一种将胶原挤压成型的系统及装置的制作方法

本发明涉及胶原模具技术领域，具体涉及一种将胶原挤压成型的系统及装置。

背景技术：

目前，市场产品需要一种具有一定厚度的榨干水分的胶原薄片，以用于制作硬脑膜。市场上没有现成的可以应用制作这种胶原薄片的设备，虽然可以手工压制，但是手工压制的方法既费人力，厚度也不完全一致。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种将胶原挤压成型的系统及装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种将胶原挤压成型的系统，包括位移传感器、单片机、电机以及挤压装置，所述电机上设有竖直布置的推杆，所述推杆的上端与所述挤压装置底部相连接，所述电机驱动所述推杆竖直向上移动以将所述挤压装置内的胶原挤压成模具；所述位移传感器和所述电机均通过电路与单片机相连接；

所述单片机用于控制所述位移传感器检测所述推杆向上移动的位移值并根据所述位移值控制所述电机的运行模式，进而控制所述模具的挤压厚度。

本发明的有益效果是：本发明的系统，通过位移传感器采集位移的大小来控制最后成型的胶原模具的厚度，省去了人力手动操作，胶原模具厚度控制更加精确，产出率高。

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，所述单片机具体用于判断所述位移值是否达到预设值，当所述位移值达到预设值时，发送第一电机控制指令至所述电机；当所述位移值未达到预设值时，发送第二电机控制指令至所述电机；

所述电机根据所述第一电机控制指令控制所述推杆停止向上移动，根据所述第二电机控制指令控制所述推杆继续向上移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过推杆的位移值和预设值的比较判断，可通过位移值来控制所述推杆的移动，进而达到对挤压厚度的高精度控制。

进一步，还包括计时器；

所述单片机还用于当所述位移值达到预设值时，发送计时信号至所述计时器；

所述计时器用于在接收到所述计时信号时开始计时，在达到预设时间时向所述单片机反馈计时结束信号；

所述单片机还用于在接收到所述计时结束信号时，发送第三电机控制指令至所述电机；

所述电机根据所述第三电机控制指令控制所述推杆向下移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置计时器，可使电机停留在预设位置预设时间，已使胶原挤压效果更好。

进一步，所述预设时间为25s-35s。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过对预设时间进行限定，在此时间段内进行保持持续挤压，胶原的挤压效果更佳。

进一步，还包括至少两个压力传感器，所述电机的个数为至少两个，至少两个所述电机的推杆上端均与所述托盘的底部相连接，每个所述推杆上端与所述托盘的连接处均安装有一个所述压力传感器；

所述单片机还用于控制所述压力传感器检测所述托盘和所述推杆之间的压力值，并判断任意两个所述压力值之差的绝对值是否超出保护范围，并当所述绝对值超出所述保护范围时，发送保护指令至所述电机；

所述电机根据所述保护指令控制所述推杆停止移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置至少两个压力传感器和至少两个电机，可对电机起到保护作用，一旦一路电机发生故障或由于其他原因造成各个推杆上端的高度差较大，可通过单片机的保护机制防止挤压装置扭曲变形的发生。

进一步，还包括控制按钮，所述控制按钮通过电路与所述单片机相连接，所述控制按钮用于接收触发信号并发送至所述单片机；

所述单片机还用于根据所述触发信号发送启动指令、暂停指令或复位指令至所述电机，所述电机根据所述启动指令、暂停指令或复位指令控制所述推杆向上移动、暂停移动或向下移动至初始位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置控制按钮，可一键启动，操作简单。

进一步，还包括报警装置，所述报警装置通过电路与所述单片机相连接；所述单片机还用于当所述绝对值超出所述保护范围时，发送报警控制信号至所述报警装置，所述报警装置用于接收所述报警控制信号并进行报警。

采用上述进一步方案的有益效果是：报警装置可对压力值起到警示作用。

进一步，还包括液晶显示屏和存储器，所述液晶显示屏和所述存储器均通过电路与所述单片机相连接，所述液晶显示屏用于显示所述位移值和压力值，所述存储器用于存储所述位移值和压力值。

采用上述进一步方案的有益效果是：液晶显示屏可随时对推杆的位移值和压力值进行显示。

一种将胶原挤压成型的装置，包括框架和如上所述的系统，所述电机和挤压装置均安装在所述框架内；所述挤压装置包括挤压缸体组件和/或挤压缸盖，所述挤压缸体组件和所述挤压缸盖上均开设有若干排水孔；所述挤压缸盖水平布置且其上侧面与所述框架顶部内侧面相连接，所述挤压缸体组件内形成有一上端敞口的挤压腔，所述挤压缸盖与所述挤压腔的敞口端上下相对布置。

本发明的有益效果是：本发明的装置，结构简单，可对挤压腔内的胶原进行充分有效的挤压。

进一步，所述挤压缸体组件包括挤压缸、外围和上端敞口的托盘，所述托盘水平布置且垂直固定在所述推杆的上端，所述挤压缸水平安装在所述托盘内，所述外围放置在所述挤压缸上时与所述挤压缸围成所述挤压腔；所述挤压缸和/或所述外围上均开设有若干排水孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置挤压缸、外围和托盘，可将胶原注入到外围内，并通过挤压缸盖对外围内的胶原进行挤压，可将挤压出的水从外围以及挤压缸盖上的排水孔排出，挤压效果好。

附图说明

图1为本发明系统的连接框图；

图2为本发明系统的控制流程图；

图3为本发明装置的立体结构示意图；

图4为本发明装置未安装挤压缸的立体结构示意图；

图5为图4中a部的放大结构示意图；

图6为图4中b部的放大结构示意图；

图7为本发明装置推杆和托盘的连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、框架；

200、电机；201、推杆；

300、挤压装置；301、托盘；302、挤压缸；303、外围；304、固定板；305、卡接桩；306、挂钩；307、直线轴承；308、导向光轴；309、挤压缸盖；310、钢网固定板；311、支撑柱；312、环形台阶；313、托盘支架；314、连接块；315、卡接块；

400、壳体；

500、位移传感器。

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。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种将胶原挤压成型的系统，包括位移传感器、单片机、电机200以及挤压装置300，所述电机200上设有竖直布置的推杆201，所述推杆201的上端与所述挤压装置底部相连接，所述电机200驱动所述推杆201竖直向上移动以将所述挤压装置300内的胶原挤压成模具；所述位移传感器和所述电机200均通过电路与单片机相连接；

所述单片机用于控制所述位移传感器检测所述推杆201向上移动的位移值并根据所述位移值控制所述电机200的运行模式，进而控制所述挤压装置300内模具的挤压厚度。

本实施例的系统，通过位移值的大小来控制最后成型的胶原模具的厚度，省去了人力手动操作，胶原模具厚度控制更加精确，产出率高。所述位移传感器为行程为550mm的高精度位移传感器，此位移传感器的原理是电阻式位移传感器，单片机采集位移传感器输出的电压并转换为位移值来检测挤压装置的运动行程。

如图2所示，本实施例的所述单片机具体用于判断所述位移值是否达到预设值，当所述位移值达到预设值时，发送第一电机控制指令至所述电机200；当所述位移值未达到预设值时，发送第二电机控制指令至所述电机200；所述电机200根据所述第一电机控制指令控制所述推杆201停止向上移动，根据所述第二电机控制指令控制所述推杆201继续向上移动。通过推杆的位移值和预设值的比较判断，可通过位移值来控制所述推杆的移动，进而达到对挤压厚度的高精度控制。

如图2所示，本实施例的系统还包括计时器；

所述单片机还用于当所述位移值达到预设值时，发送计时信号至所述计时器；

所述计时器用于在接收到所述计时信号时开始计时，在达到预设时间时向所述单片机反馈计时结束信号；

所述单片机还用于在接收到所述计时结束信号时，发送第三电机控制指令至所述电机200；

所述电机200根据所述第三电机控制指令控制所述推杆201向下移动。

本实施例的系统通过设置计时器，可使电机停留在预设位置预设时间，已使胶原挤压效果更好。

本实施例的所述预设时间为25s-35s。通过对预设时间进行限定，在此时间段内进行保持持续挤压，胶原的挤压效果更佳。

如图2所示，本实施例的系统还包括至少两个压力传感器，所述电机200的个数为至少两个，至少两个所述电机200的推杆201上端均与所述托盘301的底部相连接，每个所述推杆201上端与所述托盘的连接处均安装有一个所述压力传感器；所述单片机还用于控制所述压力传感器检测所述托盘301和所述推杆201之间的压力值，并判断任意两个所述压力值之差的绝对值是否超出保护范围，并当所述绝对值超出所述保护范围时，发送保护指令至所述电机200；所述电机200根据所述保护指令控制所述推杆201停止移动。通过设置至少两个压力传感器和至少两个电机，可对电机起到保护作用，一旦一路电机发生故障或由于其他原因造成各个推杆上端的高度差较大，可通过单片机的保护机制防止挤压装置扭曲变形的发生。

所述压力传感器采用高精度压力传感器，具有尺寸小、精度高、密封性好、稳定性好的特点。

本实施例的系统还包括控制按钮、液晶显示屏、存储器和报警装置；所述液晶显示屏采用lcd1602液晶模块，所述液晶显示屏可显示所有压力传感器的检测到的压力值和位移传感器检测到的位移值以便于操作者观察推杆的运动情况。

所述液晶显示屏和所述存储器均通过电路与所述单片机相连接，所述液晶显示屏用于显示所述位移值和压力值，所述存储器用于存储所述位移值和压力值；

所述控制按钮通过电路与所述单片机相连接，所述控制按钮用于接收触发信号并发送至所述单片机；所述单片机还用于根据所述触发信号发送启动指令、暂停指令或复位指令至所述电机，所述电机根据所述启动指令、暂停指令或复位指令控制所述推杆向上移动、暂停移动或向下移动至初始位置；

所述报警装置通过电路与所述单片机相连接，所述单片机还用于当所述绝对值超出所述保护范围时，发送报警控制信号至所述报警装置，所述报警装置用于接收所述报警控制信号并进行报警。

通过设置控制按钮，可一键启动，操作简单；液晶显示屏可随时对推杆的位移值和压力值进行显示；报警装置可对压力值起到警示作用。

本实施例的系统包括四个压力传感器和四个电机200，单片机采用stm32f103rbt6，单片机包含4组电机控制信号，每组电机控制信号包括使能信号和正反转信号，将电机控制信号输出至电机的驱动板用以控制每个电机的转速和方向。电机200的驱动板上还设置有按键，所述单片机内设有6个检测电路，所述按键通过按键检测电路与单片机相连接，按键可进行参数的设置。

每两个所述电机200与所述单片机之间连接有一电机驱动板，所述电机驱动板通过所述单片机发送的控制指令控制所述电机200正转或反转或控制所述电机的运行速率。其中，本实施例的电机采用3000n、速度为10mm/s的推杆电机。

本实施例的单片机还用于控制所述压力传感器和位移传感器进行电压信号采集并将采集到的电压信号转换成压力值和位移值。单片机内设计有五路电压采集电路，其中有四路用于采集压力传感器的压力值，有一路用于采集位移传感器的位移值。本实施例的单片机还用于在电机运转过程中对每一个电机200分别进行调速，保证四个电机200上的推杆都是匀速上升的。

本实施例系统的工作原理为，通过控制按钮将整个系统开启，单片机控制电机正转，使推杆向上移动以对挤压装置内的胶原进行挤压。所述单片机采集位移传感器检测到的电压信号并转换成位移值，单片机采集压力传感器检测到的电压信号并转换成压力值；单片机判断所述位移值是否达到预设值，当位移值达到预设值时，控制电机停止运行，将挤压装置维持在预设位置25s-35s，使挤压装置内胶原的水分挤出，然后再控制所述电机反转，将推杆向下移动，使挤压装置停止挤压；当位移值未达到预设值时，控制电机继续向上运行直至位移值达到预设值。单片机还用于判断任意两个所述压力值之差的绝对值是否超出保护范围，并当所述绝对值超出所述保护范围时，发送保护指令至所述电机，所述电机根据所述保护指令控制所述推杆停止移动。

本实施例最终成型的模具厚度为1.5mm-2mm之间，即当推杆移动的位移达到预设值时，挤压装置内的挤压腔刚好使胶原溶液挤压形成的模具厚度维持在1.5mm-2mm之间的厚度范围内。

实施例2

如图3-图7所示，本实施例的一种将胶原挤压成型的装置，包括框架100和如上所述的系统，所述电机200和挤压装置300均安装在所述框架100内；所述挤压装置300包括挤压缸体组件和挤压缸盖309，所述挤压缸体组件和所述挤压缸盖309上均开设有若干排水孔；所述挤压缸盖309水平布置且其上侧面与所述框架100顶部内侧面相连接，所述挤压缸体组件内形成有一上端敞口的挤压腔，所述挤压缸盖309与所述挤压腔的敞口端上下相对布置。本发明的装置，结构简单，可对挤压腔内的胶原进行充分有效的挤压。

如图3-图7所示，本实施例的所述挤压缸体组件包括挤压缸302、外围303和上端敞口的托盘301，所述托盘301水平布置且垂直固定在所述推杆201的上端，所述挤压缸302水平安装在所述托盘301内，所述外围303放置在所述挤压缸302上且与所述挤压缸302围成所述挤压腔；所述挤压缸302和所述外围303上均开设有若干均匀排布的排水孔(因排水孔密度较大，图上未全部画出)。通过设置挤压缸、外围和托盘，可将胶原注入到外围内，并通过挤压缸盖对外围内的胶原进行挤压，可将挤压出的水从外围以及挤压缸盖上的排水孔排出，挤压效果好。

如图6和图7所示，本实施例的所述挤压缸302通过多个支撑组件可拆卸连接在所述托盘301内侧的底部且与所述挤压缸302底部之间预留一间隙，所述挤压缸302的上侧靠近边缘的位置设有一环形台阶312，所述外围303适配放置在所述环形台阶312上；所述托盘301的周侧通过若干挂钩306挂接在所述框架100的内侧壁上，所述框架100的内侧壁上设有若干卡接桩101，若干所述挂钩306与若干所述卡接桩101一一对应布置，所述卡接桩101的上侧面开设有一卡接槽；所述挂钩306一端与所述外围303的周侧外壁固定连接，所述挂钩306另一端钩挂在所述卡接槽内；当所述挤压缸302向上推动所述外围303移动时，若干所述挂钩306从所述框架100内侧壁上脱离，当推杆201向下移动时，挤压缸302向下移动，直到挂钩306挂接到所述卡接桩101上时，外围303被悬空挂起，这样就避免手动取拿外围而对模具造成损伤，省时省力。通过将挤压缸通过多个支撑柱固定在托盘内侧底部，可将挤压产生的水排放到间隙内，方便胶原内水的挤出。

具体的，如图6和图7所示，所述支撑组件包括多个支撑柱311、多个连接块314和多个卡接块315，多个连接块314和多个支撑柱311均设置在所述托盘301底壁内侧面上，每个连接块314上转动连接有一卡接块315，多个支撑柱311位于多个连接块314围成的区域内。当挤压缸302放置在多个支撑柱311上时，可转动卡接块315，使卡接块315将缸本体302卡接并定位在多个所述支撑柱311上即可。也就是说，挤压缸302实际上是放置在多个支撑柱311上的，可将挤压缸302靠近四个角的位置各通过连接块314和卡接块315配合的方式卡接在支撑柱311上。

具体的，所述卡接桩101通过一固定板102固定在框架100的内侧壁上。所述挤压缸呈平板状结构，所述托盘呈一上端敞口的立方体结构。

其中，所述托盘301的底部设有一与其内部连通的排水管，可将挤压并流到托盘301内部的水通过排水管排出。

如图3-图6所示，本实施例的所述挤压装置300的周侧安装有若干直线轴承307，所述直线轴承307内穿设有竖直布置的导向光轴308，所述导向光轴308的上下两端均与所述框架100固定连接；通过设置直线轴承和导向光轴，防止电机推杆的上下移动发生偏移。所述直线轴承和导向光轴的个数均为四个。

如图3-图4所示，本实施例的所述挤压腔内放置有一与所述外围303相适配的钢网固定板310，所述钢网固定板310的上下两侧面上均设有网格状的凸筋；当挤压缸向上移动，使外围落入到挤压缸上时，向挤压腔内注入胶原溶液，可将钢网固定板放置在胶原溶液上，然后推杆继续向上移动，挤压盖板对钢网固定板进行挤压，钢网固定板上也设置有若干排水孔，当挤压盖板挤压钢网固定板时，挤压产生的水可从挤压盖板以及钢网固定板上的排水孔渗出；由于钢网固定板上设置有网格状的凸筋，使得挤压成型的胶原模具纹理美观和脱模方便。

如图3-图6所示，本实施例的所述框架100呈由多个铝合金连接杆连接而成的立方体结构。四个所述电机200分别安装在所述框架100的底部的四个角上，所述挤压缸302、外围303、挤压缸盖309、托盘301和钢网固定板310均设置为方形结构，所述托盘301的前后两侧各设置有两个所述直线轴承307和两个所述导向光轴308。所述框架100上安装有一壳体400，所述单片机和电机的驱动板均安装在所述壳体400内。所述托盘301底部设置有托盘支架313，即托盘301通过托盘支架313固定在推杆的上端，所述位移传感器的电子头安装在所述框架100上，所述位移传感器的运动轴竖直布置且其端部固定在所述托盘支架313底部。

本实施例最终成型的模具厚度为1.5mm-2mm之间，即当推杆移动的位移达到预设值时，挤压缸上表面与所述挤压盖体下侧面之间的垂直距离为1.5mm-2mm。

本实施例的一种将胶原挤压成型的装置的工作原理为，电机驱动推杆向上移动，推杆推动挤压缸向上移动，直至移动到将外围落入到挤压缸内，暂停电机，然后在外围和挤压缸形成的挤压腔内添加胶原溶液，并将钢网固定板放置在挤压腔内，重新启动电机，使电机继续驱动推杆向上移动直到推杆上的挤压缸向上移动预设值，此时电机停止运行预设时间，与此同时挤压缸盖落入到外围内并对挤压腔内的胶原溶液进行挤压，挤压持续预设时间后，电机重新运行并反转，驱动推杆将托盘和挤压缸向下移动，外围重新挂在框架的内侧壁上，将挤压缸上的钢网固定板取出，然后将挤压缸上的胶原模具取下即可。本实施例的推杆的位移值指的是推杆在电机启动后向上移动的全部位移，包括电机暂停之前向上的位移和暂停之后向上的位移。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。