一种夹臂式多工位高压注浆机的制作方法

本发明属于陶瓷泥坯生产的智能化装备，具体涉及一种夹臂式多工位高压注浆机。

背景技术：

陶瓷产品与人们的日常生活密切相关，无论是碗、碟、瓶等日用陶瓷，还是面盆、坐便器等卫生陶瓷，以及板、壳类工业陶瓷等都是日常生活和工业生产的必需品。我国陶瓷产业产销量世界第一，同时也是传统技术占主导地位的劳动密集型产业。陶瓷泥坯成形主要有滚压成形、塑压成形（挤压成形）和注浆成形三类工艺。滚压成形工艺用于杯类器具生产，塑压成形常用于盘、碟类和敞口浅型制品的成形，注浆成形则是工艺覆盖面最为广泛的一种工艺，它除了可以替代上述两种工艺以外，还是瓶类等空心器件、不规则异形器件泥坯成形可以采用的唯一工艺。此外还有等静压技术等，目前使用相对较少。

国内滚压成形和塑压成形工艺已基本采用自动化设备，生产率在500件-1200件/天（8小时），其中，滚压成形的效率和自动化程度明显高于塑压成形，后者效率较低的原因之一是自动化取坯技术使用不广泛。

国内注浆成形主要采用石膏模具人工注浆工艺，技术传统、效率低下、劳动强度高。采用智能化高压注浆设备和先进的透水树脂模具，降低泥坯生产人力成本，提高产品质量，已经成为陶瓷工业界的共识。目前，国际和国内高压注浆设备和模具的研究正处于早期发展阶段。例如，以面盆为代表的卫生陶瓷产品越来越多地使用了高压注浆技术，但所用设备的自动化程度却十分有限。如应用较多的卧式面盆高压注浆机，基本上还是依靠人力完成开模和取坯等工作，劳动强度大，工作效率低。日用陶瓷和工业陶瓷高压注浆技术的研究则刚刚起步，目前还未见国内企业在生产中使用智能化高压注浆设备。据悉，已有国外公司使用了卧式高压注浆机和模具生产盘碟类产品的泥坯，由于难以实现自动化开模和取坯，依靠工人手工接取泥坯，不仅效率低，而且由于在卧式注浆机上接坯时手与泥坯的接触面小，极易引起泥坯变形。

泥坯成形是陶瓷产品生产的关键工艺之一，注浆成形工艺覆盖面最为广泛，采用先进的高压注浆技术替代传统的石膏模具注浆，不仅可以大幅度提高泥坯的致密度和尺寸精度，大幅度降低变形、开裂、气孔等产品主要质量问题，明显提高产品成品率，而且可以彻底改变全凭手工操作，严重依赖师傅经验，劳动强度大，工作环境恶劣的状况，将较强体力劳动的注浆工种转换为操作智能化设备的技术岗位，彻底告别落后的作坊式生产。采用智能化高压注浆装备和技术是借助于智能化、自动化先进技术实现企业经营水平的提升，从而实现我国陶瓷行业转型升级的当务之急。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种生产效率高、自动化程度高、废品率低的夹臂式多工位高压注浆机。

本发明解决问题的技术方案是：一种夹臂式多工位高压注浆机，包括固定在地基上的左支座和右支座，在左支座和右支座顶部设有顶梁，顶梁上间隔吊装有x个可开合的夹臂式模具组件，所述夹臂式模具组件包括左挂架、与左挂架铰接的右挂架、安装于左挂架上的第一瓣模、安装于右挂架上的第二瓣模，第一瓣模与第二瓣模可合模形成封闭模穴，左挂架和右挂架的铰接处挂装于顶梁上；

还包括驱动x个夹臂式模具组件联动的联动机构，所述联动机构包括将x个左挂架通过销轴依次串接的第一瓣模联动拉杆、将x个右挂架通过销轴依次串接的第二瓣模联动拉杆、以及分别驱动第一瓣模联动拉杆和第二瓣模联动拉杆运动的第一油缸；

还包括用于锁紧夹臂式模具组件的锁模装置，所述锁模装置包括锁模垫块、可将锁模垫块放入相邻夹臂式模具组件之间的间隙或从该间隙中取出的锁模传递装置、设置于左支座上的第二油缸、与第二油缸固定连接的锁模推板；

还包括对应设置于每一个夹臂式模具组件正下方的用于开模后取坯的自动取坯装置；

所述x为正整数。

上述方案采用独特的夹臂式开合模方法实现开合模自动化。而且，呈角度的开合模利于自动取坯，实现了取坯自动化，生产效率高。

具体的，所述顶梁由两根平行且间隔设置的工字梁组成，每一个夹臂式模具组件的左右挂架顶部均设有套筒；

在两根工字梁之间的内侧翼缘上设有横跨工字梁的挂架轴梁，该挂架轴梁的两端设有滚轮，两端的滚轮可各自沿两根工字梁的内侧翼缘滚动；

所述夹臂式模具组件的左右挂架通过套筒套装在挂架轴梁上，且套筒可绕挂架轴梁旋转。

进一步的，所述锁模推板顶部设有滚轮，所述滚轮卡接于两根工字梁翼缘且不脱落，滚轮可沿翼缘滚动。

将锁模推板设计成吊挂的形式，是因为锁模推板自身重量大，仅仅只靠油缸的活塞杆支撑锁模推板的重量的话，对活塞杆的强度要求过高，设计成吊挂形式可以让顶梁承受锁模推板的自重。

锁模传递装置的作用在于需要合模时将锁模垫块放入夹臂式模具组件之间的间隙，开模时将锁模垫块从间隙中取出。其结构形式有多种，下面介绍两种：

一种具体的方案为，所述锁模传递装置包括固定于左支座顶部的第三油缸、横跨两根工字梁且间隔设置的x个滑轮安装板、安装于滑轮安装板下表面的定滑轮、用于吊装锁模垫块的拉索；

所述拉索包括x-1个分拉索、依次绕过每一个定滑轮轮槽的总拉索，所述总拉索一端与第三油缸连接，另一端与最后一个锁模垫块连接,最后一个锁模垫块与右支座抵接；总拉索被分成x段，相邻段之间通过扣环连接；第一根分拉索一端与第三油缸连接，另一端绕过第一个滑轮安装板下的定滑轮并与第一个锁模垫块连接；之后每一根分拉索的一端依次分别与对应段的扣环连接，另一端依次分别绕过对应段的定滑轮并与一个锁模垫块连接；

第三油缸收缩时，所述锁模垫块位于夹臂式模具组件之间间隙的正上方；第三油缸伸出时，所述锁模垫块位于夹臂式模具组件之间间隙中。

另一种具体的方案为，所述锁模垫块底部设有滚轮；

所述锁模传递装置包括悬吊于顶梁下方的锁模垫块支撑框，该支撑框上端与顶梁固定连接，支撑框底部设有导轨及第四油缸，所述导轨垂直于相邻两个夹臂式模具组件之间的连线；

所述锁模垫块的滚轮抵接在导轨上并可在导轨上滑动，所述第四油缸的活塞杆与锁模垫块固定连接；

所述支撑框的悬吊高度与夹臂式模具组件等高，且在横向方向上，支撑框的一半位于夹臂式模具组件之间的间隙中，另一半悬于夹臂式模具组件之间的间隙之外。

一种具体的方案中，所述夹臂式模具组件为两合模模具，第一瓣模为凹模，第二瓣模为凸模或凹模。

进一步的，在左支座和右支座之间设有支架；

所述自动取坯装置包括固定于支架上的转动电机、与转动电机的转轴固定连接的立柱、垂直于立柱并可沿立柱升降滑动的横梁、固定于横梁上的转臂、安装于转臂上端的吸盘，所述转臂与立柱平行；

所述横梁通过滚珠丝杠和步进电机沿立柱升降。

自动取坯装置主要完成两个动作，一个是直线上下移动，一个是转动。

进一步的，还包括位于自动取坯装置下方的第一自动运输线，所述第一自动运输线包括纵向链式输送带、设置于纵向链式输送带末端的横向滚筒输送带，所述纵向链式输送带上设有用于承接泥坯的托板。

另一种具体的方案中，所述夹臂式模具组件为三合模模具，所述左挂架横截面为l形结构，所述第一瓣模包括安装在左挂架侧壁的左模和安装在左挂架底部的下模，所述右挂架横截面为一字形，第二瓣模为安装在右挂架上的右模；

所述左挂架底部设有可驱动下模的第五油缸，所述左模、下模、右模合模形成封闭模穴。

进一步的，还包括位于夹臂式模具组件下方的第二自动运输线，所述第二自动运输线包括机架、纵向输送链、设置于纵向输送链末端的横向滚筒输送带，所述纵向输送链包括设置于机架两侧的传动链，横跨传动链设有用于承接泥坯的托板，所述机架和纵向输送链中部均为敞开结构；

所述自动取坯装置包括在机架中部敞开空间内间隔设置的固定于机架上的第六油缸，每一个第六油缸均位于夹臂式模具组件正下方，所述第六油缸顶部设有顶板。

进一步的，所述第一瓣模和第二瓣模组成的模具为多模穴模具或单模穴模具。

本发明通过多个夹臂式模具组件安装在顶梁上组合成多个工位，每个工位可以使用多模穴模具或者单模穴模具，通过专门设计的开合模驱动机构可同时进行开模与合模，同时，还为每个工位和模穴设计了专用的自动取坯装置及自动运输线。这一系列措施缩短了注浆工艺的作业周期，降低了工人劳动强度，具有生产效率高、自动化程度高、废品率低的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是实施例1高压注浆机合模状态示意图。

图2是实施例1高压注浆机开模状态示意图。

图3是实施例1支座结构示意图。

图4是实施例1锁模传递装置示意图。

图5是实施例1自动取坯装置及第一自动运输线示意图。

图6是实施例1自动取坯装置平面图。

图7是实施例2锁模传递装置示意图。

图8是实施例3高压注浆机正面示意图。

图9是实施例3高压注浆机背面局部示意图。

图10是实施例3三合模开模示意图。

图11是实施例3第二自动运输线示意图。

图中：1-左支座，2-右支座，3-顶梁，4-夹臂式模具组件，5-锁模垫块，6-锁模传递装置,7-自动取坯装置,8-第一自动运输线，9-泥坯，10-销轴,11-第二自动运输线,21-第一瓣模联动拉杆，22-第二瓣模联动拉杆,23-第一油缸,31-工字梁，41-左挂架，42-右挂架,43-第一瓣模，44-第二瓣模,46-挂架轴梁，47-滚轮，48-套筒，51-第二油缸，52-锁模推板,53-滚轮,61-第三油缸,62-滑轮安装板,63-定滑轮,64-分拉索,65-总拉索,66-扣环,67-第四油缸,68-滚轮,69-支撑框,70-导轨,71-支架，72-转动电机，73-立柱,74-横梁,75-转臂，76-吸盘,77-滚珠丝杠，78-步进电机,81-纵向链式输送带,82-横向滚筒输送带,83-托板,111-机架，112-纵向输送链,113-传动链,114-第六油缸，115-顶板，411-左模,412-下模，413-第五油缸。

具体实施方式

为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：上、下、左、右等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

实施例1

如图1～6所示，一种夹臂式多工位高压注浆机，包括固定在地基上的左支座1和右支座2，在左支座1和右支座2顶部设有顶梁。所述顶梁3由两根平行且间隔设置的工字梁31组成。

顶梁3上间隔吊装有x个可开合的夹臂式模具组件4。所述x取6，该高压注浆机为六工位。所述夹臂式模具组件4包括左挂架41、与左挂架41铰接的右挂架42、安装于左挂架41上的第一瓣模43、安装于右挂架42上的第二瓣模44。第一瓣模43与第二瓣模44可合模形成封闭模穴。所述夹臂式模具组件4为两合模模具，第一瓣模43为凹模，第二瓣模44为凸模或凹模。

每一个夹臂式模具组件4的左右挂架顶部均设有套筒48。根据需要，所述第一瓣模43和第二瓣模44组成的模具为多模穴模具或单模穴模具。

在两根工字梁31之间的内侧翼缘上设有横跨工字梁31的挂架轴梁46。该挂架轴梁46的两端设有滚轮47，两端的滚轮47可各自沿两根工字梁31的内侧翼缘滚动。

所述夹臂式模具组件4的左右挂架通过套筒48套装在挂架轴梁46上，且套筒48可绕挂架轴梁46旋转。

还包括驱动6个夹臂式模具组件4联动的联动机构，所述联动机构包括将6个左挂架41通过销轴10依次串接的第一瓣模联动拉杆21、将6个右挂架42通过销轴10依次串接的第二瓣模联动拉杆22、以及分别驱动第一瓣模联动拉杆21和第二瓣模联动拉杆22运动的第一油缸23。

还包括用于锁紧夹臂式模具组件4的锁模装置，所述锁模装置包括锁模垫块5、可将锁模垫块5放入相邻夹臂式模具组件4之间的间隙或从该间隙中取出的锁模传递装置6、设置于左支座1上的第二油缸51、与第二油缸51固定连接的锁模推板52。所述锁模推板52顶部设有滚轮53，所述滚轮53卡接于两根工字梁31翼缘且不脱落，滚轮53可沿翼缘滚动。

所述锁模传递装置6包括固定于左支座1顶部的第三油缸61、横跨两根工字梁31且间隔设置的6个滑轮安装板62、安装于滑轮安装板62下表面的定滑轮63、用于吊装锁模垫块5的拉索。

所述拉索包括5个分拉索64、依次绕过每一个定滑轮63轮槽的总拉索65。所述总拉索65一端与第三油缸61连接，另一端与最后一个锁模垫块5连接,最后一个锁模垫块5与右支座2抵接。总拉索65被分成6段，相邻段之间通过扣环66连接。第一根分拉索64一端与第三油缸61连接，另一端绕过第一个滑轮安装板62下的定滑轮63并与第一个锁模垫块5连接。之后每一根分拉索64的一端依次分别与对应段的扣环66连接，另一端依次分别绕过对应段的定滑轮63并与一个锁模垫块5连接；

第三油缸61收缩时，所述锁模垫块5位于夹臂式模具组件4之间间隙的正上方。第三油缸61伸出时，所述锁模垫块5位于夹臂式模具组件4之间间隙中。

还包括对应设置于每一个夹臂式模具组件4正下方的用于开模后取坯的自动取坯装置7。在左支座1和右支座2之间设有支架71。

所述自动取坯装置7包括固定于支架71上的转动电机72、与转动电机72的转轴固定连接的立柱73、垂直于立柱73并可沿立柱73升降滑动的横梁74、固定于横梁74上的转臂75、安装于转臂75上端的吸盘76，所述转臂75与立柱73平行。所述横梁74通过滚珠丝杠77和步进电机78沿立柱73升降。

还包括位于自动取坯装置7下方的第一自动运输线8，所述第一自动运输线8包括纵向链式输送带81、设置于纵向链式输送带81末端的横向滚筒输送带82，所述纵向链式输送带81上设有用于承接泥坯的托板83。

该高压注浆机的自动化工作过程为：

通过两个第一油缸23分别驱动第一瓣模联动拉杆21和第二瓣模联动拉杆22，左挂架41向右运动；右挂架42向左运动，使得所有工位的第一瓣模43和第二瓣模44分别相互接触，同步闭合。

然后，第三油缸61伸出，通过分拉索64控制锁模垫块5在自身重力作用下同步下降到相邻夹臂式模具组件4之间的间隙中。

通过第二油缸51推动锁模推板52，直至与第一个夹臂式模具组件4抵接，进而将锁模力依次传递到每一个夹臂式模具组件4，将闭合的第一瓣模43和第二瓣模44锁紧，完成合模。

进行注浆形成泥坯后，第三油缸61收缩，将锁模垫块5从间隙中提升至最高位置，让出夹臂式模具组件4的开模空间。然后通过两个第一油缸23分别驱动第一瓣模联动拉杆21和第二瓣模联动拉杆22，使得所有工位的第一瓣模43和第二瓣模44开模。第一瓣模43和第二瓣模44张开成一定角度，便于取坯。

取坯时，安装在立柱73上的横梁74在步进电机78和滚珠丝杠77的驱动下沿立柱73向上运动，致使安装在转臂75上的吸盘76接触到凹模中的泥坯9。吸盘吸住泥坯9后，横梁74下行到适当位置时，立柱73在转动电机72的驱动下转动，继而带动转臂75和吸盘76将泥坯9放置在纵向链式输送带81的托板83上，由横向滚筒输送带82向外输送。

实施例2

如图7所示，重复实施例1，所不同的是锁模传递装置6结构不同，其具体结构为：在锁模垫块5底部设有滚轮68。

所述锁模传递装置6包括悬吊于顶梁3下方的锁模垫块支撑框69，该支撑框69上端与顶梁3固定连接。支撑框69底部设有导轨70及第四油缸67。所述导轨70垂直于相邻两个夹臂式模具组件4之间的连线。

所述锁模垫块5的滚轮68抵接在导轨70上并可在导轨70上滑动，所述第四油缸67的活塞杆与锁模垫块5固定连接。

所述支撑框69的悬吊高度与夹臂式模具组件4等高，且在横向方向上，支撑框69的一半位于夹臂式模具组件4之间的间隙中，另一半悬于夹臂式模具组件4之间的间隙之外。

需要合模时，该种结构的锁模传递装置6工作过程为：通过第四油缸67拖动锁模垫块5从侧面滑入夹臂式模具组件4之间的间隙，同样起到在夹臂式模具组件之间传递锁模力的作用。开模时，通过第四油缸67拖动锁模垫块5从间隙内沿导轨70滑出。

实施例3

如图8～11所示，重复实施例1，所不同的是：所述夹臂式模具组件4为三合模模具。所述左挂架41横截面为l形结构，所述第一瓣模43包括安装在左挂架41侧壁的左模411和安装在左挂架41底部的下模412。所述右挂架42横截面为一字形，第二瓣模44为安装在右挂架42上的右模。

所述左挂架41底部设有可驱动下模的第五油缸413，所述左模411、下模412、右模合模形成封闭模穴。

还包括位于夹臂式模具组件4下方的第二自动运输线11，所述第二自动运输线11包括机架111、纵向输送链112、设置于纵向输送链112末端的横向滚筒输送带82。所述纵向输送链112包括设置于机架111两侧的传动链113，横跨传动链113设有用于承接泥坯的托板83。所述机架111和纵向输送链112中部均为敞开结构。

所述自动取坯装置7包括在机架111中部敞开空间内间隔设置的固定于机架111上的第六油缸114。每一个第六油缸114均位于夹臂式模具组件4正下方。所述第六油缸114顶部设有顶板115。

进行注浆形成泥坯后，第三油缸61收缩，将锁模垫块5从间隙中提升至最高位置，让出夹臂式模具组件4的开模空间。第五油缸413先收缩使下模412脱模，然后通过第一油缸23驱动第一瓣模联动拉杆21，使得所有工位的第一瓣模43开模。开模时第一瓣模43和第二瓣模44均需张开成一定角度，便于取坯。

取坯时，在另一个第一油缸23伸出前，当托板83在传动链113的驱动下运动到顶板115工位处时，第六油缸114启动，使得顶板115托起托板83上升至泥坯9底部的高度，这时另一个第一油缸23伸出，所有工位的第二瓣模44张开成一定角度，泥坯9落在托板83上，然后第六油缸114回缩，托板83下落并搁置在传动链113上，从而运送至横向滚筒输送带82。