專利名稱：管狀制品的自動化裝脫模設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種管狀制品的自動化裝脫模設備，應用于管狀陶瓷制品、耐火材料制備技術領域，尤其適用于高溫陶瓷過濾管的制備技術領域。
背景技術：
對于高溫陶瓷過濾管，等靜壓成型工藝是目前管狀制品尤其是高溫陶瓷過濾管主要的成型工藝之一，國內有相關專利報道，如201020550565. 4，對高溫陶瓷過濾管的成型工藝進行了描述。該成型工藝能夠實現高溫陶瓷過濾管的大尺寸化、坯體均勻、整體性好，強度高，成品率高，易于工業化生產。但是等靜壓成型工藝的核心是裝脫模技術，等靜壓成型模具由內膜和外模構成，內模采用鋼芯，外模為橡膠材料。由于等靜壓裝脫模工序繁瑣，影響坯體質量的因素較多， 尤其在脫模過程中，產品易碎，目前基本全靠人工進行裝脫模，生產效率低，勞動強度大。
發明內容
根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種能夠降低工人勞動強度、自動化程度高、提高生產效率且保證高溫陶瓷過濾管質量的管狀制品的自動化裝脫模設備。本發明所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于包括旋轉工作臺、裝料振動系統、模具存放定位系統、脫外模系統和坯體轉運系統，旋轉工作臺的臺面上周向設置三個工位，對應每個工位設置一組壓緊裝置，裝料振動系統、坯體轉運系統、模具存放定位系統各自對應一個工位，裝料振動系統與旋轉工作臺之間、旋轉工作臺與模具存放定位系統之間均設置模具轉運裝置。其中所述的裝料振動系統包括可升降支架、振動臺和安裝在支架上的轉動滾筒、接下料裝置，接下料裝置下方設置振動臺，接下料裝置位于轉動滾筒的出料口下方，接下料裝置的進料口、下料口處分別設有進料擋板、下料擋板，進料擋板、下料擋板分別由氣缸一、氣缸二帶動，接下料裝置中設置阻旋式料位計。裝料振動系統的功能是將經混合、干燥后的原料定時定量的裝入組裝好的模具中，再經振動臺的定時振動后，完成模具的裝料工序，等待壓制。其工作原理是由行車使用料車將混合均勻并干燥后的原料送進轉動滾筒內，由于用于制備高溫陶瓷過濾管的原料在長時間靜置后會產生結塊，所以正常工作時轉動滾筒正轉，此時不會進行加料工作，當組裝好的模具由模具轉運裝置從旋轉工作臺轉運至振動臺上時，進行加料工作，此時氣缸二閉合、氣缸一打開，同時轉動滾筒進行反轉，原料由轉動滾筒流入接下料裝置中，接下料裝置中設有阻旋式料位計，當接下料裝置中的原料達到一定容積時阻旋式料位計作用后反饋信號，轉動滾筒停止反轉并正轉，氣缸二閉合，此時進料擋板與下料擋板之間的空間內填充滿原料，這些原料正好填滿一個高溫陶瓷過濾管的模具，起到計量的作用，然后氣缸一打開進行模具的裝料過程，裝料完畢后振動臺工作。模具組裝完畢后用吊裝設備將模具轉運至專用容器等待壓制。所述的模具轉運裝置包括底座、旋轉立柱和轉運機械手，旋轉立柱安裝在底座上，旋轉立柱上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶上安裝氣缸，氣缸的活塞桿與轉運機械手固定連接。模具轉運裝置的功能是實現模具在各個工序之間的轉移。其工作原理是當模具需要轉運至下一工序時，轉運機械手打開并向前伸出至固定位置，轉運機械手閉合夾緊模具，同步帶帶動轉運機械手向上移動至固定位置，旋轉立柱旋轉至下一工序指定位置后轉運機械手下移將模具放下，轉運機械手打開并后退，模具轉運裝置轉回至初始位置完成此次模具轉運工作并等待下一個動作指令。所述的旋轉工作臺為圓環形盤體，脫外模系統位于旋轉工作臺的中心，包括底座、 旋轉立柱、脫外模機械手和清洗頭，旋轉立柱安裝在底座上，旋轉立柱上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶上安裝氣缸，氣缸的活塞桿連接脫外模機械手，脫外模機械手上方設置清洗頭，清洗頭與旋轉立柱固定連接。脫外模系統的功能是實現模具外模與內模及產品的分離并將模具外模轉運至組裝工位。其工作原理是當高溫陶瓷過濾管壓制后的模具由模具轉運系統將模具轉運至旋轉工作臺的預設工位后，脫外模機械手打開向前伸出至指定位置，之后脫外模機械手閉合夾緊模具外模并上升至設定位置，將模具外模與內模及產品分離，脫外模機械手上升的同時，清洗頭動作，將模具外模內腔的殘料清洗干凈，然后逆時針旋轉120°，轉至組模工位上方，等待與模具內模組裝，組裝完畢后轉回初始位置等待下一個動作指令。所述的坯體轉運系統包括底座、旋轉立柱和取坯體機械手，旋轉立柱安裝在底座上，旋轉立柱上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶上安裝氣缸，氣缸的活塞桿連接取坯體機械手，取坯體機械手與產品接觸面上粘接橡膠層并在接觸面上設置壓力傳感器。所述的活塞桿連接支撐板，支撐板上安裝取料氣缸，取料氣缸帶動托板，托板位于取坯體機械手下方。坯體轉運系統的功能是將坯體與模具內模分離，取出坯體。其工作原理是當已經脫了外模的模具旋轉至旋轉工作臺的坯體轉運工位時，取坯體機械手打開并向前伸出至指定位置，之后取坯體機械手閉合夾緊坯體，由于坯體是陶瓷制品，易碎，所以不能采用機械式硬接觸，故在機械手與坯體接觸面上粘接了一層橡膠層并設有壓力傳感器，取坯體機械手夾緊坯體后向上提升20mm后，取料氣缸帶動托板伸出，防止坯體向下滑落，托板隨取料機械手向上升起至指定位置，坯體轉運系統旋轉至指定位置后下降，將坯體送至合適位置后，人工取下坯體放入燒制容器等待燒制。所述的模具存放定位系統包括底座、轉軸、定位轉盤和機械手，定位轉盤通過轉軸與底座連接，機械手周向均布在定位轉盤上。模具存放定位系統的功能是實現模具從等靜壓機工序轉至整個裝脫模設備后的存放以及初步定位，共設有多個存放位置。本發明與現有技術相比所具有的有益效果是本自動化裝脫模設備主要應用于高溫陶瓷過濾管的制備，通過本設備能夠把高溫陶瓷過濾元件等靜壓成型模具的裝料、轉運、脫模、取坯體等生產工序全部由機械設備聯系在一起，實現生產過程的自動化，具有生產效率高、高溫陶瓷過濾元件的質量穩定、工人勞動強度低、工作環境好等優點。
圖I是本發明的平面布置圖；圖2裝料振動系統的結構示意圖；圖3是模具轉運裝置的結構示意圖；圖4是脫外模系統的結構示意圖；
圖5是坯體轉運系統的結構示意圖。圖中1、裝料振動系統；2、模具轉運裝置；3、旋轉工作臺；4、模具存放定位系統；5、脫外模系統；6、坯體轉運系統；7、可升降支架；8、轉動滾筒；9、氣缸一 ；10、出料口 ；11、接下料裝置；12、進料擋板；13、下料擋板；14、氣缸二 ；15、振動臺；16、底座；17、旋轉立柱；18、轉運機械手；19、活塞桿；20、氣缸；21、同步帶；22、底座；23、旋轉立柱；24、同步帶；25、脫外模機械手；26、活塞桿；27、氣缸；28、清洗頭；29、底座；30、旋轉立柱；31、氣缸；32、同步帶；33、活塞桿；34、取坯體機械手；35、托板；36、取料氣缸；37、支撐板。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例做進一步描述如圖I所示，管狀制品的自動化裝脫模設備，包括旋轉工作臺3、裝料振動系統I、模具存放定位系統4、脫外模系統5和坯體轉運系統6，旋轉工作臺3的臺面上周向設置三個工位，對應每個工位設置一組壓緊裝置，裝料振動系統I、坯體轉運系統6、模具存放定位系統4各自對應一個工位，裝料振動系統I與旋轉工作臺3之間、旋轉工作臺3與模具存放定位系統4之間均設置模具轉運裝置2。其中所述的裝料振動系統包括可升降支架7、振動臺16和安裝在支架上的轉動滾筒8、接下料裝置11，接下料裝置11下方設置振動臺15，接下料裝置11位于轉動滾筒8的出料口 10下方，接下料裝置11的進料口、下料口處分別設有進料擋板12、下料擋板13，進料擋板12、下料擋板13分別由氣缸一 9、氣缸二 14帶動，接下料裝置11中設置阻旋式料位計，如圖2所示。裝料振動系統的功能是將經混合、干燥后的原料定時定量的裝入組裝好的模具中，再經振動臺15的定時振動后，完成模具的裝料工序，等待壓制。其工作原理是由行車使用料車將混合均勻并干燥后的原料送進轉動滾筒8內，由于用于制備高溫陶瓷過濾管的原料在長時間靜置后會產生結塊，所以正常工作時轉動滾筒8正轉，此時不會進行加料工作，當組裝好的模具由模具轉運裝置從旋轉工作臺轉運至振動臺15上時，進行加料工作，此時氣缸二 14閉合、氣缸一 9打開，同時轉動滾筒8進行反轉，原料由轉動滾筒8流入接下料裝置11中，接下料裝置11中設有阻旋式料位計，當接下料裝置11中的原料達到一定容積時阻旋式料位計作用后反饋信號，轉動滾筒8停止反轉并正轉，氣缸二 14閉合，此時進料擋板12與下料擋板13之間的空間內填充滿原料，這些原料正好填滿一個高溫陶瓷過濾管的模具，起到計量的作用，然后氣缸一 9打開進行模具的裝料過程，裝料完畢后振動臺15工作。模具組裝完畢后用吊裝設備將模具轉運至專用容器等待壓制。所述的模具轉運裝置包括底座16、旋轉立柱17和轉運機械手18，旋轉立柱17安裝在底座16上，旋轉立柱17上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶21上安裝氣缸20，氣缸20的活塞桿19與轉運機械手18固定連接，如圖3所示。模具轉運裝置的功能是實現模具在各個工序之間的轉移。其工作原理是當模具需要轉運至下一工序時，轉運機械手18打開并向前伸出至固定位置，轉運機械手18閉合夾緊模具，同步帶21帶動轉運機械手18向上移動至固定位置，旋轉立柱17旋轉至下一工序指定位置后轉運機械手18下移將模具放下，轉運機械手18打開并后退，模具轉運裝置轉回至初始位置完成此次模具轉運工作并等待下一個動作指令。所述的旋轉工作臺為圓環形盤體，脫外模系統位于旋轉工作臺的中心，包括底座22、旋轉立柱23、脫外模機械手25和清洗頭28，旋轉立柱23安裝在底座22上，旋轉立柱23上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶24上安裝氣缸27，氣缸27的活 塞桿26連接脫外模機械手25，脫外模機械手25上方設置清洗頭28，清洗頭28與旋轉立柱23固定連接，如圖4所示。脫外模系統的功能是實現模具外模與內模及產品的分離并將模具外模轉運至組裝工位。其工作原理是當高溫陶瓷過濾管壓制后的模具由模具轉運系統將模具轉運至旋轉工作臺的預設工位后，脫外模機械手25打開向前伸出至指定位置，之后脫外模機械手25閉合夾緊模具外模并上升至設定位置，將模具外模與內模及產品分離，脫外模機械手25上升的同時，清洗頭28動作，將模具外模內腔的殘料清洗干凈，然后逆時針旋轉120°，轉至組模工位上方，等待與模具內模組裝，組裝完畢后轉回初始位置等待下一個動作指令。所述的坯體轉運系統包括底座29、旋轉立柱30和取坯體機械手34，旋轉立柱30安裝在底座29上，旋轉立柱30上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶32上安裝氣缸31，氣缸31的活塞桿33連接取坯體機械手34，取坯體機械手34與產品接觸面上粘接橡膠層并在接觸面上設置壓力傳感器，活塞桿33上還連接支撐板37，支撐板37上安裝取料氣缸36，取料氣缸36帶動托板35，托板35位于取坯體機械手34下方，如圖5所示。取產品系統的功能是將坯體與模具內模分離，取出坯體。其工作原理是當已經脫了外模的模具旋轉至旋轉工作臺的取坯體工位時，取坯體機械手34打開并向前伸出至指定位置，之后取坯體機械手34閉合夾緊產品，由于坯體是陶瓷制品，易碎，所以不能采用機械式硬接觸，故在機械手與坯體接觸面上粘接了一層橡膠層并設有壓力傳感器，取坯體機械手34夾緊坯體后向上提升20mm后，取料氣缸36帶動托板35伸出，防止坯體向下滑落，托板35隨取坯體機械手向上升起至指定位置，取坯體系統旋轉至指定位置后下降，將坯體送至合適位置后，人工取下坯體放入燒制容器等待燒制。模具存放定位系統的功能是實現模具從等靜壓機工序轉至整個裝脫模設備后的存放以及初步定位，共設有多個存放位置。其工作原理是人工將壓制好的模具依次放入模具存放定位系統的每個位置中，機械手自動夾緊模具并定位，模具轉運系統將初始位置上的模具夾緊后，該位置的機械手根據電信號指令松開，模具轉運系統將該模具轉運至旋轉工作臺上的脫模工位，模具存放定位系統則逆時針旋轉固定角度，等待模具轉運系統轉運下一組模具，當各個位置的模具全部被轉運走之后，模具存放定位系統順時針旋轉至初始位置，等待下一組模具的存放，以此往復循環。
本自動化裝脫模設備應用于管狀陶瓷制品、耐火材料制備工藝，主要應用于高溫陶瓷過濾管的制備，該裝置實現了等靜壓成型制品的自動裝料、轉運、脫模、擦模、坯體轉運等動作的自動化操作，本發明對比現有的裝脫模工序，每根高溫陶瓷過濾管的裝脫模時間 可以由原先的4分鐘降低到2分鐘，效率提高了 50%，勞動強度降低80%以上，工序的合格率提高到95%以上。
權利要求
1.一種管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于包括旋轉工作臺(3)、裝料振動系統(I)、模具存放定位系統(4)、脫外模系統(5)和坯體轉運系統(6)，旋轉工作臺(3)的臺面上周向設置三個工位，對應每個工位設置一組壓緊裝置，裝料振動系統(I )、坯體轉運系統(6 )、模具存放定位系統(4)各自對應一個工位，裝料振動系統(I)與旋轉工作臺(3 )之間、旋轉工作臺(3)與模具存放定位系統(4)之間均設置模具轉運裝置(2)。
2.根據權利要求I所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于所述的裝料振動系統包括可升降支架(7)、振動臺(15)和安裝在支架上的轉動滾筒(8)、接下料裝置(11)，接下料裝置(11)下方設置振動臺(15)，接下料裝置(11)位于轉動滾筒(8)的出料口(10 )下方，接下料裝置(11)的進料口、下料口處分別設有進料擋板(12 )、下料擋板(13 )，進料擋板(12)、下料擋板(13)分別由氣缸一(9)、氣缸二(14)帶動，接下料裝置(11)中設置阻旋式料位計。
3.根據權利要求I所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于所述的模具轉運裝置包括底座(16)、旋轉立柱(17)和轉運機械手(18)，旋轉立柱(17)安裝在底座(16)上，旋轉立柱(17)上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶(21)上安裝氣缸(20)，氣缸(20)的活塞桿(19)與轉運機械手(18)固定連接。
4.根據權利要求I所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于所述的旋轉工作臺(3)為圓環形盤體，脫外模系統位于旋轉工作臺的中心，包括底座(22)、旋轉立柱(23),脫外模機械手(25)和清洗頭(28)，旋轉立柱(23)安裝在底座(22)上，旋轉立柱(23)上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶(24)上安裝氣缸(27)，氣缸(27)的活塞桿(26)連接脫外模機械手(25)，脫外模機械手(25)上方設置清洗頭(28)，清洗頭(28)與旋轉立柱(23)固定連接。
5.根據權利要求I所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于所述的坯體轉運系統包括底座(29 )、旋轉立柱(30 )和取坯體機械手(24 )，旋轉立柱(30 )安裝在底座(29 )上，旋轉立柱(30)上設有縱向的皮帶輪傳動機構，皮帶輪傳動機構的同步帶(32)上安裝氣缸(31)，氣缸(31)的活塞桿(33)連接取坯體機械手(34)，取坯體機械手(34)與產品接觸面上粘接橡膠層并在接觸面上設置壓力傳感器。
6.根據權利要求5所述的管狀制品的自動化裝脫模設備，其特征在于所述的活塞桿連接支撐板(37)，支撐板(37)上安裝取料氣缸(36)，取料氣缸(36)帶動托板(35)，托板(35 )位于取坯體機械手(34)下方。
全文摘要
本發明應用于管狀陶瓷制品、耐火材料制備技術領域，尤其適用于高溫陶瓷過濾管的制備技術領域，具體涉及一種管狀制品的自動化裝脫模設備，包括旋轉工作臺、裝料振動系統、模具存放定位系統、脫外模系統和取產品系統，旋轉工作臺的臺面上周向設置三個工位，對應每個工位設置一組壓緊裝置，裝料振動系統、取產品系統、模具存放定位系統各自對應一個工位，裝料振動系統與旋轉工作臺之間、旋轉工作臺與模具存放定位系統之間均設置模具轉運裝置。通過本設備能夠把高溫陶瓷過濾元件等靜壓成型模具的裝料、轉運、脫模、取坯體等生產工序全部聯系在一起，實現生產過程的自動化，具有生產效率高、產品質量穩定、工人勞動強度低等優點。
文檔編號B28B21/90GK102873752SQ201210345030
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者李憲景, 梁之會, 焦光磊, 李小勇, 張業明, 薛友祥, 柳華利, 鞏玉賢, 魏華陽, 白守金 申請人:山東工業陶瓷研究設計院有限公司