专利名称：砂轮回转式多工位成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷砂轮、树脂结合剂砂轮成型设备，尤其是涉及砂轮回转式多工位成型机。
背景技术：
目前中型规格砂轮(外径300-500毫米，厚度10-100毫米的陶瓷砂轮、树脂结合剂砂轮)成型设备多以人工刮料的成型机为主。其构成为一台液压机配一到两台辅机，辅机包括驱动模具旋转的摊料转盘、液压脱模装置、人工或机械推进的模车等。其运作方式为人工向模具内投料，人工用搅料叉搅料、人工用刮板刮平成型料，人工或吊具放入模具上盖板，之后由人工或机械推进的模车将模具推入液压机中心通过定压力或人工测量的定厚方式压制成型(模环浮动由人工放入固定垫铁或用弹簧垫铁)，成型后的坯体由模车带回辅机，之后由液压缸配合人工敲击脱模，脱模后的坯体由人工翻转至干燥垫板上。整个运作 过程繁琐耗时、效率低下、操作者劳动强度很高；并且由于人为因素的影响，成型出的砂轮坯体密度均匀性差、静不平衡值高，对砂轮的使用性能也带来不利影响。目前国内引进的国外此类设备大体有两种型式1、液压机配两组自动辅机其投料、搅料、刮料、脱模、坯体翻转由机械装置自动完成，但是，其大部分操作均集中在一个工位上完成，造成效率不高，且设备配置复杂，价格非常昂贵。2、摆臂式三工位成型机将投料刮料、压制成型、脱模取坯分为三个工位完成；该设备虽然提高了成型效率，但其投料方式为定容投料，不利于成型料中的气体排出，并且设有模腔深度伺服调节装置，机构较为复杂，且对成型料松散性、均匀性要求极高；同时砂轮总重和厚度偏差较大，成型料浪费也相对较高，价格也十分昂贵。
发明内容
本发明目的在于提供一种定重量投料、旋转自动搅料刮料、自动脱模取坯的砂轮回转式多工位成型机。为实现上述目的，本发明采取下述技术方案
本发明所述的砂轮回转式多工位成型机，包括机座，设置在所述机座上的中立柱和侧立柱，以及设置在所述中立柱和侧立柱顶部的主压机压头组件；在中立柱下部滚动套装有由动力机构驱动的工作转盘，在所述工作转盘上沿圆周方向按工位均布开设有多个模具孔座和置于其内的砂轮模具，在工作转盘下方位于中立柱和侧立柱之间的机座上设置有下工作台；围绕工作转盘依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置；
所述卸模搬坯装置包括设置在工作转盘上方的搬坯机构和设置在工作转盘下方的顶坯机构；所述搬坯机构由垂直向下安装在由气缸或电机驱动的水平摆臂上的搬坯气缸、设置在所述搬坯气缸活塞杆端部的负压吸盘构成；所述顶坯机构由垂直向上设置在安装架上的顶坯液压缸、设置在所述顶坯液压缸活塞杆端部的顶坯盘、垂直向上设置在所述顶坯盘上的顶端安装有电磁铁的脱模顶杆构成；
所述投搅料装置包括垂直向下设置在位于工作转盘上方第一安装板上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆端部固联有导轨座，在所述导轨座上水平设置有直线导轨副，在所述直线导轨副的滑块上固联有搅料叉安装座，所述搅料叉安装座的一端与设置在导轨座上的水平气缸活塞杆端部相连接；在搅料叉安装座上垂直向下固联有至少一根搅料叉；在位于导轨座一侧的支撑架上设置有由振动电机驱动的振动筛，所述振动筛的出料口位于所述砂轮模具的模腔上方；
所述刮料装置包括垂直设置在位于工作转盘上方第二安装板上的导向滑杆和套装其上部的微动滑块；在所述第二安装板上位于所述微动滑块一侧水平设置有向微动滑块方向延伸的导轨，在所述导轨上设置有由动力源驱动往复移动的水平滑块，在所述水平滑块上铰接有斜面板，所述斜面板延伸至微动滑块下表面；在位于微动滑块上方的导向滑杆上套装有压力弹簧；在微动滑块上表面固连有刮料气缸，所述刮料气缸的活塞杆端部向下滑动穿过微动滑块和第二安装板并与刮板安装座连接；在所述刮板安装座上水平间隔向下设置有两立板，贯穿所述两立板下部设置有水平滑杆，所述水平滑杆通过套装其上的调节滑块与刮板连接；在所述调节滑块顶部间隔向上设置有两挡板，在所述两挡板与对应的两立板之间分别设置有调整螺栓，在其中一个调整螺栓上套装有复位弹簧。 设置在所述模架内的砂轮模具包括模环，设置在所述模环内的芯棒，套装在所述芯棒上的模具底板；在模环底部固连有模具联接板，所述模具联接板由环板、中心圆板、连接在所述环板和中心圆板之间的三条连接板条构成；在所述环板、中心圆板、三条连接板条围成的区域内分别设置有模具底板垫块，所述模具底板垫块的厚度大于模具联接板的厚度并与模具底板相固连；环板、中心圆板分别与对应的模环、芯棒相固连；在模环外周面设置有模具定位销。在位于主压机下方的下工作台上设置有模环浮动装置；所述模环浮动装置包括垂直向上固定在下工作台上的浮动液压缸，在所述浮动液压缸的活塞杆上固联有沿径向延伸的三个条形滑块，所述三个条形滑块之间的夹角均为120度；在三个条形滑块之间分别设置有扇形支撑块，在每个条形滑块上分别垂直向下设置有导向杆，所述每根导向杆分别滑动穿过开设在工作台上的导向通孔；在所述扇形支撑块上表面安放有与模环直径相适应的下压头垫板；在每个条形滑块上垂直向上固联有顶杆，在所述下压头垫板上对应于每个顶杆位置处分别开设有直径大于顶杆直径的穿孔。本发明优点在于结构紧凑、制造成本低、自动化程度高、对成型料和生产环境要求相对较低、并可大幅度提高产品质量和效率、降低人工劳动强度。采取多工位运行方式，并围绕所述工作转盘依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置，将砂轮成型工序细分为多个操作工位，使单元动作最简单化。通过工作转盘携带砂轮模具步进转位，使每个砂轮模具同步进入各操作工位完成操作，设备在工作状态时，各操作工位同时工作，这样在每个 操作工位的操作完成后，即表示整个成型工序已全部完成，亦即砂轮模具每步进转动一次，即可完成一组砂轮模具内的砂轮成型，从而提高整体工作效率。采取模具旋转、振动筛投料、气缸驱动搅料叉伸入模腔沿径向往复移动的投料及搅料方式，使得物料更加均匀一致、排气充分。通过砂轮模具旋转、刮板微提的成型料刮平方式，对成型料适应性强，刮料装置弹性刮板座可以达到在砂轮模具定位存在误差的情况下仍能保证刮板外端始终贴紧模环目的。将模环、芯棒通过模具联板联接为一体，并通过定位销确定砂轮模具停止位置，保证了脱模机构的项杆从砂轮模具联接板的空隙中通过，使砂轮坯体同时与模环及芯棒脱离。主压机下工作台上装有模环浮动装置，使得砂轮在成型过程中双面加压，提高了砂轮坯体厚度方向的密度均匀性。
图I是本发明隐去所述卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置的结构示意图。图2是图I的A-O-B旋转剖结构示意图。图2-1是图2的I部放大结构示意图。图3是图I的A-O-C旋转剖结构示意图。
图3-1是图3的J部放大结构示意图。图4是图I的A-O-D旋转剖结构示意图。图4-1是图4的K部放大结构示意图。图4-2是图4-1的L部放大结构示意图。图5是图4的M部部放大结构示意图。图5-1是图5的A-A向剖视结构示意图。图6是本发明所述的砂轮模具结构示意图。图6-1是图6的仰视结构示意图。
具体实施例方式如图1、2、3、4所示，本发明所述的砂轮回转式多工位成型机，包括机座，设置在机座上的中立柱I和侧立柱2，以及设置在所述中立柱I和侧立柱2顶部的主压机压头组件3 ；在中立柱I下部滚动套装有由动力机构驱动的工作转盘4，在所述工作转盘4上沿圆周方向按工位均布开设有多个模具孔座和置于其内的砂轮模具5，在工作转盘4下方位于中立柱I和侧立柱2之间的机座上设置有下工作台6 ;围绕工作转盘4依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置。如图2、图2-1所示，所述卸模搬坯装置包括设置在工作转盘4上方的搬坯机构和设置在工作转盘4下方的顶坯机构；所述搬坯机构由垂直向下安装在由气缸或电机驱动的水平摆臂7上的搬坯气缸8、设置在所述搬坯气缸8活塞杆端部的负压吸盘9构成；所述顶坯机构由垂直向上设置在安装架10上的顶坯液压缸11、设置在所述顶坯液压缸11活塞杆端部的顶坯盘12、垂直向上设置在所述顶坯盘12上的顶端安装有电磁铁13的脱模顶杆14构成。卸模搬坯动作过程简述如下
如图2、图2-1、图5、图5-1、图6、图6-1所示，工作时，顶坯液压缸11带动顶坯盘12、脱模顶杆14向上顶起，脱模顶杆14接触模具底板46并向上运动；模环44与芯棒45由模具联接板的环板47、中心圆板48和三条连接板条49连为一体，并由脱模扣板58限制使其不能向上移动；模具底板46和砂轮坯体被顶出砂轮模具5的模环44之外。然后，设置在水平摆臂7上的搬坯气缸8下行，负压吸盘9使之接触砂轮坯体，并通过高压风机使砂轮坯体与负压吸盘9接触面产生负压将砂轮坯体吸附；最后，搬坯气缸8上行并由水平摆臂7将砂轮坯体放置在干燥板上。如图3、图3-1所示，所述投搅料装置包括垂直向下设置在位于工作转盘4上方第一安装板15上的升降气缸16，所述升降气缸16的活塞杆端部固联有导轨座17，在所述导轨座17上水平设置有直线导轨副，在所述直线导轨副的滑块18上固联有搅料叉安装座19，所述搅料叉安装座19的一端与设置在导轨座17上的水平气缸20活塞杆端部相连接；在搅料叉安装座19上垂直向下固联有三根搅料叉21 ;在位于导轨座17 —侧的支撑架22上设置有由振动电机23驱动的振动筛24，所述振动筛24的出料口位于所述砂轮模具5的模腔上方。投搅料动作过程简述如下
称好的成型料投入振动筛24内，振动筛24振动使成型料被筛松并从筛网下的料斗均匀流入由摊料转盘驱动旋转的砂轮模具5的模环44和芯棒45之间的圆环内，同时，三根搅料叉21由升降气缸16驱动下行插入料层，并同时由水平气缸20驱动沿模环44半径方向往复运动。上述组合动作使成型料在砂轮模具5内沿圆周和径向均匀分布，达到成型料在砂轮模具5内均匀分布并排出空气目的。摊料转盘和置于其上的砂轮模具5由气缸顶起使砂轮模具5外周的定位销51脱离模具孔座内的销槽后开始旋转，工作完成后由控制系统定位、停止、回落使定位销51重新进入模具孔座内的销槽。如图4、图4-1、图4-2所示，所述刮料装置包括垂直设置在位于工作转盘4上方第二安装板25上的导向滑杆26和套装其上部的微动滑块27 ;在所述第二安装板25上位于所述微动滑块27 —侧水平设置有向微动滑块27方向延伸的导轨28，在所述导轨28上设置有由动力源驱动往复移动的水平滑块29，在所述水平滑块29上铰接有斜面板30，所述斜面板30延伸至微动滑块27下表面；在位于微动滑块27上方的导向滑杆29上套装有压力弹簧31 ;在微动滑块27上表面固连有刮料气缸32，所述刮料气缸32的活塞杆端部向下滑动穿过微动滑块27和第二安装板25并与刮板安装座33连接；在所述刮板安装座33上水平间隔向下设置有两立板34、35，贯穿所述两立板34、35下部设置有水平滑杆36，所述水平滑杆36通过套装其上的调节滑块37与刮板38连接；在所述调节滑块37顶部间隔向上设置有两挡板39、40，在所述两挡板39、40与对应的两立板34、35之间分别设置有调整螺栓41、42，在其中一个调整螺栓42上套装有复位弹簧43。刮料动作过程简述如下
经过投搅料工序使成型料已分布均匀的砂轮模具5由工作转盘4驱动进入刮料工位，摊料转盘和置于其上的砂轮模具5由气缸顶起使砂轮模具5外周的定位销51脱离模具孔座内的销槽后开始旋转，同时刮料气缸32驱动刮板38下行接触料面，延时后由变频电机59、滚珠丝杠60构成的动力源驱动的斜面板30水平移动，使刮板38微量上行将成型料表面刮平；工作完成后由控制系统定位、停止、回落使定位销51重新进入模具孔座内的销槽。如图6、图6-1所示，将放置在模具孔座内的砂轮模具5设置成模环44，设置在所述模环44内的芯棒45，套装在所述芯棒45上的模具底板46 ;在模环44底部固连有模具联接板，所述模具联接板由环板47、中心圆板48、连接在所述环板47和中心圆板48之间的三条连接板条49构成；在环板47、中心圆板48、三条连接板条49围成的区域内分别设置有模具底板垫块50，所述模具底板垫块50的厚度大于模具联接板的厚度并与模具底板相固连；环板47、中心圆板48分别与对应的模环44、芯棒45相固连；在模环44外周面设置有模具定位销51。 砂轮模具在砂轮成型压制位工作原理简述如下如图6、图6-1所示，在模环44底部固连有模具联接板，并将模具联接板的环板47、中心圆板48分别与对应的模环44、芯棒45相固连,而将模具底板垫块50与模具底板46相固连；这样，在砂轮成型后脱模时，即可通过液压脱模装置将砂轮从砂轮模具5下方直接顶出而不用从上方压住芯棒45。将模具底板垫块50的厚度设置成大于模具联接板的厚度并与模具底板46相固连；这样，当砂轮模具5处于压制位时，通过多工位成型机的模环浮动装置顶住模具联接板使模环44和芯棒45同时浮动，实现对砂轮模具内的物料双面加压，用以提高砂轮坯体厚度方向的密度均匀性。在模环44外周面中部设置的模具定位销51，解决了由于搅料刮料时造成砂轮模具5旋转、其停止位置不确定使脱模顶杆14无法准确顶住模具底板46的不足，保证了脱模顶杆14准确顶住模具底板46而不与模具联接板发生干涉。砂轮模具5在搅料和刮料工位需要旋转时，首先由气缸将摊料转盘顶起使模具定位销51与模具孔座内的销槽脱离，之后旋转。工作完成后定位、停转、回落使定位销51进入模具孔座内的销槽将砂轮模具5定位，使浮动和脱模能够完成。如图5、图5-1所示，在位于主压机3下方的下工作台6上设置有模环浮动装置；所述模环浮动装置包括垂直向上固定在下工作台6上的浮动液压缸52，在所述浮动液压缸52的活塞杆上固联有沿径向延伸的三个条形滑块53，所述三个条形滑块53之间的夹角均为 120度；在三个条形滑块53之间分别设置有扇形支撑块54，在每个条形滑块54上分别垂直向下设置有导向杆55，所述每根导向杆55分别滑动穿过开设在工作台6上的导向通孔；在所述扇形支撑块54上表面安放有与模环44直径相适应的下压头垫板56 ;在每个条形滑块53上垂直向上固联有顶杆57,在所述下压头垫板56上对应于每个顶杆57位置处分别开设有直径大于顶杆57直径的穿孔。模环浮动装置在砂轮成型压制位工作原理简述如下
当主压机3压头下行接触模腔内成型料面时，所述顶杆57在浮动液压缸52活塞杆上顶力作用下穿过所述下压头垫板56上的穿孔，通过设置在模具扣板58内的模具联接板将模环44、芯棒45向上顶起浮动一定的高度；此时砂轮坯体在主压机3压头作用下被压缩的同时，由于成型料内摩擦力的作用，靠近于模环44内表面的成型料首先被压实，同时挤压模环44形成更大的摩擦力，使压力无法向成型料下部传递；而在成型料上部被压实到一定程度后，浮动液压缸52活塞杆下行退回，使得成型料通过摩擦力带动模环44和芯棒45相对于模具底板46下行，从而达到成型料下部被压实、实现对成型料双面加压、提高砂轮坯体在厚度方向上密度均匀性目的。
权利要求
1.一种砂轮回转式多工位成型机,包括机座,设置在所述机座上的中立柱(I)和侧立柱(2)，以及设置在所述中立柱(I)和侧立柱(2)顶部的主压机压头组件(3);在中立柱(I)下部滚动套装有由动力机构驱动的工作转盘(4)，在所述工作转盘(4)上沿圆周方向按工位均布开设有多个模具孔座和置于其内的砂轮模具(5),在工作转盘(4)下方位于中立柱(I)和侧立柱(2)之间的机座上设置有下工作台(6);围绕工作转盘(4)依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置；其特征在于 所述卸模搬坯装置包括设置在工作转盘(4)上方的搬坯机构和设置在工作转盘(4)下方的顶坯机构；所述搬坯机构由垂直向下安装在由气缸或电机驱动的水平摆臂(7)上的搬坯气缸(8)、设置在所述搬坯气缸(8)活塞杆端部的负压吸盘(9)构成；所述顶坯机构由垂直向上设置在安装架(10)上的顶坯液压缸(11)、设置在所述顶坯液压缸(11)活塞杆端部的顶坯盘(12)、垂直向上设置在所述顶坯盘(12)上的顶端安装有电磁铁(13)的脱模顶杆(14)构成； 所述投搅料装置包括垂直向下设置在位于工作转盘(4)上方第一安装板(15)上的升降气缸(16)，所述升降气缸(16)的活塞杆端部固联有导轨座(17)，在所述导轨座(17)上水平设置有直线导轨副，在所述直线导轨副的滑块(18)上固联有搅料叉安装座(19)，所述搅料叉安装座(19)的一端与设置在导轨座(17)上的水平气缸(20)活塞杆端部相连接；在搅料叉安装座(19)上垂直向下固联有至少一根搅料叉(21);在位于导轨座(17)—侧的支撑架(22)上设置有由振动电机(23)驱动的振动筛(24)，所述振动筛(24)的出料口位于所述砂轮模具(5)的模腔上方； 所述刮料装置包括垂直设置在位于工作转盘(4)上方第二安装板(25)上的导向滑杆(26)和套装其上部的微动滑块(27);在所述第二安装板(25)上位于所述微动滑块(27)一侧水平设置有向微动滑块(27)方向延伸的导轨(28)，在所述导轨(28)上设置有由动力源驱动往复移动的水平滑块(29)，在所述水平滑块(29)上铰接有斜面板(30)，所述斜面板(30)延伸至微动滑块(27)下表面；在位于微动滑块(27)上方的导向滑杆(29)上套装有压力弹簧(31);在微动滑块(27 )上表面固连有刮料气缸(32 )，所述刮料气缸(32 )的活塞杆端部向下滑动穿过微动滑块(27)和第二安装板(25)并与刮板安装座(33)连接；在所述刮板安装座(33)上水平间隔向下设置有两立板(34、35)，贯穿所述两立板(34、35)下部设置有水平滑杆(36)，所述水平滑杆(36)通过套装其上的调节滑块(37)与刮板(38)连接；在所述调节滑块(37 )顶部间隔向上设置有两挡板(39、40 )，在所述两挡板(39、40 )与对应的两立板(34、35)之间分别设置有调整螺栓(41、42)，在其中一个调整螺栓(42)上套装有复位弹簧(43)。
2.根据权利要求I所述的砂轮回转式多工位成型机，其特征在于设置在所述模架内的砂轮模具(5)包括模环(44)，设置在所述模环(44)内的芯棒(45)，套装在所述芯棒(45)上的模具底板(46);在模环(44)底部固连有模具联接板，所述模具联接板由环板(47)、中心圆板(48)、连接在所述环板(47)和中心圆板(48)之间的三条连接板条(49)构成；在环板(47)、中心圆板(48)、三条连接板条(49)围成的区域内分别设置有模具底板垫块(50)，所述模具底板垫块(50)的厚度大于模具联接板的厚度并与模具底板相固连；环板(47 )、中心圆板(48 )分别与对应的模环(44)、芯棒(45 )相固连；在模环(44)外周面设置有模具定位销(51)。
3.根据权利要求2所述的砂轮回转式多工位成型机，其特征在于在位于主压机(3)下方的下工作台(6)上设置有模环浮动装置；所述模环浮动装置包括垂直向上固定在下工作台(6)上的浮动液压缸(52)，在所述浮动液压缸(52)的活塞杆上固联有沿径向延伸的三个条形滑块(53)，所述三个条形滑块(53)之间的夹角均为120度；在三个条形滑块(53)之间分别设置有扇形支撑块(54)，在每个条形滑块(54)上分别垂直向下设置有导向杆(55)，所述每根导向杆(55)分别滑动穿过开设在工作台(6)上的导向通孔；在所述扇形支撑块(54)上表面安放有与模环(44)直径相适应的下压头垫板(56);在每个条形滑块(53)上垂直向上固联有顶杆(57 ),在所述下压头垫板(56 )上对应于每个顶杆(57 )位置处分别开设有直径大于顶杆(57)直径的穿孔。
全文摘要
本发明公开了一种砂轮回转式多工位成型机，包括设置在机座上的中立柱和侧立柱，以及设置在中立柱和侧立柱顶部的主压机压头组件；在中立柱下部滚动套装有由工作转盘，在工作转盘上按工位均布开设有多个模具孔座和置于其内的砂轮模具，在工作转盘下方位于中立柱和侧立柱之间的机座上设置有下工作台；围绕工作转盘依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置。本发明优点在于结构紧凑、制造成本低、自动化程度高，对成型料和生产环境要求相对较低，可大幅度提高产品质量和效率、降低人工劳动强度。采取多工位运行，围绕工作转盘依次设置有卸模搬坯装置、投搅料装置、刮料装置，将砂轮成型工序细分为多个操作工位，使单元动作最简单化。
文档编号B24D18/00GK102699835SQ20121020992
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者吴为, 张继峰, 张金财, 朱书岭, 杨兴无, 杨杰, 王亚军, 王智武, 王鸿鹏, 胡斌, 薛征兵, 赵迎春, 邱志宏, 马留杰 申请人:郑州市弘毅机械有限公司