CN111113639B - 石膏模盒生产线和生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑材料的机械化生产设备和生产工艺，尤其涉及一种石膏模盒生产线和生产工艺。本发明石膏模盒生产线主要包括回转成型机、间歇注浆机、脱模机、码垛机等机械设备，对各设备的结构和功能进行了全新开发，采用模具浇筑法生产原理，实现石膏模盒配料、成型、脱模、叠摞存贮等生产流程的机械化生产；主要创新设计的工艺流程包括自动配料及料浆制备工序、模盒连续浇筑成型工序、自动脱模及码垛运输工序等全生产过程环节，大幅提高了石膏模盒生产的自动化水平，降低了人工劳动强度和人工干预工作量，促进生产效率的大幅提高。

Description

石膏模盒生产线和生产工艺

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的机械化生产设备和生产工艺，尤其涉及一种石膏模盒生产线和生产工艺。

背景技术

石膏模盒是一种预制构件内模，一般为空心或者实心浇筑型体，适用大空间、大跨度柱网的住宅和公共建筑填充需求，即在建筑施工中对较厚楼层填充石膏模盒，主要作用是占据层间空间，从而节约混凝土的使用量，减轻楼板重量。天然石膏、脱硫石膏、磷石膏等均可作为原料生产石膏模盒，石膏模盒的制造成本较低，能够降低建筑的综合成本10%-20%，在建筑业被广泛应用。

目前，石膏模盒一般利用石膏快速凝固的特点进行模具浇筑法生产，生产过程以手工生产为主，静态单模浇筑生产，手工脱模和搬运叠摞，生产效率非常低，尤其随着人工成本的逐年升高，石膏模盒生产成本越来越高。目前文献中能够找到多项石膏模盒的成型机械，如“全自动石膏模盒成型机（CN200810237428）”，设计了六个模盒一次成型，以提高生产效率；如“用于生产石膏模盒的流水线（CN201721645416）”，通过水平转位台进行石膏模盒的连续生产，实现石膏模盒的成型、脱模及卸料自动一体化完成。但通过试验和应用发现，以上技术方案存在诸多不成熟之处，没有实现自动化生产线的全工艺环节，生产设备设计不合理造成工作不稳定状态较多，生产的石膏模盒质量不稳定等，因此市场上未见相关成熟的机械生产设备，当前的石膏模盒生产还是以手工生产为主。基于以上原因，通过我公司现有技术积累和现场手工模盒生产工艺相结合，全新设计一种石膏模盒生产线和生产工艺，主要包含以下生产工艺：自动配料及料浆制备工序、模盒连续浇筑成型工序、自动脱模及码垛运输工序等，并对每个工序所需的机械设备进行了全新开发，从而实现石膏模盒生产全过程的自动化，促进生产效率的大幅提高。

发明内容

一种石膏模盒生产线，包括：回转成型机、间歇注浆机、脱模机、码垛机；所述回转成型机设置在平地上，所述间歇注浆机设置在回转成型机一侧的上方，所述脱模机设置在回转成型机的另一侧，所述码垛机和脱模机连接；

所述脱模机包括起模机构、吊模机构；

所述吊模机构包括：吊装支架、夹持手、夹持伸缩臂、悬吊伸缩臂、传动装置、横向轨、纵向轨、平移伸缩臂；所述吊装支架安装在起模机构和叠模机构之间上方，两条平行且水平的横向轨设置在吊装支架的上端，一条纵向轨水平设置在横向轨上，两条平移伸缩臂对称安装在纵向轨两端，两条悬吊伸缩臂分别安装在两条平移伸缩臂上，两对夹持伸缩臂分别对称安装在两条悬吊伸缩臂上，两对夹持手分别对称安装在两条夹持伸缩臂上；传动装置与横向轨平行设置并连接纵向轨，能够带动纵向轨在横向轨上往复运动；所述夹持手为两片对称L型结构的刚性夹片，竖直端固定在夹持伸缩臂上，水平端对称向里。

进一步的方案在于，所述码垛机包括送板机构、叠模机构、运模机构；

所述送板机构包括：送板支架、接板伸缩臂、托板传送带、定位挡板、固定臂、销轴、托起臂、连接杆、推拉臂；所述送板支架设置在吊装支架左下侧的平面上，送板支架上端设置水平的托板传送带，两端边沿设置两对定位挡板，每侧的两个定位挡板之间设置一对固定臂，每条固定臂的顶端通过销轴连接一条托起臂的中间位置，两条托起臂的一端与圆轴状的连接杆连接，连接杆的中间部分连接推拉臂的运动端，推拉臂的下端安装在送板支架的外边沿处；所述接板伸缩臂安装在送板支架的下部，运动端竖直向上。

进一步的方案在于，所述叠模机构包括：升降平台和第一传动辊，第一传动辊设置在升降平台上平面上；

所述运模机构包括：固定平台和第二传动辊，第二传动辊设置在固定平台上平面上。

进一步的方案在于，所述回转成型机包括：环形平台、模具车、平整器；

所述环形平台包括：外轨、内轨、夹持轨、链条、连接器、驱动轮、环形支架；所述外轨和内轨为封闭环形结构，水平设置在环形支架上，中间为平行直线状，两端为半圆环状，外轨和内轨之间的距离保持恒定；夹持轨由两片竖直平行的刚性片组成，设置在外轨和内轨中间的平行直线段位置；所述链条环绕安装在左右两个驱动轮上，连接器为刚性连接件，一端固定连接在链条的侧面上；

所述模具车进行多个串联组合，设置在环形平台的外轨和内轨上，所述平整器设置在环形平台上且位于间歇注浆机右侧的模具车的上面。

进一步的方案在于，所述模具车包括：底箱体、侧箱门、合页、滚轮、连接片、门夹、内模体；所述底箱体为方形腔体状，下底面上设置通孔，组成方形腔体的四个侧面和下底面的截面形状为L型，侧面的长度等于石膏模盒下底面的宽度，侧面的厚度等于石膏模盒下底面四个底边的厚度，底箱体的下底面边沿上平行安装两组滚轮，滚轮的平行距离等于外轨和内轨的距离；在组成方形腔体的四个侧面的上端外边沿上分别设置四个侧箱门，通过合页上、下开合连接，每个侧箱门的两侧边沿进行外弯边，四个侧箱门向上闭合后外弯边两两紧密接触，通过四个门夹将侧箱门四边闭合固定；所述内模体为方形箱体状，上表面和石膏模盒的下底面空腔形状相反，下底面搭接在底箱体的下底面上，内模体的四个竖直外侧面与底箱体的四个竖直内侧面紧密滑动接触，内模体的下底面上设置方形凸块，凸块的左右两竖直边的距离等于夹持轨的两片刚性片的平行距离，凸块内设置前后贯通的长方形槽孔，槽孔的下底面上设置贯通的豁口，豁口宽度小于槽孔宽度；所述连接片固定在底箱体的一侧面外壁上。

进一步的方案在于，所述平整器包括：容纳箱、刷轮、连接架、压平辊；所述压平辊通过连接架固定在环形平台上侧的外轨和内轨的正上方；所述刷轮为带有毛刷的旋转体，设置在压平辊的左侧，容纳箱为半封闭箱体状，对刷轮形成半包围。

进一步的方案在于，所述起模机构包括：推拉装置和推拉头，推拉装置固定在脱模机下方的环形平台的环形支架下部，且位于夹持轨的正下方；推拉头下端杆部连接推拉装置，上端为T型头，T型头的厚度小于内模体的下凸块内槽孔的内部槽高，宽度小于内部槽宽但大于下底面豁口的宽度，T型头的直杆部宽度小于豁口的宽度；

所述起模机构连续设置两组，分别位于两个模具车下；所述吊模机构连续设置两组，分别位于两组起模机构上面的模具车上方。

进一步的方案在于，所述间歇注浆机包括：固定架、水箱、高压水枪、计量水泵、料仓、定量给料器、多工位搅拌机；所述固定架为异型钢架结构，水箱固定在钢架一侧，水箱上分别连接一个高压水枪和计量水泵；料仓安装在固定架的上部，料仓根据供料种类相应设置多个，每个料仓的出料口安装定量给料器。

进一步的方案在于，所述多工位搅拌机包括：所述多工位搅拌机包括：下支撑台、基座、固定桩、搅拌器、搅拌仓、连接柱、上支撑台、；所述下支撑台为圆形平面结构，圆心位置开设轴承孔，靠近边沿环绕圆心均匀开设六个圆孔，六个圆锥台形的搅拌仓的下端伸入圆孔内并固定；所述上支撑台为圆形平面结构，和下支撑台通过多根绕圆心环形排列的连接柱进行紧固连接，形成双层平台结构，上支撑台靠近边沿环绕圆心均匀开设六个轴孔，六个搅拌器的下侧搅拌头端分别伸入各搅拌仓内，上侧圆轴端伸过上支撑台的轴孔；所述基座固定在平面上，固定桩牢固安装在基座上；下支撑台和上支撑台组成的双层平台通过轴承安装在固定桩上。

一种石膏模盒生产工艺

步骤一，自动配料工序，包括：搅拌仓高压水流清洗、工艺水计量供给、石膏粉供定量输出供给、玻纤定量供给；

步骤二，料浆制备工序，料浆制备包括六个工位，包括清理工位、进水工位、进粉工位、进玻纤工位、搅拌工位、卸浆工位，六个工位位置固定，间歇式同步运行，分别对应多工位搅拌机的六个搅拌仓，工位间歇时间和六个搅拌仓的旋转间歇时间同步，实现对石膏模盒浇筑过程的间歇式料浆供给；

步骤三，石膏模盒浇筑工序，构建环形平台，设置模具车在环形平台上连续排列并间歇式环绕运动，间歇停顿时间与搅拌仓旋转间歇时间同步，间歇期内多工位搅拌机的卸浆工位实现料浆对模具车的定量供给；

步骤四，石膏模盒平整工序，通过平整器对模具车的上表面石膏浆液进行压平处理，实现模盒上表面均匀平整；

步骤五，起模工序，在环形平台上设置起模机构，当模具车在环形平台上环绕运动过程中，石膏浆液凝固为固态，在起模机构前设置人工工位，在模具车运动停止的间歇时间内，手工打开模具车的四边侧箱门，起模机构的推拉头上顶内模体，使石膏模盒的下底面四边与底箱体的四个上端面脱离并保留间隙；

步骤六，吊模工序，侧箱门呈打开状态的模具车运动到吊模机构下，在模具车运动停止的间歇内，吊模机构的两对夹持手同时伸入两个模具车上的两块石膏模盒的下边沿底面和内模体的上端面之间的间隙内，将两块石膏模盒吊起并脱离模具车；模具车继续向下一个位置运动，此位置设置人工工位，在停止的间隙时间内，手工关闭模具车的四边侧箱门，模具车继续环形运动向浇筑工序运动；

步骤七，送托板工序，从送板机构上成摞放置的多张托板中依次推送一张托板运送到叠模机构的升降平台上；

步骤八，并模、放模、叠模工序，吊模机构同时将两块吊起的石膏模盒相互靠近运动直至接触，同步运送到码垛机的叠模机构正上方，放置到升降平台上的托板上，每放置一层，升降平台下降一个石膏模盒的高度，实现石膏模盒的整齐叠摞码放；

步骤九，运模工序，升降平台上的托板及上面码放的石膏模盒通过第一传动辊运输到运模机构的固定平台上，进行运输储存。

附图说明

图1为石膏模盒生产线俯视结构图；

图2为吊模机构和码垛机整体结构示意图；

图3为吊模机构F向示意图；

图4为吊模机构D向示意图；

图5为送板机构D向示意图；

图6为送板机构G向示意图；

图7为送板机构托板工序G向示意图；

图8为送板机构接板工序F向示意图；

图9为叠模机构示意图；

图10为运模机构示意图；

图11为石膏模盒生产线C向截面示意图；

图12为环形平台俯视结构图；

图13为模具车外观结构图；

图14为模具车E向截面示意图；

图15为模具车侧箱门打开E向示意图；

图16为模具车在环形平台安装E向示意图；

图17为平整器结构示意图；

图18为起模机构示意图；

图19为起模机构E向截面示意图；

图20为多工位搅拌机示意图；

图21为石膏模盒截面图；

图22为石膏模盒A向外观图；

图23为石膏模盒B向外观图；

图24为托板G向外观图；

图25为托板D向外观图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

一种石膏模盒生产线，如图1所示，包括：回转成型机1、间歇注浆机2、脱模机3、码垛机4；所述回转成型机1设置在平地上，所述间歇注浆机2设置在回转成型机1一侧的上方，所述脱模机3设置在回转成型机1的另一侧，码垛机4和脱模机3连接。

所述脱模机3包括起模机构31、吊模机构32；

所述吊模机构32如图2-4所示，包括吊装支架321、夹持手322、夹持伸缩臂323、悬吊伸缩臂324、传动装置325、横向轨326、纵向轨327、平移伸缩臂328；所述吊装支架321安装在起模机构31和叠模机构42之间上方，两条平行且水平的横向轨326设置在吊装支架321的上端，一条纵向轨327水平设置在横向轨326上，两条平移伸缩臂328对称安装在纵向轨327两端，两条悬吊伸缩臂324分别安装在两条平移伸缩臂328上，两对夹持伸缩臂323分别对称安装在两条悬吊伸缩臂324上，两对夹持手322分别对称安装在两条夹持伸缩臂323上；传动装置325与横向轨326平行设置并连接纵向轨327，能够带动纵向轨327在横向轨326上往复运动。

所述夹持手322为两片对称L型结构的刚性夹片，竖直端固定在夹持伸缩臂323上，水平端对称向里。

所述平移伸缩臂328为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够沿纵向轨327往复运动。

所述悬吊伸缩臂324为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够沿垂直方向上下运动。

所述夹持伸缩臂323为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够横向往复运动。

所述码垛机4包括送板机构41、叠模机构42、运模机构43；

所述送板机构41如图5-8所示，包括送板支架411、接板伸缩臂412、托板传送带413、定位挡板414、固定臂415、销轴416、托起臂417、连接杆418、推拉臂419；所述送板支架411设置在吊装支架321左下侧的平面上，送板支架411上端设置水平的托板传送带413，两端边沿设置两对定位挡板414，每侧的两个定位挡板414之间设置一对固定臂415，每条固定臂415的顶端通过销轴416连接一条托起臂417的中间位置，两条托起臂417的一端与圆轴状的连接杆418连接，连接杆418的中间部分连接推拉臂419的运动端，推拉臂419的下端分别安装在送板支架411的左右外边沿处；所述接板伸缩臂412安装在送板支架411的下部，运动端竖直向上。

所述推拉臂419为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够伸缩往复运动。

所述接板伸缩臂412为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够沿垂直方向上下运动，根据稳定性需要进行数量设置。

所述叠模机构42如图9所示，包括升降平台421和第一传动辊422，第一传动辊422设置在升降平台421上平面上。

所述升降平台421由电动或气动装置驱动，如电推杆或气缸推杆，能够沿垂直方向上下运动。

所述运模机构43如图10所示，包括固定平台431和第二传动辊432，第二传动辊432设置在固定平台431上平面上。

所述回转成型机1如图1和图11所示，包括环形平台11、模具车12、平整器13。

所述环形平台11如图12所示，包括外轨111、内轨112、夹持轨113、链条114、连接器115、驱动轮116、环形支架117；所述外轨111和内轨112为封闭环形结构，水平设置在环形支架117上，中间为平行直线状，两端为半圆环状，外轨111和内轨112之间的距离保持恒定；夹持轨113由两片竖直平行的刚性片组成，设置在外轨111和内轨112中间的平行直线段部位，外轨111和内轨112的半圆环段不设置夹持轨113；所述链条114环绕安装在左右两个驱动轮116上，连接器115为刚性连接件，一端固定连接在链条114的侧面上。

所述模具车12进行多个串联组合，设置在环形平台11的外轨111和内轨112上，所述平整器13设置在环形平台上且位于间歇注浆机2右侧的模具车12的上面。

所述模具车12如图13-15示，包括底箱体121、侧箱门122、合页123、滚轮124、连接片125、门夹126、内模体127；所述底箱体121为方形腔体状，不设置上盖面，下底面上设置通孔，组成方形腔体的四个侧面和下底面的截面形状为L型，各侧面的长度等于石膏模盒下底面的宽度，侧面的厚度等于石膏模盒下底面四个底边的厚度，底箱体121的下底面边沿上平行安装两组滚轮124，滚轮124的平行距离等于外轨111和内轨112的距离；在组成方形腔体的四个侧面的上端外边沿上分别设置四个侧箱门122，通过合页123上、下开合连接，每个侧箱门122的两侧边沿进行外弯边，四个侧箱门122向上闭合后外弯边两两紧密接触，通过四个门夹126将侧箱门122四边闭合固定；所述内模体127为方形箱体状，上表面和石膏模盒的下底面空腔形状相反，下底面搭接在底箱体121的下底面上，内模体127的四个竖直外侧面与底箱体121的四个竖直内侧面紧密滑动接触，内模体127的下底面上设置方形凸块，如图14-16所示，凸块的左右两竖直边的距离等于夹持轨113的两片刚性片的平行距离，凸块内设置前后贯通的长方形槽孔，槽孔的下底面上设置贯通的豁口，豁口宽度小于槽孔宽度。

所述连接片125固定在底箱体121的一侧面外壁上；所述连接片125为刚性连接件，与连接器115对接固定，连接片125和连接器115尽量采用标准尺寸件，采用螺栓螺母或插销固定等方式，利于拆卸维护和降低成本；所述门夹126为M型滑动夹片或带锁合功能的推拉式把手，如车厢门连接把手，均为常见连接紧固件，将相邻的两个侧箱门122的外弯边夹紧固定。

所述平整器13如图17示，包括容纳箱131、刷轮132、连接架133、压平辊134；所述压平辊134通过连接架133固定在环形平台11上侧的外轨111和内轨112上的正上方；所述刷轮132为带有毛刷的旋转体，设置在压平辊134的左侧，压平辊和刷轮连接电机，容纳箱131为半封闭箱体状，对刷轮132形成半包围，刷轮132对压平辊134清洁过程中产生的粉尘等落入容纳箱131内收集。

所述起模机构31如图18-19所示，包括推拉装置311和推拉头312，推拉装置311固定在脱模机3下方的环形平台11的环形支架117下部，且位于夹持轨113的正下方；推拉头312下端杆部连接推拉装置311，上端为T型头，T型头设置在夹持轨113的两片刚性片之间，T型头的厚度小于内模体127的下凸块内槽孔的内部槽高，宽度小于内部槽宽但大于下底面豁口的宽度，T型头下的直杆部宽度小于豁口的宽度；当模具车12运动到起模位置时，T型头的所处位置高度等于内模体127下底面凸块的槽孔高度，因此T型头能够伸入槽孔内，向上能够顶起内模体127，向下能够将内模体127回位，当模具车12继续运动时，T型头从槽孔内出来。

所述起模机构31连续设置两组，两组的位置分别位于两个模具车12下，推拉装置311为电动或气动装置，如电推杆或气缸推杆，运动端能够沿垂直方向上下运动。

所述间歇注浆机2如图11所示，包括固定架21、水箱22、高压水枪23、计量水泵24、料仓25、定量给料器26、多工位搅拌机27；所述固定架21为异型钢架结构，水箱22固定在钢架一侧，水箱22上分别连接一个高压水枪23和计量水泵24；料仓25安装在固定架21的上部，料仓25根据供料种类相应设置多个，每个料仓25的出料口安装定量给料器26。

所述多工位搅拌机27如图20所示，包括下支撑台271、基座272、固定桩273、搅拌器274、搅拌仓275、连接柱276、上支撑台277；所述下支撑台271为圆形平面结构，圆心位置开设轴承孔，靠近边沿环绕圆心均匀开设六个圆孔，六个圆锥台形的搅拌仓275的下端伸入圆孔内并固定，搅拌仓275的下底开设卸浆孔，卸浆孔下端安装插板阀；上支撑台277和下支撑台271通过多根绕圆心环形排列的连接柱276进行紧固连接，形成双层平台结构，所述上支撑台277为圆形平面结构，靠近边沿环绕圆心均匀开设六个轴孔，每个轴孔旁安装一台旋转电机，六个搅拌器274的下侧搅拌头端分别伸入各搅拌仓275内，上侧圆轴端伸过上支撑台277的轴孔连接旋转电机；所述基座272固定在平面上，固定桩273牢固安装在基座272上，基座272上安装一台伺服电机；下支撑台271和上支撑台277组成的双层平台通过轴承安装在固定桩273上；旋转电机连接一个主动轮，下支撑台271下底面上安装一个被动轮，主动轮和被动轮啮合连接。

所述固定桩273为圆柱体，纵向设置内通孔，横向设置贯通孔，贯通孔和内通孔相通；电源设置在基座272下，为外接电源接口，旋转电机等旋转工作的零部件的供电采用导电滑环装置进行电源转换，即实现静态电源到同步旋转运动电源的转换，插板阀如果采用电动类型，也依此进行，如果采用气动类型，气泵设置在基座272下，为静态气压源，在固定桩273的顶部设置气动旋转接头，实现静态气压源到同步旋转气压源的转换，连接线或压力管在固定桩273的通孔和贯通孔内布置。

环绕多工位搅拌机27的六个工位分别是清理工位、进水工位、进粉工位、进玻纤工位、搅拌工位、卸浆工位，高压水枪23设置在清理工位上，计量水泵24设置在进水工位上，料仓25的石膏粉出料口设置在进粉工位上，料仓25的玻纤出料口设置在进玻纤工位上，卸浆工位的正下方对应环形平台11上的模具车12。

清理工位的目的在于对搅拌仓275进行快速清洁，因为石膏浆液非常容易凝固，如果不及时清理，会对搅拌机的一些部件造成凝固故障；进水工位设置在进粉工位之前，搅拌器274是连续工作，优先进水能够避免粉尘飞溅。

石膏模盒生产工艺过程

步骤一，自动配料工序，包括：搅拌仓275高压水流清洗、工艺水计量供给、石膏粉供定量输出供给、玻纤定量供给。

步骤二，料浆制备工序，料浆制备包括六个工位，包括清理工位、进水工位、进粉工位、进玻纤工位、搅拌工位、卸浆工位，六个工位位置固定，间歇式同步运行，分别对应多工位搅拌机27的六个搅拌仓，工位间歇时间和六个搅拌仓的旋转间歇时间同步，实现对石膏模盒浇筑过程的间歇式料浆供给。

步骤三，石膏模盒浇筑工序，构建环形平台11，设置模具车12在环形平台11上连续排列并间歇式环绕运动，间歇停顿时间与搅拌仓275旋转间歇时间同步，间歇期内多工位搅拌机27的卸浆工位实现料浆对模具车12的定量供给。

步骤四，石膏模盒平整工序，通过平整器13对模具车的上表面石膏浆液进行压平处理，实现模盒上表面均匀平整。

步骤五，起模工序，在环形平台11上设置起模机构31，当模具车12在环形平台11上环绕运动过程中，石膏浆液凝固为固态，在起模机构31前设置人工工位，在模具车12运动停止的间歇时间内，手工打开模具车12的四边侧箱门122，起模机构31的推拉头上顶内模体127，使石膏模盒的下底面四边与底箱体121的四个上端面脱离并保留间隙。

步骤六，吊模工序，侧箱门呈打开状态的模具车12运动到吊模机构32下，在模具车12运动停止的间歇内，吊模机构32的两对夹持手322同时伸入两个模具车12上的两块石膏模盒的下边沿底面和内模体127的上端面之间的间隙内，将两块石膏模盒吊起并脱离模具车12；模具车12继续向下一个位置运动，此位置设置人工工位，在停止的间隙时间内，手工关闭模具车12的四边侧箱门122，模具车12继续环形运动向浇筑工序运动；

设置两对夹持手322同时吊起两块石膏模盒，是因为实际生产过程中吊模工序时间要长于浇筑工序，此设置实现每吊模一次，模具车12前进两个工位，完成了两个模具车12浇筑，从而优化生产流程，提高生产效率。

步骤七，送托板工序，从送板机构41上成摞放置的多张托板6中由下向上依次推送一张托板6运送到叠模机构42的升降平台421上；

托板6的作用既方便模盒在传动辊上的稳定运送，同时也利于叉车的整体运输。

步骤八，并模、放模、叠模工序，吊模机构32同时将两块吊起的石膏模盒相互靠近运动直至接触，同步运送到码垛机4的叠模机构42正上方，放置到升降平台421上的托板6上，每放置一层，升降平台421下降一个石膏模盒的高度，实现石膏模盒的整齐叠摞码放；

模具车12之间有一定的间距，因此吊模机构32同时吊起的两块石膏模盒之间也有间距，如果直接放到托板6上，石膏模盒之间的间距会造成托板6的尺寸长度变大，并且石膏模盒最终需要进行仓储，此间距会使仓储空间形成浪费，因此设计并模工序，使两块石膏模盒放置在托板6上时是紧靠在一起；

石膏模盒在托板6上每放置一层，升降平台421下降一个石膏模盒的高度，其目的在于使吊模机构32在放模时无需进行下降运动，节省放模工序的时间，也简化了吊模机构的运动控制，因此设置第一传动辊422的高度等于第二传动辊432时，石膏模盒的叠摞码放正好完成。

步骤九，运模工序，升降平台421上的托板6及上面码放的石膏模盒通过第一传动辊422运输到运模机构43的固定平台431上，进行运输储存。

实施例

石膏模盒5的结构如图21—23所示，长580mm；宽580mm；厚度125mm，下端底面开口，中间空腔，上端面平整，能够上下叠摞码放；本发明也适用于上、下端面平整的实心模腔类型。

托板6的如图24-25所示，长方体结构，上下为平面板，中间设置竖立的筋板，筋板之间留有空腔，平面板之间的距离和筋板之间的距离使叉车的铲刀能够伸入为宜。

生产原料：石膏粉、工艺水、玻璃纤维；生产线速度：15秒/工位；脱模时间：10min；模具车移动速度：10m/min；模具车数量：50；生产线的尺寸：30mx5mx9m。

间歇注浆机2工作过程：

设置两个料仓25，分别为石膏粉料仓和玻璃纤维料仓，分别对应进粉工位和进玻纤工位，多工位搅拌机27设置六个搅拌仓275，分别对应六个工位，其中卸浆工位处于一个模具车的正上方，模具车在到达卸浆工位前，四个侧箱门122处于向上闭合状态，四个门夹126将侧箱门122四边闭合固定。

石膏料浆制备过程，在清理工位的搅拌仓275下的插板阀处于打开状态，水箱22上连接的高压水枪23喷射搅拌仓275内部，将残余料浆从卸浆孔冲走；搅拌仓275旋转到进水工位，插板阀关闭，水箱22通过计量水泵24为搅拌仓275加工艺水，加水量17.5KG；搅拌仓275旋转到进粉工位，料仓25通过定量给料器26为搅拌仓275加石膏粉，加粉量25KG；搅拌仓275旋转到进玻纤工位，料仓为搅拌仓275加玻璃纤维，加玻纤量为0.2KG；搅拌仓275旋转到搅拌工位，进行充分搅拌；搅拌仓275旋转到卸浆工位，插板阀打开，石膏料浆通过卸浆孔注入到模具车12的空腔内，卸浆后的搅拌仓275旋转回初始的清理工位，进行下一轮石膏料浆制备；各工位转换间歇时间为15秒，其中搅拌仓旋转换位时间1-3秒，由伺服电机带动主动轮及被动轮实现，下支撑台271和上支撑台277在连接柱276的固定连接下同步转动，固定桩273牢固固定在基座272上，各个搅拌器274在旋转电机的带动下一直处于匀速转动状态。

石膏模盒成型过程：

回转成型机1的工作过程，模具车12安装在环形平台11上，驱动轮116带动链条114顺时针转动，链条114通过连接器115和连接片125带动模具车12通过滚轮124沿环形平台11的外轨111和内轨112运动，模具车12的内模体127下底面的方形凸块位于夹持轨113内，夹持轨113和方形凸块之间进行接触式滑动运动，通过对内模体127凸块的束缚对模具车12起到辅助稳定运动作用，环形平台11的左右两端的半圆环段不设置夹持轨113，原因在于方形的凸块无法在圆弧形的夹持轨内进行接触式滑动运动，但是由于链条114是由多根直线链板串联而成，直线的链板在环形平台11的半圆环段和圆形的驱动轮116的啮合为非完全接触式啮合，控制单个链板长度和驱动轮周长的比例关系能够实现链板和驱动轮116的绷紧啮合，因此在驱动轮116的半圆环位置，虽然没有夹持轨113，紧绷的链条114对此处的模具车12具有了运动稳定作用；由于夹持轨113不是连续轨道，为了便于方形凸块在间断处入轨，夹持轨的入口端设置外张口，如图12所示。

石膏模盒的平整过程，装满石膏料浆的模具车12运动到平整器13处，压平辊134的下底面和模具车12的上表面高度相同，压平辊134对石膏料浆的上表面进行压平，采用旋转式压平辊，其目的是当压平辊134旋转时，旋转刷轮132上的毛刷对压平辊134的表面进行全面清理，如果压平辊134采用静止压平方式，残留的石膏浆液在压平辊上局部积聚凝固而不便清理；容纳箱131实现对多余的石膏凝结物的收集，避免飞散污染。

石膏模盒的起模过程，模具车12在环形平台11上运动到起模机构31前，石膏浆液已经凝固，如图18-19所示，在模具车12运动停止的间歇时间内，手工打开两个模具车12的四边侧箱门122；模具车12间歇运动两个工位，两个推拉头312的上端T型头分别位于两个内模体127下方形凸块的内槽孔内；在模具车12运动停止的间歇时间内，推拉装置311控制推拉头312向上运动，T型头上顶内模体127的下底面，进而内模体127将凝固的石膏模盒上顶，石膏模盒的下底面和底箱体121的上端面脱离，即产生了上下间隙，吊模机构32伸入上下间隙内将石膏模盒吊起，然后推拉装置311控制推拉头312向下运动，T型头在内槽孔下拉槽孔底面豁口的边沿，将内模体127拉入模具车12的底箱体121内，继而模具车12运动到下一位置，手工关闭模具车12的侧箱门122。

石膏模盒吊模过程，如图3所示，悬吊伸缩臂324能够在横向轨326上左右运动，将两个悬吊伸缩臂324移动到两个模具车12的正上方，悬吊伸缩臂324向下运动，使夹持手322的左右两片L型夹片的高度降低到石膏模盒的下底面和底箱体121的上端面之间的上下间歇处，夹持伸缩臂323控制两片L型夹片向中间运动，夹片的下底边伸入上下间歇内，然后悬吊伸缩臂324向上运动，进而将石膏模盒从模具车12内完全吊出，两个悬吊伸缩臂324为同步运动，因此同步将两块石膏模盒吊出。

石膏模盒并模过程，同步吊起的两块石膏模盒之间具有间距，在后期的运输和存放中会形成空间浪费，因此将两个悬吊伸缩臂324连接两个平移伸缩臂328并安装在纵向轨327上，如图4所示，当石膏模盒从模具车12中吊出后，两个平移伸缩臂328带动两个悬吊伸缩臂324向中间运动，将两块石膏模盒接触并放一起，同时传动装置325带动纵向轨327沿横向轨326向码垛机4运动。

码垛机4的工作过程：

送板机构41工作过程，叉车将整齐叠摞的托板6放置在托板传送带413的两对定位挡板414之间，托板传送带413的高度和升降平台421上的第一传动辊422起始高度设置相同；送板机构41的作用在于将托板6依次单张输送到叠模机构42上，送板机构41工作过程如图5-8所示，左右两个推拉臂419同时向下收缩拉动连接杆418，连接杆418同时拉动两对托起臂417的外侧端，以固定臂415上端的销轴416为圆心向下旋转，两对托起臂417的内侧端旋转向上，伸入自下而上计数的第二块托板的空腔内，逐渐搭接在第二块托板的上平面板下表面，对第二块托板产生托举力，并将第二块及以上的托板托起，与第一块托板分离，此时托板传送带413工作，将第一块托板运输到第一传动辊422上；随后，接板伸缩臂412的运动端向上伸到第二块托板的下平面板下，对其进行稳定性支撑，推拉臂419向上伸长推动连接杆418，使托起臂417的内侧端旋转向下，同时接板伸缩臂412的运动端同步向下收缩，在重力作用下，托板下落到托板传送带413上，循环以上流程即实现依次输送一块托板的功能。由于托起臂417在将第二块及以上的托板向下放置过程中，在落到托板传送带413上之前，托起臂417和托板的上平面板底面就会脱离，所以设置接板伸缩臂412对托板下放起到稳定支撑作用。

叠模机构42的工作过程，第一传动辊422上的托板上平面初始高度略低于悬吊伸缩臂324吊运的石膏模盒的下底面高度，两块并放的石膏模盒被吊运到托板上面，悬吊伸缩臂324向下运动，石膏模盒平放在托板上平面上，夹持伸缩臂323控制L型夹片向外运动，夹片脱离石膏模盒，完成放模操作；然后悬吊伸缩臂324返回模具车12上方，同时平移伸缩臂328带动悬吊伸缩臂324向外运动，重复进行起模、吊模、并模等流程。当悬吊伸缩臂324返回时，升降平台421下降一个石膏模盒的高度，下一组石膏模盒依次叠摞放置在下层的石膏模盒上，完成叠模放置。采用升降平台421下降方式进行叠模放置，其优点在于悬吊伸缩臂324在返程的同时升降平台421进行下降，能够缩减悬吊伸缩臂324的上下运动时间，减少控制过程的复杂性，提高效率。

运模机构43的工作过程，当托板上叠放的石膏模盒到达规定层数时，设置第二传动辊432的高度和此时第一传动辊422的高度相同，第一传动辊422和第二传动辊432开始工作，将托板及叠放的石膏模盒运输到固定平台上，由于托板的空腔设计，能够使用铲车将托板及模盒方便的运输到储存位置。

各机构运动的控制方式和控制装置为公知技术，能够方便采用。

优点：本发明石膏模盒生产线功能完整、结构巧妙，大幅提高了石膏模盒生产制造过程的机械化、自动化；生产工艺科学合理、创新性强、生产效率高、利于推广实施。

Claims (10)

1.一种石膏模盒生产线，其特征在于，包括：回转成型机（1）、间歇注浆机（2）、脱模机（3）、码垛机（4）；所述回转成型机（1）设置在平地上，所述间歇注浆机（2）设置在回转成型机（1）一侧的上方，所述脱模机（3）设置在回转成型机（1）的另一侧，所述码垛机（4）和脱模机（3）连接；

所述脱模机（3）包括起模机构（31）、吊模机构（32）；

所述吊模机构（32）包括：吊装支架（321）、夹持手（322）、夹持伸缩臂（323）、悬吊伸缩臂（324）、传动装置（325）、横向轨（326）、纵向轨（327）、平移伸缩臂（328）；

所述吊装支架（321）安装在起模机构（31）和叠模机构（42）之间上方，两条平行且水平的横向轨（326）设置在吊装支架（321）的上端，一条纵向轨（327）水平设置在横向轨（326）上，两条平移伸缩臂（328）对称安装在纵向轨（327）两端，两条悬吊伸缩臂（324）分别安装在两条平移伸缩臂（328）上，两对夹持伸缩臂（323）分别对称安装在两条悬吊伸缩臂（324）上，两对夹持手（322）分别对称安装在两条夹持伸缩臂（323）上；传动装置（325）与横向轨（326）平行设置并连接纵向轨（327），能够带动纵向轨（327）在横向轨（326）上往复运动；所述夹持手（322）为两片对称L型结构的刚性夹片，竖直端固定在夹持伸缩臂（323）上，水平端对称向里。

2.根据权利要求1所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述码垛机（4）包括送板机构（41）、叠模机构（42）、运模机构43；

所述送板机构（41）包括：送板支架（411）、接板伸缩臂（412）、托板传送带（413）、定位挡板（414）、固定臂（415）、销轴（416）、托起臂（417）、连接杆（418）、推拉臂（419）；所述送板支架（411）设置在吊装支架（321）左下侧的平面上，送板支架（411）上端设置水平的托板传送带（413），两端边沿设置两对定位挡板（414），每侧的两个定位挡板（414）之间设置一对固定臂（415），每条固定臂（415）的顶端通过销轴（416）连接一条托起臂（417）的中间位置，两条托起臂（417）的一端与圆轴状的连接杆（418）连接，连接杆（418）的中间部分连接推拉臂（419）的运动端，推拉臂（419）的下端安装在送板支架（411）的外边沿处；所述接板伸缩臂（412）安装在送板支架（411）的下部，运动端竖直向上。

3.根据权利要求2所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述叠模机构（42）包括：升降平台（421）和第一传动辊（422），第一传动辊（422）设置在升降平台（421）上平面上；

所述运模机构（43）包括：固定平台（431）和第二传动辊（432），第二传动辊（432）设置在固定平台（431）上平面上。

4.根据权利要求1所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述回转成型机（1）包括：环形平台（11）、模具车（12）、平整器（13）；

所述环形平台（11）包括：外轨（111）、内轨（112）、夹持轨（113）、链条（114）、连接器（115）、驱动轮（116）、环形支架（117）；所述外轨（111）和内轨（112）为封闭环形结构，水平设置在环形支架（117）上，中间为平行直线状，两端为半圆环状，外轨（111）和内轨（112）之间的距离保持恒定；夹持轨（113）由两片竖直平行的刚性片组成，设置在外轨（111）和内轨（112）中间的平行直线段位置；所述链条（114）环绕安装在左右两个驱动轮（116）上，连接器（115）为刚性连接件，一端固定连接在链条（114）的侧面上；

所述模具车（12）进行多个串联组合，设置在环形平台（11）的外轨（111）和内轨（112）上，所述平整器（13）设置在环形平台（11）上且位于间歇注浆机（2）右侧的模具车（12）的上面。

5.根据权利要求4所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述模具车（12）包括：底箱体（121）、侧箱门（122）、合页（123）、滚轮（124）、连接片（125）、门夹（126）、内模体（127）；所述底箱体（121）为方形腔体状，下底面上设置通孔，组成方形腔体的四个侧面和下底面的截面形状为L型，侧面的长度等于石膏模盒下底面的宽度，侧面的厚度等于石膏模盒下底面四个底边的厚度，底箱体（121）的下底面边沿上平行安装两组滚轮（124），滚轮（124）的平行距离等于外轨（111）和内轨（112）的距离；在组成方形腔体的四个侧面的上端外边沿上分别设置四个侧箱门（122），通过合页（123）上、下开合连接，每个侧箱门（122）的两侧边沿进行外弯边，四个侧箱门（122）向上闭合后外弯边两两紧密接触，通过四个门夹（126）将侧箱门（122）四边闭合固定；所述内模体（127）为方形箱体状，上表面和石膏模盒的下底面空腔形状相反，下底面搭接在底箱体（121）的下底面上，内模体（127）的四个竖直外侧面与底箱体（121）的四个竖直内侧面紧密滑动接触，内模体（127）的下底面上设置方形凸块，凸块的左右两竖直边的距离等于夹持轨（113）的两片刚性片的平行距离，凸块内设置前后贯通的长方形槽孔，槽孔的下底面上设置贯通的豁口，豁口宽度小于槽孔宽度；所述连接片（125）固定在底箱体（121）的一侧面外壁上。

6.根据权利要求4所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述平整器（13）包括：容纳箱（131）、刷轮（132）、连接架（133）、压平辊（134）；所述压平辊（134）通过连接架（133）固定在环形平台（11）上侧的外轨（111）和内轨（112）的正上方；所述刷轮（132）为带有毛刷的旋转体，设置在压平辊（134）的左侧，容纳箱（131）为半封闭箱体状，对刷轮（132）形成半包围。

7.根据权利要求1所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述起模机构（31）包括：推拉装置（311）和推拉头（312），推拉装置（311）固定在脱模机（3）下方的环形平台（11）的环形支架（117）下部，且位于夹持轨（113）的正下方；推拉头（312）下端杆部连接推拉装置（311），上端为T型头，T型头的厚度小于内模体（127）的下凸块内槽孔的内部槽高，宽度小于内部槽宽但大于下底面豁口的宽度，T型头的直杆部宽度小于豁口的宽度；

所述起模机构（31）连续设置两组，分别位于两个模具车（12）下；所述吊模机构（32）连续设置两组，分别位于两组起模机构（31）上面的模具车（12）上方。

8.根据权利要求1所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述间歇注浆机（2）包括：固定架（21）、水箱（22）、高压水枪（23）、计量水泵（24）、料仓（25）、定量给料器（26）、多工位搅拌机（27）；所述固定架（21）为异型钢架结构，水箱（22）固定在钢架一侧，水箱（22）上分别连接一个高压水枪（23）和计量水泵（24）；料仓（25）安装在固定架（21）的上部，料仓（25）根据供料种类相应设置多个，每个料仓（25）的出料口安装定量给料器（26）。

9.根据权利要求8所述的一种石膏模盒生产线，其特征在于，所述多工位搅拌机（27）包括：下支撑台（271）、基座（272）、固定桩（273）、搅拌器（274）、搅拌仓（275）、连接柱（276）、上支撑台（277）；所述下支撑台（271）为圆形平面结构，圆心位置开设轴承孔，靠近边沿环绕圆心均匀开设六个圆孔，六个圆锥台形的搅拌仓（275）的下端伸入圆孔内并固定；所述上支撑台（277）为圆形平面结构，和下支撑台（271）通过多根绕圆心环形排列的连接柱（276）进行紧固连接，形成双层平台结构，上支撑台（277）靠近边沿环绕圆心均匀开设六个轴孔，六个搅拌器（274）的下侧搅拌头端分别伸入各搅拌仓（275）内，上侧圆轴端伸过上支撑台（277）的轴孔；所述基座（272）固定在平面上，固定桩（273）牢固安装在基座（272）上；下支撑台（271）和上支撑台（277）组成的双层平台通过轴承安装在固定桩（273）上。

10.一种石膏模盒生产工艺，其特征在于，

步骤一，自动配料工序，包括：搅拌仓（275）高压水流清洗、工艺水计量供给、石膏粉供定量输出供给、玻纤定量供给；

步骤二，料浆制备工序，料浆制备包括六个工位，包括清理工位、进水工位、进粉工位、进玻纤工位、搅拌工位、卸浆工位，六个工位位置固定，间歇式同步运行，分别对应多工位搅拌机（27）的六个搅拌仓，工位间歇时间和六个搅拌仓的旋转间歇时间同步，实现对石膏模盒浇筑过程的间歇式料浆供给；

步骤三，石膏模盒浇筑工序，构建环形平台（11），设置模具车（12）在环形平台（11）上连续串联排列并间歇式环绕运动，间歇停顿时间与搅拌仓（275）旋转间歇时间同步，间歇期内多工位搅拌机（27）的卸浆工位实现料浆对模具车（12）的定量供给；

步骤四，石膏模盒平整工序，通过平整器（13）对模具车的上表面石膏浆液进行压平处理，实现石膏模盒上表面均匀平整；

步骤五，起模工序，在环形平台（11）上设置起模机构（31），当模具车（12）在环形平台（11）上环绕运动过程中，石膏浆液凝固为固态，在起模机构（31）前设置人工工位，在模具车（12）运动停止的间歇时间内，手工打开模具车（12）的四边侧箱门（122），起模机构（31）的推拉头上顶内模体（127），使石膏模盒的下底面四边与底箱体（121）的四个上端面脱离并保留间隙；

步骤六，吊模工序，侧箱门（122）呈打开状态的模具车（12）运动到吊模机构（32）下，在模具车（12）运动停止的间歇内，吊模机构（32）的两对夹持手（322）同时伸入两个模具车（12）上的两块石膏模盒的下边沿底面和内模体（127）的上端面之间的间隙内，将两块石膏模盒吊起并脱离模具车（12）；模具车（12）继续向下一个位置运动，此位置设置人工工位，在停止的间隙时间内，手工关闭模具车（12）的四边侧箱门（122），模具车（12）继续环形运动向浇筑工序运动；

步骤七，送托板工序，从送板机构（41）上成摞放置的多张托板中依次推送一张托板运送到叠模机构（42）的升降平台（421）上；

步骤八，并模、放模、叠模工序，吊模机构（32）同时将两块吊起的石膏模盒相互靠近运动直至接触，同步运送到码垛机（4）的叠模机构（42）正上方，放置到升降平台（421）上的托板上，每放置一层，升降平台（421）下降一个石膏模盒的高度，实现石膏模盒的整齐叠摞码放；

步骤九，运模工序，升降平台（421）上的托板及上面码放的石膏模盒通过第一传动辊（422）运输到运模机构（43）的固定平台（431）上，进行运输储存。

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