模具驱动机构及应用其的墙板成型设备的制作方法

本发明涉及一种模具驱动机构及应用其的墙板成型设备。

背景技术：

现有的直立式预制建筑空心墙体制造设备主要以制造小型的的建筑条板为主，其进料装置是以流动倒入式进行浇注，其形成的墙体密度与本发明所使用的泵送注浆式有很大的质量差异。

而且，这些小型的的建筑条板通常只作为非承重填充墙使用，其功能不能满足建筑工业化所需的大面积承重墙体或楼板要求，究其主要原因是现有的小型直立式预制建筑空心墙板的制造设备在关于大面积的模腔与墙体的脱模分离的关键技术上还存在未能解决问题。

在制备大型墙体和楼板的过程中，大量轻质高强可固化湿复合浆料在泵送进入型腔时会产生流体静压作用，使在墙板外表面与直立式外模板的内表面之间形成巨大的吸附力。如果采用液压系统硬性地将模板与墙板分离，其制造成本和维护成本高昂。因液压系统的应用容易发生故障，大大增加了损伤墙板和楼板的机会。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种能保证模具顺利脱模的模具驱动机构及应用其的墙板成型设备。

为达到上述目的，本发明提出了一种用于墙板成型设备的模具驱动机构，所述墙板成型设备包括用以形成型腔的模具，该模具包括相对置且直立式设置的一对模板，所述模具驱动机构包括与所述模板外侧连接的偏心轮机构、驱动该偏心轮机构运转的驱动电机。

采用上述结构，墙板成型后需对模具进行脱模、开模时，所述驱 动电机驱动所述偏心轮机构做朝向外上方方向的偏心转动，进而带动与该偏心轮机构连接的模板相对于墙板做朝向外上方向的移动，由此实现模具的脱模、开模。墙板成型过程中需对模具进行合模时，驱动电机只需驱动偏心轮机构做反向运动即可，它主要运用偏芯齿轮分级轴向转动能将具有大面积吸附力的模板向一定角度的外上方方向移动，把在压力泵泵送浆料过程中所形成的巨大吸附力静态地抵销掉，从而达到模板与墙板彻底分离的目的，避免脱模时损伤墙板，有利于保证墙板外表面的光滑度，同时还低成本而有效地解决了大型立式建筑预制模板的脱模难题。

优选的，所述偏心轮机构包括偏心齿轮、一端与立柱支撑装置连接，另一端与模板外侧连接的支撑臂、所述驱动电机与所述偏心齿轮的偏心轴传动连接。

采用上述结构，墙板成型后需对模具进行脱模、开模时，所述驱动电机运行带动与其传动连接的偏心轴转动，使偏心齿轮带动与其连接的支撑臂做朝向外上方方向的偏心转动，进而带动与该支撑臂连接的模板相对于墙板做朝向外上方向的移动并同时向左右方向打开，由此实现模具的脱模、开模，使刚成型且强度不高的墙板静态地成功脱离模具。墙板成型过程中需对模具进行合模时，驱动电机只需驱动偏心轮机构做反向运动即可。

优选的，位于同侧的所述偏心轮机构为多个且沿所述模板的上下方向间隔设置。

采用上述结构，由于位于同侧的多个偏心轮机构在上下方向上间隔设置，能够使大规格的直立式模板受力均衡，从而有利于保证脱模效果，避免因模板受理不均匀而导致已成型的墙板外表面脱落或破裂。

优选的，位于同侧的多个偏心轮机构的支撑臂及对应的偏心齿轮处于同一竖直平面内。

采用上述结构，使位于同侧的偏心轮机构对模板所施加的作用力在上下方向上处于同一直线上，保证对模板的施力效果。

优选的，位于同侧的所述偏心轮机构包括置于上部的上偏心轮机构、置于中部的中偏心轮机构和置于下部的下偏心轮机构，所述驱动电机与中偏心轮机构的中偏心轴传动连接，该中偏心轴与所述上偏心轮机构的上偏心轴、下偏心轮机构的下偏心轴传动连接，且上偏心轴、中偏心轴和下偏心轴这三者的转动保持同步。

采用上述结构，墙板成型后需对模具进行脱模、开模时，所述驱动电机运行，带动中偏心轴转动，该中偏心轴通过传送链条带动上偏心轴和下偏心轴同步转动，这三个偏心轴所属的偏心齿轮带动与其对应的支撑臂做朝向外上方方向的偏心转动，进而带动与该支撑臂连接的模板相对于墙板做朝向外上方向的移动并同时向左右方向打开，由此实现模具的脱模、开模，使刚成型且强度不高的墙板静态地成功脱离模具。墙板成型过程中需对模具进行合模时，驱动电机只需驱动偏心轮机构做反向运动即可。

优选的，在所述支撑装置上于所述一对模板的外侧对称设置有立柱，所述模具驱动机构安装在该立柱上。

本发明还提出了一种墙板成型设备，包括用以形成型腔的模具、前述中任一所述的模具驱动机构、墙板成型过程中插入所述型腔中以限定出墙板的中空结构的抽芯构件、驱动该抽芯构件插入/抽出所述型腔并对其进行定位的抽芯构件驱动机构，以及起支撑作用的支撑装置。

优选的，所述模具包括相对置且直立式设置的一对模板，所述模具驱动机构对称设置在这一对模板的外侧。

采用上述结构，由于所述一对模板相对置且直立式设置，使模制出的墙板的两个壁面更精细和平坦，避免了平模设备模制出一面平一面粗糙的墙板。

优选的，还包括用以向所述型腔内送料的软管泵送机。

采用上述结构，所述软管泵送机能在所设定时间内均匀地持续不断地在控制频率和压力下，将浆料输送到模具的型腔中，使形成的墙板具有像注塑产品一样的混合整体性能和高密度优质性能。

优选的，在所述模具的底部设有连通所述软管泵送机与所述型腔的进料通道。

采用上述结构，由于进料通道设置在所述模具的底部使可固化的混合料是从模具的下部注入，可以充分利用浆料自身的重力和地心吸引力使模制出的墙板更密实、均匀，有效减少气泡的产生。

优选的，所述进料通道为一对且对称设置在所述模具的底部。

采用上述结构，能够使浆料从模具底部对称均匀地进入模具型腔内，以保证进料均匀性，有利于使模制出的墙板更均匀。

优选的，在所述模具的底部还设有与所述进料通道连通的排料通道，且在所述进料通道内设有进料阀门。

采用上述结构，当模制的墙板已达到设定的高度时，或者是在紧急状态时，所述软管泵送机也可以根据PLC的指示把剩余或要废弃的浆料泵通过排料通道送到废料池，回收循环利用。

附图说明

图1为墙板成型设备的整体示意图；

图2为模具驱动机构与模板的装配示意图；

图3为模具驱动机构的示意图；

图4为抽芯构件的示意图，为第一实施例；

图5为抽芯构件的俯视图；

图6为抽芯构件的示意图，为第二实施例。

具体实施方式

下面参照图1～图6对本发明所述的模具驱动机构及应用其的墙板成型设备的具体实施方式进行详细的说明。

如图1所示，墙板成型设备主要包括用以形成型腔的模具、驱动该模具进行开/合模的模具驱动机构9、墙板成型过程中插入型腔中以限定出墙板的中空结构的抽芯构件5、驱动该抽芯构件5插入型腔/从型腔抽出并对该抽芯构件进行定位的抽芯构件驱动机构8，以及起 支撑作用的支撑装置11和用以移送成型后的墙板的墙板移出装置10。墙板成型设备还包括依次连通的全自动配料系统1、全自动上料搅拌机2、软管泵送机3，以及连通软管泵送机3与型腔的进料通道4、与进料通道4连通的排料通道41、与该排料通道41连通的污水收集和处理装置13。另外，墙板成型设备还包括一PLC全自动控制系统12。

如图1所示，模具包括相对置且直立式设置的一对模板6，置于这一对模板6之间且位于底部的墙板成型平台101、置于前述一对模板6两端并在墙板成型过程中实现这一对模板两端密封连接的连接部件，由前述一对模板6、墙板成型平台以及连接部件共同围成与预制墙板的外形尺寸相对应的型腔。本实施例中，墙板成型平台101安装在墙板移出装置10上，在该墙板成型平台101上设有多对与下述抽芯构件5上的定位插头59相匹配的定位孔102。

进料通道4为一对且对称设置在前述一模板6的底部，相应地，排料通道41亦为一对且对称设置在前述一模板6的底部，且位于同侧的进料通道4与排料通道41相连通似形成一整根通道。其中，在进料通道4上设有双向进料阀门42，采用这种结构，当模制的墙板已达到设定的高度时，或者是在紧急状态时，软管泵送机3也可以根据PLC全自动控制系统12的指示把剩余或要废弃的浆料通过废料管泵送到废料池，回收循环利用。另外，由于进料通道4设置在一模板6的底部，墙板成型过程中可固化的浆料从模具的下部注入，可以充分利用浆料自身的重力和地心吸引力有效减少气泡的产生，使模制出的墙体和楼板更密实、均匀。

如图1和图2所示，支撑装置11对称设置在前述一对模板6的外侧，该支撑装置11上对称设有立柱111，模具驱动机构9对称安装在该立柱111上。如图2和图3所示，模具驱动机构9对称设置在一对模板6的外侧，以置于其中一个模板6外侧的模具驱动机构9为例，该模具驱动机构9包括与模板外侧连接的偏心轮机构、驱动该偏心轮机构运转的驱动电机99。其中，偏心轮机构为多个且位于同侧的多个 偏心轮机构沿模板6的上下方向间隔设置，以保证模板6受力均衡。单个偏心轮机构包括一偏心齿轮、一端与该偏心齿轮固定连接另一端与模板外侧连接的支撑臂，本实施例中，如图3所示，在立柱111上固定一个安装座113，该安装座113具有相对置并间隔设置的一对安装板，在这一对安装板上开设相对准的一对安装孔，在支撑臂的相反于模板6的一端设有偏心齿轮的母接头，利用与该母接头相匹配的一偏心轴(构成偏心齿轮的公接头)贯穿前述安装孔和偏心齿轮的母接头使支撑臂转动连接在安装座113上，由形成在支撑臂的相反于模板6的一端的母接头和与其匹配的偏心轴共同构成本发明所述的偏心齿轮结构，不难理解，还可通过其他替换结构实现偏心连接。驱动电机99与偏心齿轮的偏心轴传动连接，并位于同侧的多个偏心轮机构的支撑臂及对应的偏心齿轮处于同一竖直平面内，使位于同侧的偏心轮机构对模板6所施加的作用力在上下方向上处于同一直线上，保证对模板6的施力效果。

本实施例中，位于同侧的偏心轮机构分别为上偏心轮机构、中偏心轮机构、下偏心轮机构，上偏心轮机构包括具有上偏心轴96的上偏心齿轮、上支撑臂92，中偏心轮机构包括具有中偏心轴97的中偏心齿轮、中支撑臂93，下偏心轮机构包括具有下偏心轴98的上偏心齿轮、下支撑臂94，其中，驱动电机99与中偏心轴97通过传送带传动连接，该中偏心轴97与上偏心轴96、下偏心轴98通过传动链条910传动连接，且上偏心轴96、中偏心轴97和下偏心轴98这三者的转动保持同步。值得注意的是，如图3所示，上偏心轴96、中偏心轴97和下偏心轴98在平行于模板6的方向上具有一定的长度，除了每个偏心轴的中部与模板6形成偏心转动连接外，每个偏心轴的两端亦与模板6形成偏心转动连接，这样，能够增加偏心轮机构与模板6的连接部位，有利于增加模板6的受力面积，使其受力更加均衡，保证对模板6的施力效果。

墙板成型后需对模具进行脱模、开模时，驱动电机99运行，带动中偏心轴97转动，该中偏心轴97通过传送链条910带动上偏心轴 96和下偏心轴98同步转动，这三个偏心轴所属的偏心齿轮带动与其对应的支撑臂做朝向外上方方向的偏心转动，进而带动与该支撑臂连接的模板6相对于墙板做朝向外上方向的移动并同时向左右方向打开，由此实现模具的脱模、开模，使刚成型且强度不高的墙板静态地成功脱离模具。墙板成型过程中需对模具进行合模时，驱动电机99只需驱动偏心轮机构做反向运动即可。

如图1所示，在支撑装置11上设有延伸至模具上方的龙门架112，抽芯构件驱动机构8安装在该龙门架112上，它主要由定位和提升系统构成，该抽芯构件驱动机构8还包括用以调整抽芯构件5的下述多个折叠抽芯构件的位置的调整装置51。抽芯构件5包括固定在抽芯构件驱动机构8上、墙板成型过程中插入型腔中并处于打开状态以限定出墙板的中空结构、墙板成型后处于闭合状态以从型腔中抽出的多个折叠抽芯构件。

如图4和图5所示，每个折叠抽芯构件包括顶端安装在调整装置51上的一主轴52、顶部敞口设置并由主轴52的底端套装在主轴52上的折叠套、套装在主轴52上的驱动装置7、围绕主轴52设置且连接驱动装置7与折叠套的折叠支撑杆55。在主轴52的底端设有一底板58，折叠套包括配置在该底板58四周并沿其周向交替设置的折叠挡板57和柔性连接件56，且底板58、折叠挡板57和柔性连接件56这三者密封连接。其中，折叠挡板57由刚性材料制成，它主要起支撑作用，用于抵挡浆料所形成的巨大流体静压力，以更好地限定出墙板的中空结构，柔性连接件56主要用于连接相邻的折叠挡板57，它由帆布和橡胶复合而成的柔性材料制成，本实施例中，折叠挡板57的整体形状与圆柱体的纵剖面类似，柔性连接件56呈细长条形，在折叠套处于打开状态下，折叠挡板57与柔性连接件56共同围成一圆柱形，用于限定出墙板的中空结构。本实施例中，驱动装置7为油压机，多个折叠抽芯构件由同一个油压机统一驱动，该驱动装置7通过一连接板54与折叠支撑杆55连接。采用这种结构，能使多个折叠抽芯构件的运动方向、速度等保持一致，以保证多个折叠抽芯构件保持 同步运行。

每组折叠支撑杆55由多个杆件转动连接，以其中一组折叠支撑杆55为例，它包括一端与连接板54连接另一端抵接在底板58上的第一杆件551、一端与底板58的靠近主轴52侧连接另一端与第一杆件551的下部连接的第二杆件552、连接该第二杆件552的中部与第一杆件551底端的第三杆件553、与第一杆件551呈“V”形设置且底端与第一杆件551和第三杆件553底端连接的第六杆件556、连接第一杆件551上部与第六杆件556上部的第四杆件554、置于该第四杆件554下方并连接第一杆件551与第六杆件556的第五杆件555，前述这多个杆件之间、第一杆件551与连接板54之间、第二杆件552与底板58之间均通过可转动的连接头557连接在一起。

另外，每个折叠抽芯构件还包括置于折叠套底部的定位插头59，该定位插头59插入前述成型平台101上的定位孔102中，通过这两者相配合对每个折叠抽芯构件进行定位。

墙板成型过程中，抽芯构件在抽芯构件驱动机构8的驱动下相对于模具向下移动直至多个折叠抽芯构件插入模具的型腔中，而后通过调整装置51调整各个折叠抽芯构件的具体位置并使每个折叠抽芯构件上的定位插头59插入成型平台101上的定位孔102中。然后，驱动装置7推动折叠支撑杆55沿着主轴52向下滑动，使折叠支撑杆55处于打开状态，由该折叠支撑杆55带动折叠套打开，通过该折叠套限定出墙板的中空结构，则折叠抽芯构件处于如图4所示的打开状态。

相反地，墙板成型后需要抽芯时，驱动装置7牵拉折叠支撑杆44沿着主轴52向上滑动，使折叠支撑杆55处于折叠状态，由该折叠支撑杆55带动折叠套朝向主轴52靠拢，则折叠抽芯构件处于闭合状态，在折叠套的外表面与模板的孔壁之间形成间隙。然后，抽芯构件在抽芯构件驱动机构8的驱动下相对于模具向上移动使定位插头59从成型平台101上的定位孔102中拔出，并直至多个折叠抽芯构件从模具的型腔中抽出。

下面参照图1～图4结合上述结构描述，对利用墙板成型设备制备 墙板的使用方法进行简单的说明，整个墙板的生产过程是由PLC全自动控制系统12按预先设定的程序进行。

步骤1.利用抽芯构件驱动机构8将抽芯构件5下降至模具内，并使每个折叠抽芯构件底部的定位插头59插入成型平台101上的定位孔102内以定位，然后利用驱动装置7使多个折叠抽芯构件处于打开状态；

步骤2.驱动电机99带动偏心轮机构做朝向内下方方向的偏心移动，使前述一对相对置且直立式设置的模板6闭合，完成模具的合模；

步骤3.全自动配料系统1根据所需要生产的墙板将各物料按比例混合好，并按照上料程序和速度将各物料输入到全自动上料搅拌机2内进行搅拌，形成纳米级纤维轻质高强可固化复合浆料，这里原材料为可固化的混合料，由石膏基复合材料或水泥基混合物和和纳米级晶须纤维所组成；

步骤4.当搅拌到预期混合效果后，软管泵送机3接收了开始泵送信号后，把双向进料阀门42打开而排废料阀门关闭；步骤4.驱动电机99带动偏心轮机构做朝向内下方方向的偏心移动，使前述一对相对置且直立式设置的模板6闭合，完成模具的合模；

步骤5.利用软管泵送机3按设定的频率和速度往模具型腔内泵送已混合好的纳米级纤维轻质高强可固化复合浆料；

步骤6.当所注入的纳米级纤维轻质高强可固化复合浆料达到凝固状态后，利用推杆驱动装置7使多个折叠抽芯构件处于闭合状态，使折叠式抽芯构件的软套57的外表面与已凝固的墙板的孔壁分离；

步骤7.利用抽芯构件驱动机构8将抽芯构件5往上提升，使每个折叠抽芯构件底部的定位插头59脱离成型平台101上的定位孔102内，然后继续上移直至从型腔内抽出，使所有折叠抽芯构件与墙板脱离；

步骤8.驱动电机99带动偏心轮机构做朝向外上方方向的偏心移动，使前述一对相对置且直立式设置的模板6与墙板外表面静态地分离，完成模具的开模、脱模，而已成型的墙板直立在墙板移出装置10 上；

步骤9.利用墙板移出装置10把墙板移出整套设备，完成墙板的一个生产周期。每个生产周期需时约四十分钟。

在步骤5后，还包括一与剩余步骤同步的步骤，即为，在浆料定量泵送完成后，双向进料阀门42关闭而废料阀口打开，同时全自动上料搅拌机2启动水清洗程序以清洗软管泵送机3内的浆料，软管泵送机3内的废水经排料通道41排放到污水收集和处理装置13内进行过滤后重用，形成一个完善的生产循环周期。

另外，在步骤3之前，还包括一步骤，即为，将脱模剂施加于模具上，该脱模剂用于使墙板容易地从模具中移走。

上述墙板成型设备适合制造大面积空心建筑承重墙板，能够在一天时间生产30件12米长*3米高*130至200mm厚的轻质高强耐水内墙和外墙的结构承重墙，其每平方米墙板的重量只有65公斤，其它物理性能完全达到和超过国家规范要求。利用上述墙板成型设备所制备的墙板具有通过多个间隔的结构部而互连的间隔对置外壁，以至在相邻结构部之间分别限定出空腔，它是现代建筑工业化所需求的质轻、高强耐水、防火、防虫、节能环保绿色承重墙体和楼板，其表面平整光滑，不需抹灰便能上油漆，真正做到省工，省钱和建筑效率大幅提高。

上述墙板成型设备通过增设偏心轮机构来实现直立式模板与墙板的脱模分离技术，运用了偏芯齿轮分级轴向转动能将具有大面积吸附力的模板6向一定角度的外上方方向移动，把在压力泵泵送浆料过程中所形成的巨大吸附力静态地抵销掉，使刚成型且强度不高的墙板静态地成功脱离模具，从而达到模板与墙板彻底分离的目的，避免脱模时损伤墙板，有利于保证墙板外表面的光滑度，同时还低成本而有效地解决了大型立式建筑预制模板的脱模难题。本发明将建筑空心墙板目前成孔抽芯技术成本显著地降低和取得的型腔精确度大幅提高，从而使墙板成型设备效率显著提升。

同时，上述墙板成型设备利用折叠式抽芯构件实现抽芯构件与墙 板孔壁的分离，能够保证抽芯构件顺利抽出，以解决直立式预制大面积建筑空心墙板的制造设备的插入构件的抽芯问题。

同时，上述墙板成型设备利用软管泵压力泵送系统把湿的复合浆料打到模具型腔中，使墙板的结构更均匀和密度更高，换句话说即使用注塑原理来生产墙板，使墙板的物理性能大大提高，而且墙板的两个面因同步制成故光滑平整不需要二次加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，在上述实施例中，如图4和图5所示，折叠套由置于主轴52底端的底板58、配置在该底板58四周并沿其周向交替设置的折叠挡板57和柔性连接件56密封连接而成。然而并非局限于此，如图6所示，折叠套中的折叠挡板57和柔性连接件56还可由一顶部敞口设置的软套5a替代，该软套5a由柔性非弹性材料制成，它是一整体部件，由主轴52的底端套装在底板58和主轴52上。

另外，在上述实施例中，折叠套在打开状态下整体呈圆柱形，即折叠套所限定出的墙板的中空结构的截面为圆形，然而并非局限于此，实际应用中，墙板的中空结构的截面可以为椭圆形(包括长椭圆形)、方形、矩形、六边形、八边形、其他多边形等，则折叠套的结构应该做适应性变化，其连接关系与上述结构相同。