1.本发明涉及竹材加工领域，特别是涉及一种竹材等离子体表面改性工艺。


背景技术：

2.竹材是我国的特色森林资源，在许多领域可以替代木材使用，对于缓解木材供需矛盾具有重要作用。为了更好的对竹材进行使用，常常需要对竹材进行加工。而表面改性可以有效修改竹材表面的性质，使竹材更符合生产所需。
3.竹材离子体表面改性作为一种新兴的改性工艺，具有无污染、改性效果好的优点。辉光发电生产等离子体轰击竹材表面是竹材离子体表面改性的常用方法，但是这种方法需要将竹材运入密闭容器，然后再抽真空进行后续步骤。由于密闭容器要保证密封性，会保证闸门方正增加气密性以避免漏气情况的产生，由于竹材一般是平铺运输，因此一次运入的竹材量少；而且每次抽真空一般需要较长的时间，这二者导致竹材表面改性处理效率低下，因此该技术很难应用到工业生产中。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种竹材等离子体表面改性工艺，旨在加快等离子体对竹材表面改性处理的效率，使其能够应用于工业生产之中。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种竹材等离子体表面改性工艺，所述工艺包括：
6.将呈第一折叠状的多片竹材装载在第一传送带上；其中，多片所述竹材通过柔性横向连接线进行连接；
7.通过所述第一传送带将所述竹材运输至多级真空腔；其中，所述多级真空腔包括多个通过闸门前后相连的子真空腔，所述闸门的形状与所述竹材呈现的所述第一折叠状相匹配，各个所述子真空腔内设置独立的运载传送带用于运输所述竹材，所述子真空腔包括一个工作子真空腔和多个过渡子真空腔，所述工作子真空腔的前后通过所述闸门连接至少一个过渡子真空腔；
8.响应于呈所述第一折叠状的所述竹材通过所述运载传送带从一个所述子真空腔即将进入另一个所述子真空腔，打开所述闸门，使所述竹材通过所述闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个所述子真空腔的压强进行混合；其中，所述竹材从外界到所述工作子真空腔的过程中受到的压强依次减小；响应于所述竹材完全离开所述子真空腔，关闭所述闸门；
9.响应于所述竹材完全进入所述工作子真空腔，通过机械臂将呈所述第一折叠状的所述竹材展开并平铺于所述工作真空腔中的工作台上；并向所述放工作真空腔通入预设量的氧气，启动射频电源，对所述竹材进行表面改性处理；
10.响应于所述竹材表面改性处理完成，控制所述机械臂将所述竹材折叠成第二折叠状；其中，所述第二折叠状与所述闸门相匹配；
11.响应于呈所述第二折叠状的所述竹材通过所述运载传送带从一个所述子真空腔即将进入另一个所述子真空腔，打开所述闸门，使所述竹材通过所述闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个所述子真空腔的压强进行混合；其中，所述竹材从所述工作子真空腔到达外界的过程中受到的压强依次增大。
12.可选的，所述通过机械臂将呈所述第一折叠状的所述竹材展开并平铺于所述工作真空腔中的工作台上，包括：
13.识别并通过机械臂抓持所述柔性横向连接线上的抓持节点；其中，所述柔性横向连接线连接所述竹材的两端；
14.将所述抓持节点确定为固定点和提拉点；
15.通过机械臂保持所述固定点不动并提升所述提拉点，使呈所述第一折叠状的所述竹材平面展开；
16.调整固定点位置，放下所述提升点以使所述竹材平铺于所述工作真空腔中的工作台上。
17.可选的，所述闸门设置于所述子真空腔的连接面的中心位置偏一侧，以使所述竹材展开后能平铺于所述工作台的中心位置。
18.可选的，所述控制所述机械臂将所述竹材折叠成第二折叠状，包括：
19.识别所述柔性横向连接线上的抓持节点；
20.通过机械臂依次移动并固定所述抓持节点，使所述竹材折叠成第二折叠状。
21.可选的，所述向所述放工作真空腔通入预设量的氧气，启动射频电源，对所述竹材进行表面改性处理，包括：
22.向所述放工作真空腔通入预设量的氧气，以使所述放电子真空腔的气压值达到40-80pa；
23.启动射频电源，调节处理功率至100～300w；
24.对所述竹材进行表面进行90-100s的改性处理。
25.可选的，所述工艺还包括：
26.根据各个所述子真空腔恢复至预设压强的时间，确定所述竹材在所述多级真空腔内的运输速度。
27.可选的，位于边缘两侧的两个所述过渡子真空腔中的压强与大气压相同。
28.可选的，所述工艺还包括：各个所述子真空腔的长度设置比所述竹材的长度长。
29.本发明的有益效果：1、本发明通过将呈第一折叠状的多片竹材装载在第一传送带上；通过第一传送带将竹材运输至多级真空腔；响应于竹材完全进入工作子真空腔，通过机械臂将呈第一折叠状的竹材展开并平铺于工作真空腔中的工作台上；响应于竹材表面改性处理完成，控制机械臂将竹材折叠成第二折叠状；将竹材通过运载机构运出多级真空腔；其中，子真空腔的闸门的形状与第一折叠状和第二折叠状相匹配。相较于现有技术的平铺运输，本发明通过运输折叠竹材以使相对方正的闸门可以运输更多竹材，相对方正的闸门可以有效保证多级真空腔的气密性；同时在抵达工作子真空腔时，折叠状竹材展开平铺不会影响等离子体改性处理效果。通过一次运输更多竹材进行处理提高了竹材表面改性处理效率。2、本发明响应于呈第一折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空
腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合；其中，竹材从外界到工作子真空腔的过程中受到的压强依次减小；响应于呈第二折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合；其中，竹材从工作子真空腔到达外界的过程中受到的压强依次增大。本发明通过过渡子真空腔与工作子真空腔的提前抽真空至预设压强，使竹材从外界到达工作子真空腔的压强梯度减小和竹材从工作子真空腔到达外界的压强梯度增大。相较于现有技术的先置入再抽真空，本发明的压强混合使压强逐渐减少或增大，不用每次都进行完整的抽真空，更适合工业的流水线生产，提高了竹材表面改性处理效率。3、本发明的闸门设置于子真空腔的连接面的中心位置偏一侧，以使竹材展开后能平铺于工作台的中心位置。这样保证可以保证工作子真空腔内的空间得到充分的利用，减少工作子真空腔的体积。综上，本发明通过运输折叠状竹材进入多级真空腔，可以一次对更多竹材进行改性处理，提高了表面改性处理效率；又通过多个子真空腔，使压强梯度增加或减少，避免了长时间的抽真空过程，也提高了表面改性处理效率。
附图说明
30.图1是本发明一具体实施例提供的一种竹材等离子体表面改性工艺的流程示意图；
31.图2是本发明一具体实施例提供的一种多级真空腔的结构示意图；
32.图3是本发明一具体实施例提供的多片竹材通过柔性横向连接线连接的俯视图；
33.图4是本发明一具体实施例提供的呈第一折叠状的竹材的结构示意图；
34.图5是本发明一具体实施例提供的闸门的位置关系示意图；
35.图6是本发明一具体实施例提供的呈第一折叠状的竹材展开示意图；
36.图7是本发明一具体实施例提供的竹材折叠成第二折叠状的示意图。
具体实施方式
37.本发明公开了一种竹材等离子体表面改性工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
38.经申请人研究发现：现有的等离子体对竹材表面的改性工艺，因为其一次运入的竹材量少和每次抽真空一般需要较长的时间，导致竹材表面改性处理效率低下，很难适应工业的流水线生产。
39.因此，本发明实施例提供了一种竹材等离子体表面改性工艺，如图1所示，该工艺包括：
40.步骤s101：将呈第一折叠状的多片竹材装载在第一传送带上。
41.其中，多片竹材通过柔性横向连接线进行连接。
42.需要说明的是，将竹材进行折叠是为了能够一次性运输更多竹材进行表面改性处理，从而增加处理效率。通过柔性横向连接线连接多片竹材是为了保证其平面展开后不会
散乱。竹材通过柔性横向连接线连接的俯视图可以如图3所示，图中301为竹材，302为柔性横向连接线，303为柔性横向连接线延伸出的抓持节点。
43.在一具体实施例中，柔性横向连接线依次环绕绑定竹材，使多片竹材进行连接，其绑定部分位于竹材两端以减少对改性处理过程的影响。
44.可选的，在将呈第一折叠状的多片竹材装载在第一传送带上，工艺还包括：
45.将多片竹材进行折叠使竹材呈第一折叠状。
46.在一具体实施例中，可以通过人工或者机械臂对多片竹材进行折叠。其中，第一折叠状可以如图4所示。
47.步骤s102：通过第一传送带将竹材运输至多级真空腔。
48.其中，如图2所示，多级真空腔包括多个通过闸门203前后相连的子真空腔，闸门203的形状与竹材呈现的第一折叠状相匹配，各个子真空腔内设置独立的运载传送带204用于运输竹材，子真空腔包括一个工作子真空腔202和多个过渡子真空腔201，工作子真空腔202的前后通过闸门203连接至少一个过渡子真空腔201。
49.各个闸门203和运载传送带204设置于同一水平线上，以保证竹材可以顺利在各个运载传送带204进行传输。
50.需要说明的是，多个子真空腔压强由工作子真空腔至两侧过渡子真空腔依次增大。以此，保证竹材进出多级真空腔时，受到的压强依次减少或增大。
51.可选的，如图5所示，闸门203设置于子真空腔的连接面501的中心位置偏一侧，以使竹材展开后能平铺于工作台的中心位置。这样可以保证竹材展开后位于工作台的中心位置，增加工作子真空腔的空间使用率，同时也能够保证处理更多竹材，从另一方面来说再处理相同量的竹材可以需求更小体积的工作子真空腔。
52.可选的，位于边缘两侧的两个过渡子真空腔中的压强与大气压相同。位于两侧的过渡子真空腔需要与外界进行连接，所以其闸门一旦打开，压强就会与大气压相同，因此直接将位于边缘两侧的两个过渡子真空腔中的压强设置为大气压。
53.可选的，工艺还包括：各个子真空腔的长度设置比竹材的长度长。用于避免竹材无法进入子真空腔的情况。
54.步骤s103：响应于呈第一折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合。
55.其中，竹材从外界到工作子真空腔的过程中受到的压强依次减小。
56.需要说明的是，在竹材子从外界到工作子真空腔的过程，子真空腔在未有竹材通过时一直保持预设压强，竹材依次通过子真空腔，打开竹材正位于的子真空腔和即将进入的子真空腔连接的闸门，这样二者压强混合，竹材受到的压强就会减少。通过这样，本发明实施例不用耗费大量时间用于抽真空，增加了表面改性处理的效率。
57.步骤s104：响应于竹材完全离开子真空腔，关闭闸门。
58.需要说明的是，关闭闸门后，竹材离开后的子真空腔会慢慢恢复原来的压强。通过抽真空或通入气体，减少或增加压强。
59.可选的，工艺还包括：
60.根据各个子真空腔恢复至预设压强的时间，确定竹材在多级真空腔内的运输速
度。
61.需要说明的，如果子真空腔没有恢复至预设压强，将会影响最后进行离子体表面改性的压强环境，从而影响改性效果。
62.步骤s105：响应于竹材完全进入工作子真空腔，通过机械臂将呈第一折叠状的竹材展开并平铺于工作真空腔中的工作台上；并向放工作真空腔通入预设量的氧气，启动射频电源，对竹材进行表面改性处理。
63.可选的，通过机械臂将呈第一折叠状的竹材展开并平铺于工作真空腔中的工作台上，包括：
64.识别并通过机械臂抓持柔性横向连接线上的抓持节点；其中，柔性横向连接线连接竹材的两端；
65.将抓持节点确定为固定点和提拉点；
66.通过机械臂保持固定点不动并提升提拉点，使呈第一折叠状的竹材平面展开；
67.调整固定点位置，放下提升点以使竹材平铺于工作真空腔中的工作台上。
68.可以如图6所示，图6中601为固定点，602为提拉点，301为竹材，提拉点先沿着垂直向上将竹材平面展开，再沿虚线弧圈进行运动，从而水平放置。
69.在一具体实施例中，抓持节点为柔性横向连接线延展出来的抓持部，其可以通过设置颜色不同进行图像识别，也可以通过设置信号发生器发射信号识别。
70.可选的，向放工作真空腔通入预设量的氧气，启动射频电源，对竹材进行表面改性处理，包括：
71.向放工作真空腔通入预设量的氧气，以使放电子真空腔的气压值达到40-80pa；
72.启动射频电源，调节处理功率至100～300w；
73.对竹材进行表面进行90-100s的改性处理。
74.需要说明的是，氧气是等离子体对竹材表面改性的最好介质之一，同时也易于获取。稀薄气体放电产生等离子。
75.步骤s106：响应于竹材表面改性处理完成，控制机械臂将竹材折叠成第二折叠状。
76.其中，第二折叠状与闸门相匹配。
77.可选的，控制机械臂将竹材折叠成第二折叠状，包括：
78.识别柔性横向连接线上的抓持节点；
79.通过机械臂依次移动并固定抓持节点，使竹材折叠成第二折叠状。
80.在一具体实施例中，可以如图7所示，图7中701和702均为抓持节点，301为竹材。依次拉动抓持节点701和702如图7从上至小的顺序进行折叠，使竹材301折叠成第二折叠状。
81.步骤s107：响应于呈第二折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合。
82.其中，竹材从工作子真空腔到达外界的过程中受到的压强依次增大。
83.需要说明的是，在竹材子从工作子真空腔到外界的过程，子真空腔在未有竹材通过时一直保持预设压强，竹材依次通过子真空腔，打开竹材正位于的子真空腔和即将进入的子真空腔连接的闸门，这样二者压强混合，竹材受到的压强就会增大。
84.本发明实施例通过将呈第一折叠状的多片竹材装载在第一传送带上；通过第一传
送带将竹材运输至多级真空腔；响应于竹材完全进入工作子真空腔，通过机械臂将呈第一折叠状的竹材展开并平铺于工作真空腔中的工作台上；响应于竹材表面改性处理完成，控制机械臂将竹材折叠成第二折叠状；将竹材通过运载机构运出多级真空腔；其中，子真空腔的闸门的形状与第一折叠状和第二折叠状相匹配。相较于现有技术的平铺运输，本发明实施例通过运输折叠竹材以使相对方正的闸门可以运输更多竹材，相对方正的闸门可以有效保证多级真空腔的气密性。同时在抵达工作子真空腔时，折叠状竹材展开平铺不会影响等离子体改性处理效果。通过一次运输更多竹材进行处理提高了竹材表面改性处理效率。本发明实施例响应于呈第一折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合；其中，竹材从外界到工作子真空腔的过程中受到的压强依次减小；响应于呈第二折叠状的竹材通过运载传送带从一个子真空腔即将进入另一个子真空腔，打开闸门，使竹材通过闸门从当前子真空腔的运载传送带移动至下一个子真空腔的运载传送带，且使两个子真空腔的压强进行混合；其中，竹材从工作子真空腔到达外界的过程中受到的压强依次增大。本发明实施例通过过渡子真空腔与工作子真空腔的提前抽真空至预设压强，使竹材从外界到达工作子真空腔的压强梯度减小和竹材从工作子真空腔到达外界的压强梯度增大。相较于现有技术的先置入再抽真空，本发明实施例的压强混合，使压强逐渐减少或增大，不用每次都进行完整的抽真空，更适合工业的流水线生产，提高了竹材表面改性处理效率。本发明实施例的闸门设置于子真空腔的连接面的中心位置偏一侧，以使竹材展开后能平铺于工作台的中心位置。这样保证可以保证工作子真空腔内的空间得到充分的利用，减少工作子真空腔的体积。综上，本发明实施例通过运输折叠状竹材进入多级真空腔，可以一次对更多竹材进行改性处理，提高了表面改性处理效率；又通过多个子真空腔，使压强梯度增加或减少，避免了长时间的抽真空过程，也提高了表面改性处理效率。
85.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
86.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
87.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。