CN206085289U - 一种异型陶瓷产品自动控制成型设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，包括分别安装于机体上的模型和工作台，以及机体，调速电机通过支架安装在主轴平板上，通过同步带轮与偏心主轴连接，主轴通过主轴头、滚动轴承与主轴平板固定，内齿圈通过螺钉与主轴头连接，主轴下端有滚动轴承支撑的外齿轮，主轴旋转，内齿圈与外齿轮构成行星轮系，滚压头通过连接架、螺钉与外齿轮固定，滚压头成型点直径与内齿轮比值保持在一定范围，则能成型有一定圆角过渡的多边形内腔陶瓷产品。本实用新型通过行星轮法成型多边形等异型陶瓷产品，突破了传统工艺只能生产圆形、椭圆形产品的局限，具备旋坯成型效率高和质量好的优点，工艺参数调整灵活，操作直观方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及陶瓷产品成型设备，具体涉及一种异型陶瓷产品自动控制成型设备。
背景技术
异型陶瓷产品的主要成型方法有注浆成型、旋坯成型、塑压成型和手工成型。注浆成型是用流动性陶瓷泥浆注入石膏模型内，石膏模型吸附泥浆在模壁上实现坯体成型，主要用于不能旋坯成型的异形产品，如汤匙、奶盅等，或者用在旋坯成型质量还有问题的产品，如花瓶、壶等，注浆成型产品密实度低，人力物力消耗大，生产周期长；传统旋坯成型法中的滚压成形相对于注浆成形等，具有坯体坯体致密、组织结构均匀、表面质量高的优点，而且操作简单、生产率高，广泛应用规则圆形产品成型，但是在加工椭圆形的鱼盘等异型产品时，模型运动及成型机结构复杂，生产效率低，而且不能加工多边形异型产品；塑压成型是将可塑性泥块放入固定在机体上的定模内，然后动模向下移动，压制出异型产品的形状，这种成型方法石膏模使用寿命短，只能成型形状简单的浅口异型产品，坯体残余应力较大，烧成时容易开裂成为次品、废品；手工成型是由人工打成泥片，放入石膏模型内，再对泥料进行按、堆、刮等工艺将异型产品成型，这种成型方法可成型各种规格的异型产品，但工人的劳动强度大，而且生产率低。
传统滚压成型机主轴的启动及滚压头的运动均由凸轮控制，滚压成型流程的工艺参数调整不大方便，成型机结构比较复杂。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种操作方便且能够高效率的制造出各种高质量的异型陶瓷产品的自动控制成型设备。
技术方案：本发明采用以下技术方案：一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，包括分别安装于机体上的模型和工作台，以及机体，自上而下依次按照调速电机、同步带、偏心轴、外齿轮、连接架、成型头的顺序设置，使得成型头能够被带动作行星运动，工作台底部固定连接滑块，滑块设置于圆柱直线导轨内，工作台一侧与螺母套固定连接，螺母套滑动设置于滚珠丝杠副上，滚珠丝杠副底部与伺服电机连接，使得工作台能够被伺服电机带动在圆柱直线导轨内作上下进给运动。
作为优化，调速电机由调速电机支架安装在主轴平板，主轴平板通过角铁、螺钉与机体固定。
作为优化，偏心轴由主轴头通过轴承支承，内齿轮通过螺钉与主轴头固定， 偏心轴通过轴承、挡圈再与外齿轮连接。
作为优化，伺服电机由不等边角钢、螺钉固定在机体上，滚珠丝杠副由轴承座支承，轴承座由螺钉固定在机体上，螺母套通过角钢、螺钉与工作台连接。
作为优化，工作台通过型钢由两个滑块辅助支承，滑块沿圆柱直线导轨上下滑动，圆柱直线导轨固定在机体上。
作为优化，成型头的成型点最大直径位于偏心距反向直线上，对四边形产品，运动周期为6π，成型头有3个成型点对称分布。
作为优化，所述调速电机连接着变频器，PLC通过模拟量模块调整变频器频率来对调速电机调速。
作为优化，所述伺服电机由伺服驱动器驱动，PLC连接伺服驱动器。
作为优化，所述PLC连接触摸屏，在触摸屏上控制成型机的工作流程，同时可改变PLC程序参数控制调速电机转速，伺服电机行程、速度及暂停时间等工艺参数，并实时监控伺服电机位置、调速电机转速。
作为优化，加工n边形内孔时，内外齿轮齿数比为滚压头成型点直径与内齿轮分度圆直径比值保持在一定范围(如四边形，则为2.75左右)，则滚压头作行星运动时能成型有一定圆角过渡的多边形内腔陶瓷产品。
作为优化，伺服电机由PLC连接伺服驱动器控制，调速电机由PLC连接变频器控制，触摸屏与PLC连接，触摸屏显示调速电机的转速、伺服电机的转速以及行程等，并且通过PLC运行程序，在触摸屏上可以调节调速电机和伺服电机的运行参数，控制调速电机和伺服电机的运行状态。
作为优化，成型机PLC程序流程为主轴电机旋转→工作台快速进给→旋压头工作进给→旋压保持→旋压头工作退出→工作台快速推出→主轴电机停止，更换模型进行下一轮循环。
本实用新型的设计原理为：利用调速电机通过同步带、偏心主轴、行星齿轮旋转，使成型头作行星复合转动，根据产品形状确定内外齿轮传动比，采用与陶瓷产品外形那匹配的模型和内腔匹配的成型头，成型头由调速电机带动偏心轴、内外齿轮副作行星复合运动，工作台由伺服电机经同步带、滚珠丝杠副带动作上下进给运动。PLC通过模拟量模块控制变频器频率来改变调速电机的转速，并且显示在触摸控制屏上，PLC通过伺服驱动器来控制伺服电机的转速和行程，从而达到调整旋压头上下运动轨迹的目的，触摸屏显示伺服电机、调速电机以及成型过程中的陶瓷产品的实时参数，通过调整这些参数的数据保证了产品成型的工艺要求。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，工作过程成型头旋转而坯体不转， 具备旋坯成型效率高和质量好的优点，对于不同形状和尺寸的产品成型可通过改变齿轮副传动比、成型头形状及成型点与外齿轮半径比实现，突破了传统旋坯工艺只能生产圆形、椭圆形产品的局限，通过触摸屏、PLC、伺服驱动、变频器控制异型陶瓷产品成型过程，相对传统滚压成型凸轮控制方法，具有工艺参数可调、监控直观、操作简单等优点。
本实用新型适用于各类多边形异型陶瓷产品的成型，生产效率和操作功能得到了大幅的提高，值得进一步推广。
附图说明
图1为本实用新型的平面结构示意图；
图2为本实用新型的成型头的结构示意图；
图3为本实用新型的线路连接示意图；
图4为本实用新型的触摸屏设置界面图；
图5为本实用新型的触摸屏操作界面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1至图5所示，本实用新型提供一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，包括分别安装于机体1上的模型6和工作台5，以及机体1，自上而下依次按照调速电机18、同步带16、偏心轴15、外齿轮10、连接架9、成型头8的顺序设置，使得成型头能够被带动作行星运动，工作台5底部固定连接滑块3，滑块3设置于圆柱直线导轨2内，工作台5一侧与螺母套21固定连接，螺母套滑动设置于滚珠丝杠副20上，滚珠丝杠副20底部与伺服电机22连接，使得工作台5能够被伺服电机22带动在圆柱直线导轨2内作上下进给运动。调速电机18由调速电机支架19安装在主轴平板14上，主轴平板14通过角铁、螺钉与机体1固定，偏心轴15由主轴头12通过轴承支承，内齿轮11通过螺钉与主轴头12固定，偏心轴15通过轴承、挡圈与外齿轮10连接，成型头8通过连接套9与外齿轮10固定连接。
伺服电机22由不等边角钢、螺钉固定在机体1上，滚珠丝杠副20由轴承座23支承，轴承座23由螺钉固定在机体1上，螺母套21通过角钢、螺钉与工作台连接。工作台5通过型钢4由两个滑块3辅助支承，滑块3沿圆珠直线导轨2上下滑动，导轨2固定在机体1上。工作台5上模型6与成型头8保证相对角度 位置如图1所示。
调速电机18连接着变频器27，PLC25通过模拟量模块调整变频器27频率来对调速电机18调速，伺服电机22由伺服驱动器26驱动，PLC25连接伺服驱动器26，PLC25连接触摸屏24，在触摸屏24上控制成型机的工作流程。
本实用新型的具体运作流程为：首先将装有泥料的放置于工作台5上，在触摸屏24成型机设置界面上，见图2，确定主轴转速、快进速度、工进速度和旋压时间，在触摸屏24成型机操作界面，见图3，上，首先按复位，工作台5在伺服电机22带动下回原点，然后按启动，成型机按照“主轴电机旋转→工作台快速进给→旋压头工作进给→旋压保持→旋压头工作退出→工作台快速推出→主轴电机停止”循环工作，更换模型6进行下一轮循环。
伺服电机22驱动着工作台5上下移动，模型6内的泥料则在成型头8的压延作用下逐渐成为坯体，在产品的成型过程中，触摸控制屏24能够显示并且调节调速电机18、伺服电机22的转速、位置等实时参数，对不同产品和泥料也可以在设置界面方便调整，满足整个成型流程的工艺及产品质量要求。
利用调速电机通过同步带、偏心主轴、行星齿轮旋转，使成型头作行星复合转动，根据产品形状确定内外齿轮传动比，采用与陶瓷产品外形那匹配的模型和内腔匹配的成型头，成型头由调速电机带动偏心轴、内外齿轮副作行星复合运动，工作台由伺服电机经同步带、滚珠丝杠副带动作上下进给运动。PLC通过模拟量模块控制变频器频率来改变调速电机的转速，并且显示在触摸控制屏上，PLC通过伺服驱动器来控制伺服电机的转速和行程，从而达到调整旋压头上下运动轨迹的目的，触摸屏显示伺服电机、调速电机以及成型过程中的陶瓷产品的实时参数，通过调整这些参数的数据保证了产品成型的工艺要求。
Claims (9)
1.一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，包括分别安装于机体(1)上的模型(6)和工作台(5)，以及机体(1)1以及，其特征在于：自上而下依次按照调速电机(18)、同步带(16)、偏心轴(15)、外齿轮(10)、连接架(9)、成型头(8)的顺序设置，使得成型头能够被带动作行星运动，工作台(5)底部固定连接滑块(3)，滑块(3)设置于圆柱直线导轨(2)内，工作台(5)一侧与螺母套(21)固定连接，螺母套滑动设置于滚珠丝杠副(20)上，滚珠丝杠副(20)底部与伺服电机(22)连接，使得工作台(5)能够被伺服电机(22)带动在圆柱直线导轨(2)内作上下进给运动。
2.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：调速电机(18)由调速电机支架(19)安装在主轴平板(14)，主轴平板(14)通过角铁、螺钉与机体(1)固定。
3.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：偏心轴(15)由主轴头(12)通过轴承支承，内齿轮(11)通过螺钉与主轴头(12)固定，偏心轴(15)通过轴承、挡圈再与外齿轮(10)连接。
4.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：伺服电机(22)由不等边角钢、螺钉固定在机体(1)上，滚珠丝杠副(20)由轴承座(23)支承，轴承座(23)由螺钉固定在机体(1)上，螺母套(21)通过角钢、螺钉与工作台连接。
5.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：工作台(5)通过型钢(4)由两个滑块(3)辅助支承，滑块(3)沿圆柱直线导轨(2)上下滑动，圆柱直线导轨(2)固定在机体(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：成型头(8)的成型点最大直径位于偏心距反向直线上，对四边形产品，运动周期为6π，成型头(8)有3个成型点对称分布。
7.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：所述调速电机(18)连接着变频器(27)，PLC(25)通过模拟量模块调整变频器(27)频率来对调速电机(18)调速。
8.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：所述伺服电机(22)由伺服驱动器(26)驱动，PLC(25)连接伺服驱动器(26)。
9.根据权利要求1所述的一种异型陶瓷产品自动控制成型设备，其特征在于：PLC(25)连接触摸屏(24)，在触摸屏(24)上控制成型机的工作流程，同时可改变PLC程序参数控制调速电机(18)转速，伺服电机(22)行程、速度及暂停时间等工艺参数，并实时监控伺服电机(22)位置、调速电机(18)转速。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110614871A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-27 | 扬州工业职业技术学院 | 一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备及其使用方法 |
| CN113416058A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-21 | 湖南银和瓷业有限公司 | 一种陶瓷异形滚压智能成型工艺 |
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