蒸笼外框圆整定型装置及方法与流程

本发明涉及蒸笼生产设备，具体涉及一种蒸笼外框圆整定型装置。

背景技术：

蒸笼是使用极其广泛的炊具，其结构主要包括蒸笼外框和设置在蒸笼外框底部的底托。蒸笼外框的材质包括竹、木，也包括不锈钢等金属。竹质蒸笼以其天然环保、成本低廉、使用轻便而广受市场欢迎。竹子是垂直生长的植物，具备良好的弹性，竹子经过破竹、去皮、去瓤后，可弯曲为圆周形的蒸笼外框，经高温烘烤后定型。现有技术中，以上圆整定型工艺主要由人工操作，生产效率低，工人劳动强度大，圆整率差异大；另外，由于烘烤温度、烘烤部位控制不均匀，导致蒸笼易霉变。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种蒸笼外框圆整定型装置，能够对蒸笼外框进行半自动成型作业，生产效率高，所得产品质量稳定。

为解决上述技术问题，本发明的蒸笼外框圆整定型装置包括机架，所述机架上设置有内圈圆整机构，用于从内侧涨紧蒸笼外框；所述机架上还设置有与所述内圈圆整机构匹配的外圈圆整机构，用于从外侧挤压蒸笼外框；所述内圈圆整机构和外圈圆整机构中至少有一个设置为变径装置；还包括变径驱动机构，用于驱动所述变径装置变形；所述内圈圆整机构的外边沿和/或外圈挤压机构的内边沿设置有温控装置，用于对蒸笼外框进行加温定型。

还包括升降机构，用于驱动内圈圆整机构、外圈挤压机构之一沿垂直方向升降。

所述内圈圆整机构设置为变径装置，所述外圈圆整机构设置为定径装置。其具体实现方式包括：所述机架上设置有内托板，所述内圈圆整机构包括至少2块扇形的涨紧块，所述内托板上沿其径向设置有至少2条导轨，所述涨紧块通过所述导轨活动设置在所述内托板上；所述多块涨紧块的外边沿组合形成圆周；所述外圈圆整机构包括设置在机架上的定型圈；所述定型圈与所述内托板间隙配合，所述涨紧块的半径小于所述内托板的半径。

变径驱动机构实现方式一：所述的变径驱动机构包括设置于内托板中心的至少一根挡杆，还包括多个分别固定在所述涨紧块上的气缸，所述气缸的活塞杆与所述挡杆相匹配。

变径驱动机构实现方式二：所述的变径驱动机构包括沿垂直方向设置在机架中心的垂直向驱动气缸，所述内托板中心设置有通孔，所述垂直向驱动气缸的活塞杆贯通所述通孔后延伸至涨紧块上方，还包括若干个连杆，所述连杆的一端与垂直向驱动气缸的活塞杆固定连接、另一端与所述涨紧块销轴连接。

所述升降机构包括设置在机架两侧的垂直导轨，还包括与所述垂直导轨匹配的动力机构；所述两侧垂直导轨之间设置有水平布置的外托板，所述外托板的中心切削有与所述内托板匹配的通孔，所述定型圈设置在所述外托板的通孔上。

所述内圈圆整机构设置为定径装置，所述外圈圆整机构设置为变径装置。其具体实现方式包括：所述内圈圆整机构包括设置在机架上的圆盘；所述外圈圆整机构包括至少2段圆环，还包括与所述圆环匹配的导向装置，用于驱动所述圆环向其圆心方向运动；所述变径驱动机构包括固定连接在所述圆环上的至少2个外圆周气缸、还包括至少2个外圆周顶杆，所述外圆周顶杆和外圆周气缸的活塞杆与所述外托板的中心位于同一条半径上；所述导向装置与所述外圆周气缸同向设置。

本发明还提供了一种蒸笼外框圆整定型方法，包括以下步骤：

步骤a、升降机构工作，外托板相对于内托板上升或下降，以使得内托板和外托板产生高度差；

步骤b、多块扇形的涨紧块分别沿其导轨向中心收缩，收缩完成后，若干块涨紧块互相靠近，在内托板上形成圆周向布置的沉肩，用于固定蒸笼外框；

步骤c、将初步圆整的蒸笼外框安装至内圈圆整机构和外圈圆整机构之间；

步骤d、升降机构工作，直至外托板与内托板平齐，此时蒸笼外框套装在步骤b所形成的沉肩上，蒸笼外框内侧面套装在若干块涨紧块形成的外圆周上，外侧面由定型圈限制，蒸笼外框的下侧边由内托板承托；

步骤e、变径驱动机构工作，驱动多块扇形的涨紧块分别沿其导轨向外侧移动，直至涨紧块外边沿从内侧压紧蒸笼外框；

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型；设定温度下保型达到预定时长后下料。

本发明的优点体现在：

a、可同时从内外两面对蒸笼外框进行高温烘烤，竹条内外表面均可部分碳化，从而形成致密的表面保护层，不易变形、不易霉变。可准确控制定型温度和定型时间，产品质量稳定，一致性高，有利于批量生产。b、蒸笼外框圆整定型实现了部分自动化，生产效率高，人力消耗低。c、本发明通过变径装置对蒸笼外框进行挤压定型，有利于提高产品物理性能。d、本发明提供了内圈圆整机构、外圈圆整机构分别设置为定径或变径的解决方案，并提供了多种变径驱动装置，便于根据需要采取相应的技术方案。

附图说明

图1是实施例一的俯视图；

图2是实施例一的正视图；

图3是实施例二的正视图；

图4是实施例三的正视图；

图5是实施例四的俯视图。

图6是实施例五的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5可见，本发明提供了一种蒸笼外框圆整定型装置，包括机架1，所述机架1上设置有内圈圆整机构，用于从内侧涨紧蒸笼外框；所述机架1上还设置有与所述内圈圆整机构匹配的外圈圆整机构，用于从外侧挤压蒸笼外框；所述内圈圆整机构和外圈圆整机构中至少有一个设置为分体式的变径装置；还包括变径驱动机构，用于驱动所述变径装置变形。在变径驱动机构驱动下，变径装置的直径可在一定范围内变化，从而使得加工过程中蒸笼外框直径可根据工艺要求相应变化。

所述内圈圆整机构的外边沿和/或外圈挤压机构的内边沿设置有温控装置，用于对蒸笼外框进行加温定型。使用各种电加热装置均可达到精确控温定时的目的。

蒸笼外框加温保型过程中，内圈圆整机构、外圈挤压机构保持等高、同心状态。为了方便上料，所述蒸笼外框圆整定型装置还包括升降机构，用于驱动内圈圆整机构、外圈挤压机构之一沿垂直方向升降。升降后使内圈圆整机构、外圈挤压机构在垂直方向错位，从而腾出上料空间，上料结束，升降机构回位。

实施例一

参见图1、图2，本实施例的蒸笼外框圆整定型装置包括机架1，所述机架1上设置有内圈圆整机构，所述机架1上还设置有与所述内圈圆整机构匹配的外圈圆整机构；所述内圈圆整机构设置为变径装置，所述外圈圆整机构设置为定径装置。还包括变径驱动机构，用于驱动所述变径装置变形；所述内圈圆整机构的外边沿和外圈挤压机构的内边沿设置有温控装置，用于对蒸笼外框进行加温定型。还包括升降机构，用于驱动外圈挤压机构之一沿垂直方向升降。

所述机架1上设置有内托板2，所述内圈圆整机构包括3块扇形的涨紧块30，所述内托板2上沿其径向设置有3条导轨23，所述涨紧块30通过所述导轨23活动设置在所述内托板2上；所述3块涨紧块30的外边沿组合形成圆周；所述外圈圆整机构包括设置在机架1上的定型圈40；所述定型圈40与所述内托板2间隙配合，所述涨紧块30的半径小于所述内托板2的半径。

所述的变径驱动机构包括设置于内托板2中心的一根挡杆20，还包括多个分别固定在所述涨紧块30上的气缸31，所述气缸31的活塞杆与所述挡杆20相匹配。

所述升降机构包括设置在机架1两侧的垂直导轨10，还包括与所述垂直导轨10匹配的动力机构；所述两侧垂直导轨10之间设置有水平布置的外托板4，所述外托板4的中心切削有与所述内托板2匹配的通孔，所述定型圈40设置在所述外托板4的通孔上。

其工作步骤包括：

步骤a、升降机构工作，外托板4相对于内托板2上升，以使得内托板2和外托板4产生高度差，从而便于安装蒸笼外框5。

步骤b、3块扇形的涨紧块30分别沿其导轨23向中心收缩，收缩完成后，若干块涨紧块30互相靠近，其整体形成的外圆周直径略小于所述内托板2直径，即在内托板2上形成圆周向布置的沉肩，其肩高由涨紧块30高度决定，肩宽由内托板2直径与若干块涨紧块30形成的圆周直径之差决定，沉肩用于固定蒸笼外框5，肩宽略小于竹条厚度，本实施例中肩宽设定为2～5mm，可用于生产壁厚3～8mm、直径50～80cm的蒸笼。

步骤c、将初步圆整的蒸笼外框5安装至内圈圆整机构和外圈圆整机构之间。

蒸笼外框的初步圆整方法：将竹子切割为1.5～5公分宽的竹条，削去表面青皮和背面瓤子，首尾两端切削出互相配合的斜面；然后弯曲竹条，配合火烤使其变形后首尾相接，形成初步圆整的蒸笼外框5。

为了便于操作，蒸笼外框5以内涨紧的方式镶嵌安装在定型圈40的圆周内。

步骤d、升降机构工作，外托板4下降，直至外托板4与内托板2平齐，此时蒸笼外框5同步下降后套装在步骤b所形成的沉肩上，即蒸笼外框5内侧面套装在若干块涨紧块30形成的外圆周上，外侧面由定型圈40限制，蒸笼外框5的下侧边由内托板2部分承托。

步骤e、变径驱动机构工作，从内侧压紧蒸笼外框5。

本实施例中，气缸31工作，气缸31的活塞杆与所述挡杆20接触后，气缸31带动涨紧块30沿径向扩张，涨紧块30外圆周压紧蒸笼外框5内圆周。

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型。

本实施例中，温度控制在200～400℃，定型时间2～10min。设定温度下保型达到预定时长后下料。温控的目的：一是在高温下定型和保型；二是使得蒸笼外框的表面部分炭化形成保护层，其温度、时间可以根据需要调整。

步骤b中，涨紧块30收缩动作可以手工完成，若导轨副上设置有回位弹簧，则可自动实现。涨紧块30与内托板2之间的导轨副及沿着导轨的回位机构在此不再赘述。

本实施例中，所述温控装置包括设置在内圈圆整机构和外圈挤压机构边沿的多个加热元件，所述加热元件沿圆周均布。还包括温度感应探头和控制器，以上设备根据设定温度工作。由于内圈圆整机构和外圈挤压机构都使用金属材质，其导热性好，使得成型部位整体温度一致性高；由于使用电加热和控制器，温度误差小。

实施例二

与实施例一相比较，本实施例的区别在于变径驱动机构设置不同，由此引起的操作步骤也有不同。

参见图1、图3，本实施例中，所述内托板2的中心设置有通孔，所述通孔内活动设置有锥形杆21，所述多块扇形的涨紧块30的中心部位切削有曲面；所述锥形杆21上端的锥面与所述涨紧块30的曲面相匹配。

其工作步骤如下：

步骤a、升降机构工作，外托板4相对于内托板2上升。

步骤b、锥形杆21上升，在中心位置腾出行程空间。然后使3块扇形的涨紧块30分别沿其导轨向中心收缩。

步骤c、将初步圆整的蒸笼外框5安装至内圈圆整机构和外圈圆整机构之间。

步骤d、升降机构工作，外托板4下降直至与内托板2垂直方向对齐。

步骤e、变径驱动机构工作，从内侧压紧蒸笼外框5。

具体而言，向锥形杆21施加向下的拉力，锥形杆21沿锥面向所述涨紧块30的曲面施加压力，驱动涨紧块30沿其径向导轨背离圆心运动，从而使得多个涨紧块30从内侧涨紧蒸笼外框。

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型。设定温度下保型达到预定时长后下料。

实施例三

与实施例一相比较，本实施例的区别仍然在于变径驱动机构设置不同。

参见图1、图4，本实施例中，所述的变径驱动机构包括沿垂直方向设置在机架1中心的垂直向驱动气缸6，所述内托板2中心设置有通孔，所述垂直向驱动气缸6的活塞杆贯通所述通孔后延伸至涨紧块30上方，还包括若干个连杆61，所述连杆61的一端与垂直向驱动气缸6的活塞杆固定连接、另一端与所述涨紧块30销轴连接。

本实施例中，垂直向驱动气缸6的活塞杆杆端通过上下两个螺母固定有连杆套60，3个连杆61的一端焊接固定在连杆套60上、另一端与所述涨紧块30销轴连接，连杆61以15°～75°夹角偏离于垂直向驱动气缸6的活塞杆设置，从而使得活塞杆的垂直向运动可以转换为涨紧块30沿导轨23的水平向运动。

其工作步骤如下：

步骤a、升降机构工作，外托板4相对于内托板2上升。

步骤b、垂直向拉伸气缸6工作，其活塞杆上升，3块扇形的涨紧块30分别沿其导轨23向中心收缩。

步骤c、初步圆整的蒸笼外框5上料。

步骤d、升降机构工作，外托板4与内托板2垂直方向对齐。

步骤e、垂直向拉伸气缸6工作，其活塞杆下拉，多根拉杆61分别驱动涨紧块30沿导轨背离圆心运动，多个涨紧块30从内侧压紧蒸笼外框5。

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型。设定温度下保型达到预定时长后下料。

实施例四

实施例一、二、三中，内圈圆整机构设置为变径装置，外圈圆整机构设置为定径装置。本实施例中，内圈圆整机构设置为定径装置，外圈圆整机构设置为变径装置。

如图5可见，本实施例的蒸笼外框圆整定型装置包括机架1，所述机架1上设置有内圈圆整机构，所述机架1上还设置有与所述内圈圆整机构匹配的外圈圆整机构；所述外圈圆整机构中设置为变径装置；还包括变径驱动机构，用于驱动所述变径装置变形；所述内圈圆整机构的外边沿和外圈挤压机构的内边沿设置有温控装置，用于对蒸笼外框进行加温定型。

如图5可见，所述内圈圆整机构包括设置在机架1上的圆盘22。

外圈圆整机构设置为变径装置实现方式之一：所述外圈圆整机构包括至少2段圆环41，本实施例中，具体设置为3段，还包括与所述圆环41匹配的导向装置，用于驱动所述圆环41向其圆心方向运动；所述变径驱动机构包括固定连接在所述圆环41上的3个外圆周气缸42、还包括3个外圆周顶杆43，所述外圆周顶杆43和外圆周气缸42的活塞杆与所述外托板4的中心位于同一条半径上；所述导向装置与所述外圆周气缸42同向设置。

为了提高工作效率，本实施例进一步包括升降机构，用于驱动内圈圆整机构、外圈挤压机构之一沿垂直方向升降。所述升降机构包括设置在机架1两侧的垂直导轨10，还包括与所述垂直导轨10匹配的动力机构；所述两侧垂直导轨10之间设置有水平布置的外托板4，所述外托板4的中心切削有与所述圆盘22匹配的通孔，所述定型圈40设置在所述外托板4的通孔上。

为了便于上料，所述的圆盘22的边沿切削为圆盘沉肩220。

其工作步骤如下：

步骤a、升降机构工作，外托板4相对于圆盘22上升或下降。

步骤b、3段圆环分别沿径向扩张，腾出作业空间。

步骤c、将初步圆整的蒸笼外框安装至内圈圆整机构和外圈圆整机构之间。

步骤d、升降机构工作，外托板4与圆盘22垂直方向对齐。

步骤e、3个外圆周气缸42工作，活塞杆与所述外圆周顶杆43接触，使3段圆环41径向收缩，并压紧在蒸笼外框外侧。蒸笼外框内侧面压紧在所述圆盘22的侧边上，蒸笼外框下边沿定位在圆盘沉肩220上表面上。

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型。设定温度下保型达到预定时长后下料。

实施例五

实施例一、二、三中，内圈圆整机构设置为变径装置，外圈圆整机构设置为定径装置。实施例四中，内圈圆整机构设置为定径装置，外圈圆整机构设置为变径装置。

本实施例中，内圈圆整机构、外圈圆整机构都设置为变径装置，仍然能够有效作业。

具体而言，本实施例的蒸笼外框圆整定型装置包括机架1，所述机架1上设置有内圈圆整机构，用于从内侧涨紧蒸笼外框；所述机架1上还设置有与所述内圈圆整机构匹配的外圈圆整机构，用于从外侧挤压蒸笼外框；所述内圈圆整机构和外圈圆整机构中都设置为分体式的变径装置；还包括分别与内圈圆整机构和外圈圆整机构匹配的两套变径驱动机构。所述内圈圆整机构的外边沿和外圈挤压机构的内边沿设置有温控装置，用于对蒸笼外框进行加温定型。

参见图6，作为具体实现方式之一，本实施例中，所述机架1上设置有内托板2，所述内圈圆整机构包括3块扇形的涨紧块30，所述内托板2上沿其径向设置有3条导轨23，所述涨紧块30通过所述导轨23活动设置在所述内托板2上；所述3块涨紧块30的外边沿组合形成圆周。内圈圆整机构的变径驱动机构参见实施例一、二、三。

外圈圆整机构包括3段圆环41，还包括与所述圆环41匹配的导向装置，用于驱动所述圆环41向其圆心方向运动；外圈圆整机构对应的变径驱动机构包括固定连接在所述圆环41上的3个外圆周气缸42、还包括3个外圆周顶杆43，所述外圆周顶杆43和外圆周气缸42的活塞杆与所述外托板4的中心位于同一条半径上；所述导向装置与所述外圆周气缸42同向设置。

为了便于上料，本实施例中同样设置有升降装置。

其工作步骤如下：

步骤a、升降机构工作，内圈圆整机构、外圈圆整机构相对上升或下降。

步骤b、通过两种方式之一取得作业空间：方式一，外圈圆整机构的3段圆环分别沿径向扩张；方式二，内圈圆整机构的3块扇形的涨紧块30径向收缩。

步骤c、将初步圆整的蒸笼外框安装至内圈圆整机构和外圈圆整机构之间。

步骤d、升降机构工作内圈圆整机构、外圈圆整机构垂直方向对齐。

步骤e、外圈圆整机构对应的变径驱动机构工作，使3段圆环41径向收缩，并压紧在蒸笼外框外侧。内圈圆整机构的变径驱动机构工作，使3块扇形的涨紧块30径向伸展，从内侧涨紧蒸笼外框。

步骤f、开启温控装置，从内外两侧对蒸笼外框的侧面进行加温定型。设定温度下保型达到预定时长后下料。

需要说明的是，以上实施例中，升降机构驱动外圈圆整机构沿垂直方向升降以方便作业。本发明中，升降机构也可以用于驱动内圈圆整机构沿垂直方向升降，仍然能达到作业目的。另外，在不考虑上料便利性的前提下，该升降机构是可省略的。

本发明的具体实施方式包括但不局限于上述实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但仍然落入本发明的保护范围。

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