本發(fā)明涉及一種溫控時(shí)效處理裝置及方法，特別是關(guān)于一種不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

不燃級金屬復(fù)合板芯材在生產(chǎn)過程中需要使其在一定溫度下保溫一段時(shí)間。已有方法多使用網(wǎng)帶輸送裝置將芯材輸運(yùn)至加工區(qū)域中，只能使被加工芯材的一側(cè)被高效加工，導(dǎo)致加工區(qū)域中的熱量無法被充分利用，芯材兩面加工不均勻，芯材加工速度受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置及方法，以實(shí)現(xiàn)不燃級金屬復(fù)合板芯材在加工區(qū)域內(nèi)被雙面同時(shí)連續(xù)加工，達(dá)到提高加工效率，減少加工能耗的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置，其特征在于，該裝置包括：機(jī)架；輸入輥機(jī)構(gòu)，所述輸入輥機(jī)構(gòu)安裝于所述機(jī)架上，用于驅(qū)動(dòng)被加工的芯材進(jìn)入加工區(qū)域；輸出輥機(jī)構(gòu)，所述輸出輥機(jī)構(gòu)亦安裝于所述機(jī)架上，用于驅(qū)動(dòng)被加工的芯材離開加工區(qū)域；控制器，所述控制器電連接所述輸入輥機(jī)構(gòu)和輸入輥機(jī)構(gòu)，用于控制所述輸入輥機(jī)構(gòu)和輸入輥機(jī)構(gòu)的啟停、正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)并調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速度；保溫層，所述保溫層包覆于所述機(jī)架的頂面、底面及四周，用于減少加工區(qū)域熱量損失；溫度控制裝置，所述溫度控制裝置安裝于加工區(qū)域內(nèi)部，用于控制加工區(qū)域內(nèi)部的氣體溫度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述輸入輥機(jī)構(gòu)包括輸入輥和輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置，所述輸入輥通過軸承座及軸承安裝在所述機(jī)架上，所述輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置連接所述輸入輥，用于驅(qū)動(dòng)所述輸入輥轉(zhuǎn)動(dòng)；所述輸出輥機(jī)構(gòu)包括輸出輥和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置，所述輸出輥亦通過軸承座及軸承安裝在所述機(jī)架上，所述輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置連接所述輸出輥，用于驅(qū)動(dòng)所述輸出輥轉(zhuǎn)動(dòng)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、變頻器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述變頻器在所述控制器控制下通過調(diào)整所述電機(jī)的輸入?yún)?shù)連續(xù)調(diào)整所述電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，所述電機(jī)通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向所述輸入輥和輸出輥輸出動(dòng)力。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述保溫層包括上部保溫層和下部保溫層：所述上部保溫層包覆在所述機(jī)架頂面及前后左右面上半部分，與被加工的芯材包圍出加工區(qū)域上半部分；所述下部保溫層包覆在所述機(jī)架底面及前后左右面下半部分，與被加工的芯材包圍出加工區(qū)域下半部分；所述上部保溫層和下部保溫層共同將所述輸入輥和輸出輥包圍在其內(nèi)部。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中所述輸入輥和輸出輥的直徑200mm～600mm，長度為1.5m～2.5m，所述輸入輥和輸出輥的軸線平行且等高，軸線間距5m～7m，其軸線豎直方向角度在±5度內(nèi)可調(diào)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述上部保溫層和下部保溫層所用材料能夠在-20～300℃下降低加工區(qū)域與外界之間傳熱傳質(zhì)，選用硅酸鹽保溫材料或巖棉保溫材料；所述上部保溫層和下部保溫層在前后兩面上低于所述輸入輥或輸出輥?zhàn)罡唿c(diǎn)100mm～200mm處各開有一寬100mm～150mm的矩形通孔，所述矩形通孔與所述輸入輥或輸出輥等長，用于被加工芯材進(jìn)入、離開加工區(qū)域；所述下部保溫層一側(cè)面在所述輸入輥或輸出輥軸線之間居中的位置上開有一觀察孔，所述觀察孔處安裝有由透明材料制成的觀察窗；所述觀察孔的高度低于所述輸入輥或輸出輥軸線高度至少500mm，所述觀察孔的尺寸不小于200mm×200mm。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在正對所述觀察窗中心位置處安裝有攝相機(jī)，所述攝相機(jī)包括鏡頭和圖像傳感器，其中所述圖像傳感器采用ccd或cmos，用于檢測加工區(qū)域內(nèi)被加工芯材位置狀態(tài)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述溫度控制裝置包括加熱裝置、溫度傳感器和溫度控制器，其中所述加熱裝置采用電熱方式，用于加熱加工區(qū)域內(nèi)部的空氣介質(zhì)；所述溫度傳感器采用熱電偶，安裝于所述加工區(qū)域內(nèi)部；所述溫度控制器根據(jù)所述溫度傳感器測量結(jié)果控制所述加熱裝置啟停實(shí)現(xiàn)對加工區(qū)域內(nèi)部溫度的控制，所述溫度控制器能夠?qū)⒓庸^(qū)域內(nèi)氣體溫度在100～300℃內(nèi)保持±10℃以內(nèi)的恒溫。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述控制器接收所述攝相機(jī)采集的視頻信號，從視頻信號中提取出被加工芯材的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并向所述輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置及輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置輸出啟停、正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速變化控制量，其控制步驟如下：

ⅰ)從所述攝相機(jī)讀取當(dāng)前拍攝圖像；

ⅱ)從圖像中提取出被加工芯材最低點(diǎn)位置并計(jì)算該點(diǎn)與所述觀察孔中心高度之間的豎直距離；

ⅲ)若被加工芯材最低點(diǎn)位置高于所述觀察孔中心距離達(dá)到觀察孔高度的10％，所述控制器向所述輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置輸出設(shè)定轉(zhuǎn)速指令，使所述輸出輥的轉(zhuǎn)速比所述輸入輥的轉(zhuǎn)速低5％；

ⅳ)若被加工芯材最低點(diǎn)位置低于所述觀察孔中心距離達(dá)到觀察孔高度的10％，所述控制器向所述輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置輸出設(shè)定轉(zhuǎn)速指令，使所述輸出輥的轉(zhuǎn)速比所述輸入輥的轉(zhuǎn)速高5％；

ⅴ)否則所述控制器向所述輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置輸出相同的設(shè)定速度參數(shù)；

ⅵ)返回步驟ⅰ)。

一種基于上述裝置的不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)被加工芯材位姿調(diào)整：

①將待加工的芯材從輸入輥側(cè)放入加工區(qū)域，承托在輸入輥上；

②將待加工的芯材從加工區(qū)域內(nèi)部，經(jīng)輸出輥承托，引出加工區(qū)域；

③適當(dāng)牽引、放出被加工芯材，使被加工芯材垂直輸入輥軸線的兩邊緣最低點(diǎn)均與觀察孔中心高度等高；

2)輸入輥和輸出輥位姿調(diào)整：

①調(diào)整輸入輥軸線豎直方向角度；

②使輸入輥反復(fù)正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，若被加工芯材邊緣相對輸入輥邊緣持續(xù)向某一方向偏移，返回步驟①；

③對輸出輥進(jìn)行上述步驟①和②的調(diào)整；

3)加工區(qū)域預(yù)熱：

①打開溫度控制裝置，使加工區(qū)域內(nèi)部溫度逐漸升高至需要的加工溫度；

②保溫15-25分鐘，使輸入輥和輸出輥被均勻加熱；

4)連續(xù)生產(chǎn)：

①通過控制器使輸入輥適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，使被加工芯材最低點(diǎn)與觀察孔中心高度等高；

②根據(jù)工藝需求向控制器設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度；

③使控制器執(zhí)行如權(quán)利要求9所述的控制流程。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明通過設(shè)置雙速度可調(diào)輸入、輸出輥，使被加工芯材可以無需金屬網(wǎng)帶輸送而不產(chǎn)生缺陷；同時(shí)，通過攝相機(jī)反饋芯材位姿，利用控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)時(shí)同步輸入、輸出輥轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)不燃級金屬復(fù)合板芯材在加工區(qū)域內(nèi)被雙面同時(shí)連續(xù)加工，達(dá)到提高加工效率，減少加工能耗的目的。2、本發(fā)明通過試驗(yàn)及計(jì)算得到的輸入、輸出輥合理的形狀、位置、尺寸參數(shù)，可以保證被加工芯材在輸入、輸出輥之間的位置、姿態(tài)處于合理的狀態(tài)，即在加工過程中不易因其過度折彎或承受過度拉力導(dǎo)致被加工板材內(nèi)部產(chǎn)生缺陷。3、本發(fā)明由于無需金屬網(wǎng)帶輸送，減少了由于安裝金屬網(wǎng)帶導(dǎo)致的加工區(qū)域與外界傳質(zhì)，并且開始生產(chǎn)前無需預(yù)熱金屬網(wǎng)帶，消耗能源更少。

附圖說明

圖1是本發(fā)明不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記：

1-輸入輥，2-輸出輥，3-輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置，4-輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置，5-機(jī)架，6-控制器，7-上部保溫層，8-下部保溫層，9-觀察窗，10-攝相機(jī)，11-溫度控制裝置，12-軸承座及軸承，13-被加工芯材。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限制。

如圖1-3所示，本發(fā)明提供的不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置包括輸入輥1、輸出輥2、輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3、輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4、機(jī)架5、控制器6、上部保溫層7、下部保溫層8和溫度控制裝置11。輸入輥1和輸出輥2均轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于機(jī)架5上，分別用于驅(qū)動(dòng)被加工芯材13進(jìn)入和離開加工區(qū)域。輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4分別連接輸入輥1和輸出輥2，分別用于驅(qū)動(dòng)輸入輥1和輸出輥2?？刂破?電連接輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4，用于向輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4發(fā)送控制信號，使輸入輥1和輸出輥2能在控制器6調(diào)節(jié)下啟停、正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)并調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速度。上部保溫層包覆在機(jī)架5頂面及前后左右面上半部分，與被加工芯材13包圍出加工區(qū)域上半部分；下部保溫層包覆在機(jī)架5底面及前后左右面下半部分，與被加工芯材13包圍出加工區(qū)域下半部分，且上部保溫層7和下部保溫層8共同將輸入輥1和輸出輥2包圍在其內(nèi)部，上部保溫層7和下部保溫層8用于減少加工區(qū)域熱量損失。溫度控制裝置11安裝于加工區(qū)域內(nèi)部，用于控制加工區(qū)域內(nèi)部的氣體溫度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，輸入輥1和輸出輥2的直徑為200mm～600mm，長度為1.5m～2.5m，并通過軸承座及軸承12安裝在機(jī)架5上，輸入輥1和輸出輥2的軸線平行且等高，軸線間距5m～7m，其軸線豎直方向角度在±5度內(nèi)可調(diào)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4包括電機(jī)、變頻器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。變頻器在控制器6控制下可以通過調(diào)整電機(jī)的輸入?yún)?shù)連續(xù)調(diào)整電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向輸入輥1和輸出輥2輸出動(dòng)力。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上部保溫層7和下部保溫層8所用材料可以在-20～300℃下降低加工區(qū)域與裝置外部之間傳熱傳質(zhì)，如硅酸鹽保溫材料或巖棉保溫材料。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上部保溫層7和下部保溫層8在前后兩面上低于輸入輥1或輸出輥2最高點(diǎn)100mm～200mm處各開有一寬100mm～150mm的矩形通孔，該矩形通孔與輸入輥1或輸出輥2等長，用于被加工芯材13進(jìn)入、離開加工區(qū)域。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，下部保溫層8一側(cè)面在輸入輥1或輸出輥2軸線之間居中的位置上開有一觀察孔，觀察孔處安裝有由透明材料制成的觀察窗9，用于減少加工區(qū)域與裝置外部通過觀察孔的傳熱傳質(zhì)。觀察孔的高度低于輸入輥1或輸出輥2軸線高度至少500mm，觀察孔的尺寸不小于200mm×200mm。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在正對觀察窗9中心位置處安裝有攝相機(jī)10，該攝相機(jī)10包括鏡頭和圖像傳感器，其中圖像傳感器采用ccd或cmos，用于檢測加工區(qū)域內(nèi)被加工芯材13位置狀態(tài)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，溫度控制裝置11包括加熱裝置、溫度傳感器和溫度控制器，其中加熱裝置采用電熱方式，用于加熱加工區(qū)域內(nèi)部的空氣介質(zhì)。溫度傳感器采用熱電偶，安裝在加工區(qū)域內(nèi)部。溫度控制器根據(jù)溫度傳感器測量結(jié)果控制加熱裝置啟停實(shí)現(xiàn)對加工區(qū)域內(nèi)部溫度的控制，該溫度控制器可將加工區(qū)域內(nèi)氣體溫度在100～300℃內(nèi)保持±10℃以內(nèi)的恒溫。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，控制器6接收攝相機(jī)10采集的視頻信號，從視頻信號中提取出被加工芯材13的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并向輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3及輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4輸出啟停、正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速變化控制量，其控制流程如下：

ⅰ)從攝相機(jī)10讀取當(dāng)前拍攝圖像；

ⅱ)從圖像中提取出被加工芯材13最低點(diǎn)位置并計(jì)算該點(diǎn)與觀察孔中心高度之間的豎直距離；

ⅲ)若被加工芯材13最低點(diǎn)位置高于觀察孔中心距離達(dá)到觀察孔高度的10％，控制器6向輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4輸出設(shè)定轉(zhuǎn)速指令，使輸出輥2的轉(zhuǎn)速比輸入輥1的轉(zhuǎn)速低5％；

ⅳ)若被加工芯材13最低點(diǎn)位置低于觀察孔中心距離達(dá)到觀察孔高度的10％，控制器6向輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4輸出設(shè)定轉(zhuǎn)速指令，使輸出輥2的轉(zhuǎn)速比輸入輥1的轉(zhuǎn)速高5％；

ⅴ)否則控制器6向輸入輥驅(qū)動(dòng)裝置3和輸出輥驅(qū)動(dòng)裝置4輸出相同的設(shè)定速度參數(shù)；

ⅵ)返回ⅰ)。

基于上述實(shí)施例中提供的不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理裝置，本發(fā)明還提出了一種不燃級金屬復(fù)合板芯材溫控時(shí)效處理方法，其包括以下步驟：

1)被加工芯材13位姿調(diào)整；

2)輸入輥1和輸出輥2位姿調(diào)整；

3)加工區(qū)域預(yù)熱；

4)連續(xù)生產(chǎn)。

在上述步驟1)中，被加工芯材13位姿調(diào)整包括以下步驟：

①將待加工的芯材從輸入輥1側(cè)放入加工區(qū)域，承托在輸入1輥上；

②將待加工的芯材從加工區(qū)域內(nèi)部，經(jīng)輸出輥2承托，引出加工區(qū)域；

③適當(dāng)牽引、放出被加工芯材，使被加工芯材垂直輸入輥1軸線的兩邊緣最低點(diǎn)均與觀察孔中心高度等高。

在上述步驟2)中，輸入輥1和輸出輥2位姿調(diào)整包括以下步驟：

①調(diào)整輸入輥1軸線豎直方向角度；

②使輸入輥1反復(fù)正向、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，若被加工芯材13邊緣相對輸入輥1邊緣持續(xù)向某一方向偏移，返回步驟①；

③對輸出輥2進(jìn)行上述步驟①和②的調(diào)整。

在上述步驟3)中，加工區(qū)域預(yù)熱包括以下步驟：

①打開溫度控制裝置11，使加工區(qū)域內(nèi)部溫度逐漸升高至需要的加工溫度；

②保溫15-25分鐘，使輸入輥1和輸出輥2被均勻加熱。

在上述步驟4)中，連續(xù)生產(chǎn)包括以下步驟：

①通過控制器6使輸入輥1適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，使被加工芯材13最低點(diǎn)與觀察孔中心高度等高；

②根據(jù)工藝需求向控制器6設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度；

③使控制器6執(zhí)行上述步驟ⅰ)至步驟ⅵ)的控制流程。

上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。