CN115447193B - 一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法，提供了一种橡胶标准胶包在自动化生产过程中实现自动进料、打包、出料的智能化装备和方法。包括设有入料斗、封口板机构、万向球、出料辊、机架、移动梯、支撑面板、打包箱机构、上顶板、连接支柱、液压系统和推料机构共同组成的自动化装备。橡胶碎料通过入料斗自动进入打包箱，在打包箱、封口板和液压系统的灵活协同作用下完成自动挤压打包，并通过打包推板自动将成品推出打包箱，最后由推料机构将成品推到出料辊并向下一工艺，从而达到标准胶包的自动打包的目的。本发明在工作时可实现全自动化进料、打包和出料，提高了成品标准胶包的外形形状、尺寸精度及外观质量，使出料更加稳定可靠。

Description

一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法

技术领域

本发明涉及一种用于对橡胶进行自动打包压块成型的设备和打包方法，特别是一种先对橡胶进行自动进料，然后进行自动打包，最后形成标准成品胶包自动出料的设备，即一种颗粒状橡胶液压打包机，属于自动化设备技术领域。

背景技术

随着科技的不断进步，橡胶作为汽车轮胎生产的核心原料，在工业领域中占据着极大的份额，近年来，科研学者对橡胶的研究日益深入，橡胶的用途也正朝着多样化的方向发展，可以说橡胶覆基本盖了人们日常生活中的方方面面。近年来，橡胶的年消费量呈逐年上升的趋势，橡胶相关生产厂商也在逐渐增多，橡胶的生产已逐渐向着智能化、高效化和自动化的方向发展。

橡胶初加工是将天然含胶物质通过化学与物理处理，制成标准胶包的过程，首先将天然胶乳进行收集，然后通过加酸凝固，利用相关清洗设备完成橡胶块的清洗，随后通过一些设备将橡胶块进行挤压捣碎成颗粒状后重复多次的清洗，最后进行多次的绉片工艺，完成绉片后通过碎胶机将橡胶破碎成颗粒状后进行干燥，工人将干燥后的橡胶按国家标准进行称重，并将重量一致，但组织蓬松、尺寸不均匀的橡胶放置到打包机内进行挤压打包，最终形成尺寸、质量、形状大小均匀的标准胶包向产业下游进行供料。其中打包环节是标准胶生产过程中的关键工艺环节之一。该工艺环节需要将组织蓬松、体积过大、形状不规则的已称重胶块（团）压实成统一规格的标准胶包，使胶包尺寸统一，减小体积，便于运输、堆放、存储及交易。在橡胶初加工领域，目前涉及打包的环节共有两处，一是对干燥后矩形胶块的打包，二是对干搅混炼后不规则胶团的打包。当前打包环节自动化程度很低，需要大量的人工辅助作业，首先需要由人工将称重后的胶块（团）搬到打包箱内进行打包，这种传统的打包技术属于半自动的作业方式，通常一条打包线上（配2～3台打包机）就需要2～3人对料包进行搬运并打包工作，因各家生产组织模式有差异，综合而言本工艺段共需要3～6人进行辅助工作，且当前橡胶加工工厂的生产模式一般为两班制，即需要6～12人辅助才能完成橡胶的打包过程，工作的劳动强度巨大，在成品橡胶出料时主要通过起包钉进行抓取，经常出现抓取不稳或抓取不成功的情况，人工出料时存在较大的安全隐患。

概括起来看，当前打包机的基本工作过程为：

（1）上料阶段：由人工将标准重量的干燥胶块从称重台放入料斗内。

（2）打包阶段：当推缸推动右料斗移动至压块下方时主缸推动压块向下运动到固定位置，压块与料箱组成密闭空间，挤压胶块并持续一段时间，完成打包。与此同时安装于压块下方的起包钉嵌入胶包内。

（3）出腔阶段：打包成形后压块提升的同时将胶包提起，推缸回程带动料斗移动到中间位置，胶包落下后从中间辊轨滑出。

（4）循环阶段：推缸回程将左料斗带动至压块下方继续打包，形成左右料斗交替循环打包的工作方式。

通过这样的工作流程基本可以实现将干燥的胶包挤压打包为一定尺寸的标准胶。

但采用当前的方式存在如下问题：

①人工上料。作业时需要人工搬运胶块（团）并投入打包机的料斗内，劳动强度较大，平均每人每天需要搬运12.5吨的橡胶。

②起包出箱困难。起包时主要通过压块下的起包钉起包，由于胶包与料斗内壁间的摩擦力较大，起包钉与胶包的摩擦力会随着起包钉的磨损而减小，经常会发生起包钉无法将胶包提起的情况即卡包现象，一旦发生，必须靠人力取出，费时费力且由于环境限制不易操作，存在安全隐患。

③产生工艺孔。通过起包钉的抓取，会在标准胶上留下工艺孔，影响外观质量，也不利于后续切胶补料的均匀性。

因此，针对当前橡胶加工企业在打包环节遇到的费时费力、安全隐患高、劳动强度大、自动化程度低的现状问题，研发一种便捷、安全、自动化程度高的橡胶自动打包系统是当前橡胶生产加工企业亟需解决的重点。

发明内容

针对前述当前在实现橡胶自动打包过程中的需求与亟待解决问题，本发明的目的在于解决当前橡胶在自动打包环节中存在的安全隐患高、自动化水平低、劳作强度大、包形不规整等问题，采用智能化的技术手段替代人工进行生产，解放劳动力，提高标准胶包的外观质量、总体效率和自动化水平，使自动化生产后的标准胶包达到标准、高效、快速、统一的目的，增加橡胶标准胶包的自动化生产能力。

本发明的一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法，可完成对称重后的橡胶料进行自动进料、自动打包和自动出料，最后形成尺寸、外观等均匀的标准胶包。完成橡胶的自动打包过程，解决当前橡胶加工工厂中自动化程度低、工人劳动强度大、安全隐患高的的问题。可有效提升橡胶加工的自动化、智能化水平。

根据第一方面，本发明的技术方案为：

一种颗粒状橡胶液压打包机，其可实现在橡胶自动化生产过程中完成橡胶的自动进出料和自动打包的工艺过程，整个系统全自动化进行。该打包机包括：入料斗、封口板机构、万向球、出料辊、机架、移动梯、支撑面板、打包箱机构、上顶板、连接支柱、液压系统及推料机构。其中：

机架为本发明的打包机主要支撑框架；支撑面板固定在机架上方，支撑面板为本发明的打包机主要承载平台；通过连接支柱将支撑面板和上顶板连接成为一体，上顶板为本发明的打包机进出料平台，入料斗固定在上顶板上，主要负责完成对待打包橡胶料的接收；推料机构设置在上顶板上，通过推料板的往复运动可将已完成打包的成品胶包自动推出；在上顶板出料口处设置有万向球以减小橡胶和上顶板之间的摩擦，使得推料板在推出成品橡胶块时能降低能耗；打包箱机构设置在支撑面板上，橡胶的打包压包过程即在打包箱内进行，打包箱的内腔尺寸确定了成品标准胶包的外形尺寸；封口板机构设置在上顶板和打包箱之间，封口板机构主要负责完成对上顶板和打包箱的进出料口进行打开和封闭，当打开时，橡胶物料可以进出，当关闭时，可对橡胶物料进行打包压包；出料辊固定在支撑面板上，出料辊为倾斜的无动力辊道结构，其前段置于上顶板出料口的万向球下方，主要负责接收打包后的成品标准橡胶，并将标准橡胶进行缓冲输送到下一工艺段，出料辊属于本发明的打包机成品物料出口；移动梯设置在机架的左右两侧，检修工人可通过移动梯上到支撑面板上对设备进行安装、检修、维护等；液压系统独立设置在机架后方，液压系统可实现对橡胶的接料、打包和出料动作。

进一步地，所述入料斗为入口大、出口小的倒椎体结构，上方开口大于上级工艺的输送通道出口尺寸，便于接收由上级工艺输送而来的橡胶碎料，防止橡胶遗漏，下方开口小于打包箱内腔尺寸，便于橡胶碎料能无遗漏的进入打包箱；

进一步地，所述封口板机构为可上下浮动式的直线伸缩机构，由封口板、气缸、转动铰链、固定铰链、万向滚珠、和导轨组成。其中封口板侧壁面设有万向滚珠，气缸通过转动铰链固定在封口板的又一侧壁面上，气缸的另一端通过固定铰链固定，导轨固定在上顶板下方，封口板可以万向滚珠为接触载体，通过气缸的驱动作用在导轨上进行直线运动，同时在转动铰链和固定铰链的共同作用下，封口板在直线运动过程中还可同时进行一定的垂直升降运动。即在封口板机构中，封口板可实现左右和上下的直线运动。

进一步地，所述打包箱机构为通过凸轮进行行程控制的剪叉式微动升降机构，由打包箱、连接轴、行程凸轮、凸轮轴承、驱动电机、电机支架、固定轴承、剪叉轴、剪叉轴承、下滑座、滚轮和上滑座组成。其中下滑座设有两组，为支撑底座，在一侧的下滑座上设置固定轴承，并通过连接轴将固定轴承进行连接，另一侧的下滑轨作为滑动轨道；剪叉轴共设置四根，两两配对，并通过剪叉轴承在中心位置进行连接固定，连接后的剪叉轴可相互转动，实现类似剪刀的剪叉转动，剪叉轴的一端与连接轴进行连接，且剪叉轴与连接轴间可相互转动，在同一根剪叉轴的另外一端设置滚轮，下端的滚轮可在下滑座上直线滚动，上端的滚轮可在上滑座上直线滚动；上滑座固定在打包箱的其中一个侧壁，在打包箱的另一侧壁前后方向上设置固定轴承，并通过连接轴将固定轴承进行连接；即打包箱的一个侧壁面通过固定轴承固定，另外一个侧壁面通过上滑座置于滚轮上，形成剪叉轴托起打包箱的结构形式；在打包箱固定轴承的壁面下方设置凸轮轴承；电机支架固定在支撑面板上，驱动电机置于电机支架上，行程凸轮设置在驱动电机的输出轴上；位于打包箱上的凸轮轴承嵌入行程凸轮，与行程凸轮形成配合结构。通过驱动电机的驱动，使行程凸轮转动，进而带动凸轮轴承运动，在剪叉轴的剪叉运动下，即可实现打包箱进行平稳的垂直升降运动，其升降运动的距离由行程凸轮的偏心距进行控制，可实现升降位置的精准控制。

进一步地，所述液压系统由液压油缸、打包推板和液压泵站组成。液压泵站为所述液压系统的主动力输出，也是本发明中进行橡胶打包、出料的动力来源；液压油缸固定在支撑面板上；打包推板固定在液压油缸内的液压推杆上，通过液压推杆的推动作用可带动打包推板进行垂直运动；打包推板在液压系统的驱动下可实现接料、打包、出料的功能。

进一步地，所述推料机构由导轨、推料板、驱动电机、主动链轮、滑块、链轮支架、从动链轮和链条组成；导轨固定在上顶板上；滑块固定在推料板下方，通过滑块可使推料板沿导轨直线运动；驱动电机固定在导轨端部，主动链轮固定在驱动电机的输出轴上；链轮支架固定在导轨的另一端部，并在链轮支架固定具有张紧功能的从动链轮；链条的一端固定在推料板侧壁，另一端绕过主动链轮和从动链轮后固定在推料板侧壁。通过驱动电机的正反转驱动，可使链条在主动链轮和从动链轮的牵引作用下产生动力，进而拉动推料板在导轨上做直线往复运动，从而实现对成品标准胶包的推出。

进一步地，所述打包箱机构中的打包箱为上下均开口的结构，当打包箱在接料时，底部通过液压系统中的打包推板封住底口，防止橡胶碎料流出打包箱；当打包箱在打包时，位于打包箱和上顶板之间的封口板机构将打包箱的上开口和上顶板的开口均封住，液压系统启动上移，通过打包推板将橡胶挤压在封口底板上，完成打包动作；成品出料时，封口板机构将打包箱的上开口打开，液压系统启动继续上移，通过打包推板即可将成品橡胶推出。

进一步地，所述封口板机构中的封口板为中空开口结构，在其浮动式直线伸缩的作用下，当对橡胶进行打包时，封口板封住打包箱和上顶板的开口，在行程凸轮的作用下打包箱向上运动，可将封口板上表面与上顶板形成接触，保证打包箱、封口板和上顶板直接接触，使打包工作时液压系统产生的打包挤压力直接作用在上顶板上，防止封口板受力，增加设备的安全性；当橡胶成品出料时，封口板退回，使封口板的开口与打包箱的上开口对齐，其他结构与打包时一致，可保证成品出料时橡胶与打包箱侧壁产生的摩擦力由上顶板承担，有效的保护凸轮结构。

进一步地，所述液压打包机的运行主要基于PLC系统进行控制，在入料斗处设有来料检测传感器，当其检测到物料完全进入时，控制前端供料段的启停，同时控制液压打包机中的封口板机构的运行；在封口板机构上设有封口板到位检测传感器，用于检测封口板伸出时是否到位，并控制打包箱机构的启停；在打包箱机构的上方设置打包箱到位检测传感器，用于检测打包箱是否到位，并控制液压油缸的启动，对橡胶进行挤压打包，并在完成打包动作后返回到初始位置；在打包油缸初始位置处设有到位检测传感器，用于检测是否打包完成并控制打包箱和封口板回零位动作，并在二者回零位置设有检测传感器，用于检测二者是否回零到位，并控制打包油缸的推料出箱动作；在打包油缸的运动极限位置处设有到位检测传感器，用于检测打包油缸是否将成品胶包推出箱，同时控制推料机构运行，将成品胶包推出至出料输送辊上。

进一步地，所述PLC控制系统与各检测传感器件协同控制整个系统的运行，各个运动构件处的检测传感器按所述功能进行工作，当液压打包机启动运行时：接料检测器件检测到物料进入后，PLC系统控制封口板机构的封口板推出，封住打包箱和上顶板的开口，封口板到位检测器件检测到封口信号后，PLC控制系统又控制打包箱使其上移，在上移检测器件检测到打包箱到位信号后，PLC控制系统随即控制打包油缸启动运行，对打包箱内的橡胶进行挤压打包动作，完成挤压打包后打包油缸回到零位，在打包油缸回零检测传感器检测到信号后，PLC控制系统控制先后控制打包箱、封口板回到零位，并在打包箱和封口板回零检测传感器检测到信号后，在由PLC控制系统控制打包箱使其上移，待打包箱上移检测传感器检测到信号后，由PLC控制系统控制打包油缸再次启动运行到极限位置，将已完成打包后的标准橡胶成品进行推出，当打包油缸极限位置的检测传感器检测到信号后，PLC系统控制推料板启动运行，使其推出成品橡胶，将成品胶包推出至出料输送辊上。随即PLC控制系统控制液压打包机中的其他所有构件全部回到初始零位，等待下一打包过程。

根据第二方面，本发明的实现橡胶自动打包的方法具体如下：

S1开始时，系统开始工作，橡胶碎料由上一级工艺系统通过输送带输送而来，将已经完成称重后的橡胶碎料输送到液压打包机的进料斗，并落入底部有打包推板接料的打包箱；

S2橡胶碎料落料完成后，液压打包机开始运行。即封口板气缸推动封口板，使封口板封住进料口，将打包箱封闭成一个密封腔体；

S3打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向上移动，保证打包箱、封口板和上顶板三者形成直接接触，使在进行挤压打包时的打包压力由上顶板来承担；

S4随后液压系统启动，打包推板向上运动，以封口板为支撑底板对橡胶碎料进行挤压打包，打包压力由上顶板来承担，完成对橡胶的挤压打包工作；

S5当液压打包压力达到标准胶包的挤压额定压力时，打包推板在该位置保持一定的时间，对标准胶包进行保压，然后打包推板向下运动回到初始零位；

S6随即打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向下移动回到初始位置，使打包箱、封口板和上顶板三者分离，为封口板的回零让出间隙；

S7封口板气缸运行，将封口板拉回，使封口板的回到零位，保证封口板开口与上顶板的开口对齐，为标准胶包的出箱让出空间；

S8打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向上移动，保证打包箱、封口板和上顶板三者形成直接接触，使标准胶包在出料时需要克服的橡胶与打包箱之间的摩擦力由上顶板来承担，推胶出箱时凸轮不受力，保证设备的安全性；

S9液压系统启动，使打包推板向上运动至液压系统的极限位，将打包箱内的成品标准胶包推出；

S10当液压压头将成品胶包推出到极限位置后，推料板机构中的驱动电机启动，推料板在牵引链条的驱动作用下在导轨上直线运动，运动过程中将已完成打包的标准胶包推出到出料辊上，完成胶包的成品出料；

S11出料完成后，推料板驱动电机反向启动，使推料板返回到初始零位；同时液压系统启动，使液压压头回到初始零位；同时打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向下移动回到初始位置，使打包箱、封口板和上顶板三者分离，为封口板的封口留出运动空隙，随即开始下一打包工作；

S12通过上述步骤S1到S11，即完成了橡胶的自动接料、挤压打包和出料流程。

本发明的工作原理：

一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法，主要由入料斗、封口板机构、万向球、出料辊、机架、移动梯、支撑面板、打包箱机构、上顶板、连接支柱、液压系统和推料机构组成。其中机架为本发明的打包机主要支撑框架；支撑面板为本发明的打包机主要承载平台；连接支柱为主要受力支柱，将支撑面板和上顶板连接成为一体；上顶板为中空结构，负责橡胶的进出料；入料斗主要负责完成对需要打包的橡胶碎料进行接收；推料机构可将已完成打包的成品胶包自动推出；万向球用以减小橡胶出料时和上顶板之间的摩擦，减少推料板在推出成品胶包时的能耗；打包箱机构通过凸轮、剪叉结构的剪叉原理具有微动升降的功能，在打包箱内进行橡胶的打包压包过程，通过打包箱的内腔尺寸确定成品标准胶包的外形尺寸；封口板机构通过铰链连接气缸，可实现上下微动式的直线运动，主要负责完成对上顶板和打包箱的进出料口进行打开和封闭，当打开时，橡胶物料可以进出，当关闭时，可对橡胶物料进行打包压包；出料辊属于本发明的打包机成品物料出口，主要负责接收打包后的成品标准橡胶，并将标准橡胶进行缓冲输送到下一工艺段；移动梯为本发明的打包机检修通道，工人可通过移动梯到支撑面板上对设备进行安装、检修、维护等；液压系统作为本发明实现打包和出料的核心动力源，可实现对橡胶的接料、打包和出料动作。通过该系统实现橡胶自动打包时，橡胶碎料由上一级工艺系统通过输送带输送而来，将已经完成称重后的橡胶碎料输送到液压打包机的进料斗，并落入底部有打包推板接料的打包箱；橡胶碎料落料完成后，液压打包机开始运行。即封口板气缸推动封口板，使封口板封住进料口，将打包箱封闭成一个密封腔体；打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向上移动，保证打包箱、封口板和上顶板三者形成直接接触，使在进行挤压打包时的打包压力由上顶板来承担；随后液压系统启动，打包推板向上运动，以封口板为支撑底板对橡胶碎料进行挤压打包，打包压力由上顶板来承担，完成对橡胶的挤压打包工作；当液压打包压力达到标准胶包的挤压额定压力时，打包推板在该位置保持一定的时间，对标准胶包进行保压，然后打包推板向下运动回到初始零位；随即打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向下移动回到初始位置，使打包箱、封口板和上顶板三者分离，为封口板的回零让出间隙；封口板气缸运行，将封口板拉回，使封口板的回到零位，保证封口板开口与上顶板的开口对齐，为标准胶包的出箱让出空间；打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向上移动，保证打包箱、封口板和上顶板三者形成直接接触，使标准胶包在出料时需要克服的橡胶与打包箱之间的摩擦力由上顶板来承担，推胶出箱时凸轮不受力，保证设备的安全性；液压系统启动，使打包推板向上运动至液压系统的极限位，将打包箱内的成品标准胶包推出；当液压压头将成品胶包推出到极限位置后，推料板机构中的驱动电机启动，推料板在牵引链条的驱动作用下在导轨上直线运动，运动过程中将已完成打包的标准胶包推出到出料辊上，完成胶包的成品出料；出料完成后，推料板驱动电机反向启动，使推料板返回到初始零位；同时液压系统启动，使液压压头回到初始零位；同时打包箱机构中的驱动电机运行，使凸轮运动，在凸轮和剪叉结构的驱动下，使得打包箱向下移动回到初始位置，使打包箱、封口板和上顶板三者分离，为封口板的封口留出运动空隙，随即开始下一打包工作。

本发明的有益效果：

Ⅰ、采用了全自动化的方式实现橡胶的输送、进料、打包和出料，大大增加标准胶包的生产效率、提高标准胶包的生产产能、提升标准胶包生产的均匀性、标准化和统一化；

Ⅱ、避免了人工搬料、投料，大大减少工人的劳动强度，降低人工操作存在的安全隐患，系统适应性强，布置灵活，拆移方便；

Ⅲ、采用可上下浮动式的直线伸缩封口板和剪叉式微动升降打包箱对开口进行灵活封闭和打开，使橡胶在打包、出料时所产生的压力由上顶板来承担，同时便于封口板的伸出与缩回，还能有效防止打包时橡胶泄漏，大大增加设备的安全性和可靠性；

IV、采用打包推板将成品胶包推出打包箱的出料方式，取消了传统的起包钉，使胶包表面无凹坑，提升胶包外观质量，同时使出料更加稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的总体系统结构轴侧图。

图2为本发明的主视结构图。

图3为本发明打包箱机构与封口板机构在留出间隙时的详细结构图。

图4为本发明的封口板机构详细结构图。

图5为本发明的打包箱机构详细结构图。

图6为本发明的封口板机构和打包箱机构协同进行开口和封口的结构图。

图7为本发明的推料机构详细结构图。

图8为本发明的液压系统结构图。

其中：1-入料斗、2-封口板机构、201-封口板、202-气缸、203-转动铰链、204-固定铰链、205-万向滚珠、206-第一导轨、3-万向球、4-出料辊、5-机架、6-移动梯、7-支撑面板、8-打包箱机构、801-打包箱、802-连接轴、803-行程凸轮、804-凸轮轴承、805-第一驱动电机、806-电机支架、807-固定轴承、808-剪叉轴、809-剪叉轴承、810-下滑座、811-滚轮、812-上滑座、9-上顶板、10-连接支柱、11-液压系统、1101-液压油缸、1102-打包推板、1103-液压泵站、12-推料机构、1201-第二导轨、1202-推料板、1203-第二驱动电机、1204-主动链轮、1205-滑块、1206-链轮支架、1207-从动链轮、1208-链条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明在实现橡胶自动打包的工艺作进一步的说明，并不局限于对橡胶的自动打包，对类似橡胶材料的各类物料的打包均可适用，以下实施例是在本发明内容的基础上对本发明进行进一步的描述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

一种颗粒状橡胶液压打包机，其在橡胶自动化生产过程中可实现橡胶的自动进出料和自动打包的工艺过程，整个系统全自动化进行，解决当前橡胶加工工厂中自动化程度低、工人劳动强度大、安全隐患高的的问题。可有效提升橡胶加工的自动化、智能化水平。

如图1和图2所示，该打包机主要设有入料斗1、封口板机构2、万向球3、出料辊4、机架5、移动梯6、支撑面板7、打包箱机构8、上顶板9、连接支柱10、液压系统11和推料机构12。各结构件间按照前述说明的位置关系进行连接。安装时，机架5作为本机的主要支撑框架直接固定在地面；支撑面板7固定在机架5上方；连接支柱10将支撑面板7和上顶板9进行连接；入料斗1和推料机构12均固定在上顶板9上；在上顶板9出料口处设置有万向球3以减小橡胶和上顶板9之间的摩擦；打包箱机构8设置在支撑面板7上，打包箱801的内腔尺寸即可确定成品标准胶包的外形尺寸；封口板机构2设置在上顶板9和打包箱801之间；出料辊4作为本设备的成品出口直接固定在支撑面板7上，前端置于上顶板9出料口的万向球3下方；移动梯6为本机的检修通道，工人可通过移动梯6到支撑面板7上对设备进行安装、检修、维护等；液压系统11作为本发明实现打包和出料的核心动力源，可实现对橡胶的接料、打包和出料动作。

如图4所示，所述封口板机构2的结构为一种可上下（垂直方向）浮动式的直线（水平方向）伸缩机构，由封口板201、气缸202、转动铰链203、固定铰链204、万向滚珠205和第一导轨206组成。在封口板201侧壁面设有万向滚珠205，气缸202通过转动铰链203固定在封口板201的又一侧壁面上，气缸202的另一端通过固定铰链204固定，第一导轨206固定在上顶板9下方，封口板201可以万向滚珠205为接触载体，通过气缸202的驱动作用在第一导轨206上进行直线运动，同时在转动铰链203和固定铰链204的共同作用下，封口板201在水平直线运动过程中还可同时进行一定的垂直升降运动。即在封口板机构2中，封口板201可实现上下浮动式的直线伸缩运动。

如图5所示，所述打包箱机构8的结构为一种通过凸轮进行行程控制的剪叉式微动升降机构，由打包箱801、连接轴802、行程凸轮803、凸轮轴承804、第一驱动电机805、电机支架806、固定轴承807、剪叉轴808、剪叉轴承809、下滑座810、滚轮811和上滑座812组成。其中下滑座810设有两组，在一侧的下滑座810上设置固定轴承807，并通过连接轴802将固定轴承807进行连接，另一侧的下滑座810作为滑动轨道；剪叉轴808共设置四根，两两配对，并通过剪叉轴承809在中心位置进行连接固定，连接后的剪叉轴808可实现类似剪刀的剪叉转动，剪叉轴808的一端与连接轴802进行连接，另外一端设置滚轮811，下端的滚轮811可在下滑座810上直线滚动，上端的滚轮811可在上滑座812上直线滚动；上滑座812固定在打包箱801的其中一个侧壁，在打包箱801的另一侧壁前后方向上设置固定轴承807，并通过连接轴802将固定轴承807进行连接；凸轮轴承804设置在打包箱801上；电机支架806固定在支撑面板7上，第一驱动电机805置于电机支架806上，行程凸轮803设置在第一驱动电机805的输出轴上；位于打包箱801上的凸轮轴承804嵌入行程凸轮803，与行程凸轮803形成配合结构。通过第一驱动电机805的驱动，使行程凸轮803转动，进而带动凸轮轴承804运动，在剪叉轴808的剪叉运动下，即可实现打包箱801进行平稳的垂直升降运动，其升降运动的距离由行程凸轮803的偏心距进行控制，可实现升降位置的精准控制。

如图6所示，所述封口板机构2和打包箱机构8二者协同作用进行开口和封口动作，即封口板机构2设置在打包箱机构8上方，当打包箱机构8运动使打包箱801上移时，打包箱801会先与封口板201接触，在继续上移的过程中继续将封口板201推动向上运行，直至打包箱801、封口板201和上顶板9三者接触；当打包箱801处于最下方时，打包箱801、封口板201和上顶板9三者之间均有间隙，如附图3所示，此时封口板机构2可自由的进行伸缩，实现封口板201对打包箱801和上顶板9的开口进行打开和封闭。

如图8所示，所述液压系统11由液压油缸1101、打包推板1102和液压泵站1103组成。液压泵站1103为本机中进行橡胶打包、出料的动力来源；液压油缸1101固定在支撑面板7上；打包推板1102固定在液压油缸1101内的液压推杆上，通过液压推杆的推动作用可带动打包推板1102进行垂直运动；打包推板1102在液压系统11的驱动下可实现接料、打包、出料的功能。

如图7所示，所述推料机构12由第二导轨1201、推料板1202、第二驱动电机1203、主动链轮1204、滑块1205、链轮支架1206、从动链轮1207和链条1208组成；第二导轨1201固定在上顶板9上；滑块1205固定在推料板1202下方，通过滑块1205可使推料板1202沿第二导轨1201直线运动；第二驱动电机1203固定在第二导轨1201端部，主动链轮1204固定在第二驱动电机1203的输出轴上；链轮支架1206固定在第二导轨1201的另一端部，并在链轮支架1206固定具有张紧功能的从动链轮1207；链条1208的一端固定在推料板1202侧壁，另一端绕过主动链轮1204和从动链轮1207后固定在推料板1202侧壁。通过第二驱动电机1203的正反转驱动，可使链条1208在主动链轮1204和从动链轮1207的牵引作用下产生动力，进而拉动推料板1202在第二导轨1201上做直线往复运动，从而实现对成品标准胶包的推出。

针对一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法中的封口板机构2、打包箱机构8和推料板1202机构。其中封口板机构2并不局限于采用气缸202推动达到封口板201直线伸缩的目的，还可采用诸如齿轮齿条结构、液压机构、电动推杆结构等实现封口板201的直线伸缩；打包箱机构8的微动升降也不局限于采用剪叉式结构形式，在加工精度和装配精度满足的情况下还可采用气缸202结构、电动推杆等结构结合滑块1205、直线轴承等执行构件达到微动升降的目的；推料板1202机构中的链轮链条1208还可采用齿轮齿条结构、电动推杆结构、液压推杆结构、皮带传动结构等进行代替，同时滑块1205与滑轨的配合还可采用直线轴承与光轴配合、滚轮811与支撑面配合等方式进行代替。

一种颗粒状橡胶液压打包机及打包方法，为了实现橡胶的自动进料、打包和出料功能，其具体实施步骤如下：

S1开始时，系统开始工作，橡胶碎料由上一级工艺系统通过输送带输送而来，将已经完成称重后的橡胶碎料输送到液压打包机的进料斗，并落入底部有打包推板1102接料的打包箱801；

S2橡胶碎料落料完成后，液压打包机开始运行。即封口板机构2中的气缸202推动封口板201，使封口板201封住进料口，将打包箱801封闭成一个密封腔体；

S3打包箱机构8中的第一驱动电机805运行，使行程凸轮803运动，在行程凸轮803和剪叉轴808的驱动下，使得打包箱801向上移动，保证打包箱801、封口板201和上顶板9三者形成直接接触，使在进行挤压打包时的打包压力由上顶板9来承担；

S4随后液压系统11启动，打包推板1102向上运动，以封口板201为支撑底板对橡胶碎料进行挤压打包，打包压力由上顶板9来承担，完成对橡胶的挤压打包工作；

S5当液压打包压力达到标准胶包的挤压额定压力时，打包推板1102在该位置保持一定的时间，对标准胶包进行保压，然后打包推板1102向下运动回到初始零位；

S6随即打包箱机构8中的第一驱动电机805运行，使行程凸轮803运动，在行程凸轮803和剪叉轴808的驱动下，使得打包箱801向下移动回到初始位置，使打包箱801、封口板201和上顶板9三者分离，为封口板201的回零让出间隙；

S7封口板机构2中的气缸202运行，将封口板201拉回，使封口板201的回到零位，保证封口板201开口与上顶板9的开口对齐，为标准胶包的出箱让出空间；

S8打包箱机构8中的第一驱动电机805运行，使行程凸轮803运动，在行程凸轮803和剪叉轴808的驱动下，使得打包箱801向上移动，保证打包箱801、封口板201和上顶板9三者形成直接接触，使标准胶包在出料时需要克服的橡胶与打包箱801之间的摩擦力由上顶板9来承担，推胶出箱时行程凸轮803不受力，保证设备的安全性；

S9液压系统11启动，使打包推板1102向上运动至液压系统11的极限位，将打包箱801内的成品标准胶包推出；

S10当液压压头将成品胶包推出到极限位置后，推料板1202机构中的第二驱动电机1203启动，推料板1202在牵引链条1208的驱动作用下在第二导轨1201上直线运动，运动过程中将已完成打包的标准胶包推出到出料辊4上，完成胶包的成品出料；

S11出料完成后，推料板1202第二驱动电机1203反向启动，使推料板1202返回到初始零位；同时液压系统11启动，使液压压头回到初始零位；同时打包箱机构8中的第一驱动电机805运行，使行程凸轮803运动，在行程凸轮803和剪叉轴808的驱动下，使得打包箱801向下移动回到初始位置，使打包箱801、封口板201和上顶板9三者分离，为封口板201的封口留出运动空隙，随即开始下一打包工作。

S12通过上述步骤S1到S11，即完成了橡胶的自动接料、挤压打包和出料流程。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上、中、下”、“左、右”、“竖直/垂直、水平”、“横向、纵向”、“内、外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

Claims (9)

1.一种颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于，该打包机包括入料斗（1）、封口板机构（2）、万向球（3）、出料辊（4）、机架（5）、支撑面板（7）、打包箱机构（8）、上顶板（9）、连接支柱（10）、液压系统（11）和推料机构（12）；其中：

机架（5）作为支撑框架固定在地面上；支撑面板（7）固定在机架（5）上方；连接支柱（10）连接支撑面板（7）和上顶板（9）；入料斗（1）和推料机构（12）均固定在上顶板（9）上；在上顶板（9）的出料口处设置有用于减小橡胶和上顶板（9）之间的摩擦力的万向球（3）；打包箱机构（8）设置在支撑面板（7）上；封口板机构（2）设置在上顶板（9）和打包箱（801）之间；出料辊（4）作为成品出口直接固定在支撑面板（7）上，其前端置于上顶板（9）出料口的万向球（3）下方；液压系统（11）连接打包箱机构（8）并为打包箱机构（8）提供动力；

所述封口板机构（2）为一种具有上下浮动功能的直线伸缩机构；所述打包箱机构（8）为一种通过凸轮进行行程控制的剪叉式微动升降机构；

所述液压系统（11）由液压泵站（1103）、液压油缸（1101）和打包推板（1102）依次连接组成；液压油缸（1101）固定在支撑面板（7）上；打包推板（1102）固定在液压油缸（1101）内的液压推杆上，通过液压推杆的推动作用带动打包推板（1102）进行垂直运动；

所述液压系统（11）启动，打包推板（1102）向上运动，以封口板（201）为支撑底板对橡胶碎料进行挤压打包，打包压力由上顶板（9）来承担。

2.根据权利要求1所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述封口板机构（2）由封口板（201）、气缸（202）、转动铰链（203）、固定铰链（204）、万向滚珠（205）、和第一导轨（206）组成；在封口板（201）的一侧壁面设有万向滚珠（205），气缸（202）的一端通过转动铰链（203）固定在封口板（201）的另一侧壁面上，气缸（202）的另一端通过固定铰链（204）固定；第一导轨（206）固定在上顶板（9）下方，封口板（201）一方面以万向滚珠（205）为接触载体、通过气缸（202）的驱动作用在第一导轨（206）上进行直线运动，另一方面封口板（201）在转动铰链（203）和固定铰链（204）的共同作用下、在直线运动过程中还能够同时进行一定的垂直升降运动。

3.根据权利要求1所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述打包箱机构（8）由打包箱（801）、连接轴（802）、行程凸轮（803）、凸轮轴承（804）、第一驱动电机（805）、电机支架（806）、固定轴承（807）、剪叉轴（808）、剪叉轴承（809）、下滑座（810）、滚轮（811）和上滑座（812）组成；其中：下滑座（810）在打包箱（801）的两侧各设置一组，在打包箱（801）一侧的下滑座（810）上设置固定轴承（807），并通过连接轴（802）将固定轴承（807）进行连接，在打包箱（801）另一侧的下滑座（810）作为滑动轨道；剪叉轴（808）共设置四根，两两配对，并通过剪叉轴承（809）在中心位置进行连接固定，连接后的剪叉轴（808）用于实现剪叉转动，剪叉轴（808）的一端与连接轴（802）进行连接，另外一端设置滚轮（811），位于下端的滚轮（811）能够在下滑座（810）上直线滚动，位于上端的滚轮（811）能够在上滑座（812）上直线滚动；上滑座（812）固定在打包箱（801）的其中一个侧壁，在打包箱（801）的另一侧壁沿前后方向上设置固定轴承（807），并通过连接轴（802）将固定轴承（807）进行连接；凸轮轴承（804）设置在打包箱（801）上；电机支架（806）固定在支撑面板（7）上，第一驱动电机（805）置于电机支架（806）上，行程凸轮（803）设置在第一驱动电机（805）的输出轴上；位于打包箱（801）上的凸轮轴承（804）嵌入行程凸轮（803），与行程凸轮（803）形成配合结构；通过第一驱动电机（805）的驱动，使行程凸轮（803）转动，进而带动凸轮轴承（804）运动，在剪叉轴（808）的剪叉运动下，打包箱（801）能够进行平稳的垂直升降运动，其升降运动的距离由行程凸轮（803）的偏心距进行控制，实现升降位置的精准控制。

4.根据权利要求3所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述封口板机构（2）和打包箱机构（8）二者协同作用实现对打包箱（801）的开口和封口；封口板机构（2）设置在打包箱机构（8）上方，当打包箱机构（8）运动使打包箱（801）上移时，打包箱（801）会先与封口板（201）接触，在继续上移的过程中继续将封口板（201）推动向上运行，直至打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者相互接触；当打包箱（801）处于最下方时，打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者之间均有间隙，此时封口板机构（2）能够自由进行伸缩，实现封口板（201）将打包箱（801）和上顶板（9）的开口的打开和封闭。

5.根据权利要求1所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述推料机构（12）由第二导轨（1201）、推料板（1202）、第二驱动电机（1203）、主动链轮（1204）、滑块（1205）、链轮支架（1206）、从动链轮（1207）和链条（1208）组成；其中：第二导轨（1201）固定在上顶板（9）上；滑块（1205）固定在推料板（1202）下方，滑块（1205）用于使推料板（1202）沿第二导轨（1201）直线运动；第二驱动电机（1203）固定在第二导轨（1201）一端的端部；主动链轮（1204）固定在第二驱动电机（1203）的输出轴上；链轮支架（1206）固定在第二导轨（1201）的另一端的端部，并在链轮支架（1206）上固定具有张紧功能的从动链轮（1207）；链条（1208）的一端固定在推料板（1202）的一侧壁，另一端绕过主动链轮（1204）和从动链轮（1207）后固定在推料板（1202）另一侧壁；通过第二驱动电机（1203）的正反转驱动，使链条（1208）在主动链轮（1204）和从动链轮（1207）的牵引作用下产生动力，进而拉动推料板（1202）在第二导轨（1201）上做直线往复运动，从而实现对成品标准胶包的推出。

6.根据权利要求1所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述封口板机构（2）采用气缸（202）推动实现封口板（201）的直线伸缩，或者采用齿轮齿条结构、液压机构、电动推杆结构任一种实现封口板（201）的直线伸缩。

7.根据权利要求1所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

所述打包箱机构（8）的微动升降采用气缸（202）结构或者采用电动推杆结构结合滑块（1205）、直线轴承实现微动升降。

8.根据权利要求1-7任一项所述的颗粒状橡胶液压打包机，其特征在于：

还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与封口板机构（2）、打包箱机构（8）、液压系统（11）以及推料机构（12）通过控制线连接；用于在打包机工作时，控制封口板机构（2）的封口板推出，封住打包箱和上顶板的开口；控制打包箱机构（8）使得打包箱上移；控制液压系统（11）启动，对打包箱内的橡胶进行挤压打包；控制推料板运行，使其推出成品橡胶。

9.根据权利要求1-5任一项或8所述的一种颗粒状橡胶液压打包机的打包方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，系统开始工作，橡胶碎料由上一级工艺系统通过输送带输送而来，将已经完成称重后的橡胶碎料输送到液压打包机的进料斗，并落入底部有打包推板（1102）接料的打包箱（801）；

S2，橡胶碎料落料完成后，液压打包机开始运行；即封口板机构（2）中的气缸（202）推动封口板（201），使封口板（201）封住进料口，将打包箱（801）封闭成一个密封腔体；

S3，打包箱机构（8）中的第一驱动电机（805）运行，使行程凸轮（803）运动，在行程凸轮（803）和剪叉轴（808）的驱动下，使得打包箱（801）向上移动，保证打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者形成直接接触，使在进行挤压打包时的打包压力由上顶板（9）来承担；

S4，随后液压系统（11）启动，打包推板（1102）向上运动，以封口板（201）为支撑底板对橡胶碎料进行挤压打包，打包压力由上顶板（9）来承担，完成对橡胶的挤压打包工作；

S5，当液压打包压力达到标准胶包的挤压额定压力时，打包推板（1102）保持一定的时间，对标准胶包进行保压，然后打包推板（1102）向下运动回到初始零位；

S6，随即打包箱机构（8）中的第一驱动电机（805）运行，使行程凸轮（803）运动，在行程凸轮（803）和剪叉轴（808）的驱动下，使得打包箱（801）向下移动回到初始位置，使打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者分离，为封口板（201）的回零让出间隙；

S7，封口板机构（2）中的气缸（202）运行，将封口板（201）拉回，使封口板（201）的回到零位，保证封口板（201）开口与上顶板（9）的开口对齐，为标准胶包的出箱让出空间；

S8，打包箱机构（8）中的第一驱动电机（805）运行，使行程凸轮（803）运动，在行程凸轮（803）和剪叉轴（808）的驱动下，使得打包箱（801）向上移动，保证打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者形成直接接触，使标准胶包在出料时需要克服的橡胶与打包箱（801）之间的摩擦力由上顶板（9）来承担，推胶出箱时行程凸轮（803）不受力，保证设备的安全性；

S9，液压系统（11）启动，使打包推板（1102）向上运动至液压系统（11）的极限位，将打包箱（801）内的成品标准胶包推出；

S10，当液压压头将成品胶包推出到极限位置后，推料板（1202）机构中的第二驱动电机（1203）启动，推料板（1202）在牵引链条（1208）的驱动作用下在第二导轨（1201）上直线运动，运动过程中将已完成打包的标准胶包推出到出料辊（4）上，完成胶包的成品出料；

S11，出料完成后，推料板（1202）第二驱动电机（1203）反向启动，使推料板（1202）返回到初始零位；同时液压系统（11）启动，使液压压头回到初始零位；同时打包箱机构（8）中的第一驱动电机（805）运行，使行程凸轮（803）运动，在行程凸轮（803）和剪叉轴（808）的驱动下，使得打包箱（801）向下移动回到初始位置，使打包箱（801）、封口板（201）和上顶板（9）三者分离，为封口板（201）的封口留出运动空隙，随即开始下一打包工作；

S12，通过上述步骤S1到S11，即完成了橡胶的自动接料、挤压打包和出料流程。