CN102172964A - 全自动液压压力机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的全自动液压压力机是通过在自动加料部分(A)、压制成型部分(C)和智能机器人布料及内置机械手夹砖部分(B)设置传感器，由传感器将采集到的信号送至控制部分，经控制部分的中央处理器处理回馈的信号作出判断并向各终端发出指令，由自动加料部分完成加料动作后再由智能机器人进行布料，采用双加面加压的弹性方式进行压制成型，在压制成型的同时自动加料部分进入下一次的加料循环，在产品成形后经产品退模装置进行产品推出，由内置机械手夹至输送部分的同时智能机器人布料及内置机械手夹砖部分进入下一次的布料循环，实现全过程自动化生产。有效提高生产效率、产品质量，降低生产成本，具有安全、环保、节能、高效的特点。

Description

全自动液压压力机

技术领域

本发明属于耐火材料成型用压力机技术领域，主要涉及的是一种全自动液压压力机。

背景技术

公知的各类耐火材料成型用压力机主要有双盘摩擦压力机、数控压力机、半自动液压机、液压振动成型机。目前，大多耐火材料生产企业采用的仍是传统的双盘摩擦压力机，由于这种摩擦压力机在动能传动的过程中能量损耗大、机件易损大、工作效率低，不安全，工人劳动强度大，因此，被列入“淘汰落后生产能力、工艺和产品目录”，多年来，人们一直希望能用自动成型类压砖机，使设备的工艺参数得到方便调节，以达到工艺参数优化、砖坯体积密度提高的目的。所以，世界各国部投入了巨大的力量竞相研究。由于采用可调速电动机作为压力机的动力驱动可调整单位时间内的工作次数，目前国际上采用变频调速电机、开关磁阻电机、交流伺服电机做为电动压力机的驱动已在逐步发展当中。如何提高工作效率，提高自动化程度，降低工人劳动强度，操作安全，减少设备损坏次数以及降低设备造价仍然是目前研制电动压力机的主要方向。但最终要向全自动化，无人操作，完全降低工人劳动强度，高效节能方面迈进。

目前可全自动批量生产的压力机作为配套使用的至今只有少数企业生产全自动液压机。如：全自动框架液压压砖设备，采用四柱液压式，具有自动称量、自动加料、自动成型、自动出砖全过程自动化的特点，但其设计复杂：电路、油路、微机、模具及整机综合设计规模庞大，电机功率巨大，维修费用惊人，成本高昂：一台2500吨的全自动液压机需800-1300多万元，且对操作人员要求更为严格，致使许多耐火材料企业望而却步。

现有较先进的数控压力机虽然只能做到减少一个压力机操作手，但这已为企业解决了一个用人难题。由于耐火材料行业近几年建成的高温环保隧道窑较多，而数控自动压力机作为主要机型所压制耐火材料制品是以异形砖为主，这种机型虽然调换模具方便，但由于异形砖的需求量小，无法满足一条或多条隧道窑的烧成产量，考虑到耐火材料企业的成本投入情况，大部分产品还是以标准砖型为主，因此亟待开发一种自动称量，自动加料，自动成型，自动出砖全过程的系列自动化设备。

发明内容

本发明的目的由此产生，提出一种安全、环保、节能、高效的耐火材料全自动 液压成型机。开机后无人员操作，通过自动称量，自动加料，自动成型，自动出砖的全过程自动化生产，大幅提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：其主要由自动加料部分、智能机器人布料及内置机械手夹砖部分、压制成型部分、产品退模装置部分、动力部分、输送部分和控制部分构成，通过在自动加料部分(A)、压制成型部分(C)和智能机器人布料及内置机械手夹砖部分(B)设置传感器，由传感器将采集到的信号送至控制部分，经控制部分的中央处理器处理回馈的信号作出判断并向各终端发出指令，由自动加料部分完成加料动作后再由智能机器人进行布料，采用双加面加压的弹性方式进行压制成型，在压制成型的同时自动加料部分进入下一次的加料循环，在产品成形后经产品退模装置进行产品推出，由内置机械手夹至输送部分的同时智能机器人布料及内置机械手夹砖部分进入下一次的布料循环，实现全过程自动化生产。

本发明由于采用了自动化程序控制整个加工过程，无须操作者人为控制或操作，具有降低工人劳动强度、提高产品质量、搞高生产效率、工人操作安全、节能高效、使用寿命长的优势。与传统压力机相比，突出的优势是无人化操作，大为削减企业佣工。实现了“压制效率高、布料均匀准确、砖坯体积密度高、质量稳定性好”安全、环保、节能的生产价值。其工作程序的设定与调整仅需确定几个旋钮位置，所以对操作者的专业知识要求不高。通过简单的说明就可以操作和调试该设备，并使其正常生产。其简单的操作模式非常适应耐火材料批量生产的各类材料成型行业的员工操作规范。产品质量稳定，合格率高，无人化操作，安全可靠，噪音极低、操作维修方便，环保、高效节能，使企业降低佣工的同时，大幅提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的设备结构示意图。

图2是本发明的原理示意图。

图1中：1、料仓，2、送料器，3、料仓光电传感器，4、滑料仓，5、搅拌布料器电机，6、搅拌器叶片，7、容积称量器，8、机器人轨道，9、机器人动力活塞，10、机器人滑轮，11、机器人导轨，12、机器人液压供油感应开关，13、机器人水平运动限位感应开关，14、机器人液压缸，15、自动加料系统支架，16、集成电磁阀，17、液压站，18、液压站马达，19、机身，20、充液阀，21、主油缸，22、导向导轨，23、手动工作站，24、密封用双格莱圈，25、主油缸活塞，26、光电接近开关，27、限位感应指针，28、上顶板加热导线，29、二级锤头，30、上顶板，31、立柱，32、内置机械手，33、压制中的产品，34、前后侧板微调螺栓，35、模具固定装置，36、左右侧板微调螺栓，37、弹簧工作台，38、下底板，39、下底板顶出顶杆，40、下底板加热导线，41、工作台固定底座，42、顶杆与活塞连接装置，43、顶出活塞，44、顶出油缸，45、底座，46、控制电路，47、液晶触摸屏，48、控制按钮，49、电压表，50、电流表，51、产品，52、输送系统。A、自动加料部分，B、智能机器人布料及内置机械手夹砖部分，C、压制成型部分，D、产品退模装置部分， E、动力部分，F、输送部分，G、控制部分。

具体实施方式

结合附图，给出本发明的实施例如下：

如图2所示：一种全自动液压压力机主要由自动加料部分A、智能机器人布料及内置机械手夹砖部分B、压制成型部分C、产品退模装置部分D、动力部分E、输送部分F和控制部分G构成，通过设置的传感器，由传感器将采集到的信号送至控制部分，经控制部分的中央处理器处理回馈的信号作出判断并向各终端发出指令，由自动加料部分完成加料动作后再由智能机器人进行布料，采用双加面加压的弹性方式进行压制成型，在压制成型的同时自动加料部分进入下一次的加料循环，在产品成形后经产品退模装置进行产品推出，由内置机械手夹至输送部分的同时智能机器人布料及内置机械手夹砖部分进入下一次的布料循环，实现全过程自动化生产。

如图1所示：自动加料部分A完成自动上料一系列动作，其设置在支架15的上面。由料仓1、送料器2、料仓传感器3、滑料仓4、搅拌布料器电机5，搅拌器叶片6组成。料仓1设置在送料器2上部，送料器2采用的是常规的传动输送结构，皮带式输送结构，其端部位于滑料仓4的进料口部位，料仓1设置在送料器2上并可沿送料器2移动实现送料。料仓传感器3设置在滑料仓4上，采用的是光电接近开关，其作用是由光电接近开关进行控制上料的数量及二次搅拌使得布料更加均匀，对产品的质密度影响至关重要，特别是双模产品。即滑料仓4在没有原料时，料仓感应器3由于没有到受到原料压力将会由杠杆调节使之发出信号，要求送料器2进行给料，实现自动加料。同时，会发出信号使布料器上的搅拌布料器电机5启动带动搅拌器叶片6对布料器内的原料进行二次搅拌(首次搅拌是在给料前)。布料器设置在滑料仓4的出料口部位，其上设置有搅拌布料器电机5，搅拌布料器电机5的输出轴位于布料器内，其输出轴上设置有搅拌器叶片6。

智能机器人布料及内置机械手夹砖部分B完成自动布料及输送动作。由容积称量器7、机器人轨道8、机器人动力活塞9、机器人滑轮10、机器人导轨11、机器人液压供油感应开关12、机器人水平运动限位感应开关13和机器人液压缸14组成，机器人轨道8位于自动加料部分的布料器下面，直接放在支架15上，端部与压制成型部分的立柱31连接，在机器人轨道8位于压制成型部分与模具对应的正下面具有下料口。在机器人轨道8上设有机器人导轨11，机器人滑轮10直接作用在机器人导轨11上，容积称量器7直接放置在机器人导轨11的机器人滑轮10上，与机器人动力活塞9固定连接，在机器人液压缸14和机器人动力活塞9的作用下进行往复动水平运动完成称量和送料任务。机器人液压供油感应开关12，机器人水平C运动限位感应开关13设置在支架15的平板上，作用是控制机器人(连带容积称量器7)作水平及限位运动。内置机械手32位于机器人砖坯模具出口的部位，由两侧的两个小液压缸及弹簧和硅胶垫组成，弹簧的作用是缓冲夹砖时的力度过大而导致损坏砖坯，其设置在机器人两侧的外部与砖坯平行的位置，由螺栓固定，其中螺 栓长度穿过机器人两侧与内壁上的一块小于砖坯的三分之一的钢板相连，钢板上固定硅胶垫，这样夹砖时有利于保护砖坯的完整性。由容积称量器7完成均匀称量后，机器人液压供油感应开关12、机器人水平运动限位感应开关13检测到机器人的初设定的位置时，发出信号使机器人液压供油感应开关12接通，机器人液压缸14带动机器人动力活塞9将容积称量器7向前推至压制成型部分与模具对应下料口部位时容积称量器7中的料进入模具内，此时由光电感应接近开关13再次发出信号，机器人液压缸14带动机器人动力活塞9使容积称量器7回程至布料器下面，一个自动布料动作完成。如此往复运动，实现自动布料过程。

压制成型部分C(即液压机主机部分)完成压制产品动作。其设置在智能机器人布料及内置机械手夹砖部分与输送部分之间，位于支架15上面。由机身19、充液阀20、主油缸21、四个导向导轨22、密封双格莱圈24、主油缸活塞25、限位接近开关26、限位感应指针27、锤头29、上顶板30和立柱31组成。阀门20、主油缸21、导向导轨22、密封双格莱圈24、主油缸活塞25、上顶板加热导线28与锤头29、上顶板30均设置在机身19内，机身19为整体钢结构，通过立柱31与支架15固定连接，锤头29通过连接板连接在主油缸活塞25的下端，在锤头29的下端连接上顶板30，该上顶板30为模具的一部分，即砖坯的上平面。为了保证主油缸活塞25的平稳运行，在主油缸21的四周均设置有导向导轨22，在主油缸21上设有密封双格莱圈24，在机身19一侧设置有限位光电接近开关26和常规限位感应指针27。当容积称量器7归位时，机器人液压供油感应开关12给出信号，主油缸活塞25带动锤头及锤头下部的上顶板30向下动作至模具，通过控制部分完成由第一次轻压排气，第二次、第三次连续打击重压压制动作后(主液压缸打击次数具有可调性，压力可调)，由限位光电接近开关26再次发出信号，主油缸活塞带动锤头回程，完成此次压制产品过程。为了防止上顶板30与砖坯粘料，在锤头29中设置有加热棒，加热棒与加热导线28连接。

产品退模装置完成退模动作，其固定在底座45上，位于压制成型部分的下面。由前后侧板微调螺栓34，模具固定装置35，左右侧板微调螺栓36，弹簧工作台37、下底板38、下底板顶出顶杆39、下底板热导线40、工作台固定底座41、连接装置42、顶出活塞43，顶出油缸44组成，模具为框架结构，为了提高精度，在模具的前后侧板和左右侧板分别设有微调螺栓，即前后侧板微调螺栓34和左右侧板微调螺栓36，，由螺栓旋转调整其精度。模具通过模具固定装置35固定在弹簧工作台37上，模具固定装置35为“七”字型钢板焊接件，与模具通过模具中间(上、下居中的位置)的突块(突起有40mm左右长与模具的宽度一致)用螺栓拧紧固定，这样，在压制过程中由压制系统施加压力达到一定程度时，砖坯与模具产生摩擦力，带动弹簧工作台一起做小幅上下运动起到双面加压的效果，使得成型过程的物料流动性好，质密度更高，气孔率更低，达到更加均匀的效果。弹簧工作台37通过弹簧固定在工作台固定底座41上，下底板38位于模具底部，下底板顶出顶杆39上 端穿过弹簧工作台的上板与下底板38接触连接、下端穿过弹簧工作台的固定底座41与活塞连接装置42接连，活塞连接装置42通过顶出活塞43与顶出油缸44接连。在下底板顶出顶杆39上设置有下底板热导线40(采用加热棒)，通过加热棒加热防止下底板粘料，这样就能避免工人不停向上面抹油而耽误时间，从而提高效率并且能实现自动化生产。在压制成型部分完成压制产品动作后，光电接近开关26同时也给退模装置发出信号，由顶出装置向上运动至机械手位置时将产品33夹取推向输送部分，而此时智能机器人布料、内置机械手夹砖部分也在完成第二次布料的动作后开始回程，产品就在这样的连续性动作下不断的由输送部分源源不断将产品传送到码砖处。

动力部分提供动力输出，由集成阀体16、液压站17、马达18组成，通过感应开关向控制柜回馈信号，经控制柜的控制部分再次向动力部分发出信号，由马达带动柱塞泵供油分别进入电集成阀体16，即液动换向阀、电磁溢流阀、电磁换向阀，再分别分配到油缸的上腔与下腔，从而使油缸按照信号条件工作。

控制部分由控制电路46、液晶触摸屏47、控制按钮48、电压表49、电流表50组成，控制电路46采用的是常规的电路，包括中央处理器PLC，小型断路器、接触器、继电器、时间继电器、热继电器、保险、电流表、电压表、配电柜工作台、指示灯若干、手动控制站，所有动作均按采集回馈的信号作出准确判断并向终端发出指令，保证本机安全、质量一致性好，高效连续性生产。

输送部分52采用的也是常规的输送装置，包括皮带、减速机等，所有压制成的产品51均由输送部分按生产设计的方位传输产品。

本发明的工作原理是：启动电源，动力部分正常运行后，各部分归位，各光电感应开关采集到信号后送至控制部分，中央处理器处理回馈的信号作出准确判断并向终端发出指令，由自动加料部分完成上料动作后再由智能机器人进行布料，此时压制成型部分工作，产品成形后经产品退模装置进行产品推出，由内置机械手夹至输送部分将产品送达指定位置。整个流程连续不断的运行，实现无人操作，自动化流水生产线。

本发明的工作过程是：

1、调试

启液压→选择自动运行→复位→运行。每次启液压时都要点动2-3次，开启液压泵，听机器运转正常开始操作

(1)先将手动、自动选择钮旋转制自动

(2)按复位键，等待复位，观察手指、机械手、底板全部回位。

(3)按运行，压机开始自动运行程序。

2.手动操作：

启液压→选择手动运行→手动复位(顶出→布料→放松→压退)→手动操作。

手动操作主要用来调整机器。

3、工作

调试完毕后，此时，只要将控制功能设定在自动连续循环工作模式，启动本机，这样只要保证预先按配比混合好的耐火砖原料供应及时，也即原料充足，设备将按设定的程序连续不断的加工运行。

Claims (10)

1.一种全自动液压压力机，包括自动加料部分(A)、压制成型部分(C)、产品退模装置部分(D)、动力部分(E)、输送部分(F)和控制部分(G)，其特征是：还设置有智能机器人布料及内置机械手夹砖部分(B)，通过在自动加料部分(A)、压制成型部分(C)和智能机器人布料及内置机械手夹砖部分(B)设置传感器，由传感器将采集到的信号送至控制部分，经控制部分的中央处理器处理回馈的信号作出判断并向各终端发出指令，由自动加料部分完成加料动作后再由智能机器人进行布料，采用双加面加压的弹性方式进行压制成型，在压制成型的同时自动加料部分进入下一次的加料循环，在产品成形后经产品退模装置进行产品推出，由内置机械手夹至输送部分的同时智能机器人布料及内置机械手夹砖部分进入下一次的布料循环，实现全过程自动化生产。

2.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的传感器采用的是光电接近开关。

3.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的自动加料部分A的料仓(1)设置在送料器(2)上部，送料器的端部位于滑料仓(4)的进料口部位，料仓传感器(3)设置在滑料仓(4)上，布料器设置在滑料仓4的出料口部位，其上设置有搅拌布料器电机(5)和搅拌器叶片(6)。

4.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的智能机器人布料及内置机械手夹砖部分B的机器人轨道(8)位于自动加料部分的布料器下面，端部与压制成型部分的立柱(31)连接，在机器人轨道位于压制成型部分与模具对应的正下面具有下料口，在机器人轨道上设有机器人导轨(11)，容积称量器(7)直接放置在机器人导轨的机器人滑轮(10)上，与机器人动力活塞(9)固定连接，机器人液压供油感应开关(12)，机器人水平运动限位感应开关(13)设置在支架(15)的平板上；内置机械手(32)位于机器人砖坯模具出口的部位。

5.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的压制成型部分C设置在智能机器人布料及内置机械手夹砖部分与输送部分之间，主要由机身(19)、充液阀(20)、主油缸(21)、主油缸活塞(25)、限位接近开关(26)、限位感应指针(27)、锤头(29)、上顶板(30)和立柱(31)组成，机身通过立柱与支架(15)固定连接，锤头通过连接板连接在主油缸活塞的下端，在锤头的下端连接上顶板，限位光电接近开关和常规限位感应指针设置在机身一侧。

6.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的产品退模装置的模具通过模具固定装置(35)固定在弹簧工作台(37)上，弹簧工作台通过弹簧固定在工作台固定底座(41)上，模具底部设置有下底板(38)，顶出顶杆(39)上端穿过弹簧工作台的上板与下底板接触连接、下端穿过弹簧工作台的固定底座与活塞连接装置(42)接连，活塞连接装置通过顶出活塞(43)与顶出油缸(44)接连。

7.根据权利要求4所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的内置机械手(32)由两侧的两个小液压缸及弹簧和硅胶垫组成，弹簧设置在机器人两侧的外部与砖坯平行的位置，由螺栓固定，其中螺栓长度穿过机器人两侧与内壁上的一块小于砖坯的三分之一的钢板相连，钢板上固定硅胶垫。

8.根据权利要求6所述的全自动液压压力机，其特征是：在所述模具的前后侧板和左右侧板分别设有微调螺栓，即前后侧板微调螺栓(34)和左右侧板微调螺栓(36)。

9.根据权利要求1所述的全自动液压压力机，其特征是：在所述锤头(29)中设置有加热棒。

10.根据权利要求5所述的全自动液压压力机，其特征是：所述的压制成型部分(C)的主液压缸打击次数具有可调，压力可调。

Images