CN103465516A - 一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺，包括机架，还包括：带有在所述机架上方的三维方向移动的滚扎机构的成型装置和两套各带有一排若干个依次弹出的固定销的销紧装置；成型装置与所述机架连接；两套销紧装置呈镜像平行设置在机架两侧的位置上；销紧装置中的固定销的排列延伸方向为水平前后方向；滚扎机构通过、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的销紧装置弹出的固定销，将金属箔材通过滚扎机构滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板。本发明实现了蜂窝结构的无接缝编织，成型后的蜂窝体符合标准规格。使用机械自动化控制，节省了大量的人力资源。对一定厚度的金属箔材进行加工。

Description

一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺

技术领域

本发明属于板材自动加工技术领域，尤其涉及一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺。

背景技术

传统制备蜂窝三明治板蜂窝体的工艺为，将设定宽度的金属箔卷滚轧成半正六边形的瓦楞板，裁剪为一定长度，再将多层瓦楞板通过手工摆放成蜂窝状。采用这种工艺制备的蜂窝体，在剪裁的过程中，无法保证剪裁后的瓦楞板组合位置的匹配，使制备出来的蜂窝体存在不符规格的风险，并且使用大量的人力去对瓦楞板进行组合，浪费了人力资源。

发明内容

本发明旨在提供一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺，以解决上述中无法自动化成型、浪费大量人力资源的问题。

在本发明的实施例中，提供了蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，包括机架，还包括：

带有在所述机架上方的三维方向移动的滚扎机构的成型装置和两套各带有一排若干个依次弹出的固定销的销紧装置；其中，所述三维方向分别为水平左右、水平前后、和垂直上下；

所述成型装置与所述机架连接；

所述两套销紧装置呈镜像平行设置在所述机架两侧的位置上；所述销紧装置中的固定销的排列延伸方向为所述水平前后方向；

所述滚扎机构通过、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的所述销紧装置弹出的固定销，将金属箔材通过所述滚扎机构滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板。

所述成型装置三维方向移动机构，包括：

架设在所述机架上方的主梁，其两端分别通过支架与所述机架两侧连接，通过第一伺服电机控制所述主梁沿所述机架两侧水平前后方向移动；

连接在所述主梁上的滑板，通过第二伺服电机控制其沿所述主梁水平左右方向移动；

连接在所述滑板上的升降台，通过第三伺服电机控制其在所述滑板上垂直上下方向移动。

所述滚扎机构包括：

两个通过各自的齿轮相互啮合并相向转动的飞轮，其啮合处留有滚扎空间；

开设有两个通孔的连接板，每个所述通孔套有一个竖直放置的空心螺栓；

所述两个飞轮分别设置在所述连接板下方；

控制所述飞轮转动的第四伺服电机，设置在所述飞轮上方，固定在所述升降台上，其转动轴穿过所述空心螺栓与其中一个所述飞轮通过联轴器连接；

另一个所述飞轮与另一个所述空心螺栓的底部活动连接。所述滚扎机构还包括：

在所述连接板外侧设置有两个竖直放置的夹板，所述夹板之间留有作为所述滚扎机构进料口的空隙，所述进料口对着所述两个飞轮的齿轮啮合部位。

所述每套销紧装置，包括：

销紧梁，与所述机架固定连接，其上存在一排容纳若干个所述固定销的排气孔；每个所述固定销放置在相应的所述排气孔内；每两个所述排气孔之间留有一定距离，所述销紧梁下端带有若干与所述排气孔相对的进气口；

由第五伺服电机控制水平前后方向移动的伺服气缸，设置在所述销紧梁下方，通过水平前后移动，使其出气口与所述销紧梁的若干进气口一一相对，用于控制所述销紧梁上的排气孔内的所述固定销弹出。

进一步的，还包括：

托放料装置，设置在所述机架的外侧，其出料口与所述滚扎机构的进料口在一个水平面上；

所述托放料装置包括：底座、转盘、转盘盖、固定轴和压杆；

所述转盘中心固定有圆柱，用于将带状盘形结构的所述金属箔材的中心套在所述圆柱上，放置在所述转盘上；

所述转盘盖位于所述转盘的上方，其中心与所述圆柱连接，所述转盘盖与所述转盘之间保留放置所述金属箔材的间隔；

所述固定轴穿过所述转盘和所述转盘盖的中心，其底部固定在所述底座上；

所述压杆设置在所述转盘盖上端与所述固定轴的顶部连接固定，用于限制所述转盘滑出固定轴。

所述托放料装置还包括：带有凹槽的两个滑轮座；

所述两个滑轮座成镜像连接在一起，固定在所述基座的一侧，两个凹槽相对；

在每个所述滑轮座的凹槽内设置有一个滑轮，所述两个滑轮之间的作为所述托放料装置的出料口；

两个凹槽内的所述滑轮的轴心所在的直线垂直出料方向。

进一步的，还包括：收紧装置；

所述收紧装置包括：

下压板，设置在所述机架上；

上压板，在所述多层瓦楞板成型后，压盖在所述多层瓦楞板上，用于与所述下压板配合上下收紧所述多层瓦楞板；

设置在所述下压板水平前后方向的两个收拢板，每个所述收拢板通过一个棘轮机构连接所述下压板，在所述下压板的表面上所述两个收拢板相向运动，用于对所述多层蜂窝结构的瓦楞板进行收紧。

进一步的，还包括:带有四轴CNC系统的控制所述伺服电机的主控台。

本发明还提供一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型工艺，采用上述设备，执行以下步骤；

A、将带状的金属箔材送入到所述滚扎机构中，滚扎成瓦楞板；

B、所述滚扎机构通过水平左右、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的所述销紧装置弹出的固定销，将滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板；

C、所述收紧装置通过所述上压板和所述下压板水平上下挤压、所述两个收拢板前后相对挤压，将所述多层蜂窝结构的瓦楞板进行收紧、固定。

本发明中的一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备及其工艺，具有以下优点：

1、实现了蜂窝结构的无接缝编织，成型后的蜂窝体符合标准规格。

2、使用机械自动化控制，节省了大量的人力资源。

说明书附图

图1所示为蜂窝自动成型设备主视图；

图2所示为成型装置局部放大图；

图3所示为销紧装置的局部放大图；

图4所示为托放料装置的局部放大图；

图5所示为收紧装置结构示意图；

图6所示为蜂窝自动成型工艺的流程图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括逻辑的、逻辑顺序的以及其它的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的步骤和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

如图1所示，本发明公开了一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，包括机架1、成型装置2、第一销紧装置3、第二销紧装置3’、收紧装置5、托放料装置4；

机架1为两层结构，分别为上层框架和下层框架，每层框架为“口”字形结构；

如图2所示，成型装置2包括；主梁206、滑板207、升降台208、滚扎机构205；

主梁206通过在其两端各连接第一支架209和第二支架209’，架设在机架1的上层框架的左右边框上；

机架1的上层框架的左右边框上分别带有第一滑轨208和第二滑轨208’；

每个支架的底部开设有与边框上的滑块相匹配的滑槽，通过滑轨与滑槽的卡持连接；

由第一伺服电机201控制主梁206沿着机架1上层框架的左右边框的的滑轨水平前后移动。该第一伺服电机201固定连接在机架1的下层框架中间部位上；

滑板207设置在主梁206的外侧上，由第二伺服电机202控制滑板207沿主梁206水平左右移动。该第二伺服电机202固定连接在主梁206上。

升降台208设置在滑板207的外侧，由第三伺服电机203控制升降台208在滑板207上垂直上下移动。该第三伺服电机203设置在滑板207的顶部。

滚扎机构205用于将金属箔材7滚扎成瓦楞板，包括：开设有两个通孔的连接板2052、两个通过各自轮齿啮合转动的第一飞轮2051和第二飞轮、第四伺服电机204；

其中，每个飞轮结构相同，轮齿为半正六边形结构；

连接板2052的每个通孔套有一个空心螺栓；

所述两个飞轮设置在连接板下方其中一个所述飞轮与所述一个空心螺栓的底部活动连接，可随另一飞轮啮合转动；

第四伺服电机204设置在连接板2052的上方，固定在升降台208上，其转轴穿过丝杠螺母的中心通孔与另一个所述飞轮的中心通过联轴器连接固定，带动两个飞轮转动。

两个飞轮轮齿啮合处留有用于滚扎金属箔材7的空间。

在连接板2052的外侧设置有呈镜像设置的两个夹板，分别为第一夹板2053和第二夹板2053’，两个夹板之间留有作为滚扎机构205进料口的空隙，该进料口对准两个飞轮的齿轮啮合处。

如图3所示，第一销紧装置3设置在靠近机架1左侧的位置上，包括：

第一销紧梁302、若干第一固定销305和由第五伺服电机301控制水平前后移动的第一伺服气缸304；

第一销紧梁302为中空结构，上开设有若干第一排气孔306，若干第一固定销305一一对应设置在第一排气孔306内；

第一销紧梁302下端开设有若干与该销紧梁上的排气孔相对应的进气口；

第五伺服电机301固定在机架的下层框架上，第一伺服气缸304固定在第五伺服电机301上，通过第五伺服电机301，使其水平前后移动，使该伺服气缸304的出气口与第一销紧梁301下端的若干进气口一一相对，

使与第一伺服气缸304相连的第一销紧梁302的相应的的第一排气孔306排气，将该排气孔306内的固定销305从该排气孔306内弹出。

第二销紧装置3’与第一销紧装置3结构相同，第一销紧装置3呈镜像设置在机架1的右侧，包括：

第二销紧梁302’、若二干第固定销305’和由第六伺服电机301’控制的第二伺服气缸304’；

第二销紧梁302’为中空结构，上开设有若干第二排气孔306’，若干第二固定销305’一一对应设置在第二排气孔306’内；

第二销紧梁302’下端开设有若干与该销紧梁上的排气孔相对应的进气口；

第六伺服电机301’固定在机架1的下层框架上，第二伺服气缸304’固定在第六伺服电机301’上，通过第五伺服电机301，使其水平前后移动，使该伺服气缸304’的出气口与第二销紧梁301’下端的若干进气口一一相对；

使与第二伺服气缸304’相连的第二销紧梁302’的相应的第二排气孔306’排气，将该排气孔306’内的固定销305’从该排气孔306’内弹出。

第一销紧装置3和第二销紧装置3’与成型装置1配合运作，通过成型装置1的滚扎机构205的X、Y两个方向移动，带动滚扎成型的瓦楞板绕过对应位置弹出的固定销，使瓦楞板折叠分层，编织成多层结构的瓦楞板。

如图5所示，收紧装置5包括：下压板501、上压板502、第一收拢板503和第二收拢板503’；

下压板501设置在两套销紧装置之间，固定在机架1上层框架的中间，与机架1上层框架的前后边框连接固定，在两套销紧装置和成型装置1配合编织蜂窝体的工作状态下，作为整个设备的工作台使用；

在多层瓦楞板编织成型后，每个销紧梁上的若干固定销被控制缩回相应的排气孔内，多层瓦楞板置与作为工作台的下压板上。

此时，第一收拢板503和第二收拢板503’，分别设置在下压板501的前后两侧，每个收拢板通过一套棘轮机构与下压板501连接，两个收拢板与上压板501在一个工作平面上，通过每套棘轮机构的单向性，两个收拢板在下压板的表面向内相对移动，挤压多层蜂窝结构的瓦楞板，对其进行收紧、固定；

上压板502，压盖在多层结构的瓦楞板上，保证在两个收拢板收拢过程中，瓦楞板不会向上变形。

如图4所示，托放料装置，设置在所述机架的外侧，其出料口与所述滚扎机构的进料口在一个水平面上。

托放料装置4包括：底座401、转盘406、转盘盖402、固定轴407和压杆403；

转盘406上部中心固定有一圆柱，用于将带状盘型的金属箔材7套在圆柱外，放置在所述转盘402上；

转盘盖402的下部中心与圆柱连接；

固定轴407穿过转盘406和转盘盖402的中心，其底部固定在底座401上；

压杆403设置在转盘盖402上端与固定轴407的顶部通过螺母固定，用于限制转盘406滑出固定轴。

压杆403为“十”字形结构；

在转盘402和基座401之间还设置有刹车机构，在滚扎机构205滚扎时，刹车带与转盘402分离，在滚扎机构205停止滚扎的状态下，刹车带与转盘402贴合，使转盘402停止转动。

在转盘402的一侧设置有呈镜像设置的带有凹槽的第一滑轮座404和第二滑轮座404’，分别固定在基座401上；两个滑轮座相互贴合，其凹槽处连接，两个凹槽内分别设置有第一导向滑轮405和第二导向滑轮405’，两个滑轮之间留有作为托放料装置4的出料口的空间。

其中，出料口与转盘401上的金属箔材在同一水平面上，金属箔材的引出端从出料口引出，进入滚扎机构205的进料口。

在整个设备工作时，托放料装置4可以固定在机架1上或垫高等方式使其出料口与滚扎机构205的进料口在同一水平面上。

本实施例中还包括带有四轴CNC伺服电机控制系统的控制台6，设备中各个伺服电机的运作，采用控制台6自动控制完成。

如图6所示，本发明还公开了一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型工艺，使用上述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，包括以下步骤：

S11、将带状盘型的金属箔材放置在托放料装置中，将其从出料口引出；

S12、将金属箔材送入到所述滚扎机构中，滚扎成瓦楞板；

S13、滚扎机构通过水平左右、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的所述销紧装置弹出的固定销，将滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板；

S14、收紧装置通过所述上压板和所述下压板水平上下挤压、所述两个收拢板前后相对挤压，将所述多层蜂窝结构的瓦楞板进行收紧、固定。

S15、上下组装金属面板后，通过NOCLOCK钎焊法制备出纯金属蜂窝三明治板。

其中，步骤S13中具体包括：

控制第四伺服电机，使滚扎机构开始工作，将从进料口进入的金属箔材滚扎成所述瓦楞板；

控制第二伺服电机，使所述滚扎机构水平左右方向移动，带动瓦楞板在水平左右方向开始编织；

当所述滚扎机构移动到一套销紧装置的外侧时，控制第五伺服电机，使其控制的气缸工作，将销紧梁中的位置对应的固定销弹出；操作第一伺服电机和第二伺服电机，使所述滚扎机构在水平前后方向和水平左右方向移动，绕过该固定销，将瓦楞板折叠，继续水平左右方向编织；重复多次此步骤，将瓦楞板编织成多层结构的瓦楞板。

其中，步骤S14具体为，将上压板压盖在多层的瓦楞板上；将两个收拢板分别放置在下压板的前后两侧，每个收拢板通过一套棘轮机构与下压板连接固定，转动棘轮机构的转轮，在此同时，所有固定销缩回其排气孔内，使两个收拢板向内侧挤压，将多层结构的瓦楞板两两贴合，完成收紧、固定，保持收紧状态，等待焊接装配处理；

上述两个实施例中的金属箔材的厚度在0.05mm～3mm范围,其材料可以是铝板、碳钢板、不锈钢板或铜板。

对于在本发明实施例中所阐述各个过程，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，包括机架，其特征在于，还包括：

带有在所述机架上方的三维方向移动的滚扎机构的成型装置和两套各带有一排若干个依次弹出的固定销的销紧装置；其中，所述三维方向分别为水平左右、水平前后、和垂直上下；

所述成型装置与所述机架连接；

所述两套销紧装置呈镜像平行设置在所述机架两侧的位置上；所述销紧装置中的固定销的排列延伸方向为所述水平前后方向；

所述滚扎机构通过、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的所述销紧装置弹出的固定销，将金属箔材通过所述滚扎机构滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板。

2.根据权利要求1所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，所述成型装置三维方向移动机构，包括：

架设在所述机架上方的主梁，其两端分别通过支架与所述机架两侧连接，通过第一伺服电机控制所述主梁沿所述机架两侧水平前后方向移动；

连接在所述主梁上的滑板，通过第二伺服电机控制其沿所述主梁水平左右方向移动；

连接在所述滑板上的升降台，通过第三伺服电机控制其在所述滑板上垂直上下方向移动。

3.根据权利要求2所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，所述滚扎机构包括：

两个通过各自的齿轮相互啮合并相向转动的飞轮，其啮合处留有滚扎空间；

开设有两个通孔的连接板，每个所述通孔套有一个竖直放置的空心螺栓；

所述两个飞轮分别设置在所述连接板下方；

控制所述飞轮转动的第四伺服电机，设置在所述飞轮上方，固定在所述升降台上，其转动轴穿过所述空心螺栓与其中一个所述飞轮通过联轴器连接；

另一个所述飞轮与另一个所述空心螺栓的底部活动连接。

4.根据权利要求3所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，所述滚扎机构还包括：

在所述连接板外侧设置有两个竖直放置的夹板，所述夹板之间留有作为所述滚扎机构进料口的空隙，所述进料口对着所述两个飞轮的齿轮啮合部位。

5.根据权利要求1所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，所述每套销紧装置，包括：

销紧梁，与所述机架固定连接，其上存在一排容纳若干个所述固定销的排气孔；每个所述固定销放置在相应的所述排气孔内；每两个所述排气孔之间留有一定距离，所述销紧梁下端带有若干与所述排气孔对应的进气口；

由第五伺服电机控制的水平前后移动的伺服气缸，设置在所述销紧梁下方，通过其水平前后移动，使其出气口与所述销紧梁的若干进气口一一相对，用于控制所述销紧梁上的排气孔内的所述固定销弹出。

6.根据权利要求1所述蜂窝三明治蜂窝自动成型设备，其特征在于，还包括：

托放料装置，设置在所述机架的外侧，其出料口与所述滚扎机构的进料口在一个水平面上；

所述托放料装置包括：底座、转盘、转盘盖、固定轴和压杆；

所述转盘中心固定有圆柱，用于将带状盘形结构的所述金属箔材的中心套在所述圆柱上，放置在所述转盘上；

所述转盘盖位于所述转盘的上方，其中心与所述圆柱连接，所述转盘盖与所述转盘之间保留放置所述金属箔材的间隔；

所述固定轴穿过所述转盘和所述转盘盖的中心，其底部固定在所述底座上；

所述压杆设置在所述转盘盖上端与所述固定轴的顶部连接固定，用于限制所述转盘滑出固定轴。

7.根据权利要求6所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，所述托放料装置还包括：带有凹槽的两个滑轮座；

所述两个滑轮座成镜像连接在一起，固定在所述基座的一侧，两个凹槽相对；

在每个所述滑轮座的凹槽内设置有一个滑轮，所述两个滑轮之间的作为所述托放料装置的出料口；

两个凹槽内的所述滑轮的轴心所在的直线垂直出料方向。

8.根据权利要求1所示蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，还包括：收紧装置；

所述收紧装置包括：

下压板，设置在所述机架上；

上压板，在所述多层瓦楞板成型后，压盖在所述多层瓦楞板上，用于与所述下压板配合上下收紧所述多层瓦楞板；

设置在所述下压板水平前后方向的两个收拢板，每个所述收拢板通过一个棘轮机构连接所述下压板，在所述下压板的表面上所述两个收拢板相向运动，用于对所述多层蜂窝结构的瓦楞板进行收紧。

9.根据权利要求1至5任意一项所述蜂窝三明治板蜂窝自动成型设备，其特征在于，还包括:带有四轴CNC系统的控制所述伺服电机的主控台。

10.一种蜂窝三明治板蜂窝自动成型工艺，其特征在于，采用权利要求8所述的设备，执行以下步骤；

A、将带状的金属箔材送入到所述滚扎机构中，滚扎成瓦楞板；

B、所述滚扎机构通过水平左右、水平前后和垂直上下方向移动，依次逐个绕过每排的所述销紧装置弹出的固定销，将滚扎成型的瓦楞板折叠分层，形成多层蜂窝结构的瓦楞板；

C、所述收紧装置通过所述上压板和所述下压板水平上下挤压、所述两个收拢板前后相对挤压，将所述多层蜂窝结构的瓦楞板进行收紧、固定。

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