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一种超微粉体辊台输送定量灌装系统

申请号:
CN201720314250.1
专利权人:
佛山市帝星威自动化设备有限公司;佛山科学技术学院
发明人:
王记生;张彩霞;
专利类别:
实用新型专利
所属类目:
机械/加工/设备
权利状态:
有效
商品价格:
¥7,777,777.00
七弦琴官方服务:
七弦琴专利交割服务 ¥350.00
2020湾高赛 七弦琴自营
店 主:
13712165455
所在地:
广东省 珠海市
星 级:
弦 级:
1弦
客 服:
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  • 描述相符

    5.0

  • 服务态度

    5.0

  • 物流服务

    5.0

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  基础信息

  牵头参赛单位:佛山科学技术学院

  证照号码:1244060045607389XC

  其他参赛单位:佛山市帝星威自动化设备有限公司

  证照号码:914406057993459819

  单位类型:高校

  项目规模:初创型

  参赛团队负责人:张彩霞


  参赛项目技术介绍

  核心技术介绍:在“互联网+”和5G通信技术商用的发展下,人类开始进入智能化时代,而智能化的初期代表就是生产自动化。在计算机技术、电子信息技术飞速发展的今天,自动化生产线早已成为了现实。所谓自动化生产线,指的是将机器零件放置在由输送装置和辅助装置连接的若干台机床上,通过设备的传送功能,工件按照设定的工艺流程通过加工设备的生产作业线进行加工。自动化生产线在流水线的基础上,增加了自动控制系统,用于控制各台机床间的工件输送、转为、定位和夹紧以及其他操作动作,是一种按照预先设计的程序自动工作的生产线。自动化生产线的发展,极大程度地降低生产成本、提高了生产的效率,保障了生产质量和减少人工生产时带来的伤亡。随着工业生产以及科技水平的发展,各行各业对自动化生产的要求越来越高,主要涉及到下列的几项指标:(1)提高质量;(2)增加生产;(3)为适应生产变化而更换模具的时间短;(4)生产过程的监控;(5)操作人员的安全。因此开展陶瓷自动化生产线专利布局培育,针对陶瓷自动化生产线的各项指标开展核心技术攻关和专利布局培育,实施核心技术专利保护,打破国外技术垄断,对我国陶瓷行业的发展具有重大意义。

  现有技术背景情况

  本次参赛项目的专利技术主要应用在陶瓷自动生产线上的故障定位分析、材料抓取、计算和加工,拥有6项专利技术,技术背景如下。

  1、多传感器监测数据驱动的复合系统故障定位方法专利:

  任何一个复杂结构动态系统通常是由若干个功能性子系统构成,每个子系统包括若干个部件。类似地,每个子系统也可进一步分解为若干个功能性二级子系统,每个二级子系统也包括若干个小部件。无论是系统还是子系统或部件,只有当其直接或间接地向系统外传递信息的时候,我们才能感知或判断它运行正常与否。

  所谓的复合系统,是指由多个子系统或多个部件联合构成的装备或系统。在系统运行过程中,有分布在系统各环节的多个传感器实时采集系统的状态信息。由于多传感器网络与系统部件(或子系统)之间不是简单的1-1对应关系,而更常见的情形是“某一部件故障可能会导致多个传感器监测数据异常”和“多个不同部件(或子系统)故障都会导致同一路传感器监测数据发生异常变化”。对于这种“多对多”情形,如何借助多传感器监测网络输出的测量数据判断故障发生部位,成为工业系统故障诊断领域技术难点问题。

  2、在材料抓取上有万用吸盘专利、双吸盘抓料专利和压机取出机专利:

  一种万用吸盘专利:以陶瓷领域为例,需要用到吸盘来吸取瓷砖进行上下料,对于不同尺寸的瓷砖需要使用不同大小的吸盘,或者是更换不同的吸盘底板,才能满足工作要求,因此在某些有不同大小规格的瓷砖上下料的工位,需要经常更换不同的吸盘,费时费力。

  一种双吸盘抓料专利:以陶瓷领域为例,现有技术中,瓷砖生产企业在瓷砖产品下线流转至加工包装时,都是以人工搬运的形势进行作业的,不仅工人的劳动强度大,体力消耗多,还容易产生工伤事故及瓷砖损坏。为此,本发明提供了一套双吸盘机械手瓷砖加工包装流程设备,本设备大大地节省了人力物力和极大地降低了瓷砖的破损率,并且使生产效率提高了许多倍,是实现由人工作业转变为机械自动化作业的典范。

  压机取出机专利:在压机压料成型时,成型的物料会贴在模具中,难以取出,传统的取料方式,一般采用敲或者撬的方式,这样会损伤刚成型好的物料,而且采用传动的方式费时,生产效率低。

  3、在材料计算上有超微粉体定量计量专利设备:

  超微粉体定量计量专利设备:超微粉体是指颗粒直径小于1的粉末状物质。氧化铝粒度越细,其烧结温度越低。因此,高纯超微细氧化铝具有优良的烧结性能和使用性能,同时也是制备弥散强化材料的良好弥散相许多单个超微颗粒的集合体就称为超微粉。超微粉以其“体积效应”(即量子化效应)和“表面效应”显著区别于一般颗粒及传统的块体材料成为物质存在的一种新状态。

  超微粉体在目前的灌装工作中,一般选用人工送罐、机械灌装,这种情况下工人一般长时间处于超微粉粒的扬尘环境中,一般的呼吸器无法完全过滤超微分体的粉尘,这样的工作情况下,超微粉体灌装工人的身体健康受到了极大的危害。

  4、在材料加工上有超微粉体定量计量专利设备:

  超微粉挤压造粒专利设备:超微粉体在成型加工中一般选用造粒成型,而超微粉末造粒成型过程中需要水分的添加与混合,这种混合过程不能够分开进行,而将这水分混进造粒装置中,会影响造粒滚筒的使用寿命,这种方式成型的的颗粒还具有大小不均的现象。

  现有市场情况

  目前,陶瓷工业正处于从手工业向近代陶瓷工业迈进的转变时期,全球陶瓷进入稳定发展状态,2019年市场规模达到2710.3亿美元,建筑陶瓷进口6.20亿美元,卫生陶瓷进口5.78亿美元,工艺陶瓷进口3.58亿美元。

  陶瓷作为人们生活中不可替代的生活用品,相比塑料、金属等日用品具有安全、卫生、易于洗涤、热稳定性好等优点。2019年,我国陶瓷企业全年主营业务收入达到4354亿元,复合增长率为8.5%。同期国内建筑装修装饰工程总产值从2.28增长到3.39万亿元,复合增长率为8.3%。建筑陶瓷销售额占建筑装修装饰总产值的比例一直在13.5%左右。。

  从需求结构来看,我国市场比对陶瓷的需求占比87%。我国是世界第一大建筑陶瓷出口国。2019年陶瓷砖的出口量和出口额分别为11.4亿平方米和83.3亿美元,建筑陶瓷的出口额为92.76亿美元,占规模以上总产值的13%。根据《建筑陶瓷、卫计生洁具行业“十三五”发展指导意见》,预计2020年我国建筑陶瓷产量保持在100亿平方米,其中国内市场需求量90亿平方米。

  从产品产量来看,2019年我国陶瓷产量为101.8亿平方米,产能利用率为72.9%。陶瓷市场发展前景指出,我国建筑陶瓷生产企业的区域化集中程度非常高,2019年,广东、福建、山东、江西、四川、河南和广西的总产能分别为41.19、17.34、16.18、14.29、8.27、6.88和5.38亿平方米,占总产能的比例合计达到78.45%。

  目前,我国已经成为陶瓷制造和消费大国,但由于行业进入门槛不高、初期投资少,产品同质化严重,业内大部分都是中小型企业,致使整个陶瓷行业市场集中度处于较低水平。国际陶瓷品牌,如科勒、东陶,牢固占据高端市场。为了响应“工业4.0”和“中国制造2025”等传统制造业转型升级的号召,以东鹏、新明珠为代表的陶瓷企业扬起了“智能化生产线”、“机器人造瓷砖”的大旗,但从目前中国陶瓷生产自动化现状来看,离全面实现自动化还有很长一段距离,与意大利、西班牙等国的发达陶瓷产区相比,自动化设备的硬件技术相差并不大,国内陶瓷企业甚至可以直接购买国外先进的自动化设备,但是在整个生产线系统的统筹运作上,尤其是管理等软实力方面,差距还是极为明显。只有建立自主研发的自动化生产线,把握关键技术和管理经验,才能使企业建立自主的“陶瓷智能化生产线”,在竞争激烈的国内外陶瓷市场里,拥有企业发展的一片天地。

  技术先进性:多传感器监测数据驱动的复合系统故障定位方法

  任何一个复杂结构动态系统通常是由若干个功能性子系统构成,每个子系统包括若干个部件。类似地,每个子系统也可进一步分解为若干个功能性二级子系统,每个二级子系统也包括若干个小部件。无论是系统还是子系统或部件,只有当其直接或间接地向系统外传递信息的时候,我们才能感知或判断它运行正常与否。

  所谓的复合系统,是指由多个子系统或多个部件联合构成的装备或系统。在系统运行过程中,有分布在系统各环节的多个传感器实时采集系统的状态信息。由于多传感器网络与系统部件(或子系统)之间不是简单的1-1对应关系,而更常见的情形是“某一部件故障可能会导致多个传感器监测数据异常”和“多个不同部件(或子系统)故障都会导致同一路传感器监测数据发生异常变化”。对于这种“多对多”情形,如何借助多传感器监测网络输出的测量数据判断故障发生部位,成为工业系统故障诊断领域技术难点问题。

  本专利基于建立的子系统部件、传感器、测量通道之间的三层网络拓扑结构,采用反映各层之间的关联矩阵间的多重布尔运算,实现对复合系统故障源的准确定位。该方法可广泛应用于工业系统故障诊断领域。目前该专利技术已运用于帝星威的各类自动化生产线产品,提高了设备故障检测效率,降低企业售后维护成本。

  超微粉挤压造粒设备

  超微粉体是指颗粒直径小于lmm的粉末状物质.氧化铝粒度越细,其烧结温度越低.因此,高纯超微细氧化铝具有优良的烧结性能和使用性能,同时也是制备弥散强化材料的良好弥散相许多单个超微颗粒的集合体就称为超微粉.超微粉以其“体积效应”(即量子化效应)和“表面效应”显著区别于一般颗粒及传统的块体材料成为物质存在的一种新状态;

  超微粉体在成型加工中一般选用造粒成型,而超微粉末造粒成型过程中需要水分的添加与混合,这种混合过程不能够分开进行,而将这水分混进造粒装置中,会影响造粒滚筒的使用寿命,这种方式成型的的颗粒还具有大小不均的现象。

  本实用新型克服了上述现有技术的不足,提供了一种超微粉体挤压造粒机。本实用新型通过混料后立即成型,减少运输步骤,通过混料屮混加雾化水分,充分混料搅拌后出料,出料后立即加入造粒机壳体屮,通过驱动造粒滚筒与从动造粒滚筒的协同作用,并通过驱动、从动造粒滚筒上的造粒槽,将造好的颗粒通过倾斜下料板向出料筛板运输,直到将符合筛孔大小的成型颗粒筛出,完成整个造粒过程,避免了直接在造粒机内混加水分的造成造粒机内部零件使用寿命的问题,同时,节省了中间混料运输过程,加快了造粒成型时间。

  此项专利设备在同类粉体成型设备中是比较先进的,在我司客户中已经先后有多位客户安装了此项设备用于生产过程中。此项设备再配合相关设备能够完全实现客户的技术要求以及生产效率。

  一种超微粉体辊台输送定量灌装系统

  超微粉体是指颗粒直径小于1mm的粉末状物质,超微粉体在日前的灌装工作中,一般选用人工送罐、机械灌装,这种情况下工人一般长时间处于超微粉粒的扬尘环境中,一般的呼吸器无法完全过滤超微分体的粉尘,这样的工作情况下,超微粉体灌装工人的身体健康受到了极大的危害。

  实用新型克服了上述现有技术的不足,提供了一种超微粉体车昆台输送定量灌装系统。本实用新型通过输送装置将接料管输送到灌装装置下方,通过灌装管将超微粉粒灌装到接料罐中,通过截止装置控制超微粉的灌装量,减少人工的工作量,避免人工灌装的超微粉粒粉尘对人体的伤害。

  一种双吸盘抓料装置

  在进行收砖的过程中,需要把砖收纳到板格中,而板格是成多个矩阵分布的,现有的方式采用的是人工收砖,当砖量大时,需要的人工及时间很多,而且因为板格是呈矩阵设置的,收砖过程中,工人很不方便移动,工作效率低。

  为了解决现有的技术问题,本实用新型提供一种双吸盘抓料装置,结构简单,工作效率高。为实现上述目的,实用新型所提供的技术方案为:一种双吸盘抓料装置,包括机架,沿机架长度方向左右并排地滑动设有两滑动架,每个所述滑动架由电机通过皮带带动,每个所述滑动架下方连接有一抓料机构,每个所述抓料机构包括有抓料架,所述抓料架与滑动架之间由升降压力缸连接,所述抓料架底部并沿所述机架宽度方向设有多个吸盘机构,每两个所述吸盘机构之间通过伸缩压力缸连接,每个吸盘机构包括有多个并排设置的吸盘支架,每个吸盘支架底部设有两吸盘。

  本实用新型工作时,吸盘机构吸住瓷砖后,伸缩压力缸动作,展开到板格的规格,升降压力缸放下,吸盘机构上的吸盘与板格对应,放下瓷砖即可,本实用新型结构简单,方便实用,同时为了使得每个吸盘都能吸住瓷砖,每个吸盘单独连接负压装置,这样检修起来也方便,而且吸盘的根部采用了弹性连接于吸盘支架上,避免吸盘平面不平,使得一些吸盘压不到瓷砖,采用了弹性连接的话可以避免吸不住瓷砖的问题,同时对加工精度的要求也降低,节约了设备的生产成本。

  一种万用吸盘

  在陶瓷领域,需要用到吸盘来吸取瓷砖进行上下料,对于不同尺寸的瓷砖需要使用不同大小的吸盘,或者是更换不同的吸盘底板,才能满足工作要求,因此在某些有不同大小规格的瓷砖上下料的工位,需要经常更换不同的吸盘,费时费力。

  为了解决现有的技术问题,本实用新型提供一种万用吸盘,一款吸盘就可以吸取。不同尺寸的瓷砖,不必频繁更换,省时省力。

  为实现上述目的,实用新型所提供的技术方案为:一种万用吸盘装置,包插机架,该机架顶部水平方向滑动设有两滑动架,所述滑动架分别由电机通过皮带带动,所述滑动架下方通过升降气缸连接有升降架,其特征在于:所述升降架底部连接有一吸盘体,该吸盘体具有密闭的空腔,所述吸盘体底部开有多个吸气孔,每个所述吸盘体顶部还通过气管连接有…负压装置,该负压装置与所述空腔连通。

  本实用新型通过一吸盘体来吸取瓷砖,吸盘体的底面尺寸设置的较大,使用时,在吸盘体底面尺寸的瓷砖都可以进行吸取,而不需要频繁地更换吸盘,大大节约了更换吸盘的时间,同时适用性高,使用起来方便。

  一种压机取出机

  在压机压料成型时,成型的物料会贴在模具中,难以取出,传统的取料方式,一般采用敲或者撬的方式,这样会损伤刚成型好的物料,而且采用传动的方式费时,生产效率低。

  为了解决现有的技术问题,本实用新型提供一种压机取出机,结构简单,工作效率高。

  为实现上述目的,实用新型所提供的技术方案为:一种压机取出机,包括侧面安装板和底面安装板,所述侧面安装板安装固定于压机纵面,所述底面安装板固定于压机台面,所述侧面安装板上固定有一纵向支架,该纵向支架上垂直地设置有一支撑台面,该支撑台面上设有一通气孔,所述底面安装板上较接有一三角支撑架,该三角支撑架末端固定有支撑板,所述支撑板固定在所述纵向支架底部,所述纵向支架上还滑动地连接有升降架,该升降架由气缸驱动,所述升降架上还固定地安装有一鼓风机,该鼓风机的出风口通过一气管连接至所述通气孔底部。

  本项专利设备是目前同类产品中使用最好的,因为与压制成型机的控制系统相联,使用吸盘的动作组合进入压制成型机的循环工序中,相当于取消了人工取出工件的工序。

  此项专利设备在多家客户的工作现场安装并使用效果良好。是客户生产线上的核心设备之一。

  技术壁垒:本项目发明专利多传感器监测数据驱动的复合系统故障定位方法由佛山科学技术学院自主研发,通过与佛山市帝星威自动化设备有限公司开展产学研合作实现专利技术的产业化,通过专利技术实现了自动化生产线的故障的自动定位与反馈,解决了符合系统运行时,如何借助多传感器监测网络输出的测量数据判断故障发生部位的技术难点问题。通过对自动化生产线常见故障的分析和分类,建立故障库,利用故障在线监测、专家诊断系统等技术来准确及时地获取自动化系统的健康度,提供状态报告,并合理制定维修计划,最大限度减少停机维修的时间,并在故障发生之后能够迅速做出反应,低成本高质量地提高自动化系统的可靠性、稳定性,从而保证生产过程和设备的正常运行。

  同时,通过佛山科学技术学院和佛山市帝星威自动化设备有限公司共同申请的一种双吸盘抓料装置、一种超微粉体辊台输送定量灌装系统、一种超微粉体挤压造粒机、一种压机取出机、一种万用吸盘装置几项实用新型专利,进一步提高了公司自动化生产线的自动化程度,简化了生产线结构,提高了自动化生产线灵活性,延长设备使用寿命,大大提高了自动化生产线设备在陶瓷、汽车、玻璃等不同领域的应用,提高了生产线自动化程度和生产效率,产品技术水平达到国际先进水平,实现了清洁生产,每条生产线相比传统手工作坊节省人力约100人,产品优品率上升15%以上。

  产品或技术成熟度:项目产品已处于量产阶段,发明专利技术由佛山市帝星威自动化设备有限公司进行实施,广泛应用于公司生产的陶瓷自动化生产线,实现了自动化生产线的故障的自动定位与反馈,通过对自动化生产线常见故障的分析和分类,建立故障库,利用故障在线监测、专家诊断系统等技术来准确及时地获取自动化系统的健康度,提供状态报告,并合理制定维修计划,最大限度减少停机维修的时间,并在故障发生之后能够迅速做出反应,低成本高质量地提高自动化系统的可靠性、稳定性,从而保证生产过程和设备的正常运行。产品技术水平达到国际先进水平,实现了清洁生产,每条生产线相比传统手工作坊节省人力约100人,产品优品率上升15%以上。

  目前帝星威自动化生产线产品已广泛应用于广东新明珠陶瓷、蒙娜丽莎陶瓷、珠海白兔陶瓷、广东东鹏陶瓷等国内外一线陶瓷企业,并成为此类设备唯一提供性能稳定的供应商,打破了国外对于自动化生产线的技术和市场垄断。2018年公司实现产品销售收入1285.43万元,产生了良好的经济和社会效应。


       联系人:孙明达,  邮箱:sunmingda@7ipr.com,  电话:18618174056,  微信:18618174056

根据《2020年粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛工作方案》,依据公平、公正、公开的原则,经过初赛、复赛、决赛,大赛最终决出金奖2名(初创组1名、成长组1名)、银奖8名(初创组4名、成长组4名)、优秀奖20名(初创组10名、成长组10名)、最佳分析评议奖2名(初创组1名、成长组1名)、最具投资潜力奖6名(初创组3名、成长组3名),现正式予以公布!


2020年湾高赛官网:https://ghm.7ipr.com/

联系人:孙明达,  邮箱:sunmingda@7ipr.com,  电话:18618174056,  微信:18618174056


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