全自动纸浆制品生产机组 本发明涉及生产纸浆制品的全自动生产线,是一种全自动纸浆制品生产机组。
生产纸浆制品的全自动生产线上的每台设备,要求必须具备无人操作、高效率生产、产品质量稳定等特点。而目前用于纸浆制品的生产机组为半自动或人工操作,其设备均不具备上述特点,无法满足优质、高效地生产纸浆制品的要求。
本发明的目的是提供一种全自动生产纸浆制品的生产机组,将几种不同功能的自动化设备组装为一体,配合先进的工艺流程,达到生产纸浆制品的全过程自动化,并满足纸浆制品的各项质量要求。
本发明的目的是这样实现的:
全自动纸浆制品生产机组包括全自动纸浆制品成型机100、真空吸附式快速压形机300、快速闭合式四柱压力机500、干燥机600、切边机700、消毒机800、自动包装机900和输送机200、400,各装置之间通过专用机械手连接,并具有自动检测系统,其中全自动纸浆制品成型机100通过输送机200与真空吸附式快速压形机300连接,真空吸附式快速压形机300通过输送机400与快速闭合式四柱压力机500连接,快速闭合式四柱压力机又依次连接干燥机600、切边机700,消毒机800和自动包装机900。
全自动纸浆制品成型机100主要由转筒装置105、机械手106和流浆箱101组成,转筒两端由轴承座111、112支撑于支架103上,轴承座112联接有驱动转筒回转的回转气缸102,在转筒装置105的转筒表面装有成型模具104,转筒内装设有气量调解装置;气量调节装置可以是阀门调节。
流浆箱101接有提供浆源的外来管道和回程管道。
机械手106通过回转缸110装设在支架103外侧,回转缸上方装有升降气缸109,升降气缸中的活塞杆端部装有机械臂107,机械臂的两端装有气爪108。
真空吸附式快速压形机300主要由主机四柱压形机、装在主机机架上的送料机械手和卸料机械手装在主机下活动工作台305上的真空吸附箱306组成,主机四柱压形机的上部固定台301上装配着气缸302,气缸活塞杆地端部装有上活动工作台303,上活动工作台在活塞杆的作用下,可以快速沿立柱304移动;在下部固定台309中间装有油缸307,油缸中活塞杆的端部装配着下活动工作台305,下活动工作台的上平面装有真空吸附箱306,它的上面装有下模308。
在主机四柱压形机的机架两侧装设的送料机械手和卸料机械手是在机架的左右两侧分别装设移动气缸311、321,移动气缸活塞杆的端部分别装设升降气缸312、322,升降气缸活塞杆的端部分别装设气动手爪313、323。
快速闭合式压力机500包括主机四柱压形机、装在主机机架上的送料机械手510和卸料机械手520、装在主机下活动工作台上的模具加热发生器502,该模具加热发生器是由电热管501装在下模上。
干燥机600的输送通道分为直道段605、622和弯道段621,直道段通道内的两侧安装着链条606,链条的两端装配着链轮607,两边链条之间由圆管613连在一起,圆管上面敷设着不锈钢网带614,不锈钢网带随链条转动而回转。
在弯道段621的通道内装有锥形棍612,锥形棍的两端短轴609装配在内外支架615、617上,支架615、617是由钢板焊接而成,锥形棍大端的短轴609外端装有传动轮608,传动轮之间装有浮动轮610,浮动轮呈锥形,浮动轮轴上装有螺母611,迫使浮动轮朝圆心方向施力,增大传动轮与浮动轮之间的摩擦力,以传递动力。
在干燥机输送通道首级链轮轴604上装有皮带轮603,皮带轮通过皮带与装在支架下面的调速电机601相联,以起到传递动力的功能。
在干燥机输送通道的内侧装有热风通道619,提供热风源的数个热风发生器618装在热风通道619里侧,通过联管620向输送通道内送热风。
自动切边机700的下活动工作台702上装有切边模701,里侧机架上装有气缸705和废料仓706,机架上还装设有机械手707。
消毒机800的输送通道的两端装有链轮轴805、809,两链轮轴固定于机架811上,两链轮轴的两端装有链轮806、808,链轮之间装有闭环链条804,两边链条之间由圆管连接,圆管上敷设有可随链轮传动而回转的不锈钢网带807,在首级链轮的一端装有皮带轮803,装在支架下部的调速电机801通过皮带802与皮带轮803连接。
在消毒机800输送通道的上部装有紫外线消毒灯810。
自动包装机900的机架906上装有平台902,平台里侧机架上装有气缸901,料仓903装在机架下,料仓下方接有包装袋904,机架906上还装有热封口机905。
输送机200的两端分别装有链轮轴206、209,链轮轴的两端装有链轮205、208,两链轮之间装有闭环链条207,两边链条之间装有圆管204,圆管上面敷设有不锈钢网带210;在首级链轮轴206上装有皮带轮202,装在支架211上的调速电机201通过皮带与皮带轮202连接。
自动检测系统包括操作台3、监视屏31和数个监视器1、数个推料气缸2、数个废料仓4,监视器1分别装设于真空吸附式压形机300前的平台11上方、快速闭合式压形机500前的平台12上方、自动切边机700前的平台13上方、包装机900的平台902的上方;与各监视器相对应的机架上分别装设有推料气缸2和废料仓4。
本发明的优点是:
1、本发明主要解决了纸浆制品生产过程全自动化的技术难点,具有生产效率高、结构紧凑、占地面积小的特点。在自动控制过程中采用了PC可编程控制器进行控制,使得自动化程度可靠。
2、本发明采用了真空吸附式压形机进行真空滤水,并采用快速闭合式四柱压力机进行湿压热定形,使得后道干燥工序耗能较少,实现了经济运行。
3、在产品质量检查上,采用了监视器进行跟踪检查,并及时处理不合格品,保证了产品质量。
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
图1是本发明全自动纸浆制品生产机组的俯视图。
图2是本发明全自动纸浆制品生产机组的主视展开图。
图3是图2中Ⅰ的局部放大视图。
图4是图2中Ⅱ的局部放大视图。
图5是图2中Ⅲ的局部放大视图。
如图1所示,全自动纸浆制品生产机组是由全自动纸浆制品成型机100、真空吸附式快速压形机300、快速闭合式四柱压力机500、于澡机600、自动切边机700、自动消毒机800、自动包装机900组成,它们由输送机200、400及专用机械手进行工序之间的连接。
调速电机201、401、601、801安装在机架上,分别是输送机200、400和干燥机600输送部分、自动消毒机800输送部分的动力源。液压站5固定在地面上,分别是真空吸附式快速压形机300和快速闭合式四柱压力机500液压缸部分的压力源。
数个热风发生器618固定在热风输送通道619上,热风通道619固定在机架617上。数个推料气缸2固定在机架上,分别是成型后、真空吸附压形后、热定形后、切边后的对不合格品的推出缸,与其相对应的不合格品仓4则安装在机架的外侧。安装在机架上的气缸901则是自动包装机的推料气缸,外侧是装在机架上的料仓903。操作台3安装在机架的外侧,固定在地面上,产品质量监视屏31安装在操作台立面上,以监视生产过程情况。
如图1、图3所示,首道工序为固定于地面上的全自动纸浆制品成形机100,它自动完成外来纸浆到制品成型的过程,由转筒装置105、流浆箱101和机械手106三大部分组成。转筒表面装有成形模具104,转筒在工作过程中有六个工位,其顺序是:①挂浆成型②脱水③脱水④转移制品⑤清洗模具⑥准备。六个工位依靠转筒的间歇回转完成。转筒的两端由轴承座111、112支撑在支架103上,右端轴承座112的右边联接可驱动转筒回转的回转气缸102,转筒内部装设有气量调节装置,它们在不同的工位上可以调节真空度和空气量,以满足六个工位的功能要求。气量调节装置可以是阀门调节装置。
流浆箱101接有外来管道和回程管道,起到纸浆循环流动的作用,为转筒挂浆成型工位提供浆源。
机械手106是成形后转移制品的工具,机械手106上的回转缸110装在机架外侧,它的上方安装着升降气缸109,活塞杆端部装有机械臂107和气爪108,升降缸带动机械臂和气爪从转移制品工位④吸起制品,回转180度,放到输送线200上。
第二道工序为固定于地面上的真空吸附式快速压形机300,对纸浆制品施压,起进一步滤水作用。如图3所示,送、卸料机械手分别固定在机架的左右两侧,在升降气缸312、322的带动下,气动手爪313、323可沿机架上的滑道移动,对制品进行装卸。在压形机的上部是上固定台301,上面装有气缸302,气缸活塞杆联有上活动工作台303,上活动工作台303的下面装有上模。在压形机下部是下固定台309,上面装有油缸307,油缸活塞杆连接下活动工作台305,下活动工作台上面装有真空吸附箱306和下模308上活动工作台303可在气缸302的作用下快速沿立柱304移到下模308上
在真空吸附式快速压形机300之前和之后,分别有结构相同的输送机200、400,如图1、图3所示,调速电机201与首级链轮轴206之间用皮带连接。首级链轮轴206与末级链轮轴209之间由链条207联接。两边链条之间由圆管连接,上面有不锈钢网带输送制品。
第三道工序为放在压形机之后并固定在地面上的快速闭合式四柱压力机500,如图1、图4所示,其结构基本同于压形机300,所不同的是下活动工作台503上没有真空吸附箱,而是改换为电热模具502,上面装有电热管501用来加热模具,对制品进行热压定形,在温控器的控制下达到工艺要求的温度,完成热压定型的目的
第四道工序干燥机600设有带转弯装置的输送机,如图1、图4所示,输送通道由直道段605、622和弯道段621构成,输送机固定在机架上,在内外机架上面开有工艺窗623,用来安装和观察用。在机架下面装有调速电机601,用皮带602和首级链轮轴上的皮带轮603相连,起传递动力的作用。在压形滤水热压定型工序后,纸浆制品还含有一定的水分,这些水分很难再用机械的办法除去,使用干燥机就是用加热的办法使水分气化,除去压后残留在制品的水分,增加纸浆制品的强度,并得到一定的平滑度。
第五道工序自动切边机700具有对成型后经过于燥的制品进行切边的功能。如图1、图5所示,其基本结构相似于真空吸附式快速压形机300,所不同的是自动切边机的下固定台没有安装油缸,也没有真空吸附箱,而是安装了切边模具701,并固定在下活动工作台702上。机架上装有气缸705,它起着把切边废料推到装在机架上的废料仓706的功能。切边后的成品则由机械手707送到下道工序消毒机800的输送线上。
第六道工序自动消毒机800的结构分为两部分,如图1、图5所示,一部分是输送机804部分,一部分是消毒灯810,输送机的结构同前述输送机相同,调速电机801由皮带连接首级链轮轴上的皮带轮803,在首级、末级链轮806、808之间有闭环链条804,链条上面有圆管和不锈钢网带807,不锈钢网带随链轮传动而回转,起到传递物品的功能。
第七道工序自动包装机900是由平台902、推料气缸901、料仓903、包装袋904和热封口机905组成(如图1、图5所示)。它是本机组的最后一道工序,起到把消毒的成品按一定的数量装入包装袋内的功能。
整机自动化由PC可编程控制器,按照予定的设计程序,进行控制各执行元件的动作顺序,完成自动生产过程。
工作过程:
全自动纸浆制品成型机上的转筒装置105,由图3所示位置的初始状态,经第①工位模具在流浆箱101挂浆后,由回转气缸102驱动转筒回转,经第②、③工位脱水后至第④工位,将制品经机械手106转移至输送机200上,输送机200将成型制品送至平台11上,真空吸附式快速压形机300上的左送料机械手的气爪313将制品吸起放入压形机的下模308上,然后退回。压形后,压形机300的上、下活动工作台303、305开启,右卸料机械手的气爪323将制品吸起并移至输送机400上。
输送机400送制品至平台12上(如图1、图4所示),快速闭合四柱压力机500上的送料机械手510将制品吸起,放入由加热发生器502加热的模具上后退回,被加热定型。然后上下活动工作台开启,卸料机械手520的气爪将制品吸起并退回放到干燥机600的输送通道上,经干燥后的制品被送入平台13上(如图5),切边机700上的送料机械手的气爪将其吸起放入切边模701上,切边后上下活动工作台开启,卸料机械手将制品吸起,放到消毒机800输送线804上,经紫外线消毒灯810消毒后,制品被送到平台902上,自动包装机上的气缸901将其推入料仓903,并落入包装袋914内,由热封口机905封口入库,至此纸浆制品由液体纸浆转变为具有固定形状的制品,完成一个工作循环。
在生产过程中,对产品质量除工艺上有所保证外,还在成型后、压形后、热定形后、切边后分别设立了四个检测点,安装了四台监视器1,监视上道工序质量情况,监视器把图象传送到监视屏31,由监视屏进行观察,遇有不合格品,人工操作按扭,使推料气缸2的活塞杆伸出,把不合格品推入装在机架上的废料仓4内,然后再恢复原位。