新型蜂窩涂膠機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賀榮麗(北京東晟新銳自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司,北京 100000)

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新型蜂窩涂膠機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賀榮麗
(北京東晟新銳自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司,北京 100000)

【摘 要】新型蜂窩涂膠機(jī)設(shè)備是用于對(duì)紙、鋁箔進(jìn)行涂膠,以制作鋁、紙蜂窩芯條板(未固化),設(shè)備能印制不同規(guī)格的蜂窩芯膠條。通過可編程控制操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備按預(yù)設(shè)置的膠條條距、條數(shù)、高精度定長(zhǎng)切斷、芯條精確定位、人工輔助端頭定位疊裝或自動(dòng)疊裝等功能,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。文章介紹了蜂窩芯材涂膠設(shè)備的作用和涂膠的基本原理,設(shè)計(jì)出了一款新型涂膠機(jī),并對(duì)其設(shè)備組成及各單元主要技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性地闡述,展望蜂窩涂膠機(jī)的應(yīng)用前景,希望對(duì)蜂窩涂膠機(jī)今后的發(fā)展有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】蜂窩芯材 涂膠機(jī) 應(yīng)用前景

在國(guó)內(nèi)，芯材的制造品質(zhì)還存在參差不齊的情況，主要表現(xiàn)在拉伸后蜂窩六邊形孔格的規(guī)整程度，因蜂窩芯材作為夾層材料位于產(chǎn)品內(nèi)部，不能直觀看到，若使用結(jié)構(gòu)不規(guī)整的芯材，會(huì)直接影響到夾層材料的整體性能。同時(shí)國(guó)內(nèi)的涂膠設(shè)備很多都生產(chǎn)效率低下，特別是在涂膠精度及定位裁切精度控制方面存在缺陷。針對(duì)這一問題，則需要設(shè)計(jì)出一款新型蜂窩涂膠機(jī)來解決。

1 涂膠設(shè)備作用和涂膠原理

目前，國(guó)內(nèi)的蜂窩芯材成型方式一般都選用疊層式制造工藝，其流程如下:首先是在料卷上利用涂膠設(shè)備完成膠條涂覆，然后通過牽引和切割機(jī)構(gòu)，使涂有膠條的材料經(jīng)固定長(zhǎng)度的裁切并錯(cuò)位疊合后達(dá)到設(shè)計(jì)好的厚度，最后經(jīng)熱壓機(jī)壓合后由拉伸機(jī)拉開形成蜂窩。涂膠是整個(gè)制芯流程中最關(guān)鍵的一道工序，其作用是在紙或鋁箔等材料上涂覆均勻的膠條，經(jīng)過定長(zhǎng)切斷后進(jìn)行端頭錯(cuò)位疊合，形成蜂窩疊板。

涂膠機(jī)為橫向上膠方式，每個(gè)膠條的寬度稱為條距d，膠條寬度與其相臨的空白長(zhǎng)度之和稱為節(jié)距s，s＝4*d。錯(cuò)位疊合后，上張膠條正好疊在下張紙空白的中間位置，如此交替疊合，熱壓粘接拉開后即能形成蜂窩孔格。

2 涂膠機(jī)組成及各單元主要技術(shù)

2.1 涂膠部分技術(shù)說明

(1)放卷裝置:放卷裝置為單工位結(jié)構(gòu)，有氣動(dòng)擺臂式上料機(jī)構(gòu)。在放卷裝置上可以實(shí)現(xiàn)材料行進(jìn)中的自動(dòng)糾偏控制，使得材料邊緣不發(fā)生偏離。除此之外，還需要保證送紙的張力穩(wěn)定，這項(xiàng)任務(wù)主要由壓力傳感器反饋信號(hào)控制放卷電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。氣脹軸支撐卷寬:1m；放卷最大直徑:900mm；卷料橫向調(diào)節(jié)量:±20mm；糾偏精度:±0.5mm；放卷驅(qū)動(dòng):5.5KW變頻系統(tǒng)。

(2)預(yù)熱裝置:預(yù)熱裝置的功能體現(xiàn)在對(duì)材料的除濕，該系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)，空氣加熱器，保溫箱以及排風(fēng)管道等。預(yù)熱箱長(zhǎng)度:1m；干燥功率:電熱，3kw；烘箱溫度:室溫～150℃；溫度控制精度:±1℃；風(fēng)機(jī)功率:1.5KW。

(3)涂膠及膠液循環(huán)機(jī)構(gòu):涂膠機(jī)構(gòu)是涂膠機(jī)的核心部位，主要包括涂膠版輥、壓輥、刮刀調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及膠液循環(huán)系統(tǒng)，可按預(yù)設(shè)程序?qū)δz液粘度控制，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)涂膠。涂膠輥長(zhǎng):1m；涂布?jí)狠?120mm三元乙丙橡膠，邵爾(A)65°-70°，下述壓輥均為此材質(zhì)；涂膠驅(qū)動(dòng): 2KW伺服系統(tǒng)。

(4)干燥系統(tǒng):干燥系統(tǒng)共有2段，每段包括風(fēng)機(jī)，加熱器，烘箱和排風(fēng)管道，通過熱電偶、電壓調(diào)功器及加熱管形成的閉環(huán)回路實(shí)現(xiàn)對(duì)烘箱溫度的精準(zhǔn)控制。烘箱長(zhǎng)度:6m；干燥功率:電熱108kw；烘箱溫度:室溫～150℃；控溫精度:±1℃；風(fēng)機(jī)功率:1.5KW。

(5)涂膠牽引及冷卻系統(tǒng):本系統(tǒng)作用是使涂有膠條的材料從烘箱出來后馬上冷卻，使材料能正常生產(chǎn)不粘輥。其擺輥張力機(jī)構(gòu)能夠消除前后張力間差值，達(dá)到張力穩(wěn)定。它由糾偏調(diào)整機(jī)構(gòu)、擺輥張力機(jī)構(gòu)、牽引驅(qū)動(dòng)以及冷卻部分組成。牽引輥:160mm；牽引壓輥:120mm；牽引驅(qū)動(dòng):2KW伺服系統(tǒng)；強(qiáng)力調(diào)節(jié)范圍:3-30kg。

(6)收卷裝置:收卷系統(tǒng)為單工位結(jié)構(gòu)，有氣動(dòng)擺臂式卸料裝置，收卷軸采用變頻驅(qū)動(dòng)，加上壓力傳感器的存在，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)恒張力控制，保證收卷不產(chǎn)生內(nèi)松外緊的現(xiàn)象。氣脹軸支撐卷長(zhǎng):1m；最大收卷直徑:900mm；收卷驅(qū)動(dòng):5.5KW變頻系統(tǒng)；張力調(diào)節(jié)范圍:3-50kg；卷料的橫向可調(diào)節(jié)量:±20mm。

2.2 定長(zhǎng)切斷部分技術(shù)說明

(1)放卷裝置:此放卷機(jī)構(gòu)與涂膠放卷結(jié)構(gòu)一樣。

(2)牽引儲(chǔ)片機(jī)構(gòu):該機(jī)構(gòu)包括牽引驅(qū)動(dòng)裝置和張力控制系統(tǒng)。采用直線導(dǎo)軌做雙輥浮動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)片及保持張力，能消除牽引與涂膠間的速度不同步。

(3)定長(zhǎng)切斷單元:當(dāng)達(dá)到儲(chǔ)片量時(shí)，通過接近傳感器作為啟動(dòng)信號(hào)，開始牽引材料，達(dá)到設(shè)定長(zhǎng)度時(shí)，氣刀進(jìn)行切斷。本單元裝有檢測(cè)膠條的激光傳感器，用于裁切的精準(zhǔn)定位，且能夠檢測(cè)出與基材色差甚微的膠條。

(4)傳送與疊裝單元:通過傳送帶將切斷的料傳送至疊合臺(tái)，由人工輔助端頭定位。傳送帶臺(tái)面:2.8*1.1mm。驅(qū)動(dòng)電機(jī):1.5KW變頻系統(tǒng)。

2.3 控制系統(tǒng)技術(shù)說明

控制系統(tǒng)由PLC編程實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各單元的集中控制，保證涂膠精度及定位裁切精度，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控，能對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、打印。設(shè)備通過測(cè)試，在設(shè)備性能、生產(chǎn)效率及產(chǎn)出品質(zhì)上都有很大提升，能夠解決目前設(shè)備存在的問題。

3 蜂窩涂膠機(jī)的應(yīng)用前景

蜂窩復(fù)合材料的設(shè)計(jì)靈感來源于蜂巢的六角型結(jié)構(gòu)，不僅美觀，而且能承受巨大的外力，一方面節(jié)約了森林資源，另一方面還能用于裝飾、美化。作為一種新型材料，蜂窩復(fù)合材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度和剛度大，能夠起到緩沖、隔熱及隔音的作用，廣泛運(yùn)用在包裝、家具制造等領(lǐng)域。而涂膠機(jī)作為蜂窩芯復(fù)合材料生產(chǎn)過程中的一道重要工序，今后必將有很好的發(fā)展。

4 結(jié)語

文章首先介紹了蜂窩涂膠設(shè)備的作用以及涂膠的基本原理，并基于當(dāng)下涂膠設(shè)備存在的問題，設(shè)計(jì)出了一種新型蜂窩涂膠機(jī)，并對(duì)其設(shè)備組成及各單元主要技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)地闡述，最后從復(fù)合材料的美好前景展望涂膠機(jī)的未來發(fā)展，希望對(duì)涂膠機(jī)今后的研究應(yīng)用有所幫助。

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