全自动水泥基材料试件的压制成型装置及压制成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全自动水泥基材料试件的压制成型装置及压制成型方法，适用于实验室大量制备掺杂不同配料不同配合比的水泥基材料试件，属试件成型领域。
【背景技术】
[0002]标准试件的制备、养护及其性能检测已成为实验室进行水泥基材料固化研究必不可少的方面，然而现有实验室压制成型试件制备的配料、搅拌、压制成型、试件与模具分离过程大都是人工完成，现有的一些发明专利虽然取得了一些突破，但仍存在物料称量存在人为误差，制备效率较低的缺点，特别是在实验室要求高精度和低误差条件下大规模制备试验试件的过程中往往需要消耗大量的人力物力。如专利(201310081456.0)公开了一种固化砌块成型机，包含有主机、前平台、纵向控制箱、辅助油缸、液压栗站、横向控制箱、后平台、料斗、料箱、横向油缸、上横梁、下横梁、上油缸、下油缸、模具总成及移动梁，可以实现固化砌块的大规模生产，具有机械化程度高的优点，但该方案占用空间较大，自动化程度较低，使用过程中还需大量的人力，经济成本较高，不太适应实验室研究试件大规模生产的需求；专利(201310674253.2)公开了一种自动化砌块生产线，虽然具有模具可重复使用的优点，但是其称量不准确，工艺复杂，不太适应现行固化试件成型精准化的要求。
[0003]目前试件的压制成型制备过程和方法难以满足现阶段低误差、高效率、无需人员值守的制备要求，因此有待开发一种新装置和新方法实现试验固化试件自动精准压制成型。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种占用空间小，适用于实验室大量制备试件，自动化、智能化、模具可重复使用的全自动水泥基材料试件的压制成型装置；进一步地，本发明提供一种低误差、高效率、无需人员值守的全自动水泥基材料试件的压制成型装置；更进一步地，本发明提供一种适用于实验室大量制备试件，自动化、智能化的全自动水泥基材料试件的压制成型方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
全自动水泥基材料试件的压制成型装置，其特征在于:包括:由上到下依次设置的物料称量机构、物料混合机构和物料运输机构，所述物料称量机构的出料口与所述物料混合机构的进料口相连，所述物料混合机构的出料口正对所述物料运输机构的模具运载皮带，所述模具运载皮带上放置有模具，所述模具运载皮带在所述物料运输机构后面的上方还设置有试件压制成型机构，所述模具运载皮带的出料口与第一模具翻转箱的进料口相连，所述第一模具翻转箱的出料口与脱模箱的进料口相连，所述脱模箱的出料口与试件箱的进料口相连，所述脱模箱的出模具口与第二模具翻转箱的入口相连，所述第二模具翻转箱的出口与模具返程传送皮带的入口相连，所述模具返程传送皮带的出口与模具循环利用机构的入口相连；所述物料称量机构、物料混合机构、物料运输机构、试件压制成型机构、第一模具翻转箱、第二模具翻转箱、脱模箱、试件箱和模具循环利用机构均与控制系统相连。
[0006]所述物料称量机构包括固体物料存储箱，所述固体物料存储箱的下部与固体物料运送管道的顶端连接，所述固体物料运送管道的底端正对固体物料传送皮带，所述固体物料传送皮带由物料传送电动机传动，所述固体物料传送皮带的出料口处设置有物料通道，所述物料通道的进料口挡有刚性板，所述刚性板的上表面嵌有称重传感器，所述称重传感器的一端与所述固体物料传送皮带的出料口相连，所述刚性板的远离所述物料传送皮带的一端垂直设置有挡板，所述挡板上开设有用于穿过所述刚性板的第一通孔，所述挡板的后面设置有用于使所述刚性板在其内滑动的伸缩槽，所述伸缩槽的末端设置有伸缩槽电动机，所述伸缩槽电动机通过缆线与所述刚性板相连，所述伸缩槽内设有弹簧，所述缆线设置于所述弹簧内；所述挡板与所述固体物料传送皮带的相对面上设置有三角凸体，所述三角凸体为直角三角形，所述直角三角形的两个直角边分别与所述挡板和刚性板相接触；所述挡板上还连接有限制开关，所述限制开关设置于所述固体物料传送皮带的出料口的右侧上方；液体料箱通过液体物料管道连接至液体物料计量阀门，液体物料计量阀门与所述物料通道相连通；所述物料通道与所述物料混合机构相连。
[0007]所述物料混合机构包括搅拌锅，所述搅拌锅的开口由橡胶层密封，所述橡胶层的直径与所述搅拌锅的内径相同，所述橡胶层上表面紧密贴合有支撑钢架，所述支撑钢架与搅拌机伸缩结构相连，贴合后的所述支撑钢架和橡胶层上留有用于穿过搅拌轮片的第二通孔和用于放置搅拌锅进口开关的第三通孔；所述搅拌锅进口开关与所述物料通道相连；所述搅拌锅的底端设置有搅拌锅出口开关，所述搅拌锅出口开关的两侧设置有用于捕捉所述模具并精确固定所述模具的位置的第一机械抓手；所述搅拌锅出口开关正对所述模具运载皮带；所述搅拌锅的两端设置有激光传感器。
[0008]所述物料运输机构包括设置于所述搅拌锅出口开关下方的所述模具运载皮带，所述模具运载皮带从左到右依次围绕模具运载皮带电动机和小滑轮转动，所述小滑轮的直径小于所述模具运载皮带电动机的直径，所述物料运输机构的出料口为所述小滑轮的位置处，所述物料运输机构的出料口与所述第一模具翻转箱的进料口相连，所述脱模箱的出模具口与所述第二模具翻转箱的入口相连，所述第二模具翻转箱的出口与所述模具返程传送皮带的入口相连，所述模具返程传送皮带设置于所述模具运载皮带的下方且由模具返程皮带电动机驱动；所述模具返程传送皮带的出模具口与所述模具循环利用机构的入口相连。
[0009]所述试件压制成型机构包括液压加压机，所述液压加压机的中间设有加压棒，所述加压棒的下端左右侧设有第二机械抓手；所述模具运载皮带下方正对所述液压加压机的位置设有钢块垫层；所述液压加压机的两端设置有所述激光传感器。
[0010]所述第一模具翻转箱和第二模具翻转箱均包括第一箱体，所述第一箱体上开设有右口开关、上口开关、左口开关和下口开关，所述右口开关和上口开关相接触，所述左口开关和下口开关相接触，所述右口开关和左口开关的高度与所述模具的高度相同，所述右口开关和左口开关的宽度与所述模具的宽度相同；所述上口开关和下口开关的长度与所述模具的长度相同，所述上口开关和下口开关的宽度与所述模具的宽度相同；所述第一箱体的长度大于所述模具的2倍长度，所述第一箱体的高度大于所述模具的2倍高度；所述第一箱体的中央设置有转轴，所述转轴上连接有呈直角的托板，所述转轴上还连接有呈直角式的用于容纳所述托板的托板槽，所述托板槽的一个直角边与右口开关相连，所述托板槽的另一个直角边与下口开关相连，所述托板与所述模具接触的两边上均设置有限位折叠板和用于容纳所述限位折叠板的限位折叠板横放槽；所述托板的背面连有用于使所述托板旋转的拉杆；与下口开关相连的所述托板槽上还设置有翻转箱伸缩机构；所述第一模具翻转箱和第二模具翻转箱内均设置有感应信号装置；所述托板上设置有预留口。
[0011]所述脱模箱包括第二箱体，所述第二箱体的长度为所述模具的长度的2倍；所述第二箱体包括平行设置的暂存间和工作间，所述暂存间和工作间之间设置有间隔开关，所述暂存间的上表面设置有用于进入盛有试件的所述模具的上开口，所述工作间的下表面设置有用于出试件的下开口 ；所述工作间的左壁设置用于出所述模具的出口开关，所述暂存间的右侧壁上设置有脱模箱伸缩机构；所述工作间的顶端还设置有高压气体喷嘴，所述高压气体喷嘴正对所述模具下表面的预留孔洞。
[0012]所述模具循环利用机构包括从右到左平行排列的冲洗间、干燥间、喷油间和储存间，所述冲洗间的右壁上设置有用于进入所述模具的入口开关，所述冲洗间的顶端设置有高压喷水装置，所述冲洗间、干燥间、喷油间和储存间的下表面均与第三伸缩机构滑槽相连通，所述第三伸缩机构滑槽内滑动式设置有第三伸缩机构，所述模具的下表面设置有用于插入所述第三伸缩机构的第一凹槽；所述冲洗间和干燥间之间设置有第一分隔开关，所述干燥间的顶端设置有强力热风装置，所述干燥间和喷油间之间设置有第二分隔开关，所述喷油间的顶端设置有雾化喷油装置，所述喷油间和储存间之间设置有第三分隔开关；所述第三伸缩机构滑槽内设置有废料管道；所述储存间的左壁与垂直向的第二伸缩机构滑槽相连通，所述第二伸缩机构滑槽内滑动式设置有第二伸缩机构，所述第二伸缩机构滑槽的高度大于所述模具的2倍高度，所述储存间的右壁上端设置有用于推出所述模具的出口，所述出口的相对面设置有第一伸缩机构；所述模具的侧面设置有用于插入所述第二伸缩机构或第一伸缩机构的第二凹槽，所述出口正对所述物料运输机构的入口。
[0013]所述控制系统包括单片机。