CN2557306Y - 全自动摩擦压力机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种在手动摩擦压力机基础上实现全自动运转的自动摩擦压力机，增加了电机惯性储存机构、框架式升降机构、直推式加料机构，飞轮上有固定磁条，其下半圆形控制架上有磁性开关X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7，与左操纵汽缸，右操纵汽缸共同组成飞轮位置检测与自动加压操纵机构。用PLC对全机的自动加料、加压、出砖、刹车进行全面控制。本实用新型结构设计更合理，强度高，稳定性能好，减轻了工作强度，改善工作环境，提高了生产效率，安全可靠。

Description

全自动摩擦压力机

技术领域：

本实用新型属于机械产品，是一种全自动化进行加料、加压、成品托出的机电一体化的全自动摩擦压力机，主要是用于陶瓷生产企业将粉料自动化压制成砖胚的自动化机械，也可应用于机械零件锻压的全自动压制过程。

背景技术

现有的陶瓷行业摩擦压力机主要是手动摩擦压力机，手动摩擦压力机主要操纵方式参见(附图1)。采用工人手动控制操作手柄(1)操纵摩擦飞轮上下运动加压，脚踏(2)顶出砖胚的全手工工作方式，工人劳动强度大，安全生产隐患大、工作环境粉尘严重影响工人健康。而且原有摩擦压力机在机械机构上由底座、工作台、带导轨的箱体、横梁以及传动机构、手工操作机构、工作机构构成，滑块的上、下运动由导轨来导向限位，存在动力损耗大；长期使用磨损后导向精度降低，必须整体更换，维修成本高的缺点；工作时横梁、工作台、立柱螺杆承受较大的拉伸荷载，容易断裂，维修量大、生产效率低等问题，由于其本身结构和工人体力的限制，很难实现大吨位的摩擦压力机。

现在陶瓷行业自动化压力机都是自动化液压压力机，采用液压传动对砖胚施加静压力，但液压机存在设备造价昂贵、维修技术要求高、维修成本高等不足之处。因此在全国小规模瓷砖的生产厂家普遍采用的是成本低、工人劳动强度高的手工摩擦压力机进行生产。将手工摩擦压力机改进为全自动摩擦压力机能在实现砖胚全自动化压制同时具有造价低、维护方便等特点，造价和维护费用仅仅为全自动液压机的1/4和1/10，具有广阔的市场前景。

本实用新型的目的是提供一种通过增设惯性轮，增设自动加压机构、框架式升降机构、直推加料及操纵机构，使结构设计更加合理，强度更高，稳定性能更好，采用可编程控制器控制，由程序控制电磁阀，电磁筏控制气缸推出，完成自动加料、加压，能显著提高生产效率，减轻工作强度，改善工作环境，运行安全可靠的全自动摩擦压力机。

本实用新型的技术方案是这样完成的。

一种全自动摩擦压力机，包括动力传动机构，框架升降机构、加料机构及自动加压操纵机构，其特征在于左操纵气缸21和右操纵气缸20固定在操纵架22上，操纵支架22固定于横梁23上，推动拔叉16连接在传动轴17上，飞轮18上有固定磁条32，其下方横梁上有半圆形控制架19，控制架19上有磁性开关X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7，共同组成自动加压操纵机构；惯性轮3安装在电机4的轴端；上模板8与托起架12由托起轴9的上下螺栓连接构成框架，托起轴9定位在机座38上的轴套10内，起模架14与模具底板26通过起模轴29的螺栓连接，模具底板26置于底座38的工作面上，起模架14吊于框架之中，构成框架式升降框架机构；托起气缸27和起模气缸15均固定在底座安装板30上，与机座38组成一个整体；加料斗33在加料器35上，直接固定在工作台40上，加料器35与推进气缸42连接，工作台40与机座38连接一体，构成加料及操纵机构。

所述的自动加压操纵机构相应的控制机构有控制架19上的传感开关为(X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7)、托起架12上的X10、起模架14上的X11、推进气缸42上的X12及X13、横梁23上的X14，加料斗33的X13传感元件，控制电路电核心为可编程控制器PLC，输入开关X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15，输出开关由Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8组成。

所述的输入开关包括X1上行复位止点，X2为第一次加压上止点，X3为第一次加压下止点，X4为第二次加压上止点，X5为第二次加压下止点，X6为第三次加压上止点，X7为第三次加压下止点；输出开关包括Y0左操纵汽缸电磁阀开关，Y1右操纵汽缸电磁阀，Y2刹车气缸电磁阀开关，Y3为托起缸电磁伐开关，Y4起模电磁阀开关，Y5推进气缸前进电磁阀开关，Y6为推进气缸后退电磁阀开关，Y7控制电源开关，Y8电机电源开关。

其工作原理是：运行启动电机后，飞轮在重力的作用下旋转向下运动，到下止点时停止，通过触摸屏向可编程控制器发出运行指令后，可编程控制器控制右操纵气缸20推出，摩擦飞轮向上运动，列复位点X1后刹车停止，加料器35向前运动，在推走砖胚的同时将粉料落进模具内退回完成加料，然后由左操纵气缸21、20的左右交换推出，控制飞轮旋转向上、向下运动实现第一次轻压、第二次重压、第三次压紧后飞轮向上到达复位点X1刹车停止，等待第二个周期再工作。在飞轮刹车后，框架式升降机构上升，顶出砖胚，加料器前进推走砖胚，同时将粉料落入模具内退回，框架式升降机构下落完成一个压砖的周期运动，重复进行加压、加料循环进行工作。

本实用新型的优点及其效果

发明人针对陶瓷行业压砖胚的现行生产状况和现有手工摩擦压力机存在的诸多缺点，为适应自动化运转需要，保留双盘摩擦压力传动原理不变，对摩擦压力的机械机构做了较大改进，结构上降低了重心，增设框架式升降机构和直推式加料，飞轮控制机构，使机构更加合理，强度更高、稳定性更好，解决了电机储能、整机工作的可靠性问题，针对砖胚压制特殊要求，采用可编程控制器控制，气动元件执行，设计了相应的自动控制机构，实现了在摩擦压力机基础上的机电一体化的全自动摩擦压力机。具有造价低、整机操作简单、故障直观、维修方便，无需专业技术即能顺利使用等特点。该全自动摩擦压力机能大幅提高陶瓷砖胚的生产效率、提高砖胚压制质量、降低生产成本，适合广大瓷砖厂对现有手工摩擦压力机进行换代升级的新型自动化机械。

本实用新型控制部分主要是采用可编程控制器进行中央控制，用传感器采集机器运行状态，按压砖特殊要求预先设计的程序控制电磁阀，操纵气缸运动，使机器自动完成复位刹车、托起、起模、加料、加压、刹车、托起、起模、加料、加压……，反复循环，达到全自动化压砖的目的。

下面结合附图对本实用新型实施例详细说明，本实用新型不限于下面实施例。

图1、现在手动摩擦压力机侧视结构示意图。

图2、本实用新型控制点布置示意图。

图3、本实用新型主视结构示意图。

图4、本实用新型侧视结构示意图。

图5、本实用新型控制电路示意图。

图6、本实用新型控制气缸电磁阀气管结构示意图。

图中：1、操作手柄；2、脚踩起模；3；惯性轮；4、电机；5、立柱；6：刹车气缸；7：主螺杆；8；上模板；9；托起轴；10；铜套；11：托起上止点(X10)；12；托起架；13；起模上止点(X11)；14；起模架；15：起模气缸；16；拨叉；17：传动轴；18、飞轮；19：控制梁；20：右操纵气缸；21：左操纵气缸；22：操纵支架；23：横梁；24：最高限位开关(X14)；25：下模具；26：模具底板；27：托起气缸；28、刹车总成；29、起模轴；30、底座安装板；31、摩擦盘；32、飞轮磁条；33、进料斗；34、缺料检测(X15)；35、加料器；36、前进止点(X12)；37、后退止点(X13)；38、机座；39、工作台支架；40、工作台；41、推进支架；42、推进气缸

实施例：

本实用新型由电机惯性储能机构、自动加压操纵机及相应的控制机构、框架升降机构、直推式加料结构及其操纵机构。

见附图3，惯性轮3安装在电机4的轴端，增加电机的惯性储能。原手动摩擦压力机无惯性轮，电机4传动摩擦盘31运转，由手动操作手柄1左右移动摩擦盘，将动能传递给飞轮18，带动主螺杆7上下运动作功。在做功的同时，摩擦盘的减速将使电机有较大减速，由此产生周期性的减速变化造成电能损耗和压力不均匀。增设惯性轮3后电机端具有足够的惯性储能，有效保持了摩擦盘有足够的动力来源，能提供摩擦盘基本匀速运转，保证压力均匀，同时避免了旧有方式电机因减速而多耗电能的缺点，提高了电机的有效功率和压制的质量。

增设框架式升降机构(参见附图3、附图4)：手动摩擦压力机在压制砖胚后是靠脚踩起模2，顶出砖胚，为实现自动化运行，设计了框架式升降机构来上下运动和顶出砖胚。框架式升降机构参见(附图2)，是由上模板8、托起轴9、托起架12、起模架14组成。上模板8与托起架12由4根托起轴9的上下螺栓连接构成一个框架。托起轴9定位在机座38上的4个轴套10内，只能垂直升降运动，框架式升降机构的上升靠托起气缸27推动。起模架14与模具底板26通过起模轴29的螺栓连接，模具底板26在机座38的工作面上，起模架14吊于框架之中，靠起模气缸15推动，托起架12下安装有排气弹簧。托起气缸27和起模气缸15部固定在底座安装板30上，与机座38连成一个整体。其工作原理是框架随托起气缸27的上升而上升，托起上模板8同步上升。起模架14是悬挂在模具底板26下，靠起模气缸15的运动顶出压制成型的砖胚。

图2、4所示：直推式加料由加料斗33、加料器35、推进气缸42组成，其安装结构是加料斗33在加料器35的上面，直接固定在工作台40上，加料器35与推进气缸42直接连接，沿水平方向前进，工作台40、工作台支架39、推进支架41同机座38连成一个整体，推进气缸42固定在推进支架41上。工作原理是推进气缸42前进、推走已经压制成型的砖胚后，起模架14下落的同时加料器35内的粉料掉入模具内，推进气缸后退时加料器35将粉料刮平，退回后完成一个周期性的加料。

图2、3所示：由左操纵气缸21、右操纵气缸20、操纵支架22、拨叉16组成，左右操纵气缸21，20固定在操纵支架22上，操纵支架直接固定于横梁23上，其工作原理是使用左操纵气缸21、右操纵气缸20推动拨叉16，来操纵摩擦盘左右运动，以控制飞轮的上下运动，完全替代手压机操作手柄1的功能；右操纵气缸20推出，飞轮旋转向上，左操纵气缸推出，飞轮旋转向下，同时在飞轮18上增设固定磁条32，作为飞轮运行位置的标志，飞轮的下方横梁上安装控制架19，半圆形的控制架19上安装有多个磁性开关(X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7)，作为飞轮三次加压的上行、下行的控制点，由可编程控制器根据控制架上的磁性开关检测到的飞轮18上磁条32到达的信号对左、右操纵气缸21，20发出指令控制飞轮18向上、向下运动，按压制工艺的要求自动完成一轻二重三加压的三次加压成型。

该控制系统的难点在于对飞轮18的上下运动的控制，飞轮18在正、反方向运动时速度较块，惯性大，当飞轮向反方向运动时，摩擦盘与飞轮18的摩擦系数、飞轮18的初速度、加速度都是随接触程度不同而变化的变量，不好测控，检测飞轮运行状态的传感元件反应频率要求高、输入到输出要求快、控制开关动作时间要求短。经多次试验后采用检测飞轮转动距离的方式对飞轮18转动进行控制，由左操纵气缸21、右操纵气缸20，推动拨叉16，控制飞轮18的上、下运动。

图3、4所示，为实现全自动运行，设计了相应的控制系统，控制系统由安装在控制架19上的传感开关(X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7)托起架12上的X10、起模架14上的X11、推进气缸42上的X12、X13，横梁23上的X14，加料斗33上的X15传感元件，将信号传送到可编程控制器，由可编程控制器按预设的程序，指挥相应的电磁阀开关、气缸随电磁阀的开关而伸缩操纵机器自动完成加料、三次加压、刹车的周期性工作。同时，为测试机器运行状态和维护方便，全自动摩擦压力机增设了加料、加压、复位、洗模、放模等单步操作，由操作员通过触摸触摸屏发出相应操作指令。

控制电路输入开关、输出控制点布置示意图参见(附图2)：控制系统输入、输出电路图参见(附图5)：控制电路图由一个可编程控制器(PLC)、输入开关(X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X1 5)，输出开关(Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8)组成，输入开关包括X1(上行复位止点)、X2(第一次加压上止点)、X3(第一次加压下止点)、X4(第二欠加压上止点)、X5(第二次加压下止点)、X6(第三次加压上止点)、X7(第三次加压下止点)：输出开关包括Y0(左操纵气缸电磁阀开关)、Y1(右操纵气缸电磁阀开关)、Y2(刹车气缸电磁阀开关)、Y3(托起气缸电磁阀开关)、Y4(起模气缸电磁阀开关)、Y5(推进气缸前进电磁阀开关)、Y6(推进气缸后退电磁阀开关)、Y7(控制电源开关)、Y8(电机电源开关)。可编程控制器(PLC)检测输入信号，按程序向输出开关发出开关指令控制机器运转。

控制电路输出电磁阀气管接线示意图参见(附图6)，该图主要说明气缸气管及电磁阀的连接示意。图中：推进气缸42，Y5是控制推进气缸前进的电磁阀开关、Y6是控制推进气缸后退的电磁阀开关、刹车气缸6、Y2是刹车气缸的电磁阀开关、左操纵气缸21、Y0是左操纵气缸的电磁阀开关、右操纵气缸20、Y1是右操纵气缸电磁阀开关、托起气缸27、Y3是托起气缸的电磁阀开关、15是起模气缸、Y4是起模气缸电磁阀开关。

其工作原理是：运行启动电机后，飞轮在重力的作用下旋转向下运动，到下止点时停止，通过触摸屏向可编程控制器发出运行指令后，可编程控制器控制右操纵气缸20，将飞轮向上运动，到复位点X1后刹车停止，加料器35向前运动，在推走砖胚的同时将粉料落进模具内退回完成加料，然后由左、右操纵气缸21、20的左右交换推出，控制飞轮向上、向下运动实现第一次轻压、第二次重压、第三次压紧后飞轮向上到达复位点X1刹车停止，等待第二个周期再工作。在飞轮刹车后，框架式升降机构上升，顶出砖胚，加料器前进推走砖胚，同时将粉料落入模具内退回，框架式升降机构下落完成一个压砖的周期运动，重复进行加压、加料循环进行工作。

Claims (3)

1、一种全自动摩擦压力机，包括动力传动机构，升降机构、加料机构及加压操纵机构，其，特征在于左操纵气缸(21)和右操纵气缸(20)固定在操纵架(22)上，操纵支架(22)固定于横梁(23)上，推动拔叉(16)连接在传动轴(17)上，飞轮(18)上有固定磁条(32)，其下方横梁上有半圆形控制架(19)，其架上有磁性开关X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7，与左操纵汽缸(21)，右操纵汽缸(20)共同组成自动加压操纵机构；惯性轮(3)安装在电机(4)的轴端；上模板(8)与托起架(12)由托起轴(9)的上卞螺栓连接构成框架，托起轴(9)定位在机座(38)上的轴套(10)内，起模架(14)与模具底板(26)通过起模轴(29)的螺栓连接，模具底板(26)在底座(38)的工作面上，起模架(14)吊于框架之中，构成框架式升降框架机构；托起气缸(27)和起模气缸(15)均固定在底座安装板(30)上，与机座(38)组成一个整体，加料斗(33)在加料器(35)上，其固定在工作台(40)上，加料器(35)与推进气缸(40)连接，工作台(40)与机座(38)连接一体，构成加料及操纵机构。

2、根据权利要求1所述的一种全自动摩擦压力机，其特征在于自动加压操纵机构相应的控制机构有控制架(19)的传感开关为X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7，托起架(12)上的X10、起模架(14)上的X11、推进气缸(42)上的X12及X13、横梁(23)上的X14，加料斗(33)上的X15传感元件，控制电路电可编程控制器PLC，输出开关X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15，输出开关由Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8组成。

3、根据权利要求1、2所述的一种全自动摩擦压力机，其特征在于输入开关包括X1上行复位止点，X2为第一次加压上止点，X3为第一次加压下止点，X4为第二次加压上止点，X5为第二次加压下止点，X6为第三次加压上止点，X7为第三次加压下止点；输出开关包括Y0左操纵汽缸电磁阀开关，Y1右操纵汽缸电磁阀开关，Y2刹车气缸电磁阀开关，Y3为托起缸电磁阀开关，Y4起模电磁阀开关，Y5推进气缸前进电磁阀开关，Y6为推进气缸后退电磁阀开关，Y7控制电源开关，Y8电机电源开关。

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