本發(fā)明涉及塑料檢查井井蓋成型加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置及其壓制方法。

背景技術(shù)：

市政建設(shè)用給排水或污水處理管網(wǎng)系統(tǒng)中的塑料檢查井一般由井蓋、井室和井座組成，為便于檢修、清潔和疏通給排水管道及其設(shè)施，檢修人員可以通過打開位于地面的檢查井井蓋進入檢查井。塑料檢查井井蓋常用材料是橡膠或熱塑性塑料復(fù)合材料,橡膠或熱塑性塑料復(fù)合材料雖然容易成型加工，但因可回收重復(fù)加工,而易被盜竊，并且，橡膠或熱塑性塑料機械強度低，塑料檢查井井蓋難以滿足高強度性能要求。

塑料檢查井井蓋是尺寸和重量較大的平板型盤類零件，直徑一般大于600mm，厚度20-50mm，重量大于5千克，其熱壓成型加工主要是采用傳統(tǒng)的固定式模具結(jié)構(gòu)(塑料模具技術(shù)手冊，機械工業(yè)出版社，276頁，1997.6，isbn7-111-05348-6)，即熱壓成型模具上下模分別固定在大型壓機的上下壓板上，壓制、開模、取出制件均在壓機內(nèi)進行，通常為一模一出的兩板模結(jié)構(gòu)，雖然模具結(jié)構(gòu)簡單,但模具生產(chǎn)效率低，壓機生產(chǎn)設(shè)備成本高。

酚醛塑料機械強度高、不易變形，且不可回收重復(fù)加工，酚醛塑料檢查井井蓋具有良好的推廣應(yīng)用價值，然而，固定式熱壓成型是由人工操作的機械化或半自動工作過程，如果采用傳統(tǒng)固定式熱壓成型，因熱壓成型過程中模具溫度較高，而且酚醛塑料在熱壓過程中會產(chǎn)生有毒有害氣體，所以，酚醛塑料檢查井井蓋采用熱壓成型方法加工生產(chǎn)，必須解決生產(chǎn)效率低和人工操作存在的安全隱患問題，為此，我們提出一種酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置及其壓制方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置及其壓制方法，解決了酚醛塑料檢查井井蓋采用熱壓成型方法加工生產(chǎn)的安全問題和提高生產(chǎn)效率的問題，并節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備，降低成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置，包括熱壓成型模具、搬運機器人、自動控制系統(tǒng)，熱壓成型模具包括模架、模具主體、下模板，模具主體包括上加熱板、液壓機構(gòu)、上凸模、與上凸模相配合的下凹模，模具主體至少設(shè)有四個；

模架包括水平的圓板形的上模板、立柱、與上模板平行的圓板形的底板，立柱豎直地固定于上模板與底板之間，各模具主體沿周向均布于上模板與下模板之間，液壓機構(gòu)固定于上模板的下端面，上加熱板固定于液壓機構(gòu)的柱塞驅(qū)動機構(gòu)，上凸模固定于上加熱板的下端面，下模板固定于底板的上端面，立柱穿過下模板的中心，在下模板的上端面沿周向均布有與模具主體數(shù)量相同的凹槽一，模具主體的各下凹模分別固定于各凹槽一內(nèi)，在下凹模的上端面設(shè)有凹槽二，井蓋加工件位于凹槽二內(nèi)，在上凸模的下端面設(shè)有與凹槽二相配合的上成型凸臺，上成型凸臺的下端面與凹槽二組成井蓋成型加工的模具型腔；

搬運機器人設(shè)置在熱壓成型模具的一側(cè)，且可沿?zé)釅撼尚湍＞咧芟蛞苿樱诎徇\機器人上設(shè)置脫模機械手、送料機械手，自動控制系統(tǒng)設(shè)置在熱壓成型模具另一側(cè)，在上加熱板內(nèi)及下模板內(nèi)分別設(shè)有加熱棒和溫度探頭。

在各上加熱板內(nèi)及下模板內(nèi)的加熱棒設(shè)有多個。

液壓機構(gòu)、加熱棒、溫度探頭、搬運機器人、脫模機械手和送料機械手分別電連自動控制系統(tǒng)。

井蓋加工件的材料為酚醛塑料。

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型壓制方法，自動化熱壓成型壓制步驟如下：

①上料：自動控制系統(tǒng)同步控制多個液壓機構(gòu)或者順序依次控制一個液壓機構(gòu)分別向上拉動上加熱板，從下凹模上打開上凸模，再控制送料機械手向下凹模的凹槽二內(nèi)裝填酚醛塑料配料；

②熱壓成型模具加溫加壓：將上凸模與下凹模閉合，讓熱壓成型模具處于閉合壓緊狀態(tài)，然后對上加熱板、下模板加壓，上凸模、下凹模的壓力設(shè)置在30-50mpa范圍內(nèi)，熱壓成型模具的溫度控制在設(shè)定的井蓋的熱壓固化溫度范圍內(nèi)，并按設(shè)定時間保壓熱固化；

③產(chǎn)品脫模：加溫保壓達到指定的時間后，通過自動控制系統(tǒng)同步控制多個液壓機構(gòu)或者順序依次控制一個液壓機構(gòu)分別向上拉動上加熱板，從下凹模上打開上凸模，當(dāng)上凸模和下凹模打開后，控制脫模機械手取走各下凹模的凹槽二內(nèi)的井蓋產(chǎn)品，完成一個工作過程。

所述井蓋的熱壓固化溫度為125-170℃。

保壓設(shè)定時間20-40min，熱壓成型模具的加熱溫度按設(shè)定溫度要求呈階梯分段升高。

上凸模與下凹模閉合后，上凸模的上成型凸臺將酚醛塑料配料壓緊在井蓋成型加工的模具型腔內(nèi)，自動控制系統(tǒng)控制加熱棒先對熱壓成型模具進行預(yù)熱，預(yù)熱過程呈階梯分段升高，并在每一溫度階梯段內(nèi)進行保溫，預(yù)熱完成后再將熱壓成型模具加溫到設(shè)定的井蓋的熱壓固化溫度，再進行保溫。

本發(fā)明的熱壓成型模具模架采用上模板、底板和立柱結(jié)構(gòu)，立柱固定連接圓板形的上模板、底板，并位于上模板、底板的中心，簡化了模具結(jié)構(gòu)，模架起到替代四導(dǎo)柱壓力機作用，立柱數(shù)量為一個，方便模具填料和開模取件，節(jié)省了大型壓力機設(shè)備投入。

本發(fā)明的熱壓成型模具的下模板上端面周向均設(shè)數(shù)量4至6個下凹模，每個下凹模分別與相對應(yīng)的上凸模組成模具的井蓋成型加工型腔；每個上凸模連接相對應(yīng)的上加熱板，每個上加熱板連接相對應(yīng)的液壓機構(gòu)，液壓機構(gòu)周向均設(shè)在上模板的下端面。

本發(fā)明的熱壓成型模具的上加熱板、下模板內(nèi)均布設(shè)置加熱棒和溫度控制系統(tǒng)，即溫度探頭，成型模具溫度控制在酚醛塑料檢查井井蓋熱壓固化溫度125-170℃，上凸模、下凹模的溫度均勻分布且溫差小于5℃；熱壓成型時，上凸模、下凹模的壓力為30-50mpa，保壓時間20-40min，模具溫度按設(shè)計要求呈階梯分段升高。

本發(fā)明的酚醛塑料檢查井井蓋自動熱壓成型裝置，每個模具型腔熱壓成型工作步驟可以是同步進行，或順序依次間隔時間進行。

本發(fā)明的酚醛塑料檢查井井蓋自動熱壓成型裝置，由自動控制系統(tǒng)控制液壓機構(gòu)、搬運機器人、加熱棒和溫度控制系統(tǒng)的工作過程及其工作循環(huán)。

本發(fā)明有益效果：1.酚醛塑料檢查井井蓋自動熱壓成型模具采用一模至少4腔結(jié)構(gòu)，以一副模具實現(xiàn)了至少4副模具的熱壓成型加工，提高了生產(chǎn)效率，相對傳統(tǒng)的一模一出的兩板模結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率400%-600%；2.采用上模板、底板和立柱結(jié)構(gòu)的模架，方便模具填料和開模取件，替代大型壓力機，節(jié)省了生產(chǎn)設(shè)備，減少了能源消耗，降低了成本；3.采用搬運機器人和自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)酚醛塑料檢查井井蓋全自動化大批量生產(chǎn)，避免了人工操作存在的安全隱患；本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，消耗能源少，生產(chǎn)效率高，實現(xiàn)了井蓋大批量生產(chǎn)的自動化，而且生產(chǎn)安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中下凹模、下模板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置實施例1、2的模具閉合工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置實施例3的模具閉合工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號為：上模板1、上加熱板2、液壓機構(gòu)3、加熱棒4、上凸模5、上成型凸臺5-1、立柱6、自動控制系統(tǒng)7、下凹模8、凹槽二8-1、井蓋加工件9、下模板10、凹槽一10-1、底板11、搬運機器人12、脫模機械手13、送料機械手14、溫度探頭15。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：參照圖1至圖3，

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置，包括熱壓成型模具、搬運機器人12、自動控制系統(tǒng)7，熱壓成型模具包括模架、模具主體、下模板10，模具主體包括上加熱板2、液壓機構(gòu)3、上凸模5、與上凸模5相配合的下凹模8，模具主體設(shè)有四個。

模架包括水平的圓板形的上模板1、立柱6、與上模板1平行的圓板形的底板11，立柱6豎直地固定于上模板1與底板11之間，各模具主體沿周向均布于上模板1與下模板10之間，液壓機構(gòu)3固定于上模板1的下端面，上加熱板2固定于液壓機構(gòu)3的柱塞驅(qū)動機構(gòu)，上凸模5固定于上加熱板2的下端面，下模板10固定于底板11的上端面，立柱6穿過下模板10的中心，在下模板10的上端面沿周向均布有與模具主體數(shù)量相同的凹槽一10-1，模具主體的各下凹模8分別固定于各凹槽一10-1內(nèi)，在下凹模8的上端面設(shè)有凹槽二8-1，井蓋加工件9位于凹槽二8-1內(nèi)，在上凸模5的下端面設(shè)有與凹槽二8-1相配合的上成型凸臺5-1，上成型凸臺5-1的下端面與凹槽二8-1組成井蓋成型加工的模具型腔。

搬運機器人12設(shè)置在熱壓成型模具的一側(cè)，且可沿?zé)釅撼尚湍＞咧芟蛞苿?，在搬運機器人12上設(shè)置脫模機械手13、送料機械手14，自動控制系統(tǒng)7設(shè)置在熱壓成型模具另一側(cè)，在上加熱板2內(nèi)及下模板10內(nèi)分別設(shè)有三個加熱棒4和一個溫度探頭15。多個加熱棒4便于將上加熱板2、下模板10加熱升溫。

液壓機構(gòu)3、加熱棒4、溫度探頭15、搬運機器人12、脫模機械手13和送料機械手14分別電連自動控制系統(tǒng)7。自動控制系統(tǒng)7能夠分別控制液壓機構(gòu)3、加熱棒4、溫度探頭15、搬運機器人12、脫模機械手13和送料機械手14工作。

井蓋加工件9的材料為酚醛塑料。酚醛塑料機械強度高、不易變形，且不可回收重復(fù)加工，不會被偷盜；井蓋加工件9熱壓固化溫度為125-170℃，在此溫度內(nèi)酚醛塑料熱壓固化效果好。

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型壓制方法，自動化熱壓成型壓制步驟如下：

①上料：自動控制系統(tǒng)7同步控制多個液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，再控制送料機械手14向下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)裝填酚醛塑料配料；

②熱壓成型模具加溫加壓：通過自動控制系統(tǒng)7控制多個液壓機構(gòu)3分別向下推動上加熱板2，將上凸模5與下凹模8閉合，讓熱壓成型模具處于閉合壓緊狀態(tài)，上成型凸臺5-1將酚醛塑料配料壓緊在模具型腔內(nèi)，然后通過液壓機構(gòu)3對上加熱板2、下模板10加壓，上凸模5、下凹模8的壓力設(shè)置為30mpa，井蓋的熱壓固化溫度為155℃，設(shè)定保壓時間20min，開始進行保壓熱固化；

通過自動控制系統(tǒng)7控制加熱棒4對上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8進行加熱，先將加熱溫度設(shè)定在125℃，通過溫度探頭15的信息反饋，能實時知道上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的具體升溫情況，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到125℃后，保溫五分鐘，讓整個上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均衡并且適應(yīng)升溫過程，再將加熱棒4的加熱溫度設(shè)置到135℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到135℃后，保溫五分鐘，再將加熱棒4升高溫度設(shè)置在熱壓固化溫度155℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到155℃后，此時加熱棒4的加熱溫度一直保持最后設(shè)定的溫度不變，可進行保溫五分鐘，以上保溫過程可讓上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均勻分布且溫差小于5℃；以避免模具驟然升高溫度而出現(xiàn)溫度不均勻、變形過大而損壞模具的問題，并可以滿足熱固化反應(yīng)穩(wěn)定性要求；

③產(chǎn)品脫模：加溫保壓達到指定的時間后，通過自動控制系統(tǒng)7同步控制多個液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，當(dāng)上凸模5和下凹模8打開后，控制脫模機械手13取走各下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)的井蓋產(chǎn)品，完成一個工作過程。

實施例2：參照圖1至圖3，

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置，其結(jié)構(gòu)與實施例1相同。

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型壓制方法，自動化熱壓成型壓制步驟如下：

①上料：自動控制系統(tǒng)7同步控制多個液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，再控制送料機械手14向下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)裝填酚醛塑料配料；

②熱壓成型模具加溫加壓：通過自動控制系統(tǒng)7控制多個液壓機構(gòu)3分別向下推動上加熱板2，將上凸模5與下凹模8閉合，讓熱壓成型模具處于閉合壓緊狀態(tài)，上成型凸臺5-1將酚醛塑料配料壓緊在模具型腔內(nèi)，然后通過液壓機構(gòu)3對上加熱板2、下模板10加壓，上凸模5、下凹模8的壓力設(shè)置為40mpa，井蓋的熱壓固化溫度為160℃，設(shè)定保壓時間30min，開始進行保壓熱固化；

通過自動控制系統(tǒng)7控制加熱棒4對上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8進行加熱，先將加熱溫度設(shè)定在125℃，通過溫度探頭15的信息反饋，能實時知道上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的具體升溫情況，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到125℃后，保溫五分鐘，讓整個上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均衡并且適應(yīng)升溫過程，再將加熱棒4的加熱溫度設(shè)置到145℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到145℃后，保溫五分鐘，再將加熱棒4升高溫度設(shè)置在熱壓固化溫度160℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到160℃后，此時加熱棒4的加熱溫度一直保持最后設(shè)定的溫度不變，可進行保溫五分鐘，以上保溫過程可讓上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均勻分布且溫差小于5℃；以避免模具驟然升高溫度而出現(xiàn)溫度不均勻、變形過大而損壞模具的問題，并可以滿足熱固化反應(yīng)穩(wěn)定性要求；

③產(chǎn)品脫模：加溫保壓達到指定的時間后，通過自動控制系統(tǒng)7同步控制多個液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，當(dāng)上凸模5和下凹模8打開后，控制脫模機械手13取走各下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)的井蓋產(chǎn)品，完成一個工作過程。

實施例3：參照圖1、圖2、圖4，

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置，其結(jié)構(gòu)與實施例1相同。

酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型壓制方法，自動化熱壓成型壓制步驟如下：

①上料：自動控制系統(tǒng)7逆時針順序依次控制各液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，再控制送料機械手14向下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)裝填酚醛塑料配料；

②熱壓成型模具加溫加壓：通過自動控制系統(tǒng)7逆時針順序依次控制各液壓機構(gòu)3分別向下推動上加熱板2，將上凸模5與下凹模8閉合，讓熱壓成型模具處于閉合壓緊狀態(tài)，上成型凸臺5-1將酚醛塑料配料壓緊在模具型腔內(nèi)，然后通過液壓機構(gòu)3對上加熱板2、下模板10加壓，上凸模5、下凹模8的壓力設(shè)置為50mpa，井蓋的熱壓固化溫度為170℃，設(shè)定保壓時間40min，開始進行保壓熱固化；

通過自動控制系統(tǒng)7控制加熱棒4對上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8進行加熱，先將加熱溫度設(shè)定在130℃，通過溫度探頭15的信息反饋，能實時知道上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的具體升溫情況，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到130℃后，保溫五分鐘，讓整個上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均衡并且適應(yīng)升溫過程，再將加熱棒4的加熱溫度設(shè)置到150℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到150℃后，保溫五分鐘，再將加熱棒4升高溫度設(shè)置在熱壓固化溫度170℃，當(dāng)上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度達到170℃后，此時加熱棒4的加熱溫度一直保持最后設(shè)定的溫度不變，可進行保溫五分鐘，以上保溫過程可讓上加熱板2、上凸模5、下模板10、下凹模8的溫度均勻分布且溫差小于5℃；以避免模具驟然升高溫度而出現(xiàn)溫度不均勻、變形過大而損壞模具的問題，并可以滿足熱固化反應(yīng)穩(wěn)定性要求；

③產(chǎn)品脫模：加溫保壓達到指定的時間后，通過自動控制系統(tǒng)7逆時針順序依次控制各液壓機構(gòu)3分別向上拉動上加熱板2，從下凹模8上打開上凸模5，當(dāng)上凸模5和下凹模8打開后，控制脫模機械手13取走各下凹模8的凹槽二8-1內(nèi)的井蓋產(chǎn)品，完成一個工作過程。

本發(fā)明酚醛塑料檢查井井蓋自動化熱壓成型裝置及其壓制方法，具有科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，能夠一次性生產(chǎn)出至少四個產(chǎn)品，大大提高了加工效率，降低了能源消耗，實現(xiàn)了井蓋批量生產(chǎn)的自動化，節(jié)省了人工，也避免了人工生產(chǎn)對人體有危害的隱患，而且酚醛塑料機械強度高、不易變形，且不可回收重復(fù)加工，避免了井蓋有被盜情況，適合推廣使用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。