金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺，特征在于：包括：安装在玻璃密封房内相同结构的第一机架、第二机架、相同结构的第一机械臂、第二机械臂、相同结构的第一浸塑装置、第二浸塑装置、相同结构的第一加热装置、第二加热装置、旋转滴料装置、循环装置、补料装置、真空脱泡机、上料机构和排风系统，玻璃密封房外侧分别设有电控箱；旋转滴料装置位于第一机架和第二机架中间位置，第一浸塑装置外部连接有循环装置，第一浸塑装置和第二浸塑装置下部分别连通有补料装置。优点是：实现了金属棒浸塑操作机械自动化，不仅简化操作过程、减少人工操作环节，大幅度提高生产效率和产品浸塑质量，而且减轻生产环境污染，避免作业时发生安全事故。

【技术实现步骤摘要】
金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺
本专利技术属于医疗器械加工
，特别是涉及一种金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺。
技术介绍
在医疗器械制造行业中有多种产品的成型需要用到浸塑工艺，比如临床用的多种具有钢丝加强衬和变径结构的插管，由于塑料本身具有一定的柔韧性、可自由弯曲，管体中部分区域需要在管壁中嵌入钢丝加强衬，以保证管体耐挤压、抗弯折，管体端部根据使用要求需制成不同尺寸，同时对插管的尺寸要求比较严格，这就需要一种生产非连续增强且直径变化的插管生产工艺。传统的增强塑料管有很多种，如：嵌入增强线软管、编织软管、螺旋管、波纹管等。大多为连续增强等径导管，大多为挤出成型，而医用增强变径导管要求管体间断增强，钢丝是不连续的，且增强管体为变径结构，具有一定的锥度变化。因此，采用普通的复合挤出加工难以完成。目前，上述插管多采用浸塑成型方法，其制作原理是将套有钢丝的模具浸蘸在乳液树脂为原料的液糊中，采用反复浸蘸烘烤的操作方法制成。目前市场上使用的液体浸塑技术基本工艺流程为:前处理(喷砂、除油、除锈、磷化、发蓝或电镀处理)-→挂具-→预热(150-220℃，5-15分钟}→浸塑→烘烤塑化(160～280℃，5-15分钟)→冷却(风冷或水冷)→下挂具→脱模→后加工。其中保证产品质量的核心工艺为烘烤塑化，这需要对浸塑设备的加热装置有严格的要求。公知技术中浸塑设备的加热装置按其加热方式分为用电型、柴油型、烧煤型、燃气型。柴油型、烧煤型和燃气型一般需要中间介质，进行间接加热，需要消耗热量加热速度和降温速度都比较慢。另外，柴油型、烧煤型会产生有害气体不利生产，燃气型的加热均匀性相对于电加热要差。上述加热方式多用于工业生产，无法适于生产医疗产品。医疗行业对设备精度的要求更高，且对环境的洁净度要求更高。通常采用的电加热方式可分为加热管和高频加热两种方式，高频加热相比加热管均匀性好，但耗能居高不下。现有的浸塑设备均是根据产品特性量身定制的，大体上可分为手工操作、半自动和全自动三种类型。这些浸塑设备大多用于五金、机电产品的表面涂装，对于浸塑成品的色彩度、均匀性以及硬度都没有太大的要求。而使用前述的设备生产的医用产品合格率低，无法满足医用需求。手工操作或半自动的浸塑设备多为手动操作，不仅操作过程繁琐、劳动强度高，而且使用时对操作人员有安全风险，易造成安全事故。综上所述，上述浸塑设备和工艺存在的不足包括如下：1、医疗行业对成型工艺控制要求较高，制作工艺及设备复杂，现有设备难以满足；2、设备通常能耗较大，精度差；3、原料烘烤成型过程释放出大量的刺激性烟尘，对操作环境污染较重；4、烘烤设备在操作时需频繁开启，温度范围波动较大，影响温度的一致性，易造成塑化不匀；5、对原料要求较高，糊树脂易产生气泡，进而影响了产品质量。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、使用方便、减轻生产环境污染、大幅度提高生产效率、能耗低、控制精度高且可获得良好浸塑效果的金属棒自动化浸塑生产线及加工工艺。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：包括：安装在玻璃密封房内的第一机架、第二机架、第一机械臂、第二机械臂、第一浸塑装置、第二浸塑装置、第一加热装置、第二加热装置、旋转滴料装置、循环装置、补料装置、真空脱泡机、上料机构和排风系统，所述玻璃密封房外侧分别设有控制第一机架和第二机架运行的电控箱；所述第一机架、第二机架结构相同，且左右对称设置在玻璃密封房内，在第一机架和第二机架中间位置设有旋转滴料装置；所述第一机械臂和第二机械臂结构相同；所述第一机架内还设有第一浸塑装置、第一加热装置，所述第二机架内还设有第二浸塑装置、第二加热装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置结构相同，所述第一加热装置和第二加热装置结构相同；所述第一浸塑装置外部连接有循环装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置下部分别连通有补料装置；所述真空脱泡机设置在玻璃密封房外侧。优选的，所述安装在第二机架上的第二机械臂包括由该机架两个相互平行的横梁构成的X轴、与两个X轴水平方向呈90°动配合连接的Y轴和与Y轴竖直方向动配合连接的夹持机械臂，所述两个X轴的轴向内侧分别固装X轴齿条、X轴导轨与X轴导轨配合的X轴滑块，所述Y轴的两端装有X轴伺服电机和X轴齿轮，所述X轴伺服电机与X轴齿轮连接，所述X轴齿轮与X轴齿条相啮合；在Y轴的轴向上装有Y轴齿条和Y轴导轨，所述夹持机械臂上装有Y轴伺服电机、与Y轴导轨配合的Y轴滑块和Y轴齿轮，所述Y轴伺服电机与Y轴齿轮连接，所述Y轴齿轮与Y轴齿条相啮合；所述夹持机械臂一侧上装有夹持机械臂齿条、夹持机械臂导轨、夹持机械臂滑块、夹持机械臂伺服电机和夹持机械臂齿轮，所述夹持机械臂下端设有气缸和用于夹持金属棒穿挂盘的气动夹具。本专利技术还可以采用如下技术方案：优选的，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置位于旋转滴料装置的两侧，所述第一浸塑装置包括浸塑箱、加热带、进料口、出料口、浸塑箱托盘和重量传感机构，所述浸塑箱嵌入重量传感机构内，在重量传感机构外侧部设有温度传感器，所述加热带均匀缠绕在浸塑箱体外壁上，在浸塑箱的箱体上侧部设有进料口，在浸塑箱的箱体下侧部设有出料口，所述浸塑箱底部装有浸塑箱托盘。优选的，所述旋转滴料装置包括旋转台、置物架、旋转电机和废液储蓄盒，所述旋转台上设有四个互成90°设置的置物架，所述旋转电机连接旋转台，位于每个置物架底部连接废液储蓄盒，所述旋转台上对应四个置物架位置处制有废液排出口。优选的，所述第一加热装置与第一浸塑装置相邻，所述第二加热装置与第二浸塑装置相邻，所述每个加热装置包括加热腔体、加热管、中心加热柱、加热腔体上盖、加热腔体上盖开启机构和排气管路，所述加热管在圆形加热腔体内呈等角度分布，中心加热柱设置在加热腔体中心部位，所述加热腔体上盖开启机构位于加热腔体一侧，所述排气管路与排风系统直接相连。优选的，所述循环装置包括循环气动隔膜泵和循环管路，所述循环管路的两端分别与第一浸塑装置的浸塑箱连通。优选的，所述补料装置包括浸塑液储蓄池、补料管路和补料气动隔膜泵，所述补料管路分别与第一浸塑装置、第二浸塑装置和浸塑液储蓄池连通，在补料管路上装有补料气动隔膜泵。优选的，所述上料机构包括上料架和放置在上料架上的金属棒穿挂盘，所述金属棒穿挂盘上制有多个插装孔。一种金属棒自动化浸塑生产线的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：浸塑工艺参数设定、预热、第二机架内上料、金属棒一次浸塑、金属棒一次烘烤、人工套装弹簧加强衬、金属棒二次浸塑、滴料、金属棒二次烘烤、金属棒三次浸塑、三次烘烤、脱模和产品导出；S1、浸塑工艺参数设定，先设定参数，包括：真空脱泡机的负压在80-100Mpa之间、浸料的速度和出料的速度保持在10-30mm/s、浸料保持时间一般为10-20s、烘烤时间在3min-8min之内、滴料过程的静置时间为5-30min；再选择相应的程序，由PLC执行程序来控制生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：包括：安装在玻璃密封房内的第一机架、第二机架、第一机械臂、第二机械臂、第一浸塑装置、第二浸塑装置、第一加热装置、第二加热装置、旋转滴料装置、循环装置、补料装置、真空脱泡机、上料机构和排风系统，所述玻璃密封房外侧分别设有控制第一机架和第二机架运行的电控箱；/n所述第一机架、第二机架结构相同，且左右对称设置在玻璃密封房内，在第一机架和第二机架中间位置设有旋转滴料装置；/n所述第一机械臂和第二机械臂结构相同；/n所述第一机架内还设有第一浸塑装置、第一加热装置，所述第二机架内还设有第二浸塑装置、第二加热装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置结构相同，所述第一加热装置和第二加热装置结构相同；/n所述第一浸塑装置外部连接有循环装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置下部分别连通有补料装置；/n所述真空脱泡机设置在玻璃密封房外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：包括：安装在玻璃密封房内的第一机架、第二机架、第一机械臂、第二机械臂、第一浸塑装置、第二浸塑装置、第一加热装置、第二加热装置、旋转滴料装置、循环装置、补料装置、真空脱泡机、上料机构和排风系统，所述玻璃密封房外侧分别设有控制第一机架和第二机架运行的电控箱；
所述第一机架、第二机架结构相同，且左右对称设置在玻璃密封房内，在第一机架和第二机架中间位置设有旋转滴料装置；
所述第一机械臂和第二机械臂结构相同；
所述第一机架内还设有第一浸塑装置、第一加热装置，所述第二机架内还设有第二浸塑装置、第二加热装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置结构相同，所述第一加热装置和第二加热装置结构相同；
所述第一浸塑装置外部连接有循环装置，所述第一浸塑装置和第二浸塑装置下部分别连通有补料装置；
所述真空脱泡机设置在玻璃密封房外侧。


2.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述安装在第二机架上的第二机械臂包括由该机架两个相互平行的横梁构成的X轴、与两个X轴水平方向呈90°动配合连接的Y轴和与Y轴竖直方向动配合连接的夹持机械臂，所述两个X轴的轴向内侧分别固装X轴齿条、X轴导轨与X轴导轨配合的X轴滑块，所述Y轴的两端装有X轴伺服电机和X轴齿轮，所述X轴伺服电机与X轴齿轮连接，所述X轴齿轮与X轴齿条相啮合；在Y轴的轴向上装有Y轴齿条和Y轴导轨，所述夹持机械臂上装有Y轴伺服电机、与Y轴导轨配合的Y轴滑块和Y轴齿轮，所述Y轴伺服电机与Y轴齿轮连接，所述Y轴齿轮与Y轴齿条相啮合；所述夹持机械臂一侧上装有夹持机械臂齿条、夹持机械臂导轨、夹持机械臂滑块、夹持机械臂伺服电机和夹持机械臂齿轮，所述夹持机械臂下端设有气缸和用于夹持金属棒托盘的气动夹具。


3.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述第一浸塑装置和第二浸塑装置位于旋转滴料装置的两侧，所述第一浸塑装置包括浸塑箱、加热带、进料口、出料口、浸塑箱托盘和重量传感机构，所述浸塑箱嵌入重量传感机构内，在重量传感机构外侧部设有温度传感器，所述加热带均匀缠绕在浸塑箱体外壁上，在浸塑箱的箱体上侧部设有进料口，在浸塑箱的箱体下侧部设有出料口，所述浸塑箱底部装有浸塑箱托盘。


4.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述旋转滴料装置包括旋转台、置物架、旋转电机和废液储蓄盒，所述旋转台上设有四个互成90°设置的置物架，所述旋转电机连接旋转台，位于每个置物架底部连接废液储蓄盒，所述旋转台上对应四个置物架位置处制有废液排出口。


5.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述第一加热装置与第一浸塑装置相邻，所述第二加热装置与第二浸塑装置相邻，所述每个加热装置包括加热腔体、加热管、中心加热柱、加热腔体上盖、加热腔体上盖开启机构和排气管路，所述加热管在圆形加热腔体内呈等角度分布，中心加热柱设置在加热腔体中心部位，所述加热腔体上盖开启机构位于加热腔体一侧，所述排气管路与排风系统直接相连。


6.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述循环装置包括循环气动隔膜泵和循环管路，所述循环管路的两端分别与第一浸塑装置的浸塑箱连通。


7.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述补料装置包括浸塑液储蓄池、补料管路和补料气动隔膜泵，所述补料管路分别与第一浸塑装置、第二浸塑装置和浸塑液储蓄池连通，在补料管路上装有补料气动隔膜泵。


8.根据权利要求1所述的金属棒自动化浸塑生产线，其特征在于：所述上料机构包括上料架和放置在上料架上的金属棒穿挂盘，所述金属棒穿挂盘上制有多个插装孔。


9.一种金属棒自动化浸塑生产线的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：浸塑工艺参数设定、预热、第二机架内上料、金属棒一次浸塑、金属棒一次烘烤、人工套装弹簧加强衬、金属棒二次浸塑、滴料、金属棒二次烘烤、金属棒三次浸塑、三次烘烤、脱模和产品导出；
S1、浸塑工艺参数设定，先设定参数，包括：真空脱泡机的负压在80-100Mpa之间、浸料的速度和出料的速度保持在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东惠，陈舒航，李咏懋，潘少洁，王铭，
申请(专利权)人：天津市塑料研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12