一种用于耐火砖生产的自动化系统的制作方法

本实用新型涉及耐火材料生产设备技术领域，具体涉及一种用于耐火砖生产的自动化系统。

背景技术：

目前耐火材料企业普遍存在生产过程中车间粉尘严重，工人劳动强度大，占用人工多，生产出的耐火砖质量一致性较差、缺陷多及产量不足等问题。上述问题不仅对工人身体健康造成了极大的影响，同时低下的生产效率严重挤占了企业利润，随着人工成本的快速提高，这些问题将变得更加突出；此外，传统的设备还存在噪音大，工作效率低，安全隐患多等缺点。上述问题如果不能得到很好地解决，耐火材料生产企业在未来可能面临无人可用的风险，为此，发明一种能够从耐火原材料到成品耐火砖全程自动化操作，实现自动配料、自动混料、自动称重布料、压力机自动成型、自动取砖、自动检测等高效的无人化操作装置，可大幅改善现有的较为粗放的生产模式，并产生重大的经济效益。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种用于耐火砖生产的自动化系统，实现自动配料、自动混料、自动沉重布料、压力机自动成型，自动取砖、自动检测等过程，有效改善工作环境，大幅降低人员占用和工人劳动强度，产品质量和生产效率得到大大提升，企业生产成本和管理强度得到有效降低。为此，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于耐火砖生产的自动化系统，包括配料机构、混料机构、布料机构、喂料机构、压力成型机构、抓取机构、输送机构和plc控制柜，所述的配料机构包括原料仓、固定连接于原料仓锥形料斗底部的第一自动称量机构和第一螺旋给料器，配料机构设置于混料机构上；所述的混料机构包括混料仓、固定设置于混料仓上端盖上的第二驱动电机和水冷减速器、与水冷减速器底端固定连接的搅拌单元，且位于混料仓底部一侧毗邻连接有布料机构；所述的布料机构包括布料仓，位于布料仓底端通过第二自动称量机构连接有第二螺旋给料器，且第二螺旋给料器远离端下侧设置的布料管底端对应喂料机构；所述的喂料机构包括与压力成型机构一侧固定连接的支撑框架、固定于支撑框架上的第二支撑架和称量料仓、以及平行设置于支撑框架上的第一驱动气缸和与之连接的支撑拖杆和中间料仓，且中间料仓对应设置于压力成型机构内；位于压力成型机构另一侧设置有抓取机构，位于抓取机构下侧设置有输送机构。

上述的，称量料仓下端对用设置有溜管，位于称量料仓和溜管之间设置有旋转供料阀，与旋转供料阀连接有固定与第一支撑架上的第三驱动电机。

上述的，支撑框架上端内侧设置有侧滑轨，支撑拖杆通过滑块搭接于侧滑轨上，通过第一驱动气缸推动支撑拖杆沿着侧滑轨携带着中间料仓前后运行。

上述的，压力成型机构包括上模架、固定于上模架上的第一液压油缸、通过四根导柱与上模架固定设置的下模架，第一液压油缸下端贯穿上模架与滑动套装于导柱上的上活动梁固定连接，对应上活动梁位于导柱下部套装有下固定梁，位于上活动梁中央设置有上模头，对应上模头位于下固定梁上设置有模框，对应模框底面设置有固定在下模架上的下模座和下模头。

上述的，位于下固定梁一侧固定设置有托板，托板上端面与模框上端面平齐，支撑框架固定架设于托板两边。

上述的，所述的抓取机构包括第二液压油缸，位于第二液压油缸上端连接有固定导套，固定导套内卡接有滑轨，位于滑轨上端面中央下沉设置有传动齿条，对应传动齿条位于固定导套一侧设置有第四驱动电机及与之连接的驱动齿轮，传动齿条一端与滑套固定，滑套套装于滑轨上，位于滑套上固定设置有机械臂，位于机械臂远离端设置有机械手，位于机械手上活动设置有压紧块和与之连接的第一驱动气缸。

上述的，所述的输送机构包括输送机架，输送机架上套装有传输皮带，位于输送机架上设置有供传输皮带通过的探伤机构，毗邻探伤机构位于输送机架一侧设置有拣料溜槽，对应拣料溜槽位于输送机架另一侧设置有第二驱动气缸和与之连接的推板。

上述的，所述的探伤机构内部设置有电子眼、激光探伤仪、超声扫描仪和质量传感器。

上述的，对应拣料溜槽位于输送机架一侧底面上设置有废砖车。

本实用新型设计合理、新颖，取得以下技术效果：

1、实现自动配料、自动混料、自动沉重布料、压力机自动成型，自动取砖、自动检测等过程，自动化程度大幅提升；

2、在配料和布料过程设置有自动称量机构配合螺旋给料器，实现配料比例精确控制，满足耐火材料的高精度要求；实现布料出料量的精确控制，避免单件产品重量出现大范围波动，影响产品质量和企业信誉；

3、在混料过程中，采用强化的分体式搅拌臂结构和分离的搅拌挡板，可便捷的实现搅拌臂与搅拌挡板及搅拌轴的组合安装和拆分，可有效的避免搅拌轴在使用过程中出现磨损，同时，可高效的实现磨损配件的更换，降低维护保养成本和设备备件成本，确保混料的均一性；

4、自动喂料机构配合压力成型机构，可便捷高效的进行称重、分装，精确控制耐火砖成型过程，提升耐火砖的品质，降低废品率；

5、抓取机构结构简单、稳定性好，配合输送机构，能够便捷、高效的将成型耐火砖抓取放置于输送机构上，并对耐火砖进行高效探伤，剔除废品；

6、有效改善工作环境，大幅降低人员占用和工人劳动强度，产品质量和生产效率得到大大提升，企业生产成本和管理强度得到有效降低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的自动化系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的自动称量机构端部剖面示意图；

图3是本实用新型实施例1的自动称量机构结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的搅拌臂及搅拌挡板配合安装结构示意图；

图5是本实用新型实施例1的垫环结构示意图；

图6是本实用新型实施例1的喂料机构结构示意图；

图7是本实用新型实施例1的压力成型机构结构示意图；

图8是本实用新型实施例1的抓取机构结构示意图；

图9是本实用新型实施例1的传输机构结构示意图；

图10是本实用新型实施例1的混料仓与布料仓俯视剖面示意图。

附图标号：

1-原料仓，2-第一自动称量机构，201-筒状分料仓，202-扇形隔板，203-驱动转轴，204-固定格栅，3-第一驱动电机，4-第一螺旋给料器，5-下料管，6-第二驱动电机，7-水冷减速器，8-混料仓，9-搅拌挡板，10-搅拌臂，1001-固定半环a，1002-第一固定凹槽，1003-固定半环b，1004-曲臂，1005-连接块，11-垫环，1101-固定半环c，1102-固定半环b，1103-第二固定凹槽，1104-第二固定位孔，13-布料仓，14-第二自动称量机构，15-第二螺旋给料器，16-第一布料管，17-搅拌轴，18-喂料机构，1801-第一驱动气缸，1802-侧滑轨，1803-支撑框架，1804-称量料仓，1805-旋转供料阀，1806-第二布料管，1807-第一支撑架，1808-第二支撑架，1809-托板，1810-支撑拖杆，1811-中间料仓，1812-第三驱动电机，19-压力成型机构，1901-第一液压油缸，1902-上模架，1903-上活动梁，1904-上模头，1905-导柱，1906-模框，1907-下活动梁，1908-下模头，1909-下模座，1910-下模架，20-抓取机构，2000-第二液压油缸，2001-固定导套，2002-第四驱动电机，2003-驱动齿轮，2004-传动齿条，2005-滑轨，2006-滑套，2007-机械臂，2008-第三驱动气缸，2009-压紧块，2010-机械手，21-传输机构，2101-输送机架，2102-传输皮带，2103探伤机构，2104-第二驱动气缸，2105-推板，2106-拣料溜槽，2107-废砖车，22-l型垫板，23-紧固螺栓，24-挡板，25-缝式料仓入口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内侧”、“外侧”、等指示的方位或置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1，参照图1，一种用于耐火砖生产的自动化系统，包括配料机构、混料机构、布料机构、喂料机构18、压力成型机构19、抓取机构20、输送机构21和plc控制柜（图中未给出），配料机构包括原料仓1、固定连接于原料仓1锥形料斗底部的第一自动称量机构2和第一螺旋给料器4，配料机构设置于混料机构上，原料仓1顶端可与自动气动输送粉料管道连通，用于给原料仓1上料，采用第一自动称量机构2配合第一螺旋给料器4，通过plc控制柜控制第一自动称量机构2的转速，实现配料过程的自动化和配料比例精确控制，满足耐火原料配比的高精度要求；混料机构包括混料仓8、固定设置于混料仓8上端盖上的第二驱动电机6和水冷减速器7、与水冷减速器7底端固定连接的搅拌单元，且位于混料仓8底部一侧毗邻连接有布料机构，该搅拌单元采用强力搅拌设计，能够为混料过程提供强力搅拌，确保混料的均一性；布料机构包括布料仓13，位于布料仓13底端通过第二自动称量机构14连接有第二螺旋给料器15，且第二螺旋给料器15远离端下侧设置的布料管16底端对应喂料机构18，沿着布料仓1纵向开设有连通混料仓8和布料仓13的缝式料仓入口25，经过混料后的耐火原料经过缝式料仓入口25进入布料仓13，在经由第二自动称量机构14连接有第二螺旋给料器15和布料管16将等量的耐火原料注入喂料机构18内，布料过程中采用第二自动称量机构14配合第二螺旋给料器15，实现布料出料量的精确控制，避免单件产品重量出现较大范围波动；喂料机构18包括与压力成型机构19一侧固定连接的支撑框架1803、固定于支撑框架1803上的第二支撑架1808和称量料仓1804、以及平行设置于支撑框架1803上的第一驱动气缸1801和与之连接的支撑拖杆1810和中间料仓1811，且中间料仓1811对应设置于压力成型机构19内；位于压力成型机构19另一侧设置有抓取机构20，位于抓取机构20下侧设置有输送机构21，实现自动配料、自动混料、自动沉重布料、压力机自动成型、自动取砖、自动检测等过程，有效改善工作环境，大幅降低人员占用和工人劳动强度，产品质量和生产效率得到保障。

参照图2~3，第一自动称量机构2和第二自动称量机构14机构相同，包括位于原料仓1底部设置的筒状分料仓201、位于筒状分料仓201一端设置的第一驱动电机3以及位于筒状分料仓201内轴线上与第一驱动电机3连接的驱动转轴203，位于驱动转轴203外圆周上轴向延伸设置有多组固定格栅204，相邻两组固定格栅204上固定设置有扇形隔板202，优选的，固定格栅204设置有四组，扇形隔板202也有四组，由扇形隔板202和筒状分料仓201两端壁形成凹型取料斗对应原料仓1锥形料斗底端，可定量的进行取料；两组固定格栅204板面夹角为β，且夹角β不小于原料仓1锥底夹角α，便于准确的进行取料。

参照图1和4、5，搅拌单元包括搅拌轴17、搅拌挡板9、搅拌臂10、垫环11，搅拌轴17贯穿固定设置于混料仓8上下板中央，搅拌臂10和垫环11间隔套装于搅拌轴17，位于搅拌臂10端部固定连接有搅拌挡板9，采用间隔设置的搅拌臂10和垫环11结构能够有效的对搅拌轴17进行保护，避免搅拌轴17在使用过程中出现磨损，由于搅拌轴17的体积较大，更换过程繁琐且本身成本较高，因此该种设置能够降低维护保养成本和备件成本。

其中，搅拌臂10包括固定半环a1001、固定半环b1003和曲臂1004，曲臂1004沿着固定半环b1003径向设置，位于固定半环a1001和固定半环b1003接触处设置供紧固螺栓23安装的两组第一固定凹槽1002，位于曲臂1004远离端设置有连接块1005，采用分体式搅拌臂10结构和搅拌挡板9，便捷的实现搅拌臂10与搅拌挡板9及搅拌轴17的组合安装和拆分，便捷的实现磨损配件的更换，降低备件率和备件成本；搅拌挡板9背侧通过紧固螺栓23贯穿连接块1005与l型垫板22固定连接，该种结构是为了保证搅拌臂10和搅拌挡板9的连接稳定性。

其中，垫环11包括固定半环c1101和固定半环d1102，位于固定半环c1101和固定半环d1102结合处设置供紧固螺栓16安装的一组第二固定凹槽1103，对应第二固定凹槽1103内贯通设置有第二固定位孔1104，垫环11可便捷在搅拌轴17上进行安装或拆卸，其主要作用是调整垫环11的安装数量，进而调整每两组搅拌臂10和搅拌挡板9在搅拌轴17上的位置，从而依据不同耐火砖原料性质，调整搅拌臂10和搅拌挡板9的数量。

其中，搅拌挡板9板面与曲臂1004呈α夹角倾斜向下，其中α为30~60°，该种结构设置能够很好的实现对粉状料或粘性料的搅拌，避免原料过分的集聚与混料仓内壁处，原料向内收拢；同时，搅拌臂10和下压的搅拌挡板9可尽快实现粉料或粘性料的排出。

参照图6，称量料仓1804下端对用设置有溜管1806，位于称量料仓1804和溜管1806之间设置有旋转供料阀1805，与旋转供料阀1805连接有固定与第一支撑架1807上的第三驱动电机1812，称重料仓1804内还设置有质量传感器，第三驱动电机1812可便捷控制旋转供料阀1805的启闭，通过plc控制柜设置称量料仓1804料重量，当质量传感器感知料重达到设定值后，旋转供料阀1805进行机械开启或闭合；支撑框架1803上端内侧设置有侧滑轨1802，支撑拖杆1810通过滑块搭接于侧滑轨1802上，通过第一驱动气缸1801推动支撑拖杆1810沿着侧滑轨1802携带着中间料仓1811前后运行，中间料仓1811上对应称量料仓1804下的溜管1806，称量料仓1804满足重量要求的原料经溜管1806滑落中间料仓1811，此时，中间料仓1811在第一驱动气缸1801推动下，运行至压力成型机构19放料。

参照图7，压力成型机构19包括上模架1902、固定于上模架1902上的第一液压油缸1901、通过四根导柱1905与上模架1902固定设置的下模架1910，第一液压油缸1901下端贯穿上模架1902与滑动套装于导柱1905上的上活动梁1903固定连接，对应上活动梁1903位于导柱下部套装有下固定梁1907，位于上活动梁中央设置有上模头1904，对应上模头1904位于下固定梁1907上设置有模框1906，对应模框1906底面设置有固定在下模架1910上的下模座1909和下模头1908，位于下固定梁1907一侧固定设置有托板1809，托板1809上端面与模框1906上端面平齐，支撑框架1803固定架设于托板1809两边；上活动梁1903在第一液压油缸1901作用下，可沿着四根导柱1905携带上模头1904上下运行，位于下模架1910上的下模座1909内设置有推动结构，推动结构可采用气缸组件实现下模头1908的定向升降运动，常规工位是下模头1908顶端面位于下固定梁1907上的模框1906底端面平齐，由此，在上模头1904、模框1906和下模头1908的配合下进行耐火砖的成型，成型后在下模座1909作用下，下模头1908顶升将成型的耐火砖顶升至模框1906上端面，被抓取机构20取走；需要注意的是喂料机构18的对应模框1906设置，将称取后的原料放入模框1906内。

参照图8，抓取机构20包括第二液压油缸2000，位于第二液压油缸2000上端连接有固定导套2001，固定导套2001内卡接有滑轨2005，位于滑轨2005上端面中央下沉设置有传动齿条2004，对应传动齿条2004位于固定导套2001一侧设置有第四驱动电机2002及与之连接的驱动齿轮2003，传动齿条2004一端与滑套2006固定，滑套2006套装于滑轨2005上，位于滑套2006上固定设置有机械臂2007，位于机械臂2007远离端设置有机械手2010，位于机械手2010上活动设置有压紧块2009和与之连接的第三驱动气缸2008；传动齿条2004在第四驱动电机2002和驱动齿轮2003的带动下在滑轨2005上面往复运行，进而带动位于滑套2006上的机械臂2007做往复运动，位于机械臂2007端部的机械手2010在到达成型耐火砖上方后，在第二液压油缸2000做一下整体下移抓住耐火砖，在第三驱动气缸2008作用下压紧块2009实现对耐火砖的夹紧，而后第四驱动电机2002反转，带动机械手2010回撤，将耐火砖放置于输送机构21上。

参照图9，输送机构21包括输送机架2101，输送机架2101上套装有传输皮带2102，位于输送机架2101上设置有供传输皮带2102通过的探伤机构2103，探伤机构2103内部设置有电子眼、激光探伤仪、超声扫描仪和质量传感器，可对耐火砖的外形缺陷、内部损伤及质量缺陷进行检测，毗邻探伤机构2103位于输送机架2101一侧设置有拣料溜槽2106，对应拣料溜槽2106位于输送机架2101一侧底面上设置有废砖车2107，对应拣料溜槽2106位于输送机架2101另一侧设置有第二驱动气缸2104和与之连接的推板2105，经过探伤机构2103检测合格的耐火砖成品随传输皮带2102继续运行至自动码垛机构（图中未给出），经检测不合格的耐火砖残次品出探伤机构2103后，被第二驱动气缸2104驱动推板2105推至拣料溜槽2106处滑落掉入废砖车2107内，被返回至原料厂破碎重新利用。

参照图10，位于混料仓8与布料仓13之间的缝式料仓入口25朝向混料仓8内设置有挡板24，对应挡板24位于搅拌轴17上设置的搅拌臂10端部搅拌挡板9有板面倾斜向上设置，在随着搅拌轴17运转过程中，对混料仓8仓底进行清理，避免仓底积料；同时，可快速、便捷的将搅拌均匀的耐火原料扫入布料仓13内，并从第二自动称量机构14第二螺旋给料器15经由布料管16排出。

以上说明的方式描述了本实用新型的优选实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。