CN110065144A - 模具排料装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷生产加工技术领域，具体涉及一种模具排料装置，包括模具、排序单元以及调向单元，所述模具包括弹性材料制成的环形模套，以及位于环形模套下端的底板；所述环形模套上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面；所述底板的上半部外环面的两侧设有两相互平行的直壁；所述排序单元用于将杂乱无序的模具逐个顺次排列成一字型并将模具输送至调向单元，所述调向单元用于调整模具姿态使各模具上的肋板朝向一致。本发明的排料装置能够将杂乱无序的模具排列成朝向一致的整齐序列，便于后续设备进行定位和抓取,实现了陶瓷等静压成型模具的自动化上料。

Description

模具排料装置

技术领域

本发明属于陶瓷生产加工技术领域，具体涉及一种模具排料装置。

背景技术

等静压处理是把被加工物体放置于盛满液体的密闭容器中，通过增压系统进行逐步加压对物体的各个表面施加以相等的压力，使其在不改变外观形状的情况下缩小分子间的距离增大密度而改善物质的物理性质。现如今，等静压技术已经广泛应用于陶瓷加工领域，与传统陶瓷加工工艺不同，等静压陶瓷加工技术通长采用干粉作为加工原材料，陶瓷干粉经过前期球磨、造粒等工艺的处理，在受到挤压后能够很好的粘结为一体。在等静压成型工艺中，模具质量的好坏直接影响到成型工件的品质，然而对于某些特殊结构的物件而言，现有技术中的模具设计还存在诸多缺陷，例如对于图1所示有明显收腰状结构的物件进行等静压成型时，为了便于脱模，一般将模具对称的设置为两半式结构，而两半式结构的模具一方面合模与开模过程较为繁琐，另一方面也会在物件表面留下明显的条文，影响外观质量，另外等静压成型模具一般都是由弹性材料制成，两半式的模具在填料时不利于保型。为此，本发明的发明人涉及了一种全新的陶瓷等静压成型模具，该模具具有一体式的型腔，不论是在成型质量还是成型效率方面都具有显著提升，然而要实现基于该模具的连续化陶瓷生产还需要设计一种全新的填料系统用于将陶瓷分料注入模具内。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、高效并能够实现自动化生产的模具排料装置。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种模具排料装置，包括模具、排序单元以及调向单元，所述模具包括弹性材料制成的环形模套，以及位于环形模套下端的底板，所述环形模套、底板共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体的型腔；所述环形模套上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板连接为一体，所述肋板为合页状结构，肋板的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套的外环面上；所述底板的上半部外环面的两侧设有两相互平行的直壁；所述排序单元用于将杂乱无序的模具逐个顺次排列成一字型并将模具输送至调向单元，所述调向单元用于调整模具姿态使各模具上的肋板朝向一致。

本发明取得的技术效果为：本发明的排料装置能够将杂乱无序的模具排列成朝向一致的整齐序列，便于后续设备进行定位和抓取,实现了陶瓷等静压成型模具的自动化上料。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的爆炸图；

图3是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的剖视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图4的I局部放大视图；

图6是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压模具填料系统的立体图；

图7是本发明的实施例所提供的模具排料装置的立体图；

图8是本发明的实施例所提供的排序单元的立体图；

图9是本发明的实施例所提供的调向单元的立体图；

图10是本发明的实施例所提供的调向单元的俯视图；

图11是本发明的实施例所提供的调向单元其中一个工位的剖视图；

图12是本发明的实施例所提供的调向单元另一工位的剖视图；

图13是本发明的实施例所提供的填料装置的立体图；

图14是本发明的实施例所提供的转移单元的立体图；

图15是本发明的实施例所提供的转移单元底部立体结构示意图；

图16是本发明的实施例所提供的振动均料单元其中一个状态的剖视图；

图17是本发明的实施例所提供的振动均料单元另一状态的剖视图；

图18是本发明的实施例所提供的保型单元及加料单元的半剖视图；

图19是本发明的实施例所提供的保型单元的立体图；

图20是本发明的实施例所提供的支撑块的立体图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图6所示，一种陶瓷等静压模具填料系统，包括模具10、排料装置和填料装置；所述模具10包括弹性材料制成的环形模套11，以及位于环形模套11下端的底板13，所述环形模套11、底板13共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体的型腔；所述环形模套11上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板111连接为一体，所述肋板111为合页状结构，肋板111的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套11的外环面上；所述排料装置用于将模具10定向输送至填料装置，并使各模具10的肋板111的朝向一致；所述填料装置用于将陶瓷粉料注入模具10内。本发明的排料装置能够将杂乱无序的模具10排列成朝向一致的整齐序列，便于后续设备进行定位和抓取；填料装置能够实现陶瓷分料的自动装填，提高生产效率。

具体的，如图1至5所示，所述肋板111由弹性材料制成，所述肋板111与环形模套11一体式注塑成型，且所述各弧面以及各肋板111的两页面在静态下呈相互合拢的状态；所述底板13由刚性材料制成，所述底板13上设有第一凸台131，所述第一凸台131凸伸至环形模套11内部，且第一凸台131的外环面与环形模套11的内环面紧密贴合，这样能够防止粉料进入环形模套11与底板13之间的结合缝隙中，防止坯体边缘产生毛刺；所述环形模套11的下端设有向环面外侧凸伸设置的第一法兰112，所述第一法兰112下端与底板13端面贴合，第一法兰112上端设有第一环形压板15，所述第一环形压板15由刚性材料制成，所述第一环形压板15通过螺栓或铆钉与底板13固接；所述环形模套11上端设有向环面外侧凸伸设置的第二法兰113，所述第二法兰113的下端设有第二环形压板16；所述第二环形压板16通过立柱18与底板13固接。所述模具10还包括顶板，所述顶板与环形模套上端可拆卸式连接，所述填料装置下游还设有顶板安装工位。所述顶板包括弹性面板12和刚性支撑板121，所述弹性面板12的底部设有第二凸台，所述第二凸台凸伸至环形模套11内部且第二凸台的外环面与环形模套11的内环面紧密贴合；所述刚性支撑板121位于弹性面板12上侧并与弹性面板12胶粘连接，所述刚性支撑板121与环形模套11的中心孔对应设置；所述刚性支撑板121能够确保坯体顶面受压后保持平整，避免出现凹坑或鼓包现象，提高坯体顶面成型质量；第二凸台与环形模套11紧密配合能够避免坯体上端边缘出现毛刺。所述第二法兰113的上端与弹性面板12的下端边缘贴合，所述弹性面板12的上端设有与第二环形压板16相对应的第三环形压板17，所述第二环形压板16和第三环形压板17均由刚性材料制成；第二环形压板16和第三环形压板17能够防止模具10受压后上端连接结构出现变形、撕裂等现象；而第二环形压板16与底板13固接能够为环形模套11上端提供有效支撑，一方面能够防止填料时环形模套11向下垮塌，另一方面也能够防止模具10受压时向下坍缩。所述肋板111与弧面相接的拐角处以及肋板111两页面之间相接的拐角处设有第一止裂槽115。所述环形模套11上端的内侧边缘设有倒角114，环形模套11与第二法兰113连接的拐角处设有第二止裂槽116。所述第一止裂槽115和第二止裂槽116一方面能够提高环形模套11变形时的抗疲劳强度，避免模具10撕裂，另一方面也能够增大挤压介质与环形模套11的接触面积，提高成型质量。所述环形模套11内还设有与环形模套11间隔设置的模芯14，所述模芯14与顶板和\或底板13固接。

如图7所示，所述排料装置包括排序单元41以及调向单元42，所述模具10的底板13上半部外环面的两侧设有两相互平行的直壁133；所述排序单元41用于将杂乱无序的模具10逐个顺次排列成一字型并将模具10输送至调向单元42，所述调向单元42用于调整模具10姿态使各模具10上的肋板朝向一致。

具体的，如图8所示，所述排序单元41包括第一输送带411，所述第一输送带411的两侧设有第一挡壁412，所述第一挡壁412沿第一输送带411的输送方向逐渐收窄，且该收窄端的至少其中一侧第一挡壁412上设有往复摆动设置的摆臂413，该摆臂413使第一输送带411出口端的开度大小交替变化，且出口端最小宽度大于模具10的直径，最大宽度小于模具10直径的两倍；所述摆臂413与第一输送带411的输送辊之间设有第一传动机构，所述输送辊通过第一传动机构驱动摆臂413往复摆动；所述第一传动机构包括凸轮414、推杆415和摆杆416，所述凸轮414与所述输送辊的转轴固接，所述推杆415与第一输送带411的输送方向平行，推杆415与机架上设置的滑套417构成滑动配合，推杆415的一端与凸轮414轮面构成滑动副，推杆415与滑套417之间设有弹簧418，所述弹簧418的弹力能够驱使推杆415向凸轮414所在方向滑动；所述摆杆416的一端与机架铰接且铰接轴竖直设置，另一端与所述摆臂413上设置的第一腰型孔4131构成滑动铰接配合，所述摆杆416上设有第二腰型孔4161，所述推杆415远离凸轮414的一端与所述第二腰型孔4161构成滑动铰接配合。生产过程中，操作人员只需将模具10随意摆放在第一输送带411上，模具10随着第一输送带411运动并逐渐聚拢，摆臂413往复摆动能够防止模具10在出口端产生堵塞，确保模具10顺畅的逐个进入调向单元42内。

如图9至12所示，所述调向单元42包括振动输送槽421，所述振动输送槽421包括沿输送方向顺序布置的第一区段和第二区段，所述第一区段的两侧槽壁之间的宽度与所述模具10的底板13直径相吻合，所述第二区段的两侧槽壁的上半部设有凸条423，两凸条423之间的间距与所述底板13上的两直壁133之间的间距相匹配；所述第一区段与第二区段之间设有调向滚轮422，所述调向滚轮422的转轴竖直设置，调向滚轮422的轮面凸出于振动输送槽421的内壁设置，且调向滚轮422的高度与所述底板13上的两直壁133的高度一致；所述调向滚轮422成对设置在振动输送槽421的两侧，且两调向滚轮422轮面之间的间距与所述底板13上的两直壁133之间的间距相一致；所述调向滚轮422由电机驱动旋转，且两调向滚轮422的转动方向相同。所述调向滚轮422的轮面由弹性材料制成，所述底板13的外环面为毛面，底板13上的两直壁133为光面。所述振动输送槽421的底面上还设有隔挡机构，所述隔挡机构被装配为当其中一个模具10与调向滚轮422的轮面贴合时，隔挡机构能够对该模具10上游的模具10产生阻挡使其与该模具10间隔开一端距离。所述隔挡机构包括一杠杆424，所述杠杆424与机架铰接，且铰接轴水平设置，所述杠杆424包括第一端和第二端，所述第一端朝向振动输送槽421上游设置，第二端朝向振动输送槽421下游设置，所述第一端设有向上拱起的倒V型档杆4241，所述第二端设有向上凸起的斜楔状凸块4242，所述杠杆424被装配为自然状态下第一端垂落在振动输送槽421底壁下方，第二端凸出于振动输送槽421底壁上方，而当模具10的底板13推挤所述斜楔状凸块4242时能够将第二端压下，从而使第一端翘起并使倒V型档杆4241与上游模具10的底板13挡接。模具10与调向滚轮422接触前，率先与斜楔状凸块4242接触，使倒V型档杆4241抬起，从而挡住后方来料，确保模具10与调向滚轮422配合时不与后方模具10接触，进而减小模具10转动时的阻力。模具10与调向滚轮422接触后，在调向滚轮422的作用下逐步转动，直至模具10上的直壁与输送方形平行，转动过程中，振动输送槽421侧壁能够对模具10的底板13周面进行限位，因此模具10中心始终位于振动输送槽421中心线上，当模具10的直壁与输送方向平行时，调向滚轮422就无法再与模具10的底板13接触，从而使模具10保持该姿态并顺利从两调向滚轮422之间通过。当模具10从斜楔状凸块4242上移除后，杠杆424复位，后方来料能够继续向前输送，从而依次实现各模具10的调向操作。

如图13所示，所述填料装置包括转移单元43、保型单元44、加料单元45以及振动均料单元46；所述转移单元43用于将模具10转移至加料单元45，并将加料后的模具10转移至下游设备；所述保型单元44用于在加料时对模具10周面进行辅助支撑，所述加料单元45用于将陶瓷分料注入模具10内，所述振动均料单元46用于在模具10加料时对模具10进行振动使物料均匀分布于模腔内。

具体的，如图18所示，所述加料单元45包括料斗451、设置在料斗451下端的定量给料器452，以及与定量给料器452的出料口相接的出料嘴453。

如图18、19、20所示，所述保型单元44包括沿模具10周向间隔布置的支撑块441，所述支撑块441与模具10各相邻两肋板111之间的扇形区域一一对应设置，且所述支撑块441沿模具10径向往复运动设置。所述支撑块441滑动设置在一安装板442上，所述安装板442沿竖直方向往复运动设置。所述安装板442沿竖直方向滑动设置在一压板443上，且压板443与安装板442之间设有联动机构，所述联动机构被装配为当压板443相对于安装板442下行时联动机构能够驱动各支撑块441相互合拢，且当压板443相对于安装板442上行时联动机构能够驱动各支撑块441相互分离。所述压板443沿竖直方向活动设置在一固定板444上，所述固定板444上设有用于驱动压板443上下运动的活塞缸448。所述安装板442通过竖直设置的导杆445与压板443构成滑动配合，所述导杆445与安装板442固接，导杆445向上依次穿过所述压板443和固定板444，导杆445上端设有径向凸缘，该径向凸缘与固定板444的顶面挡接。所述安装板442与压板443之间还设有压簧446。

具体的，所述联动机构包括从压板443下端面向下凸伸设置的驱动板447，所述驱动板447延伸至所述支撑块441的两侧，所述驱动板447下端设有水平驱动销4471，所述支撑块441上设有倾斜设置的条形孔4411，所述驱动销4471穿插在条形孔4411内并与条形孔4411构成滑动配合。所述支撑块441的顶面上设有T型滑块4412，所述安装板442的底面上设有与T型滑块4412相配合的T型槽。如图20所示，所述支撑块441上与模具10外环面相对的一端具有与所述肋板相贴合的平直面4413以及与所述模具10外环面轮廓相吻合的平滑曲面4414。所述固定板444、压板443以及安装板442上设有供加料单元45的出料通道穿过的同心孔，各同心孔的中心与所述模具10的中轴线共线。保型单元44能够对模具10收腰部位的弧形面和肋板111进行支撑，防止加料时各弧形面及肋板111之间由于振动而出现缝隙，从而避免坯体周面出现毛刺。

如图15、16、17所示，所述振动均料单元46包括设置在加料单元45下方的振动槽461，所述振动槽461底壁上开设有通孔，所述通孔内设有托板462，所述托板462沿竖直方向活动设置，且托板462底部设有用去驱动托板462上下运动的气缸463。所述振动槽461外壁上设有弧形弹片464，所述弧形弹片464呈旋涡状布置，所述振动槽461通过弧形弹片464与机架弹性连接，所述振动槽461下端设有激振电机465，所述激振电机465的转轴上设有偏心轮。所述振动槽461底壁上设有限位块466，所述模具10底板13上设有与限位块466配合的限位槽130，防止模具10在振动时出现周向转动。旋涡状布置的弧形弹片464配合激振电机465能够使振动槽461沿圆形轨迹振动，振动效果更均匀，能够避免物料局部堆积。

如图14、15所示，所述转移单元43包括转盘431，所述转盘431下方间隔设置有一滑台432，所述转盘431的高度与模具10的底板13上的直壁133高度平齐，所述转盘431边缘设有U型缺口部433，所述U型缺口部433的宽度与模具10的底板13上两直壁133之间的宽度一致；所述转盘431的边缘设有围壁434，所述围壁434和滑台432与机架固接，所述围壁434上设有两相对设置的开口，其中一个开口与进料输送带435相接，另一开口与出料输送带436相接；所述加料单元45、保型单元44和振动均料单元46均位于所述U型缺口部433的回转路径上。所述滑台432的顶面与所述振动槽461的顶面平齐。填料时，模具10首先通过进料输送带435进入转盘431的U型缺口部433内，然后随着转盘431的转动，模具10顺着滑台432滑移至振动槽461上方，如图16所示，此时托板462处于高位并与滑台432平齐，因此模具10会首先落在托板462上，而后随着托板462的下行，模具10就能够顺利的落入振动槽461内，如图17所示。当填料完成后，托板462再次上行将模具10顶起，转盘431再次转动就能够将模具10转移至下游的出料输送带436。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种模具排料装置，其特征在于：包括模具（10）、排序单元（41）以及调向单元（42），所述模具（10）包括弹性材料制成的环形模套（11），以及位于环形模套（11）下端的底板（13），所述环形模套（11）、底板（13）共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体体的型腔；所述环形模套（11）上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板（111）连接为一体，所述肋板（111）为合页状结构，肋板（111）的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套（11）的外环面上；所述底板（13）的上半部外环面的两侧设有两相互平行的直壁（133）；所述排序单元（41）用于将杂乱无序的模具（10）逐个顺次排列成一字型并将模具（10）输送至调向单元（42），所述调向单元（42）用于调整模具（10）姿态使各模具（10）上的肋板朝向一致。

2.根据权利要求1所述的模具排料装置，其特征在于：所述排序单元（41）包括第一输送带（411），所述第一输送带（411）的两侧设有第一挡壁（412），所述第一挡壁（412）沿第一输送带（411）的输送方向逐渐收窄，且该收窄端的至少其中一侧第一挡壁（412）上设有往复摆动设置的摆臂（413），该摆臂（413）使第一输送带（411）出口端的开度大小交替变化，且出口端最小宽度大于模具（10）的直径，最大宽度小于模具（10）直径的两倍。

3.根据权利要求2所述的模具排料装置，其特征在于：所述摆臂（413）与第一输送带（411）的输送辊之间设有第一传动机构，所述输送辊通过第一传动机构驱动摆臂（413）往复摆动。

4.根据权利要求3所述的模具排料装置，其特征在于：所述第一传动机构包括凸轮（414）、推杆（415）和摆杆（416），所述凸轮（414）与所述输送辊的转轴固接，所述推杆（415）与第一输送带（411）的输送方向平行，推杆（415）与机架上设置的滑套（417）构成滑动配合，推杆（415）的一端与凸轮（414）轮面构成滑动副，推杆（415）与滑套（417）之间设有弹簧（418），所述弹簧（418）的弹力能够驱使推杆（415）向凸轮（414）所在方向滑动；所述摆杆（416）的一端与机架铰接且铰接轴竖直设置，另一端与所述摆臂（413）上设置的第一腰型孔（4131）构成滑动铰接配合，所述摆杆（416）上设有第二腰型孔（4161），所述推杆（415）远离凸轮（414）的一端与所述第二腰型孔（4161）构成滑动铰接配合。

5.根据权利要求1所述的模具排料装置，其特征在于：所述调向单元（42）包括振动输送槽（421），所述振动输送槽（421）包括沿输送方向顺序布置的第一区段和第二区段，所述第一区段的两侧槽壁之间的宽度与所述模具（10）的底板（13）直径相吻合，所述第二区段的两侧槽壁的上半部设有凸条（423），两凸条（423）之间的间距与所述底板（13）上的两直壁（133）之间的间距相匹配；所述第一区段与第二区段之间设有调向滚轮（422），所述调向滚轮（422）的转轴竖直设置，调向滚轮（422）的轮面凸出于振动输送槽（421）的内壁设置，且调向滚轮（422）的高度与所述底板（13）上的两直壁（133）的高度一致；所述调向滚轮（422）成对设置在振动输送槽（421）的两侧，且两调向滚轮（422）轮面之间的间距与所述底板（13）上的两直壁（133）之间的间距相一致；所述调向滚轮（422）由电机驱动旋转，且两调向滚轮（422）的转动方向相同。

6.根据权利要求5所述的模具排料装置，其特征在于：所述调向滚轮（422）的轮面由弹性材料制成，所述底板（13）的外环面为毛面，底板（13）上的两直壁（133）为光面。

7.根据权利要求6所述的模具排料装置，其特征在于：所述振动输送槽（421）的底面上还设有隔挡机构，所述隔挡机构被装配为当其中一个模具（10）与调向滚轮（422）的轮面贴合时，隔挡机构能够对该模具（10）上游的模具（10）产生阻挡使其与该模具（10）间隔开一端距离。

8.根据权利要求7所述的模具排料装置，其特征在于：所述隔挡机构包括一杠杆（424），所述杠杆（424）与机架铰接，且铰接轴水平设置，所述杠杆（424）包括第一端和第二端，所述第一端朝向振动输送槽（421）上游设置，第二端朝向振动输送槽（421）下游设置，所述第一端设有向上拱起的倒V型档杆（4241），所述第二端设有向上凸起的斜楔状凸块（4242），所述杠杆（424）被装配为自然状态下第一端垂落在振动输送槽（421）底壁下方，第二端凸出于振动输送槽（421）底壁上方，而当模具（10）的底板（13）推挤所述斜楔状凸块（4242）时能够将第二端压下，从而使第一端翘起并使倒V型档杆（4241）与上游模具（10）的底板（13）挡接。

9.根据权利要求1所述的模具排料装置，其特征在于：所述底板（13）由刚性材料制成，所述底板（13）上设有第一凸台（131），所述第一凸台（131）凸伸至环形模套（11）内部，且第一凸台（131）的外环面与环形模套（11）的内环面构成紧密贴合；所述环形模套（11）的下端设有向环面外侧凸伸设置的第一法兰（112），所述第一法兰（112）下端与底板（13）端面贴合，第一法兰（112）上端设有第一环形压板（443）（15），所述第一环形压板（443）（15）由刚性材料制成，所述第一环形压板（443）（15）通过螺栓或铆钉与底板（13）固接。

10.根据权利要求9所述的模具排料装置，其特征在于：所述环形模套（11）上端设有向环面外侧凸伸设置的第二法兰（113），所述第二法兰（113）的下端设有第二环形压板（443）（16），所述第二环形压板（443）（16）通过立柱（18）与底板（13）固接。