CN206277693U - 一种全自动金元宝生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动金元宝生产线，包括拌料装置、压制装置、取料装置和控制器，拌料装置的下侧设有输送并计量物料的螺杆计量泵；压制装置包括一个由步进电机驱动的转盘，转盘上设有若干环形等间距分布的型腔，螺杆计量泵的出料口位于转盘的一个型腔上方，在转盘的上方设有由压制油缸驱动可上下移动的冲头，在转盘下方设有出料顶杆，在控制压制油缸的液压回路中设有压力控制阀以及与控制器电连接的压力传感器；所述取料装置包括位于转由盘上方与出料顶杆对应位置的气动夹爪以及控制气动夹爪移动的气动控制系统。本实用新型可实现仿真金元宝的全自动生产，因而可显著地提高生产效率，降低工作强度，并使每个仿真元宝的品质保持一致。

Description

一种全自动金元宝生产线

技术领域

本实用新型涉及一种祭祀用品的制造设备，具体涉及一种可自动化生产通过压制成型的祭祀用仿真金元宝的制造设备。

背景技术

人们通常会在庙宇内参拜时或者在家里供奉祖先以及扫墓时焚烧一些纸质的元宝等祭祀用品，从而造成对环境的污染，同时容易引起火灾事故。为此有人实用新型了可回收利用的仿真祭祀用品，仿真金元宝就是其中的一种，其基本的制造工艺就是在木屑、竹屑、塑胶颗粒等细小的固态颗粒中添加一些粘结剂，拌匀后的物料放入一个下凹的型腔内，然后用压机上的冲头将型腔内的物料压实，从而形成一个具有元宝外形的仿真元宝，接着再用相应的顶出机构将型腔内的仿真元宝顶出即可。然而现有的仿真元宝生产方式存在如下缺陷：首先，整个生产过程依靠手工分部完成，其生产效率低，工作强度大，从而不利于降低成本和大范围的推广普及；其次，放入型腔内的物料的量无法准确控制，使最终制成的仿真元宝的品质无法保持一致。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的仿真金元宝生产方式所存在的生产效率低、工作强度大，以及物料的投放量难以准确控制、从而不利于降低成本和推广普及的问题，提供一种用于生产仿真元宝的自动化仿真祭祀用品制造系统，可实现整个生产过程的全自动化，因而可显著地提高生产效率，降低工作强度，并且可使每个仿真元宝的品质保持一致。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种全自动金元宝生产线，包括拌料装置、压制装置、取料装置以及控制各装置动作的控制器，所述拌料装置包括圆形的拌料桶、设置在拌料桶内的搅拌机构，在拌料桶的底面靠近边缘处设有放料口，拌料桶的下侧设有螺杆计量泵，螺杆计量泵的进料口与放料口对接；所述压制装置包括一个由步进电机驱动的转盘，转盘上设有若干围绕步进电机的电机轴等间距分布的型腔，所述螺杆计量泵的出料口位于转盘的一个型腔上方，在转盘的上方与另一个型腔对应处设有由竖直的压制油缸驱动的冲头，在转盘下方与还有一个型腔对应处设有出料顶杆，在控制压制油缸的液压回路中设有压力控制阀以及与控制器电连接的压力传感器；所述取料装置包括位于转盘上方与出料顶杆对应位置的气动夹爪以及控制气动夹爪移动的气动控制系统，所述搅拌机构包括位于拌料桶下方的拌料电机、位于拌料桶的中心位置由拌料电机驱动的拌料轴，在拌料轴上端径向地设有三个在圆周方向等间距排列的搅拌杆，搅拌杆的外端弯折后向下延伸，从而使搅拌杆呈L形，在搅拌杆的下端设有向下倾斜的搅拌片。

本实用新型通过搅拌机构将物料在拌料桶内搅拌均匀，当拌料电机驱动拌料轴转动时，三个倾斜的搅拌片即可在拌料桶内转动并翻动、搅拌物料。由于搅拌杆连接在拌料轴的上端，因此，当拌料轴转动时，可避免搅拌杆对物料的无谓搅动，有利于降低拌料电机的功耗。搅拌均匀的物料通过放料口进入螺杆计量泵的进料口，物料由螺杆计量泵精确计量并通过出料口送进位于出料口下方的第一个型腔内，步进电机带动转盘做间隙式的转动，螺杆计量泵将物料送进相邻的第二个型腔内；当填充有物料的型腔转动至冲头下方时，冲头下移压制型腔内的物料，将物料压实形成祭祀用的仿真元宝；压制结束后，转盘继续转动，当成型有仿真金元宝的型腔转动至出料顶杆上方时，出料顶杆上升，将型腔内的仿真金元宝顶出型腔；此时，气动控制系统即可使气动夹爪下降并夹住仿真金元宝，然后将仿真金元宝移出转盘区域并释放，我们即可方便地收集成型好的仿真金元宝，或者是仿真金元宝自动落入相应的收集容器内，从而实现仿真金元宝的全自动生产。可以理解的是，出料顶杆可采用油缸、气缸之类的装置驱动升降，并方便地实现自动控制，当控制冲头下压的压制油缸的压力达到设置值时，一方面压力控制阀起作用，使冲头的压力控制在设置的值，避免冲头过大的压力导致转盘的损坏。同时控制器根据压力传感器输出的压力信号控制压制油缸和驱动出料顶杆动作的气缸或油缸动作，此时冲头和出料顶杆同步后退复位，从而精确控制仿真金元宝的压制品质。步进电机可精确地控制转盘的转动角度和节奏，转盘每次的转动角度即为相邻两个型腔所对应的圆心角。特别是，型腔内的物料是通过精度极高的螺杆计量泵输送的，因此，可确保每个成型的仿真金元宝的品质保持一致。

作为优选，所述转盘上表面设有若干围绕步进电机的电机轴等间距分布并贯通转盘下表面的模腔，模腔内设有下模，各型腔依次设置在各下模的上表面上，型腔的底部设有竖直的顶杆孔，顶杆孔内滑动地设有脱模顶杆，脱模顶杆位于型腔内的上端设有定位帽。

由于型腔是设置在下模上的，也就是说，型腔可独立制成，从而既方便转盘、型腔的加工制造，同时有利于型腔的后需维修。我们可通过更换下模实现型腔的快速维修，提高生产效率。而压制成型的仿真金元宝需要脱模时，出料顶杆上升并顶在脱模顶杆的下端，从而带动脱模顶杆上升将仿真金元宝顶出型腔。也就是说，本实用新型通过一根脱模顶杆即可依次顶出各型腔内压制成型的仿真金元宝，而且脱模顶杆上端的定位帽一方面可使脱模顶杆定位，避免其从顶杆孔中向下脱落，同时使仿真金元宝在顶出后能停留在脱模顶杆的顶端，便于气动夹爪的准确抓取。

作为优选，所述下模的外侧面设有凸耳，转盘在对应凸耳位置设有上下贯通的平衡杆通孔，转盘下方与冲头对应处设有可上下移动的平衡杆，当平衡杆上升至上极限位置时，平衡杆的上端抵靠下模的凸耳。

当冲头下移压制物料时，平衡杆同时上升顶住下模的凸耳，从而使下模以及转盘的下侧得到可靠的支撑而实现上下受力平衡，避免下模以及转盘因冲头巨大的压制力而损坏。

作为优选，所述气动控制系统包括竖直向上的升降气缸，设置在升降气缸向上的活塞杆上端水平的导轨、设置在导轨上的水平移动气缸、滑动连接在导轨上的滑块，所述气动夹爪为一个连接在滑块上的平行手指气缸，所述水平移动气缸的活塞杆与所述滑块相连接。

当仿真金元宝被顶出型腔时，升降气缸动作使气动夹爪下降，然后气动夹爪动作夹持仿真金元宝；接着升降气缸使气动夹爪上升，水平移动气缸动作从而带动连接在滑块上的气动夹爪沿着导轨水平移动处转盘上方的区域；升降气缸再次下移，使气动夹爪夹持的仿真金元宝下降至合适的高度。此时气动夹爪松开，仿真金元宝即可落入下方的收集容器内。由于平行手指气缸的两个气指可相对地同步移动，因此可准确地夹持顶出的仿真金元宝，避免夹持的失误。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可实现整个生产过程的全自动化，因而可显著地提高生产效率，降低工作强度，并且可使每个仿真元宝的品质保持一致。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是拌料装置的结构示意图。

图3是搅拌杆和搅拌片的连接结构示意图。

图4是压制装置和取料装置的结构示意图。

图5是转盘在型腔处的一种剖视图。

图中：1、仿真金元宝 2、拌料桶 21、拌料电机 22、拌料轴 23、搅拌杆 24、搅拌片 25、放料口 26、螺杆计量泵 3、机架 31、工作平台 32、步进电机 33、出料顶杆34、平衡杆 4、转盘 41、下模 411、型腔 412、法兰边 413、凸耳 414、脱模顶杆415、定位帽 42、平衡杆通孔 5、冲头 51、压制油缸 6、气动夹爪 61、升降气缸 62、导轨 63、水平移动气缸 64、滑块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种全自动金元宝生产线，用以压制成型祭祀用仿真金元宝，该仿真金元宝水平方向的横截面大致呈长圆形，为了便于描述，我们将仿真金元宝在水平方向较长的尺寸定义为长度，较短的尺寸定义为宽度，相应地，将仿真金元宝竖直方向的尺寸定义为高度。具体地，全自动金元宝生产线包括拌料装置、压制装置、取料装置以及控制各装置动作的控制器。拌料装置包括圆形的拌料桶2，在拌料桶下方设置拌料电机21，在拌料桶内的中心位置竖直地设置与拌料电机的电机轴相连接的拌料轴22，在拌料轴上端设置三个径向延伸的搅拌杆23，三个搅拌杆在拌料轴的圆周方向等间距排列，搅拌杆的外端向下弯折延伸，从而使搅拌杆呈L形，在搅拌杆的下端设置向下倾斜的搅拌片24。当拌料电机驱动拌料轴转动时，三个倾斜的搅拌片即可在拌料桶内转动并翻动、搅拌导入拌料桶内的物料。此外，我们需要在拌料桶的底面靠近边缘处设置一个放料口25，同时在拌料桶的下侧设置一个螺杆计量泵26，螺杆计量泵的进料口与放料口对接。当搅拌片搅拌物料时，搅拌均匀的物料即可通过放料口进入螺杆计量泵的进料口，螺杆计量泵即可将定量的物料通过其出料口送出，以实现精确计量和送料。

另外，我们可将拌料桶的底面制成中间低、周边高的外凸的圆锥面，相应地，搅拌片靠近拌料桶底面的下侧边自靠近拌料轴的内侧至靠近拌料桶侧壁的外侧逐渐向上倾斜，从而在搅拌片的下侧边与拌料桶的底面之间形成均匀的间隙，有利于搅拌片的顺畅转动和有效的搅拌。特别是，如图3所示，我们可使搅拌片在转动方向上的前面偏向拌料桶的外侧壁一侧，也就是说，搅拌轴上经过搅拌片与搅拌轴的连接点的半径方向的径线A和搅拌片在拌料轴转动方向上的前面的法线在水平面内的投影线B之间的夹角D控制在小于90度的范围内，其优选值为为75度。这样，当搅拌片转动时，物料会沿着搅拌片的前面向拌料桶的外侧壁移动，从而将物料推向拌料桶的外侧，以便将物料推送进放料口。而拌料桶的底面为中间低、周边高的圆锥面，因此，被搅拌片推送至拌料桶外侧壁处的物料又会自动地沿着倾斜的底面向拌料桶的中心处流动，从而有利于实现物料在拌料桶内的有效均匀搅拌，避免出现死角。

如图4所示，本实用新型的压制装置包括一个具有工作平台31的机架3，在工作平台的上方设置一个水平布置的圆形的转盘4，在工作平台的下方设有一个步进电机32，步进电机竖直向上的电机轴连接在转盘的中心位置，从而可驱动转盘转动，转盘上设置8个围绕步进电机的电机轴等间距分布的型腔411，也就是说，相邻两个型腔所对应的圆心角为45度，相应地，在转盘的上方与其中一个型腔对应处设置一个与型腔适配的冲头5，该冲头与一个固定在机架上的竖直向下的压制油缸51的活塞杆相连接，从而可通过压制油缸驱动冲头上下移动，以压制与其对应的下方型腔内的物料。此外，设置在机架旁侧的拌料装置中的螺杆计量泵的出料口位于转盘的另一个型腔上方，从而使螺杆计量泵送出的定量物料可准确地进入型腔内。另外，在转盘下方与还有一个型腔对应处设置竖直向上的出料顶杆33，以便将压制成型的仿真金元宝1顶出型腔。可以理解的是，出料顶杆可由设置在机架上工作平台下侧的气缸或油缸等驱动，以实现上下升降。此外，冲头所对应的型腔、螺杆计量泵的出料口所对应的型腔以及出料顶杆所对应的型腔优选地应隔开距离远一些，以便于冲头、螺杆计量泵以及出料顶杆的结构布置，避免相互之间产生干涉。

本实用新型通过搅拌机构将拌有粘结剂的细微颗粒状的物料在拌料桶内搅拌均匀，搅拌均匀的物料通过放料口进入螺杆计量泵的进料口，物料由螺杆计量泵精确计量并通过出料口送进位于出料口下方的第一个型腔内，步进电机带动转盘转动45度，使相邻的第二个型腔转动至螺杆计量泵的出料口下方，此时螺杆计量泵再次将物料送进第二个型腔内；当填充有物料的型腔转动至冲头下方时，冲头在压制油缸的驱动下向下移动，压制型腔内的物料，将物料压实形成祭祀用的仿真元宝；压制结束后，转盘继续转动，当成型有仿真金元宝的型腔转动至出料顶杆上方时，出料顶杆上升，将型腔内的仿真金元宝顶出型腔。需要说明的是，我们可在控制压制油缸的液压回路中设置压力控制阀以及与控制器电连接的压力传感器，这样，当控制冲头下压的压制油缸的压力达到预先设定的压力值时，一方面压力控制阀起作用，使冲头的压力控制在设定的压力值，同时控制器根据压力传感器输出的压力信号控制压制油缸和驱动出料顶杆动作的气缸或油缸同步动作，此时冲头和出料顶杆同步后退复位，从而精确控制仿真金元宝的压制品质，避免过度压制造成型腔、转盘等的损坏。

为了简化结构、方便制造，我们可将型腔制成拆卸式结构，具体地，如图4、图5所示，可在转盘上表面需要设置型腔的位置设置一个模腔，从而在转盘上形成8个围绕步进电机的电机轴等间距分布并贯通转盘下表面的模腔，模腔内设置下模41，下模内则设置相应的型腔411，下模的上侧边缘设置外翻的法兰边412，从而可通过设置在法兰边上的螺钉将下模固定在模腔内。这样，既方便转盘、型腔的加工制造，同时可通过更换下模实现型腔的快速维修。此外，我们可在下模的外侧的法兰边上设置凸耳413，转盘在对应凸耳位置设置上下贯通的平衡杆通孔42，转盘下方在与冲头对应处设置竖直向上的平衡杆34，平衡杆由气缸或油缸驱动，从而可上下移动。当平衡杆上升至上极限位置时，平衡杆的上端抵靠下模的凸耳，从而对下模形成可靠的支撑。当冲头下移压制型腔内的物料时，平衡杆同时上升顶住下模的凸耳，从而使下模以及转盘的下侧得到可靠的支撑而实现上下受力平衡，避免下模以及转盘因冲头巨大的压制力而损坏。当然，我们可在法兰边上设置对称的两个凸耳，相应地，转盘下方则设置由同一气缸或油缸驱动的两根平行的平衡杆，从而对下模形成平衡的支撑。

另外，我们还可在型腔的底部中间位置设置竖直的顶杆孔，顶杆孔内设置可上下滑动的脱模顶杆414，脱模顶杆伸入型腔内的上端设置半球形的定位帽415，以便使脱模顶杆在顶杆孔的轴向上定位，避免其从顶杆孔中向下脱落。当完成压制成型的型腔转动至出料顶杆上方时，出料顶杆上升顶推该型腔底部的脱模顶杆，从而带动脱模顶杆上升将型腔内压制成型的仿真金元宝顶出型腔。由于此时脱模顶杆上端的定位帽仍然被包围在仿真金元宝的底部，因此，顶出后的仿真金元宝可停留在脱模顶杆的顶端，等待取料装置的夹取。当出料顶杆下降复位时，脱模顶杆则可在自身重力的作用下自动地下移复位。

本实用新型的取料装置包括位于转盘上方与出料顶杆对应位置的一个气动夹爪6以及控制该气动夹爪移动的气动控制系统。气动夹爪可采用平行手指气缸，平行手指气缸的两个气指可相对地同步移动，从而准确地夹持顶出的仿真金元宝。气动控制系统包括竖直向上地固定在机架上的一个升降气缸61、设置在升降气缸向上的活塞杆上端水平的导轨62、设置在导轨上的水平移动气缸63、滑动连接在导轨上的滑块64，水平移动气缸的活塞杆与滑块相连接，竖直向下的气动夹爪连接在滑块的一侧。

当仿真金元宝被顶出型腔时，升降气缸动作使气动夹爪下降，然后气动夹爪动作夹持仿真金元宝；接着升降气缸使气动夹爪上升，水平移动气缸动作从而带动连接在滑块上的气动夹爪沿着导轨水平移出转盘上方的区域；升降气缸再次下移，使气动夹爪夹持的仿真金元宝下降至合适的高度。此时气动夹爪松开，仿真金元宝即可落入下方的收集容器内，或者是收集平台，并由操作人员收纳。

Claims (4)

1.一种全自动金元宝生产线，包括拌料装置、压制装置、取料装置以及控制各装置动作的控制器，其特征是，所述拌料装置包括圆形的拌料桶、设置在拌料桶内的搅拌机构，在拌料桶的底面靠近边缘处设有放料口，拌料桶的下侧设有螺杆计量泵，螺杆计量泵的进料口与放料口对接；所述压制装置包括一个由步进电机驱动的转盘，转盘上设有若干围绕步进电机的电机轴等间距分布的型腔，所述螺杆计量泵的出料口位于转盘的一个型腔上方，在转盘的上方与另一个型腔对应处设有由竖直的压制油缸驱动的冲头，在转盘下方与还有一个型腔对应处设有出料顶杆，在控制压制油缸的液压回路中设有压力控制阀以及与控制器电连接的压力传感器；所述取料装置包括位于转盘上方与出料顶杆对应位置的气动夹爪以及控制气动夹爪移动的气动控制系统，所述搅拌机构包括位于拌料桶下方的拌料电机、位于拌料桶的中心位置由拌料电机驱动的拌料轴，在拌料轴上端径向地设有三个在圆周方向等间距排列的搅拌杆，搅拌杆的外端弯折后向下延伸，从而使搅拌杆呈L形，在搅拌杆的下端设有向下倾斜的搅拌片。

2.根据权利要求1所述的一种全自动金元宝生产线，其特征是，所述转盘上表面设有若干围绕步进电机的电机轴等间距分布并贯通转盘下表面的模腔，模腔内设有下模，各型腔依次设置在各下模的上表面上，型腔的底部设有竖直的顶杆孔，顶杆孔内滑动地设有脱模顶杆，脱模顶杆位于型腔内的上端设有定位帽。

3.根据权利要求2所述的一种全自动金元宝生产线，其特征是，所述下模的外侧面设有凸耳，转盘在对应凸耳位置设有上下贯通的平衡杆通孔，转盘下方与冲头对应处设有可上下移动的平衡杆，当平衡杆上升至上极限位置时，平衡杆的上端抵靠下模的凸耳。

4.根据权利要求1或2所述的一种全自动金元宝生产线，其特征是，所述气动控制系统包括竖直向上的升降气缸，设置在升降气缸向上的活塞杆上端水平的导轨、设置在导轨上的水平移动气缸、滑动连接在导轨上的滑块，所述气动夹爪为一个连接在滑块上的平行手指气缸，所述水平移动气缸的活塞杆与所述滑块相连接。