CN101618602A - 卷筒式表面加工处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷筒式表面加工处理设备，其包括用于输送待加工材料的卷筒装置、热压力机及压力输出装置以及分切机，热压力机用于将卷筒装置输送的材料加压成型，分切机用于将加工后的材料切分，热压力机与分切机串联配置同节拍联动，热压力机内串联设置有多个加热板和贯穿多个加热板的导柱，多个加热板之间分隔为多个加热空间，其内设有模具，卷筒装置包括与加热空间数量相对应的多个卷筒，用于输送待加工材料至对应的加热空间内进行加热加压，压力输出装置位于其中靠外的第一个加热空间的外端，推动各加热板沿导柱上下移动、合并或分开，通过压力传递，同时对各加热板进行施压。该设备具有能耗低、效率高、散热少等优点，具有广泛的应用前景。

Description

卷筒式表面加工处理设备

技术领域

本发明关于包装材料压纹加工技术领域，尤其涉及一种卷筒式表面加工处理设备。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的不断改善，不仅对消费产品的质量要求越来越高，而且对于产品如食品、医药、茶叶、烟酒等的包装的外观也要求越来越精美细致。目前，这些产品主要采用纸盒、塑料盒、铁盒或复合材料盒等形式的包装。而且，包装盒上还印有各种图案，如品牌名、产品示意图文或其他宣传性图文纹理，这些图文纹理更多趋于精细而且还要有三维效果，以提高产品外观质量并能够吸引消费者的视觉。

传统的包装材料通常采用击凸压纹设备直接压印形成纹理，然而，这种传统的击凸压纹设备有以下不足：一是这种设备只能处理小面积的材料，并不能对大面积的包装材料进行压纹；二是这种设备不能形成复杂的纹理；三是其不能形成很深的高度，压出的纹理容易回弹，尤其对于广泛应用的塑料材料，根本无法成型具有一定深度的压纹，压出的纹理存在着花纹不清晰、纹路易复原等不足，影响了包装材料花纹的加工质量。因此，传统的击凸压纹设备难以满足目前包装材料压纹的工业化生产要求。而且，在这种传统的压纹设备中，通常需要较大的压力输出，每次成型一件产品需要消耗很大的动力，即能耗较大，生产效率较低。另外，传统机器的平张机效率低，机器速度慢，上下料辅助工时多，上下料装置复杂昂贵，定位精度低。平张纸边角料多，浪费大，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种能耗低、生产效率高的卷筒式表面加工处理设备。

一种卷筒式表面加工处理设备，其包括用于输送待加工材料的卷筒装置、压力机、至少一个压力输出装置以及分切机，所述压力机用于将所述卷筒装置输送的材料热压成型，所述分切机用于将加工后的材料切分，所述压力输出装置置于压力机一侧，用于输出对材料进行热压的压力，压力机与分切机串联配置同节拍联动，所述压力机为热压力机，其内设置有多个加热板和贯穿所述多个加热板的导柱，所述多个加热板之间分隔为多个加热空间，每个加热空间内设有模具，所述卷筒装置包括与加热空间的数量相对应的多个卷筒，所述多个卷筒用于输送待加工材料至对应的加热空间内进行加热加压，所述热压力机的多个加热空间依次串联设置，所述压力输出装置位于其中靠外的第一个加热空间的外端，推动各加热板沿导柱上下移动、合并或分开，通过压力传递，同时对每个加热板进行施压。

与现有技术相比，所述卷筒式表面加工处理设备至少具有以下优点：

1.由于压力机内分隔有依次串联的多个加热空间，在压力输出装置施压时，通过压力传递，可同时作用于每个加热空间，而且施加的压力大小和方向一致，因而在热压时，可以一次性地对多个加热空间内的模具同时进行热压操作，大大减少压力输出装置的数量，从而大大降低能耗；降低机器造价、简化结构、减少设备占用空间。

2.由于一次性对多个隔间内的材料同时进行热压，可大大提高生产效率，实现批量化大规模化的生产；

3.在压力机内，材料在受压的同时受热，使其产生变形，易于将材料压出纹理；

4.由于多个加热空间依次串联设置，内部的各个加热空间几乎没有散热，从而可以进一步节省能耗；

5.通过卷筒式送料，可以大大提高生产运转速度，进一步提高产品生产效率，提高生产力。而且，卷筒能够持续自动地进行送料，可提高生产自动化，实现工业化大批量生产。此外还可简化上下料机构及造价，减少上下料辅助工时，提高定位精度。

6.卷筒式可比单张式减少边角料，大大降低成本。减少人工操作。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的卷筒式表面加工处理设备截面结构示意图。

图2是本发明第二实施例提供的卷筒式表面加工处理设备截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，为本发明第一实施例提供的卷筒式表面加工处理设备100。该卷筒式表面加工处理设备100包括用于输送待加工材料的卷筒装置10、压力机20、至少一个压力输出装置以及分切机40。其中，压力机20用于将卷筒装置10输送的材料热压成型，压力输出装置输出对材料进行热压的压力，分切机40用于将加工后的材料切分。

压力机20为热压力机，设于一工作台21上，热压力机20内并排设置有多个加热板22，例如采用如图所示的由上至下依次串联排列的方式设置，多个加热板22之间分隔有多个加热空间23，每个加热空间23内设有模具24，模具24置于加热板22上，多个加热空间23也是依次串联设置。至少一对导柱26贯穿于多个加热板22，本实施例中包括一对导柱26，分别对称设置于加热板22的相对两端不放置模具24的边缘部分。当油缸32和气缸33向上施压时，使得每个加热板22能沿导柱26向上滑动，带动模具24上移压向材料，以在材料表面形成压纹。在其他实施例中，也可以采用多对导柱26，如两对导柱26共四个导柱，分别贯穿加热板22的四角边缘。

压力输出装置位于其中靠外的第一个加热空间23的外端，推动各加热板沿导柱上下移动、合并或分开，并通过压力传递，同时对每个加热板22进行施压。在图1所示的实施例中，压力输出装置为设置于热压力机20的底部，即在最底部的加热空间23的外端。可以理解，压力输出装置也可设置于顶部加热空间23的外端，向下对每个加热板22同时施压。本实施例的压力输出装置为油气压装置，并且采用下置式油气压装置，即位于热压力机20的底部。油气压装置包括油缸32和气缸33，都设置于工作台21上，它们相互配合，一并输出热压压力。

模具24的成型面为包括多层深度的凹凸图案和多层深度的纹理的三维图案。该多层深度的凹凸图案和纹理在各层的尺寸各不相同，例如，多层深度的凹凸图案和纹理分为四个层次：第一层次的高度为0.1-0.2毫米；第二层次的高度在0.2-0.7毫米；第三层次的高度在0.7毫米以上；第四层次为三维图案层。此外，各层次的凹凸图案和纹理分别按照细砂形态排列和光纹规律排列。

加热板22可采用一般的加热板结构，例如在加热板22内嵌设有加热管或电热线圈等加热方式，以对模具上的材料进行加热。可以理解，加热板可用一般的导热的板代替，作为支撑模具的功能，不作为加热源，加热源可分别设置于各加热空间23的外围或者所有加热空间23的外围，以对每个加热空间23或同时对所有的加热空间23进行加热。

热压力机20上还具有导引机构，该导引机构设置于热压力机20进料侧和/或出料侧，图示的实施例中同时在进料侧和出料侧分别设置一组导引机构，每侧的导引机构包括与加热空间23的数量相对应的多个导引组件，每个导引组件包括一对夹辊27，卷筒装置10输送的材料从该对夹辊27之间通过。在进料侧，该对夹辊27位置对应于加热空间23的进料口。最好是夹辊27之间的间隙与模具24的表面基本上在同一平面上，从而通过夹辊27的导引，让经其间通过的材料较为水平地输送到模具24表面上。同样地，在热压的出料侧，该对夹辊27位置对应于加热空间23的出料口。最好是夹辊27之间的间隙与模具24的表面基本上在同一平面上，从而通过夹辊27的导引，使得在模具24表面热压后的材料保持在水平输送方向。最好是进料侧和出料侧两边的对应的夹辊27在同一平面上。

另外，热压力机20内设置有控制箱28，其内设有用于自动控制热压力机20温度的温控装置。在平台21的一侧设置有一个液压站31，用于控制压力输出装置，即油缸32和气缸33的压力输出操作。液压站31内设置有延时保压装置，用于在压力输出后，让施压装置如油缸32和气缸33保持压力，延时加压，如保持压力0.1秒到30秒，以使得待加工材料获得充分受压，将其表面的三维图案牢固定型，使得图案的凹凸等形状在解除压力后仍然保持而不会复原。

卷筒装置10包括与加热空间23的数量相对应的多个卷筒12，实际应用中，多个卷筒12上分别卷绕有待加工材料，本实施例中，卷绕待加工材料是各种材料薄膜14，可以是塑料薄膜、纸张、金属薄膜(如铝薄膜)或中密度纤维板，还可以是它们的复合薄膜，例如塑料与纸张的复合薄膜，塑料与纸张及金属的复合薄膜，或者塑料、纸张、金属(如铝)及中密度纤维板的复合薄膜。每个卷筒12活动架设于一个三角支架16的转轴18上，优选地，所有的卷筒12是同步转动的，以同步输出待加工材料薄膜14，各自的转速相同，这种同步转动可以通过一联动装置将转轴18联接在一起，利用同一动力如马达使各转轴18同步运转；或者转轴18通过各自的马达独立运转，但是各转轴18采用同步控制。

分切机40包括一对切刀42，将加工后的材料各个薄膜14切分。经过加工后的各层材料薄膜14在进入分切机40前层叠在一起，通过该对切刀42一并按照需求切分成预定尺寸的片段，形成用于包装且表面具有纹理的薄膜，然后堆集在一起。分切机40内还设置有控制箱43，用于自动控制分切机40的切割操作。热压力机20与分切机40为串联配置同节拍联动，也即同步操作。

此外，热压设备100还包括设于多个卷筒输送线路上的至少一组牵引机构34，图示采用一组牵引机构34，设置于热压力机20的出料侧，从输送线路方向上来说，牵引机构34紧跟在导引机构后。每组牵引机构34包括分设于多个卷筒输送线路上、与卷筒的数量相对应的多个牵引机构34，每个牵引机构34对应设于相应一个卷筒输送线路上，每个牵引机构34包括至少一个滚轮35，用于滚动地支撑及传送卷筒12输送的材料。图示的牵引机构34包括上下一对滚轮35，其滚动牵引卷筒12输送的材料薄膜14前进。

热压设备100还包括设于多个卷筒10输送线路上的至少一组感应定位装置36，每组感应定位装置36包括分设多个卷筒10输送线路上，并与卷筒10的数量相对应的多个感应定位装置36，每个感应定位装置36包括用于监控材料薄膜14位置的感测器37，本实施例的感测器37采用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)感测器，各个CCD感测器分别与一监视器38相连接，以将感测到的材料薄膜14位置影像传输到监视器38，便于即时临控材料薄膜14位置，以及表面形状等。

另外，在材料薄膜14进入分切机40前设有多组滚辊，每组滚辊包括多个并排设置的多个滚辊，用于滚动地支撑对应一个卷筒输送线路上的材料，其中一组滚辊支撑设置于最下层输送线路中，其余组的每组中的多个滚辊沿着倾斜或斜坡方向并排设置，使得这些组中的多个滚辊所支撑的各个输送线路的材料依靠重力作用，顺着各个倾斜或斜坡方向下落到最下层一组滚辊支撑的材料上，并层叠在一起再导入到分切机40内进行切分。如图所示，共有三条输送线路，因而有三组滚辊，分别为滚辊46a、46b、46c。其中，用于支撑最下面的一条输送线路的材料的一组滚辊中，多个滚辊46a基本水平地排列，以水平输送材料薄膜14至分切机40内。上面两组滚辊的多个滚辊46b、46c按照一定倾斜或斜坡方向排列，越处于靠上的滚辊组，对应多个滚辊排列方向的倾斜坡度越大。进一步，在材料前进到上面两组滚辊之前的位置上，还分别设置有一个支撑辊48，支撑辊48的高度位置设成与两样线路上的牵引机构34的滚轮35在同一平面高度，从而使得热压后水平输送的材料薄膜14经过支撑辊48后依靠自身重力改变输送方向，通过多个滚辊46b、46c按照特定倾斜方向输送，与最下面一条线路上的材料薄膜14汇合于分切机40的进料口。

请参阅图2，为本发明第二实施例提供的卷筒式表面加工处理设备200。第二实施例的卷筒式表面加工处理设备200与前面的卷筒式表面加工处理设备100基本相同，包括同样的卷筒装置10、热压力机20、压力输出装置以及分切机40，还有设置于热压力机20进料侧及出料侧的导引机构、牵引机构34及感应定位装置36等，图2中与图1结构相同的元件采用相同的标号，在此不再赘述。不同之处在于，本实施例中，还包括冷却压力机50，冷却压力机50用于将热压后的材料进行加压冷却处理，将材料在热压时形成的结构定型，因而，冷却压力机50最好是紧挨着热压力机20，并且冷却压力机50与热压力机20串联位于热压力机20的后面并同节拍联动，以便材料薄膜14经热压后几乎还在热压温度时及时进入冷却处理。冷却压力机50的出料侧和进料侧也相应设置有与热压力机20相同的配套装置，例如，包括设置于冷却压力机50进料侧及出料侧的导引机构、牵引机构34、感应定位装置36。多个滚辊46a、46b、46c及支撑辊48此时位于冷却压力机50之后。

冷却压力机50内并排设置有多个冷却板52，例如采用如图2所示的由上至下依次串联排列的方式设置，多个冷却板52之间分隔有多个冷却空间53，多个冷却空间53也是依次串联的方式设置。冷却板52可以固定地设置在冷却压力机50内，还可以与热压力机20内的加热板22相同的设置方式，如图2所示，冷却压力机50内的结构基本类似于热压力机20，只是用冷却板52取代加热板22，分隔出多个冷却空间53，冷却板52之间间隔有与加热空间23的数量相同的多个冷却空间。此时，冷却板52内可装有传输冷却介质的冷却管，同样也有导柱26以及模具24，还设置有控温的控制箱28和液压站31及延时保压装置。薄膜14在冷却空间53内冷却的同时，为便于保持热压时在表面形成的结构，在冷却压力机50内进一步用模具保持该表面结构下进行冷却处理，同时进行冷却下的加压，因而冷却压力机50还具有冷却压力输出装置，可以采用与压力输出装置相同的结构，即包括油缸32和气缸33以及油压站31，因而，共有两个压力输出装置。也可以是与压力输出装置共用这些装置，即一个压力输出装置可以同时或分别对热压力机20和冷却压力机50进行压力输出，热压力机20和冷却压力机50可以是同步进行加压操作或分别进行加压操作。而且，冷却压力输出装置位于其中靠外的第一个冷却空间53的外端，推动各冷却板52沿冷却压力机50内的导柱26上下移动、合并或分开，并通过压力传递，同时对每个冷却空间进行施压。本实施例中的冷却压力机50与热压力机20类似，冷却压力输出装置位于最底部的一个冷却空间53的外端。这样还可同时保持材料薄膜14输送方向的连续性一致性，且不受阻碍，而且在方向上保持水平不变。可以理解，除了冷却板52设有冷却气管的冷却方式，还可直接对整个冷却压力机50内部进行统一冷却，冷却板52只作为支撑板使用。

在本实施例中，通过冷却压力机50的冷却，在材料薄膜14未冷却时即进行冷却处理，甚至可以是急速的冷冻处理，以将热压成型的结构定型，使材料薄膜14表面纹理不会回弹，形成不易复原的纹理结构。该冷却处理对于塑料材料效果尤其突出，对于其他材料如纸张、金属或中密度纤维板，也能够加强表面纹理的定型效果。

冷却压力机50可通过外部冷却设备输入冷却气体于冷却管内，外部冷却设备在致冷的同时会排出大量的热量，该热量可回收用于对热压力机20的加热空间23进行预热，从而节省加热能源。

由以上描述可知，上述实施例的卷筒式表面加工处理设备100和200至少具有以下优点：

1.由于热压力机20内分隔有依次串联的多个加热空间23，在压力输出装置施压时，通过压力传递，可同时作用于每个加热空间23，而且施加的压力大小和方向基本一致，因而在热压时，可以一次性地对多个加热空间23内的模具24同时进行热压操作，大大减少压力输出装置的数量，从而大大降低能耗；降低机器造价、简化结构、减少设备占用空间；

2.由于一次性对多个隔间23内的材料同时进行热压，可大大提高生产效率，实现批量化大规模化的生产，而且采用卷筒式进料方式，提高了生产的连续性，进一步提高生产力；

3.在热压力机20内，材料在受压的同时受热，使其产生变形，易于将材料压出纹理；

4.由于多个加热空间依次串联设置，内部的各个加热空间几乎没有散热，从而可以进一步节省能耗；

5.通过卷筒12送料，可以大大提高生产运转速度，进一步提高产品生产效率，提高生产力。而且，卷筒12能够持续自动地进行送料，可提高生产自动化，实现工业化大批量生产，此外还可简化上下料机构及造价，减少上下料辅助工时，提高定位精度；

6.卷筒式可比单张式减少边角料，大大降低成本。减少人工操作。

另外，一些实施例还具有冷却压力机、牵引机构和导引机构等，因而除具有以上优点外，还具有以下优点：

1.通过冷却压力机50的冷却定型，可制作出非常精细逼真的图案和纹理，避免表面加工成型结构复原回弹等现象。特别是对于某些材料如塑胶薄膜需要的加热温度较高，因而非常需要快速强制冷却，否则无法高精度地定型，不能形成精细的纹理，影响美观和质量。同时冷却也采用多层结构同时加压，从而也可以节省能耗。另外，冷却后排出的热量可加以回收利用，供给到热压力机20加热，以充分利用能源；

2.通过在输送线路上设置牵引机构，以牵拉薄膜材料，进一步提高运转效率；

3.通过在热压力机20进料侧及出料侧设置导引机构，使得薄膜材料能够被快速准确地输送到热压力机20内进行热压；

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种卷筒式表面加工处理设备，其包括用于输送待加工材料的卷筒装置、压力机及压力输出装置以及分切机，所述压力机用于将所述卷筒装置输送的材料加压成型，所述分切机用于将加工后的材料切分，所述压力输出装置置于压力机一端，用于输出对材料进行加压的压力，其特征在于，所述压力机与分切机串联配置同节拍联动，所述压力机为热压力机，其内设置有多个加热板和贯穿所述多个加热板的导柱，所述多个加热板之间分隔为多个加热空间，每个加热空间内设有模具，所述卷筒装置包括与加热空间的数量相对应的多个卷筒，所述多个卷筒用于输送待加工材料至对应的加热空间内进行加热加压，所述热压力机的多个加热空间依次串联设置，所述压力输出装置位于其中靠外的第一个加热空间的外端，推动各加热板沿导柱上下移动、合并或分开，通过压力传递，同时对每个加热板进行施压。

2、如权利要求1所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，进一步包括冷却压力机，所述冷却压力机与热压力机串联位于热压力机的后面并同节拍联动，用于将热压后的材料进行加压冷却处理，使材料在热压时形成的结构定型。

3、如权利要求2所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，所述冷却压力机内串联设置有多个冷却板和贯穿所述多个加热板的导柱，所述冷却板之间间隔有与加热空间的数量相同的多个冷却空间。

4、如权利要求3所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，所述冷却压力机包括一冷却压力输出装置，所述冷却压力输出装置位于其中靠外的第一个冷却空间的外端，推动各冷却板沿导柱上下移动、合并或分开，通过压力传递，同时对每个冷却板进行施压。

5、如权利要求2所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于：所述热压力机和冷却压力机均设置有延时保压装置和温控装置。

6、如权利要求2所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，还包括设于所述多个卷筒输送线路上的至少一组牵引机构，所述至少一组牵引机构对应设置于压力机的出料侧和/或冷却压力机的出料侧，每组牵引机构包括分设于多个卷筒输送线路上、与卷筒的数量相对应的多个牵引机构，每个牵引机构包括至少一个滚轮，用于滚动地支撑及传送卷筒输送的材料。

7、如权利要求1所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，还包括设于所述多个卷筒输送线路上的至少一组感应定位装置，所述至少一组感应定位装置对应设置于压力机的出料侧和/或冷却压力机的出料侧，每组感应定位装置包括分设于多个卷筒输送线路上、与卷筒的数量相对应的多个感应定位装置，每个感应定位装置包括用于监控材料位置的感测器。

8、如权利要求1或4所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，所述压力输出装置为下置式油气压装置。

9、如权利要求1所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，在材料进入分切机前设有多组滚辊，每组滚辊用于滚动地支撑对应一个卷筒输送线路上的材料，其中一组滚辊设置于最下层输送线路中，其余组的每组滚辊包括沿着斜坡方向并排设置多个滚辊，使得其余组的滚辊所支撑的各个输送线路上材料，顺着各个斜坡方向下落到最下层一组滚辊支撑的材料上，并层叠在一起再导入到分切机内进行切分。

10、如权利要求2所述的卷筒式表面加工处理设备，其特征在于，还包括导引机构，所述导引机构设置于压力机进料侧和/或出料侧，以及/或者设置冷却压力机进料侧和/或出料侧，每侧的导引机构包括与加热/冷却空间的数量相对应的多个导引组件，每个导引组件包括一对让卷筒输送的材料由其间通过的夹辊。

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