一种粉末固体压铸成型流水线的制作方法

本实用新型涉及消防粉末固定成型设备技术领域，特指一种粉末固体压铸成型流水线。

背景技术：
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消防安全是当今社会十分重视的问题。虽然世界各国人民都在努力提高消防安全意识、尽力加强预防火灾的措施，然而仍然不时有火情发生，给人们带来严重的财产损失和身体的伤害，甚至因此付出生命的代价。因此，对全球人们而言，除了要进一步加强预防、提高消防安全意识之外，如何能在火情发生后快速有效地灭火或者控制火情、降低火情危害也是各国研发人员研究的课题之一。

目前，市面上有一种投掷型的灭火粉末球，这种灭火球可以被投掷到火中或者事先放置在火情易发生之处，当其接触火被加热后会爆开，是其中的粉末散开，达到灭火或控制火情的效果。然而，这种灭火球由于造型、安全等因素，生产工艺十分复杂，需要的劳动力较多，生产效率很低，成本很高，而且生产过程存在极大的安全隐患。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，尤其针对性地消防用灭火粉末，提供一种粉末固体压铸成型流水线。

本实用新型实现其目的采用的技术方案是：一种粉末固体压铸成型流水线，成型所用的模具包括可分离式的底座和位于其上方的模筒，模筒的上端外壁设有数个楔形挡块，楔形挡块的下表面设有斜面；其中：

该流水线包括由第一横向输送机构、第一纵向输送机构、第二横向输送机构、第二纵向输送机构组成的环形输送单元；其中，第一纵向输送机构、第二纵向输送机构分别与第一横向输送机构的两端垂直间隔布置，且第一纵向输送机构、第二纵向输送机构分别与第一横向输送机构的两端之间分别设有一单爪旋转转移机构，第二横向输送机构衔接于第一纵向输送机构和第二纵向输送机构的另两端，第一纵向输送机构与第二横向输送机构衔接处设有第一推模机构，第二纵向输送机构与第二横向输送机构衔接处设有第二推模机构；

在第一纵向输送机构的前端处和中间处分别设有第一顶升气缸和第二顶升气缸，在第一纵向输送机构中间部位的外侧设有压铸成型机，且压铸成型机与第一纵向输送机构之间设有双爪旋转转移机构；

沿第二纵向输送机构的传输方向依次设有第三顶升气缸、第四顶升气缸，且在第二纵向输送机构的末端处设有第五顶升气缸，在第三顶升气缸的上方设有松模机构，第四顶升气缸的上方设有脱模机构；在第二纵向输送机构的外侧还设有药饼输送机构，药饼输送机构上设有接料盒；在第一横向输送机构的首端、中间和末端处分别设有第六顶升气缸、第七顶升气缸和第八顶升气缸。

所述松模机构包括跨设于第二纵向输送机构上的松模机构支架和安装底板，在该安装底板上设有松模电机和由该松模电机驱动的固定旋转轴，固定旋转轴通过角接触球轴承、轴承座以及止动螺母锁紧安装在安装底板；固定旋转轴的下端沿轴线方向开设有一个长孔，一中空的活动旋转轴安装在固定旋转轴下端外围，活动旋转轴上端开设有沿径向的销孔，一销轴穿过所述销孔以及固定旋转轴的长孔中；活动旋转轴的下端固定一旋转盘，旋转盘周边固定有数个朝下伸出的卡爪，卡爪的内侧面上部安装有可以与模具的模筒侧面的楔形挡块相抵触的固定挡块，固定挡块的下方设有可以与楔形挡块下表面的斜面相接触的轴承；所述固定旋转轴、活动旋转轴、旋转盘位于第三顶升气缸的正上方位置。

所述脱模机构包括跨设在第二纵向输送机构以及药饼输送机构上方的脱模机构支架，在该脱模机构支架上安装有可水平移动、上下运动和进行夹取动作的机械手，脱模机构支架上还安装有药饼顶出气液增压缸，药饼顶出气液增压缸位于药饼输送机构的模筒承接板正上方位置，模筒承接板开设有供药饼下落的通孔，通孔的大小要大于模筒的内径小于模筒的外径；在机械手的后部还设有一真空吸尘嘴，真空吸尘嘴呈朝下的喇叭状。

所述压铸成型机包括压铸机台，压铸机台的台面上安装有模具支撑座和压力缸支撑架，压力缸支撑架的上架板上安装有立式压力缸；压力缸的推杆向下穿出且其下端处安装有下限位板，下限位板的四角处安装有四根导向柱，导向柱的上端穿过压力缸支撑架的上架板并连接有上限位板；上限位板中部开设有供立式压力缸穿过的方孔，在上架板上还安装有限位感应器，下限位板的下部安装有与模具支撑座垂直相对的压头；在压力缸支撑架的两侧板外侧设有立式导轨且安装有纵向运动的安全围板，在两侧板上还分别安装有驱动安全围板上下运动的围板驱动气缸。

所述的双爪旋转转移机构包括一个可旋转及升降的旋转升降平台，在该旋转升降平台的两端分别安装有一组水平导轨，水平导轨上分别安装有夹爪滑块，夹爪滑块的外端部分别安装有可伸出平台两端的夹爪；在旋转升降平台的中心转轴安装有一旋转摆臂，旋转摆臂的中心穿设在转轴上且通过轴承、轴承连接块与中心转轴活动连接；旋转摆臂的两端分别通过一连杆与所述夹爪滑块的内端部活动连接；在旋转升降平台的边缘处安装有一滑块驱动气缸，该滑块驱动气缸的推杆与其中一个夹爪滑块外侧壁连接并驱动该夹爪滑块沿水平导轨运行。

所述生产线还包括一隔墙，其中，第一横向输送机构位于隔墙外侧，第一纵向输送机构、第二横向输送机构、第二纵向输送机构以及压铸成型机、松模机构、脱模机构均位于隔墙内侧；且所述隔墙上开设有第一通道、第二通道和第三通道，其中，第一通道、第二通道内分别安装所述单爪旋转转移机构，第三通道供内侧的药饼输送机构穿出；且在所述第一通道、第二通道以及第三通道的两端分别安装有安全门机构，所述安全门机构包括固定在通道两端墙面上的安全门安装板，两个安全门安装板上开设有供单爪旋转转移机构的夹爪以及模具进出的窗口，且在安全门安装板的外侧、窗口两侧设有纵向安全门轨道，在安全门轨道中设有可封闭窗口的安全门，在纵向安全门轨道的上端部安装有安全门气缸支架并安装有安全门气缸，安全门气缸的推杆与安全门的底部边缘连接；安全门气缸支架与安全门安装板之间设有供安全门通过的缝隙。

第二顶升气缸的正上方处设有自动计量下料机。

本实用新型流水线自动化程度高，只需一人辅助即可自动完成粉末固体的成型、传送等，生产效率高，且操作者与加工过程完全隔离，通过监控摄像头进行监控即可，安全性好，能大力减少产品的生产成本，对产品的推广有很大益处，从而对减少火情危害，减少社会损失等方面具有重要意义。

附图说明：

图1是本实用新型整条生产线的结构示意图；

图2、图3是本实用新型中松模机构的结构示意图；

图4是本实用新型中脱模机构的结构示意图；

图5、图6是本实用新型中压铸成型机的结构示意图；

图7是本实用新型中双爪旋转转移机构的结构示意图；

图8是本实用新型中安全门机构的结构示意图；

图9是本实用新型生产线所采用的模具示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例所述的是一种粉末固体压铸成型流水线，成型所用的模具a如图9所示，包括可分离式的底座a1和位于其上方的模筒a2，模筒a2的上端外壁设有数个楔形挡块a3，楔形挡块a3的下表面设有斜面a31；其中：

该流水线包括由第一横向输送机构11、第一纵向输送机构12、第二横向输送机构13、第二纵向输送机构14组成的环形输送单元1；其中，第一纵向输送机构12、第二纵向输送机构14分别与第一横向输送机构11的两端垂直间隔布置，且第一纵向输送机构12、第二纵向输送机构14分别与第一横向输送机构11的两端之间分别设有一单爪旋转转移机构2，第二横向输送机构13衔接于第一纵向输送机构12和第二纵向输送机构14的另两端，第一纵向输送机构12与第二横向输送机构13衔接处设有第一推模机构15，第二纵向输送机构14与第二横向输送机构13衔接处设有第二推模机构16；

第一纵向输送机构12、第二纵向输送机构14、第一横向输送机构11均采用两条平行间隔的皮带传输方式，第二横向输送机构13则是采用导轨加滑台由伺服电机和同步带驱动滑台沿导轨移动的传输方式；

在第一纵向输送机构12的前端处和中间处分别设有第一顶升气缸101和第二顶升气缸102，(气缸在输送机构的两皮带之间)；在第一纵向输送机构12中间部位的外侧设有压铸成型机3，且压铸成型机3与第一纵向输送机构12之间设有双爪旋转转移机构4；

第一顶升气缸101的作用是承接来自单爪旋转转移机构2送来的空模具a；第二顶升气缸102的作用是将空模具顶起，便于双爪旋转转移机构4的夹爪伸入模具底座的下方而承接空模具进行转移，同时，双爪旋转转移机构4又将已压铸好的模具转移到第二顶升气缸102上，再松开模具夹爪缩回，模具通过第二顶升气缸102回位而位于第一纵向输送机构12上被送至其末端，再由第一推模机构15将模具转移到第二横向输送机构13上；

沿第二纵向输送机构14的传输方向依次设有第三顶升气缸103、第四顶升气缸104，且在第二纵向输送机构14的末端处设有第五顶升气缸105，在第三顶升气缸103的上方设有松模机构5，第四顶升气缸104的上方设有脱模机构6；在第二纵向输送机构14的外侧还设有药饼输送机构7，药饼输送机构7上设有接料盒71；在第一横向输送机构11的首端、中间和末端处分别设有第六顶升气缸106、第七顶升气缸107和第八顶升气缸108；

第三顶升气缸103将模具顶起，上方的松模机构5对模具做松模旋转提升动作，使得药饼的底部与模具底座内表面相对旋转而松动并且提升分离，完成松模动作后，第三顶升气缸103下降回位，模具再次由第二纵向输送机构14传输至第四顶升气缸104上方，第四顶升气缸104上升将模具顶起，此时脱模机构6动作，将模筒抓起提升，使模筒及其内的药饼与模具底座，再转移到外侧的药饼输送机构7上方，由脱模机构6的药饼顶出气液增压缸63向下动作将药饼向下推而落入接料盒71内，然后模筒再转移回到第四顶升气缸104上的模具底座上，完成脱模动作；然后第四顶升气缸104回位使空模具回到第二纵向输送机构14上送至末端，末端的第五顶升气缸105又将模具顶起，此时该处的单爪旋转转移机构2的夹爪伸出，承接模具下方，第五顶升气缸105下降回位，使单爪旋转转移机构2承接住模具，旋转180度后转移到第一横向输送机构11首端的第六顶升气缸106上；第六顶升气缸106、第八顶升气缸108是分别将模具顶起以便单爪旋转转移机构2承接或者放下模具，第七顶升气缸107的作用是将模具顶起暂停运送，方便操作者对模具进行检查、清洁工作后，或者采用手动装入粉末料后，再放回模具；

本实施例中，在第二顶升气缸102的正上方处设有自动计量下料机(图中未示出)。通过自动计量下料机可以实现自动定量下料，使成型的粉末固体更为精确，减少人工作业，实现自动化作业。

整个流水线的运行过程如下：

首先，空的成型模具通过手工放在第一横向输送机构11的模具输送台上，输送到达端部时，该处的单爪旋转转移机构2将空模具抬起并旋转180度，转移到第一纵向输送机构12上再放下；空的模具在第一纵向输送机构12上输送到自动计量下料机的下方，由自动计量下料机向模具中注入定量的固体粉末，然后，双爪旋转转移机构4运作，将注有粉末的模具抬起并旋转180度，将模具转移到压铸成型机3上，同时双爪旋转转移机构4可将已压铸成型好的模具从压铸成型机上旋转180度转移到第一纵向输送机构12上；压铸好粉末的模具运输到第一纵向输送机构12的末端，由第一推模机构15推送到第二横向输送机构13上，通过第二横向输送机构13运动到其末端，再通过第二推模机构16将模具从第二横向输送机构13末端转移到第二纵向输送机构14上；第二纵向输送机构14先将模具运输到第三顶升气缸103上方、松模机构5的下方，松模机构5将成型好的药饼与模具初步旋转松动，完成松模动作后再放回第二纵向输送机构14，再送至下一个脱模工位即第四顶升气缸104上方，脱模机构6先将模具的模筒抬起与模具底座分离，由于前面的松模动作，药饼的底面与模具的底座内表面产生了相对旋转而分离，药饼会随模筒一起抬升，然后脱模机构6将模筒转移到外侧的药饼输送机构7的接料盒71上方，通过气缸将药饼从模筒中向下推，使药饼脱离模筒而落入接料盒71上，然后脱模机构6再将模筒放回到模具底座上，模具再由第二纵向输送机构14送至其末端，由该处的单爪旋转转移机构2转移到第一横向输送机构11的首端；模具即如此往复运行，完成一次压铸成型的模具可进行一次吹气整理清洁作业，以便提高下一次作业的精确性；成型好的药饼则在药饼输送机构7的传输下运送到收集、包装所在工位。

具体而言，结合图1、图2、图3所示，所述松模机构5包括跨设于第二纵向输送机构14上的松模机构支架51和安装底板52，在该安装底板52上设有松模电机53和由该松模电机53驱动的固定旋转轴54，固定旋转轴54通过角接触球轴承、轴承座以及止动螺母锁紧安装在安装底板52上，松模电机53为伺服电机，其与固定旋转轴54之间采用同步带轮机构传动；固定旋转轴54的下端沿轴线方向开设有一个长孔541，一中空的活动旋转轴55安装在固定旋转轴54下端外围，活动旋转轴55上端开设有沿径向的销孔551，一销轴552穿过所述销孔551以及固定旋转轴54的长孔541中，从而使固定旋转轴54能带动活动旋转轴55旋转，同时活动旋转轴55可以沿长孔541上下活动；活动旋转轴55的下端固定一旋转盘56，旋转盘56周边固定有数个朝下伸出的卡爪561，卡爪561的内侧面上部安装有可以与模具a的模筒a2侧面的楔形挡块a3相抵触的固定挡块562，固定挡块562的下方设有可以与楔形挡块a3下表面的斜面a31相接触的轴承563；所述固定旋转轴54、活动旋转轴55、旋转盘56位于第三顶升气缸103的正上方位置。即模具由第三顶升气缸103顶起后，恰好位于卡爪561的工作范围内，卡爪561在旋转盘56的带动下，其内表面的固定挡块562与模筒a2上的楔形挡块a3抵触，从而带动模筒a2一起旋转，同时，轴承563与楔形挡块a3下表面斜面a31抵触，产生向上的分力，使模筒a2稍微向上提升，实现松模效果；

在正常动作时，旋转机构在马达带动下缓慢旋转，桶形模具向上顶升时，如果卡爪561对准的是两个楔形挡块a3之间的间隙，模具直接顶升到位，卡爪561旋转一个角度以后轴承563上表面将会接触到楔形挡块a3上的斜面a31，此时马达的旋转力通过轴承563作用在斜面a31上，此力可分解为旋转方向的旋转力和竖直方向的提升力，轴承563沿斜面a31滚动时使模具转动同时向上提升；如果卡爪561对准的是模具上楔形挡块a3的位置时，轴承563的下表面在楔形挡块a3上滚动，同时被模具向上顶升活动旋转轴55在固定旋转轴54上向上滑动，一旦卡爪561转动到挡块之间间隙位置时，卡爪561和活动旋转轴55在重力的作用下下落到底模具顶升到位。

再结合图1、图4所示，所述脱模机构6包括跨设在第二纵向输送机构14以及药饼输送机构7上方的脱模机构支架61，在该脱模机构支架61上安装有可水平移动、上下运动和进行夹取动作的机械手62，脱模机构支架61上还安装有药饼顶出气液增压缸63，药饼顶出气液增压缸63位于药饼输送机构7的模筒承接板72正上方位置，模筒承接板72开设有供药饼下落的通孔(图中未示出)，通孔的大小要大于模筒的内径小于模筒的外径；在机械手62的后部还设有一真空吸尘嘴64，真空吸尘嘴64呈朝下的喇叭状；

脱模机构6的动作过程是：完成松模后的模具经过第二纵向输送机构14输送到第四顶升气缸104上方时停住，第四顶升气缸104将模具顶起，然后机械手62下移，夹住模筒的外壁，再向上运动使模筒与模具底座分离，然后机械手62平移将模筒移动到药饼输送机构7的模筒承接板72正上方，机械手62再下移，使模筒底部与模筒承接板72接触，然后上方的药饼顶出气液增压缸63向下动作，将模筒中的药饼向下顶出，通过模筒承接板72中间的通孔落入下方的接料盒71中；与此同时，机械手62下移后其后部的真空吸尘嘴64恰好与第四顶升气缸104上的模具底座相接触，从而将残留在其上的粉末或渣吸走，确保使用后模具底座仍然清洁，便于下一次作业；掉入接料盒71中的药饼，通过药饼输送机构7输送到下料、包装工位。

脱模机构6以铝型材搭建支架横跨在皮带流水线即第二纵向输送机构14上，水平方向滑轨导向气缸带动整个机械手62平移，竖直方向运动为滑轨导向气缸带动夹取气缸上下运动，夹取气缸为款型气爪。气缸伸出状态时，上下气缸缩回，当工位模具顶升到位时，气爪打开，上下气缸下降，夹住桶形模具，上下气缸升起，水平气缸缩回，机械手62平移到顶模位置，上下气缸下降将桶形模具放置在顶模底板上，同时真空除尘的喇叭口也正好罩在模具底座上，顶模底板上有3个限位柱限制住桶形模具的位置，中间有一孔，此时气液增压缸下降伸出将产品从模具中顶出，真空打开吸取模具底板上残留的杂物，顶出的产品下落到托盘内，气缸带动托盘将产品送出。

再结合图1、图5、图6所示，所述压铸成型机3包括压铸机台31，压铸机台31的台面上安装有模具支撑座32和压力缸支撑架33，压力缸支撑架33的上架板331上安装有立式压力缸34(立式压力缸34可以是液压缸，也可以是气液增压缸；)；立式压力缸34的推杆向下穿出且其下端处安装有下限位板35，下限位板35的四角处安装有四根导向柱36，导向柱36的上端穿过压力缸支撑架33的上架板331并连接有上限位板37；上限位板37中部开设有供立式压力缸34穿过的方孔，在上架板331上还安装有限位感应器38，下限位板35的下部安装有与模具支撑座32垂直相对的压头351；在压力缸支撑架33的两侧板外侧设有立式导轨332且安装有纵向运动的安全围板39，在两侧板上还分别安装有驱动安全围板39上下运动的围板驱动气缸391；当装有粉末固体的模具置于模具支撑座32上后，首先，安全围板39在围板驱动气缸391的作用下向下运动，使压铸成型工作区域与外部隔离，确保安全，然后，立式压力缸34才开始工作，驱动其推杆和压头351向下运动，同时上限位板37、下限位板35也向下运动，压头伸入模具对粉末进行挤压成型，当上下限位板运动到限位感应器38位置时，完成压铸，然后立式压力缸34复位，上、下限位板复位，最后再驱动安全围板39上升，打开工作区域，双爪旋转转移机构4取出模具，后置入下一个模具。

结合图7所示，所述的双爪旋转转移机构4包括一个可旋转及升降的旋转升降平台41，在该旋转升降平台41的两端分别安装有一组水平导轨42，水平导轨42上分别安装有夹爪滑块43，夹爪滑块43的外端部分别安装有可伸出平台两端的夹爪44；在旋转升降平台41的中心转轴411安装有一旋转摆臂45，旋转摆臂45的中心穿设在转轴上且通过轴承、轴承连接块与中心转轴441活动连接；即旋转摆臂45可绕中心转轴411旋转；旋转摆臂45的两端分别通过一连杆46与所述夹爪滑块43的内端部活动连接；在旋转升降平台41的边缘处安装有一滑块驱动气缸431，该滑块驱动气缸431的推杆与其中一个夹爪滑块43外侧壁连接并驱动该夹爪滑块43沿水平导轨42运行；当滑块驱动气缸431工作时，其推动其中一个夹爪滑块43运动，该夹爪滑块43由于通过连杆46与旋转摆臂45连接，因此将拉动旋转摆臂45绕中心转轴411旋转，旋转摆臂45另一端将通过连杆46对另一个夹爪滑块43产生推力或拉力，从而使另一夹爪滑块43沿另一组水平导轨42运动，因此，两组夹爪滑块43将同步向内或者同步向外运动，进而使夹爪44向外伸出或向内收缩；在中心转轴以及旋转摆臂的上方设有防护罩。

双爪旋转转移机构4的工作过程是：在初始状态时，旋转升降平台41处于低位，夹爪滑块43和夹爪44处于回缩的状态；当模具运行到位即到第二顶升气缸102位置时，先进行下料作业，然后，第二顶升气缸102将模具向上顶起，双爪旋转转移机构4的两夹爪44同时向外伸出，使夹爪44位于模具的下方，然后，旋转升降平台41向上抬升，使夹爪44托起模具并使模具与第二顶升气缸102完全分离；相应地，另一个夹爪44也从压铸成型机3的模具支撑座32上将成型好的模具托起；然后，两夹爪滑块43驱动夹爪44回位，使模具位于旋转升降平台41上方，然后，旋转升降平台41旋转180度，两夹爪滑块43再次运动使夹爪43伸出，使夹爪43上的空模具恰好位于压铸成型机3的模具支撑座32正上方，而另一个夹爪43从压铸成型机3的模具支撑座32所托起的模具则位于第二顶升气缸102的上方；然后，旋转升降平台41下降，使两夹爪43上的模具分别由模具支撑座32和第二顶升气缸102托起，与夹爪44分离，夹爪44再次回位；第二顶升气缸102下降使其上的模具由第一纵向输送机构12向下一个工位输送，而压铸成型机3上的模具则进入压铸成型作业，如此循环作业；通过一个气缸同时驱动两个夹爪同步运动，完成双边取模具、放模具动作，效率高结构紧凑。

再结合图8所示，所述生产线还包括一隔墙(图中未示出)，其中，第一横向输送机构11位于隔墙外侧，第一纵向输送机构12、第二横向输送机构13、第二纵向输送机构14以及压铸成型机3、松模机构5、脱模机构6均位于隔墙内侧；且所述隔墙上开设有第一通道、第二通道和第三通道，其中，第一通道、第二通道内分别安装所述单爪旋转转移机构2，第三通道供内侧的药饼输送机构7穿出；且在所述第一通道、第二通道以及第三通道的两端分别安装有安全门机构8，所述安全门机构8包括固定在通道两端墙面上的安全门安装板81，两个安全门安装板81上开设有供单爪旋转转移机构2的夹爪以及模具进出的窗口811，且在安全门安装板81的外侧、窗口811两侧设有纵向安全门轨道82，在纵向安全门轨道82中设有可封闭窗口的安全门83，在纵向安全门轨道82的上端部安装有安全门气缸支架84并安装有安全门气缸85，安全门气缸85的推杆与安全门83的底部边缘连接；安全门气缸支架84与安全门安装板81之间设有供安全门83通过的缝隙812。通过安全门气缸85驱动安全门83升降来控制窗口811的打开与关闭，第三通道的安全门下部具有缺口以避让药饼输送机构；通过在通道两端各设置安全门机构8，在运行过程中，始终至多只有一扇安全门处于打开状态，其余处于关闭状态，从而确保隔墙内外侧的设备和产品始终处于隔离状态，消除安全隐患，确保生产过程的安全。

本实用新型流水线自动化程度高，只需一人辅助即可自动完成粉末固体的成型、传送等，生产效率高，且操作者与加工过程完全隔离，通过监控摄像头进行监控即可，安全性好，能大力减少产品的生产成本，对产品的推广有很大益处，从而对减少火情危害，减少社会损失等方面具有重要意义。