CN1251850C - 轻质条板的自动化无托板生产工艺及其生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质条板的自动化无托板生产工艺及其系统，该系统中的主生产线设备包括挤压成型机、同步传送装置、无动力传送装置、双速传送装置、移出辊道以及同步传送装置上方的切割机和移出辊道旁的移板码垛装置；生产时，将原料混合成后送入挤压成型机组，挤出的条板在同步传送装置上传送时完成切割，然后送入无动力传送装置，再进入双速传送装置使前后条板分离，最后传送到移出辊道上，由移板码垛装置将该条板抬起、移出、码垛再卸放在运输车，最后运到养护区进行养护。本发明实现了自动化无托板运行方式，大大简化了工艺流程，节约了运行成本和装备投资。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻质条板的生产工艺，尤其涉及一种定机式机组流水法生产的轻质条板的生产工艺及其系统。
背景技术
为了保护耕地、节约能源、节约资源、改善生态环境，以各种轻质板材、空心砌块为主体的新型轻质墙体材料正在迅速取代实心粘土砖。作为轻质板材的主流产品之一，工业灰渣混凝土空心隔墙条板、硅镁加气混凝土空心隔墙板、陶粒混凝土(空心/实心)条板等轻质空心条板已在目前的建筑市场上大量采用，这些产品大多采用螺旋挤压成型工艺，该工艺又可分为移机式长线台座法和定机式机组流水法两种。
移机式长线台座法生产时，螺旋挤压机沿着预应力张拉台座边移动，边挤压边成型，挤出的产品滞留在台座上，并在台座上进行后续切割、养护、吊装等工序。
相比较而言，定机式机组流水法的工艺包括上料、挤压成型、切割传送、移板码垛、养护等工序，其最大特点是挤压机固定不动，连续挤出条板，因而特别适合自动化流水作业，生产效率高。
定机式机组流水法生产时，挤压成型机组固定不动，托板从成型机组下方经过时，将条板挤压成形在托板上，然后条板再随托板沿工艺流水线移动，在主生产线上完成切割后，从末端辊道吊装到小车上，再运送到养护区进行自然养护或运到养护窑里进行蒸养。这种方法由于挤压时模腔不封闭，挤压应力较小，制品密实度较低，必须寄生在钢托板上。
还有一种定机式真空高压机组流水法，其挤压成型机采用封闭模腔、依靠一根大直径螺杆推动混凝土混合料，挤压应力很大，挤出的条板密实度高，在挤压时以及在主生产线上传送和切割时都没有托板，但由于材料塑性很大，所以在主生产线末端需要将条板转移到一个带侧边的托板上，再将托板连同条板一起吊起并放置在小车上，码垛到一定数量后，再运送到养护区或养护窑进行养护。
上述现有的各种生产工艺中，条板制品都离不开托板相伴同行，直到制品经养护达到预期的工作强度，才能使托板与条板制品分离。与“在线制品”等量的金属托板在工艺过程中须清洁保养、涂脱模剂；流转过程中必须有收集备用托板，将其运送到使用位置的专用设备和工序；此外，入窑养护时托板与制品同时受热，托板成为了非生产能耗的主体。
在申请号为200420089094.6的中国实用新型专利申请中，公开了本申请人设计的一种多螺杆挤压成型机组，包括电机、减速器、多轴传动箱、料斗、封闭模腔、振动电机，承载这些部件的机架及多个螺杆。封闭模腔的成型腔除进出料方向外是完全封闭的，物料在成型腔内受到很大的挤压应力，挤出的空心条板密实度很高，可以加工出具有很高的孔洞率的方孔条板，而且所用材料为干硬物料。
这种薄壳密肋的结构使挤出的条板具有很高的强度和硬度。实验证明，挤出的空心条板无须借助托板即可独自在生产线的皮带机或辊道机上传送，而且无须托板就可以直接进行移板以及将多个条板码垛在一起，不会发生变形或损坏。如何充分利用制品的这一特点，提出一种无托板的生产工艺，简化现有工艺并使其具有更高的生产效率和紧凑的工艺布置，就成为急待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轻质条板的自动化无托板生产工艺，挤压条板后的切割、移出、码垛、养护等后续工序中无须托板，简化工艺流程，提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质条板的自动化无托板生产工艺，包括以下步骤：
(a)将原料混合完成后送入挤压成型机组；
(b)挤出的条板直接送到传送速度和挤出速度相同的第一传送装置上，按需要的制品长度进行切割；
(d)条板离开该第一传送装置后先经过一段无动力传送装置，然后进入与该第一传送装置传送速度相同的双速传送装置；
(e)该条板离开该第一传送装置后，该双速传送装置加速到其后移出辊道的传送速度，将该条板传送到该移出辊道后停下，并在下一条板前端到达该双速传送装置之前，将该双速传送装置的传送速度降到和该第一传送装置相同；
(f)将条板从该移出辊道抬起并移出，完成多块条板的码垛并卸载到运输车上；
(g)该运输车将成垛的条板运到养护区进行养护，得到制成品的条板。
进一步地，所述生产工艺还可具有以下特点：所述步骤(f)进一步分为以下步骤：
(f1)在该条板传送到移出辊道之前，将一翻板机移动到该移出辊道上方并水平放置到辊道平面以下；
(f2)该条板在该移出辊道上停下之后，将该翻板机垂直提升将该条板托起，使其脱离辊道；
(f3)将该翻板机移动到码垛机上方并翻转，使该条板以侧面支撑直立起来；
(f4)将直立的该条板码放到码放架上；
(f5)重复步骤(f1)到(f4)的操作，但该翻板机每次向该码垛机一侧移动的距离减少一个条板的厚度或者每次将已码放的条板向远离翻板机的一侧移动一个条板的厚度，从而将多个条板码垛在一起；
(f6)完成多块条板的码垛后，旋转码放架将该垛条板卸放到运输车上。
进一步地，所述生产工艺还可具有以下特点：所述步骤(b)中，挤出的条板在送到第一传送装置之前先在导向槽中进行传送方向的导正。
进一步地，所述生产工艺还可具有以下特点：所述第一传送装置和双速传送装置均采用皮带传送。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种实现本发明上述无托板生产工艺的生产系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质条板的自动化无托板生产系统，包括上料系统、主生产系统和养护系统，其特征在于，该主生产系统包括控制系统和依次排列的挤压成型机、同步传送装置、无动力传送装置、双速传送装置和移出辊道，该同步传送装置上设有切割机，该移出辊道旁设有移板码垛装置；
所述挤压成型机与同步传送装置间设有一速度传感器，所述控制系统接收其速度检测信号并控制所述同步传送装置的传送速度与检测到的挤出速度相同；
所述切割机后的传送装置上设有第一位置传感器，其与初始切割位置的距离为一个板长，所述控制系统接收到其位置感应信号后启动所述切割机；
所述切割机后的传送装置上还设有检测条板锯缝是否离开所述同步传送机的第二位置传感器，所述控制系统接收到其位置感应信号后启动所述移出辊道的驱动电机，且所述输出辊道的传送速度高于所述同步传送装置；
所述双速传送装置的驱动装置具有两种驱动速度，通过传动装置带动该双速传送装置以与所述同步传送装置或者移出辊道相同的速度传送条板。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述双速传送装置的传动装置包括第一和第二转差离合器，该第一转差离合器的两个驱动端分别与所述同步传送装置的传动机构和第二转差离合器相连，该第二转差离合器的两个驱动端分别与该第一转差离合器和移出辊道的传动机构相接，所述双速传送装置由该第一转差离合器的输出传动轴带动。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述第二位置传感器设置在所述同步传送装置出口处或所述双速传送装置入口处，或者设置在距离所述双速传送装置入口一个条板长度的位置。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述双速传送装置末端出口处还设有一个第三位置传感器，所述控制系统接收到其位置感应信号后控制所述移出辊道的驱动电机停止。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述挤压成型机和同步传送装置之间还有一导向槽，该导向槽的宽度为条板的宽度。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述同步传送装置为同步皮带机，所述无动力传送装置为无动力辊道，所述双速传送装置为双速皮带或双速辊道。
进一步地，上述生产系统还可具有以下特点：所述挤压成型机采用多螺杆的封闭模腔的挤压成型机组。
综上所述，本发明轻质条板自动化无托板生产工艺摆脱了国内外轻质条板自动化生产过程中“在制品”必须寄生在钢托板上的传统模式，实现了自动化无托板运行方式。该工艺不仅能消除托板非生产能耗，而且避免了脱模剂对生产环境的污染，免除大量金属模板的投资，可以实现从原材料投入到成品入库的全过程自动化清洁生产。此外，由于无托板，制品可任意定长切割，无余料处理之苦，也无须对托板进行收集和运输，大大简化了工艺流程，节约了运行成本和装备投资。
附图说明
图1是本发明第一实施例主线设备的侧视图；
图2是本发明第一实施例主线设备的俯视图；
图3是本发明第一实施例移板码垛装置的示意图；
图4是本发明第一实施例混凝土空心条板无托板自动化工艺的流程图；
图5A～图5E是本发明第二实施例移板码垛装置的工作示意图。
具体实施方式
第一实施例
本实施例轻质条板以混凝土空心条板为例，和现有定机式机组流水法相同，本实施例的生产工艺也是由上料、挤压成型、切割传送、移板码垛、养护等工序组成。前面的上料系统、上料方法和后面的养护系统、养护方法都可以采用现有的系统和方法，但在主生产线系统中的控制系统和主生产线上的设备以及工艺方法与现有方法有所不同。
如图1和图2所示，本实施例空心条板的主生产线上依序包括承载面在同一平面上的挤压成型机1、导向槽2、同步皮带机3、无动力辊道4、双速辊道5、移出辊道6，以及安装在同步皮带机3上方的切割装置7和移出辊道6一侧的移板码垛装置8(请参照图3)等设备。
本实施例在对混合料挤压成型时，采用的是申请号为200420089094.6的中国实用新型专利申请公开的多螺杆封闭模腔挤压成型机。
导向槽2安装在挤压成型机1的出口处，该导向槽的宽度(两个侧板间距离)为条板的宽度，用于导正挤出的条板可能出现的方向偏差。其底部的辊轮上安装有编码式的速度传感器21，用于实时检测条板的当前挤出速度并上报到控制系统。
同步皮带机3的入口紧接于导向槽2的出口，驱动电机31、传动装置32和传动皮带33均安装在机架上，工作时根据速度传感器21测出的挤出速度对驱动电机31进行实时调速，以保证条板的挤出速度和同步皮带机的传送速度同步，防止条板拉裂。
切割装置7设置在接近同步皮带机3出口的位置，可以采用现有的切割设备，在切割时刀具要随着条板同步移动，保证切口的垂直平整。由于挤出的制品下没有托板，所以切割长度可以随意设定，一次切割得到所需长度的条板，消除了有托板的工艺中处理余料的烦恼。
在双速辊道5上距离切割机7初始切割位置一个条板长度的地方，设置了光电开关式的第一位置传感器52，当该传感器产生感应信号时，说明条板前端至切割机初始切割位置之间的距离为一个条板长度设定值，可以启动切割机开始切割。条板长度不同时，传感器位置可以调整。
由于条板是连续挤出的，而在移出辊道上移出前条板需要静止，因此需要利用无动力辊道4和双速辊道5配合来使前后条板的分离。
无动力辊道4的长度为条板长度的1/2～1/3左右，为了平滑过度，无动力辊道的最前端设置了一小段桥接辊道41，接续到同步皮带机3的出口。
双速辊道5由第一转差离合器51的输出传动轴驱动，该第一转差离合器51的两个驱动端分别用链条连接到同步皮带机3驱动的滚轮34和第二转差离合器61的驱动端，第二转差离合器61的另一驱动端与移出辊道的传动链啮合。移出辊道的驱动电机62是间歇式工作的，其工作速度大于同步皮带机，当它停止时，第二转差离合器61上相应的驱动端与传动轴脱开，移出辊道保持不动，第一转差离合器由同步皮带机驱动，双速辊道的速度与同步皮带机同步。而当移出辊道的驱动电机62启动后，第二转差离合器61的相应驱动端与传动轴咬合，并将动力传递到第一转差离合器51，由于移出辊道电机的传送速度比同步皮带机更快，所以第一转差离合器51的传动轴是受移动辊道电机62驱动，而与同步皮带机3的滚轮34脱开，此时双速辊道5与移出辊道6的传送速度相同，可以将条板快速地传送到移出辊道上。
正常连续工作状态下，条板定长切割时跨落在同步皮带机3、无动力辊道4和双速辊道5上，双速传送装置的传送速度与同步皮带机同步，以免条板受到拉伸，当条板锯缝到达安装在无动力辊道4前端入口处(也可设在同步皮带机的末端出口处)的第二位置传感器42所在位置时，说明条板已完成切割并离开了同步皮带机3，这时通过控制系统启动移出辊道6的驱动电机62并带动双速辊道5高速传送。同时，后一条板也会进入无动力辊道，通过速度与距离的匹配，可以保证后一条板前端到达双速辊道之前，前一条板已快速传送到移出辊道的指定位置，这时移出辊道停止，双速辊道的传送速度变为与同步皮带机一致，不会对后一条板产生拉伸作用。从而实现了有节奏的流水化作业。
移出辊道6的入口接续在双速辊道5的出口处，长度大于条板长度，在有动力辊的末端还设有一个第三位置传感器53，当检测到条板离开该位置后，控制系统停止移出辊道6的驱动电机62(也可在启动一定时间后停止)，条板传送到指定位置后停止下来，由一侧的移板码垛装置8将条板移出，在收到第二位置传感器42的感应信号后，再次启动驱动电机62运送条板。
本实施例挤出的条板虽具有很高的强度和硬度，无须托板即可在生产线上转送，并可将多个条板码垛在一起，不会发生变形或损坏，但是还不能直接将未养护硬化的条板从辊道上直接吊起移出。因此，本实施例的移板码垛装置8采用在申请号为200420089093.1的中国实用新型专利申请中公开的本申请人设计的空间自动转换机组。如图3所示，该空间转换机组8由支架81、平移车82、翻板机83及码垛机84组成。支架81跨架在移出辊道6的上方，码垛机84放置在移出辊道6的一侧，平移车82安装在支架81顶部并可沿横杆向码垛机64一侧移动，翻板机83则利用升降机构固定在平移车81的下方。具体的结构请参照该实用新型专利申请。
基于以上系统，本发明实施例的混凝土空心条板自动化无托板生产工艺的流程如图4所示，包括以下步骤：
步骤110，将原料混合完成后送入封闭模腔内挤压成型；
步骤120，挤出的条板经导正后，送到传送速度和挤出速度相同的同步皮带机上；
步骤130，在同步皮带机上按需要的制品长度对挤出的条板进行定长切割；
步骤140，条板离开同步皮带机后先经过一段无动力辊道，然后进入与同步皮带机传送速度相同的双速辊道；
步骤150，当条板完全离开同步皮带机后，双速辊道加速到和移出辊道的传送速度一致，将条板加速传送到移出辊道上，并在下一条板前端到达双速辊道之前，将双速辊道的传送速度降低到和同步皮带机一致；
步骤160，将条板从该移出辊道抬起并移出，完成多块条板的码垛并卸载到运输车上；
步骤170，将运输车送入蒸气养护窑对条板进行养护，得到制成品的条板。
采用本实施例的空间转换机组时，步骤160可以通过以下动作来实现：
步骤一、在条板传送到移出辊道之前，将翻板机移动到辊道上方并水平放置到辊道平面以下；
步骤二、在条板传送到移出辊道上并停下之后，将翻板机垂直提升，使条板脱离辊道，由翻板机托起；
步骤三、翻板机移动到码垛机上方，并翻转使条板以侧面支撑直立起来，该翻转的动作可以在移动之前，之后，或者同时进行；
步骤四、翻板机将其上的条板码放在码垛机的码放架上；
步骤五、重复步骤一到步骤四的操作，只是每次向码垛机一侧移动的距离减少一个条板的厚度，就可以将多个条板直立着码垛在一起；
步骤六，在码放了8～12块条板后，码垛机翻转90度将一叠条板卸放到运输车上。
第二实施例
本实施例和第一实施例基本相同，差别仅在于：
从主生产系统看，将双速辊道改成了双速皮带机，使条板在传送过程中更平稳一些。
另一点差别是采用了另一种移板码垛装置，如图5A～图5E所示，该移板码垛装置9由翻板机91和码垛机92构成，放置在移出辊道6一侧。
相应的，移板、码垛和卸载的过程有所不同：工作时，翻板机91的翻板911(其结构与第一实施例的翻板基本相同)在移板前伸入到移出辊道6辊轮的间隙之间，其承载面略低于辊轮表面，如图5A所示；移板时，翻板911先上升，将条板抬离辊轮，然后旋转90度，如图5B所示；将条板侧立在向挡板921方向略为倾斜的码放架922上，最前面的条板紧靠码放架922上直立的挡板921定位，如图5C所示；在放置下一块条板前，先将前一块条板和挡板921一起向外侧移动一个板位，在码放了设定数量的条板后，如图5D所示；码放机92带动码放架922向外侧旋转90度，其挡板921下降到运输车承载面之下，从而将整垛条板码垛在运输车10上，完成一次移板码垛过程。然后，运输车10将整垛条板运送到蒸汽养护窑完成养护。
上述实施例虽然是以混凝土空心条板为例，但是本发明自动化无托板的生产工艺也适用于其它材料制成的轻质条板。从设备来说，本发明并不限于采用申请号为200420089094.6的中国实用新型专利申请公开的多螺杆封闭模腔挤压成型机，只要挤出的条板强度和硬度足够，就可以采用本发明的无托板生产工艺。同样，除实施例公开外，也可以采用其它的移板码垛装置。
此外，也可以直接用双速电机来驱动双速辊道，使其传送速度与同步传送装置或者输出辊道的传送速度相同，但在控制上比较复杂，稳定性不如上述机械实现装置。
此外，码垛时也可以不要码垛机，直接将翻板上直立的条板直接放在运输车上，即将码放架直接设在运输车上，运输车的滚轮可以限制在轨道，码放条板时可以向一侧移动，这样也可以完成条板的码垛和卸放。
此外，检测条板锯缝是否已离开同步皮带机的第二位置传感器也可以设在距同步皮带机出口一个板长的双速辊道或双速皮带机上，当在该位置检测到锯缝时也说明完成切割的条板已离开同步皮带机，可以启动移出辊道的驱动电机了。
Claims (10)
1、一种轻质条板的自动化无托板生产工艺，包括以下步骤：
(a)将原料混合完成后送入挤压成型机组；
(b)挤出的条板直接送到传送速度和挤出速度相同的第一传送装置上，按需要的制品长度进行切割；
(d)条板离开该第一传送装置后先经过一段无动力传送装置，然后进入与该第一传送装置传送速度相同的双速传送装置；
(e)该条板离开该第一传送装置后，该双速传送装置加速到其后移出辊道的传送速度，将该条板传送到该移出辊道后停下，并在下一条板前端到达该双速传送装置之前，将该双速传送装置的传送速度降到和该第一传送装置相同；
(f)将条板从该移出辊道抬起并移出，完成多块条板的码垛并卸载到运输车上；
(g)该运输车将成垛的条板运到养护区进行养护，得到制成品的条板。
2、如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤(f)进一步分为以下步骤：
(f1)在该条板传送到移出辊道之前，将一翻板机移动到该移出辊道上方并水平放置到辊道平面以下；
(f2)该条板在该移出辊道上停下之后，将该翻板机垂直提升将该条板托起，使其脱离辊道；
(f3)将该翻板机移动到码垛机上方并翻转，使该条板以侧面支撑直立起来；
(f4)将直立的该条板码放到码放架上；
(f5)重复步骤(f1)到(f4)的操作，但该翻板机每次向该码垛机一侧移动的距离减少一个条板的厚度或者每次将已码放的条板向远离翻板机的一侧移动一个条板的厚度，从而将多个条板码垛在一起；
(f6)完成多块条板的码垛后，旋转码放架将该垛条板卸放到运输车上。
3、如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤(b)中，挤出的条板在送到第一传送装置之前先在导向槽中进行传送方向的导正。
4、如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述第一传送装置和双速传送装置均采用皮带传送。
5、一种轻质条板的自动化无托板生产系统，包括上料系统、主生产系统和养护系统，其特征在于，该主生产系统包括控制系统和依次排列的挤压成型机、同步传送装置、无动力传送装置、双速传送装置和移出辊道，该同步传送装置上设有切割机，该移出辊道旁设有移板码垛装置；
所述挤压成型机与同步传送装置间设有一速度传感器，所述控制系统接收其速度检测信号并控制所述同步传送装置的传送速度与检测到的挤出速度相同；
所述切割机后的传送装置上设有第一位置传感器，其与初始切割位置的距离为一个板长，所述控制系统接收到其位置感应信号后启动所述切割机；
所述切割机后的传送装置上还设有检测条板锯缝是否离开所述同步传送机的第二位置传感器，所述控制系统接收到其位置感应信号后启动所述移出辊道的驱动电机，且所述输出辊道的传送速度高于所述同步传送装置；
所述双速传送装置的驱动装置具有两种驱动速度，通过传动装置带动该双速传送装置以与所述同步传送装置或者移出辊道相同的速度传送条板。
6、如权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述双速传送装置的传动装置包括第一和第二转差离合器，该第一转差离合器的两个驱动端分别与所述同步传送装置的传动机构和第二转差离合器相连，该第二转差离合器的两个驱动端分别与该第一转差离合器和移出辊道的传动机构相接，所述双速传送装置由该第一转差离合器的输出传动轴带动。
7、如权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述第二位置传感器设置在所述同步传送装置出口处或所述双速传送装置入口处，或者设置在距离所述双速传送装置入口一个条板长度的位置；所述双速传送装置末端出口处还设有一个第三位置传感器，所述控制系统根据该传感器的感应信号控制所述移出辊道的驱动电机停止。
8、如权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述挤压成型机和同步传送装置之间还有一导向槽，该导向槽的宽度为条板的宽度。
9、如权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述同步传送装置为同步皮带机，所述无动力传送装置为无动力辊道，所述双速传送装置为双速皮带或双速辊道。
10、如权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述挤压成型机采用多螺杆的封闭模腔的挤压成型机组。
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