一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝，包括機架，還包括：帶有在所述機架上方的三維方向移動的滾扎機構的成型裝置和兩套各帶有一排若干個依次彈出的固定銷的銷緊裝置；成型裝置與所述機架連接；兩套銷緊裝置呈鏡像平行設置在機架兩側的位置上；銷緊裝置中的固定銷的排列延伸方向為水平前后方向；滾扎機構通過、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的銷緊裝置彈出的固定銷，將金屬箔材通過滾扎機構滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板。本發明實現了蜂窩結構的無接縫編織，成型后的蜂窩體符合標準規格。使用機械自動化控制，節省了大量的人力資源。對一定厚度的金屬箔材進行加工。
【專利說明】一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于板材自動加工【技術領域】，尤其涉及一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝。
【背景技術】
[0002]傳統制備蜂窩三明治板蜂窩體的工藝為，將設定寬度的金屬箔卷滾軋成半正六邊形的瓦楞板，裁剪為一定長度，再將多層瓦楞板通過手工擺放成蜂窩狀。采用這種工藝制備的蜂窩體，在剪裁的過程中，無法保證剪裁后的瓦楞板組合位置的匹配，使制備出來的蜂窩體存在不符規格的風險，并且使用大量的人力去對瓦楞板進行組合，浪費了人力資源。
【發明內容】
[0003]本發明旨在提供一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝，以解決上述中無法自動化成型、浪費大量人力資源的問題。
[0004]在本發明的實施例中，提供了蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，包括機架，還包括:
[0005]帶有在所述機架上方的三維方向移動的滾扎機構的成型裝置和兩套各帶有一排若干個依次彈出的固定銷的銷緊裝置；其中，所述三維方向分別為水平左右、水平前后、和垂直上下；
[0006]所述成型裝置與所述機架連接；
[0007]所述兩套銷緊裝置呈鏡像平行設置在所述機架兩側的位置上；所述銷緊裝置中的固定銷的排列延伸方向為所述水平前后方向；
[0008]所述滾扎機構通過、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的所述銷緊裝置彈出的固定銷，將金屬箔材通過所述滾扎機構滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板。
[0009]所述成型裝置三維方向移動機構，包括:
[0010]架設在所述機架上方的主梁，其兩端分別通過支架與所述機架兩側連接，通過第一伺服電機控制所述主梁沿所述機架兩側水平前后方向移動；
[0011]連接在所述主梁上的滑板，通過第二伺服電機控制其沿所述主梁水平左右方向移動；
[0012]連接在所述滑板上的升降臺，通過第三伺服電機控制其在所述滑板上垂直上下方向移動。
[0013]所述滾扎機構包括:
[0014]兩個通過各自的齒輪相互嚙合并相向轉動的飛輪，其嚙合處留有滾扎空間；
[0015]開設有兩個通孔的連接板，每個所述通孔套有一個豎直放置的空心螺栓；
[0016]所述兩個飛輪分別設置在所述連接板下方；
[0017]控制所述飛輪轉動的第四伺服電機，設置在所述飛輪上方，固定在所述升降臺上，其轉動軸穿過所述空心螺栓與其中一個所述飛輪通過聯軸器連接；
[0018]另一個所述飛輪與另一個所述空心螺栓的底部活動連接。所述滾扎機構還包括:
[0019]在所述連接板外側設置有兩個豎直放置的夾板，所述夾板之間留有作為所述滾扎機構進料口的空隙，所述進料口對著所述兩個飛輪的齒輪嚙合部位。
[0020]所述每套銷緊裝置，包括:
[0021]銷緊梁，與所述機架固定連接，其上存在一排容納若干個所述固定銷的排氣孔；每個所述固定銷放置在相應的所述排氣孔內；每兩個所述排氣孔之間留有一定距離，所述銷緊梁下端帶有若干與所述排氣孔相對的進氣口；
[0022]由第五伺服電機控制水平前后方向移動的伺服氣缸，設置在所述銷緊梁下方，通過水平前后移動，使其出氣口與所述銷緊梁的若干進氣口一一相對，用于控制所述銷緊梁上的排氣孔內的所述固定銷彈出。
[0023]進一步的，還包括:
[0024]托放料裝置，設置在所述機架的外側，其出料口與所述滾扎機構的進料口在一個水平面上；
[0025]所述托放料裝置包括:底座、轉盤、轉盤蓋、固定軸和壓桿；
[0026]所述轉盤中心固定有圓柱，用于將帶狀盤形結構的所述金屬箔材的中心套在所述圓柱上，放置在所述轉盤上；
[0027]所述轉盤蓋位于所述轉盤的上方，其中心與所述圓柱連接，所述轉盤蓋與所述轉盤之間保留放置所述金屬箔材的間隔；
[0028]所述固定軸穿過所述轉盤和所述轉盤蓋的中心，其底部固定在所述底座上；
[0029]所述壓桿設置在所述轉盤蓋上端與所述固定軸的頂部連接固定，用于限制所述轉盤滑出固定軸。
[0030]所述托放料裝置還包括:帶有凹槽的兩個滑輪座；
[0031]所述兩個滑輪座成鏡像連接在一起，固定在所述基座的一側，兩個凹槽相對；
[0032]在每個所述滑輪座的凹槽內設置有一個滑輪，所述兩個滑輪之間的作為所述托放料裝置的出料口；
[0033]兩個凹槽內的所述滑輪的軸心所在的直線垂直出料方向。
[0034]進一步的，還包括:收緊裝置；
[0035]所述收緊裝置包括:
[0036]下壓板，設置在所述機架上；
[0037]上壓板，在所述多層瓦楞板成型后，壓蓋在所述多層瓦楞板上，用于與所述下壓板配合上下收緊所述多層瓦楞板；
[0038]設置在所述下壓板水平前后方向的兩個收攏板，每個所述收攏板通過一個棘輪機構連接所述下壓板，在所述下壓板的表面上所述兩個收攏板相向運動，用于對所述多層蜂窩結構的瓦楞板進行收緊。
[0039]進一步的，還包括:帶有四軸CNC系統的控制所述伺服電機的主控臺。
[0040]本發明還提供一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型工藝，采用上述設備，執行以下步驟；
[0041]A、將帶狀的金屬箔材送入到所述滾扎機構中，滾扎成瓦楞板；[0042]B、所述滾扎機構通過水平左右、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的所述銷緊裝置彈出的固定銷，將滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板；
[0043]C、所述收緊裝置通過所述上壓板和所述下壓板水平上下擠壓、所述兩個收攏板前后相對擠壓，將所述多層蜂窩結構的瓦楞板進行收緊、固定。
[0044]本發明中的一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備及其工藝，具有以下優點:
[0045]1、實現了蜂窩結構的無接縫編織，成型后的蜂窩體符合標準規格。
[0046]2、使用機械自動化控制，節省了大量的人力資源。
[0047]說明書附圖
[0048]圖1所示為蜂窩自動成型設備主視圖；
[0049]圖2所示為成型裝置局部放大圖；
[0050]圖3所示為銷緊裝置的局部放大圖；
[0051]圖4所示為托放料裝置的局部放大圖；
[0052]圖5所示為收緊裝置結構示意圖；
[0053]圖6所示為蜂窩自動成型工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0054]以下描述和附圖充分地示出本發明的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠實踐它們。其他實施方案可以包括邏輯的、邏輯順序的以及其它的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的步驟和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發明的實施方案的范圍包括權利要求書的整個范圍，以及權利要求書的所有可獲得的等同物，并且如果事實上公開了超過一個的發明，不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發明或發明構思。
[0055]如圖1所示，本發明公開了一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，包括機架1、成型裝置2、第一銷緊裝置3、第二銷緊裝置3’、收緊裝置5、托放料裝置4 ；
[0056]機架I為兩層結構，分別為上層框架和下層框架，每層框架為“ 口”字形結構；
[0057]如圖2所示，成型裝置2包括；主梁206、滑板207、升降臺208、滾扎機構205 ；
[0058]主梁206通過在其兩端各連接第一支架209和第二支架209’，架設在機架I的上層框架的左右邊框上；
[0059]機架I的上層框架的左右邊框上分別帶有第一滑軌208和第二滑軌208’ ；
[0060]每個支架的底部開設有與邊框上的滑塊相匹配的滑槽，通過滑軌與滑槽的卡持連接;
[0061]由第一伺服電機201控制主梁206沿著機架I上層框架的左右邊框的的滑軌水平前后移動。該第一伺服電機201固定連接在機架I的下層框架中間部位上；
[0062]滑板207設置在主梁206的外側上，由第二伺服電機202控制滑板207沿主梁206水平左右移動。該第二伺服電機202固定連接在主梁206上。
[0063]升降臺208設置在滑板207的外側，由第三伺服電機203控制升降臺208在滑板207上垂直上下移動。該第三伺服電機203設置在滑板207的頂部。[0064]滾扎機構205用于將金屬箔材7滾扎成瓦楞板，包括:開設有兩個通孔的連接板2052、兩個通過各自輪齒嚙合轉動的第一飛輪2051和第二飛輪、第四伺服電機204 ；
[0065]其中，每個飛輪結構相同，輪齒為半正六邊形結構；
[0066]連接板2052的每個通孔套有一個空心螺栓；
[0067]所述兩個飛輪設置在連接板下方其中一個所述飛輪與所述一個空心螺栓的底部活動連接，可隨另一飛輪嚙合轉動；
[0068]第四伺服電機204設置在連接板2052的上方，固定在升降臺208上，其轉軸穿過絲杠螺母的中心通孔與另一個所述飛輪的中心通過聯軸器連接固定，帶動兩個飛輪轉動。
[0069]兩個飛輪輪齒嚙合處留有用于滾扎金屬箔材7的空間。
[0070]在連接板2052的外側設置有呈鏡像設置的兩個夾板，分別為第一夾板2053和第二夾板2053’，兩個夾板之間留有作為滾扎機構205進料口的空隙，該進料口對準兩個飛輪的齒輪嚙合處。
[0071]如圖3所示，第一銷緊裝置3設置在靠近機架I左側的位置上，包括:
[0072]第一銷緊梁302、若干第一固定銷305和由第五伺服電機301控制水平前后移動的第一伺服氣缸304 ；
[0073]第一銷緊梁302為中空結構，上開設有若干第一排氣孔306，若干第一固定銷305一一對應設置在第一排氣孔306內；
[0074]第一銷緊梁302下端開設有若干與該銷緊梁上的排氣孔相對應的進氣口 ；
[0075]第五伺服電機301固定在機架的下層框架上,第一伺服氣缸304固定在第五伺服電機301上,通過第五伺服電機301,使其水平前后移動,使該伺服氣缸304的出氣口與第一銷緊梁301下端的若干進氣口一一相對，
[0076]使與第一伺服氣缸304相連的第一銷緊梁302的相應的的第一排氣孔306排氣，將該排氣孔306內的固定銷305從該排氣孔306內彈出。
[0077]第二銷緊裝置3’與第一銷緊裝置3結構相同，第一銷緊裝置3呈鏡像設置在機架I的右側，包括:
[0078]第二銷緊梁302’、若二干第固定銷305’和由第六伺服電機301’控制的第二伺服氣缸304’ ；
[0079]第二銷緊梁302’為中空結構，上開設有若干第二排氣孔306’，若干第二固定銷305’——對應設置在第二排氣孔306’內；
[0080]第二銷緊梁302’下端開設有若干與該銷緊梁上的排氣孔相對應的進氣口 ；
[0081]第六伺服電機301’固定在機架I的下層框架上，第二伺服氣缸304’固定在第六伺服電機301’上，通過第五伺服電機301，使其水平前后移動，使該伺服氣缸304’的出氣口與第二銷緊梁301’下端的若干進氣口一一相對；
[0082]使與第二伺服氣缸304’相連的第二銷緊梁302’的相應的第二排氣孔306’排氣，將該排氣孔306’內的固定銷305’從該排氣孔306’內彈出。
[0083]第一銷緊裝置3和第二銷緊裝置3’與成型裝置I配合運作，通過成型裝置I的滾扎機構205的X、Y兩個方向移動，帶動滾扎成型的瓦楞板繞過對應位置彈出的固定銷，使瓦楞板折疊分層，編織成多層結構的瓦楞板。
[0084]如圖5所示，收緊裝置5包括:下壓板501、上壓板502、第一收攏板503和第二收攏板503’ ；
[0085]下壓板501設置在兩套銷緊裝置之間，固定在機架I上層框架的中間，與機架I上層框架的前后邊框連接固定，在兩套銷緊裝置和成型裝置I配合編織蜂窩體的工作狀態下，作為整個設備的工作臺使用；
[0086]在多層瓦楞板編織成型后，每個銷緊梁上的若干固定銷被控制縮回相應的排氣孔內，多層瓦楞板置與作為工作臺的下壓板上。
[0087]此時，第一收攏板503和第二收攏板503’，分別設置在下壓板501的前后兩側，每個收攏板通過一套棘輪機構與下壓板501連接，兩個收攏板與上壓板501在一個工作平面上，通過每套棘輪機構的單向性，兩個收攏板在下壓板的表面向內相對移動，擠壓多層蜂窩結構的瓦楞板，對其進行收緊、固定；
[0088]上壓板502，壓蓋在多層結構的瓦楞板上，保證在兩個收攏板收攏過程中，瓦楞板不會向上變形。
[0089]如圖4所示，托放料裝置，設置在所述機架的外側，其出料口與所述滾扎機構的進料口在一個水平面上。
[0090]托放料裝置4包括:底座401、轉盤406、轉盤蓋402、固定軸407和壓桿403 ；
[0091]轉盤406上部中心固定有一圓柱，用于將帶狀盤型的金屬箔材7套在圓柱外，放置在所述轉盤402上；
[0092]轉盤蓋402的下部中心與圓柱連接；
[0093]固定軸407穿過轉盤406和轉盤蓋402的中心，其底部固定在底座401上；
[0094]壓桿403設置在轉盤蓋402上端與固定軸407的頂部通過螺母固定，用于限制轉盤406滑出固定軸。
[0095]壓桿403為“十”字形結構；
[0096]在轉盤402和基座401之間還設置有剎車機構，在滾扎機構205滾扎時，剎車帶與轉盤402分離，在滾扎機構205停止滾扎的狀態下，剎車帶與轉盤402貼合，使轉盤402停
止轉動。
[0097]在轉盤402的一側設置有呈鏡像設置的帶有凹槽的第一滑輪座404和第二滑輪座404’，分別固定在基座401上；兩個滑輪座相互貼合，其凹槽處連接，兩個凹槽內分別設置有第一導向滑輪405和第二導向滑輪405’，兩個滑輪之間留有作為托放料裝置4的出料口的空間。
[0098]其中，出料口與轉盤401上的金屬箔材在同一水平面上，金屬箔材的引出端從出料口引出，進入滾扎機構205的進料口。
[0099]在整個設備工作時，托放料裝置4可以固定在機架I上或墊高等方式使其出料口與滾扎機構205的進料口在同一水平面上。
[0100]本實施例中還包括帶有四軸CNC伺服電機控制系統的控制臺6，設備中各個伺服電機的運作，采用控制臺6自動控制完成。
[0101]如圖6所示，本發明還公開了一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型工藝，使用上述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，包括以下步驟:
[0102]S11、將帶狀盤型的金屬箔材放置在托放料裝置中，將其從出料口引出；
[0103]S12、將金屬箔材送入到所述滾扎機構中，滾扎成瓦楞板；[0104]S13、滾扎機構通過水平左右、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的所述銷緊裝置彈出的固定銷，將滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板；
[0105]S14、收緊裝置通過所述上壓板和所述下壓板水平上下擠壓、所述兩個收攏板前后相對擠壓，將所述多層蜂窩結構的瓦楞板進行收緊、固定。
[0106]S15、上下組裝金屬面板后，通過N0CL0CK釬焊法制備出純金屬蜂窩三明治板。
[0107]其中，步驟S13中具體包括:
[0108]控制第四伺服電機，使滾扎機構開始工作，將從進料口進入的金屬箔材滾扎成所述瓦楞板；
[0109]控制第二伺服電機，使所述滾扎機構水平左右方向移動，帶動瓦楞板在水平左右方向開始編織；
[0110]當所述滾扎機構移動到一套銷緊裝置的外側時，控制第五伺服電機，使其控制的氣缸工作，將銷緊梁中的位置對應的固定銷彈出；操作第一伺服電機和第二伺服電機，使所述滾扎機構在水平前后方向和水平左右方向移動，繞過該固定銷，將瓦楞板折疊，繼續水平左右方向編織；重復多次此步驟，將瓦楞板編織成多層結構的瓦楞板。
[0111]其中，步驟S14具體為，將上壓板壓蓋在多層的瓦楞板上；將兩個收攏板分別放置在下壓板的前后兩側，每個收攏板通過一套棘輪機構與下壓板連接固定，轉動棘輪機構的轉輪，在此同時，所有固定銷縮回其排氣孔內，使兩個收攏板向內側擠壓，將多層結構的瓦楞板兩兩貼合，完成收緊、固定，保持收緊狀態，等待焊接裝配處理；
[0112]上述兩個實施例中的金屬箔材的厚度在0.05mm?3mm范圍，其材料可以是招板、碳鋼板、不銹鋼板或銅板。
[0113]對于在本發明實施例中所闡述各個過程，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，包括機架，其特征在于，還包括: 帶有在所述機架上方的三維方向移動的滾扎機構的成型裝置和兩套各帶有一排若干個依次彈出的固定銷的銷緊裝置；其中，所述三維方向分別為水平左右、水平前后、和垂直上下； 所述成型裝置與所述機架連接； 所述兩套銷緊裝置呈鏡像平行設置在所述機架兩側的位置上；所述銷緊裝置中的固定銷的排列延伸方向為所述水平前后方向； 所述滾扎機構通過、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的所述銷緊裝置彈出的固定銷，將金屬箔材通過所述滾扎機構滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板。
2.根據權利要求1所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，所述成型裝置三維方向移動機構，包括: 架設在所述機架上方的主梁，其兩端分別通過支架與所述機架兩側連接，通過第一伺服電機控制所述主梁沿所述機架兩側水平前后方向移動； 連接在所述主梁上的滑板，通過第二伺服電機控制其沿所述主梁水平左右方向移動； 連接在所述滑板上的升降臺，通過第三伺服電機控制其在所述滑板上垂直上下方向移動。
3.根據權利要求2所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，所述滾扎機構包括: 兩個通過各自的齒輪相互嚙合并相向轉動的飛輪，其嚙合處留有滾扎空間； 開設有兩個通孔的連接板，每個所述通孔套有一個豎直放置的空心螺栓； 所述兩個飛輪分別設置在所述連接板下方； 控制所述飛輪轉動的第四伺服電機，設置在所述飛輪上方，固定在所述升降臺上，其轉動軸穿過所述空心螺栓與其中一個所述飛輪通過聯軸器連接； 另一個所述飛輪與另一個所述空心螺栓的底部活動連接。
4.根據權利要求3所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，所述滾扎機構還包括: 在所述連接板外側設置有兩個豎直放置的夾板，所述夾板之間留有作為所述滾扎機構進料口的空隙，所述進料口對著所述兩個飛輪的齒輪嚙合部位。
5.根據權利要求1所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，所述每套銷緊裝置，包括: 銷緊梁，與所述機架固定連接，其上存在一排容納若干個所述固定銷的排氣孔；每個所述固定銷放置在相應的所述排氣孔內；每兩個所述排氣孔之間留有一定距離，所述銷緊梁下端帶有若干與所述排氣孔對應的進氣口； 由第五伺服電機控制的水平前后移動的伺服氣缸，設置在所述銷緊梁下方，通過其水平前后移動，使其出氣口與所述銷緊梁的若干進氣口一一相對，用于控制所述銷緊梁上的排氣孔內的所述固定銷彈出。
6.根據權利要求1所述蜂窩三明治蜂窩自動成型設備，其特征在于，還包括: 托放料裝置，設置在所述機架的外側，其出料口與所述滾扎機構的進料口在一個水平面上； 所述托放料裝置包括:底座、轉盤、轉盤蓋、固定軸和壓桿； 所述轉盤中心固定有圓柱，用于將帶狀盤形結構的所述金屬箔材的中心套在所述圓柱上，放置在所述轉盤上； 所述轉盤蓋位于所述轉盤的上方，其中心與所述圓柱連接，所述轉盤蓋與所述轉盤之間保留放置所述金屬箔材的間隔； 所述固定軸穿過所述轉盤和所述轉盤蓋的中心，其底部固定在所述底座上； 所述壓桿設置在所述轉盤蓋上端與所述固定軸的頂部連接固定，用于限制所述轉盤滑出固定軸。
7.根據權利要求6所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，所述托放料裝置還包括:帶有凹槽的兩個滑輪座； 所述兩個滑輪座成鏡像連接在一起，固定在所述基座的一側，兩個凹槽相對； 在每個所述滑輪座的凹槽內設置有一個滑輪，所述兩個滑輪之間的作為所述托放料裝置的出料口； 兩個凹槽內的所述滑輪的軸心所在的直線垂直出料方向。
8.根據權利要求1所示蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，還包括:收緊裝置； 所述收緊裝置包括: 下壓板，設置在所述機架上； 上壓板，在所述多層瓦楞板成型后，壓蓋在所述多層瓦楞板上，用于與所述下壓板配合上下收緊所述多層瓦楞板； 設置在所述下壓板水平前后方向的兩個收攏板，每個所述收攏板通過一個棘輪機構連接所述下壓板，在所述下壓板的表面上所述兩個收攏板相向運動，用于對所述多層蜂窩結構的瓦楞板進行收緊。
9.根據權利要求1至5任意一項所述蜂窩三明治板蜂窩自動成型設備，其特征在于，還包括:帶有四軸CNC系統的控制所述伺服電機的主控臺。
10.一種蜂窩三明治板蜂窩自動成型工藝，其特征在于，采用權利要求8所述的設備，執行以下步驟； A、將帶狀的金屬箔材送入到所述滾扎機構中，滾扎成瓦楞板； B、所述滾扎機構通過水平左右、水平前后和垂直上下方向移動，依次逐個繞過每排的所述銷緊裝置彈出的固定銷，將滾扎成型的瓦楞板折疊分層，形成多層蜂窩結構的瓦楞板； C、所述收緊裝置通過所述上壓板和所述下壓板水平上下擠壓、所述兩個收攏板前后相對擠壓，將所述多層蜂窩結構的瓦楞板進行收緊、固定。
【文檔編號】B31D3/02GK103465516SQ201310413886
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】樊澤臣 申請人:青島泰泓軌道裝備有限公司