新型蜂窩涂膠機的設計與實現

賀榮麗(北京東晟新銳自動化工程技術有限公司,北京 100000)

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新型蜂窩涂膠機的設計與實現

賀榮麗
(北京東晟新銳自動化工程技術有限公司,北京 100000)

【摘 要】新型蜂窩涂膠機設備是用于對紙、鋁箔進行涂膠,以制作鋁、紙蜂窩芯條板(未固化),設備能印制不同規格的蜂窩芯膠條。通過可編程控制操作系統實現設備按預設置的膠條條距、條數、高精度定長切斷、芯條精確定位、人工輔助端頭定位疊裝或自動疊裝等功能,實現自動化生產。文章介紹了蜂窩芯材涂膠設備的作用和涂膠的基本原理,設計出了一款新型涂膠機,并對其設備組成及各單元主要技術進行了系統性地闡述,展望蜂窩涂膠機的應用前景,希望對蜂窩涂膠機今后的發展有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】蜂窩芯材 涂膠機 應用前景

在國內，芯材的制造品質還存在參差不齊的情況，主要表現在拉伸后蜂窩六邊形孔格的規整程度，因蜂窩芯材作為夾層材料位于產品內部，不能直觀看到，若使用結構不規整的芯材，會直接影響到夾層材料的整體性能。同時國內的涂膠設備很多都生產效率低下，特別是在涂膠精度及定位裁切精度控制方面存在缺陷。針對這一問題，則需要設計出一款新型蜂窩涂膠機來解決。

1 涂膠設備作用和涂膠原理

目前，國內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備完成膠條涂覆，然后通過牽引和切割機構，使涂有膠條的材料經固定長度的裁切并錯位疊合后達到設計好的厚度，最后經熱壓機壓合后由拉伸機拉開形成蜂窩。涂膠是整個制芯流程中最關鍵的一道工序，其作用是在紙或鋁箔等材料上涂覆均勻的膠條，經過定長切斷后進行端頭錯位疊合，形成蜂窩疊板。

涂膠機為橫向上膠方式，每個膠條的寬度稱為條距d，膠條寬度與其相臨的空白長度之和稱為節距s，s＝4*d。錯位疊合后，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 涂膠機組成及各單元主要技術

2.1 涂膠部分技術說明

(1)放卷裝置:放卷裝置為單工位結構，有氣動擺臂式上料機構。在放卷裝置上可以實現材料行進中的自動糾偏控制，使得材料邊緣不發生偏離。除此之外，還需要保證送紙的張力穩定，這項任務主要由壓力傳感器反饋信號控制放卷電機轉速來實現。氣脹軸支撐卷寬:1m；放卷最大直徑:900mm；卷料橫向調節量:±20mm；糾偏精度:±0.5mm；放卷驅動:5.5KW變頻系統。

(2)預熱裝置:預熱裝置的功能體現在對材料的除濕，該系統包括風機，空氣加熱器，保溫箱以及排風管道等。預熱箱長度:1m；干燥功率:電熱，3kw；烘箱溫度:室溫～150℃；溫度控制精度:±1℃；風機功率:1.5KW。

(3)涂膠及膠液循環機構:涂膠機構是涂膠機的核心部位，主要包括涂膠版輥、壓輥、刮刀調節機構及膠液循環系統，可按預設程序對膠液粘度控制，并實現自動涂膠。涂膠輥長:1m；涂布壓輥:120mm三元乙丙橡膠，邵爾(A)65°-70°，下述壓輥均為此材質；涂膠驅動: 2KW伺服系統。

(4)干燥系統:干燥系統共有2段，每段包括風機，加熱器，烘箱和排風管道，通過熱電偶、電壓調功器及加熱管形成的閉環回路實現對烘箱溫度的精準控制。烘箱長度:6m；干燥功率:電熱108kw；烘箱溫度:室溫～150℃；控溫精度:±1℃；風機功率:1.5KW。

(5)涂膠牽引及冷卻系統:本系統作用是使涂有膠條的材料從烘箱出來后馬上冷卻，使材料能正常生產不粘輥。其擺輥張力機構能夠消除前后張力間差值，達到張力穩定。它由糾偏調整機構、擺輥張力機構、牽引驅動以及冷卻部分組成。牽引輥:160mm；牽引壓輥:120mm；牽引驅動:2KW伺服系統；強力調節范圍:3-30kg。

(6)收卷裝置:收卷系統為單工位結構，有氣動擺臂式卸料裝置，收卷軸采用變頻驅動，加上壓力傳感器的存在，可實現自動閉環恒張力控制，保證收卷不產生內松外緊的現象。氣脹軸支撐卷長:1m；最大收卷直徑:900mm；收卷驅動:5.5KW變頻系統；張力調節范圍:3-50kg；卷料的橫向可調節量:±20mm。

2.2 定長切斷部分技術說明

(1)放卷裝置:此放卷機構與涂膠放卷結構一樣。

(2)牽引儲片機構:該機構包括牽引驅動裝置和張力控制系統。采用直線導軌做雙輥浮動進行儲片及保持張力，能消除牽引與涂膠間的速度不同步。

(3)定長切斷單元:當達到儲片量時，通過接近傳感器作為啟動信號，開始牽引材料，達到設定長度時，氣刀進行切斷。本單元裝有檢測膠條的激光傳感器，用于裁切的精準定位，且能夠檢測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，由人工輔助端頭定位。傳送帶臺面:2.8*1.1mm。驅動電機:1.5KW變頻系統。

2.3 控制系統技術說明

控制系統由PLC編程實現對上述各單元的集中控制，保證涂膠精度及定位裁切精度，同時可以實現生產過程中的數據監控，能對生產數據進行存儲、查詢、打印。設備通過測試，在設備性能、生產效率及產出品質上都有很大提升，能夠解決目前設備存在的問題。

3 蜂窩涂膠機的應用前景

蜂窩復合材料的設計靈感來源于蜂巢的六角型結構，不僅美觀，而且能承受巨大的外力，一方面節約了森林資源，另一方面還能用于裝飾、美化。作為一種新型材料，蜂窩復合材料質量輕、強度和剛度大，能夠起到緩沖、隔熱及隔音的作用，廣泛運用在包裝、家具制造等領域。而涂膠機作為蜂窩芯復合材料生產過程中的一道重要工序，今后必將有很好的發展。

4 結語

文章首先介紹了蜂窩涂膠設備的作用以及涂膠的基本原理，并基于當下涂膠設備存在的問題，設計出了一種新型蜂窩涂膠機，并對其設備組成及各單元主要技術進行了系統地闡述，最后從復合材料的美好前景展望涂膠機的未來發展，希望對涂膠機今后的研究應用有所幫助。

參考文獻:

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