一种陶瓷防弹插板自动生产线的制作方法

1.本实用新型涉及防护件制备技术领域，尤其涉及一种陶瓷防弹插板自动生产线。


背景技术：

2.防弹插板作为防弹衣的重要组成部件之一，可在指定区域有效增强防弹衣的防护性能。相比于采用多层防弹纤维制备的软质防弹衣，采用防弹插板的硬质防弹衣，可通过防弹插板有效阻挡子弹或弹片的冲击。由于在接受冲击的过程中，防弹插板的变形量要小得多，甚至不会变形，从而可防止对子弹或弹片人体造成二次伤害。
3.防弹插板按材质分为金属和非金属两类，金属类防弹插板的防弹性能较好，但是，存在质量较大及佩戴不灵活的问题。非金属类防弹插板主要为陶瓷防弹插板，陶瓷防弹插板具有轻质、高强的特性，它包括氧化铝防弹插板、碳化硅防弹插板及碳化硼防弹插板等。
4.然而，现有的陶瓷防弹插板的生产方式较为复杂，大多在不同的生产车间完成各个工序的生产作业，需要人工全程操作，加大了工人的劳动强度，并且效率低下，无形中增加了企业的运营成本。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，用以解决现有的陶瓷防弹插板存在生产工艺复杂、生产成本高的问题。
6.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，包括：物流输送线、注浆装置、烘干装置、热压烧结炉、注浆模具及烧结模具；所述注浆装置、所述烘干装置及所述热压烧结炉沿着所述物流输送线的输送方向依次设置；所述注浆装置用于对所述注浆模具进行注浆操作；所述物流输送线用于将所述注浆模具脱模得到的防弹插板生坯输送至所述烘干装置，所述烘干装置用于对所述防弹插板生坯进行烘干处理；所述物流输送线用于将烘干后的防弹插板生坯输送至所述热压烧结炉，所述热压烧结炉用于对装载有所述烘干后的防弹插板生坯的烧结模具进行热压烧结，以得到防弹插板熟坯。
7.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，所述注浆模具包括石膏模具、多孔树脂模具及多孔陶瓷模具当中的任一种；所述烧结模具包括石墨模具；和/或，所述陶瓷防弹插板为氧化铝防弹陶瓷插板、碳化硅防弹陶瓷插板、碳化硼防弹陶瓷插板或包括氧化铝、碳化硅及碳化硼当中至少两种材料的复合防弹陶瓷插板。
8.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，所述注浆装置设有视觉识别机构与注浆机械臂，所述注浆机械臂的执行末端设有注浆头；所述视觉识别机构能够对放置于所述物流输送线上的注浆模具的注浆口进行位置识别；所述视觉识别机构与所述注浆机械臂通讯连接；所述注浆机械臂用于根据所述视觉识别机构识别的位置信息执行对所述注浆头位姿的调控，以使得所述注浆头与所述注浆口连通。
9.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，所述烘干装置具有隧道式烘干通道，所述物流输送线穿过所述隧道式烘干通道；和/或，所述烘干装置包括微波烘干炉或燃
气高温烘干炉。
10.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，所述烧结模具包括上模与下模，所述上模与所述下模之间形成型腔，所述型腔的形状与所述烘干后的防弹插板生坯相适配；所述上模能够沿所述烧结模具的高度方向相对于所述下模移动；所述热压烧结炉的炉膛内设有压力装置；在所述烧结模具位于所述压力装置的施力端的下侧的情况下，所述施力端能够竖直朝下向所述上模施加压力。
11.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，还包括：第一探伤装置与第二探伤装置；所述第一探伤装置沿所述物流输送线的输送方向设于所述烘干装置与所述热压烧结炉之间；所述第一探伤装置用于对所述烘干后的防弹插板生坯进行表面缺陷与内部缺陷的无损检测；所述第二探伤装置沿所述物流输送线的输送方向设于所述热压烧结炉的后侧；所述第二探伤装置用于对所述防弹插板熟坯进行表面缺陷与内部缺陷的无损检测。
12.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，还包括：第一废品输送线与第二废品输送线输送线；所述第一废品输送线的一端与所述物流输送线靠近所述第一探伤装置的位置连接；所述第一废品输送线用于输送不满足所述第一探伤装置的质量检测要求的防弹插板生坯；所述第二废品输送线输送线的一端与所述物流输送线靠近所述第二探伤装置的位置连接；所述第二废品输送线输送线用于输送不满足所述第二探伤装置的质量检测要求的防弹插板熟坯。
13.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，还包括：第一脱模装置；所述第一脱模装置沿所述物流输送线的输送方向设于所述注浆装置与所述烘干装置之间；所述第一脱模装置用于对注浆模具进行脱模，将脱模得到的防弹插板生坯放置于所述物流输送线上。
14.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，还包括：入模装置；所述入模装置沿所述物流输送线的输送方向设于所述第一探伤装置与所述热压烧结炉之间；所述入模装置用于将满足所述第一探伤装置的质量检测要求的防弹插板生坯组装至所述烧结模具。
15.本实用新型提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，还包括：第二脱模装置；所述第二脱模装置沿所述物流输送线的输送方向设于所述热压烧结炉与所述第二探伤装置之间；所述第二脱模装置用于对经过热压烧结后的烧结模具进行脱模，将脱模得到的防弹插板熟坯放置于所述物流输送线上。
16.本实用新型提供的一种陶瓷防弹插板自动生产线，通过设置物流输送线及沿物流输送线的输送方向依次排列的注浆装置、烘干装置与热压烧结炉，基于物流输送线的输送作用，将注浆模具的注浆操作、对防弹插板生坯的烘干操作及对烘干后的防弹插板生坯的热压烧结操作依次衔接，可得到防弹插板熟坯，便于后续对防弹插板熟坯进行切削与打磨加工，得到陶瓷防弹插板成品。如此，本实用新型基于对生产环节的各个装置的有序配置，简化了生产工艺，可实现对陶瓷防弹插板的批量化生产，生产效率高，在整个生产环节减小了人为干预，从而减小了工人的劳动强度及由人工操作所带来的误差，确保了产品质量，降低了生产成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有
技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
18.图1是本实用新型提供的陶瓷防弹插板自动生产线的结构示意图；
19.附图标记：
20.1：物流输送线；
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2：注浆模具；
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3：烧结模具；
21.4：注浆装置；
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5：第一脱模装置；
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6：烘干装置；
22.7：第一探伤装置；
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8：入模装置；
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9：热压烧结炉；
23.10：第二脱模装置；
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11：第二探伤装置；
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12：第一废品输送线；
24.13：第二废品输送线。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.下面结合图1描述本实用新型的一种陶瓷防弹插板自动生产线。
27.如图1所示，本实施例提供一种陶瓷防弹插板自动生产线，包括：物流输送线1、注浆装置4、烘干装置6、热压烧结炉9、注浆模具2及烧结模具3；注浆装置4、烘干装置6及热压烧结炉9沿着物流输送线1的输送方向依次设置；注浆装置4用于对注浆模具2进行注浆操作；物流输送线1用于将注浆模具2脱模得到的防弹插板生坯输送至烘干装置6，烘干装置6用于对防弹插板生坯进行烘干处理；物流输送线1用于将烘干后的防弹插板生坯输送至热压烧结炉9，热压烧结炉9用于对装载有烘干后的防弹插板生坯的烧结模具3进行热压烧结，以得到防弹插板熟坯。
28.具体地，本实施例通过设置物流输送线1及沿物流输送线1的输送方向依次排列的注浆装置4、烘干装置6与热压烧结炉9，基于物流输送线1的输送作用，将注浆模具2的注浆操作、对防弹插板生坯的烘干操作及对烘干后的防弹插板生坯的热压烧结操作依次衔接，可得到防弹插板熟坯，便于后续对防弹插板熟坯进行切削与打磨加工，得到陶瓷防弹插板成品。
29.由此可见，本实施例所示的生产线基于对生产环节的各个装置的有序配置，简化了生产工艺，可实现对陶瓷防弹插板的批量化生产，生产效率高，在整个生产环节减小了人为干预，从而减小了工人的劳动强度及由人工操作所带来的误差，确保了产品质量，降低了生产成本。
30.在此应指出的是，本实施例所示的物流输送线1可以为本领域所公知的能够承受一定高温的链板式输送线或辊道输送线。在此，本实施例所示的物流输送线1优选为石英瓷辊输送线。其中，由于附图1的界面宽度限制，本实施例将一段连续的物流输送线划分为两部分，并将这两部分通过箭头连接，箭头的指示方向表示物流输送线1的输送方向。
31.与此同时，本实施例可根据生产产品的不同，有选择性地向注浆模具2中注入不同
类型的浆料。浆料的主体材料包括氧化铝、碳化硅和碳化硼中的一种或者几种按照一定比例混合制成。基于氧化铝、碳化硅及碳化硼的材料特性，本领域通常以氧化铝、碳化硅及碳化硼为浆料制备陶瓷防弹插板。
32.具体而言，氧化铝陶瓷具有较大的密度，在同样的面积下氧化铝陶瓷制成的氧化铝防弹陶瓷插板具有相对较大的重量。
33.碳化硅是共价键极强的化合物，共价键成分占88％，并且在高温下仍保持高的键合强度。碳化硅的这种结构特点决定了它的一系列优良性能，例如，具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化、高热导率、低热膨胀率、化学稳定性强以及不被大多数的酸碱溶液所腐蚀的特性。与此同时，碳化硅陶瓷材料还具有高温抗氧化特性，在高温氧化时，碳化硅陶瓷的表面生成致密的sio2保护膜，能够抑制氧的进一步氧化。另外，碳化硅陶瓷的密度适中，且碳化硅陶瓷的密度远远小于氧化铝陶瓷的密度，同样硬度也相对适中，属于性价比比较高的结构陶瓷，它的价格是氧化铝陶瓷的4到5倍，但更轻的重量能够带来更好的穿戴体验以及减少对体力的消耗。
34.另外，碳化硼是一种重要的工程材料，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，具有高硬度、高模量、耐磨性好、密度小、抗氧化性、耐酸碱性强以及良好的中子吸收性能等特点，碳化硼陶瓷密度最低，强度最高，但是价格昂贵。
35.由此，对于本实施例而言，在向注浆模具2内注入氧化铝浆料时，可制备得到氧化铝防弹陶瓷插板；在向注浆模具2内注入碳化硅浆料时，可制备得到碳化硅防弹陶瓷插板；在向注浆模具2内注入碳化硼浆料时，可制备得到碳化硼防弹陶瓷插板；而在向注浆模具2内注入包含氧化铝、碳化硅及碳化硼当中至少两种材料的浆料时，可制备得到相应的复合防弹陶瓷插板。
36.进一步地，为了确保浆料在注浆模具2内由液态或固液混合态尽快转变成固态的防弹插板生坯，注浆模具2的材质应对浆料中的水具有较好的吸附特性。对此，本实施例所示的注浆模具2可以为石膏模具、多孔树脂模具及多孔陶瓷模具当中的任一种。
37.优选地，为了实现对注浆模具2执行自动注浆操作，本实施例所示的注浆装置4设有视觉识别机构与注浆机械臂，注浆机械臂的执行末端设有注浆头；视觉识别机构能够对放置于物流输送线1上的注浆模具2的注浆口进行位置识别；视觉识别机构与注浆机械臂通讯连接。
38.具体地，本实施例所示的视觉识别机构可包括为本领域公知的双目相机，注浆机械臂可以为本领域所公知的三轴机械臂或多轴机械臂。在此，双目相机用于获取注浆模具2的图像信息，基于对图像信息的处理与识别，可获得注浆模具2上的注浆口的位置信息。注浆机械臂可根据视觉识别机构识别的位置信息执行对注浆头的位置和姿态的调控，以使得在对注浆模具2执行注浆操作时，将注浆头与注浆口连通。
39.进一步地，为了便于实现对脱模的防弹插板生坯的烘干操作，本实施例所示的烘干装置6设有隧道式烘干通道，物流输送线1穿过隧道式烘干通道；和/或，烘干装置6包括微波烘干炉或燃气高温烘干炉。
40.如此，本实施例基于物流输送线1对防弹插板生坯执行输送的同时，还可在隧道式烘干通道内对防弹插板生坯执行烘干操作，可大幅度提升生产效率。
41.进一步地，在对烘干处理后的防弹插板生坯执行热压烧结时，本实施例采用烧结
模具3装载防弹插板生坯，烧结模具3优选为能够耐高温的石墨模具。在此，本实施例所示的对防弹插板生坯进行热压烧结，指的是在对防弹插板生坯烧结过程中给予一个额外的压力，以使得浆料颗粒之间的接触面积增大，提高颗粒表面能，加速烧结过程。
42.具体地，本实施例所示的烧结模具3包括上模与下模，上模与下模之间形成型腔，型腔的形状与烘干后的防弹插板生坯相适配；在下模的侧壁上设有竖直引导结构，竖直引导结构与上模的侧壁在结构上相适配，可确保上模能够沿烧结模具3的高度方向相对于下模移动。
43.进一步地，本实施例所示的热压烧结炉9的炉膛内设有压力装置；在烧结模具3位于压力装置的施力端的下侧的情况下，施力端能够竖直朝下向上模施加压力，以使得烘干后的防弹插板生坯夹持于上模与下模之间。其中，本实施例所示的压力装置可通过丝杠驱动机构、气缸或液压缸等伸缩驱动机构提供驱动力，以驱动施力端在竖直方向上作升降运行。
44.本实施例所示的热压烧结炉9可采用本领域公知的隧道式炉膛，热压烧结炉9的极限温度为2600摄氏度，基于热压烧结炉9对防弹插板生坯的热压烧结，可制备出具有一定力学性能的防弹插板熟坯。
45.如图1所示，为了确保成品率，本实施例还设有第一探伤装置7与第二探伤装置11；第一探伤装置7沿物流输送线1的输送方向设于烘干装置6与热压烧结炉9之间；第一探伤装置7用于对烘干后的防弹插板生坯进行表面缺陷与内部缺陷的无损检测；第二探伤装置11沿物流输送线1的输送方向设于热压烧结炉9的后侧；第二探伤装置11用于对防弹插板熟坯进行表面缺陷与内部缺陷的无损检测。
46.其中，本实施例所示的第一探伤装置7与第二探伤装置11均可采用本领域公知的工业ct无损检测仪器。
47.在对防弹插板生坯进行无损检测时，可利用工业用计算机断层成像技术获取防弹插板生坯的二维断层图像或三维立体图像，以清晰、准确、直观地展示防弹插板生坯的质量外观及内部的结构的缺损状况。在防弹插板生坯的检测结果满足质量要求时，可通过物流输送线1将防弹插板生坯继续输送至热压烧结炉9，以进行热压烧结处理；而在防弹插板生坯的检测结果不满足质量要求时，可通过第一废品输送线12对不满足质量要求的防弹插板生坯进行输送和集中收集。其中，第一废品输送线12的一端与物流输送线1靠近第一探伤装置7的位置连接。
48.相应地，在对防弹插板熟坯进行无损检测时，本实施例可通过第二探伤装置11获取防弹插板熟坯的二维断层图像或三维立体图像，以便对防弹插板熟坯进行无损检测。在防弹插板熟坯的检测结果满足质量要求时，可通过物流输送线1将防弹插板熟坯继续输送至指定的位置，以便对防弹插板熟坯进行后续加工，得到陶瓷防弹插板成品；而在防弹插板熟坯的检测结果不满足质量要求时，可通过第二废品输送线13输送线对不满足质量要求的防弹插板熟坯进行输送和集中收集。其中，第二废品输送线13输送线的一端与物流输送线1靠近第二探伤装置11的位置连接。
49.进一步地，在对防弹插板生坯进行烘干操作前，为了自动对装载于注浆模具2内的防弹插板生坯进行脱模处理，本实施例还设有第一脱模装置5；第一脱模装置5沿物流输送线1的输送方向设于注浆装置4与烘干装置6之间；第一脱模装置5用于对注浆模具2进行脱
模，将脱模得到的防弹插板生坯放置于物流输送线1上。
50.进一步地，在对经过质量检测的防弹插板生坯进行热压烧结前，为了对防弹插板生坯自动进行入模操作，本实施例还设有入模装置8；入模装置8沿物流输送线1的输送方向设于第一探伤装置7与热压烧结炉9之间；入模装置8用于将满足第一探伤装置7的质量检测要求的防弹插板生坯组装至烧结模具3。
51.进一步地，在对热压烧结的防弹插板熟坯进行质量检测前，为了自动对防弹插板熟坯进行脱模处理，本实施例还设有第二脱模装置10；第二脱模装置10沿物流输送线1的输送方向设于热压烧结炉9与第二探伤装置11之间；第二脱模装置10用于对经过热压烧结后的烧结模具3进行脱模，将脱模得到的防弹插板熟坯放置于物流输送线1上。
52.在此应指出的是，本实施例所示的第一脱模装置5、入模装置8及第二脱模装置10具有相似的结构形式，均可设置两个机械手臂，其中一个机械手臂用于对注浆模具2或烧结模具3的下模进行夹持与移位，另一个机械手臂可通过负压吸附的方式对注浆模具2或烧结模具3的上模及模具内的坯料进行吸附与移位。如此，基于第一脱模装置5，可对防弹插板生坯进行脱模处理；基于入模装置8，可将经过质量检测后的防弹插板生坯装入至烧结模具3；基于第二脱模装置10，可对热压烧结处理后的防弹插板熟坯进行脱模处理。
53.综上所示，本实施例所示的陶瓷防弹插板自动生产线在制备陶瓷防弹插板时，可先通过注浆装置4对放置于物流输送线1上的注浆模具2进行注浆操作；待注浆模具2内的坯料成型后，基于第一脱模装置5的脱模处理，得到防弹插板生坯；然后，由烘干装置6对防弹插板生坯进行烘干处理，并由第一探伤装置7对烘干处理后的防弹插板生坯进行无损检测，检查质量合格的防弹插板生坯继续沿着物流输送线1输送，不合格的产品沿着第一废品输送线12执行输送与收集；接着，由入模装置8将质量合格的防弹插板生坯装入至烧结模具3中，并在热压烧结炉9中对装载有防弹插板生坯的烧结模具3进行热压烧结，以得到防弹插板熟坯；接着，由第二脱模装置10对防弹插板熟坯进行脱模处理，并由第二探伤装置11对脱模的防弹插板熟坯进行质量检测，经过质量检测后合格的产品沿着物流输送线1继续输送至指定的位置，而不合格的产品沿着第二废品输送线13输送线执行输送与收集。
54.由此可见，本实施例所示的方案相比于现有技术而言，简化了生产过程，便于操作，减少人工操作带来的误差，节约人工成本，并且提升了生产效率，能够保证产品的质量，有效的降低企业的运营成本，对企业的节能降耗具有重要的现实意义。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。