一种自动化连续式发泡成型生产线的制作方法

本发明涉及发泡铝生产领域，尤其涉及一种自动化连续式发泡成型生产线。

背景技术：

由于铝密度低、刚度高、耐腐蚀而且加工成型性好，使得铝材的应用持续增加。这种趋势在汽车工业，家用电器和建筑工业尤为明显，在这些领域对具有复杂形状和较高强度的铝材有着巨大的需求。然而，现有技术中的发泡铝的生产设备和系统存在着发泡不可控、生产不连续、产能低、能耗高、生产成本大及过程繁琐的缺陷，产品的合格率低，并且生产中安全系数低等诸多问题。

中国发明专利申请号为201410219966.4所公开的一种发泡铝生产系统，包括两个连续熔化铝的中频炉，每个中频炉分部通过移动浇道连接有拌合炉，每台拌合炉将铝水倒入经过模具预热、发泡两用炉的预热的模具的中心部位，在模具预热、发泡两用炉内进行发泡，发泡结束后分别通过台车带动模具移出每台模具预热、发泡两用炉，在每台台车的一侧均设置有将模具顶起的顶起机构，每个顶起机构将模具顶起后移动台车，在顶起机构的下方设置有冷却系统。本发明的发泡铝的生产过程简单、并且全自动plc控制，四条生产线同时进行，加快了生产速度，降低了企业的成本。

上述技术方案中所公开的技术方案主要将传统发泡铝生产过程中的各工序段进行融合，其相较于传统生产过程，旨在于形成连续性的生产过程；其不足之处在于整个生产设备结构复杂，铝液的单元输出采用原始的坩埚倾倒方式实现，其生产效率低下，以及发泡过程只是简单的采用发泡炉实现，发泡效果难以控制，因此上述技术方案中存在，设备结构复杂、生产效率低下以及发泡铝质量不可控的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种自动化连续式发泡成型生产线，传输机构在运转过程中，采用根据传输机构的移动位移控制铝液、发泡气体以及废气的有序运转，实现铝液的定量输出、发泡气体的导入、铝液的二次发泡以及利用废气对模具的预热，从而形成发泡铝锭的自动生产过程，具有结构简单、质量可控、生产高效和节能环保的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化连续式发泡成型生产线，包括发泡保温炉、氮气供给组件，还包括：

二次发泡机构，所述二次发泡机构包括用于缓存可供多个成型组件浇铸的铝液的发泡仓，该发泡仓分别与发泡保温炉、氮气供给组件相连接；

传输机构，所述传输机构位于所二次发泡机构的输出端，且与其相连接；

控制机构，所述控制机构包括连通所述发泡保温炉与所述二次发泡机构的第一铝液输出组件、连通所述氮气供给组件与二次发泡机构的气体输送组件、连通所述二次发泡机构与传输机构的废气输出组件以及设置于所述二次发泡机构一端的第二铝液输出组件；

在运转过程中，由传输机构在移动过程中控制第一铝液输出组件和废气输出组件同步打开，进行一次发泡铝液导入发泡仓中的同时，将处于发泡仓中的废气排入传输机构进行成型组件的预热；传输机构移动一定距离后控制第一铝液输出组件和废气输出组件同步关闭，气体输送组件打开，氮气通入一次发泡铝液中进行铝液的二次发泡；传输机构再次移动一段距离后，一次发泡铝液的二次发泡结束，气体输送组件关闭，传输机构继续移动，由成型组件控制铝液输出组件进行二次发泡铝液的定量输出，进行铝锭自动生产。

作为改进，所述第一铝液输出组件包括连通发泡保温炉与发泡仓的铝液流通管、设置于该铝液流通管上的第一流通阀以及与该第一流通阀相连接且与所述废气输出组件同步转动设置的连接轴。

作为改进，所述气体输送组件包括连通所述氮气供给组件与所述二次发泡机构的气体输送管、设置于该气体输送管上的第二流通阀以及与该第二流通阀相连接且与所述传输机构配合传动的第一传动齿轮。

作为改进，所述废气输出组件包括连通所述发泡仓与所述传输机构的废气输出管、设置于该废气输出管上的第三流通阀以及与该第三流通阀相连接且与所述传输机构配合传动的第二传动齿轮。

作为改进，所述第二铝液输出组件包括连通固定设置于所述发泡仓输出端的铝液流口、转动设置于该铝液流口上的第四流通阀以及固定连接于该第四流通阀上且与所述传输机构配合传动的第三传动齿。

作为改进，所述二次发泡机构还包括固定设置于所述发泡仓上且与所述气体输送管相连通的发泡组件，该发泡组件设置于发泡仓内部。

作为改进，所述发泡组件包括与所述气体输送管相连通的主管道、均布于该主管道正下方且与其内部相连通的多个发泡器以及对称设置于所述主管道的内部的分流板；该分流板位于所述气体输送管与主管道接口处的两侧，所述发泡器的端部开设于对称的发泡孔。

作为改进，所述传输机构包括设置于二次发泡机构一侧的机架、固定设置于该机架的一端且与所述废气输出管相连通的预热室、设置于所述机架上且沿其长度方向运动的承接组件；所述成型组件沿机架长度方向运动且设置于其上方，该成型组件与所述承接组件以间隔排序方式设置。

作为改进，所述成型组件包括多个依次相接设置的成型模具，该成型模具包括设置于其一侧且与所述第三传动齿配合传动的第一传动齿条，该第一传动齿条带动所述第三传动齿旋转。

作为改进，所述承接组件包括设置于其上与所述第二传动齿相齿合的两个第二传动齿条以及与所述第一传动齿相齿合的两个第三传动齿条，所示第二传动齿条与所述第三传动齿条相错设置。

具体地，设置于承接组件上的两个第二传动齿条和两个第三传动齿条均为为不相接设置且相同的两者为同一直线设置，所述第三传动齿条位于所述第二传动齿条的一侧，且位于第二传动齿条沿传输方向的后段位。

本发明的有益效果在于：

(1)通过成型模具的位移量，控制单个铝锭所需的铝液量以及第四流通阀的开闭时间，当处于发泡仓中的铝液浇铸完毕后，经承接组件的移动实现由发泡保温炉到发泡仓中的铝液输送，同时将处于发泡仓中的高温废气输送至预热室进行模具的预热；处于发泡保温炉中的铝液在流入发泡仓的过程中将处于发泡仓中的废气进行排挤，实现废气排放；铝液输送入发泡仓过程完成的同时结束预热室的废气排放；再经承接组件控制发泡气体的导入进行铝液二次发泡；发泡完成后进行铝锭的单独自动浇铸；形成循环自动浇铸流水生产，可大幅度的提高生产效率；

(2)成型组件中的第一传动齿条与第二铝液输出组件上的第三传动齿相配合，成型组件在运动过程中，第一传动齿条带动第三传动齿转动，其转动过程形成第四流通阀的开合过程，在第四流通阀打开的过程中，铝液流入成型模具中，完成一次单独铝锭的浇铸过程；根据铝锭的规格，设置铝液流口的铝液流量，从而准确实现铝锭的标准生产，其结构简单，控制准确，易于推广；

(3)承接组件上设置的第二传动齿条和第三传动齿条均为两处设置，分别与第二传动齿和第一传动齿相齿合，实现第三流通阀、第一流通阀和第二流通阀的开合控制；其中，两个第二传动齿条之间的距离为l，传输机构的运行速度v，发泡仓所需铝液的输入时间为t，则l＝v×t；同理，两个第三传动齿条之间距离为l，铝液二次发泡所述时间为t，则l＝v×t；

(4)由于发泡组件中的主管道上设置有多个发泡器，因此为避免各发泡器中所导入的发泡气体量的不同而设置分流板，其将入口处的气体进行分割，使距离气体输送管较远的发泡器获得足够的发泡气体，从而实现各个发泡器中的气体较为均衡，提高铝液在二次发泡过程中的发泡率的同时促进发泡的均匀性，提高产品质量；

综上所述，本发明性能稳定、铝液控制精确、节能减耗的同时大大提高生产效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的第一状态示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的第二状态示意图；

图4为第一铝液输出组件结构示意图；

图5为图1中a放大示意图；

图6为第四流通阀结构示意图；

图7为传输机构侧视图；

图8为承接组件结构示意图；

图9为承接组件俯视图；

图10为二次发泡机构正剖视图；

图11为二次发泡机构侧剖视图；

图12为图10中b处放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

以下参照附图对实施例进行说明，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用，另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

如图1、2所示，一种自动化连续式发泡成型生产线，包括发泡保温炉1、氮气供给组件2，还包括：

二次发泡机构3，所述二次发泡机构3包括用于缓存可供多个成型组件43浇铸的铝液的发泡仓31，该发泡仓31分别与发泡保温炉1、氮气供给组件2相连接；铝液经发泡保温炉1间断性流入二次发泡机构3中，其中铝液流入结束后，氮气供给组件2导入发泡气体进入铝液内部进行二次发泡。

传输机构4，所述传输机构4位于所二次发泡机构3的输出端，且与其相连接；

控制机构5，所述控制机构5包括连通所述发泡保温炉1与所述二次发泡机构3的第一铝液输出组件51、连通所述氮气供给组件2与二次发泡机构3的气体输送组件52、连通所述二次发泡机构3与传输机构4的废气输出组件53以及设置于所述二次发泡机构3一端的第二铝液输出组件54；

在运转过程中，如图1、3由传输机构4在移动过程中控制第一铝液输出组件51和废气输出组件53同步打开，进行一次发泡铝液导入发泡仓31中的同时，将处于发泡仓31中的废气排入传输机构4进行成型组件43的预热；传输机构4移动一定距离后控制第一铝液输出组件51和废气输出组件53同步关闭，气体输送组件52打开，氮气通入一次发泡铝液中进行铝液的二次发泡；传输机构4再次移动一段距离后，一次发泡铝液的二次发泡结束，气体输送组件52关闭，传输机构4继续移动，由成型组件43控制铝液输出组件54进行二次发泡铝液的定量输出，进行铝锭自动生产。

进一步地，如图1、4所示，所述第一铝液输出组件51包括连通发泡保温炉1与发泡仓31的铝液流通管511、设置于该铝液流通管511上的第一流通阀512以及与该第一流通阀512相连接且与所述废气输出组件53同步转动设置的连接轴513；在本实施例中，废气输出组件53与第一流通阀512以同步带同步设置；其中，第一流通阀512打开的同时废气输出组件53同步打开，进行一次发泡铝液导入发泡仓31的过程中，将处于其内部的高温废气进行排出。

进一步地，如图1、2所示，所述气体输送组件52包括连通所述氮气供给组件2与所述二次发泡机构3的气体输送管521、设置于该气体输送管521上的第二流通阀522以及与该第二流通阀522相连接且与所述传输机构4配合传动的第一传动齿轮523；所述第二流通阀522与所述第一传动齿轮523通过同步带方式相连接；由传输机构4带动第一传动齿轮523转动实现对发泡气体的导入控制。

进一步地，如图1、2所示，所述废气输出组件53包括连通所述发泡仓31与所述传输机构4的废气输出管531、设置于该废气输出管531上的第三流通阀532以及与该第三流通阀532相连接且与所述传输机构4配合传动的第二传动齿轮533；由传输机构4带动带动第二传动齿轮533实现废气管道开合的同时，控制铝液进入发泡仓31的输入过程。

进一步地，如图5、6所示，所述第二铝液输出组件54包括连通固定设置于所述发泡仓31输出端的铝液流口541、转动设置于该铝液流口541上的第四流通阀542以及固定连接于该第四流通阀542上且与所述传输机构4配合传动的第三传动齿轮543；成型模具431上的第一传动齿条4311与第三传动齿轮543相齿合，在本实施例中，第一传动齿条4311带动第三传动齿轮543旋转一周完成第四流通阀542的一个开合过程，在其打开的过程中，铝液流入成型模具431中，完成一个铝锭所需铝液的输出过程。

需要说明的是，如图1所示，通过成型组件43的位移量，控制单个铝锭所需的铝液量以及第四流通阀542的开闭时间，当处于发泡仓中的铝液浇铸完毕后，经承接组件44的移动实现由发泡保温炉1到发泡仓31中的铝液输送，同时将处于发泡仓31中的高温废气输送至预热室42中进行模具的预热；处于发泡保温炉1中的铝液在流入发泡仓31的过程中将处于发泡仓中的废气进行排挤，实现废气排放；如图4所示，铝液输送入发泡仓31的过程完成的同时，结束预热室42的废气排放；再经承接组件44控制发泡气体的导入进行铝液二次发泡；发泡完成后进行铝锭的单独自动浇铸；形成循环自动浇铸流水生产，可大幅度的提高生产效率。

进一步地，如图1、3所示，所述传输机构4包括设置于二次发泡机构3一侧的机架41、固定设置于该机架41的一端且与所述废气输出管531相连通的预热室42、设置于所述机架41上且沿其长度方向运动的承接组件44；所述成型组件43沿机架1的长度运行且设置于其上方，该成型组件43与所述承接组件44以间隔排序方式设置，以铝液的间断输送入发泡仓31中的传输方式相配合，形成整个生产过程的连续运转。

进一步地，如图1、5所示，所述成型组件43包括多个依次相接设置的成型模具431，该成型模具431包括设置于其一侧且与所述第三传动齿轮543配合传动的第一传动齿条4311，该第一传动齿条4311带动所述第三传动齿轮543旋转。

需要说明的是，如图5、7所示，成型组件43中的第一传动齿条4311与第二铝液输出组件54上的第三传动齿轮543相配合，成型组件43在运动过程中，第一传动齿条4311带动第三传动齿轮543转动，其转动过程形成第四流通阀542的开合过程，在第四流通阀542打开的过程中，铝液流入成型模具431中，完成一次单独铝锭的浇铸过程；根据铝锭的规格，设置铝液流口的铝液流量，从而准确实现铝锭的标准生产，其结构简单，控制准确，易于推广。

进一步地，如图8所示，所述承接组件44包括设置于其上与所述第二传动齿轮533相齿合的两个第二传动齿条441以及与所述第一传动齿轮523相齿合的两个第三传动齿条442，所示第二传动齿条441与所述第四传动齿条442相错设置。

需要说明的是，如图1、9所示，承接组件44上设置的第二传动齿条441和第三传动齿条442均为两处设置，分别与第二传动齿433和第一传动齿轮523相齿合，实现第三流通阀532、第一流通阀512和第二流通阀522的开合控制；其中，两个第二传动齿条441之间的距离为l，传输机构4的运行速度v，发泡仓31所需铝液的输入时间为t，则l＝v×t；同理，两个第三传动齿条442之间距离为l，铝液二次发泡所述时间为t，则l＝v×t

实施例二

其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：如图10、11所示，所述二次发泡机构3还包括固定设置于所述发泡仓3上且与所述气体输送管521相连通的发泡组件32，该发泡组件32设置于发泡仓31内部；所述发泡仓31为倒三角设置，在发泡过程中，处于铝液内部的发泡器322进行气体发泡，配合多余气体形成气泡由其底部沿倒三角状向上运动的运动结构，促进铝液的均匀发泡，提高产品质量。

进一步地，如图10、11、12所述发泡组件32包括与所述气体输送管521相连通的主管道321、均布于该主管道321正下方且与其内部相连通的多个发泡器322以及对称设置于所述主管道321的内部的分流板323；该分流板323位于所述气体输送管521与主管道321接口处的两侧，所述发泡器322的端部开设于对称的发泡孔324。

需要说明的是，如图8所示，由于发泡组件32中的主管道321上设置有多个发泡器322，因此为避免各发泡器322中所导入的发泡气体量的不同而设置分流板323，其将入口处的气体进行分割，使距离气体输送管较远的发泡器322获得足够的发泡气体，从而实现各个发泡器322中的气体较为均衡，提高铝液在二次发泡过程中的发泡率的同时促进发泡的均匀性，提高产品质量。

在本发明中，需要理解的是：术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或者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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。