固态二氧化碳成型机及其控制方法.pdf

本发明公开了一种固态二氧化碳成型机及其控制方法，该成型机包括具有凸模块的凸模、可带动该凸模上下运动的第一动力装置、具有凹模槽的凹模、投料运料模具、可带动该投料运料模具移动的第二动力装置、料斗以及控制装置；该凸模位于该凹模的下方；该投料运料模具位于所述凹模的上方，其上设有贯通上下的投料孔；在投料孔旁边位于该投料运料模具的上表面形成有可封堵料斗的料口密封面，位于该投料运料模具的下表面形成有可封堵凹模的凹模槽密封面；该料斗位于所述投料运料模具的上方。该成型机只需设置两个动力装置即可以实现压缩成型、脱模及自动送料三道工序的工作，不但可以实现全自动生产，而且大大简化的机构，降低了成本。

权利要求书
1.  一种固态二氧化碳成型机，其特征在于：包括具有凸模块的凸模（2）、可带动该凸模上下运动的第一动力装置、具有凹模槽（31）的凹模（3）、投料运料模具（6）、可带动该投料运料模具移动的第二动力装置、料斗（5）以及控制装置；该凸模（2）位于该凹模（3）的下方；该投料运料模具（6）位于所述凹模（3）的上方，其上设有贯通上下的投料孔（61）；在投料孔旁边位于该投料运料模具的上表面形成有可封堵料斗（5）的料口密封面（62），位于该投料运料模具的下表面形成有可封堵凹模（3）的凹模槽（31）的凹模槽密封面（63）；该料斗（5）位于所述投料运料模具（6）的上方。

2.  根据权利要求1所述的固态二氧化碳成型机，其特征在于：所述的第一动力装置和第二动力装置为液压缸或者气压缸。

3.  根据权利要求1所述的固态二氧化碳成型机，其特征在于：所述的投料运料模具（6）上方设置有一块压板（4）。

4.  根据权利要求1-3之一所述的固态二氧化碳成型机的控制方法，其特征在于：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具移动，使其投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具动作，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具回退到初始位置，料斗内的颗粒掉入投料孔内，为下次压缩做准备；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块推出凹模槽；再控制投料运料模具前移，在投料运料模具前移的过程中，其边缘将压缩块推离凹模3，进入到下工序，同时将所述投料孔推到所述凹模的凹模槽上方，进行下一个循环；在投料运料模具移动的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。

5.  一种固态二氧化碳成型机，其特征在于：包括具有凸模块的凸模（2）、可带动该凸模上下运动的第一动力装置、具有凹模槽（31）的凹模（3）、投料运料模具（6）、可带动该投料运料模具转作的第二动力装置、料斗（5）以及控制装置；该凸模（2）位于所述凹模（3）的下方；该投料运料模具（6）位于所述凹模的上方，其为转盘状结构，其上设有至少一个贯通上下的投料孔（61），且该投料孔不在转盘的圆心位置；在该转盘的上表面除投料孔以外的其他位置形成有可封堵料斗（5）的料口密封面（62），其下表面除投料孔以外的其他位置形成有可封堵凹模（3）的凹模槽（31）的凹模槽密封面（63）；该料斗（5）位于所述投料运料模具（6）的上方。

6.  根据权利要求5所述的固态二氧化碳成型机，其特征在于：所述的第一动力装置为油压缸或者气压缸；所述的第二动力装置为旋转电机（7′）。

7.  根据权利要求5所述的固态二氧化碳成型机，其特征在于：所述的投料运料模具（6）上方设置有一块压板（4）；该压板（4）上相对料斗（5）的位置设置有通孔（41）；所述的凹模（3）上可以设置出料孔（32）。

8.  根据权利要求5-7之一所述的固态二氧化碳成型机，其特征在于：所述的投料运料模具（6）上设有在圆周方向均匀分布的三个或者六个所述的投料孔（61）。

9.  根据权利要求5-7之一所述的固态二氧化碳成型机的控制方法，其特征在于：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具旋转，使所述投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，该投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具继续旋转，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具旋转，使所述的投料孔再次位于所述凹模槽的上方；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块顶出凹模槽进入到投料孔内；旋转投料运料模具，投料孔将压缩块带离凹模，进行下一个循环；在投料运料模具旋转的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。

10.  根据权利要求8所述的固态二氧化碳成型机的控制方法，其特征在于：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的其中一个投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具旋转，使所述投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，该投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内，同时下一个投料孔旋转至料斗下方进行投料；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具继续旋转，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具旋转，使下一个投料孔旋转至所述凹模槽的上方；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块顶出凹模槽进入到相应的投料孔内；旋转投料运料模具，该投料孔将压缩块带离凹模，进入到下工序；在投料运料模具旋转的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。

说明书固态二氧化碳成型机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种将固态二氧化碳压缩成块的装置，具体是指一种固态二氧化碳成型机及其控制方法。
背景技术
目前，固态CO2的使用通常是通过造粒机制造出颗粒状结构，这些颗粒通常直径为3mm，长度为2.5mm-10mm，其可以被马上用掉，也可储存于保温箱中备用。如果是储存备用，由于颗粒状的固态CO2表面积大、易挥发，而且散状颗粒不利于搬运，也不利于储藏空间的利用，所以通常需要将颗粒状的固态CO2压缩成块状，这样固态CO2成型机应运而生。
本案申请人之前即设计开发了一款固态CO2成型机，即为于2012年11月14日授权公告的CN202529850U的中国实用新型专利，这款成型机虽然可以方便的将颗粒状的固态二氧化碳压缩成块状，但是却没有设计自动投料装置，因此每次投料进入凹模都需要人工完成，不能完全实现自动化，有待改进。
CN203172064U公开了一种压制机自动送料装置，该装置解决了固态二氧化碳成型机的自动送料问题。
然而，对于可以自动送料的成型机来说，必须要设置至少三个动力装置（如油压缸），一个是带动凸模动作的油缸、一个是进行脱模的油缸、一个是进行自动送料的油缸，有的还需要设置一个可带动凹模动作的油缸。因此现有的二氧化碳压块成型机动力装置过多，结构非常复杂，机器庞大，控制系统繁琐。
但是，为了实现自动化生产，压缩成型、脱模以及自动送料是必不可少的工序，要想通过减少动力装置简化机构似乎已经到达不可逾越的瓶颈。而本案发明人正是从此点出发，突破瓶颈，以达到简化机构的目的，本案由此而产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种只需两个动力装置即可实现压缩成型、脱模及自动送料三道工序的固态二氧化碳成型机及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：
一种固态二氧化碳成型机，包括具有凸模块的凸模、可带动该凸模上下运动的第一动力装置、具有凹模槽的凹模、投料运料模具、可带动该投料运料模具移动的第二动力装置、料斗以及控制装置；该凸模位于该凹模的下方；该投料运料模具位于所述凹模的上方，其上设有贯通上下的投料孔；在投料孔旁边位于该投料运料模具的上表面形成有可封堵料斗的料口密封面，位于该投料运料模具的下表面形成有可封堵凹模的凹模槽的凹模槽密封面；该料斗位于所述投料运料模具的上方。
优选地，所述的第一动力装置和第二动力装置为液压缸或者气压缸。
优选地，所述的投料运料模具上方设置有一块压板。
所述的固态二氧化碳成型机的控制方法，其中：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具移动，使其投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具动作，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具回退到初始位置，料斗内的颗粒掉入投料孔内，为下次压缩做准备；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块推出凹模槽；再控制投料运料模具前移，在投料运料模具前移的过程中，其边缘将压缩块推离凹模3，进入到下工序，同时将所述投料孔推到所述凹模的凹模槽上方，进行下一个循环；在投料运料模具移动的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。
一种固态二氧化碳成型机，包括具有凸模块的凸模、可带动该凸模上下运动的第一动力装置、具有凹模槽的凹模、投料运料模具、可带动该投料运料模具转作的第二动力装置、料斗以及控制装置；该凸模位于所述凹模的下方；该投料运料模具位于所述凹模的上方，其为转盘状结构，其上设有至少一个贯通上下的投料孔，且该投料孔不在转盘的圆心位置；在该转盘的上表面除投料孔以外的其他位置形成有可封堵料斗的料口密封面，其下表面除投料孔以外的其他位置形成有可封堵凹模的凹模槽的凹模槽密封面；该料斗位于所述投料运料模具的上方。
优选的，所述的第一动力装置为油压缸或者气压缸；所述的第二动力装置为旋转电机。
优选的，所述的投料运料模具上方设置有一块压板；该压板上相对料斗的位置设置有通孔。
优选的，所述的凹模上设置有出料孔。
上述固态二氧化碳成型机的控制方法，其中：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具旋转，使所述投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，该投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具继续旋转，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具旋转，使所述的投料孔再次位于所述凹模槽的上方；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块顶出凹模槽进入到投料孔内；旋转投料运料模具，投料孔将压缩块带离凹模，进行下一个循环；在投料运料模具旋转的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。
优选地，所述的投料运料模具上设有在圆周方向均匀分布的三个或者六个所述的投料孔。
上述固态二氧化碳成型机的控制方法，其中：启动前，向料斗内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗位于所述投料运料模具的其中一个投料孔上方，所述凸模位于凹模槽的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗内的颗粒掉入到投料孔中；控制装置控制第二动力装置动作，带动投料运料模具旋转，使所述投料孔位于所述凹模的凹模槽上方，该投料孔内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽内，同时下一个投料孔旋转至料斗下方进行投料；控制装置再次控制第二动力装置动作，带动投料运料模具继续旋转，使投料运料模具的凹模槽密封面封堵在凹模的凹模槽上方，同时将溢出凹模槽上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制第一动力装置动作，凸模向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具旋转，使下一个投料孔旋转至所述凹模槽的上方；再次控制第一动力装置向上动作，凸模将压缩块顶出凹模槽进入到相应的投料孔内；旋转投料运料模具，该投料孔将压缩块带离凹模，进入到下工序；在投料运料模具旋转的过程中，其料口密封面代替投料孔封堵在料斗的料口下方。
采用上述方案后，由于本发明将成型机的凸模设置在了凹模的下方，通过控制其不同的行程，使其可以完成凸模压缩成型或者脱模工作，因此整个成型机只需设置两个动力装置即可以实现压缩成型、脱模及自动送料三道工序的工作，突破了三道工序必须用三个动力的瓶颈，不但可以实现全自动生产，而且大大简化的机构，降低了成本。
附图说明
图1是本发明第一实施例的结构原理主视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明第一实施例的动作原理图一；
图4是本发明第一实施例的动作原理图二；
图5是本发明第一实施例的动作原理图三；
图6是本发明第一实施例的动作原理图四；
图7是本发明第二实施例的立体结构示意图；
图8是本发明第二实施例的立体分解图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本发明各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明所揭示的是一种固态二氧化碳成型机，如图1、2所示，为本发明的第一较佳实施例。所述的成型机包括具有凸模块的凸模2、可带动该凸模2上下运动的第一动力装置、具有凹模槽31的凹模3、投料运料模具6、可带动该投料运料模具6移动的第二动力装置、料斗5以及控制装置（图中未示出）。其中：
所述的凸模2位于所述凹模3的下方，两者之上可以设置多组相配合的凸模块以及凹槽，以形成一模多腔结构。
所述的投料运料模具6位于所述凹模3的上方，其上设有贯通上下的投料孔61；在投料孔61旁边位于该投料运料模具6的上表面形成有可封堵料斗5的料口密封面62，位于该投料运料模具6的下表面形成有可封堵凹模3的凹模槽31的凹模槽密封面63。
所述的料斗5位于所述投料运料模具6的上方。
所述的各动力装置可以为液压缸或者气压缸等可以带动一机构动作的装置，本实施例中，该第一动力装置为一号油缸1、第二动力装置为二号油缸7。
所述的控制装置用以控制各机构动作。
本实施例的控制方法为：如图3所示，设备启动前，向料斗5内投放固态二氧化碳颗粒8，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗5位于所述投料运料模具6的投料孔61上方，所述凸模2位于凹模槽31的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗5内的颗粒8掉入到投料孔61中；控制装置控制二号油缸7动作，带动投料运料模具6移动，使其投料孔61位于所述凹模3的凹模槽31上方（如图4所示），投料孔61内的固态二氧化碳颗粒8掉入到凹模槽31内；控制装置再次控制二号油缸7动作，带动投料运料模具6继续动作（可以根据实际结构设计或者实际需要，可以向前或者向后移动），使投料运料模具6的凹模槽密封面63封堵在凹模3的凹模槽31上方，同时将溢出凹模槽31上方的多余颗粒刮出，如图5所示；之后，控制装置控制一号油缸1动作，凸模2向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块9；然后控制投料运料模具6回退到初始位置，料斗5内的颗粒掉入投料孔61内，为下次压缩做准备；再次控制一号油缸1向上动作，凸模2将压缩块9推出凹模槽31；再控制投料运料模具6前移，在投料运料模具6前移的过程中，其边缘将压缩块9推离凹模3推入到一个滑槽（图中未示出）内，进入到下工序，同时将所述投料孔61推到所述凹模3的凹模槽31上方，进行下一个循环；在投料运料模具6移动的过程中，其料口密封面62代替投料孔61封堵在料斗10的料口下方，防止料斗10内的原料掉出。
进一步的，为了防止凸模2在上移压缩的过程中投料运料模具6无法承受过大压力，可以在投料运料模具6上方的压缩工位设置一块压板4。
如图7、8所示，为本发明的第二实施例，本实施例所述的包括具有凸模块的凸模2、可带动该凸模2上下运动的第一动力装置、具有凹模槽31的凹模3、投料运料模具6、可带动该投料运料模具6转作的第二动力装置、料斗5以及控制装置（图中未示出）。其中：
所述的凸模2位于所述凹模3的下方，两者之上可以设置多组相配合的凸模块以及凹槽，以形成一模多腔结构。
所述的投料运料模具6位于所述凹模3的上方，其为转盘状结构，其上设有至少一个贯通上下的投料孔61，且该投料孔61不在转盘的圆心位置；在该转盘的上表面除投料孔61以外的其他位置形成有可封堵料斗5的料口密封面62，其下表面除投料孔61以外的其他位置形成有可封堵凹模3的凹模槽31的凹模槽密封面63。进一步的，可以设置三个或者六个所述的投料孔61，且各投料孔61在圆周方向均匀分布，以便可以使几个工位同时动作。
所述的料斗5位于所述投料运料模具6的上方。
所述的各动力装置为可以带动一机构动作的装置，如液压缸、气压缸或电机等，本实施例中，该第一动力装置为一号油缸1、第二动力装置为旋转电机7′。
所述的控制装置用以控制各机构动作。
本实施例的控制方法为：设备启动前，向料斗5内投放固态二氧化碳颗粒，然后启动机器；控制装置判断各部件是否回复到初始位置，初始位置时，所述的料斗5位于所述投料运料模具6的其中一个投料孔61上方，所述凸模2位于凹模槽31的下方；如果判断为初始位置，则开始运行，料斗5内的颗粒掉入到投料孔61中；控制装置控制旋转电机7′动作，带动投料运料模具6旋转，使上述投料孔61位于所述凹模3的凹模槽31上方（如果设置有多个投料孔，则旋转的同时下一个投料孔旋转到料斗5的下方），该投料孔61内的固态二氧化碳颗粒掉入到凹模槽31内；控制装置再次控制旋转电机7′动作，带动投料运料模具6继续旋转，使投料运料模具6的凹模槽密封面63封堵在凹模3的凹模槽31上方，同时将溢出凹模槽31上方的多余颗粒刮出；之后，控制装置控制一号油缸1动作，凸模2向上运动，将颗粒状固态二氧化碳压缩成块状二氧化碳压缩块；然后控制投料运料模具6旋转，使所述的投料孔61再次位于所述凹模槽31的上方（如果设置有多个投料孔，则使下一个投料孔61旋转至凹模槽31的上方）；再次控制一号油缸1向上动作，凸模2将压缩块顶出凹模槽31进入到投料孔61内；旋转投料运料模具6，投料孔61将压缩块带离凹模3推入到一个滑槽（图中未示出）内，进入到下工序（或者在凹模3上设置一个出料孔32，使压缩块从该出料孔32掉出）；旋转投料运料模具6，进行下一个循环；在投料运料模具6旋转的过程中，其料口密封面62代替投料孔61封堵在料斗10的料口下方，防止料斗10内的原料掉出。
进一步的，为了防止凸模2在上移压缩的过程中投料运料模具6无法承受过大压力，可以在投料运料模具6上方的一块压板4。且可以在该压板4上相对料斗5的位置设置通孔41，以便进行投料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。