CN102529279B - 复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法，旨在提供一种能减少对环境及人员的危害、产品表面涂层均匀性好、生产效率高的复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法。本发明包括生产线支架（1）、设置在生产线支架（1）上的至少一套模具（2）、使所述模具（2）在所述生产线支架（1）上移动的传动装置、可根据所述模具（2）宽度摆动的喷射涂层的喷涂装置以及控制装置，所述传动装置与所述控制装置电连接。该发明改变了传统的复合材料夹芯板材的人工喷射及喷枪移动而模具不动的工艺，由汽控自动喷射代替人工喷射，实现了复合材料夹芯板材的快节奏、高效率、高质量、高环保的工业化生产。本发明可广泛应用于夹芯板材的制造领域。

Description

复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法

技术领域

本发明涉及一种复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法。

背景技术

复合材料夹芯板材是指表面蒙皮为玻璃纤维增强塑料（玻璃钢），中间芯材为硬质聚氨酯泡沫板、PP蜂窝板、防水木胶合板、XPS板、EPS板等，是继通用塑料和工程塑料之后出现的一种新型的复合材料，这种复合材料夹芯板材具有许多独特的优越性能：质轻高强、耐腐蚀、良好热性能、电性能好、表面整洁美观、安装方便等。其可应用于航空、造船、汽车、建筑、轻工等部门，特别是在城市物流、冷藏保温运输、机场食品运输等方面已得到广泛的应用，是解决汽车轻量化、减少能源消耗、降低环境污染的重要手段，此类复合材料夹芯板材已在国外得到广泛的应用，而在国内才刚刚起步，还没有形成一个大规模的行业，目前，我国的德邦物流公司已大量使用这种复合材料夹心板材制造车厢，以达到美观耐用、低耗环保的效果，随着我国各物流大集团，如：德邦物流、新邦物流、顺丰快递、天地华宇的逐步使用，此行业的板材产品需求也越来越大，从而促使复合材料夹芯板生产行业必须批量化、规模化、设备化生产。就现有的喷射涂层状况而言，还主要是以手工喷射为主，仍然处于一种最初的状态，也就是模具固定，喷枪由工人掌握移动，这样的工作方式存在着以下缺陷：1、由于需要技术人员手工喷射，对技术人员的水平要求高，而且即使优秀的技术人员也无法保证喷射表面涂层的均匀性和产品的质量；2、这样的生产方式环境比较恶劣，对生产工人的身体健康有极大的损害；3、所需的员工较多，而且生产效率也比较低，无法满足现代工业的高节奏生产要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能减少对环境及人员的危害、产品表面涂层均匀性好、生产效率高的复合材料夹芯板材的生产设备及制作方法。

本发明一种复合材料夹芯板材的生产设备所采用的技术方案是：本发明包括生产线支架、设置在生产线支架上的至少一套模具、使所述模具在所述生产线支架上移动的传动装置、可根据所述模具宽度摆动的喷射涂层的喷涂装置以及控制装置，所述传动装置与所述控制装置电连接。

所述传动装置包括链条、电动机、两个转动轴，所述转动轴可转动的设置在所述生产线支架上，所述链条设置在所述转动轴上，所述电动机与所述转动轴相连接，所述模具压在所述链条上。

所述喷涂装置包括横梁以及设置于所述横梁上的喷头、与所述喷头相连接的输送管道及无杆气缸，所述喷头与所述无杆气缸上的活塞滑块相连接，所述喷头通过所述无杆气缸作左右自由滑动。

所述喷涂装置还包括一换向阀，在所述无杆气缸上的缸管轴两端分别设置有限位开关阀，所述限位开关阀一端连通进气管道，另一端与所述换向阀相连通，所述换向阀与所述无杆气缸的缸体相连通。

所述生产设备还包括喷射房，所述喷涂装置设置在所述喷射房内，所述喷射房内还设置有加热装置及抽风装置。

所述生产设备还包括位于所述生产线支架两侧的升降装置、位于所述生产线支架上方的吊机、设置在所述吊机上的真空吸盘装置，所述升降装置包括升降电机、与所述升降电机相连接的螺杆、设在所述螺杆上可升降的连接块，所述连接块位于所述模具的下方。

所述生产设备还包括真空泵及与所述真空泵相连接的管道，所述管道与所述生产线支架上的真空负压成型工位相连接。

本发明一种复合材料夹芯板材的制作方法所采用的技术方案是：它是按以下步骤进行：

(一)、模具准备：将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

(二)、喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射；

(三)、胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化；

(四)、喷射不饱和树脂：待胶衣固化后通过传动装置将模具传动到喷射室内进行第一次喷射不饱和树脂；

(五)、玻璃纤维铺放：将第一次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到玻璃纤维铺放工位铺放玻璃纤维并排泡；

(六)、喷射不饱和树脂：将铺放玻璃纤维后的模具通过传动装置传动到喷射室内，通过喷涂装置进行第二次喷射不饱和树脂；

(七)、芯材铺放：将第二次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到芯材铺放工位铺放芯材；

(八)、涂布粘接剂：在芯材表面均匀涂布粘接剂并盖上内蒙皮；

(九)、 固化：将盖上内蒙皮后的模具通过传动装置传动到真空负压成型工位进行固化；

(十)、取出夹芯板材：待产品完全固化后用真空吸盘装置移开板材。

进一步的，其采用两套模具进行工作，在所述步骤（一）之前通过另一套模具进行所述内蒙皮的制作，所述内蒙皮的制作工艺为：

 A.   模具准备：将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

 B.   喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射；

 C.  胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化；

并通过升降装置将该模具升起来，以便另一套模具继续工作。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，该发明改变了传统的复合材料夹芯板材的人工喷射及喷枪移动而模具不动的工艺，由汽控自动喷射代替人工喷射，从而保证喷射表面涂层的均匀性，从而提高产品质量，同时大大减少对环境及人员的危害，采用多模具叠加的环作业方式，大大减少了生产设备的占用空间，实现了复合材料夹芯板材的快节奏、高效率、高质量、高环保的工业化生产，所以本发明能减少对环境及人员的危害、产品表面涂层均匀性好、生产效率高。

附图说明

图1是本发明生产设备的结构示意图；

图2是本发明喷涂装置的结构示意图；

图3是本发明喷涂装置工作结构示意图；

图4、图5是本发明升降装置的结构示意图；

图6是本发明真空吸盘装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明包括生产线支架1、至少一套模具2、传动装置、喷涂装置、控制装置、加热装置、抽风装置、升降装置、吊机12、真空泵、管道，所述生产线支架1上设置有芯材铺放工位、玻璃纤维铺放及排泡工位、固化工位、真空负压成型工位，所述传动装置、所述喷涂装置、所述加热装置、所述抽风装置、所述升降装置、所述吊机11、所述真空泵均与所述控制装置电连接，所述模具2设置在生产线支架1上，所述传动装置设置在所述生产线支架1上用于使所述模具2在所述生产线支架1上移动，所述传动装置包括链条3、电动机4、两个转动轴5，所述转动轴5可转动的设置在所述生产线支架1上，另外，在所述生产线支架1上还设置有若干个用于设置所述链条3的链轮，所述链条3设置在所述转动轴5和所述链轮上，所述电动机4与所述转动轴5相连接，所述模具2压在所述链条3的上面，所述生产线之间上还设置有可转动的V型轮36，所述模具2的底部设置有导槽，所述V型轮36位于所述导槽内，所述V型轮36可防止模具跑偏，以达到能保证所述模具2稳定有序的进行移动，同时，所述模具可升降、模具可移开、模具可更换，从而避免因维修模具影响正常生产，所述喷涂装置包括横梁6以及设置于所述横梁6上的喷头8、与所述喷头8相连接的输送管道及无杆气缸9，所述喷头8与所述无杆气缸9上的活塞滑块相连接，所述喷头8通过所述无杆气缸9作左右自由滑动，具体来说，所述喷涂装置还包括一换向阀7，在所述无杆气缸9上的缸管轴两端分别设置有限位开关阀10，所述限位开关阀10一端连通进气管道，另一端与所述换向阀7相连通，所述换向阀7与所述无杆气缸9的缸体相连通，所述喷涂装置、所述加热装置及抽风装置均设置在所述喷射房11内，保证生产车间的干净清洁及空气的新鲜，同时保证喷射的过程中整个空间达到一定的温度以缩短胶衣及不饱和树脂的固化时间，这对玻璃钢的成型有很大的好处，同时也能提高生产效率，所述升降装置包括升降电机13、通过蜗轮蜗杆方式与所述升降电机13相连接的螺杆14、设在所述螺杆14上可升降的连接块15，即将所述连接块15的横向移动限制住，防止其跟随所述螺杆14同时旋转，如图4所示，可以是将所述升降电机13设置在电机固定座16上，在所述电机固定座16上设置有竖槽，具体来说是在所述电机固定座16的竖杆上设置竖槽，所述连接块15上设置有位于所述竖槽内的导杆，所述导杆通过滚轮17与所述电机固定座16滑动配合，使所述连接块15横向旋转受限制，而竖向移动不受限制，将所述螺杆14的下端与所述升降电机13转动连接的同时，所述螺杆14的上端通过轴承与所述电机固定座16顶部的横杆21转动连接，这样可固定住所述螺杆14且可保证其能旋转，所述连接块15位于所述模具2的下方，又或者如图5所示，还可以是在所述电机固定座16两侧的柱体18，所述柱体18上设置有竖槽19，所述连接块15上设置有与所述延伸部20垂直且位于所述竖槽19内的导杆，所述导杆通过滚轮17与所述柱体18滑动配合，这样做的目的在于保证所述连接块15的受力均匀，不会将所述螺杆14逐渐压弯另外，保证所述模具2升降平稳，避免机器受到影响，所述升降电机13的数量根据所述模具2的重量进行设置，本发明中采用了5对分别位于所述生产线支架1的两侧，所述模具2的循环运行及折返是由所述升降电机13来辅助完成，所述吊机12位于所述生产线支架1上方并与其平行，所述吊机12上设置有真空吸盘装置，所述真空吸盘装置包括由若干型材制成的架体31、设在所述架体31中央位置的挂钩座22，在所述挂钩座22的上部设置有挂钩23，在所述架体31的型材边上设置有若干个吸盘固定片24，在所述若干个吸盘固定片24上设置有吸盘25，所述吸盘25呈喇叭状，所述吸盘25的喇叭口朝下设置，所述若干个吸盘25处于同一个平面上，在所述吸盘25上还连通有真空导管26，所述真空导管26与设置在所述挂钩座22上的抽真空装置27相连通，在构成所述架体31的型材端面上还设置有外延口28，所述外延口28可***带有吸盘25的单根型材29，在所述外延口28和所述单根型材29上均设置有相互对应的插销孔，在所述插销孔内配合有插销30，在所述每个吸盘25的喇叭口内侧均设置有一圈胶体。

本发明是按以下步骤进行：

(一)、模具准备：将真空负压成型工位将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

(二)、喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射，胶衣温度30度，房间温度40度；

(三)、 胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化，固化时间为35分钟；

(四)、喷射不饱和树脂：待胶衣固化后通过传动装置将模具传动到喷射室内进行第一次喷射不饱和树脂，不饱和树脂温度30度，房间温度40度；

(五)、玻璃纤维铺放：将第一次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到玻璃纤维铺放工位铺放玻璃纤维并排泡；

(六)、喷射不饱和树脂：将铺放玻璃纤维后的模具通过传动装置传动到喷射室内，通过喷涂装置进行第二次喷射不饱和树脂，不饱和树脂温度30度，房间温度40度；

(七)、芯材铺放：将第二次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到芯材铺放工位铺放芯材；

(八)、涂布粘接剂：在芯材表面均匀涂布粘接剂并盖上内蒙皮；

(九)、固化：将盖上内蒙皮后的模具通过传动装置传动到真空负压成型工位进行固化，常温，P=-0.06Mpa；

(十)、取出夹芯板材：待产品完全固化后用真空吸盘装置移开板材。

其中，上述工艺采用两套模具进行工作，在所述步骤（一）之前通过其中的一套模具进行所述内蒙皮的制作，所述内蒙皮的制作工艺为：

 A.  模具准备：将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

  B.  喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射；

  C.  胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化；

并通过升降装置升降该模具，以便以便另一套模具继续工作，与现有技术相比，本发明改变了传统的复合材料夹芯板材的人工喷射及喷枪移动而模具不动的工艺，由汽控自动喷射代替人工喷射，从而保证喷射表面涂层的均匀性，从而提高产品质量，并大大减少对环境及人员的危害，同时采用多模具叠加的环作业方式，大大减少了生产设备的占用空间，实现了复合材料夹芯板材的快节奏、高效率、高质量、高环保的工业化生产。

Claims (6)

1.一种复合材料夹芯板材的生产设备，其特征在于：它包括生产线支架（1）、设置在生产线支架（1）上的至少一套模具（2）、使所述模具（2）在所述生产线支架（1）上移动的传动装置、可根据所述模具（2）宽度摆动的喷射涂层的喷涂装置以及控制装置，所述传动装置与所述控制装置电连接，所述生产设备还包括位于所述生产线支架（1）两侧的升降装置、位于所述生产线支架（1）上方的吊机（12）、设置在所述吊机（12）上的真空吸盘装置，所述升降装置包括升降电机（13）、与所述升降电机（13）相连接的螺杆（14）、设在所述螺杆（14）上可升降的连接块（15），所述连接块（15）位于所述模具（2）的下方，所述真空吸盘装置包括由若干型材制成的架体（31）、设在所述架体（31）中央位置的挂钩座（22），在所述挂钩座（22）的上部设置有挂钩（23），在所述架体（31）的型材边上设置有若干个吸盘固定片（24），在所述若干个吸盘固定片（24）上设置有吸盘（25），所述吸盘（25）呈喇叭状，所述吸盘（25）的喇叭口朝下设置，所述若干个吸盘（25）处于同一个平面上，在所述吸盘（25）上还连通有真空导管（26），所述真空导管（26）与设置在所述挂钩座（22）上的抽真空装置（27）相连通，所述传动装置包括链条（3）、电动机（4）、两个转动轴（5），所述转动轴（5）可转动的设置在所述生产线支架（1）上，所述链条（3）设置在所述转动轴（5）上，所述电动机（4）与所述转动轴（5）相连接，所述模具（2）压在所述链条（3）上，所述生产设备还包括喷射房（11），所述喷涂装置设置在所述喷射房（11）内，所述喷射房（11）内还设置有加热装置及抽风装置。

2.根据权利要求1所述的复合材料夹芯板材的生产设备，其特征在于：所述喷涂装置包括横梁（6）以及设置于所述横梁（6）上的喷头（8）、与所述喷头（8）相连接的输送管道及无杆气缸（9），所述喷头（8）与所述无杆气缸（9）上的活塞滑块相连接，所述喷头（8）通过所述无杆气缸（9）作左右自由滑动。

3.根据权利要求2所述的复合材料夹芯板材的生产设备，其特征在于：所述喷涂装置还包括一换向阀（7），在所述无杆气缸（9）上的缸管轴两端分别设置有限位开关阀（10），所述限位开关阀（10）一端连通进气管道，另一端与所述换向阀（7）相连通，所述换向阀（7）与所述无杆气缸（9）的缸体相连通。

4.根据权利要求1所述的复合材料夹芯板材的生产设备，其特征在于：所述生产设备还包括真空泵及与所述真空泵相连接的管道，还包括真空负压成型工位，所述管道与所述生产线支架（1）上的真空负压成型工位相连接。

5.一种利用如权利要求1所述的复合材料夹芯板材的生产设备对复合材料夹芯板材进行制作的方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：

(一)、         模具准备：将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

(二)、        喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射；

(三)、         胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化；

(四)、         喷射不饱和树脂：待胶衣固化后通过传动装置将模具传动到喷射室内进行第一次喷射不饱和树脂；

(五)、        玻璃纤维铺放：将第一次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到玻璃纤维铺放工位铺放玻璃纤维并排泡；

(六)、         喷射不饱和树脂：将铺放玻璃纤维后的模具通过传动装置传动到喷射室内，通过喷涂装置进行第二次喷射不饱和树脂；

(七)、        芯材铺放：将第二次喷射不饱和树脂后的模具通过传动装置传动到芯材铺放工位铺放芯材；

(八)、         涂布粘接剂：在芯材表面均匀涂布粘接剂并盖上内蒙皮；

(九)、         固化：将盖上内蒙皮后的模具通过传动装置传动到真空负压成型工位进行固化；

(十)、        取出夹芯板材：待产品完全固化后用真空吸盘装置移开板材。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料夹芯板材的制作方法，其特征在于：在生产线支架（1）上设置两套模具进行工作，在所述步骤（一）之前通过其中的一套模具进行所述内蒙皮的制作，所述内蒙皮的制作工艺为：

                            A.    模具准备：将模具表面清理干净，按产品尺寸粘贴分色纸及薄膜，涂刷脱模剂；

                            B.    喷射胶衣, 按所需产品的宽度设置喷枪的摆动幅度及模具的传动速度并通过喷涂装置进行喷射；

                            C.    胶衣固化: 待喷射完成后通过传动装置将模具传动到固化工位进行固化；

并通过升降装置将该模具升起来，以便另一套模具继续工作。