CN115179583A - 一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石墨烯地垫技术领域，尤其涉及一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置；本发明通过石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置中的数据采集单元对待挤压的石墨烯层原料的厚度以及根据石墨烯层操作单元挤压完成后的石墨烯层是否存在气泡以及石墨烯层的回弹性进行检测，中控单元根据检测结果选择对应的处理方式，避免了石墨烯层的质量不过关的情况下生产出质量不符合标准的石墨烯抗疲劳地垫，能够提高石墨烯层的生产效率从而提高了石墨烯抗疲劳地垫的生产效率，在提高生产效率的同时提高了产品的质量以使使用者有更加良好的使用效果。

Description

一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置

技术领域

本发明涉及石墨烯地垫加工技术领域，尤其涉及一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置。

背景技术

抗疲劳地垫被广泛的投入应用到生产流水线操作、站立收银台、机床操作等工作中，富有弹性的材质可以巧妙的转移人体的重量，促进腿部肌肉的放松，缓解脚部血液流通压力和长时间站立所引起的腿部疲劳，从而减少50%以上的疲劳感，提高35%以上的工作效率并且提供更长时间站立支持，虽然抗疲劳地垫在减缓人体疲劳提升工作效率上有助益，但是抗疲劳地垫的材质安全性也是人们越来越重视的一点；功能性抗疲劳地垫的需求兴起，大面积抗疲劳地垫可以满足更大工作范围的抗疲劳减震等聚合性功能需求，随着需求增大对地垫的加工效率以及地垫质量的要求也越来越高。石墨烯具有良好的强度、柔韧度、环保性和热传导性，所以石墨烯抗疲劳地垫也同样具有以上的特性；

现有技术中对地垫中的石墨烯层的制备装置缺少智能控制，人工监控生产过程中会产生误差以影响石墨烯抗疲劳地垫的质量，针对大规模的生产将会耗费大量的时间和人力从而影响了生产效率。

发明内容

为此，本发明提供一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，用以克服现有技术中无法对石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置进行智能监控的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，包括：

石墨烯层操作单元，用以在挤压箱体内进行挤压石墨烯层原料以形成预设厚度的石墨烯层；

数据采集单元，其与所述石墨烯层操作单元相连，包括用以采集石墨烯层凸起气泡高度和凸起气泡面积的石墨烯层挤压顶板感应器和用以在石墨烯抗疲劳地垫制备过程采集石墨烯层的厚度以及石墨烯层的回弹高度的石墨烯层挤压底板侧壁感应器并将采集到的信息输送至中控单元；

所述中控单元，其与所述数据采集单元相连，用以在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时将数据采集单元采集到的石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度分别与对应的预设值进行比对并根据比对结果调节通过液压装置对挤压模块的挤压力和真空泵的转速以使石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度符合对应的预设值。

进一步地，所述石墨烯层操作单元包括加料模块、除气模块和挤压模块，其中：

所述加料模块，其与所述挤压箱体相连，用以向挤压箱体添加预设量的石墨烯层原料；

所述除气模块，其与所述挤压箱体相连，用以除去挤压箱体内的气体以避免挤压过程中石墨烯层原料产生气泡；

所述挤压模块，其与所述挤压箱体相连，用以对石墨烯层原料进行挤压以使石墨烯层原料形成预设厚度的石墨烯层。

进一步地，所述中控单元内设有标准石墨烯层原料厚度M0，中控单元在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次待挤压石墨烯层原料厚度M，当所述挤压模块对石墨烯层原料进行挤压前，中控单元将M与M0进行比较并根据比较结果确定对本次待挤压石墨烯层原料的挤压力，

若M≤M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度在标准范围内，中控单元控制所述液压装置使用初始挤压力对待挤压石墨烯层原料进行挤压操作；

若M＞M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度超出标准范围，中控单元计算M与M0之间的厚度差值△M以将所述液压装置的初始挤压力调节至对应值。

进一步地，所述中控单元内设有第一预设厚度差值△M1、第二预设厚度差值△M2、第一挤压力调节系数α1和第二挤压力调节系数α2，其中△M1＜△M2，1＜α1＜α2；当所述中控单元计算M与M0之间的差值△M以将所述液压装置的挤压力调节至对应值时，

若△M≤△M1，所述中控单元判定使用α1调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M1＜△M≤△M2，所述中控单元判定使用α2调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M＞△M2，所述中控单元判定添加石墨烯层原料厚度超出标准范围并发出无法挤压警报；

当所述中控单元判定使用αi对所述液压装置针对石墨烯层原料的初始挤压力P进行调节时，设定i=1,2,中控单元将调节后的挤压力记为P’，设定P’=P×αi,中控单元对P’与最大挤压力进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’。

进一步地，所述中控单元内设有最大挤压力Pmax，当中控单元对P’与Pmax进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’时，

若P’＜Pmax，所述中控单元判定本次针对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为P’；

若P’≥Pmax，所述中控单元判定本次对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为Pmax；

当石墨烯层原料挤压后，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成的石墨烯层是否达到预设厚度；

若达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压完成；

若未达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压未完成，中控单元控制所述挤压模块对未达到预设厚度的石墨烯层进行n次挤压以使未达到预设厚度的石墨烯层达到预设厚度，其中n=1,2,3；若n次挤压后未达到石墨烯层预设厚度，所述中控单元发出无法挤压完成警报；

当所述中控单元控制所述液压装置使用对应的挤压力完成对待挤压的石墨烯层原料的挤压时，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压顶板感应器对挤压完成后形成的石墨烯层的表面是否存在气泡进行检测。

进一步地，所述中控单元根据所述石墨烯层挤压顶板感应器对石墨烯层是否存在气泡进行检测，

若存在气泡，所述中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s以确定是否为真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡；

若不存在气泡，所述中控单元控制所述液压装置的挤压力为检测回弹高度挤压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作，中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次挤压石墨烯层的回弹高度H以确认本次挤压的石墨烯层的回弹性是否符合生产标准。

进一步地，所述中控单元内设有预设气泡高度h0和预设气泡面积s0，针对挤压完成的石墨烯层存在气泡的情况，当中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s时，

若h＜h0且s＜s0，所述中控单元判定石墨烯层原料在挤压过程中存在异物并提示工作人员对该异物处理；

若h≥h0，所述中控单元判定所述真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡，中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的转速进行进一步调节以对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气，设定△h=h-h0；针对于本次挤压完成存在气泡的石墨烯层，中控单元判定该石墨烯层不符合生产标准，并提示工作人员对气泡进行人工除气操作；若s＞s0，所述中控单元判定添加石墨烯层原料不符合标准导致石墨烯层挤压失败，中控单元提示人工检测石墨烯层原料中各原料的配比情况并对石墨烯层原料进行补充或重新添加石墨烯层原料后针对石墨烯层原料进行挤压操作。

进一步地，所述中控单元内设有第一预设气泡高度差值△h1、第二预气泡高度设差值△h2、第一真空泵转速调节系数β1、第二真空泵转速调节系数β2和第三真空泵转速调节系数β3，其中△h1＜△h2，1＜β1＜β2＜β3＜2；当所述中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的初始转速R进行进一步调节时，

若△h≤△h1，所述中控单元判定使用β1调节所述真空泵的初始转速R；

若△h1＜△h≤△h2，所述中控单元判定使用β2调节所述真空泵的初始转速R；

若△h＞△h2，所述中控单元判定使用β3调节所述真空泵的初始转速R；

当所述中控单元判定使用βj对所述真空泵的初始转速R进行调节时，设定j=1,2,3，中控单元调节后的真空泵的转速记为R’，设定R’=R×βj；所述中控单元设定所述真空泵的转速为R’对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气操作。

进一步地，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成后石墨烯层的高度M’和本次石墨烯层的回弹高度H；当所述中控单元控制所述液压装置的挤压力为检测回弹高度压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作时，

若H=M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性符合标准，可投入生产石墨烯抗疲劳地垫；

若H＜M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性不符合标准，中控单元发出警报提示对应的石墨烯层不可投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

进一步地，所述石墨烯抗疲劳地垫包括：

表层，其为一平面层状结构；所述表层为工作人员或相关设备接触面，采用纤维原料制备；

石墨烯层，其为一平面层状结构，与所述表层接触相连；所述石墨烯层包括以石墨烯制备而成的石墨烯表层和以橡胶制备而成的石墨烯橡胶层；

保温层，其为一平面层状结构，保温层与所述石墨烯层接触相连；所述保温层采用氨基甲酸酯树脂制备，用以对所述石墨烯抗疲劳地垫起到保温的作用；

底层，其与所述保温层接触相连的一侧为平面层状结构，另一侧为颗粒状结构与地面或其他平面支撑物接触；所述底层采用橡胶制备。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置中的数据采集单元对待挤压的石墨烯层原料的厚度以及根据石墨烯层操作单元挤压完成后的石墨烯层是否存在气泡以及石墨烯层的回弹性进行检测，中控单元根据检测结果选择对应的处理方式，避免了在石墨烯层的质量不过关的情况下生产出质量不符合标准的石墨烯抗疲劳地垫，能够提高石墨烯层的生产效率从而提高了石墨烯抗疲劳地垫的生产效率，在提高生产效率的同时提高了产品的质量以使使用者有更加良好的使用效果。

进一步地，本发明石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置的石墨烯层操作单元包括加料模块、除气模块和挤压模块，针对各模块的配合使用能够在保证石墨烯层质量的前提下提高石墨烯层的生产效率。

进一步地，本发明中的中控单元通过对待挤压的石墨烯层原料厚度与标准原料厚度进行比对，根据比对结果确认挤压力是否需要调节；中控单元计算厚度差值以确定挤压力的调节系数并对调节后的挤压力与最大挤压力进行比对以选择出最终的挤压力对待挤压的石墨烯层原料进行挤压，能够有针对性对石墨烯层原料进行挤压，避免挤压力过大导致石墨烯层破坏或挤压力过小导致石墨烯层的强度和柔韧度不符合标准的情况发生，能够提高石墨烯层的质量进而提高了使用者的使用效果。

进一步地，本发明中的中控单元控制石墨烯层操作单元中的石墨烯层挤压顶板感应器对挤压完成的石墨烯层是否存在气泡进行检测以确定挤压前挤压箱体内是否存在气体，能够根据检测结果对下一批次的待挤压的石墨烯层原料进行挤压前真空泵转速的精准调节，避免下一批次的挤压完成的石墨烯层产生气泡的情况发生。

进一步地，本发明中的中控单元根据气泡的高度和面积确定气泡形成的原因并有针对性的对气泡进行处理，根据气泡高度差值选择对应的真空泵转速的调节系数对真空泵转速进行调节以使下一批次待挤压石墨烯层的原料中的气体排空，避免下一批次的挤压完成的石墨烯层产生气泡的情况发生。

进一步地，本发明中的中控单元根据挤压完成后石墨烯层的高度M’和回弹高度H以确认本次挤压的石墨烯层是否符合生产标准以确定挤压完成的石墨烯层是否可以投入生产石墨烯抗疲劳地垫，能够避免回弹性不足导致使用者在使用过程中地垫变薄的情况发生，本发明通过智能检测能够有针对性的对石墨烯层的回弹性进行检测以保证石墨烯层的质量从而保证了石墨烯抗疲劳地垫的质量。

进一步地，本发明中石墨烯抗疲劳地垫由四个层次，包括表层、石墨烯层、保温层和底层，各层次间由环保胶接触相连接；表层耐磨；石墨烯层可以很好的导热，回弹性减轻疲劳感，增加舒适度；保温层对地垫起到保温效果以对使用者的接触部起到保温作用；底层与地面或其他平面支撑物接触，颗粒状增加摩擦力以达到防滑的效果；本发明中的石墨烯抗疲劳地垫具有良好的强度、柔韧度、环保性和热传导性。

附图说明

图1为本发明所述一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置的结构示意图；

图2为本发明所述石墨烯抗疲劳地垫的结构示意图；

图3为本发明所述石墨烯抗疲劳地垫石墨烯层的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为石墨烯抗疲劳地垫挤压装置的结构示意图。

本发明提供一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，包括：

石墨烯层操作单元，用以在挤压箱体内进行挤压石墨烯层原料以形成预设厚度的石墨烯层；

数据采集单元，其与所述石墨烯层操作单元相连，包括用以采集石墨烯层凸起气泡高度和凸起气泡面积的石墨烯层挤压顶板感应器和用以在石墨烯抗疲劳地垫制备过程采集石墨烯层的厚度以及石墨烯层的回弹高度的石墨烯层挤压底板侧壁感应器并将采集到的信息输送至中控单元；

所述中控单元，其与所述数据采集单元相连，用以在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时将数据采集单元采集到的石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度分别与对应的预设进行比对并根据比对结果调节通过液压装置对挤压模块的挤压力和真空泵的转速以使石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度符合对应的预设值。

本发明通过石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置中的数据采集单元对待挤压的石墨烯层原料的厚度以及根据石墨烯层操作单元挤压完成后的石墨烯层是否存在气泡以及石墨烯层的回弹性进行检测，中控单元根据检测结果选择对应的处理方式，避免了在石墨烯层的质量不过关的情况下生产出质量不符合标准的石墨烯抗疲劳地垫，能够提高石墨烯层的生产效率从而提高了石墨烯抗疲劳地垫的生产效率，在提高生产效率的同时提高了产品的质量以使使用者有更加良好的使用效果。

具体而言，所述石墨烯层操作单元包括加料模块、除气模块和所述挤压模块，其中：

所述加料模块，其与所述挤压箱体相连，用以向挤压箱体添加预设量的石墨烯层原料；

所述除气模块，其与所述挤压箱体相连，用以除去挤压箱体内的气体以避免挤压过程中石墨烯层原料产生气泡；

所述挤压模块，其与所述挤压箱体相连，用以对石墨烯层原料进行挤压以使石墨烯层原料形成预设厚度的石墨烯层。

本发明石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置的石墨烯层操作单元包括加料模块、除气模块和挤压模块，针对各模块的配合使用能够在保证石墨烯层质量的前提下提高石墨烯层的生产效率。

具体而言，所述中控单元内设有标准石墨烯层原料厚度M0，中控单元在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次待挤压石墨烯层原料厚度M，当所述挤压模块对石墨烯层原料进行挤压前，中控单元将M与M0进行比较并根据比较结果确定对本次待挤压石墨烯层原料的挤压力，

若M≤M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度在标准范围内，中控单元控制所述液压装置使用初始挤压力对待挤压石墨烯层原料进行挤压操作；

若M＞M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度超出标准范围，中控单元计算M与M0之间的厚度差值△M以将所述液压装置的初始挤压力调节至对应值。

具体而言，所述中控单元内设有第一预设厚度差值△M1、第二预设厚度差值△M2、第一挤压力调节系数α1和第二挤压力调节系数α2，其中△M1＜△M2，1＜α1＜α2；当所述中控单元计算M与M0之间的差值△M以将所述液压装置的挤压力调节至对应值时，

若△M≤△M1，所述中控单元判定使用α1调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M1＜△M≤△M2，所述中控单元判定使用α2调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M＞△M2，所述中控单元判定添加石墨烯层原料厚度超出标准范围并发出无法挤压警报；

当所述中控单元判定使用αi对所述液压装置针对石墨烯层原料的初始挤压力P进行调节时，设定i=1,2,中控单元将调节后的挤压力记为P’，设定P’=P×αi,中控单元对P’与最大挤压力进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’。

具体而言，所述中控单元内设有最大挤压力Pmax，当中控单元对P’与Pmax进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’时，

若P’＜Pmax，所述中控单元判定本次针对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为P’；

若P’≥Pmax，所述中控单元判定本次对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为Pmax；

当石墨烯层原料挤压后，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成的石墨烯层是否达到预设厚度；

若达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压完成；

若未达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压未完成，中控单元控制所述挤压模块对未达到预设厚度的石墨烯层进行n次挤压以使未达到预设厚度的石墨烯层达到预设厚度，其中n=1,2,3；若n次挤压后未达到石墨烯层预设厚度，所述中控单元发出无法挤压完成警报；

当所述中控单元控制所述液压装置使用对应的挤压力完成对待挤压的石墨烯层原料的挤压时，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压顶板感应器对挤压完成后形成的石墨烯层的表面是否存在气泡进行检测。

本发明中的中控单元通过对待挤压的石墨烯层原料厚度与标准原料厚度进行比对，根据比对结果确认挤压力是否需要调节；中控单元计算厚度差值以确定挤压力的调节系数并对调节后的挤压力与最大挤压力进行比对以选择出最终的挤压力对待挤压的石墨烯层原料进行挤压，能够有针对性对石墨烯层原料进行挤压，避免挤压力过大导致石墨烯层破坏或挤压力过小导致石墨烯层的强度和柔韧度不符合标准的情况发生，能够提高石墨烯层的质量进而提高了使用者的使用效果。

具体而言，所述中控单元根据所述石墨烯层挤压顶板感应器对石墨烯层是否存在气泡进行检测，

若存在气泡，所述中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s以确定是否为真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡；

若不存在气泡，所述中控单元控制所述液压装置的挤压力为检测回弹高度压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作，中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次挤压石墨烯层的回弹高度H以确认本次挤压的石墨烯层的回弹性是否符合生产标准。

本发明中的中控单元控制石墨烯层操作单元中的石墨烯层挤压顶板感应器对挤压完成的石墨烯层是否存在气泡进行检测以确定挤压前挤压箱体内是否存在气体，能够根据检测结果对下一批次的待挤压的石墨烯层原料进行挤压前真空泵转速的精准调节，避免下一批次的挤压完成的石墨烯层产生气泡的情况发生。

具体而言，所述中控单元内设有预设气泡高度h0和预设气泡面积s0，针对挤压完成的石墨烯层存在气泡的情况，当中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s时，

若h＜h0且s＜s0，所述中控单元判定石墨烯层原料在挤压过程中存在异物并提示工作人员对该异物处理；

若h≥h0，所述中控单元判定所述真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡，中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的转速进行进一步调节以对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气，设定△h=h-h0；针对于本次挤压完成存在气泡的石墨烯层，中控单元判定该石墨烯层不符合生产标准，并提示工作人员对气泡进行人工除气操作；

若s＞s0，所述中控单元判定添加石墨烯层原料不符合标准导致石墨烯层挤压失败，中控单元提示人工检测石墨烯层原料中各原料的配比情况并对石墨烯层原料进行补充或重新添加石墨烯层原料后针对石墨烯层原料进行挤压操作。

具体而言，所述中控单元内设有第一预设气泡高度差值△h1、第二预气泡高度设差值△h2、第一真空泵转速调节系数β1、第二真空泵转速调节系数β2和第三真空泵转速调节系数β3，其中△h1＜△h2，1＜β1＜β2＜β3＜2；当所述中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的初始转速R进行进一步调节时，

若△h≤△h1，所述中控单元判定使用β1调节所述真空泵的初始转速R；

若△h1＜△h≤△h2，所述中控单元判定使用β2调节所述真空泵的初始转速R；

若△h＞△h2，所述中控单元判定使用β3调节所述真空泵的初始转速R；

当所述中控单元判定使用βj对所述真空泵的初始转速R进行调节时，设定j=1,2,3，中控单元调节后的真空泵的转速记为R’，设定R’=R×βj；所述中控单元设定所述真空泵的转速为R’对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气操作。

本发明中的中控单元根据气泡的高度和面积确定气泡形成的原因并有针对性的对气泡进行处理，根据气泡高度差值选择对应的真空泵转速的调节系数对真空泵转速进行调节以使下一批次待挤压石墨烯层的原料中的气体排空，避免下一批次的挤压完成的石墨烯层产生气泡的情况发生。

具体而言，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成后石墨烯层的高度M’和本次石墨烯层的回弹高度H；当所述中控单元控制所述液压装置的挤压力为检测回弹高度压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作时，

若H=M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性符合标准，可投入生产石墨烯抗疲劳地垫；

若H＜M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性不符合标准，中控单元发出警报提示对应的石墨烯层不可投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

本发明中的中控单元根据挤压完成后石墨烯层的高度M’和回弹高度H以确认本次挤压的石墨烯层是否符合生产标准以确定挤压完成的石墨烯层是否可以投入生产石墨烯抗疲劳地垫，能够避免回弹性不足导致使用者在使用过程中地垫变薄的情况发生，本发明通过智能检测能够有针对性的对石墨烯层的回弹性进行检测以保证石墨烯层的质量从而保证了石墨烯抗疲劳地垫的质量。

具体而言，石墨烯抗疲劳地垫挤压装置1包括石墨烯层操作单元、数据采集单元和中控单元，其中石墨烯层操作单元中包括加料模块、除气模块和挤压模块13；将石墨烯层原料中的石墨烯通过加料模块中的漏斗15填入挤压箱体17内，石墨烯原料中的石墨烯橡胶层通过装置前端的预留口（图中未画出）处填入挤压箱体17内；挤压底板14侧端的挤压底板侧壁感应器检测石墨烯层的原料厚度，中控单元通过石墨烯层的原料厚度调节液压装置12对挤压模块13的挤压力；挤压前除气模块中的真空泵16对挤压箱体17进行除气操作，除气完成后中控单元通过液压装置12控制液压杆11通过挤压模块13对石墨烯层的原料进行挤压操作；挤压完成后形成石墨烯抗疲劳地垫的石墨烯层，石墨烯层挤压顶板感应器检测石墨烯层中间是否存在气泡，根据气泡情况选择对应的处理方式；中控单元控制挤压底板14侧端的挤压底板侧壁感应器检测挤压完成的石墨烯层22高度和回弹性，根据石墨烯层22的回弹情况判定石墨烯层22是否符合生产石墨烯抗疲劳地垫的标准以确定是否能够投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

请继续参阅图2，其为本发明所述石墨烯抗疲劳地垫的结构示意图；

所述石墨烯抗疲劳地垫2包括表层21、石墨烯层22、保温层23和底层24，各层次间由环保胶接触相连接；

表层21，其为一平面层状结构；所述表层21为工作人员或相关设备接触面，采用纤维原料制备；

请继续参阅图3，其为本发明所述石墨烯抗疲劳地垫石墨烯层的结构示意图；石墨烯层22，其为一平面层状结构，与所述表层21接触相连；所述石墨烯层22包括以石墨烯制备而成的石墨烯表层221和以橡胶制备而成的石墨烯橡胶层222；

保温层23，其为一平面层状结构，与所述石墨烯层22接触相连；所述保温层23采用氨基甲酸酯树脂制备而成；

底层24，其与所述保温层23接触相连的一侧为平面层状结构，另一侧为颗粒状结构与地面或其他平面支撑物接触；所述底层24采用橡胶制备。

本发明中石墨烯抗疲劳地垫由四个层次，包括表层、石墨烯层、保温层和底层，各层次间由环保胶接触相连接；表层耐磨；石墨烯层可以很好的导热，回弹性减轻疲劳感，增加舒适度；保温层对地垫起到保温效果以对使用者的接触部起到保温作用；底层与地面或其他平面支撑物接触，颗粒状增加摩擦力以达到防滑的效果；本发明中的石墨烯抗疲劳地垫具有良好的强度、柔韧度、环保性和热传导性。

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，

步骤s1，根据客户需求，定制厚度为3cm石墨烯抗疲劳地垫；

步骤s2，人工计算出针对定制厚度为3cm的石墨烯抗疲劳地垫所需的石墨烯层厚度为1cm，其中石墨烯表层厚度为0.3cm，石墨烯橡胶层为0.7cm；

步骤s3，中控单元将2cm的石墨烯层原料与预设厚度原料的标准值进行比对，判定2cm的石墨烯层原料在标准范围内，液压装置使用初始挤压力通过挤压模块对2cm厚度石墨层原料进行挤压操作以形成1cm的石墨烯层；

步骤s4，挤压完成后，石墨烯层挤压顶板感应器检测挤压成型的石墨烯层有气泡产生，气泡高度为0.7cm大于预设值，工作人员对该石墨烯层进行人工除气操作并使用β1对真空泵的转速R进行调节，选用R’对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气操作；

步骤s5，工作人员对该石墨烯层人工除气成功后，检测该石墨烯层的回弹高度，回弹高度符合标准，将该石墨烯层投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

实施例2

步骤s1，根据客户需求，定制厚度为5cm石墨烯抗疲劳地垫；

步骤s2，人工计算出针对定制厚度为5cm的石墨烯抗疲劳地垫所需的石墨烯层厚度为1.7cm，其中石墨烯表层厚度为0.5cm，石墨烯橡胶层为1.2cm；

步骤s3，中控单元将3.1cm的石墨烯层原料与预设厚度原料的标准值进行比对，判定3.1cm的石墨烯层原料超出预设值，使用α1调节所述液压装置的初始挤压力，液压装置使用初始挤压力通过挤压模块对3.1cm厚度石墨层原料进行挤压操作以形成1.7cm的石墨烯层；

步骤s4，挤压完成后，石墨烯层挤压顶板感应器检测挤压成型的石墨烯层无气泡产生；

步骤s5，检测该石墨烯层的回弹高度，回弹高度符合标准，将该石墨烯层投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，包括：

石墨烯层操作单元，用以在挤压箱体内进行挤压石墨烯层原料以形成预设厚度的石墨烯层；

数据采集单元，其与所述石墨烯层操作单元相连，包括用以采集石墨烯层凸起气泡高度和凸起气泡面积的石墨烯层挤压顶板感应器和用以在石墨烯抗疲劳地垫制备过程采集石墨烯层的厚度以及石墨烯层的回弹高度的石墨烯层挤压底板侧壁感应器并将采集到的信息输送至中控单元；

所述中控单元，其与所述数据采集单元相连，用以在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时将数据采集单元采集到的石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度分别与对应的预设值进行比对，中控单元并根据比对结果调节通过液压装置对挤压模块的挤压力和真空泵的转速以使石墨烯层的厚度、石墨烯层中凸起气泡高度、凸起气泡面积以及石墨烯层的回弹高度符合对应的预设值。

2.根据权利要求1所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述石墨烯层操作单元包括加料模块、除气模块和所述挤压模块，其中：

所述加料模块，其与所述挤压箱体相连，用以向挤压箱体添加预设量的石墨烯层原料；

所述除气模块，其与所述挤压箱体相连，用以除去挤压箱体内的气体以避免挤压过程中石墨烯层原料产生气泡；

所述挤压模块，其与所述挤压箱体相连，用以对石墨烯层原料进行挤压以使石墨烯层原料形成预设厚度的石墨烯层。

3.根据权利要求1所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元内设有标准石墨烯层原料厚度M0，中控单元在石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置制备石墨烯层时控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次待挤压石墨烯层原料厚度M，当所述挤压模块对石墨烯层原料进行挤压前，中控单元将M与M0进行比较并根据比较结果确定对本次待挤压石墨烯层原料的挤压力，

若M≤M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度在标准范围内，中控单元控制所述液压装置使用初始挤压力对待挤压石墨烯层原料进行挤压操作；

若M＞M0，所述中控单元判定本次待挤压石墨烯层原料厚度超出标准范围，中控单元计算M与M0之间的厚度差值△M以将所述液压装置的初始挤压力调节至对应值。

4.根据权利要求3所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元内设有第一预设厚度差值△M1、第二预设厚度差值△M2、第一挤压力调节系数α1和第二挤压力调节系数α2，其中△M1＜△M2，1＜α1＜α2；当所述中控单元计算M与M0之间的差值△M以将所述液压装置的挤压力调节至对应值时，

若△M≤△M1，所述中控单元判定使用α1调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M1＜△M≤△M2，所述中控单元判定使用α2调节所述液压装置的初始挤压力P并通过所述挤压模块针对石墨烯层原料进行挤压；

若△M＞△M2，所述中控单元判定添加石墨烯层原料厚度超出标准范围并发出无法挤压警报；

当所述中控单元判定使用αi对所述液压装置针对石墨烯层原料的初始挤压力P进行调节时，设定i=1,2,中控单元将调节后的挤压力记为P’，设定P’=P×αi,中控单元对P’与最大挤压力进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’。

5.根据权利要求4所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元内设有最大挤压力Pmax，当中控单元对P’与Pmax进行比对以确定是否将本次待挤压的石墨烯层原料的挤压力调节至P’时，

若P’＜Pmax，所述中控单元判定本次针对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为P’；

若P’≥Pmax，所述中控单元判定本次对待挤压的石墨烯层原料的挤压力设置为Pmax；

当石墨烯层原料挤压后，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成的石墨烯层是否达到预设厚度；

若达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压完成；

若未达到预设厚度，所述中控单元判定本次石墨烯层原料挤压未完成，中控单元控制所述挤压模块对未达到预设厚度的石墨烯层进行n次挤压以使未达到预设厚度的石墨烯层达到预设厚度，其中n=1,2,3；若n次挤压后未达到石墨烯层预设厚度，所述中控单元发出无法挤压完成警报；

当所述中控单元控制所述液压装置使用对应的挤压力完成对待挤压的石墨烯层原料的挤压时，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压顶板感应器对挤压完成后形成的石墨烯层的表面是否存在气泡进行检测。

6.根据权利要求5所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元根据所述石墨烯层挤压顶板感应器对石墨烯层是否存在气泡进行检测，

若存在气泡，所述中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s以确定是否为真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡；

若不存在气泡，所述中控单元控制所述液压装置的挤压力为检测回弹高度压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作，中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测本次挤压石墨烯层的回弹高度H以确认本次挤压的石墨烯层的回弹性是否符合生产标准。

7.根据权利要求6所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元内设有预设气泡高度h0和预设气泡面积s0，针对挤压完成的石墨烯层存在气泡的情况，当中控单元统计各气泡中最大高度h和气泡对应的面积s时，

若h＜h0且s＜s0，所述中控单元判定石墨烯层原料在挤压过程中存在异物并提示工作人员对该异物处理；

若h≥h0，所述中控单元判定所述真空泵转速不足导致所述挤压箱体内有气体以使石墨烯层在挤压过程中气体夹杂在石墨烯层原料中形成气泡，中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的转速进行进一步调节以对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气，设定△h=h-h0；针对于本次挤压完成存在气泡的石墨烯层，中控单元判定该石墨烯层不符合生产标准，并提示工作人员对气泡进行人工除气操作；

若s＞s0，所述中控单元判定添加石墨烯层原料不符合标准导致石墨烯层挤压失败，中控单元提示人工检测石墨烯层原料中各原料的配比情况并对石墨烯层原料进行补充或重新添加石墨烯层原料后针对石墨烯层原料进行挤压操作。

8.根据权利要求7所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元内设有第一预设气泡高度差值△h1、第二预气泡高度设差值△h2、第一真空泵转速调节系数β1、第二真空泵转速调节系数β2和第三真空泵转速调节系数β3，其中△h1＜△h2，1＜β1＜β2＜β3＜2；当所述中控单元计算各凸起气泡中最大高度h与预设气泡高度h0的差值△h并根据△h对所述真空泵的初始转速R进行进一步调节时，

若△h≤△h1，所述中控单元判定使用β1调节所述真空泵的初始转速R；

若△h1＜△h≤△h2，所述中控单元判定使用β2调节所述真空泵的初始转速R；

若△h＞△h2，所述中控单元判定使用β3调节所述真空泵的初始转速R；

当所述中控单元判定使用βj对所述真空泵的初始转速R进行调节时，设定j=1,2,3，中控单元调节后的真空泵的转速记为R’，设定R’=R×βj；所述中控单元设定所述真空泵的转速为R’对下一批次待挤压的石墨烯层原料进行除气操作。

9.根据权利要求6所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置，其特征在于，所述中控单元控制所述石墨烯层挤压底板侧壁感应器检测挤压完成后石墨烯层的高度M’和本次石墨烯层的回弹高度H；当所述中控单元控制所述液压装置的压力为检测回弹高度压力值并通过所述挤压模块对挤压完成的石墨烯层进行挤压操作时，

若H=M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性符合标准，可投入生产石墨烯抗疲劳地垫；

若H＜M’，所述中控单元判定对应的石墨烯层的回弹性不符合标准，中控单元发出警报提示对应的石墨烯层不可投入生产石墨烯抗疲劳地垫。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的石墨烯抗疲劳地垫挤压成型装置所挤压的石墨烯抗疲劳地垫，其特征在于，所述石墨烯抗疲劳地垫包括：

表层，其为一平面层状结构；所述表层为工作人员或相关设备接触面，采用纤维原料制备；

石墨烯层，其为一平面层状结构，与所述表层接触相连；所述石墨烯层包括以石墨烯制备而成的石墨烯表层和以橡胶制备而成的石墨烯橡胶层；

保温层，其为一平面层状结构，保温层与所述石墨烯层接触相连；所述保温层采用氨基甲酸酯树脂制备，用以对所述石墨烯抗疲劳地垫起到保温的作用；

底层，其与所述保温层接触相连的一侧为平面层状结构，另一侧为颗粒状结构与地面或其他平面支撑物接触；所述底层采用橡胶制备。

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