一种代木板成型设备及成型工艺的制作方法

本发明涉及代木板加工制造设备技术领域，特别涉及一种代木板成型设备及成型工艺。

背景技术：

“代木”是“代替木头”的意思，又称可机加工树脂板材，即代木板。随着工业（汽车、船舶、玩具、家电、风力发电等）的不断发展，用聚氨酯、环氧树脂等制成的代木板应用越来越广泛，聚氨脂材料及环氧树脂材料生产出的代木其韧性、硬度、尺寸稳定性、耐温性、抗压强度、抗弯强度等物理特性都相当好。

代木板的制造方法主要包括两部分：其一是代木板热熔材料制备方法，具体为：先按配方称取原料，然后放入搅拌机中搅拌混合，接着将混合材料加入至挤出机加热至熔融状态后挤出；其二是代木板的成型方法，具体为：将熔融状态的代木板热熔材料注入代木板成型模具中，待代木板热熔材料在代木板成型模具中逐渐冷却后，即成型为代木板，再从代木板成型模具中取出代木板。

然而，现有技术中的代木板成型设备及成型工艺具有如下缺陷：其一、代木板成型模具多为自然冷却，其冷却时间过快，会影响代木板的成型质量，影响代木板的强度、韧性、尺寸稳定性、耐温性、抗压强度、抗弯强度等等。特别是代木板的树脂材料多种多样，不同树脂材料的性能存在差异，冷却时间也不相同，因此，自然冷却的方法不适宜针对特殊性能的代木板材料进行冷却成型。其二、传统代木板成型设备的成型效率非常低，不适宜规模化、程序化生产。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种冷却成型温度控制精准、成型速度快，能适宜规模化、程序化生产的代木板成型设备；为此，本发明还要提供一种该代木板成型设备的成型工艺。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种代木板成型设备，包括：

一旋转平台系统，包括环形底座、环形支架平台和旋转驱动装置，环形支架平台滑动地安装于环形底座之上，旋转驱动装置用于驱动环形支架平台沿着环形底座作圆周运动；

若干个代木板成型模具，沿着环形支架平台的圆周方向，依次等距排布于环形支架平台之上，每个代木板成型模具均包括成型模腔和加热机构，所述成型模腔上端开口，所述加热机构安装于成型模腔的下侧；

代木板取料机械手，设置于所述旋转平台系统的外侧，用于从代木板成型模具中取出成型之后的代木板；

及控制装置，用于控制旋转平台系统、代木板成型模具和代木板取料机械手工作。

优选地，所述环形底座的上侧设有圆形导轨，所述环形支架平台的下侧设有若干与圆形导轨相滑动配合的滑轮，使环形支架平台能沿着环形底座的圆形导轨作圆周运动。

优选地，所述圆形导轨包括相互平行的内导轨和外导轨，所述滑轮包括内滑轮和外滑轮，内滑轮与内导轨相滑动配合，外滑轮与外导轨相滑动配合；所述环形支架平台的圆心位置设有纵向的旋转轴，所述环形支架平台与旋转轴之间设置有若干固定连杆；所述旋转轴的上端设置有控制平台，所述控制平台之上安装所述控制装置。

优选地，所述旋转驱动装置安装于环形底座及环形支架平台之外，所述旋转驱动装置包括电机架、电机、减速机及棘轮，所述电机安装于电机架之上，所述电机的输出端连接减速机，所述减速机的输出端连接棘轮；所述环形支架平台的外侧围设有一圈链条，所述棘轮与链条相传动配合，在电机的驱动下，带动环形支架平台旋转。

优选地，所述代木板成型模具包括相互固定连接的前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板；所述代木板成型模具为不锈钢成型模具，所述加热机构为加热板，加热板紧密贴合代木板成型模具的底板；所述代木板成型模具的底板上设有若干上下贯通的气孔，用于从下向上往模具内注入压缩空气；对应于底板的气孔，在底板的下方设置有密封堵头机构，在代木板成型模具成型代木板时，密封堵头机构堵住气孔，在需要从代木板成型模具中取出成型后的代木板时，密封堵头机构打开气孔，使压缩空气从气孔处进入模具内部，使代木板与底板通过压缩空气分离；所述加热板中对应于气孔及密封堵头机构的位置设有通过孔。

优选地，所述密封堵头机构包括气缸及密封堵头，所述气缸的气缸杆向上伸出，所述密封堵头安装于气缸杆的上端，所述密封堵头的形状与气孔的孔壁相匹配；所述加热板内设有环形电热丝，该环形电热丝与控制装置电性连接，由控制装置控制环形电热丝的加热温度。

优选地，所述代木板取料机械手包括机架、横移滑轨、横移装置、升降装置、吸盘座及吸盘；所述横移滑轨安装于机架之上；所述横移装置安装于横移滑轨之上，且横移装置能沿着横移滑轨横向往返移动；所述升降装置竖向安装于横移装置之上，所述吸盘座安装于升降装置的下端，所述升降装置用于驱动吸盘座上升或下降；所述吸盘安装于吸盘座的下侧，用于吸取代木板成型模具中成型后的代木板。

优选地，所述机架包括四根固定于地面上的支撑杆，支撑杆的上端设置有横杆，所述横移滑轨安装在支撑杆的横杆之上，所述横移滑轨的数量为两根，两根横移滑轨相互平行；所述横移装置包括横移座，横移座的下端设置有与横移滑轨相匹配的滑动机构，横移座上设置有用于驱动滑动机构的横移电机，在横移电机的驱动下，滑动机构能沿着横移滑轨横向往返移动，进而驱动横移座沿着横移滑轨横向往返移动；所述升降装置包括四根纵向的升降导杆、升降顶板及升降驱动机构，所述升降顶板固定于升降导杆的顶部，所述吸盘座固定于升降导杆底部，所述横移座上设有与升降导杆相匹配的四个导套，所述升降导杆穿过横移座上相对应的导套，能基于导套上升或下降；所述升降驱动机构包括升降电机、齿轮及直齿条，所述直齿条竖向安装于升降顶板与吸盘座之间，所述升降电机安装于横移座上，所述升降电机的输出端与齿轮相连接，所述齿轮与直齿条相啮合，在升降电机的驱动下，通过齿轮带动直齿条上升或下降。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：所述代木板成型设备的成型方法，包括以下成型步骤：

s1、控制装置控制旋转驱动装置及加热机构工作，具体包括：

a.控制装置通过控制旋转驱动装置，驱动环形支架平台按一设定的旋转速度沿着环形底座作圆周运动；与此同时，控制装置根据向代木板成型模具中加注热熔材料所需要的时间，设定每一个代木板成型模具到达加注热熔材料的位置时，停顿一段时间，该停顿的时间等于或长于加注热熔材料所需要的时间；

b.控制装置设定处于加注热熔材料的位置为初始位置，设定处于代木板取料机械手的取料位置为最终位置；控制装置控制代木板成型模具从初始位置到达最终位置的过程中，加热机构的加热温度为逐渐递减；

s2、随着环形支架平台的旋转，依次向处于初始位置处的各个代木板成型模具中加注热熔材料，该热熔材料为代木板的成型材料；

s3、加注热熔材料后的代木板成型模具，随着环形支架平台的旋转，依次到达代木板取料机械手的取料位置，代木板取料机械手将代木板成型模具中的代木板取出。

优选地，在代木板成型模具到达代木板取料机械手的取料位置之前，从下向上往向代木板成型模具内注入压缩空气，使代木板与代木板成型模具的底部通过压缩空气分离。

本发明的有益效果是：其一、由于每个代木板成型模具均包括成型模腔和加热机构，加热机构安装于成型模腔的下侧，控制装置能控制代木板成型模具从初始位置到达最终位置的过程中，加热机构的加热温度为逐渐递减，因此，本发明能根据不同性能的代木材料，精准控制代木板的冷却成型时间，使代木板的强度、韧性、尺寸稳定性、耐温性、抗压强度、抗弯强度都达到最佳性能；其二、本发明通过旋转驱动装置驱动环形支架平台沿着环形底座作圆周运动，再沿着环形支架平台的圆周方向，依次等距排布若干个代木板成型模具，因此，多个代木板成型模具相组合使用，并能依次注入热熔材料，依次取料，其冷却成型效率非常高，适宜规模化、程序化生产；其三、本发明在取料位置设置代木板取料机械手，能快速地从代木板成型模具中取出成型之后的代木板。此外，在本发明优选方式中，在代木板成型模具的底板上设有若干上下贯通的气孔，对应于底板的气孔，在底板的下方设置有密封堵头机构，在代木板成型模具成型代木板时，密封堵头机构堵住气孔，在需要从代木板成型模具中取出成型后的代木板时，密封堵头机构打开气孔，使压缩空气从气孔处进入模具内部，使代木板与底板通过压缩空气分离，因此，能防止代木板与模具底部相粘连，方便代木板取料机械手迅速从模具中取出成型后的代木板。

附图说明

图1为本发明的整体结构俯视示意图。

图2为代木板成型模具的结构示意图。

图3为代木板成型模具的分散结构示意图。

图4为代木板成型模具的俯视结构示意图。

图5为图1中沿a-a线的剖视结构示意图。

图6为代木板取料机械手的俯视结构示意图。

图7为代木板取料机械手的后视结构示意图。

图8为代木板取料机械手的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1-图8所示，本发明为一种代木板成型设备，包括：

一旋转平台系统，包括环形底座1、环形支架平台2和旋转驱动装置3，环形支架平台2滑动地安装于环形底座1之上，旋转驱动装置3用于驱动环形支架平台2沿着环形底座1作圆周运动，在本实施例中为逆时针圆周运动；

若干个代木板成型模具4，沿着环形支架平台2的圆周方向，依次等距排布于环形支架平台2之上，每个代木板成型模具4均包括成型模腔41和加热机构42，所述成型模腔41上端开口，所述加热机构42安装于成型模腔41的下侧；

代木板取料机械手5，设置于所述旋转平台系统的外侧，用于从代木板成型模具4中取出成型之后的代木板（图中未示出）；

及控制装置6，用于控制旋转平台系统、代木板成型模具4和代木板取料机械手5工作。

如图1和图5所示，所述环形底座1的上侧设有圆形导轨11，所述环形支架平台2的下侧设有若干与圆形导轨11相滑动配合的滑轮21，使环形支架平台2能沿着环形底座1的圆形导轨11作圆周运动。所述圆形导轨11包括相互平行的内导轨和外导轨，所述滑轮21包括内滑轮和外滑轮，内滑轮与内导轨相滑动配合，外滑轮与外导轨相滑动配合。所述环形支架平台2的圆心位置设有纵向的旋转轴（图中未示出，隐藏于控制平台的下方），所述环形支架平台2与旋转轴之间设置有若干固定连杆22。所述旋转轴的上端设置有控制平台23，所述控制平台23之上安装所述控制装置6。采用圆形导轨与滑轮相配合的方式，能使环形支架平台稳定地沿着环形底座作圆周运动。

如图1和图5所示，所述旋转驱动装置3安装于环形底座1及环形支架平台2之外，所述旋转驱动装置3包括电机架31、电机32、减速机33及棘轮34，所述电机32安装于电机架31之上，所述电机32的输出端连接减速机33，所述减速机33的输出端连接棘轮34；所述环形支架平台2的外侧围设有一圈链条24，所述棘轮34与链条24相传动配合，在电机32的驱动下，带动环形支架平台2旋转。通过棘轮与链条的传动关系，能精准地控制环形支架平台旋转、停顿。

如图1-图4所示，所述代木板成型模具4包括相互固定连接的前侧板43、后侧板44、左侧板45、右侧板46和底板47。所述代木板成型模具4为不锈钢成型模具，所述加热机构42为加热板，加热板紧密贴合代木板成型模具的底板47。

如图2-图4所示，所述代木板成型模具的底板47上设有若干上下贯通的气孔471，用于从下向上往模具内注入压缩空气；对应于底板的气孔471，在底板47的下方设置有密封堵头机构48，在代木板成型模具4成型代木板时，密封堵头机构48堵住气孔，在需要从代木板成型模具4中取出成型后的代木板时，密封堵头机构48打开气孔471，使压缩空气从气孔处进入模具内部，使代木板与底板47通过压缩空气分离；所述加热板中对应于气孔及密封堵头机构的位置设有通过孔421。

如图2-图4所示，所述密封堵头机构48包括气缸481及密封堵头482，所述气缸481的气缸杆向上伸出，所述密封堵头482安装于气缸杆的上端，所述密封堵头482的形状与气孔47的孔壁相匹配。所述加热板内设有环形电热丝，该环形电热丝与控制装置6电性连接，由控制装置6控制环形电热丝的加热温度。

如图1所示，所述代木板成型模具的数量为20-50个，优选为36个。

如图1、图6-图8所示，所述代木板取料机械手5包括机架51、横移滑轨52、横移装置53、升降装置54、吸盘座55及吸盘56；所述横移滑轨52安装于机架51之上；所述横移装置53安装于横移滑轨52之上，且横移装置53能沿着横移滑轨52横向往返移动；所述升降装置54竖向安装于横移装置53之上，所述吸盘座55安装于升降装置54的下端，所述升降装置54用于驱动吸盘座55上升或下降；所述吸盘56安装于吸盘座55的下侧，用于吸取代木板成型模具4中成型后的代木板，所述吸盘56的数量为4-8个。

如图1、图6-图8所示，所述机架51包括四根固定于地面上的支撑杆511，支撑杆的上端设置有横杆512，所述横移滑轨52安装在支撑杆的横杆512之上，所述横移滑轨52的数量为两根，两根横移滑轨52相互平行。

如图1、图6-图8所示，所述横移装置53包括横移座531，横移座531的下端设置有与横移滑轨52相匹配的滑动机构532，横移座531上设置有用于驱动滑动机构532的横移电机533，在横移电机533的驱动下，滑动机构531能沿着横移滑轨52横向往返移动，进而驱动横移座531沿着横移滑轨52横向往返移动。

如图1、图6-图8所示，所述升降装置54包括四根纵向的升降导杆541、升降顶板542及升降驱动机构543，所述升降顶板542固定于升降导杆541的顶部，所述吸盘座55固定于升降导杆541底部，所述横移座531上设有与升降导杆相匹配的四个导套5311，所述升降导杆541穿过横移座上相对应的导套5311，能基于导套5311上升或下降；所述升降驱动机构543包括升降电机5431、齿轮5432及直齿条5433，所述直齿条5433竖向安装于升降顶板542与吸盘座55之间，所述升降电机5431安装于横移座531上，所述升降电机5431的输出端与齿轮5432相连接，所述齿轮5432与直齿条5433相啮合，在升降电机5431的驱动下，通过齿轮5432带动直齿条5433上升或下降。

所述代木板成型设备的成型方法，包括以下成型步骤：

s1、控制装置控制旋转驱动装置及加热机构工作，具体包括：

a.控制装置通过控制旋转驱动装置，驱动环形支架平台按一设定的旋转速度沿着环形底座作圆周运动；与此同时，控制装置根据向代木板成型模具中加注热熔材料所需要的时间，设定每一个代木板成型模具到达加注热熔材料的位置时，停顿一段时间，该停顿的时间等于或长于加注热熔材料所需要的时间；

b.控制装置设定处于加注热熔材料的位置为初始位置，设定处于代木板取料机械手的取料位置为最终位置；控制装置控制代木板成型模具从初始位置到达最终位置的过程中，加热机构的加热温度为逐渐递减；

s2、随着环形支架平台的旋转，依次向处于初始位置处的各个代木板成型模具中加注热熔材料，该热熔材料为代木板的成型材料；

s3、加注热熔材料后的代木板成型模具，随着环形支架平台的旋转，依次到达代木板取料机械手的取料位置，代木板取料机械手将代木板成型模具中的代木板取出。

20.权利要求19所述代木板成型设备的成型方法，其特征在于：在代木板成型模具到达代木板取料机械手的取料位置之前，从下向上往向代木板成型模具内注入压缩空气，使代木板与代木板成型模具的底部通过压缩空气分离。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。