专利名称：管状制品的自动化装脱模设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管状制品的自动化装脱模设备，应用于管状陶瓷制品、耐火材料制备技术领域，尤其适用于高温陶瓷过滤管的制备技术领域。
背景技术：
对于高温陶瓷过滤管，等静压成型工艺是目前管状制品尤其是高温陶瓷过滤管主要的成型工艺之一，国内有相关专利报道，如201020550565. 4，对高温陶瓷过滤管的成型工艺进行了描述。该成型工艺能够实现高温陶瓷过滤管的大尺寸化、坯体均匀、整体性好，强度高，成品率高，易于工业化生产。但是等静压成型工艺的核心是装脱模技术，等静压成型模具由内膜和外模构成，内模采用钢芯，外模为橡胶材料。由于等静压装脱模工序繁琐，影响坯体质量的因素较多， 尤其在脱模过程中，产品易碎，目前基本全靠人工进行装脱模，生产效率低，劳动强度大。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够降低工人劳动强度、自动化程度高、提高生产效率且保证高温陶瓷过滤管质量的管状制品的自动化装脱模设备。本发明所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于包括旋转工作台、装料振动系统、模具存放定位系统、脱外模系统和坯体转运系统，旋转工作台的台面上周向设置三个工位，对应每个工位设置一组压紧装置，装料振动系统、坯体转运系统、模具存放定位系统各自对应一个工位，装料振动系统与旋转工作台之间、旋转工作台与模具存放定位系统之间均设置模具转运装置。其中所述的装料振动系统包括可升降支架、振动台和安装在支架上的转动滚筒、接下料装置，接下料装置下方设置振动台，接下料装置位于转动滚筒的出料口下方，接下料装置的进料口、下料口处分别设有进料挡板、下料挡板，进料挡板、下料挡板分别由气缸一、气缸二带动，接下料装置中设置阻旋式料位计。装料振动系统的功能是将经混合、干燥后的原料定时定量的装入组装好的模具中，再经振动台的定时振动后，完成模具的装料工序，等待压制。其工作原理是由行车使用料车将混合均匀并干燥后的原料送进转动滚筒内，由于用于制备高温陶瓷过滤管的原料在长时间静置后会产生结块，所以正常工作时转动滚筒正转，此时不会进行加料工作，当组装好的模具由模具转运装置从旋转工作台转运至振动台上时，进行加料工作，此时气缸二闭合、气缸一打开，同时转动滚筒进行反转，原料由转动滚筒流入接下料装置中，接下料装置中设有阻旋式料位计，当接下料装置中的原料达到一定容积时阻旋式料位计作用后反馈信号，转动滚筒停止反转并正转，气缸二闭合，此时进料挡板与下料挡板之间的空间内填充满原料，这些原料正好填满一个高温陶瓷过滤管的模具，起到计量的作用，然后气缸一打开进行模具的装料过程，装料完毕后振动台工作。模具组装完毕后用吊装设备将模具转运至专用容器等待压制。所述的模具转运装置包括底座、旋转立柱和转运机械手，旋转立柱安装在底座上，旋转立柱上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带上安装气缸，气缸的活塞杆与转运机械手固定连接。模具转运装置的功能是实现模具在各个工序之间的转移。其工作原理是当模具需要转运至下一工序时，转运机械手打开并向前伸出至固定位置，转运机械手闭合夹紧模具，同步带带动转运机械手向上移动至固定位置，旋转立柱旋转至下一工序指定位置后转运机械手下移将模具放下，转运机械手打开并后退，模具转运装置转回至初始位置完成此次模具转运工作并等待下一个动作指令。所述的旋转工作台为圆环形盘体，脱外模系统位于旋转工作台的中心，包括底座、 旋转立柱、脱外模机械手和清洗头，旋转立柱安装在底座上，旋转立柱上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带上安装气缸，气缸的活塞杆连接脱外模机械手，脱外模机械手上方设置清洗头，清洗头与旋转立柱固定连接。脱外模系统的功能是实现模具外模与内模及产品的分离并将模具外模转运至组装工位。其工作原理是当高温陶瓷过滤管压制后的模具由模具转运系统将模具转运至旋转工作台的预设工位后，脱外模机械手打开向前伸出至指定位置，之后脱外模机械手闭合夹紧模具外模并上升至设定位置，将模具外模与内模及产品分离，脱外模机械手上升的同时，清洗头动作，将模具外模内腔的残料清洗干净，然后逆时针旋转120°，转至组模工位上方，等待与模具内模组装，组装完毕后转回初始位置等待下一个动作指令。所述的坯体转运系统包括底座、旋转立柱和取坯体机械手，旋转立柱安装在底座上，旋转立柱上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带上安装气缸，气缸的活塞杆连接取坯体机械手，取坯体机械手与产品接触面上粘接橡胶层并在接触面上设置压力传感器。所述的活塞杆连接支撑板，支撑板上安装取料气缸，取料气缸带动托板，托板位于取坯体机械手下方。坯体转运系统的功能是将坯体与模具内模分离，取出坯体。其工作原理是当已经脱了外模的模具旋转至旋转工作台的坯体转运工位时，取坯体机械手打开并向前伸出至指定位置，之后取坯体机械手闭合夹紧坯体，由于坯体是陶瓷制品，易碎，所以不能采用机械式硬接触，故在机械手与坯体接触面上粘接了一层橡胶层并设有压力传感器，取坯体机械手夹紧坯体后向上提升20mm后，取料气缸带动托板伸出，防止坯体向下滑落，托板随取料机械手向上升起至指定位置，坯体转运系统旋转至指定位置后下降，将坯体送至合适位置后，人工取下坯体放入烧制容器等待烧制。所述的模具存放定位系统包括底座、转轴、定位转盘和机械手，定位转盘通过转轴与底座连接，机械手周向均布在定位转盘上。模具存放定位系统的功能是实现模具从等静压机工序转至整个装脱模设备后的存放以及初步定位，共设有多个存放位置。本发明与现有技术相比所具有的有益效果是本自动化装脱模设备主要应用于高温陶瓷过滤管的制备，通过本设备能够把高温陶瓷过滤元件等静压成型模具的装料、转运、脱模、取坯体等生产工序全部由机械设备联系在一起，实现生产过程的自动化，具有生产效率高、高温陶瓷过滤元件的质量稳定、工人劳动强度低、工作环境好等优点。
图I是本发明的平面布置图；图2装料振动系统的结构示意图；图3是模具转运装置的结构示意图；图4是脱外模系统的结构示意图；
图5是坯体转运系统的结构示意图。图中1、装料振动系统；2、模具转运装置；3、旋转工作台；4、模具存放定位系统；5、脱外模系统；6、坯体转运系统；7、可升降支架；8、转动滚筒；9、气缸一 ；10、出料口 ；11、接下料装置；12、进料挡板；13、下料挡板；14、气缸二 ；15、振动台；16、底座；17、旋转立柱；18、转运机械手；19、活塞杆；20、气缸；21、同步带；22、底座；23、旋转立柱；24、同步带；25、脱外模机械手；26、活塞杆；27、气缸；28、清洗头；29、底座；30、旋转立柱；31、气缸；32、同步带；33、活塞杆；34、取坯体机械手；35、托板；36、取料气缸；37、支撑板。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述如图I所示，管状制品的自动化装脱模设备，包括旋转工作台3、装料振动系统I、模具存放定位系统4、脱外模系统5和坯体转运系统6，旋转工作台3的台面上周向设置三个工位，对应每个工位设置一组压紧装置，装料振动系统I、坯体转运系统6、模具存放定位系统4各自对应一个工位，装料振动系统I与旋转工作台3之间、旋转工作台3与模具存放定位系统4之间均设置模具转运装置2。其中所述的装料振动系统包括可升降支架7、振动台16和安装在支架上的转动滚筒8、接下料装置11，接下料装置11下方设置振动台15，接下料装置11位于转动滚筒8的出料口 10下方，接下料装置11的进料口、下料口处分别设有进料挡板12、下料挡板13，进料挡板12、下料挡板13分别由气缸一 9、气缸二 14带动，接下料装置11中设置阻旋式料位计，如图2所示。装料振动系统的功能是将经混合、干燥后的原料定时定量的装入组装好的模具中，再经振动台15的定时振动后，完成模具的装料工序，等待压制。其工作原理是由行车使用料车将混合均匀并干燥后的原料送进转动滚筒8内，由于用于制备高温陶瓷过滤管的原料在长时间静置后会产生结块，所以正常工作时转动滚筒8正转，此时不会进行加料工作，当组装好的模具由模具转运装置从旋转工作台转运至振动台15上时，进行加料工作，此时气缸二 14闭合、气缸一 9打开，同时转动滚筒8进行反转，原料由转动滚筒8流入接下料装置11中，接下料装置11中设有阻旋式料位计，当接下料装置11中的原料达到一定容积时阻旋式料位计作用后反馈信号，转动滚筒8停止反转并正转，气缸二 14闭合，此时进料挡板12与下料挡板13之间的空间内填充满原料，这些原料正好填满一个高温陶瓷过滤管的模具，起到计量的作用，然后气缸一 9打开进行模具的装料过程，装料完毕后振动台15工作。模具组装完毕后用吊装设备将模具转运至专用容器等待压制。所述的模具转运装置包括底座16、旋转立柱17和转运机械手18，旋转立柱17安装在底座16上，旋转立柱17上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带21上安装气缸20，气缸20的活塞杆19与转运机械手18固定连接，如图3所示。模具转运装置的功能是实现模具在各个工序之间的转移。其工作原理是当模具需要转运至下一工序时，转运机械手18打开并向前伸出至固定位置，转运机械手18闭合夹紧模具，同步带21带动转运机械手18向上移动至固定位置，旋转立柱17旋转至下一工序指定位置后转运机械手18下移将模具放下，转运机械手18打开并后退，模具转运装置转回至初始位置完成此次模具转运工作并等待下一个动作指令。所述的旋转工作台为圆环形盘体，脱外模系统位于旋转工作台的中心，包括底座22、旋转立柱23、脱外模机械手25和清洗头28，旋转立柱23安装在底座22上，旋转立柱23上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带24上安装气缸27，气缸27的活 塞杆26连接脱外模机械手25，脱外模机械手25上方设置清洗头28，清洗头28与旋转立柱23固定连接，如图4所示。脱外模系统的功能是实现模具外模与内模及产品的分离并将模具外模转运至组装工位。其工作原理是当高温陶瓷过滤管压制后的模具由模具转运系统将模具转运至旋转工作台的预设工位后，脱外模机械手25打开向前伸出至指定位置，之后脱外模机械手25闭合夹紧模具外模并上升至设定位置，将模具外模与内模及产品分离，脱外模机械手25上升的同时，清洗头28动作，将模具外模内腔的残料清洗干净，然后逆时针旋转120°，转至组模工位上方，等待与模具内模组装，组装完毕后转回初始位置等待下一个动作指令。所述的坯体转运系统包括底座29、旋转立柱30和取坯体机械手34，旋转立柱30安装在底座29上，旋转立柱30上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带32上安装气缸31，气缸31的活塞杆33连接取坯体机械手34，取坯体机械手34与产品接触面上粘接橡胶层并在接触面上设置压力传感器，活塞杆33上还连接支撑板37，支撑板37上安装取料气缸36，取料气缸36带动托板35，托板35位于取坯体机械手34下方，如图5所示。取产品系统的功能是将坯体与模具内模分离，取出坯体。其工作原理是当已经脱了外模的模具旋转至旋转工作台的取坯体工位时，取坯体机械手34打开并向前伸出至指定位置，之后取坯体机械手34闭合夹紧产品，由于坯体是陶瓷制品，易碎，所以不能采用机械式硬接触，故在机械手与坯体接触面上粘接了一层橡胶层并设有压力传感器，取坯体机械手34夹紧坯体后向上提升20mm后，取料气缸36带动托板35伸出，防止坯体向下滑落，托板35随取坯体机械手向上升起至指定位置，取坯体系统旋转至指定位置后下降，将坯体送至合适位置后，人工取下坯体放入烧制容器等待烧制。模具存放定位系统的功能是实现模具从等静压机工序转至整个装脱模设备后的存放以及初步定位，共设有多个存放位置。其工作原理是人工将压制好的模具依次放入模具存放定位系统的每个位置中，机械手自动夹紧模具并定位，模具转运系统将初始位置上的模具夹紧后，该位置的机械手根据电信号指令松开，模具转运系统将该模具转运至旋转工作台上的脱模工位，模具存放定位系统则逆时针旋转固定角度，等待模具转运系统转运下一组模具，当各个位置的模具全部被转运走之后，模具存放定位系统顺时针旋转至初始位置，等待下一组模具的存放，以此往复循环。
本自动化装脱模设备应用于管状陶瓷制品、耐火材料制备工艺，主要应用于高温陶瓷过滤管的制备，该装置实现了等静压成型制品的自动装料、转运、脱模、擦模、坯体转运等动作的自动化操作，本发明对比现有的装脱模工序，每根高温陶瓷过滤管的装脱模时间 可以由原先的4分钟降低到2分钟，效率提高了 50%，劳动强度降低80%以上，工序的合格率提高到95%以上。
权利要求
1.一种管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于包括旋转工作台(3)、装料振动系统(I)、模具存放定位系统(4)、脱外模系统(5)和坯体转运系统(6)，旋转工作台(3)的台面上周向设置三个工位，对应每个工位设置一组压紧装置，装料振动系统(I )、坯体转运系统(6 )、模具存放定位系统(4)各自对应一个工位，装料振动系统(I)与旋转工作台(3 )之间、旋转工作台(3)与模具存放定位系统(4)之间均设置模具转运装置(2)。
2.根据权利要求I所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于所述的装料振动系统包括可升降支架(7)、振动台(15)和安装在支架上的转动滚筒(8)、接下料装置(11)，接下料装置(11)下方设置振动台(15)，接下料装置(11)位于转动滚筒(8)的出料口(10 )下方，接下料装置(11)的进料口、下料口处分别设有进料挡板(12 )、下料挡板(13 )，进料挡板(12)、下料挡板(13)分别由气缸一(9)、气缸二(14)带动，接下料装置(11)中设置阻旋式料位计。
3.根据权利要求I所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于所述的模具转运装置包括底座(16)、旋转立柱(17)和转运机械手(18)，旋转立柱(17)安装在底座(16)上，旋转立柱(17)上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带(21)上安装气缸(20)，气缸(20)的活塞杆(19)与转运机械手(18)固定连接。
4.根据权利要求I所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于所述的旋转工作台(3)为圆环形盘体，脱外模系统位于旋转工作台的中心，包括底座(22)、旋转立柱(23),脱外模机械手(25)和清洗头(28)，旋转立柱(23)安装在底座(22)上，旋转立柱(23)上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带(24)上安装气缸(27)，气缸(27)的活塞杆(26)连接脱外模机械手(25)，脱外模机械手(25)上方设置清洗头(28)，清洗头(28)与旋转立柱(23)固定连接。
5.根据权利要求I所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于所述的坯体转运系统包括底座(29 )、旋转立柱(30 )和取坯体机械手(24 )，旋转立柱(30 )安装在底座(29 )上，旋转立柱(30)上设有纵向的皮带轮传动机构，皮带轮传动机构的同步带(32)上安装气缸(31)，气缸(31)的活塞杆(33)连接取坯体机械手(34)，取坯体机械手(34)与产品接触面上粘接橡胶层并在接触面上设置压力传感器。
6.根据权利要求5所述的管状制品的自动化装脱模设备，其特征在于所述的活塞杆连接支撑板(37)，支撑板(37)上安装取料气缸(36)，取料气缸(36)带动托板(35)，托板(35 )位于取坯体机械手(34)下方。
全文摘要
本发明应用于管状陶瓷制品、耐火材料制备技术领域，尤其适用于高温陶瓷过滤管的制备技术领域，具体涉及一种管状制品的自动化装脱模设备，包括旋转工作台、装料振动系统、模具存放定位系统、脱外模系统和取产品系统，旋转工作台的台面上周向设置三个工位，对应每个工位设置一组压紧装置，装料振动系统、取产品系统、模具存放定位系统各自对应一个工位，装料振动系统与旋转工作台之间、旋转工作台与模具存放定位系统之间均设置模具转运装置。通过本设备能够把高温陶瓷过滤元件等静压成型模具的装料、转运、脱模、取坯体等生产工序全部联系在一起，实现生产过程的自动化，具有生产效率高、产品质量稳定、工人劳动强度低等优点。
文档编号B28B21/90GK102873752SQ201210345030
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者李宪景, 梁之会, 焦光磊, 李小勇, 张业明, 薛友祥, 柳华利, 巩玉贤, 魏华阳, 白守金 申请人:山东工业陶瓷研究设计院有限公司