CN107447596A - 一种双段式纸浆模塑生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明所公开了一种结构新颖紧凑、生产效率高的双段式纸浆模塑生产线，包括依照工艺顺序依次布置的成型机、第一机械手装置、切边机、第二机械手装置、检测装置分拣堆叠装置；本发明的双段式纸浆模塑一体化翻转自动机，其第一热压上模和第二热压上模可同步水平移动；自动化水平高，有利于提高生产效率并节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及纸模加工生产设备技术领域，尤其涉及一种双段式纸浆模塑生产线。
背景技术
纸浆模塑品（或称纸塑品）是以纸浆为原料，利用成型模具吸浆并压塑成型。由于其成品可以回收再制造，所以符合环保再利用的节能趋势，因此其受到市场上的广泛关注以及青睐，因而用于制作其的加工设备也受到越来越多的重视，市场竞争尤其激烈。
本申请人先前向中国国家知识产权局申请过名为“一种纸浆模塑一体化翻转自动机”的实用新型专利，其授权公告日为2012年8月8日。该一体化翻转自动机工作时，浆箱内注满浆水料混合物，成型模装置动作，具体的：浆箱在升降气缸的驱动下，竖直上升至合适吸浆位置，即保证翻转吸浆机构位于浆箱内，进行吸浆动作。吸浆动作完成后，浆箱复位下降，其在复位下降的过程中，翻转吸浆机构开始180°翻转，进行真空吸附脱水，强制性地使浆水料混合物下降。翻转吸浆机构翻转到位后，与挤压模配合进行压制成型，即形成得到纸塑初成品。翻转吸浆机构回转180°，恢复原始状态，进行下一次吸浆动作；同时，压模组件中的热压下模和接料架动作，热压下模移动至挤压模下方，挤压模将其上的纸塑初成品转移至热压下模上。接料动作完成后，热压下模和接料架返回，分别对应位于热压上模和物料转移模下方，随后，热压上模动作，配合将位于热压下模上的纸塑初成品压干成型，压干动作完成后，热压上模复位上升；在热压上模与热压下模配合压制成型的过程中，物料转移模同时动作，将其上的纸塑成品转移至位于其下方的接料架上（第一动作周期内物料转移模上无纸塑成品）。再接着，热压下模和接料架再次移动，使得热压下模位于物料转移模下方，物料转移模动作，将位于热压下模上的纸塑成品吸起，完成物料交换动作；与此同时，接料架上的纸塑成品取走。整个动作完成后，热压下模和接料架动作，再次返回移动至成型模装置进行接料，整个过程如此循环。其动作过程复杂，不利于降低成本以及提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构新颖紧凑、生产效率高的双段式纸浆模塑一体化翻转自动机.
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种双段式纸浆模塑生产线，包括依照工艺顺序依次布置的成型机、第一机械手装置、切边机、第二机械手装置、检测装置分拣堆叠装置；
所述的成型机包括机架、吸浆翻转机构、第一热压上模、第二热压上模、第一热压下模和第二热压下模、带动第一热压下模顶升的第一合模驱动单元、带动第二热压下模顶升的第二合模驱动单元；其中所述吸浆翻转机构、第一热压下模和第二热压下模沿水平方向依次布置于机架上，所述第一热压上模和第二热压上模滑动连接于机架上方的导轨上，同时所述的第一热压上模和第二热压上模还配置有带动两者沿水平方向同步平移的热压上模移动机构；
所述第一机械手装置以及第二机械手装置均包括有底座、转动连接于底座上的旋转臂、带动旋转臂转动的旋转驱动单元、安装于旋转臂上的取料架以及带动取料架升降的升降驱动单元，其中所述旋转臂水平安装并在旋转驱动单元的驱动下绕竖向转轴旋转，所述取料架的下表面安装有真空吸盘；
所述的检测装置分拣堆叠装置包括依次设置的正面拍照工位、翻转工位、反面拍照工位、金属检测工位、分拣堆叠工位以及用于将纸塑品沿上述次序输送的输送带，其中所述正面拍照工位以及反面拍照工位均设有对准输送带的摄像头，所述的翻转工位设置有翻转机构，所述的金属检测工位设置有金属检测器，所述的分拣堆叠工位包括依次设置于输送带上方的良品收集架、次品收集架，分别将产品顶升至良品收集架和次品收集架的良品顶升气缸以及次品顶升气缸。
进一步，所述的良品收集架以及次品收集架，其中所述的良品收集架以及次品收集架均包括具有下侧开口的笼体以及设置于笼体下侧开口的单向闸门，所述的单向闸门铰接于笼体下侧开口，并且在单向闸门的下侧设置有限向挡部以限制单向闸门单向上翻。
进一步，所述的热压上模移动机构包括丝杆、驱动丝杆旋转的伺服电机、与第一热压上模固定连接的第一连接螺母以及与第二热压上模固定连接的第二连接螺母，其中所述的丝杆沿水平发现延伸并同时与第一连接螺母和第二连接螺母螺纹连接。
进一步，所述的第一合模驱动单元和第二合模驱动单元均为液压缸。
进一步，所述的吸浆翻转机构上方还设置有冷压模。
进一步，所述的吸浆翻转机构、第一热压上模、第二热压上模、第一热压下模和第二热压下模均在其表面设有气孔并连接形成正负压的真空泵。
进一步，所述的旋转驱动单元为连接升降支架的电机，所述的翻转驱动单元为连接托架的电机。
进一步，所述的纵向驱动单元包括平行于纵向导轨的纵向丝杆以带动纵向丝杆旋转的纵向驱动电机，其中所述的纵向丝杆与旋转座螺纹连接；所述的竖向驱动单元包括沿竖向延伸的竖向丝杆以及带动竖向丝杆旋转的竖向驱动电机，其中所述的竖向丝杆与托架安装座螺纹连接；所述的水平驱动单元包括平行于水平导轨的水平丝杆，带动水平丝杆旋转的水平驱动电机，其中所述的水平丝杆与托板螺纹连接。
本发明的有益效果在于：本发明的双段式纸浆模塑一体化翻转自动机，其第一热压上模和第二热压上模可同步水平移动；在其工作过程中，吸浆翻转机构吸取浆料后形成的坯料并翻转后，第一热压上模和第二热压上模同步水平移动并使第一热压上模对准吸浆翻转机构，随后吸浆翻转机构抬升使坯料转移到第一热压上模中，利用第一热压上模和第二热压上模的移动，实现坯料在各工位上转移，实现工位自动切换，提高自动化水平，并且无需额外的送料设备，提高机体的结构紧凑性，此外对纸模在完成第一次热压后，第一热压上模和第一热压下模开模促使纸模的水汽蒸发，让干燥效果更好。
然后利用第一机械手将成型机上的纸塑品转移到切边机中进行切边，切边后再利用第二机械手将纸塑品转移到检测装置分拣堆叠装置；纸塑品在检测装置分拣堆叠装置中，先后通过正面拍照工位和反面拍照工位检测纸塑品正反两面的品况，然后根据检测结果将纸塑品相应地推入良品收集架或次品收集架内完成对纸塑品的分拣，其自动化水平高，有利于提高生产效率并节省人力。
附图说明
图1为本发明的俯视布置图。
图2为本发明的成型机的主视图。
图3为本发明的成型机的俯视图。
图4为本发明的第一机械手装置或第二机械手装置的侧视图。
图5为本发明的检测装置分拣堆叠装置的侧视图。
图6为本发明的良品收集架或次品收集架的结构示意图。
其中，1-成型机，11-机架，111-导轨，12-吸浆翻转机构，121-浆箱，131-第一热压上模，132-第二热压上模，141-第一热压下模，142-第二热压下模，151-第一合模驱动单元，152-第二合模驱动单元，161-丝杆，162-伺服电机，163-第一连接螺母，164-第二连接螺母，17-冷压模，2a-第一机械手装置，2b-第二机械手装置，21-底座，22-旋转臂，23-取料架，231-真空吸盘，24-旋转驱动单元，25-升降驱动单元，3-切边机，4-检测装置分拣堆叠装置，41-摄像头，42-翻转机构，43-金属检测器，44a-良品收集架，44b-次品收集架，441-笼体，442-单向闸门，443-限向挡部，45a-良品顶升气缸，45b-次品顶升气缸，46-输送带。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
参见附图1所示，本实施例中的双段式纸浆模塑生产线包括依照工艺顺序依次布置的成型机1、第一机械手装置2a、切边机3、第二机械手装置2b、检测装置分拣堆叠装置4。
参见图2和图3所示，本实施例的成型机1包括机架11、吸浆翻转机构12、冷压模17、第一热压上模131、第二热压上模132、第一热压下模141和第二热压下模142、带动第一热压下模141顶升的第一合模驱动单元151、带动第二热压下模142顶升的第二合模驱动单元152，在本实施例中第一合模驱动单元151和第二合模驱动单元152均为液压缸，此外在本实施例中吸浆翻转机构12、第一热压上模131、第二热压上模132、第一热压下模141和第二热压下模142均在其表面设有气孔，可利用气泵在其气孔上形成负压或吹出气流。
其中所述吸浆翻转机构12、第一热压下模141和第二热压下模142沿水平方向依次布置于机架11上下方，冷压模17、第一热压上模131和第二热压上模132沿水平方向依次布置于机架11上方，其中冷压模17和吸浆翻转机构12上下对准，第一热压上模131和第二热压上模132均滑动连接于机架11上方的导轨111上，并通过热压上模移动机构带动第一热压上模131和第二热压上模132同步水平移动。
在本实施例中，所述的热压上模移动机构包括丝杆161、驱动丝杆161旋转的伺服电机162、与第一热压上模131固定连接的第一连接螺母163以及与第二热压上模132固定连接的第二连接螺母164，其中所述的丝杆161沿水平发现延伸并同时与第一连接螺母163和第二连接螺母164螺纹连接，通过伺服电机162带动丝杆161旋转从而带动第一热压上模131和第二热压上模132同时沿水平方向移动。
参见图4所示，本实施例的第一机械手装置2a以及第二机械手装置2b均包括有底座21、转动连接于底座21上的旋转臂22、带动旋转臂22转动的旋转驱动单元24、安装于旋转臂22上的取料架23以及带动取料架23升降的升降驱动单元25，其中所述旋转臂22水平安装并在旋转驱动单元24的驱动下绕竖向转轴旋转，所述取料架23的下表面安装有真空吸盘231；所述的旋转驱动单元24为伺服电机，该旋转驱动单元固定安装于底座21上，并且其转轴与旋转臂22连接；所述升降驱动单元25为竖向安装的气缸，该升降驱动单元25的缸体安装于旋转臂22上，并且其活塞杆与取料架23连接。
参见图5所示，本实施例的检测装置分拣堆叠装置4包括依次设置的正面拍照工位、翻转工位、反面拍照工位、金属检测工位、分拣堆叠工位以及用于将纸塑品沿上述次序输送的输送带46，其中所述正面拍照工位以及反面拍照工位均设有对准输送带46的摄像头41，所述的翻转工位设置有翻转机构42，所述的金属检测工位设置有金属检测器43，所述的分拣堆叠工位包括依次设置于输送带46上方的良品收集架44a、次品收集架44b，分别将产品顶升至良品收集架44a和次品收集架44b的良品顶升气缸45a以及次品顶升气缸45b，良品收集架44a以及次品收集架44b，参见图6所示，其中所述的良品收集架44a以及次品收集架44b均包括具有下侧开口的笼体441以及设置于笼体441下侧开口的单向闸门442，所述的单向闸门442铰接于笼体441下侧开口，并且在单向闸门442的下侧设置有限向挡部443以限制单向闸门442单向上翻。
本实施例的成型机1的工作方式如下：S1.首先吸浆翻转机构12从其下方的浆箱121中吸取纸纤维，并进行翻转，翻转后的坯料对准吸浆翻转机构12上方的冷压模17，随后吸浆翻转机构12升起与冷压模17进行合模，完成冷压后吸浆翻转机构12复位返回原来的高度位置；
S2.第一热压上模131和第二热压上模132在热压上模移动机构的带动下向吸浆翻转机构12的一侧移动，直到第一热压上模131与吸浆翻转机构12上下对准，然后吸浆翻转机构12升起使坯料转移至第一热压上模131上，在转移坯料时第一热压上模131的气孔产生负压对坯料进行吸附，而吸浆翻转机构12的气孔则吹出气流使坯料脱离浆翻转机构42；
S3.坯料转移至第一热压上模131后，第一热压上模131和第二热压上模132在热压上模移动机构的带动下反向移动，直到第一热压上模131与第一热压下模141上下对准，然后第一热压下模141在第一合模驱动单元151的带动下升起与第一热压上模131合模对坯料进行第一次热压，完成第一次热压后第一热压下模141下降至原来位置，同时坯料转移至第一热压下模141上，坯料转移时第一热压上模131的气孔吹出气流使坯料脱离第一热压上模131，同时第一热压下模141的气孔产生负压对坯料进行吸附；
S4.第一热压上模131和第二热压上模132在热压上模移动机构的带动下向吸浆翻转机构12的一侧移动，直到第一热压上模131与吸浆翻转机构12上下对准，同时第二热压上模132也和第一热压上模131上下对准，此时第一热压上模131与吸浆翻转机构12重复步骤S2的过程使坯料从吸浆翻转机构12转移至第一热压上模131上，而第一热压下模141也同时升起并使第一热压下模141的坯料转移至第二热压上模132上，坯料转移时第一热压下模141的气孔吹出气流使坯料脱离第一热压下模141，同时第二热压上模132的气孔产生负压对坯料进行吸附；
S5. 第一热压上模131和第二热压上模132在热压上模移动机构的带动下反向移动，直到第一热压上模131与第一热压下模141，第二热压上模132与第二热压下模142一一上下对准，然后第一热压上模131与第一热压下模141重复S3的过程，对坯料进行第一次热压，而第二热压下模142也在第二合模驱动单元152的带动下升起与第二热压上模132合模对坯料进行第二次热压，完成热压后第二热压上模132对坯料进行吸附，而第二热压下模142的气孔则吹出气流使坯料脱离第二热压下模142。
在本实施例中，第一机械手装置2a的工作方式如下：首先旋转臂22在旋转驱动单元24的驱动下旋转，使取料架23对准第二热压下模142上方，然后取料架23的升降驱动单元25的驱动下下降使其下表面与坯料贴合，通过取料架23下表面的真空吸盘231将坯料吸起，随后取料架23在升降驱动单元25的驱动下升起，旋转臂23在旋转驱动单元24的驱动下旋转使取料架23靠近切边机3，最后取料架23在升降驱动单元25的驱动下下降，并且真空吸盘231取消真空吸附使坯料转移至切边机3中。
在本实施例中，切边机3的工作方式如下：当纸塑品被放置在切边机3上后，利用液压缸驱动的切刀对纸塑品进行切边。
在本实施例中，第二机械手装置2b的工作方式如下：首先旋转臂22在旋转驱动单元24的驱动下旋转，使取料架23靠近切边机3，然后取料架23的升降驱动单元25的驱动下下降使其下表面与坯料贴合，通过取料架23下表面的真空吸盘231将坯料吸起，随后取料架23在升降驱动单元25的驱动下升起，旋转臂23在旋转驱动单元24的驱动下旋转使取料23架靠近分拣堆叠装置4，最后取料架23在升降驱动单元25的驱动下下降，并且真空吸盘231取消真空吸附使坯料转移至分拣堆叠装置4中。
在本实施例中，检测装置分拣堆叠装置4的工作方式如下：纸塑品在检测装置分拣堆叠装置4中，由输送带46带动向前以逐个工位步进，纸塑品在输送带46内先通过正面拍照工位进行拍照，检查其正面的外观，然后在翻转工位通过翻转机构42进行翻转使其反面朝上，随后在反面拍照工位内进行拍照，检查其反面的外观，最后进入分拣堆叠工位内，根据其检测结果，测结果将纸塑品相应地推入良品收集架44a或次品收集架44b内完成对纸塑品的分拣。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均视为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：包括依照工艺顺序依次布置的成型机（1）、第一机械手装置（2a）、切边机（3）、第二机械手装置（2b）、检测装置分拣堆叠装置（4）；所述的成型机（1）包括机架（11）、吸浆翻转机构（12）、第一热压上模（131）、第二热压上模（132）、第一热压下模（141）和第二热压下模（142）、带动第一热压下模（141）顶升的第一合模驱动单元（151）、带动第二热压下模（142）顶升的第二合模驱动单元（152）；其中所述吸浆翻转机构（12）、第一热压下模（141）和第二热压下模（142）沿水平方向依次布置于机架（11）上，所述第一热压上模（131）和第二热压上模（132）滑动连接于机架（11）上方的导轨（111）上，同时所述的第一热压上模（131）和第二热压上模（132）还配置有带动两者沿水平方向同步平移的热压上模移动机构；所述第一机械手装置（2a）以及第二机械手装置（2b）均包括有底座（21）、转动连接于底座（21）上的旋转臂（22）、带动旋转臂（22）转动的旋转驱动单元（24）、安装于旋转臂（22）上的取料架（23）以及带动取料架（23）升降的升降驱动单元（25），其中所述旋转臂（22）水平安装并在旋转驱动单元（24）的驱动下绕竖向转轴旋转，所述取料架（23）的下表面安装有真空吸盘（231）；所述的检测装置分拣堆叠装置（4）包括依次设置的正面拍照工位、翻转工位、反面拍照工位、金属检测工位、分拣堆叠工位以及用于将纸塑品沿上述次序输送的输送带（46），其中所述正面拍照工位以及反面拍照工位均设有对准输送带（46）的摄像头（41），所述的翻转工位设置有翻转机构（42），所述的金属检测工位设置有金属检测器（43），所述的分拣堆叠工位包括依次设置于输送带（46）上方的良品收集架（44a）、次品收集架（44b），分别将产品顶升至良品收集架（44a）和次品收集架（44b）的良品顶升气缸（45a）以及次品顶升气缸（45b）。
2.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的良品收集架（44a）以及次品收集架（44b），其中所述的良品收集架（44a）以及次品收集架（44b）均包括具有下侧开口的笼体（441）以及设置于笼体（441）下侧开口的单向闸门（442），所述的单向闸门（442）铰接于笼体（441）下侧开口，并且在单向闸门（442）的下侧设置有限向挡部（443）以限制单向闸门（442）单向上翻。
3.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的热压上模移动机构包括丝杆（161）、驱动丝杆（161）旋转的伺服电机（162）、与第一热压上模（131）固定连接的第一连接螺母（163）以及与第二热压上模（132）固定连接的第二连接螺母（164），其中所述的丝杆（161）沿水平发现延伸并同时与第一连接螺母（163）和第二连接螺母（164）螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的第一合模驱动单元（151）和第二合模驱动单元（152）均为液压缸。
5.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的吸浆翻转机构（12）上方还设置有冷压模（17）。
6.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的吸浆翻转机构（12）、第一热压上模（131）、第二热压上模（132）、第一热压下模（141）和第二热压下模（142）均在其表面设有气孔并连接形成正负压的真空泵。
7.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的旋转驱动单元为连接升降支架（23）的电机，所述的翻转驱动单元为连接托架（25）的电机。
8.根据权利要求1所述的一种双段式纸浆模塑生产线，其特征在于：所述的旋转驱动单元（24）为伺服电机，该旋转驱动单元固定安装于底座（21）上，并且其转轴与旋转臂（22）连接；所述升降驱动单元（25）为竖向安装的气缸，该升降驱动单元（25）的缸体安装于旋转臂（22）上，并且其活塞杆与取料架（23）连接。
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