阅读说明：本技术 用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置 (Full-automatic intelligent straightening device for plastic hollow grid plate ) 是由 张帅 杨金光 鹿钜志 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及中空格子板校直设备技术领域,特别涉及一种用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置。其包括横向加热装置,纵向加热装置,警告装置,控制器,速度传感器,位置传感器,及检测元件,前置检测元件检测到弯曲凸起部位后发送检测信号至控制器,控制器接收检测信号后发送用于控制弯曲凸起部位相近的加热单元升温的信号至加热单元,当中空格子板运行至后置检测元件下方时,后置检测元件再次进行检测并发送检测信号至控制器,控制器接收检测信号后发送恢复至应力去除温度的信号至加热单元,并发送是否发出警报的信号至警告装置。本发明能根据中空格子板弯曲程度及位置自动实时监测并调整加热温度,节能,加热均匀,平整度高,安全性高。(The invention relates to the technical field of hollow grid plate straightening equipment, in particular to a full-automatic intelligent straightening device for a plastic hollow grid plate. The device comprises a transverse heating device, a longitudinal heating device, a warning device, a controller, a speed sensor, a position sensor and a detection element, wherein the front detection element sends a detection signal to the controller after detecting a bent convex part, the controller sends a signal for controlling the heating unit with the bent convex part close to the bent convex part to heat to the heating unit after receiving the detection signal, when a space daughter board runs to the lower part of the rear detection element, the rear detection element detects again and sends the detection signal to the controller, the controller sends a signal for recovering to the stress removal temperature to the heating unit after receiving the detection signal, and sends a signal for judging whether to send an alarm to the warning device. The invention can automatically monitor and adjust the heating temperature in real time according to the bending degree and the position of the hollow grid plate, and has the advantages of energy conservation, uniform heating, high flatness and high safety.)

用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置

技术领域

本发明涉及中空格子板校直设备技术领域，特别涉及一种用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置。

背景技术

中空格子板也叫中空板，是用PP、PC、PE、VC等塑料材料加工而成，因其特有的环保性和其优良的物理性能以及可重复利用的优势，被广泛应用于包装、建筑、装饰等行业，如PP中空板材可替代纸质箱制作包装箱，该包装箱具有质量轻、强度高、防潮、防腐等优点，从而带动了对中空格子板的生产需求。中空格子板生产工艺过程中，原材料经过熔融挤出、冷却定型、牵引、切边后，还需要进行校直处理，以保证中空格子板的平整度。但是，在塑料中空格子板已经冷却成型的情况下，使用机械法校直很难在将其校直平整。所以，一般企业采用电加热技术对塑料中空格子板进行加热以达到调弯的目的。

目前，使用的塑料中空格子板校直设备，存在以下缺陷：一是，利用电加热源，但普遍是用高温灯管作为热源载体，造成加热温度起伏大、制品受热不均匀且影响了制品的整体物理性能。二是，目前使用的校直设备一般采用一组加热系统(即一组横向加热)，也是导致制品受热不均匀的重要因素。三是，目前产品的设计缺陷导致热能浪费、安全性能差、装配繁琐且维护成本高。

传统的校直设备就是让中空格子板通过烘箱，由烘箱中的加热装置对其双面加热，并控制加热温度，以达到消除中空格子板表面应力，提高中空格子板平整度。例如，专利CN 207105395 U，公开了一种中空格子板热定型烘箱及中空格子板生产线，其包括机架、输送装置和加热装置，加热装置包括若干个加热管，所述加热装置沿所述输送装置的输送方向分为前加热区和后加热区，所述前加热区内的加热管设置方向与所述后加热区内的加热管设置方向相互垂直；还提供了一种中空格子板生产线，包含上述中空格子板热定型烘箱。

虽然，通过上述专利，能够对通过热定型烘箱的中空格子板进行更加均匀、合理的加热，提高产品的表面平整度，消除产品的翘曲变形现象的发生，有效提高了产品的质量和合格率。但是，首先，虽然其后加热区的加热温度是需要针对不同的情况和区别进行加热的，但其是通过工人根据中空格子板的实际情况对三组加热管进行实时调整，由于人工不可避免的误差，其并不能实现准确根据中空格子板弯曲部位进行局部加热校直的目的，不仅会造成能源浪费，而且达到校直目的所需时间较长，如长时间在烘箱内运行，会影响中空格子成品质量。然后是，如果弯曲程度大，需要将前加热区和后加热区设置为不同温度以达到校直目的时，由于其前加热区和后加热区同处于一烘箱内，会导致前后加热区温度相互影响，会导致校直速度慢，且会导致加热完成后中空格子板平整度低，并不能完全消除产品的翘曲变形现象，生产出的产品质量低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现根据中空格子板弯曲程度及位置全自动实时监测并调整加热温度，同时根据中空格子板运行速度自动调节加热温度，达到节能，均匀加热，产品平整度高、质量好，安全性高的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，包括先对中空格子板进行均匀预加热的横向加热装置，还包括与横向加热装置连接的对预加热完成的中空格子板上的弯曲部位进行局部校直的纵向加热装置以及警告装置，所述纵向加热装置包括机架，设于机架顶部的上护板以及设于机架底部的下护板，在上护板与下护板之间设有上加热板层和下加热板层，在上加热板层和下加热板层之间设有用于承托中空格子板的支撑架，在上加热板层与支撑架之间沿中空格子板运行方向依次设有进料端以及出料端，在上加热板层、下加热板层上设有若干组向中空格子板提供校直热源的加热单元，所述加热单元平行于中空格子板运行方向布置并垂直于中空格子板运行方向间隔依次设置多排，还包括控制器，用于检测中空格子板运行速度的速度传感器，位置传感器，以及设于纵向加热装置内用于检测中空格子板上弯曲凸起部位的检测元件，所述检测元件包括设于进料端处的前置检测元件和设于出料端处的后置检测元件，所述速度传感器将检测信号发送至控制器，所述控制器接收到信号后发送用于控制横向加热装置内预加热温度升降的信号至横向加热装置，同时发送用于控制纵向加热装置内应力去除温度升降的信号至加热单元，所述前置检测元件检测到弯曲凸起部位后发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送用于控制弯曲凸起部位相近的加热单元升温的信号至加热单元，当中空格子板运行至所述后置检测元件下方时，后置检测元件再次进行检测并发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送恢复至应力去除温度的信号至加热单元，并发送是否发出警报的信号至警告装置。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述纵向加热装置还包括固设于上护板与下护板之间用于升降上加热板层、下加热板层以及支撑架的升降装置，所述升降装置包括四个丝杠，所述上加热板层、下加热板层以及支撑架均为矩形，在所述上加热板层、下加热板层以及支撑架的四个角上均设有丝杠穿过的固定孔，所述所述上加热板层、下加热板层以及支撑架均通过螺母与丝杠螺纹连接。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述横向加热装置包括横向加热机架，在横向加热机架的顶部、底部分别设置有顶护板、底护板，在顶护板与底护板之间设置有顶加热板和底加热板，所述顶加热板、底加热板之间设置有用于承托中空个格子板的支撑平台，在顶加热板、底加热板上均垂直于中空格子板的运行方向设置有若干用于对中空格子板预加热的横向加热管，若干所述横向加热管组成一组横向加热单元，所述横向加热装置还包括用于控制横向加热单元预加热温度升降的横向固态调压器。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述加热单元包括若干个平行设置的纵向加热管，所述纵向加热管每相邻三根为一组，每组设有纵向固态调压器。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述校直装置还包括用于计算中空格子板弯曲凸起高度的计算模块，转换模块，分析模块，参数设置模块，以及用于显示参数设置信息的显示终端。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，在进料端以及出料端各设置有一用于辅助中空格子板输送的托辊，若干组所述加热单元设置于所述上加热板层的下表面以及所述下加热板层的上表面。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述控制器为PLC控制器，所述前置检测元件、后置检测元件均为光幕传感器。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，还包括在发生故障时会自动报警并关停的报警装置，设于上护板、顶护板的下表面的岩棉。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，所述顶加热板、底加热板上的横向加热管的数量为4-8根，所述机架与横向加热机架固定连接。

上述的用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，各组所述加热单元的加热长度相同，所述加热单元平行于中空格子板运行方向连续依次布置多列并垂直于中空格子板运行方向间隔依次设置多排，相邻左右排的加热单元形成温控检测区，所述温控检测区至少设置2个。

本发明用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置的有益效果是：本发明先通过横向加热装置对中空格子板进行预加热，然后再通过纵向加热装置根据中空格子板弯曲程度及弯曲部位自动进行局部加热，即在应力去除温度的基础上根据实际中空格子板弯曲位置及弯曲高度对中空格子板进行局部升温，以达到快速将弯曲部位校直的目的，同时可避免对整体板材升温加热时，高温对板材成品质量的影响，不仅保证了中空格子板的平整度，达到了节能的目的，还保证了产品质量，延长了产品的使用寿命。本发明通过设置控制器，速度传感器，可实现根据板材不同运行速度，自动调节横向加热装置的预加热温度及纵向加热装置的应力去除温度，以实现完全消除板材应力。通过设置位置传感器，检测元件以及计算模块，转换模块，分析模块，参数设置模块，可实现根据弯曲凸起位置控制纵向加热装置中对应加热单元升温对板材进行局部加热，以及根据弯曲高度自动调节升温温度，实现精准校直，保证板材的平整度，提高了一次成品合格率和外形美观度。通过在上护板上设置岩棉，可保护工人的防止烫伤，提高了安全性能。本发明可根据中空格子板运行速度自动调节预加热温度，节能性高，加热均匀，产品平整度高、质量好，安全性高，能够快速完成校直，使用寿命长。

附图说明

图1为横向加热装置主视结构示意图；

图2为横向加热装置侧视结构示意图；

图3为纵向加热装置主视结构示意图；

图4为纵向加热装置侧视结构示意图；

图5为本发明整体结构示意图；

图6为实施例1中加热单元排布结构示意图；

图7为实施例2中加热单元排布结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1

如图1、2、3、4、5、6所示，一种用于塑料中空格子板的全自动智能校直装置，包括先对中空格子板进行均匀预加热的横向加热装置1，还包括与横向加热装置1连接的对预加热完成的中空格子板上的弯曲部位进行局部校直的纵向加热装置2以及警告装置，警告装置为现有技术，纵向加热装置2包括机架3，设于机架3顶部的上护板4以及设于机架3底部的下护板5，在上护板4与下护板5之间设有上加热板层6和下加热板层7，在上加热板层6和下加热板层7之间设有用于承托中空格子板的支撑架8，在上加热板层6与支撑架8之间沿中空格子板运行方向依次设有进料端以及出料端，在上加热板层6、下加热板层7上设有若干组向中空格子板提供校直热源的加热单元，加热单元平行于中空格子板运行方向布置并垂直于中空格子板运行方向间隔依次设置多排，还包括控制器，用于检测中空格子板运行速度的速度传感器，位置传感器，以及设于纵向加热装置2内用于检测中空格子板上弯曲凸起部位的检测元件，检测元件包括设于进料端上方机架上的前置检测元件和设于出料端上方机架上的后置检测元件，先是速度传感器将检测信号发送至控制器，控制器接收到信号后发送用于控制横向加热装置内预加热温度升降的信号至横向加热装置，同时发送用于控制纵向加热装置内应力去除温度升降的信号至加热单元，前置检测元件检测到弯曲凸起部位后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送用于控制弯曲凸起部位相近的加热单元升温的信号至加热单元，当中空格子板运行至所述后置检测元件下方时，后置检测元件再次进行检测并发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送恢复至应力去除温度的信号至加热单元，并发送是否发出警报的信号至警告装置。

纵向加热装置2还包括固设于上护板4与下护板5之间用于升降上加热板层6、下加热板层7以及支撑架8的升降装置，升降装置包括四个丝杠11，上加热板层6、下加热板层7以及支撑架8均为矩形，在上加热板层6、下加热板层7以及支撑架8的四个角上均设有丝杠穿过的固定孔，所述上加热板层6、下加热板层7以及支撑架8均通过螺母与丝杠11螺纹连接，若干组加热单元设置于上加热板层6的下表面以及下加热板层7的上表面。当需要调整支撑架8与上加热板层6、下加热板层7之间距离时，可通过螺母在丝杠11上的位置进行调节，以实现根据中空格子板厚度对不同温度所需时进行手动调整。升降装置的设置还可实现调整中心高度一致，即调整支撑架的高度以适应不同厚度的中空格子板，使中空格子板进入支撑架上时的中心高度与上一工序中的输送装置的中心高度一致，便于输送。本发明中的加热单元包括若干个平行设置的纵向加热管9，将纵向加热管9每相邻三根设置为一组，每组设有纵向固态调压器，纵向固态调压器通过控制每组纵向加热管的电压来实现温度的调节，确保了校直过程的稳定性。本实施例中，加热单元与上加热板层6、下加热板层7间的固定方式，以及纵向加热管9的固定方式均为现有技术，纵向加热管9为石英管。

横向加热装置1包括横向加热机架12，在横向加热机架12的顶部、底部分别设置有顶护板13、底护板14，在顶护板13与底护板14之间设置有顶加热板15和底加热板16，顶加热板15、底加热板16之间设置有用于承托中空个格子板的支撑平台17，在顶加热板15、底加热板16上均垂直于中空格子板的运行方向设置有若干用于对中空格子板预加热的横向加热管10。其中，在顶加热板15与支撑平台17之间沿中空格子板运行方向依次设有横向进料端以及横向出料端，在横向进料端设置有一用于辅助中空格子板输送的辅助托辊21。顶加热板15、底加热板16上的横向加热管10的数量为4-8根，本实施例中为6根，机架3与横向加热机架12固定连接，横向加热管10为石英管。若干个横向加热管10组成一组横向加热单元，并设有用于控制该横向加热单元预加热温度的横向固态调压器，横向固态调压器通过控制横向加热单元的电压来实现温度的调节。横向加热装置1还包括固设于顶护板13、底护板14之间用于升降顶加热板15和底加热板16以及支撑平台17的升降丝杠19，升降丝杠19的数量为四个，顶加热板15和底加热板16以及支撑平台17均通过升降螺母20与升降丝杠19螺纹固定连接。本实施例中横向加热装置1的总长度为1000mm，纵向加热装置2的总长度为2000mm。

本发明还包括用于计算中空格子板弯曲凸起高度的计算模块，用于将计算模块得到的弯曲凸起高度对应高度区间值转换为升温值的转换模块，用于将转换模块得到的升温值与应力去除温度相加得到最终温度值的分析模块，参数设置模块，以及在进料端以及出料端各设置有一用于辅助中空格子板输送的托辊18。为了方便显示弯曲高度设置、板材设定、手动操作、监控页面、速度设定等各种参数设置信息，本发明的校直装置还包括显示终端，用于显示设置参数。本发明中控制器为环境适应能力强的PLC控制器，延长校直装置的使用寿命。前置检测元件、后置检测元件均为检测性能精准、响应速度快的光幕传感器。其中预加热温度与待机温度相同。为了判断检测到的弯曲凸起部位距离哪组加热单元较近，还包括位置传感器以及在发生故障时会自动报警并关停的报警装置，报警装置为现有技术，在发生设备故障、电气故障时，会自动报警并关停相关设备，确保设备和人身安全。具体是，位置传感器检测到凸起位置后发送检测信号至控制器，控制器接收到检测信号后发送用于控制纵向加热装置内应力去除温度升降的信号至加热单元，即控制器中的分析模块进行逻辑判断分析弯曲凸起位置距离哪组加热单元距离最短即对哪组加热单元进行升温控制。本发明中的上护板4、顶护板13的下表面岩棉的设置，可防红外线辐射，同时防止烫伤操作人员，提高了安全防护性能。

本发明中的横向加热单元的温度在中空格子板运行速度一定的情况下是恒定不变的，当中空格子板的运行速度、厚度或者中空格子板原料配方有变化时，横向加热单元的预加热温度及加热单元的应力去除温度可随之在提前设置好的温度范围内调节，即先通过参数设置模块进行设置，使得中空格子板不同运行速度以及厚度时，提供较佳的温度，以保证中空格子板应力的去除。

本发明的工作原理是：首先，速度传感器检测中空格子板的运行速度，并将检测到的中空格子板的运行速度发送至控制器，控制器接收到信号后发送用于控制横向加热装置内预加热温度升降的信号至横向固态调压器，同时发送用于控制纵向加热装置内待机温度升降的信号至每个纵向调压器，当前置检测元件检测到弯曲凸起部位后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送用于控制弯曲凸起部位相近的纵向调压器升温的信号至纵向调压器，后置检测元件对加热后的中空格子板再次进行检测并发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送关闭加热单元的信号至加热单元，既保证对中空格子板的足够加热，又防止加热过度，引起中空格子板的新的变形，可以实现节能以及提高产品质量的目的。

本发明在具体实施时，首先根据中空格子板的厚度调整升降装置保证中空格子板中心高度与上一工序中的输送装置的中心高度一致，然后启动按钮，根据中空格子板厚度、或原料配方、运行速度自动调节预加热温度及待机温度，并将中空格子板引入横向加热装置的一端以及纵向加热装置的一端，托辊传动将中空格子板输送至横向加热装置，再继续输送到、纵向加热装置，然后输送到后续的第二牵引机，保证了生产的连续性。

实施例2

如图7所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：将各组加热单元的加热长度相同设置，加热单元平行于中空格子板运行方向连续依次布置多列并垂直于中空格子板运行方向间隔依次设置多排，相邻左右排的加热单元形成温控检测区22，温控检测区22至少设置2个，本实施例中温控检测区22设置为2个，即将加热单元设置为2列。可以进一步实现节能和保证中空格子板成品质量的目的，延长中空格子板的使用寿命。

可在保证纵向加热装置长度不变的情况下，即将纵向加热装置分为2个温控检测区，当中空格子板输送至每个温控检测区时能自动进行检测凸起部位，并进行升温加速校直，当检测到没有凸起部位时，相对应加热单元自动关闭，从而可实现节省能源的同时起到防止过度加热对已经成型中空格子板的损伤，提高了产品的成品质量，延长了产品的使用寿命。

本发明加热温度配合中空格子板运行速度自动调节，达到生产与质量的最佳组合；使用了加热稳定、热能多、寿命长的加热棒；增加一组纵向加热装置，使得中空格子板受热均衡，使整个板材的物理性能达到最优、外观质量可控。人性化的安全防护、操作配置和故障报警功能，本发明高性能、高使用寿命、自动化程度高，劳动强度低。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修改，都应涵盖在本发明的保护范围内。