CN102218845B - 刹车片模具移动式回转热压生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刹车片模具移动式回转热压生产线，包括回转盘、等密度多腔移动式模具热压机、热压机PLC控制器、集中供油液压系统、液压系统PLC控制器、模具自动移动装置和预混料自动称量分装和投料装置，回转盘上安装有一组热压机，每个热压机的一侧均对应设有一个控制其运行的热压机PLC控制器，热压机PLC控制器、集中供油液压系统和液压系统PLC控制器均安装在回转盘上，模具自动移动装置和自动称量分装设置在回转盘的外部，各个热压机PLC控制器与液压系统PLC控制器均采用串口通讯连接，液压系统PLC与预混料自动称量、分装和投料装置中的PLC控制器采用无线通讯连接。本发明中各热压机采用同一个上下料和模具移动装置，实现了上下料自动化作业。

Description

刹车片模具移动式回转热压生产线

技术领域

本发明涉及一种用于压制盘式刹车片的热压工艺及其生产线，属于盘式刹车片压制技术领域。

背景技术

盘式刹车片的制造工艺之一是通过模具热压成型，即通过在模具的模腔内放置摩擦材料后在压机上加热压制出来的。现有的盘式刹车片的压制设备一般为通用四柱上顶或下压式液压机，通常是单台设备独立操作。这样的结构存在设备占用空间大，在多台液压机组成生产线时，操作者需要围绕多台液压机巡回作业，劳动强度大，同时还存在着不易实现上下料自动化作业、生产效率低等不足。

发明内容

本发明针对现有盘式刹车片压制技术存在的不足，提供一种自动化程度和生产效率高的刹车片模具移动式回转热压生产线。

本发明的刹车片模具移动式回转热压生产线采用以下技术方案：

该刹车片模具移动式回转热压生产线包括回转盘、移动式模具热压机、热压机PLC(可编程控制器)控制器、集中供油液压系统、液压系统PLC控制器、模具自动移动装置以及预混料自动称量分装和投料装置，回转盘上安装有一组热压机，每个热压机的一侧均对应设有一个控制其运行的热压机PLC控制器，集中供油液压系统和液压系统PLC控制器也安装在回转盘上，模具自动移动装置以及预混料自动称量分装和投料装置设置在回转盘的外部，各个热压机PLC控制器与液压系统PLC控制器之间均采用串口通讯连接，液压系统PLC控制器与预混料自动称量分装和投料装置中的PLC控制器采用无线通讯连接，回转盘与模具自动移动装置之间设有回转盘定位机构，移动式模具热压机中安装有移动式模具，移动式模具热压机中设有移动式模具定位机构和电连接装置，移动式模具热压机与模具自动移动装置之间设有模具移动定位机构。

回转盘包括底盘、支撑轮、中心转盘、转盘、回转支承、回转供电装置和电机减速机，底盘的上面安装有支撑轮，底盘的中心位置安装有回转支承，回转支承上附带有被动齿轮，中心转盘套装在回转支承上，转盘安放在支撑轮上并与中心转盘连接，中心转盘上安装有电机减速机，电机减速机输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与回转支承上的被动齿轮啮合，中心转盘上端的中心安装有为整个回转盘上的设备供电的回转供电装置，转盘的侧面安装有用于与模具自动移动装置定位的定位装置。等密度移动式模具热压机、热压机PLC控制器、集中供油液压系统和液压系统PLC控制器安装在转盘上。

回转供电装置由转子单元和定子单元组成，转子单元包括连接轴、集电器和碳刷，连接轴为中空结构，连接轴固定安装在回转支承上，集电器安装在连接轴上，集电器上设置有若干组碳刷，定子单元包括筒体、接线架、刷握杆和刷握，筒体套装在连接轴上，筒体内安装有刷握杆，刷握杆上设置有与集电器上的碳刷相对应并接触的刷握，接线架安装在筒体上端。

移动式模具热压机包括底座、合模机构、压制机构和顶梁，底座上安装有立柱；合模机构包括动梁、固定安装在底座上的合模液压缸和模具支撑板，合模液压缸的活塞杆与动梁连接在一起，动梁套装在底座上的立柱上，模具支撑板安装在动梁上，模具支撑板的后部安装有模具定位机构和端面触点式电连接装置；对应于移动式模具的每套模芯设有一套压制机构，每套压制机构包括压制液压缸和模芯连接件，压制液压缸安装在底座上，压制液压缸的活塞杆穿过合模机构的动梁与模芯连接件连接，各个压制液压缸之间的进油口和回油口分别通过同一油管相互连接并同时供油和回油；顶梁固定安装在立柱的顶部，顶梁的底面安装有上加热板，上加热板中安装有电加热管，模具支撑板的前端设有用于与模具自动移动装置中的模具移出定位机构配合的定位孔。模具支撑板的外侧设有模具移动时导向的挡板。模芯连接件的一侧装有防止模芯连接件移动时转动的防转板。模芯连接件内侧装有位置开关，用于检测各压制液压缸起始位置，在移动式模具进出压机时，位置开关处于导通状态。模芯连接件上带有T型槽，模芯连接件通过其上的T型槽与模具上的模芯连接，以便于移动式模具的整体移动。模具定位机构包括磁力机和定位销轴，磁力机固定安装在模具支撑板的后部，定位销轴与磁力机连接。端面触点式电连接装置包括固定式大触头、固定式小触头和触头安装盒，触头安装盒安装在模具支撑板的后部，固定式大触头和固定式小触头安装在触头安装盒内。

移动式模具包括模具底板、模腔体、模芯、模具定位块和电连接装置，模具底板的后部安装有与热压机模具支撑板后部的模具定位机构和端面触点式电连接装置配合的模具定位块和端面触点式电连接装置，模具底板的前部安装有推拉块，模具底板上安装有一组多个模腔体，每个模腔体内至少设有两个模腔，每个模腔内套装有一个模芯；模腔体的外围设置有模腔电加热带，模腔电加热带的外围设有模腔隔热板；模芯内部装有模芯加热管，模芯底部设有模芯隔热板，模芯隔热板的底部安装有连接块；模腔电加热带和模芯加热管与电连接装置电连接，模腔体和模芯内部安装有温度传感器。

集中供油液压系统包括一套油源回路和至少一套压机回路，各套压机回路并联在油源回路的供油油路上；油源回路又分为低压供油回路和高压供油回路；压机回路中包括低压换向回路和高压储能回路，换向回路与低压供油回路连接，高压储能回路与和油源回路中的高压供油回路连接。压机回路中的换向回路与液压机的压制缸和合模缸连接，通过低压供油回路为压制缸和合模缸提供低压力液压油，用于压制缸和合模缸的快进、快退行程及合模缸的工作状态；高压储能回路与液压机的压制缸连接，通过高压供油回路提供达到所需压制力的液压油。低压供油回路由低压油泵、低压储能器、低压卸荷溢流阀和低压压力开关组成，低压油泵通过油路与低压卸荷溢流阀并联连接，低压油泵经单向阀与换向回路连接，连接油路上并联有低压储能器和低压压力开关。高压供油回路由高压油泵、高压卸荷溢流阀和高压压力开关组成，高压油泵通过油路与卸荷溢流阀并联连接，高压油泵经单向阀与高压储能回路连接，输送油路上并联有高压压力开关。高压油经储能阀控制给高压储能回路储能至压制压力，在压制缸处于压制和保压状态时施加高压工作压力。换向回路包括与液压机的压制缸和合模缸连接的换向阀和与压制缸和合模缸的无杆端连接的卸荷阀。卸荷阀的连接油路中设有压力传感器。卸荷阀利于油缸换向。高压储能回路包括储能阀和高压储能器。高压储能回路与液压机压制缸的连接油路中串联有一个加压阀，通过加压阀为压制缸施加高压工作压力。

模具自动移动装置包括机座、定位机构、模具支承移动机构、模具拖送机构和脱模机构；机座上安装有支架，机座的前端安装有用于与装有移动式模具的压机定位的定位机构；模具支承移动机构安装在机座支架上，模具支承移动机构的前端设有用于与移动式模具定位的模具定位销；模具拖送机构安装在模具支承移动机构上，模具拖送机构上安装有用于与移动式模具连接或脱开的夹持机构；脱模机构安装在机座上。定位机构包括位置传感器、定位连接座、定位销和定位气缸，定位连接座安装在机座前端，定位气缸安装在机座上，定位销安装在定位连接座内并与定位气缸连接。模具支承移动机构包括T型块、T型槽、滑块座、气缸、滑块、导轨和拖送导轨座，T型块套装在T型槽内，T型槽安装在机座支架上端，T型块的前端设有模具定位销，拖送导轨座与T型块连接在一起，拖送导轨座的底部安装有导轨，导轨安装在滑块内，滑块固定安装在滑块座上，滑块座固定安装在机座支架上，滑块座内安装有气缸，气缸的活塞杆与拖送导轨座连接。气缸带动拖送导轨座及T型块一起移动。模具拖送机构包括桥板、拖送齿条、拖送导轨、拖送滑块、齿轮和拖送电机，拖送导轨和拖送齿条安装在模具支承移动机构的拖送导轨座上，拖送导轨座上安装有拖送滑块，拖送滑块上连接有桥板，桥板上安装有齿轮轴，齿轮轴的一端连接有拖送电机，齿轮轴上安装有与拖送齿条啮合的齿轮。夹持机构包括夹持气缸、夹持轴、夹持勾和安装架，夹持气缸和安装架均安装在桥板上，夹持轴连接在夹持气缸的活塞杆上，夹持勾铰接在安装架上，夹持勾与夹持轴连接。脱模机构包括脱模油缸、脱模顶板及脱模液压回路，脱模油缸和脱模液压回路安装在机座上，脱模油缸和脱模液压回路通过油路连接，脱模顶板安装在脱模油缸的活塞杆上连接。

预混料自动称量分装和投料装置包括机架、搅拌给料单元、称量单元、布料单元、储料单元、投料单元和PLC控制器，搅拌给料单元、称量单元、布料单元、储料单元和投料单元自上至下安装在机架上，各单元中的电气部件均与PLC控制器连接，搅拌给料单元的下方设有用于面料和底料称量的称量单元，每一个称量单元的下方设置一个布料单元，用于面料的布料单元和用于底料的布料单元下方各设置一个储料单元，每个储料单元的下方设有一个投料单元。搅拌给料单元包括搅拌筒、搅拌电机、搅拌轴和螺旋给料器，搅拌筒安装在机架上，搅拌筒的上端设有进料口，搅拌筒的底部设有出料口，搅拌电机安装在搅拌筒的一端，搅拌轴安装于搅拌筒内，搅拌轴的一端与搅拌电机连接，搅拌轴上安装有搅拌叶片，搅拌筒底部在出料口处安装有螺旋给料器，螺旋给料器的后端装有给料电机。称量单元包括力传感器、称料盒和开盒气缸，力传感器安装在机架上，称料盒连接在力传感器上，开盒气缸安装在机架上，称料盒上设置有一个控制称料盒闭合力的配重块，通过开盒气缸活塞杆的伸缩控制称量盒的开闭。布料单元包括布料料斗、上层支架、上层导轨、滑板、布料导向柱、三位置气缸和移动装置，布料料斗安装在上层支架上，上层支架套装在滑板上的布料导向柱中，滑板安装在上层导轨上，移动装置和上层导轨均安装在机架上，三位置气缸安装在机架上，其活塞杆与上层支架连接，滑板与移动装置连接，上层支架的底部安装有控制布料料斗底面开合的抽板，该抽板与安装在机架上的落料气缸连接。所述移动装置是一套同步带直线运动装置，包括电机、两个同步带轮和同步带，电机安装在机架上，一个同步带轮安装在电机轴上，另一个同步带轮套装在固定于机架上的一个转轴上，同步带绕过两个同步带轮形成闭环，同步带的一个边与滑板固定连接。储料单元包括储料盒、连接板、储料导向柱和上下位移气缸，各个储料盒安装在连接板上，上下位移气缸安装在机架上，其活塞杆与连接板连接，连接板套装在储料导向柱上，储料导向柱安装在机架上，连接板的底部安装有控制储料盒底面开合的抽板，该抽板与安装在连接板上的下料气缸连接。投料单元包括导轨支架、投料导轨、投料盘、前后位移气缸和多模腔投料器，导轨支架安装在机架上，投料导轨安装在导轨支架上，投料盘安装在导轨上，投料盘上放有多腔投料器，前后位移气缸安装在机架上，其活塞杆与投料盘连接。多模腔投料器上设置与模具模腔相对应的投料盒和手动放料抽板。

本发明通过一组多台热压机组成生产线，各热压机采用同一个上下料和模具移动装置，实现了上下料自动化作业，提高了生产效率，保证了产品质量，各热压机可执行不同的压制工艺，生产不同的型号的产品。

附图说明

图1是本发明刹车片模具移动式回转热压工艺的流程示意图。

图2是本发明刹车片模具移动式回转热压生产线的整体结构示意图。

图3是本发明生产线中回转盘的结构示意图。

图4是回转盘中回转供电装置的结构示意图。

图5是本发明生产线中移动式模具热压机的立体结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是移动式模具热压机中触点式电源连接装置的结构示意图。

图8是移动式模具的立体结构示意图。

图9是移动式模具中模腔和模芯的结构示意图。

图10是本发明生产线中集中供油液压系统的结构示意图。

图11是本发明生产线中自动模具移动装置的结构示意图。

图12是本发明生产线中预混料自动称量分装和投料装置的结构示意图。

图13是预混料自动称量分装和投料装置中称量单元的结构示意图。

其中：1、回转盘，2、移动式模具热压机，3、移动式模具，4、集中供油液压系统，5、液压系统PLC(可编程控制器)控制器，6、模具自动移动装置，7、热压机PLC控制器，8、预混料自动称量、分装和投料装置(含控制PLC)；101、底盘，102、转盘，103、中心转盘，104、回转支承，105、回转供电装置，106、电机减速机，107、主动齿轮，108、支撑轮；

1051、连接轴，1052、筒体，1053、接线架，1054、集电器，1055、刷握杆，1056、刷握，1057、碳刷，1058、护罩，1059、接线螺杆；201、底座，202、立柱，203、动梁，204、衬套，205、顶梁，206、合模液压缸，207、压制液压缸，208、下压板，209、油管，210、模具支撑板，211、挡板，212、模芯连接件，213、连接盘，214、位置开关，215、防转板，216、上模板，217、上加热板，218、磁力机，219、定位轴销，220、触头安装盒，221、固定式大触头，222、固定式小触头；301、模腔体，302、模芯，303、模腔电加热带，304、模腔隔热板，305、模腔夹板，306、模芯过线板，307、模芯隔热板，308、连接块，309、绝缘板，310、电触点套筒，311、套筒固定座，312、模具定位块，313、模腔底隔热板，314、模具底板，315、推拉块，316、模腔，317、模芯电加热管，318、模芯温度传感器，319、模腔温度传感器；401、油源回路，402、压机回路；601、机座，602、位置传感器，603、定位连接座，604、油箱，605、支架，606、脱模液压回路，607、脱模油缸，608、前挡板，609、脱模顶板，610、护罩，611、滑块座，612、气缸，613、滑块固定板，614、滑块，615、导轨，616、拖送导轨座，617、拖送导轨，618、拖送齿条，619、拖送滑块，620、桥板，621、拖送电机，622、齿轮，623、夹持气缸，624、夹持勾，625、安装板，626、模具定位销，627、T型块，628、定位销，629、连接板，630、T型槽，631、齿轮轴；801、机架，802、搅拌筒，803、搅拌电机，804、进料口，805、螺旋给料器，806、称料盒，807、支撑架，808、开盒气缸，809、布料料斗，810、三位置气缸，812、上层导轨，813、上层支架，814、同步带轮，815、滑板，816、布料导向柱，817、储料盒，818、连接板，819、投料导向柱，820、多模腔投料器，821、投料盘，822、投料导轨，823、导轨支架，824、前后位移气缸，825、废料斗，826、废料筒，827、被动同步带轮，828、弹簧，829、浮动板，830、配重块，831、力传感器。

具体实施方式

如图2所示，本发明的刹车片模具移动式回转热压生产线主要包括回转盘1、移动式模具热压机2、热压机PLC控制器3、集中供油液压系统4、液压系统PLC控制器5、模具自动移动装置6和预混料自动称量分装和投料装置8。回转盘1上同时安装有一组多个(图2中装有六个)等密度移动式模具热压机2，每个等密度多腔移动式模具热压机2的旁侧均对应设有一个热压机PLC控制器7。模具自动移动装置6和预混料自动称量分装和投料装置8在回转盘的外部。热压机PLC控制器7、集中供油液压系统4和液压系统PLC控制器5均安装在回转盘1上。每个等密度移动式模具热压机2的运行由各自的热压机PLC控制器7自动控制运行，完成热压机2的控制和数据采集，各热压机2可执行不同的压制工艺，生产不同的型号的产品。各个热压机PLC控制器7与液压系统PLC控制器5均采用串口通讯连接，液压系统PLC控制器5控制各个热压机2、集中供油液压系统4及回转盘1协调运行。各个热压机2在回转盘1上转位工作，在同一个工位通过模具自动移动装置6自动上下料，模具自动移动装置6可将移动式模具拉出和推入热压机2的动作，以及自动脱模。各个热压机2中的液压缸同时与集中供油液压系统4连接，采用同一套液压系统实现对各个压机的供油。回转盘1与模具自动移动装置6之间设有用于回转盘1转动时模具自动移动装置6与回转盘1定位的回转盘定位机构。热压机2中安装有移动式模具3，热压机2与移动式模具3之间设有用于移动式模具移入的定位机构和端面触点式电连接装置。热压机2的前部与模具自动移动装置6之间设有用于移动式模具定位的定位机构，通过模具自动移动装置6将移动式模具3推入或拉出热压机2。预混料自动称量分装和投料装置8用于对压制刹车片的预混料进行自动称量、分装，手动将称量好的预混料放入移动式模具2的模腔内。液压系统PLC控制器与预混料自动称量分装和投料装置中的PLC控制器采用无线通讯连接，实现压制刹车片时，自动称量、分装和投料的节拍控制。

回转盘1的结构如图3所示，主要包括底盘101、支撑轮108、中心转盘103、回转支承104、转盘102、回转供电装置105和电机106。底盘101固定在地面上，底盘101上面安装有若干个(图3中设有18个)支撑轮108，底盘101的中心位置安装有回转支承104，回转支承104上附有被动齿轮。中心转盘103套装在回转支承104上，两者可相对转动。转盘102安放在支撑轮108上并与中心转盘103连接，转盘102用于安装移动式模具热压机2、热压机PLC控制器7、集中供油液压系统4和液压系统PLC控制器5。中心转盘103上安装有电机减速机106，电机减速机106输出轴上安装有主动齿轮107，主动齿轮107与回转支承104上的被动齿轮110啮合。中心转盘103的上端安装有为转盘上所有设备供电的回转供电装置105，回转供电装置105通过集线器支架109与中心转盘103连接。电机减速机106带动其上的主动齿轮107转动，由于主动齿轮107与回转支承104上的被动齿轮110啮合，而被动齿轮110是固定不动的，所以使得电机106、中心转盘103和转盘102一起绕回转支承104转动，进而转盘102上的移动式模具热压机2、热压机PLC控制器7、集中供油液压系统4和液压系统PLC控制器5一起转动，转动速度由液压系统PLC控制柜5控制电机减速机106决定。转盘102的侧面且位于各个等密度移动式模具热压机2的位置正下方安装有与模具自动移动装置6中的定位机构相对应的定位孔。

回转供电装置105的结构如图4所示，主要由转子单元和定子单元组成。转子单元包括连接轴1051、集电器1054和碳刷1057，集电器1054安装在连接轴1051上，集电器1054上设置有若干组碳刷1057。定子单元包括筒体1052、接线架1053、刷握杆1055和刷握1056，筒体1052通过轴承套装在连接轴1051上，两者可相对转动，筒体1052内安装有刷握杆1055，刷握杆1055上设置有与集电器1054上的碳刷1057相对应并接触的刷握1056，接线架1053安装在筒体1052上端，接线架1053上安装有接线螺杆1059。连接轴1051通过集线器支架109与回转支承104固定，连接轴1051为中空结构，电源线由集线器支架109进入连接轴1051的内孔，再由连接轴1051的内孔中穿出与集电器1054连接，构成输入单元。筒体1052的上端与接线架1053连接，与电机106相连的电线由接线架1053上的接线螺杆1059引出，构成输出单元。

移动式模具热压机2的结构如图5所示。该热压机主要包括底座201、合模机构、压制机构和顶梁205。底座201的四个角上均安装有立柱202。顶梁205固定安装在立柱202的顶部，顶梁205的底面安装有上模板216，上模板216与顶梁205之间设有上加热板217，上加热板216中安装有电加热管。合模机构包括动梁203、固定安装在底座201上的合模液压缸206(图5中采用两个)和模具支撑板210，合模液压缸206的活塞杆与动梁203连接在一起，动梁203通过衬套204套装在四个立柱202上，可在合模液压缸206的带动下沿立柱202上下移动。模具支撑板210安装在动梁203上，根据多腔移动式模具的结构，模具支撑板210可设多块(图5中设置3块)，外边两块模具支撑板210的外侧设有用于移动式模具左右侧定位导向的挡板211。

根据移动式模具3中模芯的数量设置有多套压制机构，一个模芯对应一套压制机构。每套压制机构包括一个压制液压缸207、模芯连接件212和防转板215，压制液压缸207安装在底座201上，其下端通过下压板208定位固定，压制液压缸207的活塞杆穿过动梁203与模芯连接件212连接。模芯连接件212带有T型槽，模芯连接件212通过其上的T型槽与移动式模具3上的模芯302连接，模芯302通过模芯连接件212带动上下移动。各个压制液压缸207之间的进油口和回油口分别通过油管209相互连接，油管209再分别与总液压系统中的进油总油管和回油总油管相连，使各个压制液压缸207的进油和回油同步，达到压制力相同的目的。模芯连接件212通过连接盘213与压制液压缸207的活塞杆相连，随压制液压缸207的活塞杆上下移动。模芯连接件212的一侧装有防止模芯连接件212在压制液压缸207带动下上下移动时转动的防转板215。模芯连接件212的内侧装有位置开关214，位置开关214用于检测各压制液压缸207起始位置，在等密度多腔移动式模具进出压机时，位置开关214处于导通状态。

在模具支撑板210的后部还安装有用于移动式模具3定位的定位机构，如图6所示，该机构包括磁力机218和定位销轴219，磁力机218固定安装在模具支撑板210的后部，定位销轴219与磁力机218连接，磁力机218牵引定位销轴219上下运动，插入或退出多腔移动式模具定位块的定位孔中。模具支撑板210的前端设有与模具自动移动装置6中的模具定位销626配合的定位孔，在模具移入热压机2前，使模具支撑板210与模具自动移动装置6定位，模具支撑台627紧靠模具支撑板210。

在模具支撑板210的后部安装有端面触点式电连接装置，该电连接装置可与移动式模具3中的电连接装置对接，以对移动式模具中的电加热元件供电和连接移动式模具3中的模芯温度传感器318和模腔温度传感器319。如图7所示，该电连接装置包括固定式大触头221、固定式小触头222和触头安装盒220，触头安装盒220安装在模具支撑板210的后部，固定式大触头221和固定式小触头222安装在触头安装盒220内。

移动式模具3安装在等密度移动式模具热压机2的模具支撑板210上，其结构如图8所示，主要由模具底板314、模腔体301、模芯302、模具定位块312、推拉块315和电连接装置构成。模具底板314上设有模腔体301，模腔体301可以在模具底板314上平行布置为多块(附图中为3块)，模具底板314对整个模具起承托作用，在模具底板314的后部安装有模具定位块312，以便将整个模具移入压机内部时，通过压机内的定位系统使模具在压机内锁定。模具底板314前部中央安装有工字型推拉块315，以便将整个移动式模具由热压机2内拉出。模腔体301中至少设有2个模腔316，每个模腔316内套装有一个模芯302(参见图9)。在每块模腔体301的底部设置有与模腔体301底面尺寸相同的模腔底隔热板313，模腔底隔热板313与模具底板314上均设有能够使每个模芯302套入所对应的模腔316的孔洞。每块模腔体301的外围设置有模腔电加热带303，模腔电加热带303的外围设有模腔隔热板304，模腔隔热板304的外围设有模腔夹板305，模腔夹板305将模腔隔热板304、模腔电加热带303和模腔体301固定成一体。如图9所示，在模腔体301底部的孔内安装有模腔温度传感器319。

如图9所示，模芯302的底部孔内安装有电加热管317和模芯温度传感器318，模芯302的下部装有用于固定模芯电加热管317的模芯过线板306，模芯302从模腔底隔热板313与模具底板314上的孔洞内穿过，其上部套入对应的模腔316中。模芯加热体306的底部设有模芯隔热板307。模芯隔热板307的底部安装有T型槽连接块308，T型槽连接块308可与热压机2上的压制液压缸207实现浮动连接，由压制液压缸207带动实现等密度压制，工字型推拉块315可通过模具自动移动装置6将整个模具由热压机2内拉出和推入。在各个模腔体301和模芯302的底部设有安装温度传感器的孔，以安装温度传感器，检测和控制模腔体301和模芯302的加热温度。

移动式模具3使用端面触点式电连接装置为模腔电加热带303和模芯加热管317供电及连接各模芯温度传感器318和模腔温度传感器319。该触点式电连接装置安装在模具底板314的后部，包括两套触头，每套触头是将多银触点通过螺母安装在绝缘板309上，然后将绝缘板930装入电触点套筒310中，再通过套筒固定座311安装在模具底板314的后侧。模腔电加热带303和模芯加热管317均与电连接装置电连接。将整个模具推进刹车片压机后，该触点式电连接装置与刹车片压机上的触点式电连接装置自动对接，获得供电。

移动式模具3应用时，在热压机2外将压制盘式刹车片的粉末预混料放入各个模腔316中，钢背放置在模腔的上边，通过模具底板314的下平面和两个侧面作为定位导向面，通过模具自动移动装置6将整个模具推入压机，通过模具上的模具定位块312由热压机2上的定位销轴219锁定。通过T型槽连接块308与热压机2上的压制液压缸207实现浮动连接，由压制液压缸207带动实现等密度压制。模具中的模腔电加热带303和模芯加热管317对模腔316中的预混料加热，加热温度由模芯温度传感器318和模腔温度传感器319检测和控制。压制完成后，通过模具自动移动装置6将整个模具拉出压机，在热压机2外取出压制完成的刹车片。

移动式模具热压机2和移动式模具3中的各电气元件均与对应的热压机PLC控制器连接，由热压机PLC控制器按程序及设定的工艺参数控制其运行的，热压机PLC控制器与液压系统PLC控制器之间均采用串口通讯连接，液压系统PLC控制器控制各液压缸的工作状态。

通过模具自动移动装置6将移动式模具沿模芯连接件212的T型槽推入热压机2内，到位后磁力机218将定位销轴219插入移动式模具的定位孔中，使移动式模具定位固定。同时，移动式模具上的电连接装置与热压机2的电连接装置自动对接。合模液压缸206带动动梁203及其上的模具向上移动，移动到位(模具上端与上模板216接触)后，各压制液压缸207同步带动模具中的模芯向上移动，完成压制。然后，各压制液压缸207和合模液压缸206退回原位。磁力机218使定位销轴219退出移动式模具的定位孔，另由模具自动移动装置将移动式模具整体拉出热压机2。

集中供油液压系统4的原理如图10所示，包括油源回路401和压机回路402，整条压制生产线配置一套油源回路401，生产线中的每台热压机2均配置一套压机回路402(图中只画出两套压机回路402)。采用一个油源回路401分成高压供油回路、低压供油回路以及多个压机回路402储能加压的方式实现了多台液压机集中供油和每台液压机工作压力独立可控的功能。

整个系统装置一个油源回路401，油源回路401采用高、低压分别供油的方式，分为低压供油回路和高压供油回路。低压供油回路包括低压油泵B1、低压储能器C1、低压卸荷溢流阀V1和低压压力开关S1，低压油泵B1通过油路与卸荷溢流阀V1并联连接，并连接有压力开关K1和低压储能器C1，低压油源经单向阀输出低压压力P1。低压供油回路通过压力开关K1检知低压压力P1的压力值，当低压压力P1低于阈值时，低压油泵B1处于工作状态，当低压压力P1达到设定压力值时，低压油泵B1通过卸荷溢流阀KV1卸荷。低压储能器C1用于为低压供油回路提供大流量油流。高压供油回路包括高压油泵B2、高压卸荷溢流阀V2和高压压力开关S2，高压油泵B2通过油路与卸荷溢流阀KV2并联连接，并连接有压力开关K2，高压油源经单向阀输出高压压力P2。高压供油回路通过压力开关K2检知高压压力P2的压力值，当高压压力P2低于阈值时，高压油泵B2处于工作状态，当高压压力P2达到设定压力值时，高压油泵B2通过卸荷溢流阀KV2卸荷。

低压油泵B1和高压油泵B2采用卸荷溢流阀，通过压力开关K1和压力开关K2检知并通过卸荷溢流阀KV1和卸荷溢流阀KV2控制油泵的卸荷。在整个集中供油系统油缸处于不动状态时，低压油泵B1和高压油泵B2处于卸荷状态。当整个集中供油系统中的一台或几台液压机处于快进工作状态时，通过压力开关K1检知到低压压力P1低于阈值时，低压油泵B1处于工作状态。

每台液压机装置一套压机回路402。压机回路402采用高低压分别供油、液压机中的合模液压缸206和压制液压缸207分别控制的回路方式。压机回路402包括换向回路和高压储能回路，换向回路中包括压制缸换向阀V3、合模缸换向阀V4、压制缸卸荷阀V7、合模缸卸荷阀V8、压制缸压力传感器S1和合模缸压力传感器S2，低压供油回路通过压制缸换向阀V3和合模缸换向阀V4与合模液压缸206和压制液压缸207连接，压制缸卸荷阀V7和合模缸卸荷阀V8分别与压制缸和合模缸的无杆端连接，在连接油路中分别设有压制缸压力传感器S1和合模缸压力传感器S2。压制缸卸荷阀V7、合模缸卸荷阀V8用于合模液压缸206和压制液压缸207在换向前释放缸内压力。高压储能回路包括高压储能器C2、储能阀V5和加压阀V6，高压储能回路与液压机压制缸的连接油路中串联有一个加压阀，通过加压阀为压制缸施加高压工作压力。低压油泵B1提供的低压压力P1的液压油用于合模液压缸206和压制液压缸207的快进、快退行程及合模液压缸206的工作状态。高压油泵B2提供的高压压力P2的液压油经储能阀V5控制给高压储能器C2储能至压制压力P3，在压制液压缸207处于压制和保压状态时，压制压力P3经加压阀V6给压制缸4供油。储能阀V5、加压阀V6、压制缸卸荷阀V7和合模缸卸荷阀V8均采用无泄漏阀。由于热压机2中的各个压制液压缸207是通过管路连接在一起的，所以各个压制液压缸207是同时供油的。

在液压机快速行程时，换向阀V3和换向阀V4处于油缸上行位置，热压机2的合模液压缸206和压制液压缸207依靠低压压力P1上行，当合模液压缸206和压制液压缸207都到位时，压力传感器S2检知到合模液压缸206和压制液压缸207的无杆腔内压力达到低压稳定压力P1，快速行程结束。加压阀V6打开，由高压储能器C2储能的压制压力P3注入压制液压缸207，液压机处于压制阶段。在压制初始阶段，由于材料受压后的密度发生变化，压制液压缸207会有一个微小的行程变化，这时通过高压储能器C2为压制缸补充油流，当系统压力值稳定达到工作压力P3时，系统处于保压阶段。

在压制初始过程中，当高压储能器C2的工作压力P3减少到一个阈值时，控制系统打开储能阀V5给高压储能器C2储能，使得压制压力始终维持在工作压力P3。

在保压阶段，由于液压系统都存在内漏，利用储能器内压缩气体的特性改变了液压系统的刚性特性，在微小泄漏的情况下，采用储能保压，可使压制压力的变化在1％以下。大大优于普通液压机采用卸荷保压和停机时保压压力变化在5％以上的精度。

当整个集中供油系统中的一台或几台压机在工作压力P3储能、压制和保压工作状态时，通过各个压机回路402的压力传感器S1检知各自的工作压力P3压力，当低于阈值时，控制高压油泵B2处于工作状态。

储能阀V5可采用PID控制算法(在过程控制中，按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制)，进一步提高工作压力P3的精度。由于每台液压机的工作压力P3是可以单独设定的，从而使得各台热压机可在不同的工作压力下生产，即可以生产不同品种的产品。

集中供油液压系统4利用储能器的流量特性和压力特性，使液压系统由刚性系统变为弹性系统，实现多台热压机并联大流量供油和热压机可变压力恒定保压。

模具自动移动装置6的结构如图11所示，主要包括机座601、定位机构、模具支承移动机构、模具拖送机构和脱模机构。机座601上安装有支架605，支架605的上端设有护罩610，支架605的前面上部安装有前挡板608。机座1的底部安装有油箱604和脱模液压回路606，油箱604位于支架605内，与支架605一起焊接在机座601上。脱模液压回路606与脱模机构连接。机座601的前端安装有用于与压机定位的定位机构，该定位机构包括位置传感器602、定位连接座603、定位销628和定位气缸(图中没有画出)，定位连接座603安装在机座601前端，定位气缸安装在机座601上，定位销628安装在定位连接座603内并与定位气缸连接。回转盘1上位于热压机2正面下方安装的定位机构与本模具自动移动装置6中的定位机构对应，当回转盘1上的转盘102转动后，通过四个位置传感器602确定转盘102上的所需热压机到位后，转盘102停止旋转，定位销628在定位气缸推动下插入对应转盘102上的所需热压机位置处的定位孔内，完成所需热压机与模具自动移动装置6的定位。

模具支承移动机构由T型块627、T型槽630、滑块座611、气缸612、滑块固定板613、滑块614、导轨615、拖送导轨座616和连接板629组成。T型块627安装在T型槽630上，T型槽630安装在支架605上端，T型块627的前端设有模具定位销626。拖送导轨座616与T型块627连接在一起，拖送导轨座616的底部安装有导轨615，模具支承T型块导轨615安装在滑块614内，滑块614通过滑块固定板613固定安装在滑块座611上。滑块座611安装在支架605上端侧面，滑块座611内安装有气缸612，气缸612的活塞杆通过连接板629与拖送导轨座616连接。热压机2定位后，气缸612通过连接板629牵引拖送导轨座616和T型块627向热压机2移动，T型块627前端的模具定位销626插入热压机2模具支撑板210前端的定位孔内，使模具支撑台627紧靠模具支撑板210。图11中实际上是在支架605的两侧各设置一套模具支承移动机构，这样可使放置在模具支承T型块627上的模具移动时更加平稳。

模具拖送机构包括桥板620、拖送齿条618、拖送导轨617、拖送滑块619、齿轮622和拖送电机621，桥板620通过拖送滑块619安装在拖送导轨617上，拖送导轨617安装在拖送导轨座616上，拖送导轨座616上还安装在拖送齿条618，桥板620上安装有齿轮轴631，齿轮轴631的一端连接有拖送电机621，齿轮轴上安装有齿轮622，齿轮622与拖送齿条618啮合。附图中实际上桥板620是通过两个拖送滑块619安装在支架605两侧的两个拖送导轨617上。

模具拖送机构上安装有夹持机构，夹持机构包括夹持气缸(图中未画出)、夹持轴623、夹持勾624和夹持勾安装架625，夹持气缸和安装架625均安装在桥板620上，夹持轴623连接在夹持气缸的活塞杆上，夹持勾624铰接在安装架625上，夹持勾624与夹持轴623连接。T型块627移动到位后，拖送电机621带动齿轮轴631及其上的齿轮622转动，并使拖送电机621及齿轮轴631沿拖送齿条618移动，从而使桥板620沿拖送导轨617移动，当夹持勾624抵达热压机上移动式模具3的工字型推拉块315的凹口位置处，夹持气缸动作，带动夹持轴623向后移动，夹持勾624卡住移动式模具3的工字型推拉块315，拖送电机621再次启动，带动桥板620及移动式模具3沿拖送导轨617向后移动，将移动式模具3拉到T型块627上。

脱模机构包括脱模油缸607和脱模顶板609，脱模油缸607安装在机座601上并与脱模液压回路606通过油路连接，脱模顶板609安装在脱模油缸607的活塞杆上。将移动式模具3拉到T型块627上后，气缸612牵引拖送导轨座616和T型块627向后移动，T型块627返回原位。脱模液压回路606启动，为脱模油缸607供油，脱模油缸607带动脱模顶板609向上顶起，脱模顶板609将移动式模具3中的各个模芯同步向上顶起，模腔中已压制好的刹车片被顶出，操作人员取下被压好的刹车片。并将预混料自动称量分装和投料装置8中的投送单元放在多腔移动式模具3上，装入配好的预混料粉料后，模具支承移动机构和拖送机构将移动式模具3送回热压机2的内部，进入下一个工作循环。

预混料自动称量分装和投料装置的结构如图12所示，包括机架801、搅拌给料单元、称量单元、布料单元、储料单元、投料单元和PLC控制器，搅拌给料单元、称量单元、布料单元、储料单元和投料单元自上至下安装在机架801上。各单元中的电气部件均与PLC控制器连接。

搅拌给料单元安装在机架801的上端，包括搅拌筒802、搅拌电机803、搅拌轴和螺旋给料805。搅拌筒802安装在机架801上，搅拌筒802的上方设有两个进料口804，分别用于装入刹车片的面料和底料，两个进料口上均设有筒盖。搅拌筒802的底部设有长椭圆型出料口(图中设有四个出料口，两个用于面料出料，两个用于底料出料)。搅拌电机803安装在搅拌筒802的一端。搅拌轴安装于搅拌筒802内(图中未画出)，搅拌轴的一端与搅拌电机803连接，搅拌轴上安装有搅拌叶片。搅拌筒802底部的每个出料口处均安装有一个螺旋给料器805，图12中共四个螺旋给料器805。螺旋给料器805的后端装有给料电机(图中未画出)，螺旋给料器805的内部装有与送料电机连接的螺旋输送轴(图中未画出)。螺旋给料器805的前端口位于称料盒806的上方。刹车片的面料和底料分别倒入各自的搅拌筒802内后，搅拌电机803工作，搅拌轴带动其上的搅拌叶片旋转，预混料从搅拌筒802底部的四个长椭圆型出料口进入螺旋给料器805内，预混料在螺旋给料器805内螺旋输送轴的带动下向前推送，落入称料盒806中。

对应于搅拌给料单元的每一个螺旋给料器805设置一个称量单元，附图中共四个称量单元，两个用于面料称量，两个用于底料称量。如图13所示，称量单元包括力传感器831、称料盒806和开盒气缸808，称料盒806连接在力传感器831上，力传感器831安装浮动板829上，浮动板829通过弹簧828与机架801连接，开盒气缸808通过支撑架807安装在机架801上。称料盒806上设置有一个控制称料盒闭合力的配重块830，该配重块830与开盒气缸808的活塞杆连接。通过开盒气缸808活塞杆的伸缩控制称料盒806的开闭。称料盒806由两个半盒扣在一起形成，两个半盒的上部铰接，配重块830设置在其中一个半盒上，配重块830位于两个半盒铰接点的上部。通常情况下，在配重块830的作用下两个半盒的下端是闭合的，当力传感器831检测到称料盒806内落料的重量达到设定值后，发信后给开盒气缸808，开盒气缸808活塞杆向上推动配重块830，使两个半盒的下端打开落料。称料盒806由两个半盒扣在一起形成，两个半盒的上部铰接，配重块设置在其中一个半盒上，配重块位于两个半盒铰接点的上部。通常情况下，在配重块的作用下两个半盒的下端是闭合的，当力传感器检测到称料盒806内落料的重量达到设定值后，发信后给开盒气缸808，开盒气缸808活塞杆向上推动配重块，使两个半盒的下端打开落料。

每一个称量单元的下方设置一个布料单元，图中共有四个布料单元，两个用于面料布料，两个用于底料布料。布料单元包括布料料斗809、上层支架813、上层导轨812、滑板815、导向柱816、三位置气缸810和移动装置。布料料斗809安装在上层支架813上，上层支架813套装在滑板815上的导向柱816中，可沿布料导向柱816上下移动。滑板815安装在上层导轨812上，上层导轨812安装在机架801上。三位置气缸810安装在机架1上，其活塞杆与上层支架813连接，用于控制布料料斗809沿布料导向柱816上升与下降，布料料斗809上升时与称料盒806的出料口对接，下降时与储料单元中的接料盒817对接。移动装置包括同步带轮814、被动同步带轮827、电机811和同步带，电机811安装在机架1上，同步带轮814安装在电机811的电机轴上，同步带(图上没有画出)安装在同步带轮814和被动同步带轮827之间，同时该同步带的一边与滑板815的固定连接。电机811通过同步带轮814带动同步带正转与反转，从而带动滑板815及布料料斗809在上层导轨812上前后移动。这样在三位置气缸810带动下的上下升降与同步带带动下的的前后位移可实现布料料斗809与称料盒806、布料料斗809与储料单元中储料盒817的精确对接。上层支架813的底部安装有控制布料料斗809底面开合的抽板(图中没有画出)，该抽板可与安装在机架上的落料气缸连接，当布料料斗809与称料盒806对接时，该落料气缸的活塞杆伸长，带动抽板插入布料料斗809底面，使布料料斗809得出口闭合，接收由称料盒806中落下的料，当布料料斗809与储料单元中储料盒817对接时，该落料气缸的活塞杆缩短，抽板拉出，布料料斗809底面打开，料倒入储料盒817。

储料单元分为面料储料单元和底料储料单元，分别位于各自的布料单元下面，图中两个面料布料单元的下方设有一个面料储料单元，两个底料布料单元的下方设有一个底料储料单元。储料单元由多个储料盒817(附图中单排设有三个，储料盒817的总数量由模具中的模芯数量决定)、连接板818、储料导向柱819和上下位移气缸组成。各个储料盒817安装在连接板818上。上下位移气缸(图中未画出)安装在机架801上，其活塞杆与连接板818连接。连接板818套装在储料导向柱819上，储料导向柱819安装在机架801上。在上下位移气缸带动下连接板818可沿储料导向柱819上下移动。连接板818的底部安装有控制储料盒817底面开合的抽板(图中没有画出)，该抽板与安装在连接板818上的下料气缸连接，储料盒817接料时，抽板在该下料气缸作用下插入储料盒817底面，接料结束后，在上下位移气缸牵引下，连接板818沿储料导向柱819向下移动，储料盒817与投料单元中的多模腔投料器820对接，该下料气缸将抽板抽出，料倒入多模腔投料器820中。布料单元中的布料料斗809经过多次移动将每个储料盒817都放入料。

每个储料单元的下方设有一个投料单元。投料单元由导轨支架823、投料导轨822、投料盘821、多模腔投料器820、前后位移气缸824组成，导轨支架823安装在机架801上，投料导轨822安装在导轨支架823上，投料盘821安装在投料导轨822上，投料盘821上安装有与储料单元中储料盒817位置和数量对应的多模腔投料器820。投料盘821的底部装有抽板(图中没有画出)。前后位移气缸824安装在机架801上并处于投料盘821的底部，其活塞杆与投料盘821连接。多模腔投料器820上设置与模具模腔相对应的投料盒和手动放料抽板。

投料单元位于储料单元正下方时，多模腔投料器820置于投料盘821上方，各个投料盒817与其正下方的多模腔投料器820完成对接和接料，接料后，在前后位移气缸824的牵引下，投料盘821沿投料导轨822向外移动，移出机架801，位于操作人员正前方，操作人员手动将多模腔投料器820移出本装置，放置于多腔移动式模具3上方，多模腔投料器820的出料口与移动式模具的各模腔对准，然后手动抽出多模腔投料器820底部的抽板，使料倒入模腔内，再将抽板推回原位。出料层接料单元回位。在投料单元运行的同时，下一循环的称料、布料单元、储料单元已经运行，并且投料单元返回原位时，储料单元运行过程完成。

机架801上还安装有废料斗825，废料斗825底部与废料筒826连接。如果称量单元所称量的料超差时，布料单元将超差料直接倒入废料斗825。

本发明的生产线压制刹车片的流程如图1所示：

1.称料：通过预混料自动称量、分装和投料装置8对压制刹车片的预混料进行自动称量分装。

2.上料：将称量好的预混料放入移动式模具3的模腔内，具体操作详见预混料自动称量、分装和投料装置8的叙述。

3.模具到位：模具自动移动装置6与热压机2定位，装入预混料的移动式模具3通过模具自动移动装置6推入热压机2中，移动式模具3与模具自动移动装置6之间的定位机构配合锁紧，同时两者的触点式电连接装置连接在一起。

4.热压机2合模：液压系统PLC控制器5控制集中供油液压系统启动为热压机的合模液压缸供油，移动式模具3合模，其内模腔处于封闭状态，模腔体和模芯加热，合模位移量和加热温度由与该热压机2对应的热压机PLC控制器7设定和控制。

5.热压机2压制：液压系统PLC控制器5控制集中供油液压系统启动为热压机的压制液压缸供油，移动式模具3中的模芯上移，压制力、压制时间由与该热压机2对应的热压机PLC控制器7控制。

6.模具移出：将热压机2与移动式模具3之间的定位机构脱开，通过模具自动移动装置6将移动式模具3拉出热压机2。移动式模具3拉出热压机2后，回转供电装置105为回转盘1供电，回转盘1转位，将下一台热压机转到模具自动移动装置6位置处。

7.刹车片脱模：预混料自动称量分装和投料装置移动式模具3拉出热压机2后进入到模具自动移动装置6内，模具自动移动装置6中的脱模机构将压制好的刹车片推出移动式模具3。再在移动式模具3内上料，进入下一个工作循环。

Claims (1)

1.一种刹车片模具移动式回转热压生产线，包括回转盘、移动式模具热压机、热压机PLC控制器、集中供油液压系统、液压系统PLC控制器、模具自动移动装置以及预混料自动称量分装和投料装置，其特征是：回转盘上安装有一组热压机，每个热压机的一侧均对应设有一个控制其运行的热压机PLC控制器，集中供油液压系统和液压系统PLC控制器也安装在回转盘上，模具自动移动装置以及预混料自动称量分装和投料装置设置在回转盘的外部，各个热压机PLC控制器与液压系统PLC控制器之间均采用串口通讯连接，液压系统PLC控制器与预混料自动称量分装和投料装置中的PLC控制器采用无线通讯连接，回转盘与模具自动移动装置之间设有回转盘定位机构，移动式模具热压机中安装有移动式模具，移动式模具热压机中设有移动式模具定位机构和电连接装置，移动式模具热压机与模具自动移动装置之间设有模具移动定位机构；

所述移动式模具包括模具底板、模腔体、模芯、模具定位块和电连接装置，模具底板的后部安装有与热压机模具支撑板后部的模具定位机构和端面触点式电连接装置配合的模具定位块和端面触点式电连接装置，模具底板的前部安装有推拉块，模具底板上安装有一组多个模腔体，每个模腔体内至少设有两个模腔，每个模腔内套装有一个模芯；模腔体的外围设置有模腔电加热带，模腔电加热带的外围设有模腔隔热板；模芯内部装有模芯加热管，模芯底部设有模芯隔热板，模芯隔热板的底部安装有连接块；模腔电加热带和模芯加热管与电连接装置电连接，模腔体和模芯内部安装有温度传感器。

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