[发明专利]一种不燃级金属复合板芯材温控时效处理装置及方法

权利要求书

1.一种不燃级金属复合板芯材温控时效处理装置，其特征在于，该装置包括：

机架；

输入辊机构，所述输入辊机构安装于所述机架上，用于驱动被加工的芯材进入加工区域；

输出辊机构，所述输出辊机构亦安装于所述机架上，用于驱动被加工的芯材离开加工区域；

控制器，所述控制器电连接所述输入辊机构和输出辊机构，用于控制所述输入辊机构和输出辊机构的启停、正向、反向运转并调整运转速度；

保温层，所述保温层包覆于所述机架的顶面、底面及四周，用于减少加工区域热量损失；

温度控制装置，所述温度控制装置安装于加工区域内部，用于控制加工区域内部的气体温度；

所述输入辊机构包括输入辊和输入辊驱动装置，所述输入辊通过轴承座及轴承安装在所述机架上，所述输入辊驱动装置连接所述输入辊，用于驱动所述输入辊转动；

所述输出辊机构包括输出辊和输出辊驱动装置，所述输出辊亦通过轴承座及轴承安装在所述机架上，所述输出辊驱动装置连接所述输出辊，用于驱动所述输出辊转动；

所述输入辊驱动装置和输出辊驱动装置包括电机、变频器和传动机构；所述变频器在所述控制器控制下通过调整所述电机的输入参数连续调整所述电机的运转速度，所述电机通过所述传动机构向所述输入辊和输出辊输出动力；

所述输入辊和输出辊的直径200mm～600mm，长度为1.5m～2.5m，所述输入辊和输出辊的轴线平行且等高，轴线间距5m～7m，其轴线竖直方向角度在±5度内可调；

所述保温层包括上部保温层和下部保温层，所述下部保温层一侧面在所述输入辊或输出辊轴线之间居中的位置上开有一观察孔，所述观察孔处安装有观察窗，在正对所述观察窗中心位置处安装有摄相机，所述摄相机包括镜头和图像传感器，其中所述图像传感器采用CCD或CMOS，用于检测加工区域内被加工芯材位置状态；

所述温度控制装置包括加热装置、温度传感器和温度控制器，其中所述加热装置采用电热方式，用于加热加工区域内部的空气介质；所述温度传感器采用热电偶，安装于所述加工区域内部；所述温度控制器根据所述温度传感器测量结果控制所述加热装置启停实现对加工区域内部温度的控制，所述温度控制器能够将加工区域内气体温度在100～300℃内保持±10℃以内的恒温；

所述控制器接收所述摄相机采集的视频信号，从视频信号中提取出被加工芯材的运动状态信息，并向所述输入辊驱动装置及输出辊驱动装置输出启停、正反向运转、转速变化控制量，其控制步骤如下：

ⅰ)从所述摄相机读取当前拍摄图像；

ⅱ)从图像中提取出被加工芯材最低点位置并计算该点与所述观察孔中心高度之间的竖直距离；

ⅲ)若被加工芯材最低点位置高于所述观察孔中心距离达到观察孔高度的10％，所述控制器向所述输出辊驱动装置输出设定转速指令，使所述输出辊的转速比所述输入辊的转速低5％；

ⅳ)若被加工芯材最低点位置低于所述观察孔中心距离达到观察孔高度的10％，所述控制器向所述输出辊驱动装置输出设定转速指令，使所述输出辊的转速比所述输入辊的转速高5％；

ⅴ)否则所述控制器向所述输入辊驱动装置和输出辊驱动装置输出相同的设定速度参数；

ⅵ)返回步骤ⅰ)。

2.如权利要求1所述的一种不燃级金属复合板芯材温控时效处理装置，其特征在于，所述上部保温层包覆在所述机架顶面及前后左右面上半部分，与被加工的芯材包围出加工区域上半部分；

所述下部保温层包覆在所述机架底面及前后左右面下半部分，与被加工的芯材包围出加工区域下半部分；

所述上部保温层和下部保温层共同将所述输入辊和输出辊包围在其内部。

3.如权利要求2所述的一种不燃级金属复合板芯材温控时效处理装置，其特征在于，所述上部保温层和下部保温层所用材料能够在-20～300℃下降低加工区域与外界之间传热传质，选用硅酸盐保温材料或岩棉保温材料；

所述上部保温层和下部保温层在前后两面上低于所述输入辊或输出辊最高点100mm～200mm处各开有一宽100mm～150mm的矩形通孔，所述矩形通孔与所述输入辊或输出辊等长，用于被加工芯材进入、离开加工区域；

所述观察孔处安装有由透明材料制成的观察窗；所述观察孔的高度低于所述输入辊或输出辊轴线高度至少500mm，所述观察孔的尺寸不小于200mm×200mm。

4.一种基于如权利要求1到3任一项所述装置的不燃级金属复合板芯材温控时效处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)被加工芯材位姿调整：

①将待加工的芯材从输入辊侧放入加工区域，承托在输入辊上；

②将待加工的芯材从加工区域内部，经输出辊承托，引出加工区域；

③适当牵引、放出被加工芯材，使被加工芯材垂直输入辊轴线的两边缘最低点均与观察孔中心高度等高；

2)输入辊和输出辊位姿调整：

①调整输入辊轴线竖直方向角度；

②使输入辊反复正向、反向运转，若被加工芯材边缘相对输入辊边缘持续向某一方向偏移，返回步骤①；

③对输出辊进行上述步骤①和②的调整；

3)加工区域预热：

①打开温度控制装置，使加工区域内部温度逐渐升高至需要的加工温度；

②保温15-25分钟，使输入辊和输出辊被均匀加热；

4)连续生产：

①通过控制器使输入辊适当旋转，使被加工芯材最低点与观察孔中心高度等高；

②根据工艺需求向控制器设定运转速度；

③使控制器执行如权利要求1所述的控制流程。