专利名称：Gis盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机及其控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盆式绝缘子环氧树脂浇注模的自动脱模机，具体涉及ー种整机动力系统采用气动驱动的的盆式绝缘子环氧树脂浇注模的脱模机。
背景技术：
GIS高压开关中的盆式绝缘子主要用于隔离气室、支撑导体以及灭弧绝缘。其中的盆式绝缘子主要有金属嵌件和环氧树脂件组成，具体是两端的金属嵌件通过中间的环氧树脂件固定为一体。其中环氧树脂件的浇注是采用由凸模和凹模组装而成的浇注模具并在适宜的条件下进行，待浇注固化完成后，将模具放在相应的自动脱模机上进行脱模取环氧树脂件完成脱模工作，具体来说，自动脱模机主要完成以下工作(I)固定浇注模具；(2)浇注模具的拆分，即拉模；(3)将环氧树脂件从模具凹模中取出，即脱模；(4)完成模具的闭合，即合摸。现有的自动脱模机主要包括两个平行设置的导轨、导轨中安装有凸模夹具、与凸模夹具并列设置有两个可转动的凹模夹具，其中，凸模夹具在导轨中滑动是由电机驱动并采用丝杠传动的方式，通过凸模夹具的运动完成拉模和合模的工作；两个凹模夹具可同时进行自由转动以方便取出环氧树脂件。在长期使用过程中，发现此类脱模机会产生不利于拉模和合模的刚性冲击，整机自动化程度不高，工作效率低，并且在对模具进行清洗吋，模具的安装位置不利于工作人员操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化程度高、模具运动稳定且便于清洗操作的盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的自动脱模机。为此，本发明提供的GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机包括两个平行设置的轨道，每个轨道上安装有凸模夹具，与两个凸模夹具并列设置有两个可转动的凹模夹具，所述凸模夹具连接有凸模夹具驱动设备，所述凹模夹具连接有凹模夹具驱动设备；其特征在于该脱模机进ー步还包括ー旋转装置，该旋转装置包括旋转驱动设备、传动设备和旋转台，所述传动设备包括环形轨道、置于环形轨道中的第一齿轮、连接旋转驱动设备与第一齿轮的第二齿轮；所述旋转台安装在第一齿轮上；所述凹模夹具安装在旋转台上；所述凸模夹具驱动装置为无杆气缸；所述旋转驱动设备为第一气动马达；所述凹模夹具驱动设备为第二气动马达。上述两个轨道上安装有“[”形支架，该“[”形支架的两侧内壁上均安装 有凸模夹具，且两个凸模夹具相对；在两个轨道的一端设置有凸模夹具驱动设备，该凸模夹具驱动设备与“[”形支架连接；在两个轨道的另一端与两个凸模夹具并列设置有两个可转动的凹模夹具。所述环形轨道的内壁上开设有两个相对设置的四分之一圓周限位凹槽，所述第一齿轮上设有分别与两个限位凹槽相应的两个凸件。所述环形轨道中设置有环形活动轨道，该环形活动轨道中放置有滚珠。本发明的自动脱模机采用气动驱动的方式，可保证设备的结构设计简单，气源容易获得也使成本降低，气动装置安全、可靠，使用维修方便，气体的压缩性大，关闭时有缓冲性，在长期运行过程中能满足凸模运动速度及平稳性，进而满足拉模和合模过程中对设备运行稳定性的要求；同时脱模机上设有可带动凹模旋转的旋转台及旋转装置，以在模具清洗时，通过旋转装置的旋转使得凹模的工作面朝向工作人员，进而方便工作人员对凹模的彻底清洗。除此之外，设备中的凹模夹具转动驱动装置和新设的旋转驱动装置均采用气动马达，这样可以使整机的结构设计简单，轻便，并且易实现设备的全自动智能控制。本发明的另ー目的在于提供ー种上述GIS用盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机的控制装置。该控制装置控制气源为设备中无杆气缸、第一气动马达和第二气动马达适时供气，进而实现脱模机的自动化工作，其特征在于，该装置包括控制台、开模与合模控制单元、旋转装置控制单元、凹模夹具旋转控制単元和脱模控制単元；所述的控制台包括相连接的控制器和触摸屏；所述的开模与合模控制单兀包括安装在无杆气缸ー进出气ロ处的第一压カ传感器和第一溢流阀、安装在无杆气缸另ー个进出气ロ处的第二压カ传感器和第二溢流阀、同时与气源和无杆气缸的两个进出气ロ连接的第一电磁阀；所述的旋转装置控制单元包括安装在第一气动马达ー进出气ロ处的第三压カ传感器和第三溢流阀、安装在在第一气动马达另ー个进出气ロ处的第四压カ传感器和第四溢流阀；同时与气源和第一气动马达的两个进出气ロ连接的第二电磁阀；所述的凹模夹具旋转控制単元包括安装在第二气动马达ー进出气ロ处的第五压力传感器和第五溢流阀、安装在在第二气动马达另ー个进出气ロ处的第六压カ传感器和第六溢流阀；同时与气源和第二气动马达的两个进出气ロ连接的第三电磁阀；所述的脱模控制单元包括安装在旋转台上的光电开关；同时与气源和凹模上的脱模吹气孔连接的第四电磁阀；所述第一压カ传感器、第二压カ传感器、第三压カ传感器、第四压カ传感器和光电开关分别与控制器的输入端连接；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别与控制器的输出端连接。控制装置中的各压カ传感器和光电开关采集设备的不同工作阶段信号，控制器根据各采集信号控制相应的电磁阀工作，进而控制各气动元件完成相应的工作过程。对于控制装置中的各溢流阀，当相应位置处的压カ传感器出现工作异常时，各溢流阀起泄压作用，保证整个设备中各气动元件的安全工作。
以下结合附图与具体实施方式
对本发明的技术方案作进ー步详细说明。
图1为本发明的脱模机的结构示意图；图2为本发明的脱模机的局部爆炸示意图；图3为环形轨道的结构示意图；图4为本发明的控制装置工作原理图。图中的各代码表示1_无杆气缸、2-导杆、3- “ [”形支架、4-轨道、5-滑块、6-凸模夹具、7-凸模、8-旋转装置、9-第一气动马达、10-环形轨道、11-第一齿轮、12-第二齿轮、13-旋转台、14-支架、15-凹模夹具、16-凹模、17-限位凹槽、18-设备底座、19-脱模吹气孔、20-环形活动轨道、21-第二气动马达。
具体实施例方式參考图1至图3，本发明的自动脱模机包括设备底座18、在设备底座18上平行式安装有两条轨道4，各轨道4中安装有滑块5，两个滑块5上固定安装有“[”形支架3，该“[”形支架3两侧的内壁上均安装有一凸模夹具6，并且两个凸模夹具6相对，在两条轨道4的一端安装有与“[”形支架3连接的凸模夹具驱动装置，另一端安装有旋转装置，该旋转装置包括有旋转驱动装置、传动装置和旋转台13 ;其中，传动装置中的轨道为开设在设备台面上的环形轨道10，且为预留环氧树脂件的从模具中脱出后的放置空间，该环形轨道10中间为空，即在设备底座18上开有ー个略大于环氧树脂件尺寸的洞，沿洞的内壁开设有环形轨道10 ;在环形轨道10中安装有大齿轮为第一齿轮11，在第一齿轮11的上部安装有旋转台13,第一齿轮11由旋转驱动装置通过小齿轮(第二齿轮12)驱动；旋转台13上并列平行式安装有两个支架，每个支架上安装有可转动的凹模夹具15，并且凹模夹具15的转动由固定安装在其中一个支架外侧壁上的凹模夹具转动驱动装置驱动。为保证设备在使用一段时间后，各个运动部件运动过程的稳定性，设备中的凸模夹具驱动装置选用无杆气缸1，且无杆气缸I通过ー导杆2和一“[”形支架3驱动凸模夹具6运动；设备中的凹模转动驱动设备和旋转驱动设备均采用气动马达。为避免旋转台对环形轨道10磨损，延长设备的使用期，可在环形轨道10中设置ー相应尺寸的环形活动轨道20，并且通过安装放置在该环形活动轨道20中的滚珠来实现旋转台13的自由转动。本发明的脱模机中所设的旋转装置是为了在模具清洗时，将比较难清洗的凹模16转动90°，以使凹模16的工作面朝向工作人员，进而方便工作人员对其工作面内彻底清洗，为了更好的实现该功能，在环形轨道10的内壁上开设有两个相対的四分之一圓周限位凹槽，并且在第一齿轮的底面上设有分别与两个限位凹槽17相对应的凸件，以保证第一齿轮11的转动角度为90°。为了控制凹模夹具的转动角度，在两支架14的内壁上安装凹模夹具15处均开设有四分之一圓周限位凹槽，且两个支架14上的限位凹槽相対，同时在凹模夹具15的安装臂上设有与两个限位凹槽相对于的凸件，以保证凹模夹具转动的角度为90°。盆式绝缘子环氧树脂件浇注固化完成后，首先将整个模具安装在脱模机上，具体是将凸模7安装在两个凸模夹具6上，凹模16安装在两个凹模夹具15上；接着，无杆气缸I通过导杆2带动两个凸模夹具6同步在轨道4中滑动，进而将凸模7和凹模16拉开，完成拉模工作；然后，在第一气动马达9的带动下，旋转台13带动凹模16逆时针旋转90° (从上往下看);紧接着，在第二气功马达21的驱动下凹模夹具15带动凹模16自与水平面垂直状转动为与水平面平行状，且凹模16的工作面朝下，接着向凹模16上的脱模吹气孔19中吹气，通过气压的作用将环氧树脂件从凹模16中脱出，然后，凹模16转回初始垂直状态，使得凹模16的工作面朝向工作人员，方便工作人员对模具的清洗；对凸模7和凹模16清洗完后，旋转台13还原为原位，接着无杆气缸I带动凸模7运动完成凸模7与凹模16的合井。为了有效实现上述装置的自动化控制，发明人设计了关于上述脱模机的控制装置。參考图4，该装置具体包括包括控制台、开模与合模控制単元、旋转装置控制单元、凹模夹具旋转控制単元和脱模控制単元；所述的控制台包括相连接的控制器和触摸屏；所述的开模与合模控制単元包括安装在无杆气缸I 一进出气ロ处的第一压カ传感器和第一溢流阀、安装在无杆气缸I另ー个进出气ロ处的第二压カ传感器和第二溢流阀、同时与气源和无杆气缸I的两个进出气ロ连接的第一电磁阀；所述的旋转装置控制单元包括安装在第一气动马达9 一进出气ロ处的第三压カ传感器和第三溢流阀、安装在在第一气动马达9另ー个进出气ロ处的第四压カ传感器和第四溢流阀；同时与气源和第一气动马达9的两个进出气ロ连接的第二电磁阀；所述的凹模夹具旋转控制単元包括安装在第二气动马达21 —进出气ロ处的第五压カ传感器和第五溢流阀、安装在在第二气动马达21另ー个进出气ロ处的第六压カ传感器和第六溢流阀；同时与气源和第二气动马达21的两个进出气ロ连接的第三电磁阀；所述的脱模控制单元包括安装在旋转台13上的以检测塑件是否脱落的光电开关；同时与气源和凹模16上的脱模吹气孔19连接的第四电磁阀；所述第一压カ传感器、第二压カ传感器、第三压カ传感器、第四压カ传感器和光电开关分别与控制器的输入端连接；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别与控制器的输出端连接。装置中的控制器可选用西门子S7-200系列的PLC ;触摸屏可选用WeinViewMT500
触摸屏。上述装置的工作过程如下通过触摸屏上设定的工作界面启动设备后，无杆气缸I动拉凸模进行开模工作；当无杆气缸I进气ロ处的压カ大于0. 6MPa时,第一压カ传感器输出信号至控制器；控制器控制第一电磁阀关闭，并开启第二电磁阀，第一气动马达9开始工作，使旋转台13带动凹模16逆时针旋转90° (从上往下看)；当第一气动马达9进气ロ处的压カ大于0. 6MPa时，第三压カ传感器输出信号至控制器；控制器控制第二电磁阀关闭，并开启第三电磁阀，第二气动马达21开始工作，使凹模夹具15带动凹模16自与水平面垂直状转动为与水平面平行状，且凹模16的工作面朝下；当第二气动马达21进气ロ处的压カ大于0.6MPa时，第五压カ传感器输出信号至控制器；控制器控制第三电磁阀关闭，并开启第四电磁阀，气源开始向凹模16上的脱模吹气孔19中吹气，通过气压的作用将环氧树脂件从凹模16中脱出，完成脱模工作；
当光电开关检测到塑件脱落吋，向控制器输入信号；控制器控制第三电磁阀打开，第二气动马达21开始工作，当第六压カ传感器检测到第二气动马达21的右进气ロ处压カ大于0. 6MPa时，第三电磁阀关闭，第二气动马达停止工作，进此时凹模16的工作面朝向工作人员，方便进行清洗工作；待清洗完成后，继续启动设备工作控制器控制第二电磁阀开始工作，第一气动马达开始工作，带动旋转台13顺时针旋转90° (从上往下看)，使凹模16还原至初始位置；此时第一气动马达9右气ロ处的第四压カ传感器检测到此处压カ大于0. 6MPa并输出信号至控制器；控制器控制第三电磁阀停止工作(即回中位)，同时第一电磁阀开始工作，无杆气缸I带动凸模7朝向凹模16运动完成合模工作；此时无杆气缸I右气ロ处的第二压カ传感器检测到此处压カ大于0. 6MPa时，并输出信号至控制器；控制器控制第一电磁阀停止エ作，从而设备完成ー个工作周期。各溢流阀对整个设备气动元件起保护作用，当相应位置处的压力传感器工作出现工作异常，相应的电磁阀不能停止工作，相应气动元件进气腔的压カ继续增大，当増大到相应溢流阀的调定压カ值(0. SMPa)时，该溢流阀开启阀ロ泄压。
权利要求
1.一种GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机，包括平行设置的两个轨道(4)，每个轨道(4)上安装有凸模夹具(6)，与两个凸模夹具(6)并列设置有两个可转动的凹模夹具(15)，所述凸模夹具(6)连接有凸模夹具驱动设备，所述凹模夹具(15)连接有凹模夹具驱动设备；其特征在于 该脱模机进一步还包括一旋转装置，该旋转装置包括旋转驱动设备、传动设备和旋转台(13)，所述传动设备包括环形轨道(10)、置于环形轨道(10)中的第一齿轮(11)、连接旋转驱动设备与第一齿轮(11)的第二齿轮(12);所述旋转台(13)安装在第一齿轮(11)上；所述凹模夹具(15)安装在旋转台(13)上； 所述凸模夹具驱动设备为无杆气缸(I); 所述旋转驱动设备为第一气动马达(9)； 所述凹模夹具驱动设备为第二气动马达(21)。
2.如权利要求1所述的GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机，其特征在于，所述两个轨道(4)上安装有“[”形支架(3)，该“[”形支架(3)的两侧内壁上均安装有凸模夹具(6),且两个凸模夹具(6)相对； 在两个轨道(4)的一端设置有凸模夹具驱动设备，该凸模夹具驱动设备与“[”形支架(3)连接； 在两个轨道(4)的另一端与两个凸模夹具(6)并列设置有两个可转动的凹模夹具(15)。
3.如权利要求1所述的GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机，其特征在于，所述环形轨道(10)的内壁上开设有两个相对设置的四分之一圆周限位凹槽(17)，所述第一齿轮(11)上设有分别与两个限位凹槽(17)相应的两个凸件。
4.如权利要求1所述的GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机，其特征在于，所述环形轨道(10)中设置有环形活动轨道(20)，该环形活动轨道(20)中放置有滚珠。
5.一种上述GIS用盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机的控制装置，该控制装置控制气源为设备中无杆气缸、第一气动马达和第二气动马达适时供气，进而实现脱模机的自动化工作，其特征在于，该装置包括控制台、开模与合模控制单元、旋转装置控制单元、凹模夹具旋转控制单元和脱模控制单元； 所述的控制台包括相连接的控制器和触摸屏； 所述的开模与合模控制单元包括安装在无杆气缸一进出气口处的第一压力传感器和第一溢流阀、安装在无杆气缸另一个进出气口处的第二压力传感器和第二溢流阀、同时与气源和无杆气缸的两个进出气口连接的第一电磁阀； 所述的旋转装置控制单元包括安装在第一气动马达一进出气口处的第三压力传感器和第三溢流阀、安装在在第一气动马达另一个进出气口处的第四压力传感器和第四溢流阀；同时与气源和第一气动马达的两个进出气口连接的第二电磁阀； 所述的凹模夹具旋转控制单元包括安装在第二气动马达一进出气口处的第五压力传感器和第五溢流阀、安装在在第二气动马达另一个进出气口处的第六压力传感器和第六溢流阀；同时与气源和第二气动马达的两个进出气口连接的第三电磁阀； 所述的脱模控制单元包括安装在旋转台上的光电开关；同时与气源和凹模上的脱模吹气孔连接的第四电磁阀；所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和光电开关分别与控制器的输入端连接；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别与控制器的输 出端连接。
全文摘要
本发明公开了一种GIS盆式绝缘子环氧树脂件浇注模具的脱模机及其控制装置。脱模机包括平行设置的两个轨道，两个轨道上安装有凸模夹具，与两个凸模夹具并列设置有两个凹模夹具，凸模夹具和凹模夹具均采用气动方式驱动；脱模机还包括一旋转装置。该脱模机采用气动驱动的方式，可保证设备在长期运行过程中无刚性冲击，同时通过旋转装置的旋转使得凹模工作面朝向工作人员方便清洗。控制装置包括安装于各气动元件进出气口的多个压力传感器和溢流阀，各压力传感器和光电开关采集设备的不同工作阶段信号，控制器控制各气动元件完成相应的工作过程；当相应位置处的压力传感器出现工作异常时，各溢流阀起泄压作用，保证整个设备中各气动元件的安全工作。
文档编号B29C39/44GK103009533SQ20121055577
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者张新荣, 时琦昊, 王军, 赵国普, 平昭琪, 张理伟, 薛培培, 孟未来, 崔腾, 李元才, 张旭龙 申请人:长安大学