库；脱模后，传输到下一输送线工序，含脱水、冲洗、烘干工序，最后经检验合格后，分级处理后包装再入库。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本套系统采用全闭环控制，温度、压力、流量、时间全程由电脑分析与控制，保证所生产出来的产品质量的稳定性；合模后利用真空发生器、通管对模具通过真空槽抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，这时，内部辅助性的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，同时防止乳胶泡沫流进真空槽内；同时将模具型腔与纸槽处的凸台的厚度放到2～3mm，整体下降0.3mm，致使飞边小，减少人工清理，且将纸槽与真空槽处的凸台高度整体下降0.3mm，增加吸真空接口的数量，致使均匀吸真空，乳胶分布均匀，制品质量均匀稳定。

2.通过在上模和下模中改用栽钉子，模具内腔及钉孔直接加工出来之后对内腔进行抛光处理，达到镜面的效果；钉子加工后进行单独抛光处理，提高接触乳胶制品面的光洁度，达到0.8；在不影响乳胶制品质量的情况下，加大模具脱模具锥度，更易脱模；对模具内腔进行阳极化处理，提高耐磨性及硬度以及耐腐蚀性，延长模具使用寿命。

3.上模与下模合模时卡位板刚好插入卡位底座的卡槽内，这样模具的高低温对铝模的变形几乎没有影响，精准定位，有效阻止因模具变形引起的乳胶泄漏或漏油；同时上模和下模均设置盖板，且采用螺栓连接，螺栓的密封采用三层密封结构，有效避免因焊接式盖板温度变化时引起开裂而漏油。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明的结构示意图；

图2为本发明压机的结构示意图；

图3为本发明下模的局部结构示意图；

图4为本发明卡位板和卡位底座的结构示意图；

图5为本发明上模或下模与盖板、带法兰面螺栓和固定条的局部结构示意图；

图6为本发明的工艺流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-发泡机，2-压机，201-上平台，202-下平台，203-导柱，204-上模，205-下模，206-钉子，207-触摸屏，208-二氧化碳气体罐，209-模具型腔，210-密封槽，211-真空槽，212-纸槽，213-真空口，214-卡位板，215-卡位底座，216-固定孔，217-带法兰面螺栓，218-盖板，219-固定条，220-第二O型圈，221-紫铜垫，222-第三O型圈，223-钢丝螺套，3-真空发生器，4-冷冻机组，401-冷油罐，402-低温油罐，5-加热机组，501-常温油罐，502-热油罐，6-温控系统。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明具有以下具体实施例。

一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备，包括发泡机1，配辅料采用发泡机1上设置的流量计进行计量，更加精准，配方根据乳胶产品重量的不同而定，份量恒定，制品质量更稳定；经发泡机1内设置的搅拌机进行搅拌的乳胶通过机械手进行注模，模具内腔加料更加均匀，避免了人工注模会引起局部堆积，制品质量受影响的问题。

压机2，压机2包括上平台201、下平台202、导柱203、上模204和下模205，上平台201和下平台202之间对称设有导柱203，上平台201通过滑块滑动连接在导柱203上，上平台201的底部固接有上模204，下平台202的顶部固接有下模205，上模204和下模205上均设有钉子206，压机2采用插装集成系统、工控系统采用PLC控制系统；

压机2采用插装集成系统，减少泄露点；控制面板人工操作设计更合理、更方便，工控系统采用PLC控制系统比普通的控制系统动作可靠、压力稳定，使用寿命长，操作更完美、更安全；电机及油泵采用知名品牌，原装进口低噪音、高性能，带有热保护功能，保电机使用寿命更长；导柱203材料为45#钢，表面镀硬铬处理；滑块依靠导柱203作上下运动，导柱203套为无油润滑轴承，减小摩擦力，避免拉伤导柱203，提高产品质量，延长保用寿命。

具体的，上平台201上设有触摸屏207，触摸屏207与压机2之间通过电连接，压机2还包括二氧化碳气体罐208。

通过设置触膜屏207进行人机对话，通过人机对话触膜屏设计，根据不同的配方调整相应所需的温度，且可以进行参数修改，调整生产工艺，实现不同乳胶制品的自动化控制生产过程；合模后利用二氧化碳气体罐208向压机2的内部冲二氧化碳气体流过冻结块凝胶，使乳胶泡沫“固化”。

具体的，下模205内设有模具型腔209，钉子206设置在模具型腔209的内部，下模205的内部设有密封槽210、真空槽211和纸槽212，密封槽210的内部设置有第一O型圈，真空槽211的内部设有真空口213，纸槽212的内部设有纸绳。

设置的钉子206具有双重作用，一是帮助将热传导至乳胶块中心，因为乳胶泡沫是热的不良导体，不利于传热，同时形成有助于后段工序烘干的钉孔；通过真空发生器3和压机2之间设置的通管，合模后利用真空发生器3、通管对模具通过真空槽211抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，这时，内部辅助性的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，同时防止乳胶泡沫流进真空槽211内；密封槽210内放入第一O型圈，在上下模具配合时保证密封，此处密封的材料采用耐高低温的氟橡胶材质。

具体的，上模204和下模205的侧面四周通过螺栓分别设置有卡位板214和卡位底座215，卡位底座215上设有卡槽，卡位板214和卡位底座215上均设有固定孔216，固定孔216与螺栓相适配，四个卡位板214分别与四个卡位底座215通过卡槽卡接。

上模204与下模205合模时卡位板214刚好插入卡位底座215的卡槽内，这样模具的高低温对铝模的变形几乎没有影响，精准定位，有效阻止因模具变形引起的乳胶泄漏或漏油。

具体的，上模204和下模205的底部均通过带法兰面螺栓217固定有盖板218，盖板218的底部设有固定条219，盖板218与固定条219之间设有第二O型圈220，带法兰面螺栓217与盖板218之间设有紫铜垫221，上模204和下模205与盖板218之间均设有第三O型圈222，带法兰面螺栓217上设有钢丝螺套223。

上模204和下模205均设置盖板218，且采用螺栓连接，螺栓的密封采用三层密封结构，有效避免因焊接式盖板温度变化时引起开裂而漏油。

发泡机1与压机2之间设置有机械手，真空发生器3与压机2之间设有通管，发泡机1上设有流量计和搅拌机。

真空发生器3、冷冻机组4，冷冻机组4包括冷油罐401和低温油罐402。

加热机组5，加热机组5包括常温油罐501和热油罐502，冷油罐401、低温油罐402、常温油罐501和热油罐502的顶部和侧面底部分别设有上管道接口和下管道接口，四个上管道接口与下模205之间均设有上管道，四个下管道接口与下模205之间均设有下管道；四个上管道接口与上模204之间均设有上管道，四个下管道接口与上模204之间均设有下管道。

具体的，四个上管道分别设置气动球阀A1、气动球阀A2、气动球阀A3和气动球阀A4，四个下管道分别设置气动球阀B1、气动球阀B2、气动球阀B3和气动球阀B4。

具体的，冷油罐401、低温油罐402、常温油罐501和热油罐502上均设有温控系统6。

通过冷油罐401、低温油罐402、常温油罐501、热油罐502中的导热油是由冷冻机组4与加热机组5通过温控系统6分别对相应的油罐温度自动进行温度控制，四个温控系统6与相应的气动球阀B1、气动球阀B2、气动球阀B3和气动球阀B4根据所侧温度变化自动调节。

一种塔拉蕾成套乳胶制品生产自动化设备的乳胶制品生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：乳胶加辅料混合搅拌；准备乳胶和辅料，利用发泡机1上设置的流量计对乳胶和辅料进行计量，精准配方，然后将乳胶和辅料同时加入至发泡机1的内部，利用发泡机1内部的搅拌机对乳胶和辅料进行均匀混合搅拌；

步骤S2：注模；按规定量将混合均匀的乳胶和辅料通过机械手注入至下模205中，上平台201能够上下移动，用于模具的上模204和下模205的开模与合模，乳胶部分填充下模205后，上平台201下移，四个卡位板214分别插进四个卡位底座215的卡槽内，精准定位，有效阻止因模具变形引起的乳胶泄漏或漏油，实现将上模204与下模205合模；

注模过程中解决制品飞边问题：a.将模具型腔209与纸槽212处的凸台的厚度放到2～3mm，且整体下降0.3mm，致使飞边小，基本不需要处理；b.将纸槽212与真空槽211处的凸台高度整体下降0.3mm，增加吸真空接口的数量，致使均匀吸真空，乳胶分布均匀，制品质量均匀稳定。

步骤S3：抽真空；合模后，利用真空发生器3和压机2之间设置的通管对模具通过真空槽211抽真空处理，乳胶在真空的作用下膨胀，完全充满整个模具，下模205中纸槽212内部设置的半渗透性纸绳可以排除模具中的空气，防止乳胶泡沫流进真空槽211的内部；

步骤S4：冷冻、冲二氧化碳固化；抽真空的同时打开气动球阀A3让低温油罐402中的导热油-35℃在上模204与下模205的底部“S”型油路内循环，冷冻模具，使乳胶泡沫冻结至大约–35℃；利用二氧化碳气体罐208冲二氧化碳气体流过冻结块凝胶，使乳胶泡沫“固化”；

步骤S5：蒸煮硫化；待胶凝完毕，关闭气动球阀A3，打开气动球阀A1让冷油罐401中的导热油20℃在上模204与下模205的底部“S”型油路内循环，冷模具完成之后，关闭气动球阀A1，打开气动球阀A2让常温油罐501中的导热油40℃在上模204与下模205的底部“S”型油路内循环，待模具达常温之后，关闭气动球阀A2，打开气动球阀A4让热油罐502中的导热油110℃在上模204与下模205的底部“S”型油路内循环，将模具加温到110℃，保持数分钟即可，高温会引起橡胶硫化，赋予产品正常的回弹性；

步骤S6：冷却；然后对模具依次通入常温油与冷温油进行冷却；通过人机对话触膜屏207设计，根据不同的配方调整相应所需的温度；

步骤S7：脱模；模具冷却完毕后，上平台201上移，使上模204与下模205分离，乳胶制品脱模，取出乳胶制品；

脱模过程中解决乳胶制品难脱模问题：a.改用栽钉子，模具内腔及钉孔直接加工出来之后对内腔进行抛光处理，达到镜面的效果；b.钉子加工后进行单独抛光处理，提高接触乳胶制品面的光洁度，达到0.8；c.在不影响乳胶制品质量的情况下，加大模具脱模具锥度，更易脱模；d.对模具内腔进行阳极化处理，提高耐磨性及硬度以及耐腐蚀性，延长模具使用寿命。

步骤S8：脱水、冲洗、烘干、检验、分级和入库；脱模后，传输到下一输送线工序，含脱水、冲洗、烘干工序，最后经检验合格后，分级处理后包装再入库。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。