CN212312272U - 竹展平板的连续化生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种竹展平板的连续化生产系统，与控制系统电连接，包括对竹片进行高温高湿软化处理的竹材软化装置，分别设置在竹材软化装置上、下料端的竹材预处理装置、刨削展平一体机，以及设置在刨削展平一体机出料端的竹材后处理装置；刨削展平一体机与竹材软化装置、竹材后处理装置之间分别设置有用于连续化自动输送竹片的自动输送装置、自动传输机构，竹材预处理装置与竹材软化装置之间还设置有用于连续化自动上料竹片的自动上料装置。本实用新型采用控制系统实现智能化控制，竹材软化、展平效果佳，竹材利用率高，竹展平板成品率显著提高，制造成本低，可实现大批量竹展平板的连续化高效生产，实用性佳，具有广泛的工业应用前景。

Description

竹展平板的连续化生产系统

技术领域

本实用新型属于竹材加工技术领域，具体涉及一种竹展平板的连续化生产系统。

背景技术

目前，在竹展平装饰板的生产过程中，软化工序仍需在压力较高的高温蒸汽压力罐（最低强度为1.8MPa）中进行，而罐内空间有限，不能实现竹片大批量软化，且软化时需向罐内通入高温蒸汽，蒸汽温度需达到180℃，原因为：竹片在高温压力罐软化处理后，被送到车间的冷环境中进行展平，因车间温度通常为常温（10℃-30℃），被加热的竹片瞬间冷却、水分散失，引起表面硬化，展平质量和成品率均下降，因此，为在冷的车间环境下竹片还能保持竹材软化点以上的温度，只能将高温压力罐的温度加热到180℃及以上。此外，压力罐属于高温高压软化设备，能耗较高，通常单独使用，因而较难用于实现竹材软化展平的连续化生产作业，竹展平板的生产效率低下。

目前，通常采用先将竹材软化，后再进行刻槽、导裂线或者钉槽等应力局部释放的方法进行竹材展平，生产时一般要先刨削掉竹材刻槽部分，这大大降低了竹材利用率。ZL201610198835.1公开了“高温罐内的竹筒展平方法”，ZL201610198832.8公开了“一种竹材高效连续式无裂缝的展平方法”，ZL201610198833.2公开了“一种竹筒的高温隧道窑式展平方法”，均采用预热、加热以及保温展平的制造方法，工序繁琐，竹材运输距离长，人工成本高，竹材温度散失严重，且在保温段内展平操作困难。因此，如何设计一种竹展平板的连续化生产系统，工序简单、能耗低且适用于无刻痕竹展平板的高质、高效生产，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种竹展平板的连续化生产系统，自动化程度高、人力成本低且竹材利用率高，可实现大批量竹展平板的高效生产，实用性佳。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案得以实现：

本实用新型揭示了一种竹展平板的连续化生产系统，与控制系统电连接，包括对竹片进行高温高湿软化处理的竹材软化装置，分别设置在所述竹材软化装置上、下料端的竹材预处理装置、刨削展平一体机，以及设置在所述刨削展平一体机出料端的竹材后处理装置；所述刨削展平一体机与所述竹材软化装置、所述竹材后处理装置之间分别设置有用于连续化自动输送竹片的自动输送装置、自动传输机构，所述竹材预处理装置与所述竹材软化装置之间还设置有用于连续化自动上料竹片的自动上料装置。

进一步地，所述竹材软化装置包括至少一组等间距平行设置的压力管，相邻两组所述压力管之间还接设有连通接管；所述压力管包括中空的管体，以及密封设置在所述管体两端并受控制系统控制启闭的电动阀门；所述管体的内侧顶部设置有防止竹材滚动的定位机构，所述管体的内侧底部固设有便于竹材移动的滑动机构；所述管体的外侧设置有与所述管体相连通并受控制系统控制启闭的进汽接头、排汽接头、压力管接头、排污接头和安全接管，所述进汽接头与供应高温饱和蒸汽的喷蒸系统相连接，所述排汽接头外接有排汽管，所述排污接头外接有用于排出所述管体内污水的排污管，所述安全接管外接有用于监控所述压力管内高温蒸汽压力的安全阀，所述压力管接头与所述连通接管密封连接。

进一步地，所述定位机构包括贯穿式水平固设在所述管体内侧两端的一组卡片，所述卡片间留设有用于高温蒸汽流动的通道。

进一步地，所述滑动机构由2-4个不锈钢的圆杆或钢条构成，所述圆杆的直径为3mm-30mm。

进一步地，所述自动输送装置与所述自动传输机构为进料端设有传感器的平移动力辊筒线或电机驱动的平移皮带。

进一步地，所述自动上料装置为自动上料游移车或竹片上料升降机。

进一步地，所述控制系统为MES系统、PLC软件系统或工控电脑。

进一步地，所述竹材后处理装置包括干燥装置，所述干燥装置为连续辊筒干燥机、热平板压机或干燥窑。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下的优点：

本实用新型提供的竹展开板的连续化生产系统，结构紧凑，采用控制系统实现智能化控制，操作便捷，控制精准，竹材软化、展平效果佳；本实用新型中的竹材软化装置通过竹材推竹材的进给方式完成弧形竹片上料的同时，也实现了软后竹片的下料，即自动上料的同时同步实现下料，竹片上、下料效率显著提高；竹材软化装置中多组压力管的设置提高了竹片软化加工效率，节约能耗和成本的同时，可实现竹片的大批量软化加工；竹材软化装置、刨削展平一体机及其间的自动输送装置相配合，即可实现弧形竹片的的连续化高效生产，使得竹展开板的生产效率进一步提高，此外，刨削展平一体机的使用集成并优化了竹展平板的生产工艺，逐级展平克服了刻槽展平的技术缺陷，大大减少竹材刨削量，可使毛竹等大径竹材的一次利用率从20％～50％提高至55％以上提高了竹材的利用率，降低了生产成本，实用性佳，具有广泛的工业应用前景。

附图说明

通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型生产系统的结构俯视图；

图2是本实用新型生产系统的局部侧视图；

图3是本实用新型竹材软化装置的结构俯视图；

图4是本实用新型压力管的结构侧视图；

图5是本实用新型定位机构的结构示意图；

其中：100、竹材预处理装置；200、竹材软化装置；10、压力管；11、管体；12、电动阀门；13、定位机构；131、卡片；132、通道；14、滑动机构；141、圆杆；15、进汽接头；16、排汽接头；17、压力管接头；18、排污接头；19、安全接管；20、连通接管；300、刨削展平一体机；310、压刨机构；320、展开机构；400、竹材后处理装置；30、自动上料装置；40、自动输送装置；50、自动传输机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。所述实施例的示例在附图中示出，在下述本实用新型的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明，旨在用于解释本实用新型，而不构成为对本实用新型的限制。

本实用新型提供了一种竹展平板的连续化生产系统，与控制系统（图中未示出）电性连接并受控制系统控制，如图1和2所示，所述连续化生产系统按照竹展开板的生产工序依次包括竹材预处理装置100、对竹片进行高温高湿软化处理的竹材软化装置200、对竹片进行刨削和展平处理的刨削展平一体机300和竹材后处理装置400，其中，所述竹材预处理装置100与所述竹材软化装置200之间还设置有用于连续化自动上料竹片的自动上料装置30，所述竹材软化装置200与所述刨削展平一体机300之间设置有用于连续化自动输送竹片的自动输送装置40，所述刨削展平一体机300与所述竹材后处理装置400之间也设置有自动输送竹片的自动传输机构50。

所述自动输送装置40与所述自动传输机构50的进料端均设有与控制系统电连接的传感器（图中未示出），当进料的弧形竹片遮挡传感器时，传感器触发所述自动输送装置40与所述自动传输机构开始运转，实现弧形竹片的连续化自动输送。

进一步地，所述自动输送装置40与所述自动传输机构50为平移动力辊筒线或电机驱动的平移皮带。所述自动上料装置30为自动上料游移车或竹片上料升降机。

进一步地，平移动力辊筒线中各动力辊筒的外部包覆有增大摩擦的包胶（图中未示出），便于弧形竹片的平稳输送。

进一步地，如图3-5所示，所述竹材软化装置200包括至少一组与控制系统电连接的压力管10，各组所述压力管10等间距平行设置，且相邻两组所述压力管10之间还连接设置有连通接管20。软化加工前，操作人员将竹材软化控制参数（温度、压力、保温时间等）输入控制系统，上述控制系统可以是MES系统，也可以是PLC软件系统或工控电脑。

进一步地，所述压力管10为无缝钢管，制造成本低，所述压力管10的内径为10cm-40cm，所述压力管10的长度为1m-10m。基于天然竹材的尖削度，一般的竹筒或弧形竹片长度不大于2m，因此，各压力管中均可容纳多根竹材；此外，本实用新型提供的竹材软化装置可根据生产需求排设多根压力管，以实现弧形竹片的批量化软化加工，竹材软化加工效率大幅提升。

图3-4中示出，所述压力管10包括中空的管体11，以及密封设置在所述管体11两端的电动阀门12，所述电动阀门12受控制系统的控制进行开启和关闭。进一步地，所述电动阀门12为隔断门或高温蒸汽压力电动球阀，因高温蒸汽压力电动球阀具有构造简单、密封功能好、体积小、重量轻、驱动力矩小、操作简洁、启闭迅速等优点，故被广泛应用于蒸汽介质和高温环境。

如图3所示，所述管体11的内侧顶部设置有防止弧形竹片摆动的定位机构13，所述管体11的内侧底部固定设置有滑动机构14，所述滑动机构14便于上料时弧形竹片移入所述管体11内和下料时弧形竹片移出所述管体11外。

如图5所示，所述定位机构13包括水平固定设置在所述管体11内侧的一组卡片131，该组中两所述卡片131贯穿式焊接、栓接或铆接在所述管体11的内侧两端，分别用于卡接弧形竹片的两端，两所述卡片131之间留设有用于高温蒸汽流动的通道132，有利于高温蒸汽对卡接在卡片131下方的弧形竹片进行高温软化处理。上料时，将弧形竹片（竹黄面朝上）的两端抵接在两个卡片131下方并将弧形竹片推入管体11内，弧形竹片上料的整个过程，其两端始终位于两卡片131下方，有效防止了弧形竹片的翻转和位置偏移，提高了弧形竹片的上料效率。

上述弧形竹片上料的同时被支撑在滑动机构14上，所述滑动机构14用以滑动支撑弧形竹片，避免弧形竹片在滑动过程中发生晃动而导致位置偏移，同时也减少了弧形竹片与管体11底部内壁的接触面积，减小了摩擦，便于竹材的上、下料。进一步地，如图5所示，所述滑动机构14由2-4个不锈钢的圆杆141或钢条构成，所述圆杆141或钢条贯穿式焊接在管体11的内侧底部。所述圆杆141的直径为3mm-30mm，可根据压力管10内径选取圆杆的尺寸，优选地，圆杆直径为20mm。

如图4所示，所述管体11的外侧设置有与所述管体11内部相连通的进汽接头15、排汽接头16、压力管接头17、排污接头18和安全接管19，其中，所述进汽接头15与喷蒸系统相连接，喷蒸系统用于给压力管10内供应高温饱和蒸汽，经上述上料过程进入管体11内的竹筒或弧形竹片在高温饱和蒸汽的作用下实现软化。

所述进汽接头15、所述排汽接头16、所述压力管接头17、所述排污接头18和所述安全接管19均在控制系统的控制下分别进行开启和关闭，所述排汽接头16外接有一端伸入冷却池的排汽管；所述排污接头18外接一排污管，用于排出竹材高温软化后产生在管体11内的污水；所述安全接管19外接有用于监控管压力管10内高温蒸汽压力的安全阀。所述压力管接头17与所述连通接管20密封连接，即所述连通接管20通过所述压力管接头17与管体11相通，且所述连通接管接头17控制所述连通接管20与所述管体11的通、闭，由此可知，本实用新型提供的竹材软化装置200中各压力管10之间彼此相连通，竹材软化装置200中的高温蒸汽可在各压力管10间流动。

弧形竹片上料至各压力管中，控制系统控制电动阀门关闭，喷蒸系统产生的高温蒸汽经各进汽接头进入各压力管中，该进汽方式需喷蒸系统配置多根与进汽接头相接的送汽管道。进一步地，为简化喷蒸系统的结构，节省送汽管道的布管量，可通过一根送汽管道将高温蒸汽输送至第一组压力管中，直至第一组压力管中的高温蒸汽饱和，此时，控制系统控制第二组压力管上的压力管接头开启，高温蒸汽通过连通接管20进入第二组压力管中，至第二组压力管中的高温蒸汽饱和，如此，控制系统依序控制后续各组压力管上的压力管接头逐渐开启，直至各压力管中的高温蒸汽均饱和后，控制系统控制各压力管上的压力管接头关闭，各压力管间的蒸汽流动中断，各压力管内均形成一密闭、高温、高湿环境，竹材软化效果佳，同时便于集中式批量化进行竹材的软化加热，软化效率显著提高，软化后的弧形竹片品质均匀。

弧形竹片高温软化完成后，各组压力管在控制系统作用下同时卸压，并依次进行排汽。第一组压力管排汽完成后，其出料端的电动阀门12开启，准备弧形竹片卸料（弧形竹片温度有所下降），同时，第二组压力管上的压力管接头17在控制系统控制下开启，由于第一组压力管与第二组压力管之间的气压不平衡，存在气压差，因此，第二组压力管中的半量高温蒸汽通过连通接管20排至第一组压力管中，第二组压力管完成排汽及卸料准备的同时，又对第一组压力管内的温、湿度进行了补给，使得第一组压力管中的温、湿度和卸料弧形竹片的温、湿度缓慢下降，以此，最大程度地保留了压力管内的蒸汽，为后续新上料的弧形竹片提供了高于外界温、湿度的环境，进行了预加温、加湿处理，同时，又可保证下料弧形竹片保持着软化点以上的温度和足够的湿度，为下料后续的加工工序（例如，刨削、展平等）提供充足的加工时间。

上述过程各压力管排汽依序进行，循环往复，使得竹材软化装置中各压力管中的温、湿度最大程度地得以保留，既加快了新上料弧形竹片的软化速度，又减少了高温蒸汽的使用，节约了能源，节省了成本。此外，本实用新型的竹材软化装置通过竹材推竹材的进给方式完成弧形竹片上料的同时，也实现了压力管内软后弧形竹片的卸料，即上料的同时同步实现下料，上、下料效率显著提高，弧形竹片软化加工效率进一步提高。

本实用新型还提供了上述竹展开板的连续化生产系统的生产方法，包括如下步骤：

步骤S1，竹材预处理：先将砍伐不超过20天的原竹截成长度均一的竹筒，并将竹筒去青；去青时，采用车刀或铣刀对竹筒进行浮动切削，去除竹筒外壁0.2mm-1.0mm厚的竹青层；根据去青后竹筒的长度和壁厚，将竹筒进行分类堆放；采用剖竹机或圆锯片再将竹筒剖分或定宽为多片（至少两片）弧形竹片，再分类堆放。

步骤S2，竹片软化：竹材预处理装置下料端输出的弧形竹片通过自动上料装置以竹材推竹材的进给方式上料至竹材软化装置的各压力管中（上料时弧形竹片对准定位机构并置于滑动机构上），关闭高温蒸汽压力电动球阀及所述管体上的各接头进行弧形竹片的连续加热软化处理，所述竹材软化装置通入130℃-190℃的高温饱和蒸汽，并保温3min-20min至竹材达到软化点温度；

步骤S3，竹片刨削展平：竹材软化装置下料端输出的弧形竹片遮挡传感器并触发自动输送装置开启，将高温软化后仍处于80℃以上的弧形竹片自动输送至刨削展平一体机的压刨机构310中，趁热将弧形竹片的弧度进行微调成圆弧形，并快速刨削竹黄，再输送至刨削展平一体机的展开机构320中，圆弧形竹片在渐平弧辊和压平辊作用下逐级展开，直至完全压平。

步骤S4，展平竹板后处理：刨削展平一体机出料端输出的展平竹板经自动传输机构输送至干燥装置（包括但不限于连续辊筒干燥机、热平板压机或干燥窑）中进行定型干燥，至展平竹板含水率≤12%，再冷却至30℃-50℃出料，即得到竹展平板成品。

由本实用新型生产系统生产的无刻痕竹展平板，强度高，可直接作为产品使用，也可以作为产品单元通过后续拼宽或接长制成大幅竹展平面板材使用，还可以作为产品单元通过后续加工制作成竹集成材、方材以及竹结构材等产品使用。此外，上述生产方法步骤S3中的展开机构320还可以是带刻槽或刻线的展平辊，由带刻槽或刻线的展平辊将开缝竹筒或弧形竹片逐级加宽展平制得竹展平板。需要注意的是，上述生产方法的各步骤尤其是竹材预处理步骤、竹材刨削展平步骤中的工序可根据生产需求或生产线设计需求进行适应性调整，即弧形竹片的去青、去黄工序可以在高温高湿软化前进行，也可以在软化后由刨削展平一体机同时进行，还可以将去青、去黄工序分开，即软化前去青、软化后去黄；此外，竹材的去黄、去青也可以分步由不同的装备分别去除，需要说明的是，上述适应性的工序调整均属于本实用新型保护的范畴。

综上所述，本实用新型提供的竹展开板的连续化生产系统，结构紧凑，采用控制系统实现智能化控制，操作便捷，控制精准，竹材软化、展平效果佳；本实用新型中的竹材软化装置通过竹材推竹材的进给方式完成弧形竹片上料的同时，也实现了软后竹片的下料，即自动上料的同时同步实现下料，竹片上、下料效率显著提高；竹材软化装置中多组压力管的设置提高了竹片软化加工效率，节约能耗和成本的同时，可实现竹片的大批量软化加工；竹材软化装置、刨削展平一体机及其间的自动输送装置相配合，即可实现弧形竹片的的连续化高效生产，使得竹展开板的生产效率进一步提高，此外，刨削展平一体机的使用集成并优化了竹展平板的生产工艺，逐级展平克服了刻槽展平的技术缺陷，大大减少竹材刨削量，可使毛竹等大径竹材的一次利用率从20％～50％提高至55％以上提高了竹材的利用率，降低了生产成本，实用性佳，具有广泛的工业应用前景。

应该注意的是，上述实施例是对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。因此，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。在权利要求中，单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的数据或步骤。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：与控制系统电连接，包括对竹片进行高温高湿软化处理的竹材软化装置（200），分别设置在所述竹材软化装置（200）上、下料端的竹材预处理装置（100）、刨削展平一体机（300），以及设置在所述刨削展平一体机（300）出料端的竹材后处理装置（400）；所述刨削展平一体机（300）与所述竹材软化装置（200）、所述竹材后处理装置（400）之间分别设置有用于连续化自动输送竹片的自动输送装置（40）、自动传输机构（50），所述竹材预处理装置与所述竹材软化装置之间还设置有用于连续化自动上料竹片的自动上料装置（30）。

2.根据权利要求1所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述竹材软化装置（200）包括至少一组等间距平行设置的压力管（10），相邻两组所述压力管（10）之间还接设有连通接管（20）；所述压力管（10）包括中空的管体（11），以及密封设置在所述管体（11）两端并受控制系统控制启闭的电动阀门（12）；所述管体（11）的内侧顶部设置有防止竹材滚动的定位机构（13），所述管体（11）的内侧底部固设有便于竹材移动的滑动机构（14）；

所述管体（11）的外侧设置有与所述管体（11）相连通并受控制系统控制启闭的进汽接头（15）、排汽接头（16）、压力管接头（17）、排污接头（18）和安全接管（19），所述进汽接头（15）与供应高温饱和蒸汽的喷蒸系统相连接，所述排汽接头（16）外接有排汽管，所述排污接头（18）外接有用于排出所述管体（11）内污水的排污管，所述安全接管（19）外接有用于监控所述压力管（10）内高温蒸汽压力的安全阀，所述压力管接头（17）与所述连通接管（20）密封连接。

3.根据权利要求2所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述定位机构（13）包括贯穿式水平固设在所述管体（11）内侧两端的一组卡片（134），所述卡片（134）间留设有用于高温蒸汽流动的通道（135）。

4.根据权利要求2所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述滑动机构（14）由2-4个不锈钢的圆杆（141）或钢条构成，所述圆杆（141）的直径为3mm-30mm。

5.根据权利要求1所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述自动输送装置（40）与所述自动传输机构（50）为进料端设有传感器的平移动力辊筒线或电机驱动的平移皮带。

6.根据权利要求1所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述自动上料装置（30）为自动上料游移车或竹片上料升降机。

7.根据权利要求1所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述控制系统为MES系统、PLC软件系统或工控电脑。

8.根据权利要求1所述的竹展平板的连续化生产系统，其特征在于：所述竹材后处理装置包括干燥装置，所述干燥装置为连续辊筒干燥机、热平板压机或干燥窑。

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