CN103350588B - 一种自动粉笔机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动粉笔机，用于对黑板上掉落的粉笔粉尘以及不可使用的粉笔头即时处理并制造粉笔，该自动粉笔机包括收集装置以及依次连接的压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，各装置分别通过传感器系统进行状态检测，并分别通过PLC系统进行精确控制；所述收集装置收集粉笔粉尘，并且收集装置在PLC系统控制下依次通过压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，通过各装置依次对收集装置内的粉笔粉尘进行相应处理并制造得到成型粉笔；该自动粉笔机在传感器和PLC系统的作用下，大大减少了人工操作以及对环境的污染，使粉笔粉尘回收利用，并使粉笔循环使用。

Description

一种自动粉笔机及其制造方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种自动粉笔机及其制造方法。

背景技术

目前，粉笔的制作方法主要有两种，一种是以石膏粉、碳酸钙粉为原料，加水反应液态化后，灌注专用模具固化成型，脱模干化后得到成品；或者为水溶性粉笔，在料斗中热熔后，灌注专用模具冷却固化成型，同样需要脱模后得到成品。另外一种为多料斗多螺杆并行挤出的制造方法，即利用原料中的粘结剂特性，通过挤压成型，裁切得到成品。

而此方法一般工序较多，而且，在粉笔书写过程中由于没有其他防护措施，在黑板上写完后的剩余粉笔头以及擦完黑板掉落的粉笔粉尘，由于无其他收集装置，基本上作为垃圾处理，不仅会造成环境污染，而且也大大浪费粉笔粉尘资源。

因此，我们必须提出一种能够对黑板多余粉笔粉尘进行收集，对其进行快速简单的处理并制造新的粉笔循环使用。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种高效率、全自动化的能够回收多余粉笔粉尘的自动粉笔机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动粉笔机，用于对黑板上掉落的粉笔粉尘以及不可使用的粉笔头即时处理并制造粉笔，其特征在于，包括一收集装置以及依次连接的压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，各装置分别通过传感器系统进行状态检测，并分别通过PLC系统进行控制；所述收集装置收集粉笔粉尘，并且所述收集装置在PLC系统控制下依次通过压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，且上述压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置依次对所述收集装置内的粉笔粉尘进行相应处理，制造得到成型粉笔。

较佳地，所述黑板底部设置有一凹槽，所述凹槽一端闭合，另一端不闭合；所述凹槽内设置有一粉尘刷，通过所述粉尘刷在所述凹槽内滑动，并推动粉笔粉尘进入所述压粉机。

较佳地，所述压粉机放置于所述凹槽不闭合的一端，且所述压粉机将粉笔粉尘碾压成粉末。

较佳地，所述过滤装置包括一粉尘网，该粉尘网对由所述压粉机掉落在所述粉尘网上的粉笔粉尘进行筛选，并将固体剔除。

较佳地，所述收集装置包括一粉尘杯，所述粉尘杯用于盛放经过所述粉尘网过滤的粉笔粉尘，且所述粉尘杯通过一传感器进行感应控制，从而使所述粉尘杯积累一定量的粉尘时，传感器发出信号并由PLC系统控制粉尘杯移动。

较佳地，所述粉尘杯的底部设置有弹簧，且所述水箱装置包括一水箱，所述水箱在PLC系统以及传感器的控制下对含有粉尘的粉尘杯中注入一定比例的水。

较佳地，所述搅拌装置包括一搅拌器，所述搅拌器在PLC系统的控制下将所述粉尘杯中的粉笔粉尘和水进行充分搅拌为粉尘泥。

较佳地，所述挤压装置包括一压挤器，通过所述压挤器将所述粉尘泥挤压进所述粉笔成型孔中。

较佳地，所述烘焙装置包括一烘焙机，通过所述烘焙机对所述成型孔中的粉笔进行加热。

本发明还提出一种粉笔的制造方法，利用如上所述的自动粉笔机装置进行制造，包括以下步骤：

（1）由一粉尘刷在PLC系统的控制下将黑板下端凹槽内的粉笔粉尘从一端扫至另一端，并掉落在压粉机中；

（2）经压粉机对粉尘粉末碾压成粉末，该粉末经粉尘网的过滤进入粉尘杯中；

（3）经一段时间积累，粉尘杯中粉笔粉末达到一定重量，由传感器测量并发送信号，且由PLC系统控制粉尘杯移动至水箱下方；

（4）水箱在PLC控制下向粉尘杯中注入与粉末一定比例的水，并在传感器和PLC系统的控制下将粉尘杯移动至搅拌器下方；

（5）在传感器和PLC系统的控制下将搅拌器伸入粉尘杯中，对粉末和水进行快速正反搅拌，使粉尘杯中粉末搅拌成泥状，并在PLC系统的控制下将粉尘杯移动至压挤器的下方；

（6）在传感器和PLC系统的控制下，通过压挤器将粉尘杯中的粉尘泥挤压进粉尘成型孔中，并在烘焙机的作用下将粉笔烘干成型，且粉尘杯重新回到原位。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过各个装置与传感器和PLC系统进行连接，使其能够在传感器的精准测量以及在PLC系统的精确控制下进行操作，实现了制造粉笔的快速一体化和流水线式制造方式。

2、本发明通过该自动粉笔机组件少，组装方便，且通过对即时产生的黑板所用的粉笔的粉尘进行收集以及对粉尘重新加工制作成粉笔，供应粉笔的循环使用，大大减少了粉笔的浪费以及减少了现有技术中对多余粉笔粉尘处理造成的环境污染。

附图说明

图1为本发明自动粉笔机结构流程图；

图2为本发明自动粉笔机粉尘刷和压粉机的局部结构图；

图3为本发明自动粉笔机制造粉笔步骤流程图。

符号列表：

11-黑板，12-凹槽，13-粉尘刷，14-压粉机，15-水箱，16-搅拌器，17-压挤器，18-粉笔成型孔，19-烘焙机,21-粉尘网，22-粉尘杯，23-弹簧。

具体实施方式：

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细的描述本发明。然而，本发明可以以不同形式、规格等实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使更多的有关本技术领域的人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚可见，可能放大或缩小了相对尺寸。

现参考图1至图2详细描述根据本发明实施的自动粉笔机，如图1和图2所示本发明提供的自动粉笔机，用于对黑板11上掉落的粉笔粉尘以及不可使用的粉笔头即时处理并制作粉笔，该自动粉笔机包括收集装置以及依次连接的压粉机14、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔18以及烘焙装置，各个装置呈流水线形式依次放置且分别由传感器系统进行状态检测，并分别通过PLC系统进行控制；收集装置收集粉笔粉尘，并且该收集装置在PLC系统的控制下依次通过压粉机14、过滤装置、收集装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔18以及烘焙装置，该压粉机14、过滤装置、收集装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔18以及烘焙装置依次对粉笔粉尘进行相应处理，并制造得到成型粉笔。

其中，该收集装置包括一粉尘杯22，过滤装置包括一粉尘网21，水箱装置包括一水箱15，搅拌装置包括一搅拌器16，挤压装置包括一压挤器17，烘焙装置包括一烘焙机19；该自动粉笔机中各个装置分别由传感器系统进行状态检测和由PLC系统进行精准控制，压粉机14设置在黑板11一端，且压粉机14下边有一粉尘杯22，该粉尘杯22的上方放置一粉尘网21，该粉尘网21用于对粉笔粉尘过滤，且压粉机14一侧依次设置有水箱15、搅拌器16、压挤器17、粉笔成型孔18，烘焙机19设置于粉笔成型孔18的下部或上部，用于对粉笔加热成型；粉尘杯22由PLC系统控制，可以在各装置形成的一条直线上移动，从而依次停留在各装置下方并由各装置对粉尘杯内的粉笔粉尘进行相应操作。

并且，黑板11的底端设置有一洁净的凹槽12，该凹槽12一端闭合、另一端不闭合，一粉尘刷13活动设置在凹槽12内，且粉尘刷13能够在凹槽12内滑动，从而将掉落在凹槽12内的粉笔粉尘等从凹槽12内扫出，并从凹槽12没有闭合的一端进入放置于端口一侧的压粉机14中，该压粉机14通过对粉笔粉尘以及粉笔头等进行碾压成粉末并掉落入粉尘杯22中，该粉尘杯22的上部设置有一粉尘网21，粉尘网21将掉落到网上的粉笔粉尘进行过滤帅选，将经压粉机14处理后的残余固体剔除，从而使较小颗粒的粉笔粉尘进入粉尘杯22中。

另外，该粉尘杯22底部设置有弹簧，且该粉尘杯22由一传感器检测，当粉笔粉尘经一段时间积累，该粉尘杯22中的粉笔粉尘在传感的检测下达到一定量时，则该传感器向PLC系统发出信号并由PLC系统控制粉尘杯22移到水箱15的下部，由PLC系统控制水箱15向粉尘杯22中注入一定比例的水，并将粉尘杯22依次移动到搅拌器16和压挤器17的下部，PLC系统控制搅拌器16将粉尘杯22中的粉尘和水充分搅拌成泥状，并由压挤器17对将粉尘杯22中的泥状粉尘挤压入粉笔成型孔18中，最后由烘焙机19对粉笔成型孔18中的粉笔加热成型，且粉尘杯22重新回到压粉机14的下方，并循环使用。

通过对上述个装置的设置，以及对各部分分别与传感器和PLC系统相互连接，从而形成一完整的粉笔机，而且，如图3所示，利用该自动粉笔机制造粉笔的步骤如下：

（1）由粉尘刷在PLC系统的控制下将黑板下端凹槽内的粉笔粉尘从一端扫至另一端，并掉落在压粉机中；

（2）经压粉机对粉尘粉末碾压成粉末，且粉末通过粉尘网的过滤进入粉尘杯中；

（3）经一段时间积累，粉尘杯中粉笔粉末达到一定重量，由传感器测量并发送信号，且由PLC系统控制粉尘杯移动至水箱下方；

（4）水箱在PLC控制下向粉尘杯中注入与粉末一定比例的水，并在传感器和PLC系统的控制下将粉尘杯移动至搅拌器下方；

（5）在传感器和PLC系统的控制下将搅拌器伸入粉尘杯中，对粉末和水进行快速正反搅拌，使粉尘杯中粉末搅拌成泥状，并在PLC系统的控制下将粉尘杯移动至压挤器的下方；

（6）在传感器和PLC系统的控制下，通过压挤器将粉尘杯中的粉尘泥挤压进粉尘成型孔中，并在烘焙机的作用下将粉笔烘干成型，且粉尘杯重新回到原位。

本发明提供的自动粉笔机可用于教学用粉笔制造，通过黑板上的粉笔粉尘对其自动回收从而对其进行加工制造；然而应该认识到，本发明并不以此为限，该自动粉笔机还可以通过石膏粉、碳酸钙粉等原料从压粉机开始进行下一步操作，从而由粉尘杯移动依次通过其他各部件，再进行注水、搅拌、挤压、烘焙、成型等步骤从而制造更多的粉笔；且该自动粉笔机的尺寸并不以此实施为限，还可以通过对尺寸增大，从而组成一条大型流水线作业的自动粉笔机而满足需求。

另外，本发明中提出的各个装置的材料可根据具体的设备材料并结合传感器和PLC系统的检测、控制能力而选取，只要能够满足自动粉笔机的正常运行，且能够减少对粉笔的浪费，实现粉笔的循环使用，并避免对环境的污染；而且，本发明中的自动粉笔机的烘焙机可以通过一干燥机等实现，使成型孔中的粉笔快速成型并使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动在内。

Claims (10)

1.一种自动粉笔机，用于对黑板上掉落的粉笔粉尘以及不可使用的粉笔头即时处理并自动制造粉笔，其特征在于，包括收集装置以及依次连接的压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，各装置分别通过传感器系统进行状态检测，并分别通过PLC系统进行控制；所述收集装置收集粉笔粉尘及不可使用的粉笔头，并且所述收集装置在PLC系统控制下依次通过压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置，所述压粉机、过滤装置、水箱装置、搅拌装置、挤压装置、粉笔成型孔以及烘焙装置依次对所述收集装置内的粉笔粉尘及不可使用的粉笔头进行相应处理，制造得到成型粉笔。

2.根据权利要求1所述的自动粉笔机，其特征在于，所述黑板底部设置有一凹槽，所述凹槽一端闭合，另一端不闭合；所述凹槽内设置有一粉尘刷，通过所述粉尘刷在所述凹槽内滑动，推动粉笔粉尘及不可使用的粉笔头进入所述压粉机。

3.根据权利要求2所述的自动粉笔机，其特征在于，所述压粉机放置于所述凹槽不闭合的一端，且所述压粉机将粉笔粉尘及不可使用的粉笔头碾压成粉末。

4.根据权利要求3所述的自动粉笔机，其特征在于，所述过滤装置包括一粉尘网，该粉尘网对由所述压粉机掉落在所述粉尘网上的粉笔粉尘进行筛选，并将残余固体剔除。

5.根据权利要求4所述的自动粉笔机，其特征在于，所述收集装置包括一粉尘杯，所述粉尘杯用于盛放经所述粉尘网过滤的粉笔粉尘，且所述粉尘杯通过一传感器进行感应控制，从而使所述粉尘杯积累一定量的粉尘时，传感器发出信号并由PLC系统控制粉尘杯移动。

6.根据权利要求5所述的自动粉笔机，其特征在于，所述粉尘杯的底部设置有弹簧，且所述水箱装置包括一水箱，所述水箱在PLC系统以及传感器的控制下对含有粉尘的粉尘杯中注入一定比例的水。

7.根据权利要求6所述的自动粉笔机，其特征在于，所述搅拌装置包括一搅拌器，所述搅拌器在PLC系统的控制下将所述粉尘杯中的粉笔粉尘和水充分搅拌为粉尘泥。

8.根据权利要求7所述的自动粉笔机，其特征在于，所述挤压装置包括一压挤器，通过所述压挤器将所述粉尘泥挤压进所述粉笔成型孔中。

9.根据权利要求8所述的自动粉笔机，其特征在于，所述烘焙装置包括一烘焙机，通过所述烘焙机对所述粉笔成型孔中的粉笔进行加热。

10.一种粉笔的制造方法，利用如权利要求2所述的自动粉笔机制作粉笔，其特征在于，包括以下步骤：

(1)由一粉尘刷在PLC系统的控制下将黑板下端凹槽内的粉笔粉尘及不可使用的粉笔头从一端扫至另一端，并掉落在压粉机中；

(2)经压粉机对粉笔粉尘及不可使用的粉笔头碾压成粉末，该粉末经粉尘网的过滤进入粉尘杯中；

(3)经一段时间积累，粉尘杯中粉笔粉末达到一定重量，由传感器测量并发送信号，且由PLC系统控制粉尘杯移动至水箱下方；

(4)水箱在PLC控制下向粉尘杯中注入与粉末一定比例的水，并在传感器和PLC系统的控制下将粉尘杯移动至搅拌器下方；

(5)在传感器和PLC系统的控制下将搅拌器伸入粉尘杯中，对粉末和水进行快速正反搅拌，使粉尘杯中粉末搅拌成泥状，并在PLC系统的控制下将粉尘杯移动至压挤器的下方；

(6)在传感器和PLC系统的控制下，通过压挤器将粉尘杯中的粉尘泥挤压进粉尘成型孔中，并在烘焙机的作用下将粉笔烘干成型，且粉尘杯重新回到原位。