CN115230125A - 压力成型机 - Google Patents

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CN115230125A CN202111405137.1A CN202111405137A CN115230125A CN 115230125 A CN115230125 A CN 115230125A CN 202111405137 A CN202111405137 A CN 202111405137A CN 115230125 A CN115230125 A CN 115230125A
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pressure
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heater
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本杰明·Wr·雷德福德
威廉·B·迪布雷特
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Meiku Co Ltd
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Abstract

提供了一种压力成型机。在一个实施例中，该压力成型机在压力室中集成了加热器，以使加热器和压力室可以相对于该压力成型机的基部一起移动。该压力室和基部可以包括多个锁定机构，以在该压力室和用于成型的塑料板之间形成密封。该基部也可以包括可分离的空气压缩部件，以使该空气压缩可以通过物理远离以减少用户感受到的噪音。还提供了其它实施例。

Description

压力成型机
背景技术
台式成型机可以用于用物体制作模具。一些成型机使用真空施加负压以将加热的塑料抽吸到物体周围。其它成型机使用正压将加热的塑料推挤到物体周围。在一些压力成型机中，物体被放置于位于铰链式压力室旁的工作面上。该压力室收容有塑料，并且加热器可在压力室上方移动(move over)以加热该塑料。在一些机器中，加热器相对于压力室可移动。而在其它机器中，压力室相对于加热器可移动。当塑料达到适合塑形的温度时，压力室被旋转180度以将该压力室放置于物体的上方。然后，施加压力以将加热的塑料推到该物体上，从而形成模具。该压力室被旋转180度，使该压力室返回至起始位置，从而该模具和物体可以被取出。
发明内容
本申请提供了一种压力成型机，具有较小的占地面积且消除了相关技术的机器中存在的复杂运动和可能的机械故障点。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种压力成型机，包括：基部；压力室；及加热器，放置在所述压力室内；其中，所述压力室和所述加热器一起在压力室远离基部的第一位置和压力室靠近基部的第二位置之间移动。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种压力成型机，包括：基部，所述基部包括第一锁定机构；压力室，所述压力室包括第二锁定机构；及用户输入设备，用于将所述第一锁定机构和所述第二锁定机构接合以在所述压力室和放置于所述基部上的材料之间形成密封。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种压力成型机，包括：压力室；第一基部，其中，所述压力室相对于所述第一基部可移动；及第二基部，所述第二基部包括空气压缩机，所述空气压缩机用于为所述压力室提供压缩空气，其中所述第二基部可从所述第一基部分离。
与相关技术相比，本申请的有益效果是：通过将加热器与压力室集成，整个机器的占地面积可以减少。同时，因为加热器和压力室可以一起进行简单的上下移动，消除了相关技术的机器中存在的复杂运动和可能的机械故障点。
附图说明
图1是一个实施例的压力成型机的立体图，其中，该成型机处于关闭位置。
图2是压力成型机的主视图。
图3是压力成型机的后视图。
图4是压力成型机的右视图。
图5是压力成型机的左视图。
图6是压力成型机的俯视图。
图7是压力成型机的仰视图。
图8是一个实施例的压力成型机的立体图，其中，该成型机处于打开位置。
图9是压力成型机的右视图。
图10A是压力成型机的另一立体图，其中，压力/加热器圆顶和锁环采用虚线表示。
图10B是压力成型机的另一立体图，其中该成型机处于关闭位置，且压力/加热器圆顶和锁环采用虚线表示。
图11A-F是一个实施例的压力成型机的使用说明。
图12是一个实施例的压力/加热器圆顶和锁环的局部立体图，其中，压力/加热器圆顶与锁环脱离。
图13是一个实施例的压力/加热器圆顶和锁环的局部立体图，其中，压力/加热器圆顶与锁环接合。
图14是一个实施例的压力/加热器圆顶和锁环的局部立体图，其中，压力/加热器圆顶与锁环脱离。
图15是一个实施例的锁环的示意图。
图16是一个实施例的锁环和锁销的示意图，其中，锁环与锁销脱离。
图17是一个实施例的锁环和锁销的示意图，其中，锁环与锁销接合。
图18是一个实施例的压力/加热器圆顶的局部立体图。
图19是一个实施例的压力/加热器圆顶的边缘的局部立体图。
图20是一个实施例的压力/加热器圆顶横截面图。
图21是一个实施例的压力成型机的示意图，其中，压力生成部分被移开并与压力/加热器部分存在物理距离。
图22是一个实施例的电路框图。
具体实施方式
正如上述提及的，在一些压力成型机中，物体被放置于位于铰链式压力室旁的工作面上。该压力室收容有塑料，并且加热器在压力室上方移动以加热该塑料。在一些机器中，加热器相对于压力室可移动。而在其它机器中，压力室相对于加热器可移动。当塑料达到适合塑形的温度时，压力室被旋转180度以将该压力室放置于物体的上方。然后，施加压力以将加热的塑料推到该物体上，从而形成模具。该压力室旋转180度，使该压力室返回至起始位置，从而该模具和物体可以被取出。这样的压力成型机可能有许多机械故障点，并且具有相对较大的占地面积。以下实施例通过提供一种将加热器集成于压力室内的压力成型机以避免这些问题。
现在参考附图，图1-7是一个实施例的压力成型机5的多种视图的示意图。可以理解的是，这仅仅是一个实施示例，且其它实施方式也是可以使用。如这些附图所示，在一个实施例中，该实施例的压力成型机5包括盖子10和与该盖子10耦接的把手15。在这使用的用词“耦接”可以意味着直接连接或通过一个或多个在此有命名或无命名的部件间接地相接。
压力成型机5还包括上基部20和下基部30。下基部30包括脚35，其中，压力成型机5可通过脚35放置于台面上。该压力成型机5还包括多种通风开口52、54和56。盖子10和上基部20包括用户界面40，且用户界面40包括显示屏和多种用户输入设备，例如滑动件42。
压力成型机5可以包括硬件和/或软件以控制压力成型机5的操作(例如，打开/关闭加热器90，对圆顶80加压，发出警报等)。例如，压力成型机5可以包括处理器，该处理器可执行存储在压力成型机5的存储器中的计算机可读编码。作为另一个例子，压力成型机5可以包括专用的硬件部件，例如专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)。硬件/软件部件可以在显示屏上显示信息并从用户界面40的用户输入设备接收输入。
如图3所示，压力成型机5的后部包括多种接口60。一些接口位于上基部20，其它接口位于下基部30。在本实施例中，这些接口(其它接口可以用于其它实施方式)包括一个从墙上插座或电池接收电力的电源输入和用于在压力成型机5和计算设备之间传输数据的通用串行总线接口(Universal Serial Bus，USB)。在本实施例中，下基部30包括空气压缩机，且下基部30上的接口可将压缩空气提供到相应的上基部20的输入接口(通过线缆(cable)，图未示)。另外，从电源接口提供给上基部20的电力可通过其他接口(通过线缆，图未示)提供到下基部30。这将在以下更详细讨论，上基部20和下基部30可以被集成或互相分离。这使得在下基部30的空气压缩机能从上基部20分离，并与该上基部20存在物理距离。
在本实施例中，盖子10可以从第一位置移动到第二位置，其中该第一位置是盖子10远离上基部20的位置(见图8)，而第二位置则是盖子10与上基部20接触的位置(见图1)。在本实施例中，盖子10在第一位置和第二位置之间仅竖直移动(与相关的压力成型机不同，相关的压力成型机中铰链式盖子在打开和关闭位置之间移动180度)。进一步地，如图9所示，在本实施例中，活塞110用于减缓盖子10从第一位置到第二位置的移动。正如以下会详述的，在本实施例中，盖子10包括相对脆弱的加热器90，并用活塞80来减缓盖子10的活动，如此可以避免加热器90因震颤而损坏。
如图10A所示，在本实施例中，上基部20包括工作面60，其中，该工作面60用于供用户放置塑料板，并之后放置相关的物体(object of interest)。因此，该塑料板能够成型于该相关的物体周围。圆顶80在盖子10内部，且圆顶80包括压力室和位于压力室中的加热器90(见图18)。加热器90可以采用任意合适的形状，例如，但不限于用陶瓷或石英制成的环状加热元件。
由于加热器90设置在压力室内部，当盖子10在第一和第二位置之间移动时，加热器90与压力室一起移动(与相关技术的机器相反，在相关的机器中，压力室和加热器是独立的部件，可相对于彼此独立地移动)。在本实施例中，在工作面60的圆周下方设置有锁环70(被锁环盖71覆盖)。锁环盖71具有一个或多个开口72，且一个或多个开口72的大小设置成适配圆顶80的一个或多个锁销84(见图12)。应当理解的是，虽然用圆顶和圆形塑料板来说明这个例子，但也可以使用其他合适的形状。
如图12-17和19更详细所示，当盖子10降低到第二位置时，圆顶80上的锁销84插入到锁环盖71的开口72中。如图15和16所示，锁环70具有多个U型凹槽。当圆顶80降低至工作面60的顶部上时，锁销84与这些凹槽相邻。当用户在用户界面40移动滑动件42时，锁环70在锁环盖71内旋转45度并移动凹槽，以使凹槽与锁销84接合。当锁环70被旋转并且与锁销84接合时，圆顶80被拉紧在锁环盖71上，并将两个部件锁定到位。
如图12-14所示，圆顶80的边缘包括沿着其圆周的弹性密封件82。所以，当锁环70被旋转并且圆顶80被拉紧在锁环盖71上时，弹性密封件82在弹性密封件82和位于工作面60(塑料板的边缘被设置在弹性密封件82和锁环盖71之间)上的塑料板100(见图14)之间形成密封。在一个实施例中，弹性密封件82包括可压缩的硅密封件，其能够用不同厚度的材料(例如，0.25到0.5mm)形成加压密封。
图11A-11F展示了压力成型机5的操作。开始时，用户使用把手15将盖子10上升到第一位置，并且将圆形塑料板100放置于工作面60上(图11A)。然后，用户关闭盖子10并移动滑动件42，从而使圆顶80与锁环70接合，如上所述，以在圆顶80的弹性密封件82和塑料板100的圆周之间形成密封，并由锁环盖71支撑(图11B)。然后，用户将盖子10再次上升到第一位置(图11C)。由于锁环70与圆顶80的锁销84接合，锁环70升起并与上基部20脱离。然后用户将待成型的三维物体101放置在工作面60上(图11D)。
此时，塑料板100被密封在圆顶80上，并处于物体101上方。如图18和20所示，在本实施例中，圆顶80包括多个接收压缩空气的气口81(使得圆顶80用作压力室)和加热器90。当加热器90被激活时(例如，在用户界面40的指示下)，加热器90加热固定在圆顶80上的塑料板100。用户可以通过用户界面40选择塑料板的类型和厚度(或其它材料)，这可以用于确定成型所需的热度和压力。在本实施例中，下基部30中的压缩机对两个空气罐提供的空气进行加压。当达到合适的温度和压力时，提醒用户，然后用户可以将盖子10下移到第二位置(图11E)。加热后的塑料板100在此时是半融化状态且足够柔软，以在关闭盖子10产生的机械压力迫使塑料板100覆盖物体101时，可环绕在工作面60上的相关物体101成型。进入压力室/圆顶80的压缩空气进一步推挤塑料板100到物体101上以捕捉物体的细节。一旦形状冷却，用户升起盖子10并且从工作空间60(图11F)中移除成型的塑料100(现在物体101是三维的，而不再是一片塑料板)。
与这些实施例相关的优点有很多。如上所述，由于使用了单独的压力室和加热室，相关技术的压力成型机具有相对较大的占地面积。相反，在这些实施例中，通过将加热器与压力室集成，整个机器的占地面积可以减少。进一步地，在这些实施例中，因为加热器和压力室可以一起进行简单的上下移动，这些实施例消除了相关技术的机器中存在的复杂运动和可能的机械故障点。
有些替代方案可以用于这些实施例。例如，如图21和以上所述，在一个实施例中，下基部30可以与上基部20分离(并且脚35可以从一个部件移到另一个部件)。这使得下基部30能从物理上与上基部20有距离，接口62和64与较长的连接器25连接。这样排布可能出于降低噪音的目的。更具体地，在本实施例中，下基部30包括两个空气室和气动泵，其中，气动泵的声音可能相当大。将下基部30从上基部20(和用户)移开可以为用户制造噪音较少的环境。如图21所示，较长的电缆25可以在上基部20和下基部30之间提供压力、电力和电源。当上基部20和下基部30被放设于相互的上方时，可以适用较短的电缆。需要注意的是，这个例子中，两个基部在相互的上方，但也可以适用其它的排布(例如，两个基部可以相邻，而不是在彼此的上方)。
另一种替代方式可如图22的电路图所示。不同国家适用不同的电压。例如，美国和加拿大使用120伏电压，而英国和欧洲使用240伏电压。为了避免为不同国家制造不同的产品，可以使用图22所示的电路。如图22所示，在本实施例中，使用两个加热器。根据产品检测到是120伏还是240伏，开关继电器自动切换以将加热器并联或串联。
作为另一种替代方式，如果进入圆顶80的空气压力高到可能损坏加热器90，可以在圆顶80的气口和/或加热器90的附近放置阻隔材料以防止这种损害。
上述详细描述应被理解为对本发明可以采取的选定形式的说明，而不是对本发明的限定。只有以下的权利要求书，包括所有的等同替换，才是为了界定本发明的所请求保护的范围。最后，应该指出的是，这里描述的任何实施方案的任何方面都可以单独使用或相互结合。

Claims (20)

1.一种压力成型机，其特征在于，包括：
基部；
压力室；及
加热器，放置在所述压力室内；
其中，所述压力室和所述加热器一起在压力室远离基部的第一位置和压力室靠近基部的第二位置之间移动。
2.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，所述压力室的边缘包括弹性密封件。
3.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括额外的加热器和电路，所述电路用于根据检测到的电压量将所述加热器和所述额外的加热器并联或串联运行。
4.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，
所述基部包括锁环；
所述压力室包括至少一个锁销，所述至少一个锁销用于与所述锁环接合。
5.根据权利要求4所述的压力成型机，其特征在于，所述锁环的移动使所述锁环与所述压力室的至少一个锁销接合。
6.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，所述压力室和所述加热器在所述第一位置和所述第二位置之间仅沿竖直方向移动。
7.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括活塞，所述活塞用于减缓所述压力室从所述第一位置到所述第二位置的移动。
8.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，所述加热器包括环状加热元件。
9.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，所述压力室是圆顶状。
10.根据权利要求1所述的压力成型机，其特征在于，所述基部包括第一部件和可从所述第一部件移除的第二部件。
11.根据权利要求10所述的压力成型机，其特征在于，所述第二部件包括空气压缩机。
12.一种压力成型机，其特征在于，包括：
基部，所述基部包括第一锁定机构；
压力室，所述压力室包括第二锁定机构；及
用户输入设备，用于将所述第一锁定机构和所述第二锁定机构接合以在所述压力室和放置于所述基部上的材料之间形成密封。
13.根据权利要求12所述的压力成型机，其特征在于，在所述第一锁定机构和第二锁定机构接合后，所述第一锁定机构连同压力室可远离基部移动。
14.根据权利要求12所述的压力成型机，其特征在于，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构中的一者包括锁环，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构中的另一者包括锁销。
15.根据权利要求12所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括在所述压力室内的加热器，其中，所述压力室和所述加热器一起在压力室远离基部的第一位置和压力室靠近基部的第二位置之间可移动。
16.一种压力成型机，其特征在于，包括：
压力室；
第一基部，其中，所述压力室相对于所述第一基部可移动；及
第二基部，所述第二基部包括空气压缩机，所述空气压缩机用于为所述压力室提供压缩空气，其中所述第二基部可从所述第一基部分离。
17.根据权利要求16所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括线缆，用于将所述压缩空气从所述第二基部提供至所述第一基部。
18.根据权利要求16所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括线缆，用于在所述第一基部和所述第二基部之间提供电源。
19.根据权利要求16所述的压力成型机，其特征在于，进一步包括在所述压力室内的加热器，其中，所述压力室和所述加热器一起在所述压力室远离所述第一基部的第一位置和所述压力室靠近所述第一基部的第二位置之间移动。
20.根据权利要求16所述的压力成型机，其特征在于，所述压力室包括第一锁定机构，其中，所述第一基部包括第二锁定机构；所述压力成型机包括输入设备，所述输入设备用于使所述第一锁定机构和所述第二锁定机构接合，以在所述压力室和放置在所述第一基部上的材料之间形成密封。
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