CN113524628A - 一种pla管材结晶加工用成型设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PLA管材结晶加工用成型设备及其工作方法，涉及PLA管材技术领域，包括加工箱，所述加工箱内部的底端转动连接有旋转座，所述旋转座的上侧安装有管材旋转架，且旋转座的侧面安装有出风板，所述旋转座的下表面安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与管材旋转架相连接，所述加工箱的外侧安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端与管材旋转架相连接，所述加工箱的侧面安装有气体循环机构。本发明中的PLA管材结晶加工用成型设备，在对管材进行加热前，会通过气体循环机构，将加工箱内部的空气进行抽取，从而降低加工箱内部空气的水分，并且气体循环机构可以利用加工箱内部的空气对内部构件进行加热。

Description

一种PLA管材结晶加工用成型设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及PLA管材技术领域，具体为一种PLA管材结晶加工用成型设备及其工作方法。

背景技术

再结晶退火是将经过冷变形加工的工件加热至再结晶温度以上，保温一定时间后冷却，使工件发生再结晶，从而消除加工硬化的工艺，退火再结晶工艺中最重要的就是定制合适的最高加热温度和保温时间，在PLA管材的成型加工过程中，需要使用再结晶工艺，去除管材内部多余的应力。

经检索，中国专利公开了一种β晶型PPR管材挤出的分步结晶方法(公开号：CN105150487A)，该专利包括：将含有β成核剂的PPR树脂原料进行高温熔融挤出，并对挤出的管坯进行定径；将定径后的管坯以第一冷却速率进行第一次快速冷却；将管坯以第二冷却速率进行慢速冷却；将管坯以第三冷却速率进行第二次快速冷却；其中，第二冷却速率小于第一冷却速率和第三冷却速率，且进行慢速冷却时的温度区间为60～120℃。

现在退火结晶设备在加温时，管材由于与加温构件之间的间距，以及与设备构件接触的原因，会导致其表面升温的效率有角度的差异，导致结晶质量较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PLA管材结晶加工用成型设备及其工作方法，解决以下技术问题：

(1)如何减少设备的内部构件对管材表面升温的影响；

(2)如何改变管材与加温构件之间间距的影响，以提高结晶的质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种PLA管材结晶加工用成型设备，包括加工箱，所述加工箱的下表面固定连接有基座，且加工箱的侧面转动连接有密封门，所述基座下表面的两侧均固定连接有滑轮，所述加工箱的内部固定连接有若干个加热器，所述加工箱内部的底端转动连接有旋转座，所述旋转座的上侧安装有管材旋转架，且旋转座的侧面安装有出风板，管材旋转架用于安装PLA管材，所述旋转座的下表面安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与管材旋转架相连接，所述加工箱的外侧安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端贯穿加工箱与管材旋转架相连接，所述加工箱的侧面安装有气体循环机构，所述气体循环机构设置有两组出气端，分别与外部和出风板相连通。

作为本发明进一步的方案：所述气体循环机构包括与加工箱侧壁固定连接的固定架，所述固定架的内部固定连接有风机，所述风机的进气口延伸至加工箱的内部且固定连接有进风板，所述风机设置有两组出气口，两组出气口分别固定连接有排气管和循环管，所述循环管远离风机的一端与旋转座的底部转动连接。

作为本发明进一步的方案：所述排气管和循环管的内部均安装有阀门，用于控制气体循环机构内部空气流通的方向。

作为本发明进一步的方案：所述第二驱动机构包括与加工箱上表面固定连接的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端延伸至加工箱的内部且固定连接有连接轴，所述连接轴的底端与管材旋转架上表面的中间部位相连接。

作为本发明进一步的方案：所述第二驱动电机与加工箱连接的部位填充有隔热材料，用于防止加工箱内部的高温对第二驱动电机造成损伤。

作为本发明进一步的方案：所述管材旋转架包括与旋转座固定连接的基板，所述基板上表面的一侧固定连接有固定板，且基板上表面的另一侧安装有组装板，所述基板的上表面固定连接有若干个侧杆，若干个侧杆呈若干行分布，相邻两行侧杆之间形成结晶工位，各个结晶工位内部均转动连接有旋转器。

作为本发明进一步的方案：所述基板靠近组装板的两侧均开设有若干个与组装板垂直分布的螺纹孔，所述组装板侧面固定连接有两组与相邻螺纹孔对应的螺纹板，改变组装板与固定板之间的距离。

作为本发明进一步的方案：若干个所述旋转器均包括连接管，所述连接管的外侧固定连接有若干个旋转盘。

作为本发明进一步的方案：若干个所述旋转盘、连接管、固定板、基板和旋转座的内部均开设有相互连通的空腔，用于气体在上述构件内部进行流动。

作为本发明进一步的方案：若干个所述连接管的一端均延伸至固定板空腔的内部，且各个所述连接管位于固定板内部的外侧均开设有若干个通气孔。

作为本发明进一步的方案：所述第一驱动机构包括第一驱动电机和固定管，所述第一驱动电机和固定管分别与旋转座位于加工箱内、外的两侧固定连接，所述固定管的顶端与固定板的下表面固定连接，所述第一驱动电机的输出端与各个连接管位于固定板内部的一端之间均通过链条传动连接。

作为本发明进一步的方案：所述出风板包括中空管，所述中空管的上表面固定连接有若干个连通柱，若干个所述连通柱的顶端均与固定板的下表面连通，所述中空管的上表面开设有若干个出气孔。

作为本发明进一步的方案：若干个所述出气孔之间等距分布。

本发明还公开了一种PLA管材结晶加工用成型设备的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：将气体循环机构的出气端调整至与外部连通，启动加热器和气体循环机构，对加工箱的内部进行干燥处理；

步骤二：将各个PLA管材安装至管材旋转架内部的结晶工位内部；

步骤三：启动加热器，将气体循环机构的出气端调整至与旋转座连通，将旋转座和管材旋转架进行加热；

步骤四：对PLA管材进行加热结晶处理，并启动第二驱动机构和第一驱动机构，带动PLA管材发生周转和自转；

步骤五：对PLA管材进行冷却，并将PLA管材从加工箱中取出。

作为本发明进一步的方案：所述步骤三中，加热时的温度为90-140℃。

作为本发明进一步的方案：所述步骤四中，PLA管材周转的速度为20-30r/min，且自转速度为15-18r/min。

作为本发明进一步的方案：所述步骤五中，冷却速率为2-4℃/min。

本发明的有益效果：

本发明中的PLA管材结晶加工用成型设备，可以将管材进行加热结晶处理，相较于现有技术，本发明中的成型设备，在对管材进行加热前，会通过气体循环机构，将加工箱内部的空气进行抽取，从而降低加工箱内部空气的水分，并且在抽取完成后，气体循环机构可以将内部的空气通道转换为与旋转座和管材旋转架连通，从而可以利用加工箱内部的空气对其进行加热，防止在PLA管材加热时，其与装置接触部位的温度与其余部位温度不均衡的问题；

另一方面，本发明装置中还设置有管材旋转架，通过管材旋转架，管材旋转架与第二驱动机构相连，通过第二驱动机构，可以带动管材旋转架进行转动，从而可以带动管材发生周转，带动其在装置内部进行转动，并且，管材旋转架还与第一驱动机构进行连接，通过第一驱动机构，可以带动管材发生自转，进一步，可以减少管材与装置接触的面积，从而可以提高管材加热的质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中成型设备的剖视图；

图2是本发明中管材旋转架的俯视图；

图3是本发明中管材旋转架的局部侧剖视图；

图4是本发明图3中B部分的结构放大图；

图5是本发明图3中A部分的结构放大图；

图6是本发明中出风板的局部剖视图。

图中：1、加工箱；2、基座；3、滑轮；4、密封门；5、加热器；6、旋转座；7、管材旋转架；8、第一驱动机构；9、气体循环机构；10、第二驱动机构；11、出风板；81、第一驱动电机；82、固定管；83、链条；101、第二驱动电机；102、连接轴；91、固定架；92、风机；93、进风板；94、排气管；95、循环管；71、固定板；72、基板；73、侧杆；74、组装板；75、旋转器；751、旋转盘；752、连接管；721、螺纹孔；741、螺纹板；7521、通气孔；111、中空管；112、连通柱；113、出气孔。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，本发明为一种PLA管材结晶加工用成型设备，包括加工箱1，加工箱1的下表面固定连接有基座2，且加工箱1的侧面转动连接有密封门4，基座2下表面的两侧均固定连接有滑轮3，加工箱1的内部固定连接有若干个加热器5，加工箱1内部的底端转动连接有旋转座6，旋转座6的上侧安装有管材旋转架7，且旋转座6的侧面安装有出风板11，管材旋转架7用于安装PLA管材，旋转座6的下表面安装有第一驱动机构8，第一驱动机构8的输出端与管材旋转架7相连接，加工箱1的外侧安装有第二驱动机构10，第二驱动机构10的输出端贯穿加工箱1与管材旋转架7相连接，加工箱1的侧面安装有气体循环机构9，气体循环机构9设置有两组出气端，分别与外部和出风板11相连通。

气体循环机构9包括与加工箱1侧壁固定连接的固定架91，固定架91的内部固定连接有风机92，风机92的进气口延伸至加工箱1的内部且固定连接有进风板93，风机92设置有两组出气口，两组出气口分别固定连接有排气管94和循环管95，循环管95远离风机92的一端与旋转座6的底部转动连接。

排气管94和循环管95的内部均安装有阀门，用于控制气体循环机构9内部空气流通的方向。

第二驱动机构10包括与加工箱1上表面固定连接的第二驱动电机101，第二驱动电机101的输出端延伸至加工箱1的内部且固定连接有连接轴102，连接轴102的底端与管材旋转架7上表面的中间部位相连接。

第二驱动电机101与加工箱1连接的部位填充有隔热材料，用于防止加工箱1内部的高温对第二驱动电机101造成损伤。

管材旋转架7包括与旋转座6固定连接的基板72，基板72上表面的一侧固定连接有固定板71，且基板72上表面的另一侧安装有组装板74，基板72的上表面固定连接有若干个侧杆73，若干个侧杆73呈若干行分布，相邻两行侧杆73之间形成结晶工位，各个结晶工位内部均转动连接有旋转器75。

基板72靠近组装板74的两侧均开设有若干个与组装板74垂直分布的螺纹孔721，组装板74侧面固定连接有两组与相邻螺纹孔721对应的螺纹板741，改变组装板74与固定板71之间的距离。

若干个旋转器75均包括连接管752，连接管752的外侧固定连接有若干个旋转盘751。

若干个旋转盘751、连接管752、固定板71、基板72和旋转座6的内部均开设有相互连通的空腔，用于气体在上述构件内部进行流动。

若干个连接管752的一端均延伸至固定板71空腔的内部，且各个连接管752位于固定板71内部的外侧均开设有若干个通气孔7521。

第一驱动机构8包括第一驱动电机81和固定管82，第一驱动电机81和固定管82分别与旋转座6位于加工箱1内、外的两侧固定连接，固定管82的顶端与固定板71的下表面固定连接，第一驱动电机81的输出端与各个连接管752位于固定板71内部的一端之间均通过链条83传动连接。

出风板11包括中空管111，中空管111的上表面固定连接有若干个连通柱112，若干个连通柱112的顶端均与固定板71的下表面连通，中空管111的上表面开设有若干个出气孔113。

若干个出气孔113之间等距分布。

本发明的工作原理：

关闭气体循环机构9的循环管95中的阀门，将气体循环机构9的出气端调整至与外部连通，启动加热器5和气体循环机构9，对加工箱1的内部进行干燥处理，加热器5将加工箱1内部的空气进行预热，气体循环机构9通过内部的进风板93将加工箱1内部的空气抽出，并从排气管94中排出；

将各个PLA管材安装至管材旋转架7内部的结晶工位内部，关闭密封门4，启动加热器5，再将气体循环机构9中排气管94内部的阀门关闭，将气体循环机构9的出气端调整至与旋转座6连通，气体循环机构9将加工箱1内部的热空气抽出，并沿着旋转座6和管材旋转架7内部的空腔进行流动，将旋转座6和管材旋转架7的各个构件进行加热，加热时的温度为110℃；

对PLA管材进行加热结晶处理，并启动第二驱动机构10和第一驱动机构8，第二驱动机构10启动后，通过连接轴102带动管材旋转架7和旋转座6进行转动，转速为22r/min，第一驱动机构8启动后，通过链条83带动各个旋转器75进行转动，旋转器75转动后，转速为17r/min，带动管材在结晶工位内部进行转动，进而带动PLA管材发生周转和自转；

对PLA管材进行冷却，冷却速率为2℃/min，再冷却至常温后，将PLA管材从加工箱1中取出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，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多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种PLA管材结晶加工用成型设备，包括加工箱(1)，所述加工箱(1)的内部固定连接有若干个加热器(5)，其特征在于，所述加工箱(1)内部的底端转动连接有旋转座(6)，所述旋转座(6)的上侧安装有管材旋转架(7)，且旋转座(6)的侧面安装有出风板(11)，所述旋转座(6)的下表面安装有第一驱动机构(8)，所述第一驱动机构(8)的输出端与管材旋转架(7)相连接，所述加工箱(1)的外侧安装有第二驱动机构(10)，所述第二驱动机构(10)的输出端贯穿加工箱(1)与管材旋转架(7)相连接，所述加工箱(1)的侧面安装有气体循环机构(9)。

2.根据权利要求1所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，所述气体循环机构(9)的固定架(91)内部固定连接有风机(92)，所述风机(92)的进气口延伸至加工箱(1)的内部且固定连接有进风板(93)，所述风机(92)设置有两组出气口，两组出气口分别固定连接有排气管(94)和循环管(95)，所述循环管(95)的一端与旋转座(6)的底部转动连接。

3.根据权利要求1所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，所述第二驱动机构(10)包括与加工箱(1)上表面固定连接的第二驱动电机(101)，所述第二驱动电机(101)的输出端延伸至加工箱(1)的内部且固定连接有连接轴(102)，所述连接轴(102)的底端与管材旋转架(7)相连接。

4.根据权利要求1所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，所述管材旋转架(7)包括与旋转座(6)固定连接的基板(72)，所述基板(72)上表面的一侧固定连接有固定板(71)，且基板(72)上表面的另一侧安装有组装板(74)。

5.根据权利要求4所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，所述基板(72)的上表面固定连接有若干个侧杆(73)，若干个侧杆(73)呈若干行分布，相邻两行侧杆(73)之间形成结晶工位，各个结晶工位内部均转动连接有旋转器(75)。

6.根据权利要求5所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，若干个所述旋转器(75)均包括连接管(752)，所述连接管(752)的外侧固定连接有若干个旋转盘(751)。

7.根据权利要求6所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，若干个所述旋转盘(751)、连接管(752)、固定板(71)、基板(72)和旋转座(6)的内部均开设有相互连通的空腔。

8.根据权利要求7所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，若干个所述连接管(752)的一端均延伸至固定板(71)空腔的内部，且各个所述连接管(752)位于固定板(71)内部的外侧均开设有若干个通气孔(7521)。

9.根据权利要求1所述的PLA管材结晶加工用成型设备，其特征在于，所述出风板(11)包括中空管(111)，所述中空管(111)的上表面固定连接有若干个连通柱(112)，若干个所述连通柱(112)的顶端均与固定板(71)的下表面连通，所述中空管(111)的上表面开设有若干个出气孔(113)。

10.一种PLA管材结晶加工用成型设备的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将气体循环机构(9)的出气端调整至与外部连通，启动加热器(5)和气体循环机构(9)，对加工箱(1)的内部进行干燥处理；

步骤二：将各个PLA管材安装至管材旋转架(7)内部的结晶工位内部；

步骤三：启动加热器(5)，将气体循环机构(9)的出气端调整至与旋转座(6)连通，将旋转座(6)和管材旋转架(7)进行加热；

步骤四：对PLA管材进行加热结晶处理，并启动第二驱动机构(10)和第一驱动机构(8)，带动PLA管材发生周转和自转；

步骤五：对PLA管材进行冷却，并将PLA管材从加工箱(1)中取出。

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