CN108086059A - 一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统，气控回路系统由1个两位五通阀、1个气控差压控制阀、4个单向阀、4个节流阀和1个溢流阀组成。该控制系统通过气动控制可以实现物料的大批量转移，减少工作人员，同时可以提高工作效率，方便大规模生产，增加企业的效益。

Description

一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统

技术领域

本发明涉及一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统，适用于机械领域。

背景技术

“绿色包装”主要是指对生态环境和人体健康无害，资源可循环复用和再生利用、促进可持续发展的包装。“绿色包装”材料(包括可食性材料、可降解材料)可降解回归大自然。由于纸包装材料可完全降解，废弃物回收价值大，符合环境保护的要求，已成为国际流行的“绿色包装”的主要材料。纸浆模塑制品的出现是纸包装的一次重大飞跃，它具有防潮、防霉、防静电、防水、防油、耐热、无毒、无味、良好的缓冲性等优点。其原料为资源丰富的可再生植物纤维，废弃物在自然环境中易腐烂、分解，最终被自然界消化、吸收，制品广泛应用于工业产品与农副产品的包装及食品容器(如餐具)。纸浆模塑制品成为目前公认的EPS包装物品的理想替代品。

发明内容

本发明提出了一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统，通过气动控制可以实现物料的大批量转移，减少工作人员，同时可以提高工作效率，方便大规模生产，增加企业的效益。

本发明所采用的技术方案是：

所述控制系统的气源是空气压缩机和真空泵，执行元件是机械手，控制元件是一些阀。通过PLC对电磁换向阀进行控制，进而完成所有的规定动作。

所述控制系统的气控回路系统由1个两位五通阀、1个气控差压控制阀、4个单向阀、4个节流阀和1个溢流阀组成。

所述控制系统用两个气缸来使冷成型下模实现上下运动(冷成型下模用4根导杆定位以实现上下运动，热成型下模用4根导杆定位以实现上下运动)。为了实现冷成型下模上下运动，用杠杆来处理以防止纸浆对两气缸的污染。

本发明的有益效果是：该控制系统通过气动控制可以实现物料的大批量转移，减少工作人员，同时可以提高工作效率，方便大规模生产，增加企业的效益。

附图说明

图1是本发明的纸浆模塑生产线工艺流程图。

图2是本发明的整线气动控制原理图。

图3是本发明的气控回路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，纸浆模塑餐具全自动生产线的工艺流程主要包括浆料制备、成型、湿坯转移、烘干定型及成品转移等主要环节。浆料制备为将浆板与少量水混合后在磨浆设备中捣碎成浆液，然后由浆泵抽入调浆池后加入助剂，采用计算机控制自动加入白水调成所需浓度，再抽入贮浆池中备用。成型过程包括成型下模下移浸入贮浆池中（2s）吸浆（2s）后上移到中位（1s），通真空进行脱水（7s），而后成型下模继续上移到高位(1s)与上模闭合将湿坯挤压成型(4S)，此时成型下模吹气，上模通真空将湿坯吸到上模上(1s)。成型结束后成型下模继续下降吸浆(4S)，而成型后的湿坯由成型上模在水平移动气缸的作用下转移到烘干工位(4s)。烘干时，成型上模移到烘干下模的上方，热下模上升接湿坯(1s)，上模吹气，下模吸气(2s)，然后热下模下降回位(1s)，成型上模回位(4s)。热压下模上升与固定热压上模闭合(4s)烘干湿坯(20s)。烘干完成后，热压下模回位(4s)，气控机械手到达热模上方(2s)，小气缸下降接触热坯(1s)，吸盘吸气热下模吹气(1s)，小气缸上升(2s)，机械手回位(2s)，机械手吹气(1s)，成品落下转入包装线，最后进行检验、包装、入库。

由纸浆模塑生产工艺过程可知，纸浆模塑成型及热压是一个典型的顺序控制系统。纸浆模塑制品的成型、转移、落料等需要真空和高压两类气源。因此，成型模和转移模两个运动部件的驱动采用气动形式不仅可以满足要求，而且简单、经济。并且成形是保证制品质量的关键，每一工位工作时间的长短，会对整条线的循环时间带来影响，这是因为为了避开用电高峰，根据循环图中的各工位用电量，机组间交错工作，能量会得到有效的利用。

如图2，通过对整线气动的描述，现设计纸浆模塑餐具全自动生产线的气动原理图。这套整线控制系统的气源是空气压缩机和真空泵，执行元件是机械手，控制元件是一些阀。通过PLC对电磁换向阀进行控制，进而完成所有的规定动作。

如图3，气控回路系统由1个两位五通阀、1个气控差压控制阀、4个单向阀、4个节流阀和1个溢流阀组成。

气液增压缸的优点：(1)能将0.4~0.6MPa低压气体很方便地转换成高压气体，压力可达8~15MPa，从而使夹具外形尺寸小，结构紧凑;传递总力可达(1~8)x10⁴N，可取代液压泵等复杂的机械液压装置。(2)由于一般夹具的动作时间短，夹紧工作时间长，采用气液增压装置的夹具，在夹紧工作时间内，只需保持压力而无需消耗流量，在理论上是不消耗功率的，这一点是一般液压传动夹具所不能达到的。(3)油液只在装卸工件的短时间内流动一次，所以油温与室温接近，且漏油很少。

从机械手的尺寸以及为了保证冷上下模挤压湿坯时不出现压力不足的现象，设计用两个气缸来使冷成型下模实现上下运动(冷成型下模用4根导杆定位以实现上下运动，热成型下模用4根导杆定位以实现上下运动)。为了实现冷成型下模上下运动，用杠杆来处理以防止纸浆对两气缸的污染。水平气缸由于有三角导轨定位，直接用两个即可。热成型下模处气缸行程较小，但在压制餐盒时要求输出非常大的力才能使餐盒热压成型，所以用两个气缸。机械手处用两个气缸，采用三角导轨定位以实现其前后运动。

吸盘处小气缸固定在托板上，数量为40个。除冷成型下模和热压下模处为气液增压缸外，其他气缸均采用缓冲型气缸。缓冲型气缸的工作原理及作用：当活塞运动到接近行程末端时，缓冲柱塞进人主排气孔，堵死主排气通道，活塞开始进人缓冲行程。活塞再行进时，排气腔内的剩余气体只能从节流孔排出。由于排气不畅，排气腔中的气体被活塞压缩，使活塞的运动速度逐渐减慢，起到缓冲作用。缓冲气缸实际上是利用空气被压缩来吸收运动部件的动能达到缓冲目的。在节流孔处安装可调节的节流阀，可实现可调节缓冲气缸。为了保证气缸正常启动，还需在进气口处装上只进不出的单向阀。一个普通气缸，当活塞运动接近行程末端时，由于具有较高的速度，如不采取适当措施，将会产生很大的冲击力撞击端盖，引起振动或损坏机件，特别是行程较长的气缸。为了使活塞能够平稳地靠近端盖而不发生冲击，可以在气缸内部加上缓冲装置。(6)系统压力和执行元件类型。该系统为一般的气动系统，故选系统压力为0.4MPa，而真空度为50kPa，执行元件为气缸，冷成型下模和热成型下模采用气液增压气缸。水平缸采用后法兰单杆双作用式气缸，小气缸采用基本型。

Claims (3)

1.一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统，其特征是：所述控制系统的气源是空气压缩机和真空泵，执行元件是机械手，控制元件是一些阀；通过PLC对电磁换向阀进行控制，进而完成所有的规定动作。

2.根据权利要求1所述的一种新型框式绞线机气动控制系统，其特征是：所述控制系统的气控回路系统由1个两位五通阀、1个气控差压控制阀、4个单向阀、4个节流阀和1个溢流阀组成。

3.根据权利要求1所述的一种纸浆模塑餐具生产中整线气动控制系统，其特征是：所述控制系统用两个气缸来使冷成型下模实现上下运动(冷成型下模用4根导杆定位以实现上下运动，热成型下模用4根导杆定位以实现上下运动)，为了实现冷成型下模上下运动，用杠杆来处理以防止纸浆对两气缸的污染。