在拉伸毛坯上模制的设备和方法技术

一种在拉伸毛坯上模制部件的设备和方法。该设备包括邻近第一模具部分（１２）安装的拉伸装置（１４）。拉伸装置包括多个夹持毛坯周边边缘的夹持装置（１８ａ－１８ｄ）和多个使夹持装置彼此移开以对织物施加拉伸的滑动装置（４０ａ－４０ｄ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2003年11月4日申请的第60/517,274号美国临时申请的优先权。
技术介绍
本专利技术涉及一种模制设备和方法，更具体来说，涉及一种在加载的弹性毛坯上模制的设备和方法。高技术织物的发展已使织物具有更多的用途，而不仅是已知适于织物的用途。例如，已研制了包括复丝和弹性单丝编织的某高技术织物。这些织物具有显著的负载性能，同时，当加载织物作为座使用时，可提供舒适的适当弹性。更具体来说，如今，这些织物广泛地用来形成办公室椅子和其他座位结构的座和靠背。为了能使织物附于椅子座或其他座结构上，已知直接将安装部件模制于织物上。安装部件通常沿织物的周边模制，以提供能安装于支架或其他支撑装置上的构件。在许多应用中，需要在拉伸(或加载)状态下将织物安装于椅子上，主要是因为拉伸的织物能够提供更适宜的舒适性能。需要加载织物使制造工艺变的复杂——至少比将安装部件模制于织物上的工艺复杂。用加载织物制造椅子构件的一现行工艺是将织物放置于模具中在形成安装部件前拉伸织物。在该工艺的一已知具体应用中，在模制前，用远离模具的拉伸机拉伸织物。操作员将部分织物置入拉伸机。拉伸机沿织物周边夹持织物并将织物拉伸至所需的张紧状态。一旦拉伸，将织物移至织机位置。在该位置，织机闭合于织物上，使其保持在拉伸的状态。然后，将织机移动至模具处并定位，从而，织物能相对于模具表面正确定位。模具将织物闭合，同时，织物被织机继续保持于拉伸状态。一旦模制工艺结束，携带织物和所附安装部件的织机离开模具并回到织机位置。将织机移离织机位置，织物和所附安装部件回到操作员处。例如，从部件上剪下多余的织物，完成部件。尽管可行，但是，该工艺和相关设备具有多种缺点。例如，设备相对较贵，因为，需要特别设置拉伸机、织机和模具，使其相互配合。同时，该工艺产生了相对较多的废织物，因为高技术织物的高成本，因此，这是严重的问题。使用该工艺时，在拉伸、编织和模制过程中，织物必须包括重要的周边空白部分。该空白部分必须足够大，不仅能够伸出模具外，一直到织机，而且，也能伸出织机外，一直到拉伸机。模制后，该周边空白部分失去作用，被剪去并被作为废料丢弃。另外，一旦拉伸织物，在织物与拉伸机或织机连接的地方，由于应力集中，织物开始损坏。损坏将持续至形成安装部件来分散大部分织物上的拉伸力。这种设备还需要相对较大的占地面积，来容纳分离的拉伸机、织机和模具。另外，设备涉及质量控制问题。设备利用拉伸机中的应变仪，向织物施加所需的拉伸。操作时，拉伸机控制拉伸织物产生的抵抗力。一旦达到预设抵抗力，拉伸机停止拉伸织物，织机闭合于织物上。一旦织机在织物上闭合，系统不再识别织物的任何状态或状况。这可能有问题，因为，织物是在重要的载荷作用下并且可能在一个地方或其他地方从织机上部分脱离。织机置入后引起的任何分离或其他缺陷都将被系统忽视。这可能造成次品。已研发了许多克服该设备多种缺点的方法。在一可选方法中，织物由模具的闭合动作拉伸。在该可选方法中，织物的边缘被保持并且模具部分特殊成形，因此，模具部分一起运动使织物拉伸。该工艺需要在模具中预设具体的拉伸量，并且不具有调整拉伸的能力。在另一可选方法中，模具中包括液压部件。织物闭合于模具中后，移动液压部件，产生所需的拉伸量。尽管具有许多优点，但是，这些可选方法仍具有从高成本到产品质量问题等诸多问题。
技术实现思路
本专利技术解决了上述问题，其中，在拉伸毛坯上模制部件的模制设备具有一体化的拉伸装置。在一实施方案中，拉伸装置沿模具设置，并包括多个夹持毛坯周边的夹持装置。夹持装置可选择相互移开来拉伸毛坯。在一实施方案中，夹持装置设于可沿毛坯平面向内和向外移动的滑动装置上。操作时，毛坯被夹紧后，滑动装置向外移动。选择移动量以提供所需的拉伸。设备可包括设于模具外、成四边形排列的四个夹持装置和四个滑动装置。例如，拉伸装置可包括上部、下部、左和右夹持装置和滑动装置。但是，设备实际上可包括任意所需数量的夹持装置和滑动装置。例如，可增加别的夹持装置和滑动装置，以在毛坯的不同区域产生不同的拉伸量。在一实施方案中，拉伸装置包括可相对模具移动的浮板，因此，模具并不干涉拉伸过程。浮板支撑滑动装置并在拉伸位置和模具位置之间移动。在拉伸位置，浮板远离模具，因此，在拉伸过程中，织物不与模具的任何部分接触。在模具位置，浮板位于模具上，而织物被封闭在两模具部分之间。在一实施方案中，通过动模部分的闭合动作将浮板移入模制位置。浮板并不是必须的并可在一些应用中去除。在一实施方案中，设备包括将毛坯放置于模具中的自动机械臂。自动机械臂可包括具有多个推销的放置工具，推销支撑织物并将织物传送至拉伸装置的相应织销上。各推销可包括接收织物的传送销和可选择地将织物推离传送销的套。套可伸出，以使织物滑下传送销而滑上织销，或者传送销可缩回，从而，套使织物滑下传送销而滑上织销。在一实施方案中，喷气刮刀装置可安装于自动机械臂上，以在夹紧过程中将毛坯大致弄平。在另一实施方案中，模制设备包括多个安装于滑板的线性传感器，来测量滑板的移动。线性传感器提供了控制织物拉伸量的机构。模制设备可附加或可选地包括应变仪，来监控基于拉伸织物阻力的拉伸。控制系统可使用线性传感器和应变仪提供的信息，来控制拉伸过程并监控产品质量。在另一实施方案中，模制设备可包括拉伸测量工具，来测量施加于织物的拉伸量。工具可与自动机械臂末端工具一体，在此，可用它来测量拉伸装置内的拉伸。测量工具通常包括多个可动安装于支架上的滑块和多个线性传感器，线性传感器测量滑块的移动。各滑块包括一个或多个可插入织物的织针。操作时，拉伸测量工具移向织物，以使织针刺穿拉伸织物。然后，从织物上除去拉伸。当织物缩回时，引起滑块移动。该移动可被线性传感器测量并提供给控制系统。控制系统可使用来自线性传感器的信号，来收集数据并确保质量控制。本专利技术还提供了一种模制方法，通常包括步骤将毛坯放置于拉伸系统内，操作拉伸系统来保持毛坯的周边空白部分，操作拉伸系统拉伸毛坯，当毛坯被拉伸系统保持于拉伸状态时将模具闭合于拉伸毛坯上，在拉伸毛坯上模制部件，及从模具中去除一体化的毛坯/部件。在一实施方案中，拉伸系统包括多个夹持器，并且，操作拉伸系统来保持毛坯的步骤包括沿毛坯周边闭合夹持器的步骤。在一实施方案中，夹持器安装于可动滑板上，并且，操作拉伸系统来拉伸毛坯的步骤包括移动滑板，并因此将夹持器移离模具以对毛坯施加所需拉伸的步骤。本专利技术提供了相对简单和有效的将部件模制于加载(或拉伸)弹性毛坯上的设备及方法。因为拉伸系统与模具一体，因此，可去除已有系统的织机以节省费用、减小复杂性和节约厂房空间。拉伸系统和模具的一体化还减少了拉伸毛坯和模制部件之间的时间。这减小并可能消除毛坯的损坏。另外，本专利技术的设备使材料浪费较少，因为，在加工过程中，需要的材料周边量减小。放置工具的推销提供了相对简单和有效的机构，来将毛坯移入拉伸装置。喷气刮刀装置通过平整织物的任何卷曲以便于正确地夹紧毛坯。拉伸测量装置提供了可用来周期检测织物正确拉伸的简单和有效的机构。拉伸测量工具与臂端工具为一体，以在需要测试测量时，方便被启动。通过参照优选实施方案和附图的详细说明，很容易理解和体会本专利技术的这些及其他目的、优点和特点。附图简要说明附图说明图1是本专利技术实施方案模制设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模制设备，用于将部件模制到拉伸毛坯上，包括：第一模具部分；第二模具部分；设于所述第一模具部分和所述第二模具部分之间的拉伸装置，所述拉伸装置包含多个可夹紧毛坯周边并保持毛坯的夹持装置，所述拉伸装置还包括多个滑动装置 ，来选择移动所述夹持装置以拉伸毛坯；和当毛坯被所述拉伸装置保持于拉伸状态时，将所述第一模具部分和所述第二模具闭合于毛坯上的设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰迪J塞耶斯，皮尔特伦布莱，凯利E沃什伯恩，肯尼斯A朗斯特里特，
申请(专利权)人：伊利诺斯器械工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]