真空熱轉(zhuǎn)印輸送裝置的研究

梁健

摘 要：本文介紹了幾種目前國內(nèi)普遍采用的真空熱轉(zhuǎn)印設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，對其現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行了分析，提出了一種創(chuàng)新的真空熱轉(zhuǎn)印輸送裝置。

關(guān)鍵詞：真空熱轉(zhuǎn)印；輸送裝置

熱轉(zhuǎn)印，就是先把設(shè)計好的圖案印刷到耐熱性的一種熱轉(zhuǎn)印紙上面，然后通過加熱加壓的方式，把熱轉(zhuǎn)印紙上的圖像轉(zhuǎn)印到各種成品或材料上的一種技術(shù)。真空熱轉(zhuǎn)印相比這種工藝，增加了真空環(huán)節(jié)，它利用真空的吸附作用，把成品或材料與印刷有圖案的耐熱性熱轉(zhuǎn)印紙兩者緊緊地貼在一起，然后加熱轉(zhuǎn)印，采用這種方法加工速度快，壓力均勻，耐熱性熱轉(zhuǎn)印紙不會起氣泡，效果良好。

本文通過介紹幾種國內(nèi)現(xiàn)有的真空熱轉(zhuǎn)印技術(shù)，對其工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行介紹，分析其實(shí)際存在的問題，并結(jié)合實(shí)際的工作情況，對其提出針對性的改進(jìn)研究。

1 現(xiàn)有技術(shù)

1.1 單工位推拉式 該加工方式是目前國內(nèi)進(jìn)行真空熱轉(zhuǎn)印生產(chǎn)最常用的一種方式，采用該方式加工時，必須人工把熱轉(zhuǎn)印紙均勻地平鋪在被加工的工件上，然后把其送進(jìn)抽氣室，接著再把整套裝置推進(jìn)加熱室，同時利用真空泵把抽氣室內(nèi)的空氣抽掉，使印刷有圖案的耐熱性熱轉(zhuǎn)印紙兩者緊緊地貼在一起，最后利用加熱室加熱，把熱轉(zhuǎn)印紙上的圖案轉(zhuǎn)印到產(chǎn)品上。完成工作后再由人工把抽氣室拉出，取出產(chǎn)品，撕掉轉(zhuǎn)印紙剩膜，完成一個工作循環(huán)。

1.2 雙工位推拉式 把抽氣室做成兩個，分別布置在加熱室左右兩端，加熱室對應(yīng)其加工了兩個物料入口。工作時先把左邊的抽氣室裝載產(chǎn)品，推進(jìn)加熱室進(jìn)行加熱轉(zhuǎn)印，右邊的抽氣室做準(zhǔn)備工作待命；待左邊抽氣室的產(chǎn)品完成轉(zhuǎn)印并退出加熱室后，右邊的抽氣室被送進(jìn)加熱室進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印。如此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)左右兩端加熱室完全利用，節(jié)省時間，提高效率。

1.3 層疊式 把加熱室的尺寸加大，使其可以同時容納多個抽氣室。工作時，同時先由人工把數(shù)個需要進(jìn)行真空熱轉(zhuǎn)印抽氣室準(zhǔn)備好，包括上料、鋪膜等工藝，完成后再由人工把抽氣室推進(jìn)加熱室進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印，待加熱完成后，再由人工把數(shù)個抽氣室同一取出，然后完成取料、脫膜等工序。完成后再重復(fù)以上工序進(jìn)行下一次工作。

2 存在問題

采用以上方式加工存在以下問題：①效率低：每個工作循環(huán)只能加工一個產(chǎn)品，每完成一個產(chǎn)品的加工才輪到下一個產(chǎn)品的生產(chǎn)，無法進(jìn)行多工藝流程同時進(jìn)行，無法縮短加工時間。②效果差：采用人工操作，由于人為的因素而引起的熱轉(zhuǎn)印紙安裝不到位、抽氣室推送不到位等因素會嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)印的效果。③能耗高：由于單個產(chǎn)品加工的時間太長，會導(dǎo)致加熱室空置時間過長而產(chǎn)生高能耗。引起這些問題最根本的原因就是抽氣室內(nèi)每次只能夾裝一塊熱轉(zhuǎn)印紙進(jìn)行轉(zhuǎn)印，必須待夾裝的轉(zhuǎn)印紙完成轉(zhuǎn)印后才能進(jìn)行下一次加工，沒辦法實(shí)現(xiàn)連續(xù)的夾裝加熱。

3 改進(jìn)方向

要解決以上問題，必須把抽氣室進(jìn)出加熱室的動作速度提高。本工藝中，加熱室對產(chǎn)品進(jìn)行加熱的時間是最長的，約占一個工作循環(huán)70%的時間。在加熱室對抽氣室進(jìn)行加熱的同時，如果還能對其他的產(chǎn)品同時進(jìn)行上料、貼熱轉(zhuǎn)印膜、撕轉(zhuǎn)印膜、下料等工序，那么就可以大大提高生產(chǎn)效率，解決目前存在的問題。

要達(dá)到以上設(shè)計目的，就必須對整個生產(chǎn)設(shè)備的輸送裝置進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計，使其在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時，還能高效地把產(chǎn)品與轉(zhuǎn)印紙進(jìn)行多工位的連續(xù)輸送。那么對應(yīng)輸送裝置就必須要求克服以下兩點(diǎn)問題：①現(xiàn)有技術(shù)采用人工上料，隨著工作時間的推移，工作人員會疲勞，從而影響上料的速度及效果。而且由于加熱室的存在，現(xiàn)場工作環(huán)境溫度很高，特別是夏天的時候，工作人員的工作環(huán)境就更惡劣了。所以，輸送裝置必須能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的自動上料，把工作人員從惡劣的工作環(huán)境中解放出來，改善他們的勞動環(huán)境。②現(xiàn)有技術(shù)采用人工送料、下料，必須人工把抽氣室推到加熱室進(jìn)行加熱，轉(zhuǎn)印結(jié)束后還要人工把抽氣室拉出加熱室，然后進(jìn)行取料、脫膜等工作。該工作需要比較大的體力，一天不斷地重復(fù)該項(xiàng)體力勞動，工作人員會非常疲勞，嚴(yán)重影響工作的效果及效率。所以，輸送裝置必須能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的自動送料，以自動的機(jī)構(gòu)代替人工操作，提高效率，保證效果。

4 改進(jìn)方法

對應(yīng)以上出現(xiàn)的問題，必須對應(yīng)不同的加工工序研究對應(yīng)的自動輸送裝置，以實(shí)現(xiàn)自動生成的目的。經(jīng)反復(fù)論證及設(shè)計后，本研究采用以下技術(shù)方案予以解決：

如上圖所示，設(shè)計專用的輸送裝置解決人工操作的問題，利用高效、高速的機(jī)構(gòu)動作實(shí)現(xiàn)生成的連續(xù)性。具體工作過程如下：工作時，上料輸送裝置，通過三個相互配合的氣缸動作，把工件由堆疊狀態(tài)一塊一塊的從料倉中自動取出。通過電控系統(tǒng)的控制，可以快速地把產(chǎn)品準(zhǔn)確地送至硅膠輸送帶上；硅膠輸送代替了傳統(tǒng)設(shè)備中的抽氣室，該輸送裝置的聯(lián)系工作能把工件連續(xù)，準(zhǔn)確地送至加熱室進(jìn)行加熱。硅膠輸送帶輸送方式為步進(jìn)，每當(dāng)上料輸送裝置送來一塊工件時，硅膠輸送帶行進(jìn)一個步進(jìn)。這樣就可以保證送料的連續(xù)性及準(zhǔn)確性。轉(zhuǎn)印紙輸送裝置由左右收放料系統(tǒng)組成。收放料系統(tǒng)均由電機(jī)控制，通過控制其轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速，就可以把轉(zhuǎn)印紙卷收料及放料，代替了傳統(tǒng)工藝中人工鋪膜及卸料的動作。隨著硅膠輸送帶的步進(jìn)，產(chǎn)品與轉(zhuǎn)移紙一起被送進(jìn)加熱室中進(jìn)行抽真空及加熱轉(zhuǎn)印工作，控制好溫度及轉(zhuǎn)印時間，就能保證轉(zhuǎn)印的效果。該動作由電腦自動控制，不需人工參與。這樣工作人員就可以遠(yuǎn)離加熱室，大大改善了勞動環(huán)境；還不需人工送料及下料，降低了工人的勞動強(qiáng)度。當(dāng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)印完畢后跟著硅膠輸送帶步進(jìn)被送出加熱室外，同時轉(zhuǎn)印紙輸送裝置還能自動把轉(zhuǎn)印后的廢膜從產(chǎn)品上揭下。卸料輸送裝置上也有三個相互配合的氣缸，通過電腦的控制，該三個氣缸就可以把完成轉(zhuǎn)印的產(chǎn)品整齊地碼垛在一起，最后完成整套轉(zhuǎn)印工作。

5 小結(jié)

創(chuàng)新性設(shè)計的真空熱轉(zhuǎn)印輸送裝置通過配置不同的自動化機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了真空熱轉(zhuǎn)印過程中工件的自動輸送，克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中只能單工件生產(chǎn)的問題。以自動的機(jī)構(gòu)代替人工操作，改善了工人的勞動環(huán)境，降低其勞動強(qiáng)度，同時還能大幅提高生產(chǎn)的速度及效率，降低了廢品率，提高了生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。