CN104001452B - 一种六面顶压机自动加热保温及供料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，包括PLC控制器，安装在V形通道中的加热机构和供料机构。V形通道设有上盖、底板、舱门和舱门电机，由舱门电机实现舱门的开闭；加热机构设有温度传感器和两个电热丝；供料机构设有传动电机和对称安装在两侧底板上的两组同步链传动。装置由温度传感器检测料块温度，控制器控制电热丝在加热模式工作，将料块加热到指定温度，出料时控制器控制传动电机通过转动的链条或网带同步运送料块，并开舱门将料块供给上料机械手。送出料块后舱门关闭，电热丝转换成保温模式，等待下一次的传送。本装置将料块加热及供料工序的功能整合一起，自动加热及供料、省时节能，提高生产安全性、效率和产品质量。

Description

一种六面顶压机自动加热保温及供料装置

技术领域

本发明涉及一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，具体地说是一种用于金刚石生产过程中，自动完成对立方体金刚石料块加热、保温，并将金刚石料块自动输送到接料机械手上，实现为上料机械手供料的装置。

背景技术

根据金刚石六面顶压机的结构尺寸及金刚石合成工艺要求，对金刚石原料块在送到六面顶压机上进行顶压前，必须预先进行加热，然后将加热的金刚石原料块传送到金刚石压机当中。也就是说，在传统的金刚石的生产过程中原料块的处理是经过加热与传送转移两工序，两工序是分开的进行，这个过程需要工人负责对原料块在专门的加热设备上加热与保温，这一工序不仅增加了劳动力成本，而且加热好的原料块在转移传送过程中因距离长，增加与空气等媒介的接触时间，会对物料的温度产生影响，进而影响金刚石的合成质量。从能源上说，传送过程也会有较大的热量损失，增加金刚石合成的成本。由于人工负责加热以及完成转运送，费时费力，工作效率低下，不能适应当前生产的需要。同时由于六面顶压机是在超高压条件下工作，常常出现裂锤事故，给工人人身安全带来巨大隐患及心理压力。所以设计一种能自动对料块加热、保温及为上料机械手供料的装置，是实现金刚石六面顶压机合成工作高度自动化的关键一环。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述在金刚石生产中存在的对金刚石原料块在顶压合成前采用加热、供料的两个工序分开问题，而提供一种结构简单、节能安全、运送平稳，能将加热及供料工序合二为一的六面顶压机自动加热保温及供料装置，使用本装置可实现原料块的批量化、自动化加热和传送，提高生产的安全性和生产效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，包括控制部分，V形通道，加热机构和供料机构；

所述的控制部分选用PLC控制器；

所述的V形通道设有上盖、底板、舱门与舱门电机，底板为一个带有90°夹角的正V字形结构，上盖为一个带90°夹角的倒V字形结构，底板比上盖长，上盖与底板通过螺栓固定在一起形成传送通道，V形底板通过两侧的支撑板固定在底座上，舱门电机通过法兰A、螺栓固定在上盖上，V形通道在安装有舱门电机的一端设有舱门，舱门以舱门电机的输出轴为转动轴，通过PLC控制器控制舱门电机的转动，实现舱门打开与关闭；

所述的加热机构设有两个加热用电热丝和一个温度传感器，两个电热丝分别通过电热丝座固定在V形通道的两侧上盖内侧，温度传感器安装在一侧底板上，温度传感器用于检测料块的温度；

所述的供料机构设有传动电机和对称安装在两侧底板上的两组同步传送链，所述的传动电机通过法兰B和M5螺栓固定在一侧的底板上边，传动电机的输出轴通过联轴器与同侧底板上安装的一对同步链条的转轴B连接，与转轴B对称安装的是转轴BB，转轴B、转轴BB通过对称设置的两个轴承座B固定在与传动电机同侧的底板上；在所述的转轴B、转轴BB上分别安装有两个链轮和两个轴套B，所述两个链轮上分别安装有链条；转轴B的末端安装有锥齿轮B；所述的锥齿轮B与锥齿轮A啮合，锥齿轮B的转动带动锥齿轮A转动，锥齿轮A安装在转轴A上，锥齿轮A转动带动转轴A转动，与转轴A对称安装的是转轴AA，转轴A、转轴AA通过对称安装的轴承座A固定在与舱门电机同侧的底板上；在转轴A、转轴AA上同样安装有两个链轮和两个轴套A，所述的在转轴A、转轴AA上的两个链轮上也分别安装有链条；所述的四根链条分别设有链条挡板，四块链条挡板分别通过连接件固定在两侧的底板上。

所述的加热机构中电热丝的工作模式有加热模式和保温模式，通过PLC控制器控制电热丝在加热和保温两个模式之间转换。

所述的供料机构中同步传送链的长度与V形底板同长。

所述的供料机构中同步传送链使用结构相同的四根链条，或选用结构相同的两条金属网带；当选用链条时，所安装的四块链条挡板结构相同，当选用金属网带时，所安装的两块网带挡板结构也相同；所述的链条挡板或网带挡板的形状均为侧翻的凹字形，只是网带挡板比链条挡板宽，两种挡板都用于限制传动过程中链条或网带传动的自由度。

所述的供料机构以V形通道的中垂线为中心，对称安装在V形通道内两边的链传送结构是对称的，链传送结构通过一对锥齿轮连接在一起，四根链条或两条金属网带形成V形同步传送料块的链道，料块从传动电机端进入V形通道后，在PLC控制器控制下，在V形通道中接受电热丝加热、保温，逐步向舱门移动，运送到上料机械手上，实现料块的加热保温和供料。

本发明的装置与普通链传动输送机构不同，本装置将V形通道及传送链通道的结构均设计成两侧对称的V形结构，一方面这样设计可利用料块本身的重力以及V形结构的特殊受力性，让料块在传输中的受到链条夹紧作用以及得到很好的姿态定位，而不需要另外增加夹紧机构，使得整个送料机构更加简洁。另一方面这样设计能克服长距离传送以及由四根链条组合的V字形结构而引起的链条下垂及跳齿问题。更重要的是，本装置是专门针对六面顶压机自动供料设计的，为使金刚石的料块在进入六面顶压机前的运送过程中其位姿能预先处于正确朝向，即料块在运送的过程中底部就处于带有90°夹角的正V字形状态，以满足料块以正确的姿态进入六面顶压机，可避免料块在进入六面顶压机复杂且狭窄上料空间时的需要进行的姿态调整环节。

本发明的装置还设计了形状如同侧翻的凹字形两种挡板，两种挡板可限制传动过程中金属的链条或网带的自由度，从而达到防止金属的链条或网带下垂的问题。供料机构采用对称的两组同步金属的链条或一组网带，利用了金属链条或网带与料块之间的摩擦力输送料块。同时由于金属链条或网带都具有良好的导热性，可起到均匀热量的作用，还可有效地避免料块加热过程中对供料机构造成的损害。

本发明的六面顶压机自动加热保温及供料装置具有如下优点：

1、本发明的装置将料块的加热保温和供料作业工序有效地整合在一个装置中，能够使得料块更快、更准确地完成加热保温过程，使加热后的料块在更短的时间內运送到上料机械手上，到达顶压机进入合成空间，减少了温度变化对金刚石合成质量的影响，还减少了能量的损失。

2、本发明装置中的加热机构采用电热丝加热。电热丝价格便宜，加热快，非常适合金刚石料块所需要的加热环境。

3、本发明的装置结构紧凑，控制比较简单，使用方便可靠，完全能满足六面顶压机的自动加热保温及供料的需求。

4、使用本发明的装置能有效地提高生产的安全性，利用自动化的装置取代人工完成料块的加热保温以及供料工作，节约了人力成本，有效地提高了生产的效率，优化了现场工作管理，对提高金刚石生产企业的自动化水平具有很现实的意义。

附图说明

图1为本发明六面顶压机自动加热保温及供料装置前侧与左侧外观结构示意图。

图2为本装置去掉上盖的结构示意图。

图3为本装置后部结构示意图。

图4为本装置在V形通道的两组同步链之间放置5个待送料块的状态示意图。

图5为本装置工作的控制框图。

图6为本装置的工作流程图。

上述图中：1-电热丝座、2-上盖、3-舱门电机、4-法兰A、5-舱门、6-电热丝、7-轴承座A、8-底板、9-链条、10-轴套A、11-转轴A、12-链轮、13-链条挡板、14-转轴BB、15-支撑板、16-底座、17-联轴器、18-传动电机、19-法兰B、20-轴承座B、21-轴套B、22-转轴B、23-锥齿轮B、24-锥齿轮A、25-转轴AA、26-温度传感器、27-料块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：本发明提供一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，其结构如图1、2、3所示。包括控制部分，V形通道，加热机构和供料机构。

所述的控制部分选用PLC控制器。

所述的V形通道设有上盖2、底板8、舱门5与舱门电机3，底板为一个带有90°夹角的正V字形结构，上盖2为一个带90°夹角的倒V字形结构，底板8比上盖2长，上盖2与底板8通过M8螺栓固定在一起形成运送通道，由于上盖2短，方便人工把待加热的料块放到传动链上。支撑板15采用焊接的方式固定在V形底板8两侧及底座16上，舱门电机3通过法兰A4和M5螺栓固定在上盖2上，V形通道在安装有舱门电机3的一端设有舱门5，舱门以舱门电机的输出轴为转动轴，通过PLC控制器控制舱门电机的转动，实现舱门的打开与关闭。

所述的加热机构设有两个加热用电热丝6和一个温度传感器26，两个电热丝分别通过电热丝座1固定在V形通道的两侧上盖2内侧，温度传感器26安装在设有舱门电机3一侧的底板上，温度传感器用于检测料块27的温度。

所述的供料机构设有传动电机18和对称安装在两侧底板8上的两组同步链条9，所述的供料机构以V形通道的中垂线为中心，对称安装在V形通道内两边的链传送结构是对称的，链传送结构通过一对锥齿轮连接在一起，四根链条9传送运动是同步的，四根链条9形成V形同步传送料块的链道。

所述的供料机构传动电机18通过法兰B19和M5螺栓固定在一侧的底板上边，传动电机的输出轴通过联轴器17与同侧底板上安装的一对同步链条的转轴B22连接，与转轴B22对称安装的是转轴BB14，转轴B22、转轴BB14通过对称设置的两个轴承座B20固定在与传动电机18同侧的底板上。在所述的转轴B22、转轴BB14上分别安装有两个链轮12和两个轴套B21，所述两个链轮上分别安装有链条9；转轴B22的末端安装有锥齿轮B23。

所述的锥齿轮B23与锥齿轮A24啮合，锥齿轮B23的转动通过轮齿间的运动带动锥齿轮A24转动，锥齿轮A24安装在转轴A11上，锥齿轮A24转动通过花键连接将转动传递给转轴A11，与转轴A11对称安装的是转轴AA25，转轴A11、转轴AA25通过对称安装的轴承座A7固定在与舱门电机3同侧的底板上；在转轴A11、转轴AA25上同样安装有两个链轮12和两个轴套A10，转轴A11通过平键连接将转动力传递给安装在转轴A11上的链轮12，所述在转轴A11、转轴AA25上的两个链轮上也分别安装有链条9。所述的四根链条9分别设有链条挡板13，四块链条挡板13分别通过连接件固定在两侧的底板8上。这样，通过两个锥齿轮间的啮合连接，使两侧的四根链条9得以同步运动，形成了独特的V形传送通道。四根链条利用与料块间的摩擦力，载着料块向前运动。

本发明的装置控制比较简单，如图5所示。控制器选用PLC控制，主要控制三个部分：PLC控制器控制加热机构的电热丝6工作模式，包括加热模式或保温模式的转换；控制V形通道的舱门电机3，完成舱门5开闭；控制供料机构的传送电机18启动与关闭，实现链条9运转或停转。PLC控制器具有很强的抗干扰性，可以有效的实现所述的三个控制功能。

本装置在使用时，其工作的流程参见图6：

1、先人工将多个待送料块放进V形通道的两组同步链之间，如图4中，在两组同步链之间放进5个待送料块27，开始前5分钟，料块27先逐步被运送进入V形通道，PLC控制器控制舱门电机3使舱门5处关闭状态。

2、PLC控制器控制两个电热丝6处加热模式，对料块27进行加热，温度传感器26将检测温度变化状况传给PLC，将待料块加热到设定温度。

3、PLC控制舱门电机3转动打开舱门5，此后舱门电机3停止转动。

4、传动电机18启动，四根链条9开始同步载着料块27前进，一旦料块压到安装在上料机械手上的行程开关，PLC就会检测到料块27被送出V形通道并运送到了机械手上，传送电机18停转，链条9停止运动。

5、送完一个料块之后，PLC控制舱门电机3关闭舱门5，PLC根据传感器测量值来调节电热丝6的电流进行加热或保温，等待下一次的传送。

6、重复循环上述步骤，实现料块27的批量化、自动化加热和运送。

实施例2：本发明提供一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，其结构基本与实施例1相同，不同的只是采用一组金属网带替代两组链条同步传动。其控制方式和工作流程与实施例1相同。

本发明的装置完美地将两个分开的加热保温、供料工序整合到一个装置中完成。本装置结构简单新颖，性能可靠，能够高效地代替人力完成金刚石顶压机的料块加热保温及供料任务。

Claims (5)

1.一种六面顶压机自动加热保温及供料装置，包括控制部分，V形通道，加热机构和供料机构；其特征在于：

所述的控制部分选用PLC控制器；

所述的V形通道设有上盖、底板、舱门与舱门电机，底板为一个带有90°夹角的正V字形结构，上盖为一个带90°夹角的倒V字形结构，底板比上盖长，上盖与底板通过螺栓固定在一起形成传送通道，V形底板通过两侧的支撑板固定在底座上，舱门电机通过法兰A、螺栓固定在上盖上，V形通道在安装有舱门电机的一端设有舱门，舱门以舱门电机的输出轴为转动轴，通过PLC控制器控制舱门电机的转动，实现舱门打开与关闭；

所述的加热机构设有两个加热用电热丝和一个温度传感器，两个电热丝分别通过电热丝座固定在V形通道的两侧上盖内侧，温度传感器安装在一侧底板上，温度传感器用于检测料块的温度；

所述的供料机构设有传动电机和对称安装在两侧底板上的两组同步传送链，所述的传动电机通过法兰B和螺栓固定在一侧的底板上边，传动电机的输出轴通过联轴器与同侧底板上安装的一对同步链条的转轴B连接，与转轴B对称安装的是转轴BB，转轴B、转轴BB通过对称设置的两个轴承座B固定在与传动电机同侧的底板上；在所述的转轴B、转轴BB上分别安装有两个链轮和两个轴套B，所述两个链轮上分别安装有链条；转轴B的末端安装有锥齿轮B；所述的锥齿轮B与锥齿轮A啮合，锥齿轮B的转动带动锥齿轮A转动，锥齿轮A安装在转轴A上，锥齿轮A转动带动转轴A转动，与转轴A对称安装的是转轴AA，转轴A、转轴AA通过对称安装的轴承座A固定在与舱门电机同侧的底板上；在转轴A、转轴AA上同样安装有两个链轮和两个轴套A，所述的在转轴A、转轴AA上的两个链轮上也分别安装有链条；所述的四根链条分别设有链条挡板，四块链条挡板分别通过连接件固定在两侧的底板上。

2.根据权利要求1所述的六面顶压机自动加热保温及供料装置，其特征在于：所述的加热机构中电热丝的工作模式有加热模式和保温模式，通过PLC控制器控制电热丝在加热和保温两个模式之间转换。

3.根据权利要求1所述的六面顶压机自动加热保温及供料装置，其特征在于：所述的供料机构中同步传送链的长度与V形底板同长。

4.根据权利要求1所述的六面顶压机自动加热保温及供料装置，其特征在于：所述的供料机构中同步传送链使用结构相同的四根链条，或选用结构相同的两条金属网带；当选用链条时，所安装的四块链条挡板结构相同，当选用金属网带时，所安装的两块网带挡板结构也相同；所述的链条挡板或网带挡板的形状均为侧翻的凹字形，只是网带挡板比链条挡板宽，两种挡板都用于限制传动过程中链条或网带传动的自由度。

5.根据权利要求4所述的六面顶压机自动加热保温及供料装置，其特征在于：所述的供料机构以V形通道的中垂线为中心，对称安装在V形通道内两边的链传送结构是对称的，链传送结构通过一对锥齿轮连接在一起，四根链条或两条金属网带形成V形同步传送料块的链道，料块从传动电机端进入V形通道后，在PLC控制器控制下，在V形通道中接受电热丝加热、保温，逐步向舱门移动，运送到上料机械手上，实现料块的加热保温和供料。