装饰板用PVC板的3D打印制造方法与流程

本技术方案属于装饰板技术领域，具体是一种装饰板用pvc板的3d打印制造方法。

背景技术

现有技术中，墙体或地板用装饰板(也称为饰面板)主要由基层、彩膜层和耐磨层构成，根据其它需求，还可以包括其它功能层和性能层。构成基层的底料一般可以由pvc基料和碳酸钙粉末(或其它成分)充分混合后，再挤出成型基层。在基层上贴彩色薄膜，构成装饰板表面的图案，最后再贴上耐磨层(如pvc层)。有一些装饰板，它们的表面随图案具有凹凸效果(例如一些木纹图案)，这类装饰板的制造，可以采用模板在装饰板上热压得到3d凹凸效果。由于热压耗时较长，则需要一种新的方式制得具有3d效果的pvc装饰板。

技术实现要素：

如图1，本发明创造的思路是，采用大型平板喷墨打印机先在pvc板上喷涂平面图案；再用大型平板喷墨打印机在图案的需要3d效果位置喷涂uv漆，实现3d打印；然后采用uv辐照装置进行辐照固化；再进行后续作业。

在工程实现时候，发现，普通要求的pvc装饰板按照上述模式加工，可以利用现有的传送带、切割机械等完成，而需要装饰板底面进行涂层(不干胶层、防蚁酸层等)的pvc板，在3d打印图案后的加工步骤中，良品率不如非3d打印效果的pvc装饰板，分析原因，主要有：

装饰板在生产过程中进行翻转后，再进行功能层涂覆。在现代生产管理中，翻转过程通常是在自动化流水线上，通过自动化系统控制机械结构完成。对于硬度等不高的pvc板，翻转装置的电动夹持机构容易伤到pvc板凳边缘，为此，不得不在夹持机构上增加橡胶垫等。由于橡胶垫自身的弹性以及老化等因素，容易造成翻转后的pvc板出现偏斜，对后道工序造成不良影响。

pvc板翻转后，底面朝上投放到涂层涂覆装置中进行涂覆作业。由于装饰板表面是凹凸的，翻转后，朝下的凹凸面起到支撑作用，这样容易因图案差异，造成朝上的底面倾斜，在涂覆(例如喷涂胶水)过程中出现不均匀等缺陷。

为了解决上述问题，本发明创造提出一种装饰板用pvc板的3d打印制造方法，步骤包括：

1)喷墨打印平面2d图案；

2)喷uv漆打印立体3d图案；

3)uv辐照固化；

4)翻转pvc板；

5)对pvc板进行底层涂覆；

所述步骤1)中，采用第一喷墨打印装置在作业平台上，在由第一传送带传送过来的pvc板正面喷彩色油墨；

所述步骤2)中，采用第二喷墨打印装置在作业平台上，在步骤1)得到的pvc板的正面上继续喷uv漆，得到3d立体图案；

所述步骤3)中，步骤2)制得的pvc板经第二传送带传送，带离作业平台，并由第二传送带上方的uv辐照装置辐照固化；

所述步骤4)中，由翻转装置把第二传送带传送带pvc板翻转；

所述步骤5)中，由底层涂覆装置在来自翻转装置的pvc板的底面上喷涂；

所述步骤4)中采用压缩空气把pvc板顶起，呈顶部限位的悬浮状态，再翻转180度；然后，进一步增加压缩空气的吹起强度，结合pvc板的重量，冲出顶部限位，落下；

所述步骤5)中，采用采用压缩空气把pvc板顶起，呈动态水平状态，再由喷涂装置对pvc板的底面进行涂覆。

所述步骤1)～3)中，沿生产流水方向：

第一传送带的下游连接有作业平台；所述第一喷墨打印装置和第二喷墨打印装置前、后依次安装在作业平台的上方；所述第一喷墨打印装置和第二喷墨打印装置都是装饰板专用喷墨打印机，第一喷墨打印装置是喷彩色油墨，第二喷墨打印装置是喷uv漆(透明色)；所述作业台上开有第一送料辊槽，第一送料辊槽内可升降地连接有第一送料辊；

作业平台的下游连接第二传送带，uv辐照装置安装在第二传送带上方。

所述步骤4)中，第二传送带的下游连接翻转装置，翻转装置的结构包括：

第一密闭箱体、限位机构、翻转机构和空压机系统；

所述翻转机构包括转轴及其驱动电机；

所述第一密闭箱体的上表面密布有多个气孔；第一密闭箱体开有压缩空气的进气口，第一密闭箱体的进气口与空压机系统的出风口连接，第一密闭箱体的进气口上连接有电控气阀；第一密闭箱体的末端连接转轴，转轴的轴线与生产流水方向垂直；

所述限位机构包括两组限位挡轮，两组限位挡轮分别连接在第一密闭箱体的左右两边；每组限位挡轮有2只；每个限位挡轮通过支杆连接在密闭箱体的上表面的上方；每个限位挡轮的轮轴通过弹性机构连接在支杆上；

所述第一密闭箱体的上表面的末端连接有挡板以及行程开关；

所述步骤5)中，翻转装置的下游连接底层涂覆装置，底层涂覆装置的结构包括：

罩壳，以及罩壳内的前传送带、后传送带和喷涂装置；还包括第二密闭箱体、除尘系统和空压机系统；前传送带的高度低于翻转后的第一密闭箱体的上表面高度；

所述第二密闭箱体在罩壳内，且第二密闭箱体在前、后传送带之间；所述喷涂装置的喷头在第二密闭箱体的正上方；

第二密闭箱体的上表面密布有多个气孔；第二密闭箱体开有压缩空气的进气口，第二密闭箱体的进气口与空压机系统的出风口连接，第二密闭箱体的上连接有电控气阀；第二密闭箱体侧面的末端连接有位置传感器；

在第二密闭箱体的上表面设有多个第二送料辊槽，第二送料辊槽内可升降地连接有第二送料辊；第二送料辊槽是顶面开口的密封腔体；第二送料辊升到最高位置，第二送料辊的顶端不低于前、后传送带所在平面；

所述除尘系统的吸尘口连接在罩壳的顶部；

翻转装置和底层涂覆装置中的空压机系统为同一套空压机系统。

具体来说：

所述翻转装置中，所述第一密闭箱体的进气口有多个，每个第一密闭箱体的进气口分别通过电控气阀连接空压机系统的出风口；

所述第一密闭箱体内设有多根平行的气管，它们都与转轴的轴线平行；每根气管的进气端对应连接一个第一密闭箱体的进气口；

所述多个气孔成矩阵形状分布在密闭箱体的上表面；每根气管上开有多个排气孔，每个排气孔与一个气孔对应连通。

所述翻转装置中，所述第一密闭箱体上连接有重力传感器。

所述翻转装置中，限位挡轮与支杆之间的连接机构为：限位挡轮的轮轴首尾两端都连接在同一压块上；在支杆的上部连接有弓形弹片，弓形弹片的底端固定连接在支杆上，弓形弹片的顶端滑动连接在支杆表面，压块连接在弓形弹片的中部。

所述翻转装置中，限位挡轮与支杆之间的连接机构为：限位挡轮的轮轴首尾两端都连接在同一压块上；压块通过扭簧连接在支杆顶端，扭簧的轴线平行于限位挡轮的轮轴轴线。

具体来说：

所述涂底层覆装置中，还包括升降围板，升降围板围成的腔体是长方体形状，升降围板升到最高位置后，所述喷涂装置的喷头以及第二密闭箱体都在腔体内；升降围板的底部通过电动推杆连接于罩壳。

所述第一、二送料辊都是电动辊轮。升降机构可以用电动推杆实现

所述底层涂覆装置中，所述位置传感器是行程开关。

所述底层涂覆装置中，第二密闭箱体的进气口有多个，每个第二密闭箱体的第二进气口分别通过电控气阀连接空压机系统的出风口；

所述第二密闭箱体内设有多根平行的气管，它们都与转轴的轴线平行；每根气管的进气端对应连接一个第二密闭箱体的进气口；

所述多个气孔成矩阵形状分布在第二密闭箱体的上表面；每根气管上开有多个排气孔，每个排气孔与一个气孔对应连通。

所述底层涂覆装置中，所述喷涂装置的喷口有多个，多个喷口成矩阵形状分布在第二密闭箱体上方。

翻转装置的原理是，基于plc的控制，第一密闭箱体位于传送带的后部，装饰板被传送带送到第一密闭箱体上表面(此时，装饰板位于限位挡轮的下方)，并触发行程开关。然后，电控气阀打开，装饰板被顶起，同时由限位挡轮限制；然后翻转机构的转轴在驱动电机控制下朝向生产流水的方向翻转180度，使装饰板在涂底层覆装置的前传送带的上方。此时，增加电控气阀的吹气量，再结合装饰板的重量，使限位挡轮朝向支杆的分力大于弹性机构的弹力，装饰板落在前传送带上。在翻转过程中，挡板确保装饰板不滑落。

翻转装置的动作实现是由plc控制，控制部分包括：plc和驱动电路；plc的信号输入端连接行程开关的信号输出端、以及重力传感器的信号输出端；plc的信号输出端通过驱动电路分别连接各个电控气阀的控制信号输入端、以及驱动电机的控制信号输入端。

在工程应用中，plc可以是自动化生产线的总控plc。

重力传感器的作用是，使控制系统获知密闭箱体的翻转情况。

多根气管便于plc控制排气量，仅控制特定电控气阀(例如电磁阀)的开关即可，而不用调整电控气阀的开关程度。

两种弹性机构中，以弹片方式更好，当翻转后，装饰板向下的趋势，此时，限位挡轮也有向下趋势，二者相同，更利于装饰板的下落。

翻转装置利用空气压力以及装饰板的重力，使装饰板下落，减少了翻转过程中装饰板受损几率，同时，吹气的过程也有利于把装饰板底面的灰尘清除，利于后道工序的涂覆。

底层涂覆装置的原理是，基于plc的控制，底面朝上的pvc板随前传送带送到第二密闭箱体的上，此时第二送料辊是伸出在送料辊槽顶端开口的；

当pvc板触发位置传感器后，送料动作停止，前传送带和送料辊停止动作，且送料辊降到送料辊槽内；

气孔吹气使pvc板悬浮在第二密闭箱体上表面，喷涂装置的喷口喷出涂层料，得到涂层。由于底面吹风在pvc板底面，使pvc板处于动态水平状态。动态的动作微小且快速，不会对喷涂动作带来负面影响。同时，pvc板的底面吹风，使气雾几乎不会沾到pvc板的正面。

喷涂作业完成后，吹气渐止pvc板回落，再由升起的送料辊送到后传送带。

升级围板的引入，使喷涂过程中产生的气雾尽量少地影响到罩壳内地其它部件。

多根气管便于plc控制排气量，仅控制特定电控气阀(例如电磁阀)的开关即可，而不用调整电控气阀的开关程度。

除尘系统可以采用填料塔式除尘器采用过滤原理滤除气体中的有害微粒。

底层涂覆装置的动作实现是由plc控制，控制部分包括：plc和驱动电路；plc的信号输入端连接行程开关的信号输出端；plc的信号输出端通过驱动电路分别连接各个电控气阀的控制信号输入端、喷涂装置的喷料信号输入端、升降围板的电动推杆控制信号输入端、送料辊的电动推杆信号输入端、送料辊的动作控制信号输入端、前传送带的动作控制信号输入端以及后传送带的动作控制信号输入端。

在工程应用中，plc也可以是自动化生产线的总控plc。

本方法装置制得pvc板质量较为稳定，可以用于装饰板。

附图说明

图1是本方法的生产流程示意图；

图2是采用本方法的生产装置的结构示意图；

图2中，第一传送带1、第一喷墨打印装置2、第二喷墨打印装置3、第二传送带4、uv辐照装置5、翻转装置6、底层涂覆装置7、作业平台8、第一送料辊槽9、第一送料辊10。

图3-1是翻转装置的俯视结构示意图；

图3-2是翻转装置的状态1结构示意图；

图3-3是翻转装置的状态2结构示意图；

图3-4是限位挡轮与支杆之间的连接机构1示意图；

图3-5是限位挡轮与支杆之间的连接机构2示意图；

图3-6是翻转装置的plc控制部分原理示意图；

图3-1～3-6中：第一密闭箱体301、翻转装置的空压机系统302、转轴303、驱动电机304、第一密闭箱体的气孔305、翻转装置的电控气阀306、限位挡轮307、支杆308、轮轴309、压块310、弓形弹片311、扭簧312、挡板313、翻转装置的行程开关314、重力传感器315、翻转装置的驱动电路316。

图4-1底层涂覆装置的结构示意图；

图4-2是第二密闭箱体以及前、后传送带的俯视状态结构示意图；

图4-3是底层涂覆装置的plc控制部分原理示意图；

图4-1～4-3中：罩壳401、前传送带402、后传送带403、喷涂装置的喷口404、第二密闭箱体405、除尘系统406、第二密闭箱体的气孔407、底层涂覆装置的电控气阀408、底层涂覆装置的行程开关409、第二送料辊槽410、第二送料辊411、升降围板412、底层涂覆装置的空压机系统413、底层涂覆装置的驱动电路414。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本案进一步说明：

如图1，一种装饰板用pvc板的3d打印制造方法，步骤包括：

1)喷墨打印平面2d图案；

2)喷uv漆打印立体3d图案；

3)uv辐照固化；

4)翻转pvc板；

5)对pvc板进行底层涂覆；

所述步骤1)中，采用第一喷墨打印装置在作业平台上，在由第一传送带传送过来的pvc板正面喷彩色油墨；

所述步骤2)中，采用第二喷墨打印装置在作业平台上，在步骤1)得到的pvc板的正面上继续喷uv漆，得到3d立体图案；

所述步骤3)中，步骤2)制得的pvc板经第二传送带传送，带离作业平台，并由第二传送带上方的uv辐照装置辐照固化；

所述步骤4)中，由翻转装置把第二传送带传送带pvc板翻转；

所述步骤5)中，由底层涂覆装置在来自翻转装置的pvc板的底面上喷涂；

所述步骤4)中采用压缩空气把pvc板顶起，呈顶部限位的悬浮状态，再翻转180度；然后，进一步增加压缩空气的吹起强度，结合pvc板的重量，冲出顶部限位，落下；

所述步骤5)中，采用采用压缩空气把pvc板顶起，呈动态水平状态，再由喷涂装置对pvc板的底面进行涂覆。

如图2，采用本方法的装置，包括第一传送带、第一喷墨打印装置、第二喷墨打印装置、第二传送带、uv辐照装置、翻转装置和底层涂覆装置；沿生产流水方向：

a、第一传送带的下游连接有作业平台；所述第一喷墨打印装置和第二喷墨打印装置前、后依次安装在作业平台的上方；所述第一喷墨打印装置和第二喷墨打印装置都是装饰板专用喷墨打印机，第一喷墨打印装置是喷彩色油墨，第二喷墨打印装置是喷uv漆；所述作业台上开有第一送料辊槽，第一送料辊槽内可升降地连接有第一送料辊；

b、作业平台的下游连接第二传送带，uv辐照装置安装在第二传送带上方；

c、第二传送带的下游连接翻转装置，如图3-1～3-6，翻转装置的结构包括：

第一密闭箱体、限位机构、翻转机构和空压机系统；

所述翻转机构包括转轴及其驱动电机；

所述第一密闭箱体的上表面密布有多个气孔；第一密闭箱体开有压缩空气的进气口，第一密闭箱体的进气口与空压机系统的出风口连接，第一密闭箱体的进气口上连接有电控气阀；第一密闭箱体的末端连接转轴，转轴的轴线与生产流水方向垂直；

所述限位机构包括两组限位挡轮，两组限位挡轮分别连接在第一密闭箱体的左右两边；每组限位挡轮有2只；每个限位挡轮通过支杆连接在密闭箱体的上表面的上方；每个限位挡轮的轮轴通过弹性机构连接在支杆上；

所述第一密闭箱体的上表面的末端连接有挡板以及行程开关；

所述翻转装置中，所述第一密闭箱体的进气口有多个，每个第一密闭箱体的进气口分别通过电控气阀连接空压机系统的出风口；

所述第一密闭箱体内设有多根平行的气管，它们都与转轴的轴线平行；每根气管的进气端对应连接一个第一密闭箱体的进气口；

所述多个气孔成矩阵形状分布在密闭箱体的上表面；每根气管上开有多个排气孔，每个排气孔与一个气孔对应连通；

所述翻转装置中，所述第一密闭箱体上连接有重力传感器。

所述翻转装置中，

限位挡轮与支杆之间的连接机构为：限位挡轮的轮轴首尾两端都连接在同一压块上；在支杆的上部连接有弓形弹片，弓形弹片的底端固定连接在支杆上，弓形弹片的顶端滑动连接在支杆表面，压块连接在弓形弹片的中部；或者是，

限位挡轮与支杆之间的连接机构为：限位挡轮的轮轴首尾两端都连接在同一压块上；压块通过扭簧连接在支杆顶端，扭簧的轴线平行于限位挡轮的轮轴轴线。

d、翻转装置的下游连接底层涂覆装置，如图4-1～4-3，底层涂覆装置的结构包括：

罩壳，以及罩壳内的前传送带、后传送带和喷涂装置；还包括第二密闭箱体、除尘系统和空压机系统；前传送带的高度低于翻转后的第一密闭箱体的上表面高度；

所述第二密闭箱体在罩壳内，且第二密闭箱体在前、后传送带之间；所述喷涂装置的喷头在第二密闭箱体的正上方；

第二密闭箱体的上表面密布有多个气孔；第二密闭箱体开有压缩空气的进气口，第二密闭箱体的进气口与空压机系统的出风口连接，第二密闭箱体的上连接有电控气阀；第二密闭箱体侧面的末端连接有位置传感器；

在第二密闭箱体的上表面设有多个第二送料辊槽，第二送料辊槽内可升降地连接有第二送料辊；第二送料辊槽是顶面开口的密封腔体；第二送料辊升到最高位置，第二送料辊的顶端不低于前、后传送带所在平面；

所述除尘系统的吸尘口连接在罩壳的顶部；

所述底层涂覆装置中，还包括升降围板，升降围板围成的腔体是长方体形状，升降围板升到最高位置后，所述喷涂装置的喷头以及第二密闭箱体都在腔体内；升降围板的底部通过电动推杆连接于罩壳；

所述底层涂覆装置中，所述位置传感器是行程开关；

所述底层涂覆装置中，第二密闭箱体的进气口有多个，每个第二密闭箱体的第二进气口分别通过电控气阀连接空压机系统的出风口；

所述第二密闭箱体内设有多根平行的气管，它们都与转轴的轴线平行；每根气管的进气端对应连接一个第二密闭箱体的进气口；

所述多个气孔成矩阵形状分布在第二密闭箱体的上表面；每根气管上开有多个排气孔，每个排气孔与一个气孔对应连通；

所述底层涂覆装置中，所述喷涂装置的喷口有多个，多个喷口成矩阵形状分布在第二密闭箱体上方。

翻转装置和底层涂覆装置中的空压机系统可以是同一套空压机系统。第一、二送料辊都可以是电动辊轮。