CN104827558B - 一种日用陶瓷注浆生产方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种日用陶瓷注浆生产方法及设备，属于日用陶瓷生产技术领域。技术方案是：多工位注浆旋转台上设有多个工位托盘，每个工位托盘同步旋转；通过快速夹具（2）将注浆模型(9)逐一快速固定在多工位注浆旋转台的工位托盘上，注浆模型(9)的上方设有注浆机构（1），注浆机构（1）与正负压储浆罐及管道（6）连接；多工位注浆旋转台设有翻转机构(4)，多工位注浆旋转台下方设有移动接浆机构(5)。本发明的有益效果是：提高生产效率，根据不同产品大小设计不同间距组合，可同时生产8‑30件产品；降低劳动强度，机器设备代替手工注浆、搬倒模型；提升产品质量，精确定时同步生产，保证了产品的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种日用陶瓷注浆生产方法及设备，特别适用与小批量多品种的连续生产，属于日用陶瓷生产技术领域。
背景技术
目前，日用陶瓷的生产主要有两种方式：一种是人工单件式手工生产，效率低、劳动强度大、产品质量不稳定；另一种是大型注浆生产线，设备复杂、投资大，适用于大批量生产，存在问题是：不能满足个性化、小批量、多品种的生产。
发明内容
本发明目的是提供一种日用陶瓷注浆生产方法及设备，特别是适用小批量多品种的连续生产，降低劳动强度、提高生产效率、提高产品质量，解决背景技术存在的上述问题。
本发明技术方案是：
一种日用陶瓷注浆生产设备，包含注浆机构、快速夹具、多工位注浆旋转台、翻转机构、移动接浆机构、正负压储浆罐及管道、注浆模型，多工位注浆旋转台上设有多个工位托盘，每个工位托盘同步旋转；通过快速夹具将注浆模型逐一快速固定在多工位注浆旋转台的工位托盘上，注浆模型的上方设有注浆机构，注浆机构与正负压储浆罐及管道连接；多工位注浆旋转台设有翻转机构，多工位注浆旋转台下方设有移动接浆机构。正负压储浆罐及管道起到储存及输送泥浆的作用，通过负压使泥浆进入储浆罐后，抽取真空，消除泥浆中的气泡，防止注浆产品的气泡产生，随后通过预定压力使泥浆通过管道与注浆机构连接，注浆机构根据预定高度，开启注浆阀门开始向注浆模型注浆，待泥浆到达预定液位停止注浆，升起注浆机构；多工位注浆旋转台的工位托盘同步旋转，有利于产品质量的提升，多工位注浆旋转台可提高生产效率；经过注浆模型吸水后泥浆形成坯体，启动翻转机构将多工位注浆旋转台整体翻转，将注浆模型内泥浆倒出，由多工位注浆旋转台下方的移动接浆机构接浆，倒浆、接浆同步；倒浆后将注浆模型垂直倒立进行控浆，控浆后将模型倾斜，人工将注浆模型口部多余的泥坯切掉；旋转翻转机构恢复为初始状态，待坯体干燥到与注浆模型分开时，放开快速夹具，取出注浆好的产品。
所述多工位注浆旋转台与模型干燥箱相匹配；多工位注浆旋转台的动作通过控制系统进行控制；使用后的注浆模型放置于模型干燥箱内储存及干燥，提高生产效率。
所述移动接浆机构与正负压储浆罐及管道连接，完成泥浆回收。
一种日用陶瓷注浆生产方法，包含如下步骤：
多工位注浆旋转台上设有多个工位托盘，每个工位托盘同步旋转；通过快速夹具将注浆模型逐一快速固定在多工位注浆旋转台的工位托盘上，注浆模型的上方设有注浆机构，注浆机构与正负压储浆罐及管道连接；多工位注浆旋转台设有翻转机构，多工位注浆旋转台下方设有移动接浆机构；
正负压储浆罐及管道起到储存及输送泥浆的作用，通过负压使泥浆进入储浆罐后，抽取真空，消除泥浆中的气泡，防止注浆产品的气泡产生，随后通过预定压力使泥浆通过管道与注浆机构连接，注浆机构根据预定高度，开启注浆阀门开始向注浆模型注浆，待泥浆到达预定液位停止注浆，升起注浆机构；多工位注浆旋转台的工位托盘同步旋转，有利于产品质量的提升，多工位注浆旋转台可提高生产效率；
经过注浆模型吸水后泥浆形成坯体，启动翻转机构将多工位注浆旋转台整体翻转，将注浆模型内泥浆倒出，由多工位注浆旋转台下方的移动接浆机构接浆，倒浆、接浆同步；倒浆后将注浆模型垂直倒立进行控浆，控浆后将模型倾斜，人工将注浆模型口部多余的泥坯切掉；旋转翻转机构恢复为初始状态，待坯体干燥到与注浆模型分开时，放开快速夹具，取出注浆好的产品。
所述多工位注浆旋转台与模型干燥箱相匹配；多工位注浆旋转台的动作通过控制系统进行控制；使用后的注浆模型放置于模型干燥箱内储存及干燥，提高生产效率。
所述移动接浆机构与正负压储浆罐及管道连接，完成泥浆回收。
正负压储浆罐及管道：由于注浆泥的最佳使用温度是40℃，采用电热及蒸汽或水加热方式通过自动控制装置自动控制泥浆温度。采用自动控制真空泵负压进浆、压缩空气根据工艺要求定值压力正压注浆的方式完成泥浆输送与回收。
快速夹具：采用可调长度快速锁紧连接杆及快速同步锁紧，在注浆模型底部定位并快速拉紧，将注浆模型快速、牢固定位于多工位注浆旋转台上。可快速换装注浆模型，完成注浆模型倒浆时的注浆模型的紧固。
多工位注浆旋转台：通过同步带动各工位的旋转，有利于注浆产品的质量提升。
注浆机构：注浆机构连接正负压储浆罐及管道，注浆机构装有与多工位注浆旋转台工位托盘相同数量的喷头，通过升降导轨根据不同注浆模型的高度，按设定高度到达合适位置开始注浆，待泥浆达到工艺要求高度时停止注浆，完成注浆过程。
翻转机构：带动多工位注浆旋转台根据不同工艺要求完成翻转倒余浆、控浆、倾斜等不同动作。
移动接浆机构：与翻转机构同步移动，减少落脏可能及方便清理回浆。
控制系统：采用PLC控制，根据工艺步骤完成将泥浆吸入正负压储浆罐，负压抽真空、泥浆加热控制、旋转、正压注浆、负压吸浆、倾斜倒浆、控浆、倾斜定位等工艺步骤。由于注浆模型通常可以进行每天两次的生产特性决定注浆模型需要更换及干燥。第一批模型生产时根据模型的干燥程度、泥浆比重及成型时间等不同参数在每个工艺步骤的时间节点有声光报警，根据人工判断决定是否改变步骤时间，对每次操作进行记录，为第二遍生产提供操作依据。在第二遍生产时根据第一遍的生产数据生成不同步骤的操作时间，同样在每个时间节点有声光报警，根据人工判断决定是否改变步骤时间，对每次操作进行记录。完成了第一批生产的模型放入干燥箱，将干燥好的第二批模型换上操作工位后再次生产时，根据第一次的生产学习数据自动完成第二批的生产，依次可完成干燥箱内的相同产品的自动控制。
模型干燥箱：采用多层式封闭双供热干燥方式。一种供热为水循环加热。另一种为电热加热。两种方式互补，对干燥室内的模型按照预定温度进行烘干，提高模型使用效率。
本发明根据不同产品大小设计不同间距组合，可适应不同产品生产，提高设备适用性。
本发明的有益效果是：本发明采用快速装配、同步旋转、同步注浆生产、手自动切换、预定程序与人工经验相结合、智能学习与自动控制相结合、批量生产、集中干燥，提高生产效率，根据不同产品大小设计不同间距组合，可同时生产8-30件产品；降低劳动强度，机器设备代替手工注浆、搬倒模型；提升产品质量，精确定时同步生产，保证了产品的一致性。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图中：注浆机构1、快速夹具2、多工位注浆旋转台3、翻转机构4、移动接浆机构5、正负压储浆罐及管道6、模型干燥箱7、控制系统8、注浆模型9、正负压控制管道15、回到泥浆井管道16、来自泥浆井管道17；
图2为本发明实施例快速夹具结构示意图；
图中：上压板11、可调长度快速锁紧连接杆12、快速同步锁紧13；
图3为本发明实施例多工位注浆旋转台结构示意图；
图中：工位托盘21、轴承基座22、同步轮23、同步皮带24、传动电机25、台面27、转动轴28、转动轮29、翻转臂41；
图4为本发明实施例注浆机构示意图；
图中：注浆总管31、注浆支管32、同步升降机构33、注浆阀门34、升降电机35、支管调节阀门36；
图5为本发明实施例翻转机构结构示意图；
图中：台面27、翻转臂41、同步计数器42、位置检测器43、翻转轴44；
图6为本发明实施例移动接浆机构示意图；
图中：接浆槽51、移动轨道52、同步电动传动机构53。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
一种日用陶瓷注浆生产设备，包含注浆机构1、快速夹具2、多工位注浆旋转台3、翻转机构4、移动接浆机构5、正负压储浆罐及管道6、注浆模型9，多工位注浆旋转台上设有多个工位托盘，每个工位托盘同步旋转；通过快速夹具2将注浆模型9逐一快速固定在多工位注浆旋转台的工位托盘上，注浆模型9的上方设有注浆机构1，注浆机构1与正负压储浆罐及管道6连接；多工位注浆旋转台设有翻转机构4，多工位注浆旋转台下方设有移动接浆机构5。正负压储浆罐及管道6起到储存及输送泥浆的作用，通过负压使泥浆进入储浆罐后，抽取真空，消除泥浆中的气泡，防止注浆产品的气泡产生，随后通过预定压力使泥浆通过管道与注浆机构1连接，注浆机构根据预定高度，开启注浆阀门开始向注浆模型9注浆，待泥浆到达预定液位停止注浆，升起注浆机构1；多工位注浆旋转台的工位托盘同步旋转，有利于产品质量的提升，多工位注浆旋转台可提高生产效率；经过注浆模型9吸水后泥浆形成坯体，启动翻转机构4将多工位注浆旋转台整体翻转，将注浆模型内泥浆倒出，由多工位注浆旋转台下方的移动接浆机构5接浆，倒浆、接浆同步；倒浆后将注浆模型9垂直倒立进行控浆，控浆后将模型倾斜，人工将注浆模型口部多余的泥坯切掉；旋转翻转机构4恢复为初始状态，待坯体干燥到与注浆模型分开时，放开快速夹具2，取出注浆好的产品。
所述多工位注浆旋转台与模型干燥箱7相匹配；多工位注浆旋转台的动作通过控制系统8进行控制；使用后的注浆模型放置于模型干燥箱内储存及干燥，提高生产效率。
所述移动接浆机构5与正负压储浆罐及管道6连接，完成泥浆回收。
一种日用陶瓷注浆生产方法，包含如下步骤：
多工位注浆旋转台3上设有多个工位托盘，每个工位托盘同步旋转；通过快速夹具2将注浆模型9逐一快速固定在多工位注浆旋转台的工位托盘上，注浆模型9的上方设有注浆机构1，注浆机构1与正负压储浆罐及管道6连接；多工位注浆旋转台设有翻转机构4，多工位注浆旋转台下方设有移动接浆机构5；
正负压储浆罐及管道6起到储存及输送泥浆的作用，通过负压使泥浆进入储浆罐后，抽取真空，消除泥浆中的气泡，防止注浆产品的气泡产生，随后通过预定压力使泥浆通过管道与注浆机构1连接，注浆机构根据预定高度，开启注浆阀门开始向注浆模型9注浆，待泥浆到达预定液位停止注浆，升起注浆机构1；多工位注浆旋转台的工位托盘同步旋转，有利于产品质量的提升，多工位注浆旋转台可提高生产效率；
经过注浆模型9吸水后泥浆形成坯体，启动翻转机构4将多工位注浆旋转台整体翻转，将注浆模型内泥浆倒出，由多工位注浆旋转台下方的移动接浆机构5接浆，倒浆、接浆同步；倒浆后将注浆模型9垂直倒立进行控浆，控浆后将模型倾斜，人工将注浆模型口部多余的泥坯切掉；旋转翻转机构4恢复为初始状态，待坯体干燥到与注浆模型分开时，放开快速夹具2，取出注浆好的产品。
所述多工位注浆旋转台与模型干燥箱7相匹配；多工位注浆旋转台的动作通过控制系统8进行控制；使用后的注浆模型放置于模型干燥箱内储存及干燥，提高生产效率。
所述移动接浆机构5与正负压储浆罐及管道6连接，完成泥浆回收。
参照附图1、2，快速夹具：由上压板11、可调长度快速锁紧连接杆12、快速同步锁紧13构成，上压板11的两端分别设有可调长度快速锁紧连接杆12，两根可调长度快速锁紧连接杆12的底部分别设有快速同步锁紧13；多工位注浆旋转台3的工位托盘上设有定位及调节夹具范围的导槽，与快速同步锁紧13相匹配，将注浆模型9快速夹紧；将上压盘放置在注浆模型9的上表面，通过上压盘两侧的可调长度快速锁紧连接杆12和快速同步锁紧13，将注浆模型9锁紧于工位托盘上，完成注浆模型9在多工位注浆旋转台上的快速同心固定，通过该快速夹具，可快速完成注浆模型的固定及换装。对于不同高度的注浆模型9，通过调整可调长度快速锁紧连接杆12的长度，完成对注浆模型9的夹紧。
参照附图1、3，多工位注浆旋转台：由工位托盘21、轴承基座22、同步轮23、同步皮带24、传动电机25、翻转臂41组成；翻转臂41为U型结构，U型结构的底部作为多工位注浆旋转台的台面27，台面27上设置多个轴孔，多个轴承基座22分别设置在台面的轴孔上，轴承设置在轴承基座22内，转动轴28穿过轴承，转动轴上端固定工位托盘21，转动轴28下端固定转动轮29；多个转动轮通过同步皮带24、同步轮23与传动电机25连接；多工位注浆旋转台用于各工位的承载及连接翻转机构，工位托盘21匹配快速夹具2将注浆模型9固定在工位托盘21上；传动电机25通过同步皮带24带动各个工位托盘同步旋转，工位托盘上的注浆模型旋转，可使泥浆更均匀的与注浆模型接触，可提高产品质量。
参照附图1、4，注浆机构：由注浆总管31、注浆支管32、同步升降机构33、注浆阀门34组成。注浆总管31上设有注浆阀门34，注浆总管31分别与多个注浆支管32连接，每个注浆支管端部设有喷头，对应一个注浆模型9；注浆支管设置在同步升降机构33上；注浆支管与注浆模型数量相等，由同步升降机构33的升降电机35驱动注浆支管升降不同高度，适应不同高度的注浆模型9进行注浆，每个注浆支管上设有支管调节阀门36，保证各注浆支管流量相同，注浆总管由注浆阀门控制泥浆物料的输送与停止。
参照附图1、5，翻转机构：由翻转臂41、同步计数器42、位置检测器43构成；翻转臂41为U型结构，U型结构的底部作为多工位注浆旋转台的台面，设置同步计数器42；U型结构的一端通过翻转轴44与翻转电机连接，另一端设置位置检测器43。翻转电机将翻转臂上的台面，根据工艺要求的角度及速度同步旋转，完成倒浆、控浆、倾斜切口等不同工艺角度的动作。
参照附图1、6，移动接浆机构：由接浆槽51、移动轨道52、同步电动传动机构53构成；接浆槽51设置在移动轨道52上，并与同步电动传动机构53连接；由于翻转、倒浆等工艺的要求，有可能产生污染物混入倒出的泥浆内，接浆槽51在移动轨道上移动接浆，尽量减少污染的可能性；接浆机构起始位置在多工位注浆台外，需要倒浆时，随翻转臂的翻转，移动接浆，运动轨迹随翻转的注浆模型移动，使泥浆动态倒入接浆槽内。
控制系统8：整套系统的运行由PLC按预定程序完成，与智能学习相结合的人机交互式进行控制。对泥浆的吸浆、出浆、泥浆加热、搅拌、注浆模型的旋转、注浆速度的控制、注浆量的控制、注浆距离控制、注浆模型翻转的角度、速度、间隔时间等按工艺要求完成各项控制。
正负压储浆罐及管道：正负压储浆罐由进浆口、出浆口、正压口、负压口、搅拌机构、减压阀、测温点、保温夹层、辅助电加热等构成。具有泥浆负压吸入、泥浆搅拌、泥浆自动加热、恒压输送等功能。具有不同管道压力（正压、负压）、不同泥浆流向（进浆、出浆），通过负压将泥浆吸入罐内，吸浆结束后继续维持负压直至消除泥浆内气泡，经搅拌使泥浆均匀、不沉淀，加热后的泥浆更利于成型及产品质量的提高。根据恒压设定稳定输出泥浆到注浆机构。
模型干燥箱：密闭舱内设置多层注浆模型储存搁架、循环水加热、电辅助加热、通风换热等，完成注浆模型储备及烘干。
本实施例工作过程：快速夹具安装在多工位注浆旋转台上，由翻转机构承载，翻转机构同时同步旋转传动；注浆机构安装于多工位注浆旋转台上方，并通过两侧的滑道进行导引，由升降电机驱动，注浆机构连接于正负压储浆罐及管道。本发明的运行由控制系统控制，模型干燥箱分列于多工位注浆旋转台的后方。
启动负压泵将注浆用泥浆经管道吸入储浆罐后，关闭进浆阀门，将罐内压力抽至-0.098MPa，关闭负压泵，此作用是消除泥浆中的气泡，有利于产品质量。根据注浆工艺设定预制压力，开启压缩空气阀门将泥浆通过管道输送至注浆机构。
注浆模型放在多工位注浆旋转台的工位托盘上，通过快速夹具与多工位注浆旋转台的工位托盘稳固固定；启动同步旋转，达到设定转速后，注浆机构将注浆支管下降到适合高度，打开注浆总管上的注浆阀门，当泥浆到达设定高度后关闭注浆总管上的注浆阀门，根据不同产品要求，决定是否需要补浆、是否升起注浆支管；
根据不同工艺要求，翻转机构进行不同角度翻转，启动翻转机构将多工位注浆旋转台上的注浆模型内的泥浆匀速倒出，控浆结束后进行切口，取出泥坯,完成注浆。
本发明的控制程序，采用预制时间与自主学习相结合的方式，完成手、自动控制。注浆时间间隔是依据模型的干燥程度决定，由于注浆模型通常每天可以使用两遍，第一遍使用后模型已经吸水，第二次注浆的时间较第一次注浆的时间稍长，在每一个程序预定动作时间间隔会产生提示音，提示操作者检验预定时间是否因模型吸水率不同，造成泥坯成型需要延长动作时间，并记录修正程序预定时间。模型干燥箱内的注浆模型干燥程度是接近的，所以每批次的注浆模型是可以按照每天第一次遍生产时的注浆时间为生产依据，待第二批的模型注浆时即可采用第一次的数据即可，依次类推，直到一天的生产结束可采用相同的时间控制，不需要人为干预，减轻劳动强度，提高生产效率，产品的一致性更好。
Claims (4)
1.一种日用陶瓷注浆生产方法，其特征在于包含如下步骤：
所述多工位注浆旋转台与模型干燥箱（7）相匹配；多工位注浆旋转台的动作通过控制系统（8）进行控制；使用后的注浆模型放置于模型干燥箱内储存及干燥；
所述快速夹具由上压板（11）、可调长度快速锁紧连接杆(12)、快速同步锁紧(13)构成，上压板(11)的两端分别设有可调长度快速锁紧连接杆(12)，两根可调长度快速锁紧连接杆(12)的底部分别设有快速同步锁紧(13)；多工位注浆旋转台(3)的工位托盘上设有定位及调节夹具范围的导槽，与快速同步锁紧(13)相匹配，将注浆模型(9)快速夹紧；将上压盘放置在注浆模型(9)的上表面，通过上压盘两侧的可调长度快速锁紧连接杆(12)和快速同步锁紧(13)，将注浆模型(9)锁紧于工位托盘上，完成注浆模型(9)在多工位注浆旋转台上的快速同心固定，通过该快速夹具，可快速完成注浆模型的固定及换装；对于不同高度的注浆模型（9），通过调整可调长度快速锁紧连接杆（12）的长度，完成对注浆模型（9）的夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种日用陶瓷注浆生产方法，其特征在于：所述多工位注浆旋转台由工位托盘（21）、轴承基座（22）、同步轮（23）、同步皮带（24）、传动电机（25）、翻转臂（41）组成；翻转臂（41）为U型结构，U型结构的底部作为多工位注浆旋转台的台面（27），台面（27）上设置多个轴孔，多个轴承基座（22）分别设置在台面的轴孔上，轴承设置在轴承基座（22）内，转动轴（28）穿过轴承，转动轴上端固定工位托盘（21），转动轴（28）下端固定转动轮（29）；多个转动轮通过同步皮带（24）、同步轮（23）与传动电机（25）连接；多工位注浆旋转台用于各工位的承载及连接翻转机构，工位托盘（21）匹配快速夹具（2）将注浆模型（9）固定在工位托盘（21）上；传动电机（25）通过同步皮带（24）带动各个工位托盘同步旋转，工位托盘上的注浆模型旋转，使泥浆更均匀的与注浆模型接触。
3.根据权利要求1所述的一种日用陶瓷注浆生产方法，其特征在于：所述注浆机构由注浆总管（31）、注浆支管（32）、同步升降机构（33）、注浆阀门（34）组成；注浆总管（31）上设有注浆阀门（34），注浆总管（31）分别与多个注浆支管（32）连接，每个注浆支管端部设有喷头，对应一个注浆模型（9）；注浆支管设置在同步升降机构（33）上；注浆支管与注浆模型数量相等，由同步升降机构（33）的升降电机（35）驱动注浆支管升降不同高度，适应不同高度的注浆模型（9）进行注浆，每个注浆支管上设有支管调节阀门（36），保证各注浆支管流量相同，注浆总管由注浆阀门控制泥浆物料的输送与停止。
4.根据权利要求1所述的一种日用陶瓷注浆生产方法，其特征在于：所述移动接浆机构由接浆槽（51）、移动轨道（52）、同步电动传动机构（53）构成；接浆槽（51）设置在移动轨道（52）上，并与同步电动传动机构（53）连接；由于翻转、倒浆工艺的要求，有可能产生污染物混入倒出的泥浆内，接浆槽（51）在移动轨道上移动接浆，尽量减少污染的可能性；接浆机构起始位置在多工位注浆台外，需要倒浆时，随翻转臂的翻转，移动接浆，运动轨迹随翻转的注浆模型移动，使泥浆动态倒入接浆槽内。
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