CN209794133U - 一种人造石生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及人造石生产领域,具有涉及一种人造石生产系统,包括模具,设有能容纳人造石浆料的模具腔;隔板框,可盖设于所述模具上并将所述模具腔分隔成两个以上的腔室;依工序设置的第一机械手、布料装置、第二机械手、真空压合机,和输送带,将模具按照工序依次输送至各个工位;使用本实用新型的一种人造石生产系统可以依照隔板设置的样式生产出人造石拼花产品,生产出的人造石产品花色、图案的稳定性高,不同色块之间分界明显;本实用新型可由计算机或可编程控制器控制连续生产,生产出的人造石产品批次之间花型一致、工作稳定,生产效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及人造石生产领域,特别是涉及一种人造石生产系统。
背景技术
人造石作为天然石材的替代品,能够减少天然石材的消耗,是石材行业可持续发展的产品。人造石是用非天然的混合物制成的,是一种新型的复合材料,是由天然石材碎料、石粉、贝壳、玻璃等,加或不加入颜料后经一定的加工程序制成,一般的人造石生产流程是:基料配制、花料配制、混料、调色浆、成型混料、注模整平、高温高压真空压制、脱模、干燥固化、之后再进行人造岗石方料产品或板料产品的裁切、抛光、包装等工序。
石材拼花是在现代建筑中被广泛应用于地面、墙面、台面等的装饰,以其石材的天然美(颜色、纹理,材质)加上人们的艺术构想“拼”出一幅幅精美的图案。石材拼花过程是将人们设计好的图案通过计算机辅助绘图软件(CAD)转化为计算机数控编程软件(CNC)程序,然后将CNC程序传输给数控水切割机,将各种不同的材料用数控水切割机切割成不同的图案部件,最后再由人工将各个石材图案部件拼接、并粘接成整体,用水磨片进行依次打磨、抛光。但是人工切割各类石材进行拼花耗时长、生产效率低、成本高。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型的目的是提供一种能够生产出拼花图案的人造石生产系统,通过在同一个模具中设置隔板,将模具中的模具腔分隔成多个模腔,在模腔中注入不同的材料,在真空压合前将隔板去除,将模具中的材料压合成型、即可得到拼花图案的人造石方料产品或板料产品。
为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种人造石生产系统,包括:
模具,设有能容纳人造石浆料的模具腔,
隔板框,可盖设于所述模具上并将所述模具腔分隔成两个以上的腔室,
依工序设置的第一机械手、布料装置、第二机械手、真空压合机,和
输送带,将模具按照工序依次输送至各个工位;
所述第一机械手用于向所述模具上盖设所述隔板框;
所述布料装置包括搅拌机和与搅拌机连通的布料机,所述搅拌机用于将人造石原料混合均匀成人造石浆料,所述布料机用于将人造石浆料均匀的布入腔室中;
所述第二机械手用于将所述隔板框从所述模具上移除;
所述真空压合机用于在真空状态下将人造石浆料固化成型。
进一步的,所述隔板框包括外框、至少一个隔板和用于将隔板固定于所述外框上的连接耳;当所述隔板框架设于模具上时,所述隔板的最下端与所述模具腔的底部贴合。
进一步的,在所述模具上设置第一限位件,在所述隔板框上设置有当隔板框架设于所述模具上时与第一限位件对应的第二限位件,第一限位件与第二限位件的配合使得隔板框相对于模具在水平方向不产生位移。
进一步的,在所述模具上设置第一限位件,在所述隔板框上设置有当隔板框架设于所述模具上时与第一限位件对应的第二限位件,第一限位件与第二限位件的配合使得隔板框相对于模具在水平方向和竖直方向不产生位移。
进一步的,所述第一限位件包括单向齿条,所述单向齿条设置于所述模具长边一侧的外壁的上部;所述第二限位件包括凸块、铰链、L型扣件和扭簧,所述凸块设置于所述隔板框的下端面上相对于所述模具外侧的位置,所述L型扣件包括横臂、与所述横臂的一端连接的竖臂,所述横臂与所述竖臂的夹角为60~90度,所述竖臂的下部设置至少一个与所述单向齿条匹配的止退齿,所述横臂连接有所述竖臂的一端与所述凸块铰接,在铰接的位置设有扭簧。
进一步的,所述第一机械手设置于与上框工位相应的位置,所述第一机械手包括第一机械手手臂和第一抓手,所述第一抓手设置于所述第一机械手手臂的末端;
所述第二机械手设置于与下框工位相应的位置,所述第二机械手包括第二机械手手臂和第二抓手,所述第二抓手设置于所述第二机械手手臂的末端;
所述第一机械手与所述第二机械手的结构相同或不同。
进一步的,所述布料机设置于与所述布料工位相应的位置,所述布料机包括布料机架、第一往复运动机构和安装在第一往复运动机构上的注料头,所述第一往复运动机构按照预先设定的行程带动注料头运动;所述注料头设置于当模具移动至布料工位时模具的上方,所述注料头包括若干注料管,所述注料管的一端与所述搅拌机的出料口连通,所述注料管的另一端与处于布料工位的模具的入料口对应。
进一步的,所述一种人造石系统还包括设置于上框工位上方、布料工位上方或下框工位的上方的摄像头。
进一步的,在所述隔板框的外侧面设置射频标签,所述人造石生产系统还包括用于接收射频标签信号的射频接收器;射频接收器设置于只要在布料机开始布料前,射频接收器能够接收到射频标签的信号即可。
进一步的,所述一种人造石生产系统还包括振动装置,所述振动装置包括架设于地面的第四机架、设置于第四机架上的第二往复运动机构、设置于第二往复运动机构上的振动压具、设置于振动压具上的振动电机;所述第二往复运动机构能进行升降运动,所述第二往复运动机构能够在与所述输送带输送方向的垂直方向上做水平往复运动;所述振动压具能够处于模具和注料头之间的位置。
需要说明的是,本申请中的上框工位指的是第一机械手向模具上安放隔板框时模具在输送带上的位置,布料工位指的是布料机向盖设有隔板框的模具中布料时模具在输送带上的位置,下框工位指的是第二机械手从模具上移除隔板框时模具在输送带上的位置。在同一次生产过程中,上框工位、布料工位和下框工位的中心位置相对于地面是固定的。
本实用新型的工作流程是:
将称好的人造石原料投入所述搅拌机中均匀搅拌待命,从所述输送带的起始端或在上框工位放上所述模具,当模具被运输至上框工位,所述第一机械手在上框工位向所述模具上架设所述隔板框,当模具被运输至布料工位,所述布料机在布料工位依照预设程序向所述模具的不同腔室中布料,当模具被运输至下框工位,所述第二机械手从模具上移除所述隔板框,装载有人造石浆料的模具继续被输送至真空压合机中压合固化,之后按照人造石生产的常规程序对其进行自然固化、切割、美化养护等工序。
本实用新型具有如下有益效果:
使用本实用新型的一种人造石生产系统可以依照隔板设置的样式生产出人造石拼花产品,无需切割与粘合石材即可生产出人造石拼花产品,生产出的人造石产品花色、图案的稳定性高,不同色块之间分界明显;本实用新型可由计算机或可编程控制器控制连续生产,生产出的人造石产品批次之间花型一致、工作稳定,生产效率高。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的一种人造石生产系统的结构示意图;
图2是本实用新型一个实施例的布料机的俯视结构示意图;
图3是本实用新型一个实施例的模具和隔板框的俯视装配示意图;
图4是本实用新型一个实施例的设有第一限位件的模具和与模具配合的隔板框的剖视图;
图5是本实用新型一个实施例的第一限位件和第二限位件的装配示意图;
图6是图5中的第二限位件的结构示意图;
图7是本实用新型一个实施例的振动装置的装配示意图。
图中:第一机架1、搅拌机2、输料管3、第三机架4、第二抓手5、真空压合机6、压头7、隔板框8、模具9、第三输送带10、横向滑杆11、注料头12、注料管13、轴向滑杆14、布料机架15、第二输送带16、第一输送带17、第一抓手18、第一机械手19、摄像头20、轴向滑块21、横向滑块22、第一限位件23、第二限位件24、隔板25、扭簧26、横臂27、竖臂28、止退齿29、铰链30、凸块31、振动电机32、缓冲机构33、振动压具34、第四机架35、支撑杆滑竿36、支撑杆37、外框38、连接耳39。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示,一种人造石生产系统,包括:
至少一个模具9,设有能容纳人造石浆料的模具腔,该模具9可以是人造石方料模具也可以是人造石板料模具,
至少一个隔板框8,可盖设于模具9上并将模具腔分隔成两个以上的腔室,隔板框8至少包括一个能够与模具9内壁的至少两个面接触的隔板25,
依工序设置的第一机械手、布料装置、第二机械手、真空压合机6,和
输送带,将模具9按照工序依次输送至各个工位。
第一机械手19用于向模具9上盖设隔板框8;
布料装置包括搅拌机2和与搅拌机2连通的布料机,搅拌机2用于将人造石原料混合均匀成人造石浆料,布料机用于将人造石浆料均匀的布入腔室中;
第二机械手用于将隔板框8从模具9上移除;
真空压合机6用于在真空状态下将人造石浆料固化成型,真空压合机6包括用于镇压人造石浆料的压头7;对于不同的人造石生产线市场有不同规格的真空压合机可供选择,此处不再赘述。
具体的,如图3、图4所示,隔板框8包括外框38、至少一个隔板25和用于将隔板25固定于外框38上的连接耳39,每个隔板25至少包括一个连接耳39,连接耳39的一端设置于隔板25的侧边上部或顶端,连接耳39的另一端与外框38的上端面或内壁固定连接;在隔板框8正确架设在模具9上时,连接耳39是在模具腔之外的,隔板25的两端与模具腔内壁贴合且隔板25的最下端与模具9模具腔的底部贴合,这样隔板25才能将模具腔完美的分隔开来,同时,优选的,隔板25的高度大于模具腔的深度;隔板25的上端面最好是超出模具腔的上端面,这样子外框38还可以用杆、条等部件对隔板25的连接进行加固;优选的,模具腔内壁和隔板25的表面设置有防粘涂层,使用现有技术中的防粘涂层技术即可。将隔板25固定在外框38的方式还有直接焊接、通过横杆架设等方式。
优选的,如图3、图4所示,在隔板框架8设于模具9上时,隔板框8不会相对模具9产生水平方向的位移,这样当模具9在各个工位停止和开始移动的时候,不对由于惯性而与模具9发生错位;可在在模具9上设置第一限位件23,在隔板框8上设置有当隔板框8架设于模具9上时与第一限位件23对应的第二限位件24;第一限位件23和第二限位件24有多种形式,如第一限位件23是具有孔或具有凹坑的部件、第二限位件24的能够刚好穿过该带孔部件的柱状部件,如第一限位件23是突出模具9上端侧面的边沿,再如第二限位件24是刚好能盖在该边沿上的与边沿吻合的凸缘。
如图1、图2所示,布料机设置于与布料工位相应的位置,布料机包括布料机架15、第一往复运动机构和安装在第一往复运动机构上的注料头12,第一往复运动机构按照预先设定的行程带动注料头12运动;注料头12设置于当模具9移动至布料工位时模具9的上方,注料头12包括若干注料管13,注料管13的一端通过输料管3与搅拌机2的出料口连通,注料管13的另一端与处于布料工位的模具9的入料口对应。其中第一往复运动机构的自由度至少为2个,能够实现在水平方向上的前后左右移动,优选的,第一往复运动机构的自由度为3个。优选的,注料管13的数量为4个,4种及以下颜色的石材拼花在市场最为常见。
具体的,在这里列举一种具有3个自由度的布料机,如图2所示,布料机包括竖直设置的布料机架15,布料机架15设置于地面或为龙门架,在机架15上沿输送带传送方向滑动设置的轴向滑杆14,轴向滑竿上滑动设置轴向滑块21,轴向滑块21上固定设置有横向滑杆14,轴向滑杆14上滑动设置有轴向滑块22,注料头12通过轴向滑块22固定。轴向滑杆14、横向滑杆14、可以是气缸滑动结构或丝杠滑动结构,第一往复运动机构的竖直方向的运动结构可以是油缸升降结构、螺杆升降结构等现有技术。布料机在的注料管13在竖直方向上可移动的优点是,若模具9模具腔的深度不同,注料管13能够深入到模具腔中布料,谨防人造石浆料散落到不应布料的腔室中。
优选的,如图1所示,搅拌机2的出料口设置有电磁蝶阀,只有模具9在布料工位就位,电磁蝶阀才会配合注料管13的移动进行卸料。
如图1所示,第一机械手19设置于与上框工位相应的位置,第一机械手19包括第一机械手手臂和第一抓手18,第一抓手18设置于第一机械手手臂的末端;第二机械手设置于与下框工位相应的位置,第二机械手包括第二机械手手臂和第二抓手5,第二抓手5设置于第二机械手手臂的末端;第一机械手19与第二机械手的结构相同或不同,优选的,相同。目前,各类机械手在生产企业中广泛使用,可以从市场上直接购置或有机械手厂商针对生产定制,对于本实用新型来说,第一机械手19的自由度至少是2个,能够实现将隔板框8从其放置位拿起、移动、并放在输送带上的功能,第二机械手的自由度同样至少是两个,才能实现将隔板框8从模具9夹取、移动并放于另一个放置位的功能;第一机械手19和第二机械手的自由度是2个的前提是,每次模具9能够准确的静止在上框工位和下框工位上,这就取决于输送带的输送,对于工件的定位停止,先有技术中的对射传感器定位技术、红外定位技术、接近开关定位技术等已经广泛使用,不再赘述,但是这样的定位技术对于不同的工件就需要多次的输送带调整。
优选的,如图1所示,本实用新型采用视觉定位技术,在上框工位、布料工位、和下框工位的上方均设置用于视觉定位的摄像头20,具体的,通过分别在上框工位的位置设置第一机架1、在布料工位的位置设置第二机架,在下框工位的位置设置第三机架4,并在分别在第一机架1、第二机架、第三机架4上设置摄像头20;第一机械手19能够依据摄像头20返回的图像在正确的位置在模具9上盖设隔板框8,布料机能够依据摄像头20返回的图像将与预设色块对应的主料管13移动到正确的位置,第二机械手能够依据摄像头20返回的图像在正确的位置上从模具9上移除隔板框8;使用视觉定位时,要求第一机械手19和第二机械手的自由度至少为3个。
射频识别技术广泛的应用于门禁卡、仓库管理、服装零售等领域,作为物品标识、信息采集的重要手段会被越来越多行业所应用。优选的,在隔板框8的外侧面设置射频标签,在本人造石系统中设置用于接收射频标签信号的射频接收器,射频接收器可以设置在模具9输送到布料工位的输送路径的一侧、或在布料工位的一侧,只要在布料机开始布料之前,射频接收器处于能够接收到射频标签信号的位置即可;在射频标签内包括的有当前隔板框8的编号信息或图案信息,布料机在布料前获知这个信息后可以依照程序设计进行布料,这样就无须人工察看每一个隔板框8的图案,使得不同图案的人造石产品可以无人工干预的连续生产,提高生产效率。
输送带的数量在一个以上,优选的,对应上框工位、布料工位、下框工位依次设置第一输送带17、第二输送带16和第三输送带10,每个输送带分别由伺服电机或步进电机提供动力,优选的为伺服电机,能够依据摄像头20获取的图像调整伺服电机的转动方向和转动角度。不使用一个输送带而是使用多个输送带的原因在于,在不同工位动作的时间是不一致的,显然在布料工位所需的时间是长于上框工位和下框工位的,每个工位单独设置输送带可使人造石的生产过程衔接的更紧凑。
实施例2
本实施例2与实施例1的不同之处在于本实施例2中的第一限位件23或第二限位件24的结构与实施例1中的不相同。
如图5、图6所示,其中图6中虚线的部分是L型扣件被第二爪手(5)按下后的状态示意。第一限位件23包括单向齿条,单向齿条设置于模具9长边一侧的外壁的上部;第二限位件24包括凸块31、铰链30、L型扣件和扭簧26,凸块31设置于隔板框8的下端面上相对于模具9外侧的位置,L型扣件包括横臂27、与横臂27的一端连接的竖臂28,横臂27与竖臂28的夹角度为60~90度,使得横臂27在第二抓手5抓取隔板框8时候能够被第二抓手5摁下,竖臂28的下部设置至少一个与单向齿条匹配的止退齿29,横臂27连接有竖臂28的一端与凸块31铰接,在铰接的位置设有扭簧26,这样子隔板框8不仅不会再输送带停止或其启动的时候与模具9发生相对位移,也不会在发生振动时与模具9产生竖直方向上的位移。其中,凸块31的作用是为了在横臂27和隔板框8之间营造出一个可以容纳扭簧26的空间,扭簧26也可以使用其他的弹性部件如V型弹片替代。
优选的,第一限位件23设置在模具9的长边一侧,第二限位件24设置在隔板框8的长边一侧,二者所处的位置刚好是第二抓手5抓取隔板框8的位置,这样子当第二机械手抓取隔板框8的时候,第二抓手5的手指能够按压横臂27,使得止退齿29从单向齿条上脱出,便于隔板框8从模具8上移除。
此外,现有技术中具有竖直限位功能的限位件还有螺钉螺母配合结构,搭扣结构等,但是这些结构需要人工或额外的机械手锁紧及松开,不如本实施例中所优选的方案便捷。
实施例3
本实施例3与实施例1、实施例2的不同之处在于,本实施例3中的一种人造石生产系统还包括振动装置。
如图7所示,一种人造石生产系统还包括振动装置,振动装置包括架设于地面的第四机架35、设置于第四机架35上的第二往复运动机构、设置于第二往复运动机构上的振动压具34、设置于振动压具34上的振动电机32;第二往复运动机构能进行升降运动,第二往复运动机构能够在与输送带输送方向的垂直方向上做水平往复运动;振动压具34能够处于模具9和注料头12之间的位置。第二往复运动机构至少要有2个自由度,一个是横向自由度,实现将振动压具34从布料工位上方移开,以便不影响布料机布料,一个是竖直方向的自用度,实现将振动压具34压紧在隔板框9上的功能。振动电机32可从市场上够得。
优选的,第四机架35中设有导轨,第二往复机构包括作为轨道的支撑杆滑竿36和在支撑杆滑竿36上滑动的支撑杆37,支撑杆滑竿36可在第一机架35上做升降运动,支撑杆37下设置有振动压具34,振动压具34与支撑杆37之间设有缓冲机构33,用于减缓振动电机32振动时传递到第二往复机构上的振动,缓冲机构33包括弹簧减震器。
优选的,第二往复运动机构与第一往复运动机构的结构相同,为现有技术。
使用时,布料机向模具9中布了一定的人造石浆料后,将振动压具34从待命位置移动到布料工位正上方,并下移下压隔板框9,振动平料,振动完毕后,将振动压具34移动到不影响布料机布料的位置待命即可。
布料压具34的下端面所构成的平面水平,可选的,布料压具34是板状或是镂空的,或是由钢筋制成的网状结构或放射状结构。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种人造石生产系统,其特征在于:包括:
模具(9),设有能容纳人造石浆料的模具腔,
隔板框(8),可盖设于所述模具(9)上并将所述模具腔分隔成两个以上的腔室,
依工序设置的第一机械手(19)、布料装置、第二机械手、真空压合机(6),和
输送带,将模具(9)按照工序依次输送至各个工位;
所述第一机械手(19)用于向所述模具(9)上盖设所述隔板框(8);
所述布料装置包括搅拌机(2)和与搅拌机(2)连通的布料机,所述搅拌机(2)用于将人造石原料混合均匀成人造石浆料,所述布料机用于将人造石浆料均匀的布入腔室中;
所述第二机械手用于将所述隔板框(8)从所述模具(9)上移除;
所述真空压合机用于在真空状态下将人造石浆料固化成型。
2.根据权利要求1所述的一种人造石生产系统,其特征在于:所述隔板框(8)包括外框(38)、至少一个隔板(25)和用于将隔板(25)固定于所述外框(38)上的连接耳(39);当所述隔板框(8)架设于模具(9)上时,所述隔板(25)的最下端与所述模具(9)模具腔的底部贴合。
3.根据权利要求1所述的一种人造石生产系统,其特征在于:在所述模具(9)上设置第一限位件(23),在所述隔板框(8)上设置有当隔板框(8)架设于所述模具(9)上时与第一限位件(23)对应的第二限位件(24),第一限位件(23)与第二限位件(24)的配合使得隔板框(8)相对于模具(9)在水平方向不产生位移。
4.根据权利要求1所述的一种人造石生产系统,其特征在于:在所述模具(9)上设置第一限位件(23),在所述隔板框(8)上设置有当隔板框(8)架设于所述模具(9)上时与第一限位件(23)对应的第二限位件(24),第一限位件(23)与第二限位件(24)的配合使得隔板框(8)相对于模具(9)在水平方向和竖直方向不产生位移。
5.根据权利要求4所述的一种人造石生产系统,其特征在于:所述第一限位件(23)包括单向齿条,所述单向齿条设置于所述模具(9)长边一侧的外壁的上部;所述第二限位件(24)包括凸块(31)、铰链(30)、L型扣件和扭簧(26),所述凸块(31)设置于所述隔板框(8)的下端面上相对于所述模具(9)外侧的位置,所述L型扣件包括横臂(27)、与所述横臂(27)的一端连接的竖臂(28),所述横臂(27)与所述竖臂(28)的夹角为60~90度,所述竖臂(28)的下部设置至少一个与所述单向齿条匹配的止退齿(29),所述横臂(27)连接有所述竖臂(28)的一端与所述凸块(31)铰接,在铰接的位置设有扭簧(26)。
6.根据权利要求1所述的一种人造石生产系统,其特征在于:所述第一机械手(19)设置于与上框工位相应的位置,所述第一机械手(19)包括第一机械手手臂和第一抓手(18),所述第一抓手(18)设置于所述第一机械手手臂的末端;
所述第二机械手设置于与下框工位相应的位置,所述第二机械手包括第二机械手手臂和第二抓手(5),所述第二抓手(5)设置于所述第二机械手手臂的末端;
所述第一机械手(19)与所述第二机械手的结构相同或不同。
7.根据权利要求1所述的一种人造石生产系统,其特征在于:
所述布料机设置于与布料工位相应的位置,所述布料机包括布料机架(15)、第一往复运动机构和安装在第一往复运动机构上的注料头(12),所述第一往复运动机构按照预先设定的行程带动注料头(12)运动;所述注料头(12)设置于当模具(9)移动至布料工位时模具(9)的上方,所述注料头(12)包括若干注料管(13),所述注料管(13)的一端与所述搅拌机(2)的出料口连通,所述注料管(13)的另一端与处于布料工位的模具(9)的入料口对应。
8.根据权利要求7所述的一种人造石生产系统,其特征在于:还包括设置于上框工位上方、布料工位上方或下框工位的上方的摄像头(20)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种人造石生产系统,其特征在于:在所述隔板框(8)的外侧面设置射频标签,所述人造石生产系统还包括用于接收射频标签信号的射频接收器。
10.根据权利要求1至8任一项所述的一种人造石生产系统,其特征在于:所述一种人造石生产系统还包括振动装置,所述振动装置包括架设于地面的第四机架(35)、设置于第四机架(35)上的第二往复运动机构、设置于第二往复运动机构上的振动压具(34)、设置于振动压具(34)上的振动电机(32);所述第二往复运动机构能进行升降运动,所述第二往复运动机构能够在与所述输送带输送方向的垂直方向上做水平往复运动;所述振动压具(34)能够处于模具(9)和注料头(12)之间的位置。
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