CN101486096B - 稀土磁粉粉末自动成型油压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，属于高品质稀土永磁磁铁机电仪一体化加工装备技术领域。由送喂料系统、成型压制系统、取料系统和电气控制系统所组成，送喂料系统、成型压制系统、取料系统机体框架之间呈品字形连接，外壳用透明有机玻璃材料密封，内部相互贯通，并装有氧含量检测器，使稀土磁粉加工操作过程能处于完全密闭惰性保护气体环境中进行；送喂料自动供粉、成型压制系统模具组件中磁(场)取向线圈、自动模具润滑、余料移除和低氧浓度完全自动化的PLC控制系统。保证了稀土磁粉粉未磁性轴高度单轴取向及在压制整个生产过程的全自动化、高准确性、可靠性和产品的高品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，属于高品质稀土永磁磁铁机电仪一体化加工装备技术领域。
背景技术
目前，传统的稀土磁粉粉未压制都需要两道工序，第一步是使用简单的液压程序压制，并需要多人进行操作，由于第一步液压工序的效果较差，为了能生产防断裂性能高的稀土永久磁铁往往还需要进行第二步等静压压制加工，而且在第二步动作完成前和完成后还需要加入一些另外的操作处理步骤，效率低下，成本高；尤其是无法完成稀土磁粉原料特性的某些限制，一是含氧物质和水分的要求，二是由于磁粉的特性和颗粒大小，导致经过碾磨磁粉流变性能变差，三是原本存在硬质合金中磁粉的冷焊倾向消失，而相关强磁场为达到排列一致仍对冷焊倾向有要求，即产品在压制前磁粉的磁性轴单轴取向要求高度一致，导致稀土磁粉压制产品磁性能及密度差异大。为此，日本、欧美等发达国家初步研发了稀土磁粉粉末自动成型油压机，但是自动给料、称量、落料、压制以及推坯的全自动化速度和准确度仍较差，稀土磁粉压制产品磁性轴高度单轴取向问题没有解决。
发明内容
为了克服现有稀土磁粉粉末加工传统工艺和稀土磁粉粉末加工装备中全自动化速度、准确度和磁性轴高度单轴取向的不足，本发明提供一种在氩气气氛中稀土磁粉粉末自动成型油压机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，由送喂料系统、成型压制系统、取料系统和电气控制系统所组成，其特征在于：
a)送喂料系统：包括外壳、喂料靴、伸缩管、料斗、称量装置、喂料器驱动缸和液压及电气控制组件，在送喂料系统的最上方装有料斗，料斗通过控制装置和管道与称量装置相连接，伸缩管的锥形端与称量装置相连接，另一端与喂料靴相连接。稀土磁粉粉末经称量装置称量后，送至伸缩管的锥形端入口，伸缩管管内的稀土磁粉粉末直线落入喂料靴，喂料器驱动液压缸推动喂料靴成水平直线移动，伸缩管随着喂料靴的移动而拉长，待喂料靴把粉末送至模具腔时，伸缩管与水平成60°夹角，喂料靴上的粉末落入时到模具腔内。
b)成型压制系统：包括机身组件、模具组件、外壳、压紧与顶出组件，在模具组件中装有适配器、磁(场)取向线圈和模具润滑、余料单元，机身组件中的底座固定在机身组件中的方形支柱上，机身组件中的底座上设有下液压缸，机身组件中的小支柱搁置在机身组件中的底座上，固定机身组件中的支撑座，机身组件中的上导柱既搁置在机身组件中的支撑座上又与放置下液压缸的机身组件中的上压方座连接，粉末在压制成型过程中，机身组件中的支撑座不动，上液压缸推动模具组件中的压模，模具组件中的压模下的中心液压缸(6-2)对阴模施加压力，推动模具组件中的阴模一起下移，使粉末压缩成型，实现非同时的双向加压。
c)取料系统：包括外壳、取料机械手、手套箱，取料系统外壳为透明密封材料，取料机械手于成型压制系统出料相连接，取料系统内装有托盘和手套。
d)电气控制系统：为PLC控制系统；
e)中心液压缸6-2连接在上液压缸6-1上；
f)送喂料系统9、成型压制系统2、取料系统13内充入氩气。
根据上述所述的一种在氩气气氛中稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：送喂料系统、成型压制系统和取料系统相互之间呈品字形连接，外壳用透明的有机玻璃密封，内部相互贯通，并装有氧含量检测器。
根据上述所述的一种在氩气气氛中稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：料斗下部一侧安装有一个机械振动器，在料斗上部安装有一个料斗的测位装置，料斗下部一侧安装有另一个料斗的测位装置，在料斗上部进料管上安装有一个进料口气动蝶阀，在料斗下部出料管上安装有一个出料口气动蝶阀。
根据上述所述的一种在氩气气氛中稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：上主液压缸、下主液压缸、连接在上主液压缸的中心主液压缸和喂料器驱动液压缸，每一个液压缸均有单独的液压系统和控制线路。
本发明的有益效果：
本发明由于送喂料系统、成型压制系统、取料系统机体框架之间呈品字形连接，外壳用透明有机玻璃材料密封，内部相互贯通，并装有氧含量检测器，使稀土磁粉加工操作过程能处于完全密闭惰性保护气体环境中进行；送喂料自动供粉、成型压制系统模具组件中磁(场)取向线圈、自动模具润滑、余料移除和低氧浓度完全自动化的PLC控制系统。保证了稀土磁粉粉未磁性轴高度单轴取向及在压制整个生产过程的全自动化、高准确性、可靠性和产品的高品质。
本发明实现了单步执行的稀土磁粉粉未全自动化压制成型，整机结构简单，维修容易，自动化程度高。大大减少了设备的故障率和维修时间，提高了生产效率。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图
图2是本发明的左视结构示意图
图3是本发明制造模块的剖视结构示意图
图4是本发明料斗的结构示意图
图中1.机身组件，1-1.机身组件中的上导柱，1-2.机身组件中的上压力座，1-3.机身组件中的支撑座，1-4.机身组件中的小支柱，1-5.机身组件中的底座，1-6.机身组件中的方形支柱；2.成型压制系统；3.喂料靴；4.模具组件，4-1.模具组件中的压模，4-2.模具组件中的阴模，4-3.模具组件中的模具腔，4-4.模具组件中的充磁线圈；5.外壳；6.压紧与顶出组件，6-1.上液压缸，6-2.中心液压缸，6-3.下液压缸；7.伸缩管；8.料斗，8-1.料斗的机械振动器，8-2.料斗的测位装置，8-3.料斗的进、出料口气动蝶阀；9.送料系统；10.称量装置；11.喂料器驱动液压缸；12.电气控制系统；13.取料系统；14.取料机械手；15.手套箱；16.位置传感器。
具体实施方式
实施例一
参看图1-4，稀土磁粉粉末自动成型油压机，由送喂料系统(9)、成型压制系统(2)、取料系统(13)和电气控制系统(12)所组成，送喂料系统(9)、成型压制系统(2)和取料系统(13)相互之间呈品字形连接外壳(5)用透明材料有机玻璃密封，内部相互贯通，并装有氧含量检测器，充入惰性保护气体(如氩气等)，完全密闭系统控制惰性气体环境使稀土磁粉不会氧化。
送喂料系统(9)包括外壳(5)、喂料靴(3)、伸缩管(7)、料斗(8)、称量装置(10)、喂料器驱动缸(11)和液压及电气控制组件，在送喂料系统(9)的最上方装有料斗(8)，料斗(8)通过控制装置和管道与称量装置(10)相连接，伸缩管(7)的锥形端与称量装置(10)相连接，伸缩管(7)另一端与喂料靴(3)相连接。稀土磁粉粉末经称量装置称量(10)后，送至伸缩管(7)的锥形端入口，伸缩管(7)管内的稀土磁粉粉末直线落入喂料靴(3)，喂料器驱动液压缸(11)推动喂料靴(3)成水平直线移动，伸缩管(7)随着喂料靴(3)的移动而拉长，待喂料靴(3)把粉末送至模具组件中的模具腔(4-3)时，伸缩管(7)与水平成60°夹角，喂料靴(3)上的落入到时模具腔(4-3)内。
料斗(8)下部一侧安装有一个机械振动器(8-1)，在料斗(8)上部安装有一个料斗的测位装置(8-2)，料斗(8)下部一侧安装有另一个料斗的测位装置(8-2)，在料斗(8)上部进料管上安装有一个进料口气动蝶阀(8-3)，在料斗下部出料管上安装有一个出料口气动蝶阀(8-3)，当往料斗(8)添加的粉末类物质达到一定线位时，被测位装置(8-2)检测，进料口气动蝶阀(8-3)自动关闭，出料口气动蝶阀(8-3)及机械振动器(8-1)打开，振动料斗(8)里的粉末落入到称量装置(10)，当粉末达到所需量时，出料口气动蝶阀(8-3)及机械振动器(8-1)自动关闭。粉末被压制成产品取出后，进料口气动蝶阀(8-3)及机械振动器(8-1)再次同时打开给料，如此循环。
成型压制系统(2)包括机身组件(1)、模具组件(4)、外壳(5)、压紧与顶出组件(6)，模具组件(4)，装有压模(4-1)、阴模(4-2)、模具腔(4-3)、充磁线圈(4-4)和模具润滑、余料去除单元，模具腔(4-3)内将由磁路产生高于1000KA/m的均一取向磁场电流；机身组件中的底座(1-5)固定在机身组件中的方形支柱(1-6)上，机身组件中的底座(1-5)上设有下液压缸(6-3)，机身组件中的小支柱(1-4)搁置在机身组件中的底座(1-5)上，固定机身组件中的支撑座(1-3)，机身组件中的上导柱(1-1)既搁置在机身组件中的支撑座(1-3)上又与放置上液压缸(6-1)的机身组件中的上压力座(1-2)连接，粉末在压制成型过程中，机身组件中的支撑座(1-3)不动，上液压缸(6-1)推动模具组件中的压模(4-1)，压模(4-1)下的中心液压缸(6-2)对阴模(4-2)施加压力，推动模具组件中的阴模(4-2)一起下移，使粉末压缩成型，实现非同时的双向加压。
取料系统(13)包括外壳(5)、取料机械手(14)、手套箱(15)，托盘和手套，取料系统(13)外壳为透明有机玻璃密封材料，取料机械手(14)于取料系统(13)延伸至成型压制系统(2)，末端对应模具腔(4-3)，取料系统(13)内的手套箱(15)装有托盘。粉末被模具压制成型后，下液压缸(6-3)顶出，由机械手(14)将成品送至手套箱(15)的托盘内。机械手可沿X方向、Y方向移动，将成品有序地放置在方格内。
电气控制系统为PLC控制系统；
上液压缸(6-1)、下液压缸(6-3)、连接在上液压缸的中心液压缸(6-2)和喂料器驱动液压缸(11)，每一个液压缸均有单独的液压系统和控制线路。
位置传感器(16)分别搁置在机身组件中的上压力座(1-6)和机身组件中的底座(1-3)上，机身组件中的上压力座(1-6)上的位置传感器(16)连接模具组件中的压模(3-1)，检测并控制上主液压缸(4-1)的行程，使它在驱动时不超过规定范围内的行程，起安全保护作用；机身组件中的底座(1-3)上的位置传感器(12)连接下主液压缸(4-3)，检测并控制下主液压缸(4-3)的行程，使它在驱动时不超过规定范围内的行程，起安全保护作用。
Claims (4)
1.一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，由送喂料系统(9)、成型压制系统(2)、取料系统(13)和电气控制系统(12)所组成，其特征在于：
a)送喂料系统(9)：包括外壳(5)、喂料靴(3)、伸缩管(7)、料斗(8)、称量装置(10)、喂料器驱动液压缸(11)和液压及电气控制组件，在送喂料系统(9)的最上方装有料斗(8)，料斗(8)通过控制装置和管道与称量装置(10)相连接，伸缩管(7)的锥形端与称量装置(10)相连接，伸缩管(7)另一端与喂料靴(3)相连接；
b)成型压制系统(2)：包括机身组件(1)、模具组件(4)、外壳(5)、压紧与顶出组件(6)，在模具组件(4)中装有适配器、磁(场)取向线圈(4-4)和模具润滑、余料去除单元，机身组件中的底座(1-5)固定在机身组件中的方形支柱(1-6)上，机身组件中的底座(1-5)上设有下液压缸(6-3)，机身组件中的小支柱(1-4)搁置在机身组件中的底座(1-5)上，固定机身组件中的支撑座(1-3)，机身组件中的上导柱(1-1)既搁置在机身组件中的支撑座(1-3)上又与放置上液压缸(6-1)的机身组件中的上压力座(1-2)连接；
c)取料系统(13)：包括外壳(5)、取料机械手(14)、手套箱(15)，取料系统(13)外壳为透明有机玻璃密封材料，取料机械手(14)于取料系统(13)延伸至成型压制系统(2)，末端对应模具腔(4-3)，取料系统(13)内的手套箱(15)装有托盘；
d)电气控制系统：为PLC控制系统；
e)中心液压缸(6-2)连接在上液压缸(6-1)上；
f)送喂料系统(9)、成型压制系统(2)、取料系统(13)内充入氩气。
2.根据权利要求1所述的一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：送喂料系统(9)、成型压制系统(2)和取料系统(13)相互之间呈品字形连接，外壳(5)用透明有机玻璃密封，内部相互贯通，并装有氧含量检测器。
3.根据权利要求1所述的一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：在料斗(8)下部一侧安装有一个机械振动器(8-1)，在料斗(8)上部安装有一个料斗的测位装置(8-2)，料斗(8)下部一侧安装有另一个料斗的测位装置(8-2)，在料斗(8)上部进料管上安装有一个进料口气动蝶阀(8-3)，在料斗(8)下部出料管上安装有一个出料口气动蝶阀(8-3)。
4.根据权利要求1所述的一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，其特征在于：上液压缸(6-1)、下液压缸(6-3)、连接在上液压缸的中心液压缸(6-2)和喂料器驱动液压缸(11)，每一个液压缸均有单独的液压系统和控制线路。
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