一种全自动连续成型制钵方法及制钵设备与流程

本发明属于农业及园艺技术领域，具体涉及一种全自动连续成型制钵方法及制钵设备。

背景技术：

秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称，农作物光合作用的产物一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生生物资源。随着农业生产的发展，粮食产量大幅提高，秸秆数量亦随之增多。有关资料表明，目前我国粮食总产量为6.1亿吨，秸秆产量约8亿吨(其中：玉米秸秆3亿吨、稻草秸秆2.2亿吨、小麦秸秆1.2亿吨、棉花秸秆0.5亿吨、其他秸秆1.1亿吨)，且每年秸秆产量递增1200万吨。但是随着生活水平的提高，家用电器、煤气使用日益广泛，农民朋友对柴草的需求下降，加之秸秆处理的成本太高，机械收割留茬较高，影响下一季农作物的播种，科技转化力度不够、劳动力缺乏、秸秆处置技术缺乏等因素，造成秸秆被大量丢弃和焚烧。据粗略统计,全国焚烧的秸秆约占总储量的30％，秸秆焚烧不仅造成资源的极大浪费，而且带来一系列危害:如污染环境、危害健康、引发火灾、破坏土壤结构、造成农田质量下降等。

而如何杜绝秸秆焚烧，将秸秆从“废弃物属性”过渡到“资源属性”，让放错地方的“财富”彰显，是急需解决的核心问题。我国在秸秆综合利用方面已做了大量尝试，如直接还田作为土地肥料、畜类饲料，用于发电、气化等新型能源，作为建材、轻工、纺织等工业原料，作为培育食用菌的基料等，但是仍存在很多困难，如秸秆收、储、运成本高，企业获利难，农民积极性不高等。

将秸秆制作成秸秆育苗容器，然后广泛应用于生态循环农业种植、沙漠化治理、高速公路边坡绿化、煤矿生态修复、石质山体破损面绿化、休闲种植产业等领域，达到秸秆的高值化综合利用，是解决上述困难的有效途径。且通过工程实践证明，秸秆育苗容器因其特殊的属性，如：贮水保肥性能好，饱和吸水状态不散、不裂、可移动；植物根系穿透性好，可钵苗一体栽植，不缓苗；根际供水，养分不流失；空气断根，不窝根，移栽成活率高；自然分解无毒性，分解产物可增加土壤营养成分并有利于增加土壤团粒结构；技术集成，且科技含量高等一系列优势，可有效防止苗木根域水土流失，能维持根系破壁延伸扩展强大，可为植物茁壮生长提供更多养分，应用效果极好，前景十分广阔。

然而遗憾的是，在应用实践中也暴露出秸秆育苗钵技术的一些不足，其中最核心的问题是：秸秆育苗钵的应用成本较高。究其原因为秸秆育苗钵的现有生产设备—秸秆育苗钵旋压成型制钵机为半自动化成型机，作业过程需要的劳务用工较多，生产效率较低，生产成本较高，已无法满足日益增长的市场需求。

现行使用的秸秆育苗钵旋压成型制钵，中国专利：秸秆育苗钵的旋压成型制钵机，专利号：zl201010516361.3。有如下缺陷及不足：

1)、需要人工借助工具(如盆、铁锹等)将配置好的秸秆料加入秸秆成型模具，加料是否均匀难以把控，全凭操作工人经验，造成成品规格不一；

2)、需要人工启动动力机构并推动压制推杆做上下往复运动，实现秸秆成型模具内的秸秆旋压成型，同时操作工人需要凭经验观察成型效果，依据成型效果决定上下往复运动次数；

3)、秸秆成型即制得秸秆育苗钵后，需要人工翻转脱模，人工将秸秆成型模具从压制模座取出，按动控制开关，脱模顶杆向上顶出成品钵，再人工搬运至晾晒运输装置。

4)、不能实现连续自动化生产，生产效率较低，生产成本较高，无法满足秸秆育苗钵大规模使用要求。

技术实现要素：

本发明的目的为解决现有技术和设备存在的问题，为此提供了一种全自动连续成型制钵方法及制钵设备。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：

一种全自动连续成型制钵方法及制钵设备，通过plc控制技术，协调各运转设备及运动部件的有序运转。具体包括：一级上料机、揉料机、二级加料机、匀料布料机、带动力分料器、模具循环链传动机构、脱模机构、旋转升降移钵机、四柱多冲头旋压力机，晾晒架、电器控制单元等。

1、匀料布料：匀料机构通过齿辊将送料机链板或皮带上的料均匀布平。

2、定量自动加料：通过对加料机速度及时间的控制，加料机及分料器完成对多模穴同时准确等量定量加料。

3、成组模具准确入位：装料后的凹模组被传动机构快速送达到压力机工作台附近，再通过控制系统慢速微调，在定位机构作用下准确进入成型工位。

4、一次多模同时自动成型：固定在压力机活动梁上的多组旋转冲头在转动过程中下行，同时对装填在凹模中的秸秆料进行施压、一次完成多件产品。

5、自动脱模：成型完成后准确入脱模位，多模同时脱模。

6、自动接钵移钵：旋转升降机通过旋转、上升、下降，旋转动作，将成品钵从脱模位移出。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明采用plc控制技术，协调各运转设备及运动部件的有序运转，生产效率高，生产成本低，满足了日益增长的市场需求。

附图说明

图1为本发明的结构主视图

图2为图1所示结构的俯视图。

图中：1—一级上料机；2—揉料机；3—二级加料机；4—匀料布料机构；5—带动力分料器；6—模具循环链传动机构；7—脱模机构；8—电器控制盒；9—四柱多冲头旋压机；10—操作平台；11—旋转升降移钵机。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种全自动连续成型制钵方法，其特点是：包括如下步骤：

第一步、匀料布料：匀料布料机构4通过齿辊将送料机链板或皮带上的料均匀布平；

第二步、定量自动加料：通过对二级加料机3的速度及时间的控制，二级加料机3及带动力分料器5完成对多模穴同时准确等量定量加料；

第三步、成组模具准确入位：装料后的凹模组被模具循环链传动机构6快速送达到四柱多冲头旋压机9工作台附近，再通过电器控制盒8内的控制系统慢速微调，在定位机构作用下准确进入成型工位；

第四步、一次多模同时自动成型：固定在四柱多冲头旋压机9活动梁上的多组旋转冲头在转动过程中下行，同时对装填在凹模中的秸秆料进行施压、一次完成多件产品；

第五步、自动脱模：成型完成后准确入脱模位通过脱模机构7，多模同时脱模；

第六步、自动接钵移钵：旋转升降移钵机11通过旋转、上升、下降，旋转动作，由脱模机构7将成品钵从脱模位移出。

一种全自动连续成型制钵装置，包括一级上料机1、揉料机2、二级加料机3、匀料布料机构4、带动力分料器5、模具循环链传动机构6、脱模机构7、旋转升降移钵机11和四柱多冲头旋压机9；其特点是：

所述一级上料机1位于揉料机2的上方，所述揉料机2的输出端与二级加料机3衔接，所述二级加料机构3与上料机构3-1衔接，所述匀料布料机构4位于所述上料机构3-1的起始端的上方，所述上料机构3-1的尾端与所述带动力分料器5衔接，所述带动力分料器5位于所述模具循环链传动机构6的一端的上方，所述脱模机构7位于所述模具循环链传动机构6的中部；所述四柱多冲头旋压机9位于所述模具循环链传动机构6的另一端，固定在所述模具循环链传动机构6上的凹模在电器控制盒8内的控制系统协调下按照一定程序作往复运动；

所述操作平台10位于模具循环链传动机构6的一侧，所述旋转升降移钵机11设置在所述模具循环链传动机构6的另一侧。

自动控制系统控制下，按顺序完成以下6个工位的工作；所述6个工位包括备料制料工位、加料工位、成型工位、脱模工位、接钵移钵工位和晾晒工位。

工作过程：

如图1所示，本发明工作过程如下：一级上料机1将原始秸杆料及添加物按比例加入揉料机2中进行揉制，通过二次或更多次揉制后直接送入二级加料机3中，二级加料机3在输送秸杆料过程中，匀料布料机构4的匀料辊将料布均匀，二级加料机3定量送料，通过带动力分料器5等量分装到两个、四个或更多个凹模中，凹模被固定在模具循环链传动机构6上，当链传动机构将凹模移入四柱多冲头旋压机9成型位后，多冲头旋压机开始工作，旋压完成后，凹模组进入脱模位脱模，脱模后，成品钵落在旋转升降移钵机11上将成品钵移出，钵被放到晾晒架上晾晒。