CN104608388B - 木塑挤出三维成型机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够加工各种形状、各种规格的木塑产品且效率高、成本低的三维木塑成型装置。本发明包括支架、木塑挤出机、三轴移动装置、工作模具板和数控模块，木塑挤出机和三轴移动装置设置在支架上，数控模块与三轴移动装置和木塑挤出机信号连接，支架包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板的四角的对角线方向对称分别设有Z轴丝杠和Z轴光杠，在上固定板和下固定板之间的Z轴丝杠和Z轴光杠上设有Z轴移动板，木塑挤出机设置在上固定板的上侧一边。本发明解决了木塑成型技术领域，原有成型机生产产品结构单一，打破了木塑材料进一步发展的瓶颈，具有成本低、效率高的优点，具有很好的市场应用价值和极好的实用性。

Description

木塑挤出三维成型机

技术领域

本发明属于加工设备技术领域，尤其涉及木塑挤出成型设备，具体的说涉及一种木塑挤出三维成型机。

背景技术

木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量，又由于内含木质纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2-5倍，具有与原木相同的加工性能，可钉、可钻、可切割、粘接，用钉子或螺栓连接固定，表面光滑细腻、无需砂光和油漆，其油漆附着性好，亦可根据个人喜好上漆，产品具有比原木更优良的物理性能，比木材尺寸稳定性好，较少产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品，因此无需定时保养，能够满足多种规格、尺寸、形状、厚度等需求，这也包括提供多种结构设计、颜色及木纹的成品，给顾客更多的选择，产品具有防火、防水、抗腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无毒害、无污染等优良性能，维护费用低，还具有类似木质外观，比塑料硬度高，寿命长，可热塑成型，强度高，节约能源，产品质坚、量轻、保温、表面光滑平整，不含甲醛及其他有害物质，无毒害、无污染。

正因为这些优良的物性条件，使得木塑材料近年来越来越受到广大厂商和各领域的青睐，但是目前，作为木塑加工设备，依然只能加工较为简易的长条形及简单结构的木塑板材，作为原材料进行二次加工，这些设备存在大量的现有专利文献，例如：申请号为2006100789751的一种木塑复合材料吹塑成型机；申请号为2006100579753的木塑复合材料挤出成型机；2010101153186的一种木塑复合材料挤出成型机，这些现有技术仅仅将目光盯在木塑及本身，而没有拓展木塑材料成型过程中需要用到的三维成型模式，这不仅浪费了木塑材料资源而且大大增加了木塑产品的组装时间，使企业耗费了大量的资源，这些缺点限制了木塑材料推广应用的进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够加工各种形状、各种规格的木塑产品且效率高、成本低的三维木塑成型装置。

为了达到上述目的，本发明包括支架、木塑挤出机、三轴移动装置、工作模具板和数控模块，木塑挤出机和三轴移动装置设置在支架上，数控模块与三轴移动装置和木塑挤出机信号连接，支架包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板的四角的对角线方向对称分别设有Z轴丝杠和Z轴光杠，在上固定板和下固定板之间的Z轴丝杠和Z轴光杠上设有Z轴移动板，木塑挤出机设置在上固定板的上侧一边。

所述的三轴移动装置包括X、Y、Z轴移动装置：

X轴移动装置包括X轴光杠、X轴丝杠、X轴光杠固定座、X轴丝杠固定座和X轴电机，在Z轴移动板的对称的两个侧边设有X轴光杠固定座，在其中一个侧边设有X轴丝杠固定座，在另一个侧边设有X轴电机，X轴光杠固定座之间设有X轴光杠，在X轴丝杠固定座与X轴电机之间设有X轴丝杠，垂直与X轴丝杠和X轴光杠方向上设有X轴移动底座，X轴丝杠与X轴电机之间动力连接。

Y轴移动装置包括Y轴光杠、Y轴丝杠、Y轴光杠丝杠固定座、Y轴安装板和Y轴电机，Y轴安装板固定连接在X轴移动底座上，在Y轴安装板的上侧一端设有Y轴光杠丝杠固定座，另一端设有Y轴电机，在Y轴光杠丝杠固定座与Y轴电机之间设有Y轴光杠和Y轴丝杠，在Y轴丝杠上设有Y轴移动底座。

Z轴移动装置包括Z轴丝杠、Z轴光杠和Z轴电机，在Z轴丝杠的一端设有Z轴电机，在Z轴光杠的一端设有Z轴光杠固定座。

工作模具板设置在Y轴移动底座上。

本发明的X、Y、Z三轴移动装置相互作用，相互配合，X轴移动底座中穿过Y轴的丝杠和光杠，达到了X轴方向上的移动，Y轴移动底座上固定连接着工作模具板，使得工作模具板随Y轴丝杠的螺杆传动而运动，Z轴上的移动板可以在Z轴上移动整体，使得工作模具板随之在Z轴上移动。

所述的木塑挤出机包括挤出机电机、喂料桶、挤出机挤出部、挤出机机头，挤出机电机与喂料桶连接，喂料桶设置在挤出机挤出部与挤出电机之间，挤出机头与挤出机挤出部连接，其开口设置在工作模具板的上方。

本发明的可用的木塑成型机形式多样、产品多样，这里选用挤出成型机，当然针对不同情况选择其他成型机也可，只要是木塑成型机只起到木塑成型的作用，但这都应该在本发明的保护范围内。

所述的数控模块包括计算机，计算机采用三维设计软件设置相关产品的三维参数。

本发明的数控模块采用计算机控制，采用现有技术中已有的软件，输入相关参数进而控制各轴电机及挤出电机，进行三维物品的挤出作业。

所述的挤出机电机，X、Y、Z轴丝杠电机，均为无级变速电机，且均为独立供电并与数控模块独立信号连接。

无级变速电机为挤出成型提供了可靠地速度保证，能够满足各种不同产品的要求。

所述的Z轴移动板与Z轴光杠连接处设有滑动孔。

各轴与各部件之间连接为滑动连接或者是螺杆传动连接时均设有相应的螺纹孔或滑动孔，并在相关位置润滑处理。

所述的X轴丝杠与X轴移动底座螺杆传动连接，Y轴丝杠与Y轴移动底座螺杆传动连接，Z轴光杠与Z轴移动板之间螺杆传动连接。

Z轴移动板与Z轴丝杠连接处设有螺纹孔。

本发明的成型原理是：通过计算机辅助设计软件对零件的三维实体模型，按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，再根据每一层的截面信息，利用X、Y轴的丝杠进给，将定向挤出的木塑熔融料完成单层的挤出，这一过程反复进行，各截面层层叠加，最终形成三维实体。

本发明解决了木塑成型技术领域，原有成型机生产产品结构单一，打破了木塑材料进一步发展的瓶颈，具有成本低、效率高的优点，具有很好的市场应用价值和极好的实用性。

附图说明

图1本发明整体结构示意图；

图2为图1整体结构正视结构示意图；

图3为图1整体结构左视结构示意图；

图4为图1中Y轴移动装置结构示意图；

图5为图1中X轴移动装置结构示意图。

图中：1下固定板；2Z轴光杠；3Z轴移动板；4上固定板；5Z轴光杆固定座；6木塑挤出机；7工作模具板；8X轴移动装置；9Y轴移动装置；10Z轴丝杠；11Z轴丝杠电机；

301滑动孔；302螺纹孔；

601挤出机电机；602喂料桶；603挤出机挤出部；604挤出机机头；

801X轴电机；802X轴光杠；803X轴光杠固定座；804X轴丝杠；805X轴丝杠固定座；806X轴移动底座；

901Y轴丝杠；902Y轴光杠；903Y轴电机；904Y轴安装板；905Y轴光杠丝杠固定座；906Y轴移动底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种木塑挤出三维成型机，包括支架、木塑挤出机6、三轴移动装置、工作模具板7和数控模块，木塑挤出机6和三轴移动装置设置在支架上，数控模块与三轴移动装置和木塑挤出机6信号连接，支架包括上固定板4和下固定板1，上固定板4和下固定板1的四角的对角线方向对称分别设有Z轴丝杠10和Z轴光杠2，在上固定板4和下固定板1之间的Z轴丝杠10和Z轴光杠2上设有Z轴移动板3，木塑挤出机6设置在上固定板4的上侧一边，所述的三轴移动装置包括X、Y、Z轴移动装置：

如图1、图2和图3所示，X轴移动装置8包括X轴光杠802、X轴丝杠804、X轴光杠固定座803、X轴丝杠固定座805和X轴电机801，在Z轴移动板3的对称的两个侧边设有X轴光杠固定座803，在其中一个侧边设有X轴丝杠固定座805，在另一个侧边设有X轴电机801，X轴光杠固定座803之间设有X轴光杠802，在X轴丝杠固定座805与X轴电机801之间设有X轴丝杠804，垂直与X轴丝杠804和X轴光杠802方向上设有X轴移动底座806，X轴丝杠804与X轴电机801之间动力连接。

如图4所示，Y轴移动装置9包括Y轴光杠902、Y轴丝杠901、Y轴光杠丝杠固定座905、Y轴安装板904和Y轴电机903，Y轴安装板904固定连接在X轴移动底座806上，在Y轴安装板904的上侧一端设有Y轴光杠丝杠固定座905，另一端设有Y轴电机903，在Y轴光杠丝杠固定座905与Y轴电机903之间设有Y轴光杠902和Y轴丝杠901，在Y轴丝杠901上设有Y轴移动底座906。

Z轴移动装置包括Z轴丝杠10、Z轴光杠2和Z轴电机11，在Z轴丝杠10的一端设有Z轴电机11，在Z轴光杠2的一端设有Z轴光杠固定座5。

工作模具板7设置在Y轴丝杠移动底座906上。

所述的木塑挤出机6包括挤出机电机601、喂料桶602、挤出机挤出部603、挤出机机头604，挤出机电机601与喂料桶602连接，喂料桶602设置在挤出机挤出部603与挤出电机601之间，挤出机头604与挤出机挤出部603连接，其开口设置在工作模具板7的上方。

所述的数控模块包括计算机，计算机采用三维设计软件设置相关产品的三维参数。

所述的挤出机电机，X、Y、Z轴丝杠电机，均为无级变速电机，且均为独立供电并与数控模块独立信号连接。

所述的Z轴移动板3与Z轴光杠2连接处设有滑动孔。

所述的X轴丝杠804与X轴移动底座806螺杆传动连接，Y轴丝杠901与Y轴移动底座906螺杆传动连接，Z轴光杠2与Z轴移动板3之间螺杆传动连接。

Z轴移动板3与Z轴丝杠10连接处设有螺纹孔302。

本发明在具体使用过程中：

准备过程

本发明根据尺寸不同可以生产不同尺寸的设备机，进而生产不同规格的产品。

本发明通过计算机辅助制图，绘制模型数据。

挤出过程：

挤出机喂料桶持续喂料，分别通过加料段、熔融段、挤出段将木塑复合材料熔融，通过挤出机机头定量定向将熔融料挤出至工作模具板7中，然后快速冷却并凝固；

通过计算机辅助制图的模型数据，控制X、Y、Z轴丝杠电动机运动，从而带动X、Y、Z轴三根丝杠进给，使工作板完成三个方向的移动；

根据水平分层数据做X、Y方向运动，挤出机头定量将熔融料挤出至工作模具板中，通过快速冷却进行成型；

单层成型后，Z轴移动板定量进给，重复单层成型，最终完成全部模型挤出制作。

Claims (7)

1.一种木塑挤出三维成型机，包括支架、木塑挤出机(6)、三轴移动装置、工作模具板(7)和数控模块，木塑挤出机(6)和三轴移动装置设置在支架上，数控模块与三轴移动装置和木塑挤出机(6)信号连接，其特征在于：支架包括上固定板(4)和下固定板(1)，上固定板(4)和下固定板(1)的四角的对角线方向对称分别设有Z轴丝杠(10)和Z轴光杠(2)，在上固定板(4)和下固定板(1)之间的Z轴丝杠(10)和Z轴光杠(2)上设有Z轴移动板(3)，木塑挤出机(6)设置在上固定板(4)的上侧一边，所述的三轴移动装置包括X、Y、Z轴移动装置：

X轴移动装置(8)包括X轴光杠(802)、X轴丝杠(804)、X轴光杠固定座(803)、X轴丝杠固定座(805)和X轴电机(801)，在Z轴移动板(3)的对称的两个侧边设有X轴光杠固定座(803)，在其中一个侧边设有X轴丝杠固定座(805)，在另一个侧边设有X轴电机(801)，X轴光杠固定座(803)之间设有X轴光杠(802)，在X轴丝杠固定座(805)与X轴电机(801)之间设有X轴丝杠(804)，垂直与X轴丝杠(804)和X轴光杠(802)方向上设有X轴移动底座(806)，X轴丝杠(804)与X轴电机(801)之间动力连接；

Y轴移动装置(9)包括Y轴光杠(902)、Y轴丝杠(901)、Y轴光杠丝杠固定座(905)、Y轴安装板(904)和Y轴电机(903)，Y轴安装板(904)固定连接在X轴移动底座(806)上，在Y轴安装板(904)的上侧一端设有Y轴光杠丝杠固定座(905)，另一端设有Y轴电机(903)，在Y轴光杠丝杠固定座(905)与Y轴电机(903)之间设有Y轴光杠(902)和Y轴丝杠(901)，在Y轴丝杠(901)上设有Y轴移动底座(906)；

Z轴移动装置包括Z轴丝杠(10)、Z轴光杠(2)和Z轴电机(11)，在Z轴丝杠(10)的一端设有Z轴电机(11)，在Z轴光杠(2)的一端设有Z轴光杠固定座(5)；

工作模具板(7)设置在Y轴移动底座(906)上。

2.根据权利要求1所述的木塑挤出三维成型机，其特征在于：所述的木塑挤出机(6)包括挤出机电机(601)、喂料桶(602)、挤出机挤出部(603)、挤出机机头(604)，挤出机电机(601)与喂料桶(602)连接，喂料桶(602)设置在挤出机挤出部(603)与挤出电机(601)之间，挤出机头(604)与挤出机挤出部(603)连接，其开口设置在工作模具板(7)的上方。

3.根据权利要求1所述的木塑挤出三维成型机，其特征在于：所述的数控模块包括计算机，计算机采用三维设计软件设置相关产品的三维参数。

4.根据权利要求1所述的木塑挤出三维成型机，其特征在于：所述的挤出机电机，X、Y、Z轴丝杠电机，均为无级变速电机，且均为独立供电并与数控模块独立信号连接。

5.根据权利要求1所述的木塑三维木塑挤出成型机，其特征在于：所述的Z轴移动板(3)与Z轴光杠(2)连接处设有滑动孔(301)。

6.根据权利要求1所述的木塑挤出三维成型机，其特征在于：所述的X轴丝杠(804)与X轴移动底座(806)螺杆传动连接，Y轴丝杠(901)与Y轴移动底座(906)螺杆传动连接，Z轴光杠(2)与Z轴移动板(3)之间螺杆传动连接。

7.根据权利要求1所述的木塑挤出三维成型机，其特征在于：Z轴移动板(3)与Z轴丝杠(10)连接处设有螺纹孔(302)。