一种粘接式竹木吸管及其生产方法和生产线与流程

本发明属于竹木吸管生产技术领域，具体为一种对半粘接式竹吸管生产方法及生产线。

背景技术：

当前食品市场中使用的大多数吸管是塑料吸管，其本身存在着耐高温性差、降解性差、不环保、使用寿命短等缺点，且在其制造过程中需要使用到相关的化学物质，对人体、生态环保和生态循环都有非常大程度的危害。随着社会发展的进步，人类对生态环境的保护意识越来越强，目前世界上大多数国家已经或计划推行“禁塑令”，塑料吸管即将遭遇市场的淘汰。

目前国外已经开始出现竹管或者木管用来代替塑料吸管，竹管或木管由于采用天然的竹子或木材加工成型，因此具有对环境污染小，易降解的优点。

但是目前的竹管或木管的加工方法主要通过采用钻头在原料上直接钻出吸管孔后，再对原料加工出管状外型。这种加工方法最简单直接，但是其也存在较大的缺陷，当吸管的管孔较小，而吸管较长，要求钻头非常细长，如此导致钻头在钻孔时，容易弯折和变形移位，最后导致加工出来的管孔成型度差，且钻头折损率较高，不但降低生产效率，同时提高了维护成本，因此也导致这种传统的加工方法无法加工出细孔的吸管或者长度非常长的吸管，同时由于管孔成型度差，因此导致加工出的吸管管壁厚薄不均，且由于对管外壁加工时，管孔处于空心状态，因此吸管容易挤压破裂导致产品报废，因此这种传统的加工方法对管壁厚度要求较高，不适合生产薄壁吸管。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种对半粘接式竹吸管生产方法及生产线，它不需要采用细长的钻头钻孔加工，而是采用将板材对半开槽后再粘接起来再进行外型加工形成竹木吸管，可以实现细孔长吸管的加工，同时可以实现薄壁吸管的加工。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种粘接式竹木吸管，它由两个横截面为半圆弧形的，材质为竹子或木材的长条相对拼接成圆柱管状，拼接处设置有胶粘剂。

一种粘接式竹木吸管的生产方法，它包括如下加工步骤：

(1)材料加工：将符合质量要求的竹子或木材加工成厚度为1.5-9mm，长度为10-300cm的材料；（并根据材料情况及实际需要定宽加工）

(2)烘干处理：将材料放置在烤房中进行烘干处理，烘干温度为50-90℃，烘干时间为5-120小时，烘干完成后，得到含水率低于10%的干燥材料；

(3)开槽定宽定厚处理：根据吸管内径和外径大小要求，对干燥材料进行开槽，定宽，定厚加工，在干燥材料上开出槽面为半圆状的凹槽，宽度确定、厚度确定的开槽材料；

(4)涂胶压制处理：在开槽材料上带有凹槽的一面涂胶，将两个开槽材料相对粘接成带圆孔的板材，然后进行压制成型，待胶固化后取得带孔状长方体；所述胶粘剂为食品级标准的胶粘剂；

(5)吸管成型处理：对带孔状长方体进行外壁成型加工，取得外壁为圆柱状或多边形状的空心管；并根据需要进行切断；

(6)打磨抛光处理：对已成型的空心管进行打磨抛光处理；

(7)对打磨抛光后的空心管进行消毒，分选，打包得到粘接式竹木吸管成品。

在上述生产方法的基础上的进一步优化出一种粘接式竹木吸管的生产方法，它包括如下加工步骤：

(1)板料加工：将符合质量要求的竹子或木板加工成厚度为1.5-9mm，长度为10-300cm的材料；

(2)烘干处理：将材料放置在烤房中进行烘干处理，烘干温度为50-90℃，烘干时间为5-120小时，烘干完成后，得到含水率低于10%的干燥板材；

(3)开槽定宽定厚处理：根据吸管内径和外径大小要求，对干燥板材进行开槽，定宽，定厚加工，在干燥板材上开出槽面为半圆状的凹槽，宽度确定、厚度确定的开槽板材；

(4)填轴处理：将开槽板材对半分成两份，在其中一份开槽板材的凹槽中填入刚性轴芯，形成填轴板材；

(5)涂胶压制处理：在开槽板材上带有凹槽的一面涂胶，将填轴板材与开槽板材相对粘接成带轴芯的板材，然后进行压制成型，待胶固化后取得带轴芯的结合板材；

(6)吸管成型处理：在结合板材的两面加工出截面为半圆的圆弧凸起，圆弧凸起与轴芯处于同轴状态，相对的两个圆弧凸起共同构成整圆形状，使得结合板材分离成带有轴芯的圆柱棒；

(7)打磨抛光处理：对带有轴芯的竹圆柱棒进行打磨抛光处理；

(8)脱轴处理：将打磨抛光处理后的带有轴芯的竹圆柱棒中的轴芯抽离或推离出来，得到空心管；

(9)对空心管进行消毒，分选，打包得到对半粘接式竹吸管成品。

应用于上述粘接式竹吸管的生产方法的生产线，它包括并排设置的第一传送带和第二传送带；所述第一传送带上从进料端到出料端依次设置有用于给板材开槽的刨刀、第一拨料传送带、翻转轮、第二拨料传送带；所述第二传送带上从进料端到出料端设置有压轴滚筒、涂胶装置、压胶松轴装置、外壁成型装置、分轴装置。

在上述生产线的基础上进一步改进，

所述第一拨料传送带和第二拨料传送带上均设置有拨料板；述第一拨料传送带和第二拨料传送带下方设置有托板；所述托板位于第一传送带和第二传送带之间。

所述压轴滚筒为圆柱状滚轮结构，其外壁上开设有与开槽板材相对于的卡槽；所述压轴滚筒一侧设置有用于存放轴芯的料槽；所述压轴滚筒另一侧设置有用于防止轴芯从卡槽掉出的弧形挡板。

所述涂胶装置包括设置在丝杠上滑动的胶箱；所述胶箱底部设置有涂胶嘴；所述涂胶嘴内部上端设置有出胶辊子；所述出胶辊子上设置有贯穿两侧的出胶槽；所述出胶辊子一端的辊子轴上设置有导磁板；所述辊子轴与胶箱之间设置有扭簧；所述涂胶嘴侧端面设置有与导磁板相配合的电磁铁；所述涂胶嘴底面呈间距设置有漏胶孔；所述涂胶嘴下方设置有轮轴；所述轮轴上呈间距设置有涂胶滚轮；每一个涂胶滚轮上部均位于对应的漏胶孔内。

所述压胶松轴装置包括平行设置在第二传送带侧边的压胶传送带；所述压胶传送带进料端与第二传送带之间设置有拨入传送带，出料端与第二传送带之间设置有拨出传送带；所述压胶传送带上层设置有上压传送带；所述压胶传送带两侧设置有推料装置；所述推料装置包括竖直设置在压胶传送带两侧的同步传送带；所述同步传送带前端内侧面均匀设置有推料滚筒；所述同步传送带和推料滚筒均安装在安装架上；所述安装架后端设置有推料气缸。

所述外壁成型装置包括刨轮；所述刨轮两端设置有牵引滚筒。

所述分轴装置包括两条同步运动的链条；所述链条的铰接轴上设置有中心轴杆；所述中心轴杆前端设置有用于吸住轴芯的电磁铁，尾端设置有负极环和正极环；所述链条后端设置有用于与正极环接触的正极电轨和用于与负极环接触的负极电轨；所述中心轴杆前端套接有用于推出竹管的套筒；所述套筒尾端设置有滑轮；所述套筒上方设置有用于卡入滑轮的凸轮导轨。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明由于是将板材分成两半，通过在板材上开槽的方式开出半圆弧凹槽后，再相对粘接形成管孔，因此不需要细长的钻头，降低钻头的维护更换成本，同时更优秀的是还可以加工出直径更小的管孔，长度更长的吸管。

2、本发明中由于采用了在管孔内先填充轴芯再进行外壁加工的方式，因此在加工管外壁时，有轴芯作为填充，保证了管件的抗压强度，使得管外壁加工更加安全稳定，吸管不易破裂，同时也能加工出更薄的管壁。

3、本发明中由于吸管在加工过程中一直填充有轴芯，因此吸管在移动加工过程中不易受到挤压而破损，可以提高吸管的生产效率，降低废品率。

附图说明

图1为本发明的生产线示意图；

图2为本发明中的第二传送带上的压轴滚筒、涂胶装置、第二拨料传送带、压胶松轴装置侧视结构示意图；

图3为翻转轮结构示意图；

图4为压胶松轴装置的整体俯视结构示意图；

图5为压胶松轴装置中的推料装置结构俯视图；

图6为压胶松轴装置中压胶传送带和上压传送带配合压住结合板材移动时的结构示意图；

图7为推料装置的侧面剖视结构示意图；

图8为涂胶装置正面剖视结构示意图；

图9为涂胶装置端面剖视结构示意图；

图10为涂胶嘴的侧端面示意图

图11为分轴装置的端面示意图；

图12为分轴装置的俯视结构示意图；

图13为分轴装置放大结构示意图；

图14为分轴装置动作原理结构示意图；

图15为外壁成型装置的结构示意图。

图中：1、板材；2、刨刀；3、开槽板材；4、第一传送带；5、第一拨料传送带；6、第二传送带；7、压轴滚筒；8、料槽；9、涂胶装置；10、压胶松轴装置；11、外壁成型装置；12、翻转轮；13、第二拨料传送带；14、轴芯；16、托板；17、结合板材；18、分轴装置；19、压胶传送带；20、竹管；23、滑块；24、压力板；25、标杆；26、滑轴；27、辊子轴；28、扭簧；29、轮轴；30、涂胶滚轮；61、拨入传送带；62、拨出传送带；63、拨料板；71、卡槽；72、挡板；91、丝杠；92、胶箱；93、涂胶嘴；94、漏胶孔；95、弧形凹面；96、出胶辊子；97、出胶槽；98、导磁板；99、第一电磁铁；103、推料装置；111、刨轮；112、牵引滚筒；181、链条；182、中心轴杆；183、套筒；184、滑轮；185、正极环；186、负极环；187、正极电轨；188、负极电轨；189、链轮；190、凸轮导轨；191、第二电磁铁；193、上压传送带；192、压紧滚筒；1031、推料气缸；1032、同步传送带；1033、安装架；1034、滚筒安装杆；1035、推料滚筒。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

一种粘接式竹木吸管，它由两个横截面为半圆弧形的，材质为竹子或木材的长条相对拼接成圆柱管状，拼接处设置有胶粘剂。

一种粘接式竹木吸管的生产方法，它包括如下加工步骤：

(1)板料加工：将符合质量要求的竹子或木材加工成厚度为1.5-9mm，长度为10-300cm的板材；宽度可以根据材料情况及实际需要确定，比如根据加工时的需要或者原木材或者竹子的直径大小来确定。加工设备可以采用木材加工用切割机。

(2)烘干处理：将板材放置在烤房中进行烘干处理，烘干温度为50-90℃，烘干时间为5-120小时，烘干完成后，得到含水率低于10%的干燥板材；

(3)开槽定宽定厚处理：根据吸管内径和外径大小要求，对干燥板材进行开槽，定宽，定厚加工，在干燥板材上开出槽面为半圆状的凹槽，宽度确定、厚度确定的开槽板材；此处开槽板材的宽度和厚度均是根据吸管成品的内径和外径要求来确定的，比如吸管内径为4mm，外径为6mm，如果开槽板材上开有2条槽，则板材的最小宽度为12mm，最小厚度为3mm；

(4)涂胶压制处理：在开槽板材上带有凹槽的一面涂胶，将两个开槽板材相对粘接成带圆孔的板材，然后进行压制成型，待胶固化后取得带孔状长方体；所述胶粘剂为食品级标准的胶粘剂，如：虫胶、松香甘油酯和达玛树脂、硅胶粘接剂等；此处涂胶时应注意，凹槽内不要涂胶；涂胶后的压制成型目的是对两块开槽板材进行压紧处理，最好同时进行烘干处理，这样可以加快胶水凝固；压制成型可以提高开槽板材的粘接牢固度；

(5)吸管成型处理：对带孔状长方体进行外壁成型加工，取得外壁为圆柱状或多边形状的空心管；并根据需要进行切断；这里主要是进行外壁加工，可以采用夹具对带孔状长方体进行固定，然后控制夹具旋转，从侧边用刀具对长方体加工出圆柱状的外壁；或者对带孔状长方体进行固定，不旋转，让刀具移动，对长方体加工出多边形的外壁；

(6)打磨抛光处理：对已成型的空心管进行打磨抛光处理；

(7)对打磨抛光后的空心管进行消毒，分选，打包得到粘接式竹木吸管成品。消毒可以采用微波消毒。

在上述生产方法的基础上的进一步优化出一种粘接式竹吸管的生产方法，它包括如下加工步骤：

(1)板料加工：将符合质量要求的竹子加工成厚度为1.5-9mm，长度为10-30mm的板材；

(2)烘干处理：将竹片放置在烤房中进行烘干处理，烘干温度为50-90℃，烘干时间为5-12小时，烘干完成后，得到含水率低于10%的干燥板材；

(3)开槽定宽定厚处理：根据吸管内径和外径大小要求，对干燥板材进行开槽，定宽，定厚加工，在干燥板材上开出槽面为半圆状的凹槽，宽度确定、厚度确定的开槽板材；此处采用可以采用上下两片刀具配合加工成型，上方刀具刀面为带有半圆弧凸起的结构，主要进行开槽加工，下方刀具进行修平和修宽加工，实现对板材的定宽定厚加工。

(4)填轴处理：将开槽板材对半分成两份，在其中一份开槽板材的凹槽中填入刚性轴芯，形成填轴板材；

(5)涂胶压制处理：在开槽板材上带有凹槽的一面涂胶，将填轴板材与开槽板材相对粘接成带轴芯的板材，然后进行压制成型，待胶固化后取得带轴芯的结合板材；

(6)吸管成型处理：在结合板材的两面加工出截面为半圆的圆弧凸起，圆弧凸起与轴芯处于同轴状态，相对的两个圆弧凸起共同构成整圆形状，使得结合板材分离成带有轴芯的圆柱棒；

(7)打磨抛光处理：对带有轴芯的竹圆柱棒进行打磨抛光处理；

(8)脱轴处理：将打磨抛光处理后的带有轴芯的竹圆柱棒中的轴芯抽离或推离出来，得到空心管；

(9)对空心管进行消毒，分选，打包得到对半粘接式竹吸管成品。

如图1-图15所示，一种粘接式竹吸管的生产方法的生产线，它包括并排设置的第一传送带4和第二传送带6；所述第一传送带4上从进料端到出料端依次设置有用于给板材开槽的刨刀2、第一拨料传送带5、翻转轮12、第二拨料传送带13；所述第二传送带6上从进料端到出料端设置有压轴滚筒7、涂胶装置9、压胶松轴装置10、外壁成型装置11、分轴装置18。

在上述实施例的基础上进一步优化生产线：

所述第一拨料传送带5和第二拨料传送带13上均设置有拨料板63；述第一拨料传送带5和第二拨料传送带13下方设置有托板16；所述托板16位于第一传送带4和第二传送带6之间。

所述压轴滚筒7为圆柱状滚轮结构，其外壁上开设有与开槽板材3相对应的卡槽71；所述压轴滚筒7一侧设置有用于存放轴芯14的料槽8；所述压轴滚筒7另一侧设置有用于防止轴芯14从卡槽71掉出的弧形挡板72。

如图8-10所示，所述涂胶装置9包括设置在丝杠91上滑动的胶箱92；所述胶箱92底部设置有涂胶嘴93；所述涂胶嘴93内部上端设置有出胶辊子96；所述出胶辊子96上设置有贯穿两侧的出胶槽97；所述出胶辊子96一端的辊子轴27上设置有导磁板98；所述辊子轴27与胶箱92之间设置有扭簧28；所述涂胶嘴93侧端面设置有与导磁板98相配合的第一电磁铁99；所述涂胶嘴93底面呈间距设置有漏胶孔94；所述涂胶嘴93下方设置有轮轴29；所述轮轴29上呈间距设置有涂胶滚轮30；每一个涂胶滚轮30上部均位于对应的漏胶孔94内。

为了提交出胶速度，同时为了便于直管的看到胶液量，所述胶箱92内部设置有压力板24；所述压力板24上端设置有标杆25；所述标杆25从胶箱92顶端延伸出来。

为了提高胶箱92做直线往复运动的稳定性，所述胶箱92上端连接滑块23；所述滑块23设置在丝杠91上；所述滑块23两侧通过直线轴承设置在滑轴26上。

如图4-7所示，所述压胶松轴装置10包括平行设置在第二传送带6侧边的压胶传送带19；所述压胶传送带19进料端与第二传送带6之间设置有拨入传送带61，出料端与第二传送带6之间设置有拨出传送带62；所述压胶传送带19上层设置有上压传送带193；所述压胶传送带19两侧设置有推料装置103；所述推料装置103包括竖直设置在压胶传送带19两侧的同步传送带1032；所述同步传送带1032前端内侧面均匀设置有推料滚筒1035；所述同步传送带1032和推料滚筒1035均安装在安装架1033上；所述安装架1033后端设置有推料气缸1031。

为了能将结合板材17从第二传送带6拨入到压胶传送带19上或者将结合板材17从压胶传送带19拨入到第二传送带6上，所述拨入传送带61和拨出传送带62的带面上均设置有拨料板63。

为了使得上压传送带193和压胶传送带19能够压紧结合板材，同时实现顺畅的输送，所述上压传送带193的下层面内侧和压胶传送带19的上层面内侧均分布有压紧滚筒192。

为了提高推料滚筒1035的安装稳定性，所述推料滚筒1035两端连接滚筒安装杆1034；所述滚筒安装杆1034后端连接在安装架1033上。

如图15所示，所述外壁成型装置11包括刨轮111；所述刨轮111两端设置有牵引滚筒112。刨轮111的轮面上均匀呈环形设置有刀片；刀片的刀口上设有槽口；刨轮111在结合板材表面上旋转加工，加工出具有半圆弧凸起的直线凸起。

如图11-14所示，所述分轴装置18包括两条同步运动的链条181；所述链条181的铰接轴上设置有中心轴杆182；所述中心轴杆182前端设置有用于吸住轴芯14的第二电磁铁191，尾端设置有负极环186和正极环185；所述链条181后端设置有用于与正极环185接触的正极电轨187和用于与负极环186接触的负极电轨188；所述中心轴杆182前端套接有用于推出竹管20的套筒183；所述套筒183尾端设置有滑轮184；所述套筒183上方设置有用于卡入滑轮184的凸轮导轨190。

本发明具体工作原理：

当板材经过刨刀2时，刨刀2下端为刀口，刀口上均匀设置有突出的圆弧状的刀尖，对板材进行刨切加工，在板材面上加工出圆弧状的凹槽，构成竹管的管孔，形成开槽板材。

一部分开槽板材沿着第一传送带4往前移动，在翻转轮12的翻转作用下，将开槽板材翻转过来继续往前移动；

另一部分开槽板材在第一拨料传送带5的拨料作用下，滑过托板16，落入到第二传送带6上，往前移动，第二传送带6上的开槽板材经过压轴滚筒7时，压轴滚筒7保持与第二传送带6同步旋转，料槽8倾斜于水平面设置，前端低于后端，前端靠近压轴滚筒7外壁，料槽8内的轴芯14不断的滑到压轴滚筒7上方，当压轴滚筒7上的卡槽71经过料槽8前端时，轴芯14刚好落入到卡槽71内，将卡槽71填满，而多余的轴芯14则继续在料槽8前端堆积徘徊，等待下一个卡槽71的到来；带有轴芯14的卡槽71转到挡板72位置，挡板72可以防止轴芯14从卡槽71内掉落出来；最后卡槽71内的轴芯14同步落入到开槽板材3上的各个槽内；

如图9所示，带有轴芯的开槽板材在第二传送带6上继续往前移动，经过涂胶装置9时，胶箱92内填充有胶液，丝杠91连接驱动电机，丝杠91旋转时，带动滑块23往复直线运动，从而带动胶箱以及涂胶嘴做往复直线运动，实现涂胶动作；此时电磁铁99被通电，电磁铁99吸住导磁板98，使得出胶辊子96发生旋转，出胶槽97垂直于水平面，胶箱92内的胶液穿过出胶槽97流入到涂胶嘴93内，停留在各个漏胶孔94位置，漏胶孔94内的涂胶滚轮30旋转，从而均匀的将胶液带出来，随着涂胶滚轮30在开槽板材的板面上滚动而将胶液均匀的涂抹在板材上，而涂胶滚轮30之间的间隙位置没有胶液漏出，因此可以保证开槽口不会被涂抹胶液。

涂胶后的带轴芯的开槽板材在第二传送带6上继续往前移动，经过第二拨料传送带13所在位置时，第二拨料传送带13旋转，将第一传送带4上的翻转后的开槽板材拨动到涂胶后的带轴芯的开槽板材正上面，两个开槽板材相对贴合粘接起来后继续往前移动；

贴合粘接起来后的板材继续往前移动至压胶松轴装置10所在工位，当结合板材17在第二传送带6上输送时，拨入传送带61旋转，通过拨料板63将结合板材17拨动到压胶传送带19上，压胶传送带19和上端的上压传送带191同步输送，使得结合板材17在压胶传送带19和上压传送带191之间被压紧输送，压紧滚筒192可以提高结合板材17的压紧度，防止其发生滑动，同时又能对结合板材进行压实，提高胶水结合度；当结合板材17在压紧传送带19上输送时，左侧的推料装置103挤压结合板材17同一端的芯轴，使得芯轴移动到另一侧，然后左侧的推料装置103缩回，而右侧的推料装置则伸出，使得芯轴复位，保持芯轴两端伸出结合板材的长度相同；然后左侧的推料装置又开始推动；如此往复动作，可以消除轴芯与结合板材的粘接，同时对结合板材内孔实现打磨效果。方便后续对轴芯的分离加工。

其中推料装置采用了垂直于水平面的同步传送带1032，同步传送带1032的输送速度与压胶传送带19相同，因此即使同步传送带1032接触到芯轴，也不会影响结合板材的前移；提高了机构输送稳定性。

当板材被压胶和松轴打磨处理后，往前移动经过外壁成型装置11所在工位，牵引滚筒112从板材上下两面和两端同步压紧并往前移动，而高速旋转的刨轮11的轮壁上均匀设置有刨刀，刨刀的刀口为带有圆弧凹槽的结构，高速旋转的刨轮11对粘接后的板材上端面进行打磨加工出半圆弧凸起；然后板材经过一次翻转轮翻转，将底面翻转到上面，又经过下一个刨轮11的加工，最后分散成带有轴芯14的竹管20；

如图12-14所示，带有轴芯14的竹管20在传送带上并排移动，经过分轴装置18时，分轴装置18在链轮189的旋转下，链条181余竹管20移动方向保持同步一致，中心轴杆182尾端的正极环185和负极环186分别与对应的正极电轨187和负极电轨188接触，中心轴杆182前端的第二电磁铁191通电，将传送带前端的轴芯14端面吸住；使得带有轴芯14的竹管20跟着链条181同步往前移动；然后中心轴杆182上的套筒183尾端的滑轮184在凸轮导轨190上移动，套筒183逐渐向前端挤压，最后将竹管20从轴芯14上推出脱离，然后被收集；而轴芯14则在第二电磁铁191脱电时，自动掉落到对应的收集箱中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。