一种用于竹质板材生产的快速冷压定型机的制作方法

本发明涉及竹质板材生产领域，具体涉及一种用于竹质板材生产的快速冷压定型机。

背景技术：

21世纪以来我国人造板材生产量年均增长速度超过了20％，成为世界人造板材生产、消费和进出口贸易第一大国。目前由于制板业受木材资源的制约，探索竹质产品的开发与利用已成为促进行业可持续发展的重要途径。竹质板材相对木质板材具有强度大、韧性好、硬度高、纹路美观等特点，我国拥有广袤的竹资源产地，且竹子生长密度大，成材周期短，是取代木材的理想材料。竹质板材规模生产常规工艺包括：选材、切断、取条、干燥、组板、热压成型、冷却定型、抛光、切割等工序，其相比木质板材生产工艺有较大的差异。现有竹质板材生产生产线中，常常因为冷却定型工序散热不及时而导致碳化，因此，亟待设计一种自动化快速冷却定型专用设备，以达到生产工艺技术的要求，弥补现有工艺环节中自动化装备缺陷的不足，便于后期实现全线自动化生产。

技术实现要素：

综上所述，为了克服现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于竹质板材生产的快速冷压定型机。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于竹质板材生产的快速冷压定型机，包括机架和操作面板；所述机架上设有将待冷却的竹质板材压紧并通过匀速旋转来将其快速冷压定型的回转冷压仓，所述机架的一端设有向所述回转冷压仓输送待冷却的竹质板材的进料装置，所述机架的另一端设有将所述回转冷压仓已经冷压定型后的竹质板材输出的出料装置；

所述操作面板处所述机架的一侧并用于控制所述回转冷压仓、所述进料装置和所述出料装置的运行。

本发明的有益效果是：满足竹质板材生产线常规工艺技术要求，填补国内该领域自动化设备空白；在生产周期内确保板材迅速冷却，出仓温度低于45℃，消除了人工处理的不稳定因素，保证产品质量稳定；机械化装备取代人工，提高了企业经济效益；同时该设备结构简单、耗电量小、故障率低、操作与维护方便；实施生产线技术改造投入费用低，便于中小型企业实现生产过程自动化升级。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述回转冷压仓包括伺服电机、主轴和吸压机构；所述伺服电机处于所述机架的一侧，所述主轴通过轴承座可转动的横向布置在所述机架上，并且所述伺服电机的输出端连接所述主轴的一端并驱动主轴转动；

所述吸压机构有多组，所述吸压机构的一端连接在所述主轴上，所述吸压机构的另一端朝所述主轴的外侧延伸，并且所述吸压机构均匀环形布置在所述主轴上；在所述主轴的一端外侧设有向所述吸压机构通断电来将待冷却的竹质板材压紧或者放松的碳刷组合装置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过回转冷压仓实现对待冷却的竹质板材压紧并通过匀速旋转来将其快速冷压定型。

进一步，所述伺服电机的输出端依次经过减速器和齿轮组驱动所述主轴转动。

进一步，所述吸压机构有八组，所述主轴外套有截面为正八边形的棱柱轴，每一组所述吸压机构连接在所述棱柱轴的一个侧面上。

采用上述进一步方案的有益效果是：符合生产线8片/周期的生产节奏，生产效率大于上游热压成型机。

进一步，每一组所述吸压机构均包括电磁吸盘、碳化压板、导向轴承、正导线和负导线，所述电磁吸盘和所述碳化压板相对设置，并且所述电磁吸盘和所述碳化压板的一端连接在所述主轴上，所述电磁吸盘和所述碳化压板的另一端朝所述主轴的外侧延伸，在所述电磁吸盘和所述碳化压板之间的两侧设有所述导向轴承，所述导向轴承上套有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵住所述所述电磁吸盘和所述碳化压板；

所述主轴靠近所述碳刷组合装置的一端外接有金属套筒，在所述金属套筒上并排套有多个铜环，所述铜环与所述金属套筒之间设有第一绝缘套，相邻两个所述铜环之间设有第二绝缘套；所述正导线和所述负导线的一端连接一个所述电磁吸盘，所述正导线和所述负导线的另一端穿入所述主轴的内部并朝所述铜环的方向延伸后穿出所述金属套筒分别与两个不同的铜环连接；

所述碳刷组合装置包括支架和与所述铜环两两对应接触设置的多个碳刷，所述碳刷安装在所述支架上，每两个所述碳刷与外部电源连接并与对应的所述铜环、所述正导线和所述负导线形成回路向其中一个的所述电磁吸盘通断电。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现将待冷却的竹质板材压紧后匀速旋转快速冷压定型，并将已经冷压定型后的竹质板材放松输出。

进一步，所述碳刷通过压缩弹簧安装在所述支架上，所述压缩弹簧的一端连接所述支架，所述压缩弹簧的另一端连接所述碳刷并将碳刷压住使其贴住对应的所述铜环。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证碳刷与对应铜环处于相互接触的状态，以控制电磁吸盘的通断电。

进一步，所述电磁吸盘和所述碳化压板上均设有散热孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高竹质板材的冷却效果。

进一步，还包括与所述铜环数量相等的螺栓，所述螺栓的一端均匀环布在所述铜环中远离所述主轴的一个的外侧，所述螺栓的另外一端连接所述铜环中远离所述主轴的一个或者水平贯穿相应的铜环后只与其中一个铜环连接，所述螺栓上且对应其贯穿铜环的部分套有第三绝缘套；

所述正导线和所述负导线分别连接一个所述螺栓处于所述铜环外侧的端部。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现导线与对应铜环的连接。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为回转冷压仓的示意图(箭头方向为竹质板材的进出料方向或者主轴的旋转方向)；

图4为碳刷组合装置与铜环、主轴等部件的装配示意图；

图5为图4的a向示意图(去除某些部件)；

图6为图4的b放大图；

图7为电磁吸压盘的示意图；

图8为碳化压板的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架，2、操作面板，3、回转冷压仓，4、进料装置，5、出料装置，6、伺服电机，7、竹质板材，8、主轴，9、吸压机构，10、碳刷组合装置，11、减速器，12、齿轮组，13、棱柱轴，14、电磁吸压盘，15、碳化压板，16、导向轴承，17、正导线，18、负导线，19、复位弹簧，20、金属套筒，21、铜环，22、支架，23、碳刷，24、压缩弹簧，25、散热孔，26、螺栓，27、轴承座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和2所示，一种用于竹质板材7生产的快速冷压定型机，包括机架1和操作面板2；所述机架1上设有将待冷却的竹质板材7压紧并通过匀速旋转来将其快速冷压定型的回转冷压仓3，所述机架1的一端设有向所述回转冷压仓3输送待冷却的竹质板材7的进料装置4，所述机架1的另一端设有将所述回转冷压仓3已经冷压定型后的竹质板材7输出的出料装置5。所述操作面板2处所述机架1的一侧并用于控制所述回转冷压仓3、所述进料装置4和所述出料装置5的运行。操作面板2中的控制系统由plc、i/o模块、a/d模块和外围电路组成。控制系统分“自动”、“手动”两种操作模式，其中“手动”用于调试阶段。操作面板2包括“参数设定液晶屏”、“电源”、“自动运行”、“手动运行”、“故障”等显示器件和“总电源”、“自动/手动”切换、“启动”、“停机”、“紧急停机”等控制键。正常工作时，人工“1键启动”，之后所有工序由plc自动控制完成，即控制回转冷压仓3、所述进料装置4和所述出料装置5的协调运行。

所述回转冷压仓3包括伺服电机6、主轴8和吸压机构9；所述伺服电机6处于所述机架1的一侧，所述主轴8通过轴承座27可转动的横向布置在所述机架1上，并且所述伺服电机6的输出端连接所述主轴8的一端并依次经过减速器11和齿轮组12驱动主轴8转动。所述吸压机构9有多组，所述吸压机构9的一端连接在所述主轴8上，所述吸压机构9的另一端朝所述主轴8的外侧延伸，并且所述吸压机构9均匀环形布置在所述主轴8上；在所述主轴8的一端外侧设有向所述吸压机构9通断电来将待冷却的竹质板材7压紧或者放松的碳刷组合装置10。优选的：所述吸压机构9有八组，所述主轴8外套有截面为正八边形的棱柱轴13，每一组所述吸压机构9连接在所述棱柱轴13的一个侧面上。

如图3所示，每一组所述吸压机构9均包括电磁吸盘14、碳化压板15、导向轴承16、正导线17和负导线18，所述电磁吸盘14和所述碳化压板15相对设置。如图7和8所示，所述电磁吸盘14和所述碳化压板15上均设有散热孔25。并且所述电磁吸盘14和所述碳化压板15的一端连接在所述主轴8上，所述电磁吸盘14和所述碳化压板15的另一端朝所述主轴8的外侧延伸，在所述电磁吸盘14和所述碳化压板15之间的两侧设有所述导向轴承16，所述导向轴承16上套有复位弹簧19，所述复位弹簧19的两端分别抵住所述所述电磁吸盘14和所述碳化压板15。进料装置4由滑道和推杆组成，当回转冷压仓3停止转动静止时，与进料装置4相对应的一组吸压机构9处于水平状态，该吸压机构9的电磁吸盘14断电，复位弹簧19伸张形成空间，进料装置4的气缸启动将待冷却的竹质板材7送入吸压机构9中的电磁吸盘14和所述碳化压板15之间内。出料装置5的组成结构与工作原理与进料装置4类似：其同样由滑道和推杆组成，当回转冷压仓3停止转动静止时，与出料装置5相对应的一组吸压机构9处于水平状态，该吸压机构9的电磁吸盘14断电，复位弹簧19伸张形成空间，出料装置5的气缸启动将已经冷压定型后的竹质板材7推出的吸压机构9中的的电磁吸盘14和所述碳化压板15之间外，并送至预定待运存放点。

如图4-6所示，所述主轴8靠近所述碳刷组合装置10的一端外接有金属套筒20，在所述金属套筒20上并排套有多个铜环21，所述铜环21与所述金属套筒20之间设有第一绝缘套，第一绝缘套防止铜环21与金属套筒20之间导电而影响控制。相邻两个所述铜环21之间设有第二绝缘套，第二绝缘套防止两个铜环21之间导电而影响控制。所述正导线17和所述负导线18的一端连接一个所述电磁吸盘14，所述正导线17和所述负导线18的另一端穿入所述主轴8的内部并朝所述铜环21的方向延伸后穿出所述金属套筒20分别与两个不同的铜环21连接，具体如下：该冷压定型机还包括与所述铜环21数量相等的螺栓26，所述螺栓26的一端均匀环布在所述铜环21中远离所述主轴8的一个的外侧，所述螺栓26的另外一端连接所述铜环21中远离所述主轴8的一个或者水平贯穿相应的铜环21后只与其中一个铜环21连接，所述螺栓26上且对应其贯穿铜环21的部分套有第三绝缘套，第三绝缘套防止螺栓26与其他的铜环21之间导电而影响控制。所述正导线17和所述负导线18分别连接一个所述螺栓26处于所述铜环21外侧的端部。每一根正导线17通过一个螺栓26连接一个铜环21，每一根负导线18同样通过一个螺栓26连接一个铜环21，如按照吸压机构9八组来计算，每一组吸压机构9的电磁吸盘14对应有一根正导线17和负导线18，则正导线17、负导线18、铜环21和螺栓26的数量分别均有十六。

所述碳刷组合装置10包括支架22和与所述铜环21两两对应接触设置的多个碳刷23，所述碳刷23通过压缩弹簧24安装在所述支架22上，所述压缩弹簧24的一端连接所述支架22，所述压缩弹簧24的另一端连接所述碳刷23并将碳刷23压住使其贴住对应的所述铜环21。每两个所述碳刷23与外部电源连接并与对应的所述铜环21、所述正导线17和所述负导线18形成回路向其中一个的所述电磁吸盘14通断电。由于两个铜环21与对应电磁吸盘14的正导线17和负导线18连接，因此，要想控制某一个电磁吸盘14的通断电，必须相应控制其两个铜环21与外部电源的连通，而该冷压定型机通过控制两个静止的碳刷23通断电来控制旋转铜环21的供电，从而实现控制吸压机构9对竹质板材7的压紧和放松。

下面描述一个冷压定型机完整的工作过程：

回转冷压仓3处于清空状态状态以及所有吸压机构9的电磁吸盘14处于断电状态。人工“1键启动”，回转冷压仓3在伺服电机6的驱动下慢速回转，当第1套吸压机构9转动到水平位置即与进料装置4相对应时准确定位锁死；判断前工序热压成型机输出产品到位，进料装置4启动将第1件待冷却的竹质板材7送入第1套吸压机构9，第1套吸压机构9中的电磁吸盘14通电，吸合与其对应的磁化压板15，电磁吸力将产品夹紧在电磁吸盘14和磁化压板15之间定位；回转冷压仓3再次启动慢速回转，至第2套吸压机构9水平状态与进料装置4相对应，进料装置4启动将第2件待冷却的竹质板材7送入吸压机构9，第2套吸压机构9中的电磁吸盘14通电，吸合与其对应的磁化压板15，电磁吸力将产品夹紧在电磁吸盘14和磁化压板15之间定位。以此类推，直到8套吸压机构9均压紧有竹质板材7，8件竹质板材7全部在回转冷压仓3内到位后，回转冷压仓3开始按预定转速匀速旋转，电磁吸盘14保持压力，利用空气流动实施冷却。在下一生产周期开始前，回转冷压仓3减速到停止，使第1套吸压机构9在水平位置准确定位锁死与出料装置5相对应，第1套吸压机构9中的电磁吸盘14断电，复位压簧19伸张形成空隙，出料装置5将第1件已经冷压定型后的竹质板材7推出。与进料情况相同，重复上述程序，将8件已经冷压定型后的竹质板材7逐一取出，完成1个冷却定型周期。为提高生产效率，可根据热压成型机出板状态，在上1冷却周期的第5件产品出料的同时，开始下1周期第1件产品的进料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。