氣體仿形方法及其程控旋轉成型機的製作方法

2023-04-27 20:03:41 1

專利名稱：氣體仿形方法及其程控旋轉成型機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大型塑料製品氣體仿形方法及其程控旋轉成型機。
目前國內外生產大型塑料製品一般採用旋轉成型工藝，旋轉成型工藝按其加熱方式可以分為封閉式旋轉成型，直火式旋轉成型。
封閉式旋轉成型雖然熱效率高，勞動強度低，產品一致性好，但是設備造價昂貴，而且僅能加工形狀簡單，厚度均勻的柱狀塑料製品。
直火式旋轉成型，設備造價較低，在加熱過程中可實行人工幹預，即用人工手持輔助燃燒器對被加工製品的特殊部位進行額外加熱，從而間接地控制了製品該部位的厚度，理論上可加工形狀複雜的大型塑料製品，但是直火式旋轉成型最突出的缺點是操作者置身於60℃以上的高溫環境下工作，勞動強度大，產品的產量和質量受到嚴重影響。
本發明的目的在於克服現有技術中不足之處，而提供一種大型塑料製品氣體仿形方法及其程控旋轉成型機。
大型塑料製品氣體仿形方法，首先將塑料粉、著色劑、添加劑等加入到金屬板製成的容器式模具內，封閉模具，吊裝模具，把模具安裝到大型旋轉成型機上，啟動模具轉動電動機，模具轉動t1分鐘後，由燃燒器組成的燃燒系統開始對模具下表面及模具兩側面加熱，模具加熱t2分鐘後，擺動臺繞著與模具軸線相垂直的軸擺動，最大擺動角為±35°，擺動臺擺動t3分鐘後，原料塑化完畢，模具加熱停止，模具加熱停止t4分鐘後，啟動風機電動機，對模具下表面冷卻，模具冷卻t5分鐘後，擺動臺停止擺動，恢復平衡位置，擺動臺停止擺動t6分鐘後，模具轉動電動機和風機電動機停止，將模具吊離旋轉成型機、脫模、取出大型塑料製品，其特徵在於模具轉動電動機、擺動臺擺動電動機、風機電動機、形成與大型塑料製品輪廓曲線相一致的仿形熱氣流的燃燒器加熱強度Q以及時間t1、t2、t3、t4、t5、t6均是由可編程序控制器及其外圍器件控制的。由n支通徑不同的自動閥並聯組成的一組燃燒器閥組可有2n種工作狀態。
由自動閥組成的一組燃燒器閥組成為熱氣流自動加熱器，可有2n種工作狀態，自動閥組的不同組合，可以在大型塑料製品加工的全過程中，按著異形塑料製品軸向與斷面的理論設計曲線和厚度編程，控制燃燒器火焰自動變化高度，形成與異形塑料製品模具軸線和異形塑料製品模具斷面中心反射面成的輪廓曲線相一致的仿形熱氣流軌跡曲線，對形狀變化複雜的大型塑料製品的不同位置，不同幾何形狀進行理想自動加工，使整體模具按仿形軌跡周邊受熱。
此外，對大型塑料製品的某些特殊部位，如凸凹園弧過渡部分，採用自動延時補償加熱方式。
氣體仿形方法成功地解決了具有均勻理論設計厚度，非均勻理論設計厚度，園弧過渡理論設計厚度的大型塑料製品一次加工成形的問題。
按著上述大型塑料製品氣體仿形方法，而設計的大型程控旋轉成型機是由金屬板製成的容器式模具、擺動臺、機座、模具轉動機構、擺動臺擺動機構、燃燒系統、自動控制系統組成的。其特徵在於所述的燃燒系統是由安裝在擺動臺底部的5組燃燒器，擺動臺兩側各一組燃燒器組成的，每個燃燒器由各自的燃氣管路，各自的由n支通徑不同的自動閥並聯而成的閥組組成。
自動控制系統由電源部分，輸入部分，可編程序控制器，輸出部分，顯示部分組成的，可編程序控制器的輸入端與工作狀態選擇按鈕，燃燒器閥組狀態選擇按鈕，撥碼開關，接近開關等相聯，與可編程序控制器輸出端相聯的總電源指示，工作狀態指示，燃燒器閥組狀態指示，數字顯示器，停機，點火蜂鳴器等構成顯示部分，可編程序控制器輸出端分別與交流接觸器，電磁閥相聯。
在模具選取有代表性特徵截面，將特徵截面的外圍曲線分成幾段，由每個曲線段對旋轉中心的夾角可以算出各曲線段通過燃燒器的時間t1…tn，由於曲線形狀不規則，所以各段曲線通過燃燒器時，各段曲線與燃燒器的垂直距離s1…sn不相等，假定要求模具各部位受到同樣熱量，那麼燃燒器在t1…tn不同時間就要提供相應的加熱強度Q1…Qn，也就是燃燒器的加熱強度Q是時間t的函數，這一關係式可由可編程序控制器控制該燃燒器閥組狀態來完成。
在特徵截面的外圍曲線上設置一起始點，利用接近開關作為可編程序控制器的輸入信號，這樣可以消除因摩擦驅動而引起的累積誤差。
與可編程序控制器輸入端相聯的工作狀態選擇按鈕，燃燒器閥組狀態選擇按鈕，撥碼開關，按近開關等作為開關量，通常以常開或常閉指令形式，輸入到可編程序控制器中，與其他限制條件，進行邏輯階梯編程，輸入信號通過可編程序控制器內部的輔助繼電器，內部保持繼電器，內部計時器去控制與可編程序控制器輸出端相聯的交流接觸器和自動閥，自動地完成模具轉動，燃燒器的加熱強度是製品截面形狀與厚度的函數，擺動臺擺動、送風冷卻，顯示，報警等動作程序。大型塑料製品氣體仿形方法及其程控旋轉成型機，成功的解決了形狀複雜，壁厚有特殊要求的大型塑料製品的加工問題，塑料製品的重量由數十公斤到數千公斤，製品主要的工藝過程均由程序控制自動完成。提高了製品的產量，保證了製品質量，降低了勞動強度，改善了作業環境。該程控旋轉成型機設計合理，尤其是由n種通徑不同的自動閥並聯而成閥組結構新穎，控制靈活，有2n種組合狀態可供選擇。


圖1a 為大型旋轉成型機結構示意1b 為大型旋轉成型機火焰噴嘴及冷卻風孔布置2 為塑料製品特徵截面外圍曲線段與其相應的燃燒器加熱強度Q之關係示意3 為燃燒器閥組結構示意4 為燃燒器火焰變化高度與大型塑料製品旋轉角ψ關係示意圖現結合附圖對本發明作進一步的說明。
參照圖1a、1b金屬板製成的容器式模具9在驅動機構2的作用下轉動，擺動臺3在擺動機構5的作用下擺動，最大擺角為±35°，根據塑料製品的形狀與壁厚編程，由控制臺7控制安裝在擺動臺3底部的5組燃燒器6以及安裝在擺動臺3兩側的各一組燃燒器1、8的加熱強度Q及加熱時間t，使模具9內的塑料原料熔融後掛復在模具9內表面構成製品外表面層，機座4支承著擺動臺3以及安裝在擺動臺3上的驅動機構2，模具9。冷卻風孔11呈直線排列在擺動臺3的上表面。
參照圖2所選塑料製品某特徵截面如圖2所示，轉動環10帶動模具9旋轉，在某一時刻t1，該燃燒器火焰噴嘴距模具輪廓曲線的直線距離s1，該燃燒器提供的加熱強度為Q1，當轉動環10按著順時針方向旋轉到另一時刻t2，上述燃燒器火焰噴嘴距模具輪廓曲線的直線距離為s2，假定要求模具各部位受到同樣熱量，那麼該燃燒器在此時刻t2就要提供與之相應的加熱強度Q2。
參照圖3每個燃燒器可由三支通徑不同的電磁閥並聯而成，控制其加熱強度Q，電磁閥a、b、c共有八種工作狀態，abc，abc，abc，abc，abc，abc，abc，abc工作狀態。
參照圖4大型塑料製品其截面幾個特徵點a、b、c在圖示位置，到燃燒器火焰噴嘴的距離分別為Sa、Sb、Sc，當該截面順時針旋轉π角時，即可由圖上a、b、c三條曲線得出相應的距離Sa』、Sb』、Sc』。
權利要求
1.一種大型塑料製品氣體仿形方法，將塑料粉、著色劑、添加劑等加入到金屬板製成的容器式模具內，封閉模具，把模具安裝到大型旋轉成型機上，啟動模具轉動電動機，模具轉動t1分鐘後，由燃燒器組成的燃燒系統開始對模具下表面及模具兩側面加熱，模具加熱t2分鐘後，擺動臺繞著與模具軸線相垂直的軸擺動，最大擺動角為±35°，擺動臺擺動t3分鐘後，原料塑化完畢，模具加熱停止，模具加熱停止t4分鐘後，啟動風機電動機，對模具下表面冷卻，模具冷卻t5分鐘後，擺動臺停止擺動，恢復平衡位置，擺動臺停止擺動t6分鐘後，模具轉動電動機和風機電動機停止，將模具吊離旋轉成型機、脫模、取出大型塑料製品，其特徵在於模具轉動電動機、擺動臺擺動電動機、風機電動機、形成與大型塑料製品輪廓曲線相一致的仿形熱氣流的燃燒器加熱強度Q以及時間t1、t2、t3、t4、t5、t6均是由可編程序控制器及其外圍器件控制的。
2.根據權利要求1所述的一種大型塑料製品氣體仿形方法，其特徵在於由n支通徑不同的自動閥並聯組成的一組燃燒器閥組可有2n種工作狀態。
3.一種應用如權利要求1所述的大型塑料製品氣體仿形方法，而使用的大型程控旋轉成型機，它是由金屬板製成的容器式模具，擺動臺，機座，模具轉動機構，擺動臺擺動機構，燃燒系統，自動控制系統組成的，其特徵在於所述的燃燒系統是由安裝在擺動臺底部的5組燃燒器，擺動臺兩側各一組燃燒器組成的，每組燃燒器由各自的燃氣管路，各自的由n支通徑不同的自動閥並聯而成的閥組組成。
4.根據權利要求3所述大型程控旋轉成型機，其特徵在於自動控制系統是由電源部分，輸入部分，可編程序控制器，輸出部分，顯示部分組成的，可編程序控制器的輸入端與工作狀態選擇按鈕，燃燒器閥組狀態選擇按鈕，撥碼開關，接近開關等相聯，與可編程序控制器輸出端相聯的總電源指示，工作狀態指示，燃燒器閥組狀態指示，數字顯示器，停機，點火蜂鳴器構成顯示部分，可編程序控制器輸出端分別與交流接觸器，自動閥相聯。
全文摘要
一種大型塑料製品氣體仿形方法及其程控旋轉成型機。可編程序控制器控制一系列由n支通徑不同的自動閥並聯而成的燃燒器閥組工作狀態，對旋轉的容器式塑料製品模具提供仿型加熱強度，成功地解決了大型塑料製品(如全塑船、全塑房、全塑車殼等)的加工問題。模具的轉動與擺動，每個燃燒器的加熱強度，送風冷卻等主要動作程序均由控制器控制自動完成。
文檔編號B29C41/08GK1076400SQ9310106
公開日1993年9月22日 申請日期1993年1月22日 優先權日1993年1月22日
發明者陳世傑 申請人:陳世傑