粉末等重量全自动布料系统的制作方法

本发明涉及一种粉末等重量全自动布料系统，主要用于耐火砖的生产制备。

背景技术：

目前耐火材料企业普遍存在车间粉尘严重，工人劳动强度大，占用人工多，生产出的耐火砖质量一致性较差等问题。以上这些问题给工人身体健康造成了极大的影响，生产效率低而且严重挤占了企业利润，随着近几年人工成本的快速提高，这些问题表现的尤为突出。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种能够控制粉料粉尘、降低工人劳动强度、节省人工成本、控制成品一致性的粉末等重量全自动布料系统。

本发明所述的粉末等重量全自动布料系统包括机架和自上而下安装在机架上的原料料仓、自动称量料仓和模具布料仓；原料料仓的内底部设有送料绞龙，送料绞龙的出料端从原料料仓中穿出且出口朝下，该出口正对自动称量料仓的进料口，自动称量料仓的出料口朝下，对应自动称量料仓的出料口设有第一启闭机构；模具布料仓连接一位移机构，位移机构固定在机架上，模具布料仓在位移机构的作用下能够沿水平方向移动，当模具布料仓移动至自动称量料仓下方时，其入料口正对自动称量料仓的出料口；模具布料仓的出料口朝下，对应模具布料仓的出料口设有第二启闭机构。其中，送料绞龙采用常规料仓送料绞龙即可，工作时，其自身的减速电机带动螺旋轴上的螺旋叶片转动，实现送料。

本发明的工作原理及过程如下：

粉料通过传统原料输送设备将原材料输送到原料料仓内,原料料仓内送料绞龙的减速电机上电，通过送料绞龙将粉料输送到自动称量料仓内，自动称量料仓具有自动称重功能，当粉料重量达到客户设定值时，送料绞龙的减速电机失电，送料绞龙停止送料，第一启闭机构得电，打开自动称量料仓的出料口，粉料全部落到下方的模具布料仓内。输送模具布料仓的位移机构得电，模具布料仓被送到压力机模具口上方，第二启闭机构得电，打开模具布料仓的出料口，粉料全部落到压力机模具内，模具布料仓在位移机构的带动下退出压力机，压力机开始工作，耐火砖打制完毕后，取出耐火砖，系统自动重复上一个循环动作。

优选的，所述的原料料仓中安装粉料搅拌装置，粉料搅拌装置包括叶片、搅拌轴和搅拌电机，搅拌轴横向贯穿原料料仓且与下方的送料绞龙垂直，搅拌轴的两端从原料料仓的仓壁上穿出且通过轴承座支撑，轴承座固定在机架上，搅拌轴的一端连接搅拌电机，搅拌轴位于原料料仓中的部分安装叶片。

进一步优选的，所述的原料料仓是前、后两端面为等腰三角形且等腰三角形的顶角朝下的三菱柱形；所述的叶片的数量至少为2片，每片叶片由中间刮板和两侧的斜刮板组成，斜刮板与中间刮板的夹角为钝角，且斜刮板从中间刮板向搅拌轴方向倾斜；中间刮板和两斜刮板均通过支撑连杆与搅拌轴连接。这种结构形式的叶片与原料料仓的结构形式相匹配，相比传统结构形式的叶片式搅拌机构能够提高50％的搅拌效率，而且在搅拌过程中，通过中间刮板能够减少前、后两等腰三角形端面上的粉料粘连，通过两侧的斜刮板能够减少左、右两倾斜矩形端面上的粉料粘连。

优选的，所述的原料料仓外壁上安装振动器，通过振动使粉料尽可能少的粘连在原料料仓内壁上。

优选的，所述的自动称量料仓包括称量仓体和固定在称量仓体两侧的称重传感器，称量仓体靠称重传感器固定在机架上；称量仓体的中部为圆柱形腔体，第一启闭机构位于圆柱形腔体中，其包括转轴和板片；转轴沿圆柱形腔体的轴向设置，其连接伺服电机，转轴的圆周上设有4个板片，板片的长度与圆柱形腔体的长度相同，板片的宽度与圆柱形腔体的截面圆半径相同，通过4个板片将圆柱形腔体等分成4个料腔。第一启闭机构的转轴通过伺服电机驱动，需要称量粉料时，驱动转轴使其中一料腔朝上，原料料仓内的粉料经送料绞龙输送到自动称量料仓内，当称重传感器检测到的粉料重量达到客户设定值时，送料绞龙的减速电机失电，停止送料，自动称量料仓的伺服电机得电，转轴旋转，当盛有定量粉料的料腔朝下时，伺服电机失电，自动称量料仓的出料口打开，即第一启闭机构开启，该料腔内的粉料全部落到模具布料仓内。

进一步优选的，相邻两板片的靠近根部的位置通过内凹的圆弧板片连接，从而实现相邻两板片的圆滑过渡，使各个料腔的内底部呈弧形，解决了耐火材料企业都为之头疼的粉料与自动称量料仓粘连的问题，防止粉料粘连在自动称量料仓内壁上，从而保证粉料完全落到模具布料仓内。

优选的，所述的位移机构包括输送电机、齿轮齿条传动机构和位移支架，模具布料仓固定在位移支架上，位移支架上具有与模具布料仓的出料口位置相对应的落料口；齿轮齿条传动机构的齿条固定在位移支架的底部，与齿条配合的齿轮安装在输送电机的输出轴上；对应位移支架在机架上设有两相对的纵向安装板，两纵向安装板的相对面上设有对称的能够使位移支架沿水平方向移动的导向机构。输送电机得电后，位移支架在齿轮齿条传动机构的带动下发生位移，且通过导向机构确保位移支架沿水平方向移动。

进一步优选的，每个纵向安装板上的导向机构包括沿水平方向并排的至少两组导向轮组，每组导向轮组由上、下两导向滚轮组成，导向滚轮通过轴承安装在轮轴上，轮轴固定在纵向安装板上，导向滚轮的圆周上具有环形导槽，位移支架的侧板安装在导向轮组的上、下两导向滚轮的环形导槽之间，位移支架发生水平位移时，其与导向滚轮之间存在滚动摩擦力，相比传统滑块导向机构中滑块与滑槽之间的滑动摩擦力而言，位移支架与导向滚轮之间的滚动摩擦力很小，从而能够确保位移支架平稳移动，同时有效降低导向滚轮及位移支架的磨损。

本发明中的上述位移机构也可以采用目前常规的液压缸或者气缸来替代，应用时将缸体固定在机架上，将模具布料仓直接固定在相应的缸杆上，通过缸杆的伸缩带动模具布料仓发生水平位移。

优选的，模具布料仓仓体的中部为圆柱形内腔，第二启闭机构位于圆柱形内腔中，其包括布料转轴和隔板；布料转轴沿圆柱形内腔的轴向设置，其连接布料伺服电机，布料转轴的圆周上设有至少两隔板，隔板的长度与圆柱形内腔的长度相同，隔板的宽度与圆柱形内腔的截面圆半径相同，通过隔板将圆柱形内腔分隔出布料腔，第二启闭机构的启闭原理与第一启闭机构相同。进一步优选的，相邻两隔板的靠近根部的位置通过内凹圆弧板连接，解决了粉料与模具布料仓粘连的问题，保证粉料完全落到压力机模具内。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

通过本发明能够确保称量精度，保证每次压制耐火砖所用粉料重量的一致性，从而控制成品一致性，同时能够控制粉料粉尘、降低工人劳动强度、节省人工成本；原料料仓内搅拌机构经过优化设计，能够大大提高搅拌效率，同时保证粉料尽可能少的粘连在原料料仓内壁上；自动称量料仓和模具布料仓均能够实现随时停止和转动自锁功能，同时防止粉料粘连在自动称量料仓或者模具布料仓内壁上，保证粉料完全下落，控制成品重量的一致性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是省去前端面的原料料仓的结构示意图；

图3是自动称量料仓的结构示意图；

图4是位移机构的结构示意图；

图5是模具布料仓的结构示意图。

图中：1、原料料仓；2、搅拌电机；3、机架；4、导向滚轮；5、纵向安装板；6、输送电机；7、位移支架；8、模具布料仓；9、布料伺服电机；10、自动称量料仓；11、称重传感器；12、伺服电机；13、搅拌轴；14、斜刮板；15、中间刮板；16、支撑连杆；17、轴承座；18、减速电机；19、送料绞龙；20、板片；21、圆弧板片；22、料腔；23、转轴；24、齿轮；25、齿条；26、隔板；27、内凹圆弧板；28、布料转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1～5所示，本发明所述的粉末等重量全自动布料系统包括机架3和自上而下安装在机架3上的原料料仓1、自动称量料仓10和模具布料仓8。

原料料仓1是前、后两端面为等腰三角形且等腰三角形的顶角朝下的三菱柱形；原料料仓1的内底部设有送料绞龙19，送料绞龙19采用常规料仓送料绞龙即可，工作时，其自身的减速电机18带动螺旋轴上的螺旋叶片转动，实现送料，送料绞龙19的出料端从原料料仓1中穿出且出口朝下；原料料仓1中安装粉料搅拌装置，粉料搅拌装置包括叶片、搅拌轴13和搅拌电机2，搅拌轴13横向贯穿原料料仓1且与下方的送料绞龙19垂直，搅拌轴13的两端从原料料仓1的仓壁上穿出且通过轴承座17支撑，轴承座17固定在机架3上，搅拌轴13的一端连接搅拌电机2，搅拌轴13位于原料料仓1中的部分安装上、下两片叶片；每片叶片由中间刮板15和两侧的斜刮板14组成，斜刮板14与中间刮板15的夹角为钝角，且斜刮板14从中间刮板15向搅拌轴13方向倾斜；中间刮板15和两斜刮板14均通过支撑连杆16与搅拌轴13连接；原料料仓1外壁上安装振动器，通过振动使粉料尽可能少的粘连在原料料仓1内壁上。

自动称量料仓10上端的进料口正对原料料仓1的送料绞龙19的出口，自动称量料仓10的出料口朝下；对应自动称量料仓10的出料口设有第一启闭机构；自动称量料仓10包括称量仓体和固定在称量仓体两侧的称重传感器11(本实施例中采用Z6FC6型号的称重传感器)，称量仓体靠称重传感器11固定在机架3上；称量仓体的中部为圆柱形腔体，第一启闭机构位于圆柱形腔体中，其包括转轴23和板片20；转轴23沿圆柱形腔体的轴向设置，其连接伺服电机12，转轴23的圆周上设有4个板片20，板片20的长度与圆柱形腔体的长度相同，板片20的宽度与圆柱形腔体的截面圆半径相同，通过4个板片20将圆柱形腔体等分成4个料腔22；相邻两板片20的靠近根部的位置通过内凹的圆弧板片21连接。

模具布料仓8连接一位移机构，通过位移机构能够带动模具布料仓8发生水平位移，当模具布料仓8移动至自动称量料仓10下方时，其入料口正对自动称量料仓10的出料口，该位移机构包括输送电机6、齿轮齿条传动机构和位移支架7，模具布料仓8固定在位移支架7上，位移支架7上具有与模具布料仓8的出料口位置相对应的落料口；齿轮齿条传动机构的齿条25固定在位移支架7的底部，与齿条25配合的齿轮24安装在输送电机6的输出轴上；对应位移支架7在机架3上设有两相对的纵向安装板5，两纵向安装板5的相对面上设有对称的能够使位移支架7沿水平方向移动的导向机构，该导向机构包括沿水平方向并排的至少两组导向轮组，每组导向轮组由上、下两导向滚轮4组成，导向滚轮4通过轴承安装在轮轴上，轮轴固定在纵向安装板5上，导向滚轮4的圆周上具有环形导槽，位移支架7的侧板安装在导向轮组的上、下两导向滚轮4的环形导槽之间，位移支架7发生水平位移时，其与导向滚轮4之间存在滚动摩擦力。

本实施例中模具布料仓8的结构形式与自动称量料仓10的称量仓体的结构形式相同，模具布料仓8的出料口朝下，对应模具布料仓8的出料口设有第二启闭机构，模具布料仓8仓体的中部为圆柱形内腔，第二启闭机构位于圆柱形内腔中，其包括布料转轴28和隔板26；布料转轴28沿圆柱形内腔的轴向设置，其连接布料伺服电机9，布料转轴28的圆周上设有4个隔板26，隔板26的长度与圆柱形内腔的长度相同，宽度与圆柱形内腔的截面圆半径相同，通过隔板26将圆柱形内腔分隔出布料腔；相邻两隔板26的靠近根部的位置通过内凹圆弧板27连接。

本发明的工作原理及过程如下：

粉料通过传统原料输送设备将原材料输送到原料料仓1内,原料料仓1内送料绞龙19的减速电机18上电，通过送料绞龙19将粉料输送到自动称量料仓10内，自动称量料仓10具有自动称重功能，当粉料重量达到客户设定值时，送料绞龙19的减速电机18失电，送料绞龙19停止送料，第一启闭机构的伺服电机12得电，转轴23旋转，当盛有定量粉料的料腔22朝下时，伺服电机12失电，自动称量料仓10的出料口打开，即第一启闭机构开启，该料腔22内的粉料全部落到下方的模具布料仓8内。输送模具布料仓8的输送电机6得电后，位移支架7在齿轮齿条传动机构的带动下发生位移，且通过导向机构确保位移支架7沿水平方向移动，安装在位移支架7上的模具布料仓8被送到压力机模具口上方，第二启闭机构的布料伺服电机9得电，布料转轴28旋转，当盛有粉料的布料腔朝下时，布料伺服电机9失电，模具布料仓8的出料口打开，即第二启闭机构开启，粉料全部落到下方的压力机模具内，模具布料仓8在位移机构的带动下退出压力机，压力机开始工作，耐火砖打制完毕后，取出耐火砖，系统自动重复上一个循环动作。

本发明充分挖掘了称重传感器11的设计精度，屏蔽了外部设备90％的电磁干扰信号，保证了每次称量重量的一致性，称量精度能够精确到30g/10kg；本发明中原料料仓1内搅拌机构经过优化设计，与原料料仓1的结构形式相匹配，在搅拌过程中，通过中间刮板15能够减少前、后两等腰三角形端面上的粉料粘连，通过两侧的斜刮板14能够减少左、右两倾斜矩形端面上的粉料粘连，加上原料料仓1外加有振动器，相比传统结构形式的叶片式搅拌机构能够提高50％的搅拌效率，从而保证粉料尽可能少的粘连在原料料仓1内壁上；本发明还对自动称量料仓10和模具布料仓8进行了优化设计，以自动称量料仓10为例进行说明，一方面，自动称量料仓10在伺服电机12的作用下能够实现随时停止和转动自锁功能，另一方面，自动称量料仓10内相邻板片20之间通过内凹的圆弧板片21连接，解决了耐火材料企业都为之头疼的粉料与自动称量料仓10粘连的问题，防止粉料粘连在自动称量料仓10内壁上，从而保证粉料完全落到模具布料仓8内，同理，模具布料仓8也具备随时停止和转动自锁功能，同时防止粉料粘连在模具布料仓8内壁上，保证粉料完全落到压力机模具内。