CN111993675A - 一种板材制造装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板材制造装置、系统和方法，所述板材制造装置包括第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对、第二热成型辊对、辅助成型辊、导热辊、导辊和第二放卷辊；所述第一放卷辊外周卷有第一热塑性片材，所述第二放卷辊外周卷有第二热塑性片材；所述第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第一热塑性片材的输送方向依次间隔设置；所述导辊、导热辊、辅助成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第二热塑性片材的输送方向依次间隔设置。本发明使蜂窝结构片材与平整的片材在粘接过程中的作用面积为面接触，熔合面积得到了大大增加。

Description

一种板材制造装置、系统和方法
技术领域
本发明涉及板材制造技术领域，具体是指一种板材制造装置、系统和方法。
背景技术
蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。
蜂窝板按作用分：缓冲蜂窝板和包装蜂窝板。由于其特殊的结构，能提高抗压强度，纸质蜂窝板更能降低成本。蜂窝板孔径一般分为8mm，16mm，32mm大小，纸质蜂窝板280克重/1平米。纸质蜂窝板可制作各类托盘、衬垫、包装板、包装箱等。纸质蜂窝板是发达国家兴起的节约资源，保护生态环境，成本低廉的一种新型绿色包装材料，它具有轻、强、稳、保温、隔热、防震等诸多优点。从体积上来讲，小到0.4立方米，大到6立方米。载重，轻的1公斤，重的2500公斤。
现有技术公开了一种复合材料蜂窝板与复合材料蜂窝板连接方法属于航空复合材料制造及装配技术领域。该技术是在成型好的复合材料蜂窝板零件上用辅助工具固定，用钻头在两板件需连接处钻出固定孔，将注胶销钉插入孔内注满胶，待胶液固化后，达到复合材料蜂窝板与复合材料蜂窝板相连。该技术能解决复合材料蜂窝板零件与复合材料蜂窝板零件连接强度好，连接后复合材料蜂窝板零件与复合材料蜂窝板零件表面平整美观，且实施方便，适用性广，成本较低。
现有技术还公开了一种超薄石材蜂窝板的家具、厨卫台面制造方法，所述超薄石材蜂窝板由石材面板和蜂窝板构成，所述石材面板内侧经胶粘剂与蜂窝板上端部相胶接，所述的蜂窝板下端直接覆盖有胶粘剂或粘合有铝板的胶粘体，其特征在于其水槽、水盆部分加工工艺如下：(1)在超薄石材蜂窝板上加工出弱小于水盆上周部的通口；(2)按水盆上周部尺寸切除超薄石材蜂窝板位于通口下侧周部的蜂窝板；(3)涂胶，使水盆上周部的顶面与石材面板底面胶接，水盆外围壁与蜂窝板胶接。该技术的超薄石材蜂窝板的家具、厨卫台面不仅具有传统大理石美观大方、表面华丽等特点，而且石材耗量少重量轻、结构牢靠，成本低廉，该技术的制造方法工艺简单，组合安装便捷。
现有的塑料蜂窝板成型技术的工艺需要面板与芯层分别成型，然后采用热熔合的方式粘接。蜂窝壁与面板为线接触，粘接不牢固，承载时芯层与面板容易分离，导致蜂窝板的力学性能降低，甚至是不能承受载荷。
发明内容
为了解决上述至少一个问题，本发明提供一种板材制造装置、系统和方法。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种板材制造装置，所述板材制造装置包括第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对、第二热成型辊对、辅助成型辊、导热辊、导辊和第二放卷辊；
所述第一放卷辊外周卷有第一热塑性片材，所述第二放卷辊外周卷有第二热塑性片材；
所述第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第一热塑性片材的输送方向依次间隔设置；所述导辊、导热辊、辅助成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第二热塑性片材的输送方向依次间隔设置；
所述沟槽成型辊和辅助成型辊之间形成有穿过所述第一热塑性片材和第二热塑性片材的间隙，所述第一热成型辊对和第二热成型辊对各自包括两个相对设置的热成型辊，该两个相对设置的热成型辊用于将第一热塑性片材和第二热塑性片材复合呈夹体层。
进一步地，所述沟槽成型辊上形成有蜂窝状沟槽。
第二方面，本发明还提供一种板材制造系统，所述板材制造系统包括板材复合装置和两套相对设置的所述的板材制造装置，两套所述板材制造装置设置于所述板材复合装置两侧以向板材复合装置输送上下相向的夹体层，所述板材复合装置用于将上下相向的夹体层复合形成蜂窝板。
进一步地，所述板材复合装置包括两套板材复合设备，所述板材复合设备包括升降电机、升降杆、升降台、两根连接杆、两个转轮、履带和履带抽真空机构。
进一步地，所述升降杆的一端连接升降电机，另一端连接升降台；其中一根连接杆的一端升降台的一侧，另一端连接其中一个转轮；另一根连接杆的一端连接升降台的另一侧，另一端连接另一个转轮，所述履带绕设在两个转轮外周，所述履带上开设有多个开孔，所述履带抽真空机构对履带内部空间抽真空；两套板材复合设备上下相对设置，其之间形成有通过夹板层的间隙。
进一步地，所述板材制造系统还包括用于切断夹板层的激光切割设备，所述激光切割设备设置在沟槽成型辊和第一热成型辊对之间。
进一步地，所述板材制造系统还包括控制器，所述控制器用于控制激光切割设备的切割和升降电机实现升降。
进一步地，所述转轮设置有用于加热的加热机构，所述履带为金属材质。
第三方面，本发明提供一种采用所述的板材制造装置制造夹体层的方法。
第四方面，本发明提供一种采用所述的板材制造系统制造蜂窝板的方法。
与现有技术相比由结构改变带来的优点或积极效果：
本发明将两个热塑性片材由放卷棍送料，进入预热辊加热变软，变软后的一个片材通过具有蜂窝结构的沟槽成型辊，一面真空成型具有蜂窝结构片材，另外一面与平整的片材熔合，上述结构再经冷却辊定形，定形完后裁切成具有一定长度的夹层体。将裁切完成后的夹层体加热，然后错位的扣合，即可形成封闭的蜂窝板，相比现有的技术，蜂窝结构片材与平整的片材在粘接过程中的作用面积为面接触，熔合面积得到了大大增加。
附图说明
图1：本发明提供的板材制造装置的结构示意图；
图2：本发明提供的板材制造系统的结构示意图；
图3：本发明提供的蜂窝板的结构示意图；
附图中的标记包括：
1、第一放卷辊 2、第一热塑性片材 3、导辊
4、预热辊 5、沟槽成型辊 6、第一热成型辊对
7、第二热成型辊对 8、夹体层 9、辅助成型辊
10导热辊 11、导辊 12、第二放卷辊
13、第二热塑性片材 14、蜂窝板
A、板材制造装置 B、板材复合装置
101、升降电机 102、升降杆 103、激光切割设备
104、升降台 105、连接杆 106、转轮
107、履带
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种板材制造装置，所述板材制造装置包括第一放卷辊1、导辊3、预热辊4、沟槽成型辊5、第一热成型辊对6、第二热成型辊对7、辅助成型辊9、导热辊10、导辊11和第二放卷辊12；
所述第一放卷辊1外周卷有第一热塑性片材2，所述第二放卷辊12外周卷有第二热塑性片材13；
所述第一放卷辊1、导辊3、预热辊4、沟槽成型辊5、第一热成型辊对6和第二热成型辊对7按照所述第一热塑性片材2的输送方向依次间隔设置；所述导辊11、导热辊10、辅助成型辊9、第一热成型辊对6和第二热成型辊对7按照所述第二热塑性片材13的输送方向依次间隔设置；
所述沟槽成型辊5和辅助成型辊9之间形成有穿过所述第一热塑性片材2和第二热塑性片材13的间隙，所述第一热成型辊对6和第二热成型辊对7各自包括两个相对设置的热成型辊，该两个相对设置的热成型辊用于将第一热塑性片材2和第二热塑性片材13复合呈夹体层8。
下面提供本发明的板材制造装置的具体工作方法。请看图1，第一热塑性片材2，例如热塑性塑料、橡胶等卷在第一放卷辊1外周，在导辊3的导向下，第一热塑性片材2经过预热辊4预热后由沟槽成型辊5压制出沟槽，所述沟槽成型辊5上形成有蜂窝状沟槽，并水平地进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。同时地，第二热塑性片材13，材料可以与第一热塑性片材2相同或不相同，由第二放卷辊12释放，经导辊11导向，由导热辊10加热后，通过辅助成型辊9，水平地与第一热塑性片材2的下表面贴合，进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。第一热成型辊对6和第二热成型辊对7将第一热塑性片材2与第二热塑性片材13压合粘结为一体，得到如图3所示的夹体层8。
本发明将两个热塑性片材由放卷棍送料，进入预热辊加热变软，变软后的一个片材通过具有蜂窝结构的沟槽成型辊，一面真空成型具有蜂窝结构片材，另外一面与平整的片材熔合，上述结构再经冷却辊定形，定形完后裁切成具有一定长度的夹层体。夹层体如图3所示，将裁切完成后的夹层体加热，然后错位的扣合，即可形成封闭的如图3所示的蜂窝板，相比现有的技术，蜂窝结构片材与平整的片材在粘接过程中的作用面积为面接触，熔合面积得到了大大增加。
第二方面，在前述板材制造装置的基础上，如图2所示，本发明还提供一种板材制造系统，所述板材制造系统包括板材复合装置B和两套相对设置的所述的板材制造装置A，两套所述板材制造装置A设置于所述板材复合装置B两侧以向板材复合装置B输送上下相向的夹体层8，所述板材复合装置B用于将上下相向的夹体层8复合形成蜂窝板14。所述板材复合装置B包括两套板材复合设备，所述板材复合设备包括升降电机101、升降杆102、升降台104、两根连接杆105、两个转轮106、履带107和履带抽真空机构。所述升降杆102的一端连接升降电机101，另一端连接升降台104；其中一根连接杆105的一端升降台104的一侧，另一端连接其中一个转轮106；另一根连接杆105的一端连接升降台104的另一侧，另一端连接另一个转轮106，所述履带107绕设在两个转轮106外周，所述履带107上开设有多个开孔，所述履带抽真空机构对履带107内部空间抽真空；两套板材复合设备上下相对设置，其之间形成有通过夹板层8的间隙。所述板材制造系统还包括用于切断夹板层8的激光切割设备103，所述激光切割设备103设置在沟槽成型辊5和第一热成型辊对6之间。
下面提供本发明的板材制造系统的具体工作方法。请看图2左侧的板材制造装置A，第一热塑性片材2，例如热塑性塑料、橡胶等卷在第一放卷辊1外周，在导辊3的导向下，第一热塑性片材2经过预热辊4预热后由沟槽成型辊5压制出沟槽，所述沟槽成型辊5上形成有蜂窝状沟槽，并水平地进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。同时地，第二热塑性片材13，材料可以与第一热塑性片材2相同或不相同，由第二放卷辊12释放，经导辊11导向，由导热辊10加热后，通过辅助成型辊9，水平地与第一热塑性片材2的下表面贴合，进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。第一热成型辊对6和第二热成型辊对7将第一热塑性片材2与第二热塑性片材13压合粘结为一体，得到如图3所示的夹体层8。接下来请看图2右侧的板材制造装置A，第二热塑性片材13，材料可以与第一热塑性片材2相同或不相同，由第二放卷辊12释放，经导辊11导向，由导热辊10加热后，通过辅助成型辊9，进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。同时地，第一热塑性片材2，例如热塑性塑料、橡胶等卷在第一放卷辊1外周，在导辊3的导向下，第一热塑性片材2经过预热辊4预热后由沟槽成型辊5压制出沟槽，所述沟槽成型辊5上形成有蜂窝状沟槽，水平地与第二热塑性片材13的下表面贴合，并进入第一热成型辊对6和第二热成型辊对7之间。第一热成型辊对6和第二热成型辊对7将第一热塑性片材2与第二热塑性片材13压合粘结为一体，得到如图3所示的夹体层8。接下来请看图2中间的板材复合装置B，来自左右两套板材制造装置A的夹体层8进入板材复合装置B的两套板材复合设备之间，来自左侧的夹体层8由下方板材复合设备的履带抽真空机构对履带107外侧的夹体层8实现吸附，转轮106带动左侧的夹体层8向右侧移动，与此同时，来自右侧的夹体层8由上方板材复合设备的履带抽真空机构对履带107外侧的夹体层8实现吸附，转轮106带动右侧的夹体层8向左侧移动。在左右两侧的夹体层8被履带107吸附之后，左右两侧的激光切割设备103切断夹体层8，得到具有一定长度的夹体层8片段。当左侧两侧的夹体层8片段由上下的履带107输送至竖直方向基本重合时，停止转轮106转动，履带107停止运动，上方的升降电机101带动升降杆102、升降台104、两根连接杆105以及转轮106、履带107向下平移，进而带动上方履带107吸附的夹体层8片段向下平移，与此同时，下方的升降电机101带动升降杆102、升降台104、两根连接杆105以及转轮106、履带107向上平移，进而带动下方履带107吸附的夹体层8片段向上平移，上下夹体层8片段沿竖直方向贴合，并使上方夹体层8片段的槽部进入下方夹体层8片段的沟部，下方夹体层8片段的沟部进入上方夹体层8片段的槽部，上下夹体层8片段利用预热辊预热的预热进行贴合成型为如图3所示的蜂窝板14。蜂窝板14成型之后可以通过机械手或下方的履带从板材复合装置B上移走，然后继续生产下一段的蜂窝板14。
为了实现自动化生产操作，所述板材制造系统还包括控制器，所述控制器用于控制激光切割设备103的切割和升降电机101实现升降。当上下夹体层8进入上下板材复合设备之间一定长度且被履带吸附之后，激光切割设备103切割断夹体层8，并且当上下夹体层8基本对合之后，通过控制器控制升降电机101带动上下夹体层8压合，实现蜂窝板的自动化成型。
为了提高上下夹体层8的压合效果，所述转轮106设置有用于加热的加热机构，所述履带107为金属材质，加热机构对履带107进行加热，履带107对上下夹体层8进行加热，提高上下夹体层8的压合效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的防护体系或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种板材制造装置，其特征在于，所述板材制造装置包括第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对、第二热成型辊对、辅助成型辊、导热辊、导辊和第二放卷辊；
所述第一放卷辊外周卷有第一热塑性片材，所述第二放卷辊外周卷有第二热塑性片材；
所述第一放卷辊、导辊、预热辊、沟槽成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第一热塑性片材的输送方向依次间隔设置；所述导辊、导热辊、辅助成型辊、第一热成型辊对和第二热成型辊对按照所述第二热塑性片材的输送方向依次间隔设置；
所述沟槽成型辊和辅助成型辊之间形成有穿过所述第一热塑性片材和第二热塑性片材的间隙，所述第一热成型辊对和第二热成型辊对各自包括两个相对设置的热成型辊，该两个相对设置的热成型辊用于将第一热塑性片材和第二热塑性片材复合呈夹体层。
2.根据权利要求1所述的板材制造装置，其特征在于，所述沟槽成型辊上形成有蜂窝状沟槽。
3.一种板材制造系统，其特征在于，所述板材制造系统包括板材复合装置和两套相对设置的权利要求1或2所述的板材制造装置，两套所述板材制造装置设置于所述板材复合装置两侧以向板材复合装置输送上下相向的夹体层，所述板材复合装置用于将上下相向的夹体层复合形成蜂窝板。
4.根据权利要求3所述的板材制造系统，其特征在于，所述板材复合装置包括两套板材复合设备，所述板材复合设备包括升降电机、升降杆、升降台、两根连接杆、两个转轮、履带和履带抽真空机构。
5.根据权利要求4所述的板材制造系统，其特征在于，所述升降杆的一端连接升降电机，另一端连接升降台；其中一根连接杆的一端升降台的一侧，另一端连接其中一个转轮；另一根连接杆的一端连接升降台的另一侧，另一端连接另一个转轮，所述履带绕设在两个转轮外周，所述履带上开设有多个开孔，所述履带抽真空机构对履带内部空间抽真空；两套板材复合设备上下相对设置，其之间形成有通过夹板层的间隙。
6.根据权利要求5所述的板材制造系统，其特征在于，所述板材制造系统还包括用于切断夹板层的激光切割设备，所述激光切割设备设置在沟槽成型辊和第一热成型辊对之间。
7.根据权利要求6所述的板材制造系统，其特征在于，所述板材制造系统还包括控制器，所述控制器用于控制激光切割设备的切割和升降电机实现升降。
8.根据权利要求7所述的板材制造系统，其特征在于，所述转轮设置有用于加热的加热机构，所述履带为金属材质。
9.采用权利要求1或2所述的板材制造装置制造夹体层的方法。
10.采用权利要求3至8任意一项所述的板材制造系统制造蜂窝板的方法。
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