CN112158020B - 一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及彩色石墨加工技术领域，具体为一种防褪色彩石墨工艺品的制备，包括一次加料、压制、二次加料、解锁、涂抹、出料、焙烧、石墨化及染色步骤，通过利用一次加料与压制步骤，在压料空间内压制成型柱料，在柱料压制成型后，通过涂抹步骤中，抹料机构在柱料的外圆周侧壁上涂抹氟化盐颗粒，将氟化盐颗粒压进柱料的外圆周侧壁内，在柱料进行石墨化过程中，使氟化盐受热分解，在石墨表层上形成均匀分布的凹坑，增加石墨制品表面的粗糙度，提高染色涂层的附着力，解决石墨制品染色色彩易脱离褪色的技术问题。

Description

一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺

技术领域

本发明涉及彩色石墨加工技术领域，具体为一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺。

背景技术

石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色，不透明固体，密度为2.25克每立方厘米，熔点为3652℃，沸点4827℃。化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。687℃时在氧气中燃烧生成二氧化碳。可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。可用作抗磨剂、润滑剂，高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂，还可用于制造坩埚、电极、电刷、干电池、石墨纤维、换热器、冷却器、电弧炉、弧光灯、铅笔的笔芯等。

由于石墨本身的灰黑色的颜色特性，因此在石墨用于制作手工艺品或者是艺术品时，需要对石墨进行颜色加工，形成表面色彩绚丽的石墨制品，用于加工工艺品和艺术品，而对石墨制品进行染色存在染色后，由于石墨表层的粉末化，染色涂层易脱落、褪色的技术问题，因此，为了提高染色涂料在石墨制品表面的附着力，需要在对石墨制品的表面进行粗糙处理，形成凸点或者是凹坑，提高染色涂层的粘附力，也就亟需一种能在石墨制品的表面产生均匀分布凹坑的技术方案。

在专利申请号为CN201910730259.4的中国专利中，公开了一种高温高压培育彩色金刚石的方法，其中将高纯硼粉和高纯石墨按一定比例混合，并采用真空还原烧结，有效的保证了硼元素在碳源中的均匀分布和降低了碳源中有害杂质的含量。从而使蓝色培育钻石的颜色均匀性和产品内部净度都有很大提升。采用二次合成和辐照处理引入空位缺陷的工艺方法，根据绿色、红色、橙色、粉色、紫色金刚石的致色色心的差异，在二次合成时控制合成压力、合成温度和合成时间三个关键参数，可获得不同颜色的彩色金刚石。

虽然，上述专利中公开的技术方案解决了利用高纯硼粉和高纯石墨制备彩色金刚石的方案，但是该方案并无法适用于石墨制品的染色。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，通过利用一次加料与压制步骤，在压料空间内压制成型柱料，在柱料压制成型后，通过涂抹步骤中，抹料机构在柱料的外圆周侧壁上涂抹氟化盐颗粒，将氟化盐颗粒压进柱料的外圆周侧壁内，在柱料进行石墨化过程中，使氟化盐受热分解，在石墨表层上形成均匀分布的凹坑，增加石墨制品表面的粗糙度，提高染色涂层的附着力，解决石墨制品染色色彩易脱离褪色的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，包括以下步骤：

一次加料、初始时，成型装置位于第一加料仓的下方的第一加料工位处，所述成型装置上的内筒顶部与外筒顶部持平，所述第一加料仓向所述内筒内的压料空间内注入石墨原料；

步骤二、压制，完成注料后转盘旋转，带动该成型装置转移到位于所述第一加料工位后侧的第二加料工位处，之后位于所述第二加料工位上方的压制装置中的压制气缸启动下压，通过所述压制气缸推送端部设置的压制块对所述压料空间内的原料进行挤压，使原料形成与所述压料空间形状一致的柱料；

步骤三、二次加料，与步骤二同步的，在所述压制气缸下压的过程中，与位于所述压制气缸一旁的第二加料仓连通的输料管由所述压制气缸带动同步下降，与设置于所述外筒上的抹料机构中的料管对接后，所述压制气缸继续下压，带动安装于所述压制块上的开关齿条与所述输料管上的开关齿轮配合，旋转所述输料管上的旋转阀门，开启所述输料管，对所述料管进行氟化盐颗粒的加料；

步骤四、解锁，完成氟化盐颗粒加料后，所述转盘旋转带动所述成型装置转移至位于所述第二加料工位后侧的解锁工位处，在所述成型装置转移过程中，该成型装置上的内筒下降，位于所述外筒上的抹料机构失去内筒的限制，自该外筒伸出，与所述柱料的外圆周侧壁抵触；

步骤五、涂抹，完成所述抹料机构的解锁后，所述转盘旋转带动所述成型装置转移至位于所述解锁工位后侧的出料工位处，在转移过程中，所述成型装置上的外筒自旋转，带动所述抹料机构沿所述柱料的外圆周侧壁进行滚动涂抹，将氟化盐颗粒涂抹在该柱料的外圆周侧壁上；

步骤六、出料，在所述成型装置转移至所述出料工位处后，位于外筒底部的底板抬升，将所述柱料自所述外筒内抬升输出，之后所述转盘旋转带动所述成型装置自所述出料工位转移复位至第一加料工位处，在转移过程中，所述内筒上升复位至与外筒齐平，所述抹料机构回缩入所述外筒的侧壁内；

步骤七、焙烧，对浸渍处理后的所述柱料进行焙烧处理；

步骤八、石墨化，对焙烧处理后的所述柱料进行石墨化处理，所述柱料内的氟化盐受热分解成氟气；以及

步骤九、染色，对石墨化后的所述柱料进行染色涂层处理。

作为改进，所述第一加料工位、第二加料工位、解锁工位及出料工位沿所述转盘的旋转方向等距设置于所述转盘的周向上。

作为改进，所述外筒的底部设置有内螺纹，所述内筒的外圆周侧壁上设置有与所述内螺纹对应配合的外螺纹，所述外筒上设置有驱动该外筒自转的旋转机构，所述内筒上设置有限制所述内筒环向自由度的限位机构。

作为改进，所述步骤四中，所述成型装置随所述转盘旋转，自所述第二加料工位转移至所述解锁工位的过程中，所述旋转机构驱动所述外筒自转，所述限位机构限制所述内筒的环向自由度，所述内筒沿轴向下降移动。

作为改进，所述步骤五中，所述成型装置自所述解锁工位转移至所述出料工位的过程中，所述旋转机构驱动所述外筒自转，所述抹料机构随该外筒同步旋转，对所述柱料的外侧壁涂抹氟化盐。

作为改进，所述步骤六中，所述成型装置自所述出料工位转移至第一加料工位的过程中，所述旋转机构驱动所述外筒反向自转，所述限位机构限制所述内筒的环向自由度，所述内筒沿轴向上升移动复位。

作为改进，所述旋转机构包括：

齿圈，所述齿圈同轴套设于所述外筒的外圆侧壁上；

第一弧形齿条，所述第一弧形齿条设置于所述第二加料工位与所述解锁工位之间，其与所述齿圈啮合设置，驱动所述外筒正转；

第二弧形齿条，所述第二弧形齿条设置于所述解锁工位与所述出料工位之间，其与所述齿圈啮合设置，驱动所述外筒正转；以及

第三弧形齿条，所述第三弧形齿条设置于所述出料工位与所述第一加料工位之间，其与所述齿圈啮合设置，驱动所述外筒反转。

作为改进，所述限位机构包括：

导向杆，所述导向杆吊设于所述外筒的底部，其沿外筒底部的环形滑道滑动设置，且其分设于所述内筒轴向两侧，并穿设于所述内筒底部的圆盘上；

定位叉，所述定位叉通过安装板吊设于所述转盘的正下方，其与所述内筒一一对应设置，且其与邻设的所述导向杆卡合，限制所述内筒的环向自由度，且所述圆盘上设置有供定位叉穿设的缺口；

限位环，所述限位环固定安装于所述定位叉的连接臂上，且该限位环与所述安装板之间抵触设置有压缩的弹性件；

滚轮，所述滚轮转动安装于所述连接臂指向所述转盘圆心的一端；以及

导向盘，所述导向盘固定安装于所述转盘的转轴的外壳上，其边沿与所述滚轮抵触设置，且其上设置有向内凹陷的缺陷部，该缺陷部位于所述解锁工位与所述出料工位之间，所述滚轮与所述缺陷部抵触时，所述定位叉与所述导向杆脱离卡合。

作为改进，所述步骤六中，所述底板的底部设置有顶升气缸，所述成型装置位于所述出料工位处时，所述顶升气缸带动所述底板上的立柱顶升输出。

作为改进，所述步骤五中，所述抹料机构包括：

摆臂，所述摆臂的一端与所述外筒的内侧壁铰接，其另一端摆动设置；

立柱，所述立柱竖直设置于所述摆臂摆动的端部；

隔板，所述隔板邻设于所述立柱的一侧，其顶部与所述摆臂固定连接设置；

伸缩弹性件，所述伸缩弹性件设置于所述摆臂与所述外筒的内侧壁之间；以及

料管，所述料管转动套设于所述立柱上，其外圆周侧壁上均布有若干的出料孔，且其内设置有料板，该料板随所述料管同步旋转，挤压位于所述料管内的隔板及料板之间的氟化盐颗粒，所述料管的底部成锥形设置，且所述内筒的顶部的外圆周侧壁上设置有整圈的与该料管适配的斜坡部。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过利用一次加料与压制步骤，在压料空间内压制成型柱料，在柱料压制成型后，通过涂抹步骤中，抹料机构在柱料的外圆周侧壁上涂抹氟化盐颗粒，将氟化盐颗粒压进柱料的外圆周侧壁内，在柱料进行石墨化过程中，使氟化盐受热分解，在石墨表层上形成均匀分布的凹坑，增加石墨制品表面的粗糙度，提高染色涂层的附着力，解决石墨制品染色色彩易脱离褪色的技术问题；

（2）本发明通过依照转盘的旋转，依序完成各个加工步骤，各步骤之间衔接紧密，自动化程度高，成型的石墨制品的抗褪色能力出众，并且加工效率高，成型速度块；

（3）本发明在涂抹步骤中，通过在抹料机构上设置料板与隔板，利用料板与隔板的挤压，使得料管内的氟化盐颗粒，始终保持与柱料的高度相同的储料高度，使得料管在旋转过程中，能始终对柱料高度方向上的侧壁进行氟化盐的涂抹；

（4）本发明在压制步骤中，通过设置压制装置，使得在第二加料工位上的成型装置，在进行氟化盐颗粒加料的同时，可以进行压料空间内石墨原料混合物压制成柱料的压制工作，节省工作时间，提高工作效率。

综上所述，本发明具有成型石墨制品表面粗糙均匀、染色涂层附着力好、加工机构设计巧妙等优点，尤其适用于防褪色彩色石墨制品加工技术领域。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图；

图2为本发明立体结构示意图一；

图3为本发明立体结构示意图二；

图4为本发明俯视结构示意图三；

图5为本发明成型装置剖视结构示意图；

图6为本发明图5中A处结构放大示意图；

图7为本发明图5中B处结构放大示意图；

图8为本发明成型装置立体结构示意图；

图9为本发明内筒局部结构示意图；

图10为本发明局部结构示意图；

图11为本发明限位机构立体结构示意图；

图12为本发明成型装置俯视结构示意图；

图13为本发明图12中C处结构放大示意图；

图14为本发明图12中D处结构放大示意图；

图15为本发明摆臂立体结构示意图；

图16为本发明料管与内筒局部结构示意图；

图17为本发明压制装置剖视结构示意图；

图18为本发明图17中E处结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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”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设备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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1所示，一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、一次加料，初始时，成型装置3位于第一加料仓11的下方的第一加料工位21处，所述成型装置3上的内筒34顶部与外筒33顶部持平，所述第一加料仓11向所述内筒34内的压料空间31内注入石墨原料；

步骤二、压制，完成注料后转盘2旋转，带动该成型装置3转移到位于所述第一加料工位21后侧的第二加料工位22处，之后位于所述第二加料工位22上方的压制装置4中的压制气缸41启动下压，通过所述压制气缸41推送端部设置的压制块对所述压料空间31内的原料进行挤压，使原料形成与所述压料空间31形状一致的柱料30；

步骤三、二次加料，与步骤二同步的，在所述压制气缸41下压的过程中，与位于所述压制气缸41一旁的第二加料仓12连通的输料管43由所述压制气缸41带动同步下降，与设置于所述外筒33上的抹料机构32中的料管325对接后，所述压制气缸41继续下压，带动安装于所述压制块上的开关齿条49与所述输料管43上的开关齿轮481配合，旋转所述输料管43上的旋转阀门48，开启所述输料管43，对所述料管325进行氟化盐颗粒的加料；

步骤四、解锁，完成氟化盐颗粒加料后，所述转盘2旋转带动所述成型装置3转移至位于所述第二加料工位22后侧的解锁工位23处，在所述成型装置3转移过程中，该成型装置3上的内筒34下降，位于所述外筒33上的抹料机构32失去内筒34的限制，自该外筒33伸出，与所述柱料30的外圆周侧壁抵触；

步骤五、涂抹，完成所述抹料机构32的解锁后，所述转盘2旋转带动所述成型装置3转移至位于所述解锁工位23后侧的出料工位24处，在转移过程中，所述成型装置3上的外筒33自旋转，带动所述抹料机构32沿所述柱料30的外圆周侧壁进行滚动涂抹，将氟化盐颗粒涂抹在该柱料30的外圆周侧壁上；

步骤六、出料，在所述成型装置3转移至所述出料工位24处后，位于外筒33底部的底板35抬升，将所述柱料30自所述外筒33内抬升输出，之后所述转盘2旋转带动所述成型装置3自所述出料工位24转移复位至第一加料工位21处，在转移过程中，所述内筒34上升复位至与外筒33齐平，所述抹料机构32回缩入所述外筒33的侧壁内；

步骤七、焙烧，对浸渍处理后的所述柱料30进行焙烧处理，焙烧最高温度范围为800-1100℃，升温速率为1-5 ℃/小时，炉内温差为50-100℃；

步骤八、石墨化，对焙烧处理后的所述柱料30进行石墨化处理，所述柱料30内的氟化盐受热分解成氟气，当炉芯温度达到 1800～1900℃时通入氮气，继续升温到1900～2000℃时，停止通氮气通入，当炉芯温度达到2200～2400℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气；以及

步骤九、染色，对石墨化后的所述柱料30进行染色涂层处理。

其中，所述第一加料工位21、第二加料工位22、解锁工位23及出料工位24沿所述转盘2的旋转方向等距设置于所述转盘2的周向上，每一个工位上均设置有一组成型装置3用于进行相应的加工工作，提高工作效率。

需要说明的是，所述外筒33的底部设置有内螺纹331，所述内筒34的外圆周侧壁上设置有与所述内螺纹331对应配合的外螺纹341，所述外筒33上设置有驱动该外筒自转的旋转机构36，所述内筒34上设置有限制所述内筒34环向自由度的限位机构37。

而在所述步骤四中，所述成型装置3随所述转盘2旋转，自所述第二加料工位22转移至所述解锁工位23的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33自转，所述限位机构37限制所述内筒34的环向自由度，所述内筒34沿轴向下降移动。

进一步的，所述步骤五中，所述成型装置3自所述解锁工位23转移至所述出料工位24的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33自转，所述抹料机构32随该外筒33同步旋转，对所述柱料30的外侧壁涂抹氟化盐。

更进一步的，所述步骤六中，所述成型装置3自所述出料工位24转移至第一加料工位21的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33反向自转，所述限位机构37限制所述内筒34的环向自由度，所述内筒34沿轴向上升移动复位。

作为优选的，所述旋转机构36包括：

齿圈361，所述齿圈361同轴套设于所述外筒33的外圆侧壁上；

第一弧形齿条362，所述第一弧形齿条362设置于所述第二加料工位22与所述解锁工位23之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33正转；

第二弧形齿条363，所述第二弧形齿条363设置于所述解锁工位23与所述出料工位24之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33正转；以及

第三弧形齿条364，所述第三弧形齿条364设置于所述出料工位24与所述第一加料工位21之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33反转。

优选的，所述限位机构37包括：

导向杆371，所述导向杆371吊设于所述外筒33的底部，其沿外筒33底部的环形滑道332滑动设置，且其分设于所述内筒34轴向两侧，并穿设于所述内筒34底部的圆盘342上；

定位叉372，所述定位叉372通过安装板370吊设于所述转盘2的正下方，其与所述内筒34一一对应设置，且其与邻设的所述导向杆371卡合，限制所述内筒34的环向自由度，且所述圆盘342上设置有供定位叉372穿设的缺口3721；

限位环373，所述限位环373固定安装于所述定位叉372的连接臂374上，且该限位环373与所述安装板370之间抵触设置有压缩的弹性件375；

滚轮376，所述滚轮376转动安装于所述连接臂374指向所述转盘2圆心的一端；以及

导向盘378，所述导向盘378固定安装于所述转盘2的转轴25的外壳上，其边沿与所述滚轮376抵触设置，且其上设置有向内凹陷的缺陷部379，该缺陷部379位于所述解锁工位23与所述出料工位24之间，所述滚轮376与所述缺陷部379抵触时，所述定位叉372与所述导向杆371脱离卡合。

此外，在所述步骤六中，所述底板35的底部设置有顶升气缸351，所述成型装置3位于所述出料工位24处时，所述顶升气缸351带动所述底板35上的立柱顶升输出。

并且，所述步骤五中，所述抹料机构32包括：

摆臂321，所述摆臂321的一端与所述外筒33的内侧壁铰接，其另一端摆动设置；

立柱322，所述立柱322竖直设置于所述摆臂321摆动的端部；

隔板323，所述隔板323邻设于所述立柱322的一侧，其顶部与所述摆臂321固定连接设置；

伸缩弹性件324，所述伸缩弹性件324设置于所述摆臂321与所述外筒33的内侧壁之间；以及

料管325，所述料管325转动套设于所述立柱322上，其外圆周侧壁上均布有若干的出料孔3251，且其内设置有料板326，该料板326随所述料管325同步旋转，挤压位于所述料管325内的隔板323及料板326之间的氟化盐颗粒，所述料管325的底部成锥形设置，且所述内筒34的顶部的外圆周侧壁上设置有整圈的与该料管325适配的斜坡部343。

实施例2：

如图2至图8所示，一种防褪色彩石墨工艺品的制备设备，包括并排设置的第一加料仓11及第二加料仓12，其特征在于，所述第一加料仓11呈筒形设置，其内储存有搅拌混捏后的石墨原料混合物，所述第二加料仓12呈环状筒形设置，其内储存有颗粒状的氟化盐；

转盘2，所述转盘2水平旋转设置于所述第一加料仓11及所述第二加料仓12的正下方，沿该转盘2的旋转方向，所述第一加料仓11位于所述第二加料仓12的前方；

成型装置3，所述成型装置3沿所述转盘2的周向等距设置有四组，该成型装置3随所述转盘2同步旋转，且该成型装置3上设置有圆筒形的压料空间31及围绕该压料空间31均布设置的若干组抹料机构32，所述抹料机构32对所述压料空间31内压制成型的柱料30的外圆周侧壁涂抹氟化盐颗粒；以及

压制装置4，所述压制装置4安装于所述第二加料仓12处，其对位于所述第二加料仓12下方的所述成型装置3的压料空间31内的石墨原料混合物进行压制。

其中，所述转盘2的周向上，沿其旋转方向依次等距设置有第一加料工位21、第二加料工位22、解锁工位23及出料工位24，所述第一加料工位21位于所述第一加料仓11的正下方，所述第二加料工位22位于所述第二加料仓12的正下方，所述解锁工位23正对所述第一加料工位21设置于所述转盘2的另一侧，所述出料工位24正对所述第二加料工位22设置于所述转盘2的另一侧。

需要说明的是，在石墨制品的原料压制加工过程中，存在以下步骤：

步骤一、一次加料，初始时，成型装置3位于第一加料仓11的下方的第一加料工位21处，内筒34顶部与外筒33顶部持平，第一加料仓11向内筒34内的压料空间31内注料，此时注入的原料为焦炭和粘结剂的搅拌混捏后的混合物，焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液；

步骤二、压制，完成注料后转盘2旋转，带动该成型装置3转移到第二加料工位22处，位于第二加料仓12的下方，之后压制装置4中的压制气缸41启动下压，对压料空间31内的原料进行挤压，使原料形成与压料空间31形状一致的柱料30；

步骤三、二次加料，与步骤二同步的，在压制气缸41下压的过程中，与第二加料仓12连通的输料管43由压制气缸41带动同步下降与抹料机构32中的料管325对接后，压制气缸41继续下压，带动开关齿条49与输料管43上的开关齿轮481配合，旋转旋转阀门48，开启输料管43，对料管325进行氟化盐颗粒的加料；

步骤四、解锁，完成氟化盐颗粒加料后，转盘2旋转带动成型装置3转移至解锁工位23处，在成型装置3转移过程中，成型装置3上的内筒34下降，位于外筒33上的抹料机构32失去内筒34的限制，自外筒33伸出，与柱料30的外圆周侧壁抵触；

步骤五、涂抹，在完成抹料机构32的解锁后，转盘2旋转带动成型装置3转移至出料工位24处，在转移过程中，成型装置3上的外筒33自旋转，带动抹料机构32沿柱料30的外圆周侧壁进行滚动涂抹，将氟化盐颗粒涂抹在柱料30的外圆周侧壁上；

步骤六、出料，在成型装置3转移至出料工位24处后，位于外筒33底部的底板35抬升，将柱料30自外筒33内抬升输出，之后转盘2旋转带动成型装置3自出料工位24转移至第一加料工位21处，在转移过程中，内筒34上升复位至与外筒33齐平，抹料机构32回缩入外筒33的侧壁内，之后输出的柱料30进行石墨化处理，在石墨化处理过程中，柱料30表面的氟化盐颗粒分解形成氟气发散，在柱料30的表层上新出均匀分布的凹坑与孔隙，使得后续进行染色涂层加工过程中，颜料涂层能很好的粘附在石墨制品上，包裹石墨制品。

如图5至图8所示，作为一种优选的实施方式，所述成型装置3包括外筒33、内筒34及底板35，所述外筒33转动安装于所述转盘2上，其内圆周侧壁上等距安装有所述抹料机构32，所述内筒34同轴套设于所述外筒33内，其上下升降设置，所述底板35设置于所述外筒33的底部，其与所述内筒34组合形成所述压料空间31。

进一步的，所述外筒33的底部设置有内螺纹331，所述内筒34的外圆周侧壁上设置有与所述内螺纹331对应配合的外螺纹341，所述外筒33上设置有驱动该外筒自转的旋转机构36，所述内筒34上设置有限制所述内筒34环向自由度的限位机构37。

更进一步的，所述成型装置3随所述转盘2旋转，自所述第二加料工位22转移至所述解锁工位23的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33自转，所述限位机构37限制所述内筒34的环向自由度，所述内筒34沿轴向下降移动，所述抹料机构32自所述外筒33伸出与所述柱料30的外壁抵触；所述成型装置3自所述解锁工位23转移至所述出料工位24的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33自转，所述抹料机构32随该外筒33同步旋转，对所述柱料30的外侧壁涂抹氟化盐；所述成型装置3自所述出料工位24转移至第一加料工位21的过程中，所述旋转机构36驱动所述外筒33反向自转，所述限位机构37限制所述内筒34的环向自由度，所述内筒34沿轴向上升移动复位。

需要说明的是，旋转机构36能使外筒33在随转盘2进行公转的同时，绕自身的轴线方向进行自转，在成型装置2自第二加料工位22转移至解锁工位23的过程中，旋转机构36带动外筒33进行自转，而此时，限位机构37限制了内筒34的环向自由度，通过内螺纹331与外螺纹341的配合，使得内筒34沿轴向下降，从外筒33内脱离，而在成型装置2自解锁工位23转移至出料工位24的过程中，外筒33自转，而此时限位机构37不对内筒34的环向进行限制，内筒34随外筒33同步旋转，安装在外筒33上的抹料机构32对底板35上的柱料30进行氟化盐颗粒的涂抹，在成型装置2自出料工位24转移至第一加料工位21的过程中，外筒33反向自转，限位机构37重新恢复对内筒34的限位，通过通过内螺纹331与外螺纹341的配合，使得内筒34沿轴向上升复位，并将抹料机构32压缩会外筒33的侧壁内。

如图3与图4所示，作为一种优选的实施方式，所述旋转机构36包括：

齿圈361，所述齿圈361同轴套设于所述外筒33的外圆侧壁上；

第一弧形齿条362，所述第一弧形齿条362设置于所述第二加料工位22与所述解锁工位23之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33正转；

第二弧形齿条363，所述第二弧形齿条363设置于所述解锁工位23与所述出料工位24之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33正转；以及

第三弧形齿条364，所述第三弧形齿条364设置于所述出料工位24与所述第一加料工位21之间，其与所述齿圈361啮合设置，驱动所述外筒33反转。

如图5至图11所示，进一步的，所述限位机构37包括：

导向杆371，所述导向杆371吊设于所述外筒33的底部，其沿外筒33底部的环形滑道332滑动设置，且其分设于所述内筒34轴向两侧，并穿设于所述内筒34底部的圆盘342上；

定位叉372，所述定位叉372通过安装板370吊设于所述转盘2的正下方，其与所述内筒34一一对应设置，且其与邻设的所述导向杆371卡合，限制所述内筒34的环向自由度，且所述圆盘342上设置有供定位叉372穿设的缺口3721,且定位叉372高度方向的上下端部呈八字型敞开设置，在定位叉372穿过缺口3721时会起到导向作用；

限位环373，所述限位环373固定安装于所述定位叉372的连接臂374上，且该限位环373与所述安装板370之间抵触设置有压缩的弹性件375；

滚轮376，所述滚轮376转动安装于所述连接臂374指向所述转盘2圆心的一端；以及

导向盘378，所述导向盘378固定安装于所述转盘2的转轴25的外壳上，其边沿与所述滚轮376抵触设置，且其上设置有向内凹陷的缺陷部379，该缺陷部379位于所述解锁工位23与所述出料工位24之间，所述滚轮376与所述缺陷部379抵触时，所述定位叉372与所述导向杆371脱离卡合。

需要说明的是，定位叉372通过滚轮376与导向盘378的导向对导向杆371进行卡合，实现对内筒34的环向自由度的限制，在滚轮376与导向盘378上的缺陷部379进行配合时，定位叉372与导向杆371脱离卡合，内筒34的环向自由度的限制解除。

更进一步说明的是，第二弧形齿条363与齿圈361配合，使外筒33进行正向自转时，第二弧形齿条363并不覆盖解锁工位23至出料工位24的整个区间，在区间的末端，齿圈361已经与第二弧形齿条363脱离，转而与第三弧形齿条364啮合，换言之在成型装置2转移到出料工位24处时，内筒33已经沿轴向向上抬升一段的距离，将抹料机构32挤压收回外筒33的侧壁内，避免在出料工位24处，柱料30输出时，抹料机构32对柱料30输出的影响。

此外，所述底板35的底部设置有顶升气缸351，所述成型装置3位于所述出料工位24处时，所述顶升气缸351带动所述底板35上的抬升立柱顶升输出。

如图12至图16所示，作为一种优选的实施方式，所述抹料机构32包括：

摆臂321，所述摆臂321的一端与所述外筒33的内侧壁铰接，其另一端摆动设置；

立柱322，所述立柱322竖直设置于所述摆臂321摆动的端部；

隔板323，所述隔板323邻设于所述立柱322的一侧，其顶部与所述摆臂321固定连接设置；

伸缩弹性件324，所述伸缩弹性件324设置于所述摆臂321与所述外筒33的内侧壁之间；以及

料管325，所述料管325转动套设于所述立柱322上，其外圆周侧壁上均布有若干的出料孔3251，且其内设置有料板326，该料板326随所述料管325同步旋转，挤压位于所述料管325内的隔板323及料板326之间的氟化盐颗粒，所述料管325的底部成锥形设置，且所述内筒34的顶部的外圆周侧壁上设置有整圈的与该料管325适配的斜坡部343,此外，料管325的的外圆周侧壁上设置有防护罩，防护罩上靠近隔板323的位置处开设有缺口，使料管325挤出的氟化盐颗粒进行涂抹，防护罩可以避免料管325其他部位排出氟化盐。

需要说明的是，在内筒34下降至与料管325脱离抵触时，通过伸缩弹性件324，摆臂321自外筒33的侧壁内旋转摆出，料管325与抬升柱料的外圆周侧壁抵触，之后通过外筒33的自转，料管325沿柱料30的外圆周侧壁进行旋转，通过隔板323与料板326的挤压，氟化盐颗粒从料管325排出，涂抹到柱料30上，在此需要强调的是，固定设置的隔板323设置在靠近抬升柱料的一侧，在料板326旋转挤压向隔板323时，氟化盐颗粒就从隔板323附近的出料孔3251排出，在此需要强调的是，在抹料机构32完成工作时，隔板323与料板326抵触在一起，而在外筒33进行反转，使内筒34上升时，料管325通过与内筒34的摩擦，进行反转，使料板326复位。

进一步说明的是，在内筒34上升复位的过程中，内筒34顶部设置的斜坡部343与料管325底部的锥形部位先接触挤压，使得料管325随着内筒34的上升，不断回收到外筒33的侧壁内。

更进一步说明的是，在料管325的顶部设置有一个缺口3252，相应的在容纳料管325的外筒33的侧壁上设置有一组对应的且弹性伸缩的锁块330，在锁块330与缺口3252对应卡合时，对料管325进行锁定，避免抹料机构32不工作时，料管325也进行转动。

如图17与图18所示，作为一种优选的实施方式，所述压制装置4包括：

压制气缸41，所述压制气缸41安装于所述第二加料仓12的中部，其竖直向下推送；

压制块，所述压制块安装于所述压制气缸41的推送轴上，其挤压位于所述第二加料工位22处的成型装置3内的石墨原料混合物；

输料管43，若干的所述输料管43沿所述推送轴的周向等距排列设置，其与所述成型装置3上的料管325一一对应设置，且其与所述第二加料仓12连接的进料端431为柔性设置，并且正对所述料管325的出料端432为刚性设置；

固定板44，所述固定板44固定安装于所述推送轴上；

浮动板45，所述浮动板45滑动套设于所述推送轴上，其位于所述固定板44的下方，且其与所述固定板44之间设置有光轴46，所述出料端432固定设置于所述浮动板45上；

弹性复位件47，所述弹性复位件47套设于所述推送轴上，其压缩设置于所述固定板44与所述浮动板45之间；

旋转阀门48，所述旋转阀门48安装于所述出料端432上，其上设置有开关齿轮481，该开关齿轮481朝向所述推送轴设置；以及

开关齿条49，所述开关齿条49安装于所述压制块上，其与所述开关齿轮481对应配合，控制所述出料端432的启闭。

需要说明的是，在第二加料工位22处，压制气缸41带动压制块向成型装置3内的压料空间31进行挤压，使石墨原料混合物在内筒34内成型为柱料30，与此同时，输料管43随推送轴同步下降，与抹料机构32上的料管325对接，在完成对接后，压制气缸41继续推送，通过开关齿条49与开关齿轮481的配合，使输料管43开启对料管325进行氟化盐颗粒度加料，而在压制气缸41推送完成后，需要使压制块进行一段时间的静止，保持挤压的状态，此时，输料管43完成对料管325的加料工作，之后压制气缸41回收，通过开关齿条49与开关齿轮481，使输料管43关闭。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

一次加料、初始时，成型装置（3）位于第一加料仓（11）的下方的第一加料工位（21）处，所述成型装置（3）上的内筒（34）顶部与外筒（33）顶部持平，所述第一加料仓（11）向所述内筒（34）内的压料空间（31）内注入石墨原料；

步骤二、压制，完成注料后转盘（2）旋转，带动该成型装置（3）转移到位于所述第一加料工位（21）后侧的第二加料工位（22）处，之后位于所述第二加料工位（22）上方的压制装置（4）中的压制气缸（41）启动下压，通过所述压制气缸（41）推送端部设置的压制块对所述压料空间（31）内的原料进行挤压，使原料形成与所述压料空间（31）形状一致的柱料（30）；

步骤三、二次加料，与步骤二同步的，在所述压制气缸（41）下压的过程中，与位于所述压制气缸（41）一旁的第二加料仓（12）连通的输料管（43）由所述压制气缸（41）带动同步下降，与设置于所述外筒（33）上的抹料机构（32）中的料管（325）对接后，所述压制气缸（41）继续下压，带动安装于所述压制块上的开关齿条（49）与所述输料管（43）上的开关齿轮（481）配合，旋转所述输料管（43）上的旋转阀门（48），开启所述输料管（43），对所述料管（325）进行氟化盐颗粒的加料；

步骤四、解锁，完成氟化盐颗粒加料后，所述转盘（2）旋转带动所述成型装置（3）转移至位于所述第二加料工位（22）后侧的解锁工位（23）处，在所述成型装置（3）转移过程中，该成型装置（3）上的内筒（34）下降，位于所述外筒（33）上的抹料机构（32）失去内筒（34）的限制，自该外筒（33）伸出，与所述柱料（30）的外圆周侧壁抵触；

步骤五、涂抹，完成所述抹料机构（32）的解锁后，所述转盘（2）旋转带动所述成型装置（3）转移至位于所述解锁工位（23）后侧的出料工位（24）处，在转移过程中，所述成型装置（3）上的外筒（33）自旋转，带动所述抹料机构（32）沿所述柱料（30）的外圆周侧壁进行滚动涂抹，将氟化盐颗粒涂抹在该柱料（30）的外圆周侧壁上；

步骤六、出料，在所述成型装置（3）转移至所述出料工位（24）处后，位于外筒（33）底部的底板（35）抬升，将所述柱料（30）自所述外筒（33）内抬升输出，之后所述转盘（2）旋转带动所述成型装置（3）自所述出料工位（24）转移复位至第一加料工位（21）处，在转移过程中，所述内筒（34）上升复位至与外筒（33）齐平，所述抹料机构（32）回缩入所述外筒（33）的侧壁内；

步骤七、焙烧，对浸渍处理后的所述柱料（30）进行焙烧处理；

步骤八、石墨化，对焙烧处理后的所述柱料（30）进行石墨化处理，所述柱料（30）内的氟化盐受热分解成氟气；以及

步骤九、染色，对石墨化后的所述柱料（30）进行染色涂层处理。

2.根据权利要求1所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述第一加料工位（21）、第二加料工位（22）、解锁工位（23）及出料工位（24）沿所述转盘（2）的旋转方向等距设置于所述转盘（2）的周向上。

3.根据权利要求1所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述外筒（33）的底部设置有内螺纹（331），所述内筒（34）的外圆周侧壁上设置有与所述内螺纹（331）对应配合的外螺纹（341），所述外筒（33）上设置有驱动该外筒自转的旋转机构（36），所述内筒（34）上设置有限制所述内筒（34）环向自由度的限位机构（37）。

4.根据权利要求3所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述步骤四中，所述成型装置（3）随所述转盘（2）旋转，自所述第二加料工位（22）转移至所述解锁工位（23）的过程中，所述旋转机构（36）驱动所述外筒（33）自转，所述限位机构（37）限制所述内筒（34）的环向自由度，所述内筒（34）沿轴向下降移动。

5.根据权利要求3所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述步骤五中，所述成型装置（3）自所述解锁工位（23）转移至所述出料工位（24）的过程中，所述旋转机构（36）驱动所述外筒（33）自转，所述抹料机构（32）随该外筒（33）同步旋转，对所述柱料（30）的外侧壁涂抹氟化盐。

6.根据权利要求3所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述步骤六中，所述成型装置（3）自所述出料工位（24）转移至第一加料工位（21）的过程中，所述旋转机构（36）驱动所述外筒（33）反向自转，所述限位机构（37）限制所述内筒（34）的环向自由度，所述内筒（34）沿轴向上升移动复位。

7.根据权利要求3所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述旋转机构（36）包括：

齿圈（361），所述齿圈（361）同轴套设于所述外筒（33）的外圆侧壁上；

第一弧形齿条（362），所述第一弧形齿条（362）设置于所述第二加料工位（22）与所述解锁工位（23）之间，其与所述齿圈（361）啮合设置，驱动所述外筒（33）正转；

第二弧形齿条（363），所述第二弧形齿条（363）设置于所述解锁工位（23）与所述出料工位（24）之间，其与所述齿圈（361）啮合设置，驱动所述外筒（33）正转；以及

第三弧形齿条（364），所述第三弧形齿条（364）设置于所述出料工位（24）与所述第一加料工位（21）之间，其与所述齿圈（361）啮合设置，驱动所述外筒（33）反转。

8.根据权利要求3所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述限位机构（37）包括：

导向杆（371），所述导向杆（371）吊设于所述外筒（33）的底部，其沿外筒（33）底部的环形滑道（332）滑动设置，且其分设于所述内筒（34）轴向两侧，并穿设于所述内筒（34）底部的圆盘（342）上；

定位叉（372），所述定位叉（372）通过安装板（370）吊设与所述转盘（2）的正下方，其与所述内筒（34）一一对应设置，且其与邻设的所述导向杆（371）卡合，限制所述内筒（34）的环向自由度，且所述圆盘（342）上设置有供定位叉（372）穿设的缺口（3721）；

限位环（373），所述限位环（373）固定安装于所述定位叉（372）的连接臂（374）上，且该限位环（373）与所述安装板（370）之间抵触设置有压缩的弹性件（375）；

滚轮（376），所述滚轮（376）转动安装于所述连接臂（374）指向所述转盘（2）圆心的一端；以及

导向盘（378），所述导向盘（378）固定安装于所述转盘（2）的转轴（25）的外壳上，其边沿与所述滚轮（376）抵触设置，且其上设置有向内凹陷的缺陷部（379），该缺陷部（379）位于所述解锁工位（23）与所述出料工位（24）之间，所述滚轮（376）与所述缺陷部（379）抵触时，所述定位叉（372）与所述导向杆（371）脱离卡合。

9.根据权利要求1所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述步骤六中，所述底板（35）的底部设置有顶升气缸（351），所述成型装置（3）位于所述出料工位（24）处时，所述顶升气缸（351）带动所述底板（35）上的抬升立柱顶升输出。

10.根据权利要求1所述的一种防褪色彩石墨工艺品的制备工艺，其特征在于，所述步骤五中，所述抹料机构（32）包括：

摆臂（321），所述摆臂（321）的一端与所述外筒（33）的内侧壁铰接，其另一端摆动设置；

立柱（322），所述立柱（322）竖直设置于所述摆臂（321）摆动的端部；

隔板（323），所述隔板（323）邻设于所述立柱（322）的一侧，其顶部与所述摆臂（321）固定连接设置；

伸缩弹性件（324），所述伸缩弹性件（324）设置于所述摆臂（321）与所述外筒（33）的内侧壁之间；以及

料管（325），所述料管（325）转动套设于所述立柱（322）上，其外圆周侧壁上均布有若干的出料孔（3251），且其内设置有料板（326），该料板（326）随所述料管（325）同步旋转，挤压位于所述料管（325）内的隔板（323）及料板（326）之间的氟化盐颗粒，所述料管（325）的底部成锥形设置，且所述内筒（34）的顶部的外圆周侧壁上设置有整圈的与该料管（325）适配的斜坡部（343）。

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