CN109878136B - 一种自动顶料压力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力机技术领域。目的在于提供一种能够提高自动化水平的自动顶料压力机。本发明所采用的技术方案是：一种自动顶料压力机，包括机架，所述机架的顶面沿机架的长度方向设置有工作台，所述工作台前段的顶部构成挤压区，后段的顶部构成上料区；所述挤压区的工作台顶面设置有模孔，挤压区的上方设置有挤压装置，挤压区的下方设置有顶出装置；所述工作台上还设置有上料装置；所述顶出装置包括顶杆和用于驱动顶杆的顶升机构，所述顶杆由杆体和设置在杆体上端的端头构成。本发明能够将挤压完成后的产品自动顶出，无需人工参与，自动化水平更高。

Description

一种自动顶料压力机

技术领域

本发明涉及压力机技术领域，具体涉及一种自动顶料压力机。

背景技术

压力机是粉末状材料成型的一种主要设备，可用于陶瓷粉末、金属粉末、橡胶粉末的压制成型。传统的粉末状材料成型的压力机主要包括一个工作台，工作台上设置模板，模板上设置模孔；工作台上方设置压头，压头上设置上模具。使用时，工作人员将粉末状原料手动加入模孔内，然后压头下降，上模具伸入模孔内对原材料进行按压成型。但这种传统的粉末状原料压力机在使用过程中自动化水平较差，极大的影响了批量生产的实施。且由于需要人工参与，而压力机属于具有一定危险性的机械，上料、取料时具有较大的安全隐患，一旦操作不甚，极易酿成严重的后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高自动化水平的自动顶料压力机。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动顶料压力机，包括机架，所述机架的顶面沿机架的长度方向设置有工作台，所述工作台前段的顶部构成挤压区，后段的顶部构成上料区；所述挤压区的工作台顶面设置有模孔，挤压区的上方设置有用于对模孔内的物料进行挤压的挤压装置，挤压区的下方设置有用于将模孔内挤压完成的产品顶出的顶出装置；所述工作台上还设置有能够沿工作台长度方向往复移动，用于将粉末物料送入模孔内并将顶出的产品推离模孔的上料装置；

所述顶出装置包括顶杆和用于驱动顶杆的顶升机构，所述顶杆由杆体和设置在杆体上端的端头构成；所述模孔的底部设置有沿竖向贯穿工作台和机架的阶梯状杆孔，所述杆孔的上段与顶杆的端头相配合，杆孔的下段与顶杆的杆体相配合，所述顶杆穿设在杆孔内；所述顶升机构包括顶板和转动轴，所述顶板位于顶杆的下方且与顶杆的下端固接；所述转动轴位于顶板的下方，转动轴的周面上沿转动轴的长度方向均匀设置有多个凸轮，所述凸轮与顶板相接触；所述转动轴的一端与第二步进电机的输出端连接，所述第二步进电机固定设置在机架的底部。

优选的，所述转动轴的数量为两根，且两根转动轴对称分布在顶板两侧的下方，两根转动轴之间通过齿轮组传动连接。

优选的，所述转动轴的两端通过轴承安装在轴承座内，所述轴承座固定在机架的底面。

优选的，所述顶板呈方形，所述顶板的四个角部各设置有一个定位孔，每一个定位孔内均穿设有一根定位杆，所述定位杆与定位孔相配合并构成滑动连接，定位杆的上端与机架固接，定位杆的下端设置有限位头。

优选的，所述上料装置包括上料框和驱动组件，所述上料框位于工作台上，上料框包括内框和外框，所述内框和外框均呈竖向的圆筒状，内框中部的周面上设置有一圈环形的安装槽，所述外框与安装槽相配合并卡设在安装槽内，所述内框与外框之间构成转动配合；所述外框与驱动组件连接，且能够在驱动组件的驱动下在挤压区与上料区之间往复移动；所述内框的内侧壁上均匀设置有多根沿内框径向延伸的刮板，所述刮板底部的边沿与工作台的上表面相接触；所述内框顶部的周面上还设置有一圈齿环，所述工作台上沿工作台的长度方向设置有一根齿条，所述齿条与齿环相啮合。

优选的，所述刮板的数量至少为三根，刮板的内端之间通过连接环连接。

优选的，所述驱动组件包括设置在上料框两侧的丝杆和导杆，所述丝杆和导杆均沿工作台的长度方向延伸，丝杆的一端与第一步进电机的输出端连接；所述导杆和丝杆上分别套设有一个滑动块，位于导杆上的滑动块与导杆构成滑动配合，位于丝杆上的滑动块与丝杆构成螺纹配合；所述上料框位于滑动块之间，且滑动块朝向上料框的一面通过短杆与外框的中部固定连接。

优选的，所述上料框背向上料区的一侧还设置有卸料推板，所述卸料推板沿工作台的宽度方向延伸，卸料推板通过连杆与上料框的外框连接。

优选的，所述工作台后段的端部还设置有卸料组件，所述卸料组件包括沿远离工作台的方向斜向下延伸、且逐渐变小的卸料通道，所述卸料通道低端的底部设置有出料口，所述出料口与布袋通道的一端连接，所述布袋通道的另一端伸入收集箱内。

优选的，所述挤压装置包括四根对称设置在挤压区两侧的机架上的导向立柱，所述导向立柱的顶端固定设置有顶架；所述顶架上安装有液压缸；所述挤压装置还包括方形的升降台，所述升降台的四个角部套设在导向立柱上，并与导向立柱构成滑动配合；所述升降台的顶面与液压缸的输出端连接，升降台的底部设置有挤压头，所述挤压头上设置有与模孔相配合的挤压凸块。

本发明的有益效果集中体现在：能够将挤压完成后的产品自动顶出，无需人工参与，自动化水平更高。具体来说，本发明的顶出装置在使用过程中，第二步进电机驱动转动轴转动，转动轴在转动的过程中，其上的凸轮能够驱动顶板上下移动，顶板带动顶杆上下移动。当挤压完成后，顶杆上顶将产品顶出，产品被上料装置推离模孔，并重新完成对模孔的物料装填。本发明与传统的压力机相比较，能够极大的提高生产效率，同时无需工作人员将手伸入挤压装置下方进行操作，安全性极好，避免了安全事故的发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为工作台的俯视图；

图3为上料框的结构示意图；

图4为上料框的内部结构示意图；

图5为图1中A部放大图。

具体实施方式

结合图1-5所示的一种自动顶料压力机，包括机架1，所述机架1的顶面沿机架1的长度方向设置有工作台2，所述工作台2作为本发明进行上料、卸料、挤压等工序步骤的场所。所述工作台2前段的顶部构成挤压区，后段的顶部构成上料区，如图1中所示，前段也就是左段，后段就是右段。所述挤压区的工作台2顶面设置有模孔3，模孔3实际上也就是成型的型腔，通过挤压模孔3内的原料进行呈现。所述模孔3可直接开设在工作台2上，当然针对不同的产品而言，为了灵活更换，所述模孔3也可以设置在下模具上，下模具由工作台2可拆卸连接，但需要保证下模具的顶面高度与工作台2顶面高度平齐。

本发明挤压区的上方设置有用于对模孔3内的物料进行挤压的挤压装置，所述挤压装置的具体形式较多，例如：可在挤压区的上方设置顶架，顶架上固定设置气缸，气缸的输出端朝下并设置压头，气缸驱动压头即可对模孔3内的粉末物料进行挤压成型。当然所述压头也可以采用电机配合曲柄连杆机构进行驱动，但这种情况一般针对挤压压力需求较小的情况。另外，所述挤压装置还可以采用如图1中所示的四立柱式挤压装置，也就是说，所述挤压装置包括四根对称设置在挤压区两侧的机架1上的导向立柱21，所述导向立柱21的顶端固定设置有顶架22。所述顶架22上安装有液压缸23，液压缸23的输出端朝下。所述挤压装置还包括方形的升降台24，所述升降台24的四个角部套设在导向立柱21上，并与导向立柱21构成滑动配合，能够沿着导向立柱21进行升降。所述升降台24的顶面与液压缸23的输出端连接，升降台24的底部设置有挤压头25，所述挤压头25上设置有与模孔3相配合的挤压凸块。这种结构的挤压装置，稳定性好、挤压力大，适合对成型压力较高的物料进行挤压。

本发明挤压区的下方设置有用于将模孔3内挤压完成的产品顶出的顶出装置。所述顶出装置在挤压装置进行挤压时，收回模孔3下方，在挤压装置抬起后，能够顶起，从而将产品从模孔3内顶出。最简单的顶出装置可以就是一根安装在模孔3底部的电动推杆，电动推杆朝上伸出即可顶出产品。当然，所述顶出装置也可以是一根由气缸驱动的推杆。但由于在挤压装置挤压的过程中，顶出装置往往需要承受极大的应力，

为了保证顶出装置的稳定性和使用寿命。如图5所示，本发明更好的做法还可以是，所述顶出装置包括顶杆27和用于驱动顶杆27的顶升机构，所述顶杆27由杆体和设置在杆体上端的端头构成，端头的尺寸大于杆体的尺寸。所述模孔3的底部设置有沿竖向贯穿工作台2和机架1的阶梯状杆孔，所述杆孔的上段与顶杆27的端头相配合，杆孔的下段与顶杆27的杆体相配合，所述顶杆27穿设在杆孔内。因此，挤压装置在挤压物料时，顶杆27的端头实际上是支撑在杆孔阶梯状的上段内的，形成稳定支撑，保证支撑力，也避免了下压力直接传递至顶升机构。所述顶升机构包括顶板28和转动轴29，所述顶板28位于顶杆27的下方且与顶杆27的下端固接，顶板28上升则带动顶杆27上升。所述转动轴29位于顶板28的下方，转动轴29的两端通过轴承安装在轴承座32内，所述轴承座32固定在机架1的底面。转动轴29的周面上沿转动轴29的长度方向均匀设置有多个凸轮30，如图5中所示，所述转动轴29上设置有三个凸轮30，所述凸轮30与顶板28相接触。所述转动轴29的一端与第二步进电机31的输出端连接，所述第二步进电机31固定设置在机架1的底部。

这种顶出装置在使用过程中，第二步进电机31驱动转动轴29转动，转动轴29在转动的过程中，其上的凸轮30能够驱动顶板28上下移动，顶板28带动顶杆27上下移动。当挤压完成后，顶杆27上顶将产品顶出。配合上料装置进行使用时，产品被上料装置推离模孔3，并重新完成对模孔3的物料装填。本发明与传统的压力机相比较，能够极大的提高生产效率，同时无需工作人员将手伸入挤压装置下方进行操作，安全性极好，避免了安全事故的发生。同时具有稳定的顶出能力和更长的使用寿命。当然，为了进一步提高稳定性，还可以将所述转动轴29的数量设置为两根，且两根转动轴29对称分布在顶板28两侧的下方，两根转动轴29之间通过齿轮组传动连接，形成对向转动，从而使顶板28在被凸轮30顶起时，两侧的受力更加的均衡，所述齿轮组的结构较为简单，此处不再赘述。在此基础上，还可以将所述顶板28设置为呈方形，所述顶板28的四个角部各设置有一个定位孔，每一个定位孔内均穿设有一根定位杆33，所述定位杆33与定位孔相配合并构成滑动连接，定位杆33的上端与机架1固接，定位杆33的下端设置有限位头，从而使得顶板28移动的稳定性更好。

另外，本发明所述工作台2上还设置有能够沿工作台2长度方向往复移动，用于将粉末物料送入模孔3内并将顶出的产品推离模孔3的上料装置。事实上，也就是说上料装置有一个移动部件，能够沿着工作台2的长度从挤压区移动到上料区、从上料区移动到挤压区，其功能主要包括两方面，一是将粉末物料沿着工作区2的长度方向推送至挤压区，对模孔3进行装填。二是在朝挤压区移动的过程中，将上一个循环挤压完成并顶出的产品推走，实现卸料。

所述上料装置的具体结构较多，例如：所述上料装置就是一个由气缸驱动的竖向的方形筒体，工作人员在上料区将物料加入方形筒体内，气缸驱动方形筒体移动到挤压区时，物料又可以自动落入模孔3内。这种方式虽然结构简单，但由于方形筒体对模孔3内的物料缺少足够的刮平动作，往往容易造成填料的误差、不饱满。所述上料装置也可以是一个底部开设有落料口的移动小车，移动小车在移动至挤压区上，落料口打开，可将物料自动落入模孔3内。但这种方式也存在前述方式存在的缺陷，且结构复杂，还需要在移动小车上配合设置控制放料的电磁阀和刮平模孔3内的物料的刮平组件。

为此，本发明所述上料装置最好采用如图中所示的方式，结合图1-4所示，所述上料装置包括上料框4和驱动组件，所述上料框4位于工作台2上，上料框4包括内框5和外框6。如图3和4所示，所述内框5和外框6均呈竖向的圆筒状，内框5中部的周面上设置有一圈环形的安装槽，所述外框6与安装槽相配合并卡设在安装槽内，所述内框5与外框6之间构成转动配合，外框6的底部之间与工作台2形成微小的间隙配合。在上料区，可将物料加入上料框4内，随着上料框4的运动，上料框4即可将物料推送至挤压区的模孔3内。所述外框6与驱动组件连接，且能够在驱动组件的驱动下在挤压区与上料区之间往复移动，本发明驱动组件可采用上述的气缸、电动推杆等。所述内框5的内侧壁上均匀设置有多根沿内框5径向延伸的刮板7，所述刮板7底部的边沿与工作台2的上表面相接触。所述内框5顶部的周面上还设置有一圈齿环8，所述工作台2上沿工作台2的长度方向设置有一根齿条9，所述齿条9与齿环8相啮合。

本发明在使用过程中，上料框4在驱动组件的驱动下能够在上料区与挤压区之间往复移动，上料框4到达上料区时，将粉末状物料导入上料框4内。上料框4在沿着工作台2移动的过程中，粉末物料在上料框4内部跟着被推动，为了防止物料从侧面落出工作台2，所述工作台2的两侧还可以设置侧挡边，侧挡边沿工作台2长度方向延伸。当上料框4到达挤压区时，物料自动填充满模孔3，实现填料。

本发明由于上料框4由内框5和外框6构成，在上料框4移动的过程中，内框5上的齿环8与齿条9接触，从而驱动内框5在外框6中不停的旋转，由于内框5内设置有刮板7，内框5转动时刮板7能够反复的刮动物料，从而使物料更加饱满、稳定的填充在模孔3内。通常情况下所述刮板7的数量一般至少为三根，刮板7由于内端为悬伸部分，其厚度较薄时，容易发生轻微的抖动，为了进一步提高刮板7刮料的稳定性，刮板7的内端之间通过连接环10连接，使各刮板7之间连成整体，稳定性更好。

填充完成后，上料框4在驱动组件的驱动下退回上料区装料。挤压装置对模孔内的物料进行挤压成型，成型完成后，挤压装置退回，顶出装置将成品顶出。上料框4重新进入挤压区，一方面将成品推出，另一方面重新对模孔3进行填料。本发明与现有的压力机相比，自动化程度更高，为批量化生产打下了坚实的基础，且由于人工无需暴露在挤压装置下方进行操作，安全性更好。另外，为了进一步提高安全性，所述挤压装置外设置有钢丝网防护罩26。

在上料框4推出产品的过程中，当上料框4不够大、不足以将成品完全顶出时，所述上料框4背向上料区的一侧还设置有卸料推板16，所述卸料推板16沿工作台2的宽度方向延伸，卸料推板16通过连杆17与上料框4的外框6连接。进一步的，所述卸料推板16的两端朝背向上料框4的一侧弯折构成U型结构。为了便于对产品进行收集，所述工作台2后段的端部还设置有卸料组件，所述卸料组件包括沿远离工作台2的方向斜向下延伸、且逐渐变小的卸料通道18，所述卸料通道18低端的底部设置有出料口，所述出料口与布袋通道19的一端连接，所述布袋通道19的另一端伸入收集箱20内。

本发明上料装置其中一种优选的驱动组件为，所述驱动组件包括设置在上料框4两侧的丝杆11和导杆12，所述丝杆11和导杆12均沿工作台2的长度方向延伸，丝杆11的一端与第一步进电机13的输出端连接。所述导杆12和丝杆11上分别套设有一个滑动块14，位于导杆12上的滑动块14与导杆12构成滑动配合，位于丝杆11上的滑动块14与丝杆11构成螺纹配合。所述上料框4位于滑动块14之间，且滑动块14朝向上料框4的一面通过短杆15与外框6的中部固定连接。其工作过程如下，第一步进电机13启动，带动滑动块14沿着丝杆11和导杆12运动，进而带动上料框4运动。这种方式的驱动组件具有足够的驱动力，且能够确保上料框4与工作台2之间稳定的间隙配合，稳定性好。

本发明在对上料装置进行装料的过程中，为了提高自动化水平，所述上料区的工作台2上方还设置有料斗34，所述料斗34通过支杆架设在工作台2上。所述料斗34的底部设置放料口，所述放料口处设置有放料电磁阀35，放料电磁阀35与其他电器元件一样，均由压力机的工控机控制系统电性连接。所述上料区远离挤压区一端的工作台2上还设置有接近开关36，所述接近开关36与接近体37适配并通过接近体37触发，所述接近体37安装在上料装置的移动部件上，若采用上述的包含上料框4的上料装置时，实质上就是以上料框4作为移动部件。在上料框4上安装接近体37时，应当将接近体37安装在外框6上。

具体来说，本发明的料斗34在使用过程中，当上料装置的移动部件移动到料斗34的出料口下方时，接近体37触发接近开关36，对压力机进行总体控制的工控机控制放料口处的放料电磁阀35打开一定的时间。料斗34内的物料自动落入上料装置内进行补充。最后物料再通过上料装置移动至挤压区并装填在模孔3内。与人工向上料装置内补充物料的方式相比，本发明自动化水平更高，且便于对上料装置内装填的物料量进行稳定的控制，为自动化生产打下了基础。

为了尽量减小料斗34处的飞尘，本发明所述料斗34的顶面封闭，为了方便向料斗34内补充原料，所述料斗34的一侧设置有斗式提升机38，所述斗式提升机38的出料端与料斗34内部连通，操作更加的方便，加料的难度更低。另外，在此基础上，所述料斗34的顶部还设置有送料电机39，料斗34内设置有竖向的送料转轴40，所述送料电机39的输出端与送料转轴40连接。所述送料转轴40上段的周面上均匀设置有多张沿送料转轴40径向延伸的匀料板41。送料电机39带动送料转轴40转动，送料转轴40带动匀料板41转动，匀料板41能够将斗式提升机38出口端堆积的物料均匀的分布至整个料斗34内。送料转轴40的下段延伸至放料口上方，且周面上设置有沿竖向延伸的螺旋齿42，螺旋齿42在随着送料转轴40转动的过程中，能够对物料产生一个朝下的推力，便于物料更好的从放料口排出。

Claims (9)

1.一种自动顶料压力机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的顶面沿机架(1)的长度方向设置有工作台(2)，所述工作台(2)前段的顶部构成上料区，后段的顶部构成挤压区；所述挤压区的工作台(2)顶面设置有模孔(3)，挤压区的上方设置有用于对模孔(3)内的物料进行挤压的挤压装置，挤压区的下方设置有用于将模孔(3)内挤压完成的产品顶出的顶出装置；所述工作台(2)上还设置有能够沿工作台(2)长度方向往复移动，用于将粉末物料送入模孔(3)内并将顶出的产品推离模孔(3)的上料装置；

所述顶出装置包括顶杆(27)和用于驱动顶杆(27)的顶升机构，所述顶杆(27)由杆体和设置在杆体上端的端头构成；所述模孔(3)的底部设置有沿竖向贯穿工作台(2)和机架(1)的阶梯状杆孔，所述杆孔的上段与顶杆(27)的端头相配合，杆孔的下段与顶杆(27)的杆体相配合，所述顶杆(27)穿设在杆孔内；所述顶升机构包括顶板(28)和转动轴(29)，所述顶板(28)位于顶杆(27)的下方且与顶杆(27)的下端固接；所述转动轴(29)位于顶板(28)的下方，转动轴(29)的周面上沿转动轴(29)的长度方向均匀设置有多个凸轮(30)，所述凸轮(30)与顶板(28)相接触；所述转动轴(29)的一端与第二步进电机(31)的输出端连接，所述第二步进电机(31)固定设置在机架(1)的底部；

所述上料装置包括上料框(4)和驱动组件，所述上料框(4)位于工作台(2)上，上料框(4)包括内框(5)和外框(6)，所述内框(5)和外框(6)均呈竖向的圆筒状，内框(5)中部的周面上设置有一圈环形的安装槽，所述外框(6)与安装槽相配合并卡设在安装槽内，所述内框(5)与外框(6)之间构成转动配合；所述外框(6)与驱动组件连接，且能够在驱动组件的驱动下在挤压区与上料区之间往复移动；所述内框(5)的内侧壁上均匀设置有多根沿内框(5)径向延伸的刮板(7)，所述刮板(7)底部的边沿与工作台(2)的上表面相接触；所述内框(5)顶部的侧周面上还设置有一圈齿环(8)，所述工作台(2)上沿工作台(2)的长度方向设置有一根齿条(9)，所述齿条(9)与齿环(8)相啮合。

2.根据权利要求1所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述转动轴(29)的数量为两根，且两根转动轴(29)对称分布在顶板(28)两侧的下方，两根转动轴(29)之间通过齿轮组传动连接。

3.根据权利要求2所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述转动轴(29)的两端通过轴承安装在轴承座(32)内，所述轴承座(32)固定在机架(1)的底面。

4.根据权利要求3所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述顶板(28)呈方形，所述顶板(28)的四个角部各设置有一个定位孔，每一个定位孔内均穿设有一根定位杆(33)，所述定位杆(33)与定位孔相配合并构成滑动连接，定位杆(33)的上端与机架(1)固接，定位杆(33)的下端设置有限位头。

5.根据权利要求4所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述刮板(7)的数量至少为三根，刮板(7)的内端之间通过连接环(10)连接。

6.根据权利要求5所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述驱动组件包括设置在上料框(4)一侧的丝杆(11)和位于上料框(4)另一侧的导杆(12)，所述丝杆(11)和导杆(12)均沿工作台(2)的长度方向延伸，丝杆(11)的一端与第一步进电机(13)的输出端连接；所述导杆(12)和丝杆(11)上分别套设有一个滑动块(14)，位于导杆(12)上的滑动块(14)与导杆(12)构成滑动配合，位于丝杆(11)上的滑动块(14)与丝杆(11)构成螺纹配合；所述上料框(4)位于2个滑动块(14)之间，且滑动块(14)朝向上料框(4)的一面通过短杆(15)与外框(6)的中部固定连接。

7.根据权利要求6所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述上料框(4)背向上料区的一侧还设置有卸料推板(16)，所述卸料推板(16)沿工作台(2)的宽度方向延伸，卸料推板(16)通过连杆(17)与上料框(4)的外框(6)连接。

8.根据权利要求7所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述工作台(2)后段的端部还设置有卸料组件，所述卸料组件包括沿远离工作台(2)的方向斜向下延伸、且逐渐变小的卸料通道(18)，所述卸料通道(18)低端的底部设置有出料口，所述出料口与布袋通道(19)的一端连接，所述布袋通道(19)的另一端伸入收集箱(20)内。

9.根据权利要求8所述的自动顶料压力机，其特征在于：所述挤压装置包括四根对称设置在挤压区两侧的机架(1)上的导向立柱(21)，所述导向立柱(21)的顶端固定设置有顶架(22)；所述顶架(22)上安装有液压缸(23)；所述挤压装置还包括方形的升降台(24)，所述升降台(24)的四个角部套设在导向立柱(21)上，并与导向立柱(21)构成滑动配合；所述升降台(24)的顶面与液压缸(23)的输出端连接，升降台(24)的底部设置有挤压头(25)，所述挤压头(25)上设置有与模孔(3)相配合的挤压凸块。

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