CN107915044B - 用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线 - Google Patents

用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线 Download PDF

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Abstract

本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线。它解决了现有技术设计不合理等问题。本用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线包括至少一台产品成型设备、至少一台产品码垛设备和若干台热压定型设备，本生产线还包括转移装置，在转移装置上连接有一根机械臂，在机械臂上连接有至少一个吸盘，产品成型设备每成型一次的纸浆模塑产品通过机械臂带动吸盘将该纸浆模塑产品逐一转移至热压定型设备上，热压定型设备每热压定型一次浆模塑产品通过机械臂带动吸盘将该纸浆模塑产品逐一转移至产品码垛设备上，且产品码垛设备将每次接收的纸浆模塑产品码垛。本发明的优点在于：能够提高生产效率且成本更低。

Description

用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线
技术领域
本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线。
背景技术
纸浆模塑产品，其不仅大幅降低了生产过程中的污染，而且还同样具有塑性产品的使用性能。
纸浆模塑产品，其在实际的生产过程中，其需要依次进行成型、热压定型和码垛等等加工。而各个工序之间的产品调度，目前大部分企业还是采用人工的方式，这种方式的缺陷在于：效率非常低且生产周期较长，同时，工人的劳动强度非常高，企业的生产投入成本居高不下。
有发明人对现有的方式进行了改进，例如，中国专利号公开了一种自动化纸浆模塑生产线，申请号201510293374.1，包括成型区和热压整形区，成型区和热压整形区之间设有转移装置，转移装置上安装有多个可以独立工作的机械臂，机械臂上安装有与成型区的成型模具和热压整形区的热压整形模具对应的附着模，机械臂通过附着模将成型区成型模具上完成的成型湿品转移至热压整形区热压整形模具上，同时进行热压和整形；所述成型区上设有多个独立的成型工位，热压整形区上设有多个独立的热压整形工位，热压整形工位的数量多于成型工位的数量；结构简单、合理，工作效率高，安全可靠，有效降低生产成本。
上述的方案虽然具有上述的诸多优点，但是，该方案其还存在如下技术问题：
1、缺失码垛的功能，导致后续还是需要人工进行码垛，设计不合理且降低了生产线的实用性，即，生产效率还是较低。
2、在转移装置上同时设计多个可以独立工作的机械臂，其不仅成本较高，而且还需要较大的空间占用面积。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计很合理，能够提高生产效率且成本更低的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线包括至少一台产品成型设备、至少一台产品码垛设备和若干台热压定型设备，本生产线还包括至少一台转移装置，在每台转移装置上连接有一根机械臂，在机械臂上连接有至少一个吸盘，产品成型设备每成型一次的纸浆模塑产品通过机械臂带动吸盘将该纸浆模塑产品逐一转移至热压定型设备上，热压定型设备每热压定型一次浆模塑产品通过机械臂带动吸盘将该纸浆模塑产品逐一转移至产品码垛设备上，且产品码垛设备将每次接收的纸浆模塑产品码垛。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的吸盘包括连接在机械臂上的悬臂板，在悬臂板的其中一面通过径向浮动结构连接有至少一块径向浮动板，在每块径向浮动板远离悬臂板的一面连接有至少一块与纸浆模塑产品相匹配的吸附模且在吸附模和径向浮动板之间设有气室，在吸附模上设有若干分别与所述的气室连通的吸附孔，所述的气室与气源连接。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的径向浮动结构包括若干设置在径向浮动板周向的通孔，在每个通孔中分别穿设有与悬臂板螺纹连接的连接紧固件且所述的连接紧固件杆部外径小于通孔的孔径。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的机械臂上设有1-4个上述的吸盘，当吸盘数量为2个时该两个吸盘对称设置，当吸盘数量为4个时该4个吸盘呈圆周均匀分布。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的机械臂上连接有转盘，所述的吸盘分别连接在转盘上。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的产品成型设备、热压定型设备和产品码垛设备合围形成一圈，所述的转移装置位于该合围形成一圈的圈内中心区域。
作为另外一种方案，在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的热压定型设备和产品码垛设备分布在一条直线上。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的产品成型设备包括机架，在机架上设有成型模具，在机架上设有位于成型模具上方且能够在水平方向移动的取料装置。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的成型模具包括下成型模且所述的下成型模与第一升降驱动机构连接，在机架中部转动连接有筒状转轴，在筒状转轴上连接有至少一个上成型模，任意一个上成型模能与所述的下成型模配合且在上成型模和下成型模之间形成成型腔室。
具体地，本实施例的上成型模有两个且呈对称设置。
进一步地，本实施例的上成型模有四个且圆周均匀分布。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的上成型模通过若干子管连接在筒状转轴上，在每个上成型模上分别设有与所述的子管连通的吸附孔。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的热压定型设备包括定型设备架，在定型设备架上设有热压定型下模和位于热压定型下模上方的热压定型上模，热压定型上模与第二升降驱动机构连接，当吸附模被机械臂移动至热压定型上模下方时在连接紧固件和热压定型上模之间设有轴向定位结构。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的轴向定位结构包括设置在热压定型上模下表面的若干定位立柱，在定位立柱的下端分别设有定位盲孔，连接紧固件的的帽端能够插于所述的定位盲孔中。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的热压定型上模和/或热压定型下模与水平驱动机构连接。
在上述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线中，所述的产品码垛设备包括机身，在机身上设有水平设置的码垛平台，在机身上设有位于码垛平台上方的码垛机械手，码垛机械手将产品码垛在码垛平台上。
与现有的技术相比，本用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线的优点在于：
1、结构简单且易于制造。
2、不仅可以有效提高生产效率，而且还可以进一步降低劳动强度，机械自动化程度非常高且符合当前企业的生产要求。
3、通用性非常强且占地面积小。
附图说明
图1是本发明提供的圆周分布结构示意图。
图2是本发明提供的圆周分布立体结构示意图。
图3是本发明提供的去除转移装置的结构示意图。
图4是本发明提供的转移装置结构示意图。
图5是本发明提供的径向浮动结构示意图。
图6是本发明提供的产品成型设备结构示意图。
图7是本发明提供的热压定型设备结构示意图。
图8是本发明提供的实施例三结构示意图。
图9是图8的热压定型上模复位后的状态示意图。
图10是本发明提供的另一种圆周分布状态结构示意图。
图11是本发明提供的实施例二结构示意图。
图12是本发明提供的吸盘有2个的分布状态示意图。
图13是本发明提供的吸盘有4个的分布状态示意图。
图14是本发明提供的实施例五结构示意图。
图15是本发明提供的实施例六结构示意图。
图中，产品成型设备1、机架11、成型模具12、下成型模121、第一升降驱动机构122、筒状转轴123、上成型模124、子管125、取料装置13、水平移动座131、取料吸盘132、取料升降驱动器133、产品码垛设备2、机身21、码垛平台22、码垛机械手23、热压定型设备3、定型设备架31、热压定型下模32、热压定型上模33、定位立柱34、定位盲孔341、水平驱动机构35、水平驱动器36、转移装置4、机械臂5、吸盘51、悬臂板511、径向浮动板512、吸附模513、吸附孔514、通孔515、连接紧固件516、通气孔517、通气管518、转盘52、气室a。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1-3所示，本用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线包括至少一台产品成型设备1、至少一台产品码垛设备2和若干台热压定型设备3，本实施例的产品成型设备1、热压定型设备3和产品码垛设备2合围形成一圈。
本生产线还包括至少一台转移装置4，在每台转移装置4上连接有一根机械臂5，如图4-5所示，在机械臂5上连接有至少一个吸盘51，所述的转移装置4位于该合围形成一圈的圈内中心区域。
通过上述的分布设计，其不仅可以有效提高生产效率，而且还可以进一步降低劳动强度，同时，即使是在同一个机械臂上设置多个吸盘，其所占用的空间面积较小，其次，各个吸盘的结构可相同，也可以不相同，即，适用于不同的产品生产设备生产的产品作业。
其次，各个吸盘的相互切换，其不仅能够确保生产作业的持续进行，而且还降低了机械臂相互的干扰导致的碰撞事故，以及所需要的较大空间面积。
具体地，产品成型设备1每成型一次的纸浆模塑产品通过机械臂5带动吸盘51将该纸浆模塑产品逐一转移至热压定型设备3上，热压定型设备3每热压定型一次浆模塑产品通过机械臂5带动吸盘51将该纸浆模塑产品逐一转移至产品码垛设备2上，且产品码垛设备2将每次接收的纸浆模塑产品码垛。
机械臂5带动吸盘51去取得已经完成成型加工和热压定型的产品，最终将产品释放，而释放的产品被码垛设备2接收，生产可持续进行且效率非常高，其次，还提高了生产作业的安全系数，避免了安全事故的发生。
还有，设计的码垛设备，其可以进一步提高生产效率和避免了产品的多次触碰导致的损伤。
进一步地，如图4-5所示，吸盘51包括连接在机械臂5上的悬臂板511，悬臂板511的设计，其可以进一步提高空间的利用率，在悬臂板511的其中一面通过径向浮动结构连接有至少一块径向浮动板512，具体地，该径向浮动结构包括若干设置在径向浮动板512周向的通孔515，在每个通孔515中分别穿设有与悬臂板511螺纹连接的连接紧固件516且所述的连接紧固件516杆部外径小于通孔515的孔径。
连接紧固件516为阶梯形螺栓。
在每块径向浮动板512远离悬臂板511的一面连接有至少一块与纸浆模塑产品相匹配的吸附模513且在吸附模513和径向浮动板512之间设有气室a，在吸附模513上设有若干分别与所述的气室a连通的吸附孔514，所述的气室a与气源连接。
当吸附模513去取得产品成型设备1和热压定型设备3上的产品时，由于吸附模513的位置无法准确地对准产品成型设备1和热压定型设备3上的产品，通过设计径向浮动结构，其可以实现径向位置的自行调整，避免了由于对位不准确导致产品被损坏或者挤伤，甚至无法取得产品。
其次，吸附模513通过可拆卸连接结构固定在径向浮动板512上。该可拆卸连接结构包括螺栓和插接连接在内的连接方式。
另外，气源包括设置在径向浮动板512上且与所述的气室a连通的通气孔517，在悬臂板511上穿设有与所述的通气孔连通的通气管518。
各个吸盘上的气源相互独立或者并联设置。
如图12-13所示，本实施例的机械臂5上设有1-4个上述的吸盘51，当吸盘51数量为2个时该两个吸盘51对称设置，当吸盘51数量为4个时该4个吸盘51呈圆周均匀分布。
当然，吸盘51数量不宜过多，过多导致成本的增加和重量的增加，导致机械臂需要增大外径或者增强结构的刚性。
进一步地，机械臂5上连接有转盘52，所述的吸盘51分别连接在转盘52上。转盘52与转动驱动机构连接。
通过转盘52的转动从而切换各个吸盘的位置，以适应不同的产品生产取料。
具体地，如图6所示，产品成型设备1包括机架11，在机架11上设有成型模具12，在机架11上设有位于成型模具12上方且能够在水平方向移动的取料装置13。
取料装置13包括与机架11水平滑动连接的水平移动座131，在水平移动座131上设有取料吸盘132，水平移动座131与机架11之间设有水平导向结构，水平导向结构包括导轨和滑块的导向结构，或者丝杆和螺套的导向结构。
其次，在机架11上设有与所述的取料吸盘132连接的取料升降驱动器133，取料升降驱动器133为气缸或者油缸。
在取料吸盘132和机架11之间设有竖直导向结构，该竖直导向结构包括导轨和滑块的导向结构，或者丝杆和螺套的导向结构。
进一步地，成型模具12包括下成型模121且所述的下成型模121与第一升降驱动机构122连接，该第一升降驱动机构122包括若干固定在机架上的第一升降驱动器，第一升降驱动器为气缸或者油缸。
在机架11中部转动连接有筒状转轴123，筒状转轴123转动角度小于360°且筒状转轴123为来回循环转动，在筒状转轴123的两端分别连接有弯头126，在筒状转轴123的两端通过转轴座固定在机架上且在筒状转轴123的两端分别套设有齿轮127，在机架11中部两侧设有与所述的齿轮127一一啮合连接的平移齿条128，所述的平移齿条128与气缸或者油缸连接。
通过上述的结构设计，其可以实现筒状转轴123的转动。
平移齿条128与机架之间设有平移导向结构，平移导向结构包括导轨和滑块的结构。
在筒状转轴123上连接有两个上下对称设置的上成型模124，进一步地，上成型模124通过若干子管125连接在筒状转轴123上，在每个上成型模124上分别设有与所述的子管125连通的吸附孔，在上成型模124的内壁设有微孔网状层。
任意一个上成型模124能与所述的下成型模121配合且在上成型模124和下成型模121之间形成成型腔室。
通过上述结构的设计，其可以将纸浆模塑原料中的水分从微孔网状层向外抽离从而在成型腔室内制得纸浆模塑产品。
上成型模124和下成型模121为凹凸配合的模具。
具体地，如图7所示，热压定型设备3包括定型设备架31，在定型设备架31上设有热压定型下模32和位于热压定型下模32上方的热压定型上模33，热压定型上模33上设有若干负压吸附孔，即完成热压定型后，此时的热压定型上模33脱模时同步将热压定型后的产品吸附脱离热压定型下模32，热压定型上模33与第二升降驱动机构连接，第二升降驱动机构包括第二升降驱动器，该第二升降驱动器为气缸或者油缸，如图5所示，当吸附模513被机械臂5移动至热压定型上模33下方时在连接紧固件516和热压定型上模33之间设有轴向定位结构。
进一步地，该轴向定位结构包括设置在热压定型上模33下表面的若干定位立柱34，在定位立柱34的下端分别设有定位盲孔341，连接紧固件516的的帽端能够插于所述的定位盲孔341中。
设计的轴向定位结构，其可以实现轴向的锁止，同时，还可以实现周向的限位，避免了过度的径向浮动位移。
具体地，如图3所示，产品码垛设备2包括机身21，在机身21上设有水平设置的码垛平台22，在机身21上设有位于码垛平台22上方的码垛机械手23，码垛机械手23将产品码垛在码垛平台22上。
机身21为龙门架结构。
码垛机械手23包括横向梁和固定在横向梁上的若干纵向梁，在每根纵向梁上分别连接有若干真空吸盘。
实施例二
如图11所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：热压定型设备3和产品码垛设备2各自分布在一条直线上。
实施例三
如图8-9所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：
当吸盘数量多于1个时，由于竖直和横向空间的限定，热压定型上模33与水平驱动机构35连接。水平驱动机构35包括连接在热压定型上模33和设备架31之间的水平导向机构，该水平导向机构包括导轨和滑块的导向结构，或者丝杆和螺套的导向结构。
在设备架31上设有与所述的热压定型上模33连接的水平驱动器36，该水平驱动器为气缸或者油缸或者电推杆。
通过水平驱动器36的作用可以将热压定型上模33推出至设备架31外，而此时的吸盘再将纸浆模塑产品接收。
通过上述结构的设计，其可以避免热压定型设备体积较大等现象，同时，还进一步提高了生产效率。
实施例四
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：热压定型下模32与水平驱动机构35连接。
实施例五
如图14所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：转移装置4有两台，在每台转移装置4上连接有一根机械臂5，在机械臂5上连接有至少一个吸盘51。
实施例六
如图15所示，本实施例同实施例二的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：
热压定型设备3具有多排，产品码垛设备2具有多排，转移装置4具有多个。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，本生产线包括至少一台产品成型设备(1)、至少一台产品码垛设备(2)和若干台热压定型设备(3)，本生产线还包括至少一台转移装置(4)，在每台转移装置(4)上连接有一根机械臂(5)，在机械臂(5)上连接有至少一个吸盘(51)，产品成型设备(1)每成型一次的纸浆模塑产品通过机械臂(5)带动吸盘(51)将该纸浆模塑产品逐一转移至热压定型设备(3)上，热压定型设备(3)每热压定型一次浆模塑产品通过机械臂(5)带动吸盘(51)将该纸浆模塑产品逐一转移至产品码垛设备(2)上，且产品码垛设备(2)将每次接收的纸浆模塑产品码垛，所述的吸盘(51)包括连接在机械臂(5)上的悬臂板(511)，在悬臂板(511)的其中一面通过径向浮动结构连接有至少一块径向浮动板(512)，在每块径向浮动板(512)远离悬臂板(511)的一面连接有至少一块与纸浆模塑产品相匹配的吸附模(513)且在吸附模(513)和径向浮动板(512)之间设有气室(a)，在吸附模(513)上设有若干分别与所述的气室(a)连通的吸附孔(514)，所述的气室(a)与气源连接,所述的径向浮动结构包括若干设置在径向浮动板(512)周向的通孔(515)，在每个通孔(515)中分别穿设有与悬臂板(511)螺纹连接的连接紧固件(516)且所述的连接紧固件(516)杆部外径小于通孔(515)的孔径, 连接紧固件(516)为阶梯形螺栓,所述的热压定型设备(3)包括定型设备架(31)，在定型设备架(31)上设有热压定型下模(32)和位于热压定型下模(32)上方的热压定型上模(33)，热压定型上模(33)与第二升降驱动机构连接，当吸附模(513)被机械臂(5)移动至热压定型上模(33)下方时在连接紧固件(516)和热压定型上模(33)之间设有轴向定位结构，所述的轴向定位结构包括设置在热压定型上模(33)下表面的若干定位立柱(34)，在定位立柱(34)的下端分别设有定位盲孔(341)，连接紧固件(516)的帽端能够插于所述的定位盲孔(341)中。
2.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的机械臂(5)上设有1-4个上述的吸盘(51)，当吸盘(51)数量为2个时该两个吸盘(51)对称设置，当吸盘(51)数量为4个时该4个吸盘(51)呈圆周均匀分布。
3.根据权利要求2所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的机械臂(5)上连接有转盘(52)，所述的吸盘(51)分别连接在转盘(52)上。
4.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的产品成型设备(1)、热压定型设备(3)和产品码垛设备(2)合围形成一圈，所述的转移装置(4)位于该合围形成一圈的圈内中心区域。
5.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的热压定型设备(3)和产品码垛设备(2)各自分布在一条直线上。
6.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的产品成型设备(1)包括机架(11)，在机架(11)上设有成型模具(12)，在机架(11)上设有位于成型模具(12)上方且能够在水平方向移动的取料装置(13)。
7.根据权利要求6所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的成型模具(12)包括下成型模(121)且所述的下成型模(121)与第一升降驱动机构(122)连接，在机架(11)中部转动连接有筒状转轴(123)，在筒状转轴(123)上连接有至少一个上成型模(124)，任意一个上成型模(124)能与所述的下成型模(121)配合且在上成型模(124)和下成型模(121)之间形成成型腔室。
8.根据权利要求7所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的上成型模(124)通过若干子管(125)连接在筒状转轴(123)上，在每个上成型模(124)上分别设有与所述的子管(125)连通的吸附孔。
9.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的热压定型上模(33)和/或热压定型下模(32)与水平驱动机构(35)连接。
10.根据权利要求1所述的用于生产纸浆模塑产品的柔性生产线，其特征在于，所述的产品码垛设备(2)包括机身(21)，在机身(21)上设有水平设置的码垛平台(22)，在机身(21)上设有位于码垛平台(22)上方的码垛机械手(23)，码垛机械手(23)将产品码垛在码垛平台(22)上。
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