CN112625820B - 一种凉皂房系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的是一种凉皂房系统，包括凉皂房机架、理料机构、传动机构、托架组件、棘轮机构、出皂机构；其中理料机构设置于凉皂房机架的前侧输入口处，传动机构设置于凉皂房机架的内部，若干托架组件并列安装于传动机构内部；棘轮机构设置于凉皂房机架的顶部，并与传动机构连接并同步转动，出皂机构设置于凉皂房机架的后侧输出口处。本发明通过导风板构建凉皂房主体内的循环冷却风道，最大化利用凉皂房内部空间，提升同时凉皂的皂块数量，通过风道进口与风道出口的位置设计进一步提高冷却干燥效果，通过液压驱动棘轮和链条机构进行传动，可连续自动化生产，能够直接应用于现有透明皂自动化生产工序中。

Description

一种凉皂房系统
技术领域
本发明涉及的是一种凉皂房系统，属于肥皂制作设备技术领域。
背景技术
洗衣皂是一种传统的洗衣用品，是用动物油脂或植物油脂与烧碱进行一系列反应后生成的脂肪酸钠盐。在洗衣皂（透明皂）的成型生产线中，从出条机挤出的皂条存在温度高、含水量高、皂体软容易形变等问题，对于后续洗衣皂成品包装过程的质量影响很大，为使洗衣皂成品美观便于销售，需要在包装前对洗衣皂块进行硬化处理，常规的做法就是让洗衣皂块温度降低，失去水分，使其自然硬化，该过程即称为凉皂工序。
现有洗衣皂生产过程中的凉皂工序主要通过人工方式将切块机切出的皂块搬运放置到凉皂框内，并堆放到指定地点，通过自然冷却的方式，在一定时间之后，再将已经蒸发出水分和热量的硬化皂块人工放置到包装设备内进行包装。然而，上述凉皂方式需求面积大，等待时间长，搬运过程耗费大量人力物力，且生产流程受人工和环境因素的影响较大，影响洗衣皂整体生产流程的连续性。在洗衣皂生产工序逐渐自动化的发展趋势下，急需一种占地面积小，等待时间短，可形成连续生产的凉皂设备，以提高洗衣皂的整体生产效率。
发明内容
本发明的目的在于解决现有肥皂生产凉皂工序存在的上述问题，提出一种能够大批量自动实行凉皂工序的凉皂房系统。
本发明的技术解决方案：一种凉皂房系统，其结构包括凉皂房机架、理料机构、传动机构、托架组件、棘轮机构、出皂机构；其中理料机构设置于凉皂房机架的前侧输入口处，传动机构设置于凉皂房机架的内部，若干托架组件并列安装于传动机构内部；棘轮机构设置于凉皂房机架的顶部，并与传动机构连接并同步转动，出皂机构设置于凉皂房机架的后侧输出口处。
进一步的，所述的凉皂房机架包括外框、风道进口、风道出口、导风板、密封板；其中外框整体呈长方体结构，若干块互相平行的导风板交错设置于外框的内部，密封板设置于外框的外部各侧面，其中与理料机构相邻的密封板表面设有前侧输入口，与出皂机构相邻的密封板表面设有后侧输出口；风道进口设于外框顶部接近后侧输出口一侧，风道出口相对风道进口设于外框顶部接近前侧输入口的一侧。
进一步的，所述的理料机构包括理料机构机架、伺服电机、拨叉机构、推板、限位板、输送链、皮带输送线；其中输送链设置于理料机构机架上表面接近凉皂房机架前侧输入口的边缘，推板设置于输送链的前侧边缘，其底部设有气缸；限位板设置于输送链的右侧末端，其表面安装有传感器；皮带输送线设置于理料机构机架上表面左侧，并与输送链互相垂直，拨叉机构设置于输送链与皮带输送线的相接处，并连接伺服电机。
进一步的，所述的传动机构包括液压系统、油缸、棘轮机构、链轮组、主传动组件、次传动组件、链条；其中液压系统通过油缸连接棘轮机构，棘轮机构的转轴连接链轮组的主动轮转轴，链轮组的从动轮转轴连接主传动组件的转轴，主传动组件和次传动组件的两端均设有链轮；若干互相平行的次传动组件并列设置于凉皂房机架的内部空间，包括被动传动组件和调节张紧传动组件，其中调节张紧传动组件互相间隔设置于凉皂房机架的下侧，外部设有调整机构，其余被动传动组件依据导风板的位置依次设置；主传动组件和各次传动组件之间通过2组相对设置的链条连接，2组链条分别与主传动组件和各次传动组件两端的链轮结合，在各排次传动组件之间依据导风板的位置上下绕行，并首尾相接；所述的链条为滚子链条，其侧面等间距地设有若干非标销轴，2组链条之间的各非标销轴依次相对平行设置，并悬挂若干排托架组件。
进一步的，所述的托架组件包括型材、毛绒布、吊耳、挡板；其中型材主体为长板形，其上表面设有若干通风孔，毛绒布覆盖于型材的上表面；1对吊耳分别设于型材的左右两端，挡板设于型材的侧边上。
进一步的，所述的棘轮机构包括棘轮、棘爪、止动爪、摇臂、主动链轮；其中摇臂、主动链轮与棘轮同轴安装，棘爪安装于摇臂的侧面，止动爪安装于棘轮的底部，棘爪和止动爪与棘轮的齿槽形状相配合；所述的摇臂侧面与传动机构中的油缸相连接。
进一步的，所述的出皂机构包括推皂机构、输出输送带和90度换向机构；其中推皂机构设于凉皂房机架后侧输出口的内部下方，输出输送带设于后侧输出口的前侧，其侧边设有挡板；90度换向机构设于输出输送带的下游。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）通过导风板构建凉皂房主体内的循环冷却风道，确保皂块冷却和去水汽效果，最大化利用凉皂房内部空间，减小占地面积，提升同时凉皂的皂块数量；
2）通过风道进口与风道出口的位置设计，使冷却气流方向与皂块运行方向相反，进一步提高冷却干燥效果；
3）通过液压驱动棘轮和链条机构进行传动，稳定性高，传递效率高；
4）可连续自动化生产，节约人力物力，能够直接应用于现有透明皂自动化生产工序中，适合大面积推广使用。
附图说明
附图1是本发明凉皂房系统的整体结构示意图。
附图2-1是凉皂房机架的结构示意图。
附图2-2是凉皂房机架内部风道和气流流向示意图。
附图3是理料机构的结构示意图。
附图4-1是传动机构的整体结构示意图。
附图4-2是传动机构链条线路的侧面结构示意图。
附图4-3是传动机构中托架组件的安装结构示意图。
附图4-4是链条上非标销轴的结构示意图。
附图5是托架组件的结构示意图。
附图6-1是棘轮机构的结构示意图。
附图6-2是棘轮机构和油缸的连接结构示意图。
附图7是出皂机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等所指示的方位或位置关系均为基于说明书附图内容所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的结构关系，而不是限定或暗示所指的装置或元件必须只设置于某一个特定的方位，或以特定的某一个构造组成，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的凉皂房系统，其结构包括凉皂房机架1、理料机构2、传动机构3、托架组件4、棘轮机构5、出皂机构6；其中理料机构2设置于凉皂房机架1的前侧输入口处，传动机构3设置于凉皂房机架1的内部，若干托架组件4并列安装于传动机构3内部；棘轮机构5设置于凉皂房机架1的顶部，并与传动机构3连接并同步转动，出皂机构6设置于凉皂房机架1的后侧输出口处。
如图2-1所示，所述的凉皂房机架1包括外框1-1、风道进口1-2、风道出口1-3、导风板1-4、密封板1-5；其中外框1-1整体呈长方体结构，若干块互相平行的导风板1-4交错设置于外框1-1的内部，密封板1-5设置于外框1-1的外部各侧面，将外框1-1内部空间密封（图中为展示内部结构，未全部画出），其中与理料机构2相邻的密封板1-5表面设有前侧输入口，与出皂机构6相邻的密封板1-5表面设有后侧输出口；风道进口1-2设于外框1-1顶部接近后侧输出口一侧，风道出口1-3相对风道进口1-2设于外框1-1顶部接近前侧输入口的一侧；如图2-2所示，实际工作时，自然凉风通过风道进口1-2进入凉皂房，根据导风板1-4的走向形成循环风道，带着皂块散发出的热量和蒸发出的水汽从风道出口1-3排出；导风板1-4的设置使风的流向与皂块的移动方向总体相反，使皂块降温干燥更加迅速，同时最大化利用凉皂房机架1的内部空间，减小占地面积。
如图3所示，所述的理料机构2包括理料机构机架2-1、伺服电机2-2、拨叉机构2-3、推板2-4、限位板2-5、输送链2-6、皮带输送线2-7；其中输送链2-6设置于理料机构机架2-1上表面接近凉皂房机架1前侧输入口的边缘，推板2-4设置于输送链2-6的前侧边缘，其底部设有气缸；限位板2-5设置于输送链2-6的右侧末端，其表面安装有传感器；皮带输送线2-7设置于理料机构机架2-1上表面左侧，并与输送链2-6互相垂直，拨叉机构2-3设置于输送链2-6与皮带输送线2-7的相接处，并连接伺服电机2-2。实际工作时，皮带输送线2-7将皂块匀速输送到拨叉机构2-3内，伺服电机2-2带动拨叉机构2-3间歇转动，将皂块从皮带输送线2-7侧推至输送链2-6，当皂块逐个输送直至第一个皂块达到限位板2-5位置时，限位板上安装的传感器检测到皂块，发出信号给连接推板2-4的气缸，气缸得到信号向前推动推板2-4，推板2-4将排列好的皂块推入托架组件4中。可以通过控制伺服电机2-2的间歇运动频率，保证皂块之间固定大小的间隙量，有利于后续凉皂时空气能顺畅流通，进一步提高凉皂效率，同时也方便运输和整理皂块。
如图4-1所示，所述的传动机构3包括液压系统3-1、油缸3-2、棘轮机构5、链轮组3-3、主传动组件3-4、次传动组件3-5、链条3-6；其中液压系统3-1通过油缸3-2连接棘轮机构5，棘轮机构5的转轴连接链轮组3-3的主动轮转轴，链轮组3-3的从动轮转轴连接主传动组件3-4的转轴，主传动组件3-4和次传动组件3-5的两端均设有链轮；如图4-2所示，若干互相平行的次传动组件3-5并列设置于凉皂房机架1的内部空间， 包括被动传动组件3-7和调节张紧传动组件3-8，其中调节张紧传动组件3-8互相间隔设置于凉皂房机架1的下侧，外部设有调整机构，其余被动传动组件3-7依据导风板1-4的位置依次设置；主传动组件3-4和各次传动组件3-5之间通过2组相对设置的链条3-6连接，2组链条3-6分别与主传动组件3-4和各次传动组件3-5两端的链轮结合，在各排次传动组件3-5之间依据导风板1-4的位置上下绕行，并首尾相接。实际工作时，液压系统3-1控制油缸3-2往返运动，油缸3-2前进时推动棘轮机构5做步进运动，油缸3-2后退时，棘轮机构5不做运动；棘轮机构5运动时，与棘轮机构5主轴相连的链轮组3-3带动主传动组件3-4转动，主传动组件3-4通过首尾相连的链条3-6带动次传动组件3-5、被动传动组件3-7、调节传动组件3-8转动，构成整个传动机构3的循环运动。
如图4-3~图4-4所示，所述的链条3-6为滚子链条，其侧面等间距地设有若干非标销轴3-9，2组链条3-6之间的各非标销轴3-9依次相对平行设置，并悬挂若干排托架组件4。实际工作时，空载的托架组件4在前侧输入口接受理料机构2推入的皂块，变为满载状态；满载的托架组件4在链条3-6的带动下依次通过导风板1-4构成的运行通道到达后侧输出口，出皂机构6将满载的托架组件4上的皂块推出，托架组件4又变成空载状态；空载的托架组件4通过链条再次到达前侧输入口点，等待理料机构2推入皂块，以此循环往复。
如图5所示，所述的托架组件4包括型材4-1、毛绒布4-2、吊耳4-3、挡板4-4；其中型材4-1主体为长板形，其上表面设有若干通风孔，毛绒布4-2覆盖于型材4-1的上表面；1对吊耳4-3分别设于型材4-1的左右两端，挡板4-4设于型材4-1的侧边上。所述型材4-1采用优质铝型材，密度小，质量轻，强度高，有很强的耐腐蚀性能，采用标准铝型材无需过多加工即可满足使用要求；所述的毛绒布4-2透气性能较好，且能够避免在皂体推入过程中产生损伤；所述的吊耳4-3用于将托架组件4悬挂在2组链条3-6之间；所述的挡板4-4用于防止皂块被推出托架组件4外部，同时使托架组件4的重心偏离中心线，悬挂在链条上时会略微倾斜，更利于皂块推入。
如图6-1所示，所述的棘轮机构5是一种单向间歇运动机构，它的作用是将连续转动或往复运动转换成单向步进运动，其结构包括棘轮5-1、棘爪5-2、止动爪5-3、摇臂5-4、主动链轮5-5；其中摇臂5-4、主动链轮5-5与棘轮5-1同轴安装，棘爪5-2安装于摇臂5-4的侧面，止动爪5-3安装于棘轮5-1的底部，棘爪5-2和止动爪5-3与棘轮5-1的齿槽形状相配合；如图6-2所示，所述的摇臂5-4侧面与传动机构3中的油缸3-2相连接，实际工作时，油缸3-2接收到理料机构2的推料信号后开始伸出，使摇臂5-4围绕铰接点摆动，棘爪5-2落入棘轮5-1的齿槽中，推动棘轮5-1转过45度，此时止动爪5-3在棘轮5-1的齿背上滑动，等待动作完成后插入齿槽；当油缸3-2返回带着摇臂5-4回动，止动爪5-3顶住棘轮5-1，阻止棘轮5-1沿反方向转动，棘爪5-2在棘轮5-1齿背上滑过，棘爪5-2不再向棘轮5-1提供动力，故棘轮5-1静止不动；当摇臂5-4作连续的往复摆动时，棘轮5-1便作单向的步进运动。通过传感器检测摇臂5-4的摆动位置，并给出信号来控制油缸3-2的伸出、回退以及停止动作。
如图7所示，所述的出皂机构6包括推皂机构6-1、输出输送带6-2和90度换向机构6-3；其中推皂机构6-1设于凉皂房机架1后侧输出口的内部下方，输出输送带6-2设于后侧输出口的前侧，其侧边设有挡板；90度换向机构6-3设于输出输送带6-2的下游。实际工作时，满载的托架组件4到达输出后侧输出口，推皂机构6-1将满载的托架组件4上的皂块推到输出输送带6-2上，输出输送带6-2上的挡板防止推皂机构6-1将皂块推出输送带以外，输出输送带6-2将皂块输入到90度换向机构6-3内，对皂块的方向再一次进行更改，以便和包装设备衔接。
该凉皂房系统的具体工作流程如下：前道切块机设备将出条机挤出的皂条根据客户尺寸或者重量的需求切成大小一致的皂块，输送线将皂块输送到凉皂房的进皂机构中，利用拨叉将皂块重新排列，再推送到串联在链条上的空托架组件中，由主传动组件、次传动组件、被动传动组件、调节传动组件以及两根首尾相连的链条组成循环链传动机构，液压棘轮机构通过链条带动主传动组件内的链轮转动，链轮带动链条在凉皂房主体内将托架组件做循环运动；凉皂房主体通过密封板形成密闭环境，自然风从风道进口输入，经过内部设置的导风板，形成循环风道带着皂块散发出的热量和蒸发出的水汽从风道出口排出。经过一定冷却时间后的皂块，通过出皂机构送出凉皂房，进入包装设备包装。
托架组件上排列的皂块越多，凉皂房的宽度越宽，托架组件数量变少，则凉皂房的高度变矮或者长度变短，同时单位时间内所需要推动的次数就越少。托架组件上排列的皂块越少，凉皂房的宽度越窄，托架组件数量变多，则凉皂房的高度变高或者长度变长，同时单位时间内所需要推动的次数就越多。洗衣皂块经过45分钟冷却可以达到包装标准，现有通用的前道切块机的产能为180块/小时。洗衣皂从输入凉皂房开始到输出凉皂房为止，至少需要经历45分钟，凉皂房内部至少需容纳（180块/小时×0.75小时=）8100块皂。根据计算和分析，本实施例中的凉皂房定为每托架组件上推入25个皂块，满载324个托架，空载36个托架，每5分钟上升36个托架。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种凉皂房系统，其特征在于，其结构包括凉皂房机架（1）、理料机构（2）、传动机构（3）、托架组件（4）、棘轮机构（5）、出皂机构（6）；其中理料机构（2）设置于凉皂房机架（1）的前侧输入口处，传动机构（3）设置于凉皂房机架（1）的内部，若干托架组件（4）并列安装于传动机构（3）内部；棘轮机构（5）设置于凉皂房机架（1）的顶部，并与传动机构（3）连接并同步转动，出皂机构（6）设置于凉皂房机架（1）的后侧输出口处；
所述的凉皂房机架（1）包括外框（1-1）、风道进口（1-2）、风道出口（1-3）、导风板（1-4）、密封板（1-5）；其中外框（1-1）整体呈长方体结构，若干块互相平行的导风板（1-4）交错设置于外框（1-1）的内部，密封板（1-5）设置于外框（1-1）的外部各侧面，其中与理料机构（2）相邻的密封板（1-5）表面设有前侧输入口，与出皂机构（6）相邻的密封板（1-5）表面设有后侧输出口；风道进口（1-2）设于外框（1-1）顶部接近后侧输出口一侧，风道出口（1-3）相对风道进口（1-2）设于外框（1-1）顶部接近前侧输入口的一侧；
所述的传动机构（3）包括液压系统（3-1）、油缸（3-2）、棘轮机构（5）、链轮组（3-3）、主传动组件（3-4）、次传动组件（3-5）、链条（3-6）；其中液压系统（3-1）通过油缸（3-2）连接棘轮机构（5），棘轮机构（5）的转轴连接链轮组（3-3）的主动轮转轴，链轮组（3-3）的从动轮转轴连接主传动组件（3-4）的转轴，主传动组件（3-4）和次传动组件（3-5）的两端均设有链轮；若干互相平行的次传动组件（3-5）并列设置于凉皂房机架（1）的内部空间，包括被动传动组件（3-7）和调节张紧传动组件（3-8），其中调节张紧传动组件（3-8）互相间隔设置于凉皂房机架（1）的下侧，外部设有调整机构，其余被动传动组件（3-7）依据导风板（1-4）的位置依次设置；主传动组件（3-4）和各次传动组件（3-5）之间通过2组相对设置的链条（3-6）连接，2组链条（3-6）分别与主传动组件（3-4）和各次传动组件（3-5）两端的链轮结合，在各排次传动组件（3-5）之间依据导风板（1-4）的位置上下绕行，并首尾相接；
所述的棘轮机构（5）包括棘轮（5-1）、棘爪（5-2）、止动爪（5-3）、摇臂（5-4）、主动链轮（5-5）；其中摇臂（5-4）、主动链轮（5-5）与棘轮（5-1）同轴安装，棘爪（5-2）安装于摇臂（5-4）的侧面，止动爪（5-3）安装于棘轮（5-1）的底部，棘爪（5-2）和止动爪（5-3）与棘轮（5-1）的齿槽形状相配合；所述的摇臂（5-4）侧面与传动机构（3）中的油缸（3-2）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种凉皂房系统，其特征在于，所述的理料机构（2）包括理料机构机架（2-1）、伺服电机（2-2）、拨叉机构（2-3）、推板（2-4）、限位板（2-5）、输送链（2-6）、皮带输送线（2-7）；其中输送链（2-6）设置于理料机构机架（2-1）上表面接近凉皂房机架（1）前侧输入口的边缘，推板（2-4）设置于输送链（2-6）的前侧边缘，其底部设有气缸；限位板（2-5）设置于输送链（2-6）的右侧末端，其表面安装有传感器；皮带输送线（2-7）设置于理料机构机架（2-1）上表面左侧，并与输送链（2-6）互相垂直，拨叉机构（2-3）设置于输送链（2-6）与皮带输送线（2-7）的相接处，并连接伺服电机（2-2）。
3.根据权利要求1所述的一种凉皂房系统，其特征在于，所述的链条（3-6）为滚子链条，其侧面等间距地设有若干非标销轴（3-9），2组链条（3-6）之间的各非标销轴（3-9）依次相对平行设置，并悬挂若干排托架组件（4）。
4.根据权利要求1所述的一种凉皂房系统，其特征在于，所述的托架组件（4）包括型材（4-1）、毛绒布（4-2）、吊耳（4-3）、挡板（4-4）；其中型材（4-1）主体为长板形，其上表面设有若干通风孔，毛绒布（4-2）覆盖于型材（4-1）的上表面；1对吊耳（4-3）分别设于型材（4-1）的左右两端，挡板（4-4）设于型材（4-1）的侧边上。
5.根据权利要求1所述的一种凉皂房系统，其特征在于，所述的出皂机构（6）包括推皂机构（6-1）、输出输送带（6-2）和90度换向机构（6-3）；其中推皂机构（6-1）设于凉皂房机架（1）后侧输出口的内部下方，输出输送带（6-2）设于后侧输出口的前侧，其侧边设有挡板；90度换向机构（6-3）设于输出输送带（6-2）的下游。
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