一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，包括原材料储存仓、辅料室、拌合料斗、传输线、养护室及脱模线；原材料储存仓和辅料室的出料口均连通拌合料斗的入料口；拌合料斗的出料口连接传输线的进料处；传输线的出料处连接养护室的前端；养护室的尾端连接脱模线的前端；脱模线的尾端连回传输线，使传输线、养护室及脱模线之间形成循环工作路线。本发明的优点是：规模化生产、生产效率高的特点，机械化、自动化程度高，降低劳动成本，生产的三维腔体纤维结构水泥机制板抗折抗弯强度高，厚薄均匀、结构致密、质感稳定，产品在应用过程中的性能更加稳定，不受环境影响。
【专利说明】一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板的流水化生产线，具体来说是指采用一种高度机械化、自动化的的方法生产三维腔体纤维结构增强水泥机制板，属新材料加工机械领域。
【背景技术】
[0002]随着现代化建筑多样化、高层化的发展，建筑幕墙越来越追求立体而简洁的大板块饰面效果，而高层建筑的结构安全性又对轻质化、标准化的幕墙材料提出了要求。纤维增强水泥制品由于其轻质高强、装饰效果优异、可塑性强等特点受到人们的关注与青睐。
[0003]目前行业内普遍采用“喷射”或“浇注”的工艺来制备纤维增强水泥制品，由于纤维在水泥制品中的三维异向分布，这种方法实际对于产品的力学增强效果不显著。传统的制备工艺都是采用半手动化人工操作，产品的尺寸受到很大限制，只能制备小型建筑构件，且无法进行规模化、标准化的生产，工人强度大，生产效率低，产品性能稳定性差。
[0004]在此基础上不少厂家采用铺设多层纤维网格布或薄片毡的工艺来补偿增强水泥基制品，通过纤维的二维定向分布，一定程度上提高了纤维力学利用效率，同时也造成了不同方向的结构受力不均匀，在制备尺寸较大的板块时易造成开裂，致使大板抗折强度偏低，极大地限制了其大规模应用与发展。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板的生产线，各环节保证了大板结构内受力均匀分布、力学性能稳定，满足现代幕墙大板块轻质高强、规格尺寸大且可分割的要求，实现自动化、标准化、规模化生产幕墙大板，生产效率、产品性能稳定性显著提高。
[0007]本发明所述问题是通过以下技术方案予以实现的:一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，包括原材料储存仓、辅料室、拌合料斗、传输线、养护室及脱模线；原材料储存仓和辅料室的出料口均连通拌合料斗的入料口 ；拌合料斗的出料口连接传输线的进料处；传输线的出料处连接养护室的前端；养护室的尾端连接脱模线的前端；脱模线的尾端连回传输线，使传输线、养护室及脱模线之间形成循环工作路线。
[0008]本发明通过建立传输线、养护室及脱模线之间形成循环工作路线，有效地提高生产效率，减少人工强度，促使生产线的循环作业。
[0009]作为本发明的一种改进方案，所述传输线包括顺次设置的起始段、成型段、固化段和红外切割段，起始段:包括托板、传送线、第一吸盘机械手，托盘位于传送线的前端并和传送线平行设置，第一吸盘机械手位于托盘与传送线之间；成型段:包括工作台，以及设置在工作台上的一个以上的布料口，工作台前端连接传送线的尾端，布料口各通过一根输料管连接拌合料斗的出料口，每一个布料口旁侧对应设置一个刮板限高装置；固化段位于前述工作台后部并与工作台连接；红外切割段位于固化段的后部并与固化段连接，红外切割段的后部连接养护室。在每一个布料口之后安装刮板限高装置，一方面可以精确控制每一层浆料铺设之后的高度，满足不同型号产品对于结构、性能的不同要求，另一方面可以将布料口的出料刮平并均匀地摊布在拖板之上，其次还可以将多余浆料予以清除，保证生产线的清洁无杂；在传输线末端设置红外线切割装置，利用红外线束定义水泥机制板规格尺寸，按照固定大小切割，切割刀具固定于地面上，并由电脑控制其步进速率，切割时与托板保持等速、同向运动，每次切割完毕后及时复位。
[0010]为便于水泥板脱模，所述成型段的工作台的前端还设有成型辅料。所述成型辅料为PVA卷材或牛皮纸，在工作台前端设置成型辅料，可在托板与水泥板之间形成一层膜，覆膜是为了便于水泥板脱模，并且可以保证水泥板表面的平整度。
[0011]为保证水泥机制板结构受力均匀，抗折抗弯强度高，前述布料口包括板材底层布料口、填充腔体层布料口以及一个以上的饰面层布料口 ；所述成型段还包括纤维铺设装置，其位于饰面层布料口和与该饰面层布料口对应的刮板限高装置之间。将三维纤维连接体铺设于前面布料口形成的饰面层之上，形成三维腔体纤维结构，实现了纤维的三维定向增强，保证了水泥机制板结构受力均匀，提升抗折抗弯强度。
[0012]作为本发明的一种改进方案，所述成型段还包括折边装置，折边装置位于工作台尾端的最后一个刮板限高装置的前部。折边装置的作用在于将水泥机制板的四个侧面压平，保证形状的规则。
[0013]为产品保证固化效果，所述传输线的三分之二作为固化段。本发明将传输线的三分之二作为固化段，总长40余米，为水泥机制板的初凝提供时间，防止在切割、移动等后续操作中因振动而破坏其表面形态或内部结构。
[0014]作为本发明的一种改进方案，所述辅料室包括净水室、减水剂室、乳液室、活性组分室、抗裂剂室，辅料室和拌合料斗均位于室内；所述原材料储存仓包含两个水泥储藏室和两个细砂储藏室，置于室外。
[0015]为进一步提高生产效率，所述传输线尾端和养护室之间还设置有多层钢架，切割后的水泥机制板进入多层钢架，再经由地轨将整个多层钢架运进养护室的空位处进行养护。本发明利用多层钢架放置切割后的水泥机制板，每一个多层钢架可放置二十块水泥机制板，切割后的大板进入由自动提升机控制的钢架后，由接通养护室与传输线的地轨实现水泥机制板的自动转运，节约大量劳动成本，大幅度提高生产效率。
[0016]作为本发明的一种改进方案，所述脱模线包括传输带、自动提升机、第二吸盘机械手、托板清洁装置、叉车，所述机械手固定于传输带上方，所述清洁装置位于传输带尾部，所述叉车将托板运至前述传输线的起始段。
[0017]作为本发明的一种改进方案，在拌合料斗和传输线之间还设置一料浆过渡室，以每分钟10转的低速转动保持料楽:的流动状态。
[0018]本发明的优点是:规模化生产、生产效率高的特点，机械化、自动化程度高，降低劳动成本，生产的三维腔体纤维结构水泥机制板抗折抗弯强度高，厚薄均匀、结构致密、质感稳定，产品在应用过程中的性能更加稳定，不受环境影响。
【专利附图】
【附图说明】[0019]图1是本发明的工艺原理示意图。
[0020]图2是传输线起始段、成型段结构俯视放大图。
[0021]图3是传输线固化段、红外切割段及养护区域俯视放大图。
[0022]图4是水泥机制板脱模线的结构俯视放大图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0024]如图1-4所示，一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板的流水化生产线，它于室外共设四个原材料储存仓，中间两个存储水泥，两侧存储砂子，四个储存仓保证了生产线大规模运作时的原材料供给，同时原材料于仓内的静置堆放也避免了产品性能及外观的离散性。
[0025]它于室内设置辅料室和拌合料斗；辅料室用于存放净水、减水剂、乳液、活性组分、抗裂剂等辅料。
[0026]原材料储存仓的下方设置拌合料斗，拌合料斗的入料口同时连通位于室外的原材料储存仓和位于室内的辅料室；各原材料经恰当配比后在拌合料斗内均匀搅拌，保证每一批次的混合料其组成配方的一致性，有效地保证了产品品质的稳定性。
[0027]在拌合料斗下方设置一料浆过渡室，以每分钟10转的低速转动保持料浆的流动状态；利用管道将前述料浆过渡室中的混合料泵送至板材底层布料口 17、填充腔体层布料口 15、第一饰面层布料口 12、第二饰面层布料口 10，运至传输线工作台上的固定位置，每个布料口控制着水泥机制板各层用量，分别对应着两层饰面层、填充腔体层和底层，使产品每一层的厚度均能够精确控制，防止产品结构参差不齐。
[0028]本发明通过第一吸盘机械手6将从脱模线尾端清理后运至传输线起始段的托板7提上传送线8，可以有效地提高生产效率，减少人工强度，促使生产线的循环作业。
[0029]本发明在传输线的成型段的工作台的起始处设置成型辅料9，可在托板7与水泥板之间形成一层膜，所述成型辅料9为PVA卷材或牛皮纸，覆膜的作用是为了便于水泥板脱模，并且可以保证水泥板表面的平整度。
[0030]本发明在每一个布料口之后对应安装刮板限高装置11，一方面可以精确控制每一层浆料铺设之后的高度，满足不同型号产品对于结构、性能的不同要求，另一方面可以将布料口的出料刮平并均匀地摊布在托板7之上，其次还可以将多余浆料予以清除，保证生产线的清洁无杂。
[0031]本发明在布料口和刮板限高装置11的中间装有纤维铺设装置14，将三维纤维连接体铺设于前面布料口形成的饰面层之上，形成三维腔体纤维结构，实现了纤维的三维定向增强，保证了水泥机制板结构受力均匀，提升抗折抗弯强度。
[0032]本发明在位于成型段尾端的刮板限高装置11之前设一折边装置18，用以将水泥机制板的四个侧面压平，保证形状的规则。
[0033]本发明将传输线的三分之二作为固化段20，总长40余米，为水泥机制板的初凝提供时间，防止在切割、移动等后续操作中因振动而破坏其表面形态或内部结构。
[0034]本发明在传输线末端设置红外线切割装置21，利用红外线束定义水泥机制板规格尺寸，按照固定大小切割，切割刀具固定于地面上，并由电脑控制其步进速率，切割时与托板保持等速、同向运动，每次切割完毕后及时复位。
[0035]本发明利用多层钢架22放置切割后的水泥机制板，每一个多层钢架可放置二十块水泥机制板，切割后的大板进入由自动提升机控制的钢架后，由接通养护室与传输线的地轨23实现水泥机制板的自动转运，节约大量劳动成本，大幅度提高生产效率。
[0036]本发明养护室24置于室外可通过调节温度、湿度或直接采用露天的方式对水泥机制板进行养护，其空间足以同时容纳至少2000块大板，保证了产品规模化的大批量生成；本发明养护好的水泥机制板经由地轨自动从养护室移出，进入自动提升机26，多层钢架22由机械传动装置控制，从上往下步进，使水泥机制板从钢架底层开始一一进入脱模流水线；本发明的水泥机制板28由第二吸盘机械手27从托板上取下，放置于一侧待进入后续喷砂、打磨、荔枝面、亚光或酸洗等表面处理工艺，托板7继续往前进入清洁装置29，将托板表面余浆及铺设的成型辅料去除.本发明中，清洁干净的托板7由叉车30运输至传输线的起始段，由第一吸盘机械手6提上传送线8，构成托板循环，而空的多层钢架22经由地轨自动进入生产线传输带末端，构成钢架循环。
【权利要求】
1.一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，包括原材料储存仓、辅料室、拌合料斗、传输线、养护室及脱模线； 原材料储存仓和辅料室的出料口均连通拌合料斗的入料口； 拌合料斗的出料口连接传输线的进料处； 传输线的出料处连接养护室的前端； 养护室的尾端连接脱模线的前端； 脱模线的尾端连回传输线，使传输线、养护室及脱模线之间形成循环工作路线。
2.根据权利要求1所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述传输线包括顺次设置的起始段、成型段、固化段和红外切割段， 起始段:包括托板、传送线、第一吸盘机械手，托盘位于传送线的前端并和传送线平行设置，第一吸盘机械手位于托盘与传送线之间； 成型段:包括工作台，以及设置在工作台上的一个以上的布料口，工作台前端连接传送线的尾端，布料口各通过一根输料管连接拌合料斗的出料口，每一个布料口旁侧对应设置一个刮板限高装置； 固化段位于前述工作台后部并与工作台连接； 红外切割段位于固化段的后部并与固化段连接，红外切割段的后部连接养护室。
3.根据权利要求2所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述成型段的工作台的前端还设有成型辅料。
4.根据权利要求2或3所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，前述布料口包括板材底层布料口、填充腔体层布料口以及一个以上的饰面层布料口 ；所述成型段还包括纤维铺设装置，其位于饰面层布料口和与该饰面层布料口对应的刮板限高装置之间。
5.根据权利要求2或3所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述成型段还包括折边装置，折边装置位于工作台尾端的最后一个刮板限高装置的前部。
6.根据权利要求2或3所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述传输线的三分之二作为固化段。
7.根据权利要求1或2所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述辅料室包括净水室、减水剂室、乳液室、活性组分室、抗裂剂室，辅料室和拌合料斗均位于室内；所述原材料储存仓包含两个水泥储藏室和两个细砂储藏室，置于室外。
8.根据权利要求1或2所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述传输线尾端和养护室之间还设置有多层钢架，切割后的水泥机制板进入多层钢架，再经由地轨将整个多层钢架运进养护室的空位处进行养护。
9.根据权利要求1或2所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，所述脱 模线包括传输带、自动提升机、第二吸盘机械手、托板清洁装置、叉车，所述机械手固定于传输带上方，所述清洁装置位于传输带尾部，所述叉车将托板运至前述传输线的起始段。
10.根据权利要求1所述的一种三维腔体纤维结构增强水泥机制板流水化生产线，其特征是，在拌合料斗和传输线之间还设置一料浆过渡室，以每分钟10转的低速转动保持料浆的流动状态。`
【文档编号】B28B1/52GK103753697SQ201310348860
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】熊吉如, 刘晓彬, 张宏武, 潘庆峰, 陶婷婷 申请人:南京倍立达新材料系统工程股份有限公司