CN104162382A - 一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置 - Google Patents
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Abstract
一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，包括叶蜡石块分离机构和位于叶蜡石块分离机构下方的破碎分离机构；叶蜡石块分离机构包括支架，支架上水平设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间垂直设有两根导柱，两根导柱上滑动连接有一块活动板，上固定板上设有第一步进电机，第一步进电机的主轴同轴连接有调节丝杠，调节丝杠上螺纹连接有与活动板连接的传动丝母，活动板下表面连接有上冲头，下固定板上设有分别与上冲头上下对应的通孔，下固定板上设有下冲头。本发明可以实现对石墨芯柱外围的合成组件的快速剥离，大大提高工作效率，减轻工人劳动强度，提高产品质量，并且消除了由于砸块过程中高温碎屑溅伤人的危险。
Description
技术领域
本发明属于超硬材料合成设备技术领域，特别涉及一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置。
背景技术
在超硬材料高温高压合成中，合成块包括石墨芯柱、加热组件、保温元件和叶腊石传压介质，是一种多元复合结构。在超硬材料合成完成后，传统方法是用手锤将外围的叶腊石层、次外层的保温元件、加热元件和其它部件逐一敲裂除去，取出石墨芯柱。由于超硬材料合成时间较短，一人同时操作多台六面顶压机，每次合成完成后，工人进行组装合成块、砸开合成块的时间相对紧张，并且一次只能砸一块，需要连续往返压机、砸料盒之间，耗时较长，使超硬材料合成腔内的温度变化大，造成合成工艺不稳定影响产品质量；增加工人劳动强度，工作效率低，影响超硬材料的正常生产。另外，经高温高压合成后的合成块温度较高，用手锤砸块容易造成合成块碎屑乱飞，高温的碎屑对合成人员及附近经过人员极易造成伤害，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设计合理、自动化程度高、性能可靠、工作效率高的超硬材料高压合成块自动取芯柱装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，包括叶蜡石块分离机构和位于叶蜡石块分离机构下方的破碎分离机构；叶蜡石块分离机构包括支架，支架上水平设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间垂直设有两根导柱，两根导柱上滑动连接有一块活动板，上固定板上设有第一步进电机，第一步进电机的主轴垂直向下穿过上固定板同轴连接有调节丝杠，调节丝杠上螺纹连接有传动丝母，传动丝母固定连接在活动板上，活动板下表面固定有至少两块压板，压板下表面设有上冲头，下固定板上设有分别与上冲头上下对应的通孔，下固定板上表面设有位于通孔外边沿呈环形的下冲头，下冲头上设有用于盛装合成块的模具，导柱上套设有位于活动板和下固定板之间的复位弹簧，下固定板上部一侧设有用于限定活动板下移位置的限位传感器。
所述破碎分离机构包括第二步进电机、曲柄、连杆、导轨和箱体，第二步进电机的主轴与曲柄的一端垂直并连接，连杆两端分别与曲柄另一端和箱体一端侧部铰接，箱体底部设有沿导轨滚动的车轮，箱体顶部设有与通孔数目相同的落料孔，相邻两个落料孔之间的距离与相邻两个通孔的距离相等，箱体内设有位于两个落料孔之间的隔板，箱体内与隔板相对的内壁上以及隔板上均设有钢珠，导轨两端设有用于限定车轮来回移动位置的限位开关。
所述导柱上端和下端分别通过固定螺母与上固定板和下固定板连接，导柱上穿设有滑套和定位套，滑套外圈与活动板连接，定位套下部设有与下固定板接触的定位凸台，定位套上端面与活动板下表面接触，所述复位弹簧顶压配合在定位套和定位凸台之间。
所述下冲头通过固定螺栓连接到下固定板上，压板中部开设有上大下小的阶梯孔，上冲头上端设有与阶梯孔配合的连接头，压板通过与活动板连接的紧固螺栓将连接头上表面与活动板下表面顶压配合。
所述第一步进电机的主轴通过联轴器与调节丝杠上端连接。
采用上述技术方案，本发明在工作使用时，取经过高温高压合成的合成块分别装在下冲头上的模具中，开启第一步进电机，带动调节丝杠转动，与调节丝杠螺纹连接的丝母带动活动板沿两根导柱向下移动，与活动板一体安装的下冲头挤压模具内的合成块，合成块外围的叶腊石破碎落入垃圾车内，合成块其余部分通过通孔和落料孔掉进箱体中，通过电机的转动带动箱体底部的车轮沿导轨做往复直线运动，芯柱外围的加热组件和保温组件在箱体内不断撞击镶嵌有钢珠的内壁和隔板，直至破碎脱落，最后将箱体从导轨上拉出，最终干净的石墨芯柱被取出。
本发明中的各构件之间采用螺栓连接的方式，这样便于加工和拆装。滑套若磨损了可更换，确保与导柱保持良好的滑动配合。破碎分离机构采用曲柄连杆机构，这样来回往复推拉箱体，可使箱体内的合成块碰撞到钢珠，破碎效果提高。复位弹簧的设置目的是使活动板保持与调节丝杠之间保持良好的传动状态，方便活动板的上下移动。
限位传感器起到限定活动板向下移动的位置的作用，限位开关起到限定车轮在导轨上移动位置的作用。
本发明可以实现对石墨芯柱外围的合成组件的快速剥离，并由此大大提高工作效率，减轻工人劳动强度，提高产品质量，并且消除了由于砸块过程中高温碎屑溅伤人的危险。具有使用方便、操作简单、性能可靠等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，包括叶蜡石块分离机构和位于叶蜡石块分离机构下方的破碎分离机构；叶蜡石块分离机构包括支架1，支架1上水平设有上固定板2和下固定板3，上固定板2和下固定板3之间垂直设有两根导柱4，两根导柱4上滑动连接有一块活动板5，上固定板2上设有第一步进电机6，第一步进电机6的主轴垂直向下穿过上固定板2同轴连接有调节丝杠7，调节丝杠7上螺纹连接有传动丝母8，传动丝母8固定连接在活动板5上，活动板5下表面固定有至少两块压板9（本实施例采用四块压板9），压板9下表面设有上冲头10，下固定板3上设有分别与上冲头10上下对应的通孔11，下固定板3上表面设有位于通孔11外边沿呈环形的下冲头12，下冲头12上设有用于盛装合成块13的模具14，导柱4上套设有位于活动板5和下固定板3之间的复位弹簧15，下固定板3上部一侧设有用于限定活动板5下移位置的限位传感器16。
破碎分离机构包括第二步进电机17、曲柄18、连杆19、导轨20和箱体21，第二步进电机17的主轴与曲柄18的一端垂直并连接，连杆19两端分别与曲柄18另一端和箱体21一端侧部铰接，箱体21底部设有沿导轨20滚动的车轮22，箱体21顶部设有与通孔11数目相同的落料孔23，相邻两个落料孔23之间的距离与相邻两个通孔11的距离相等，箱体21内设有位于两个落料孔23之间的隔板24，箱体21内与隔板24相对的内壁上以及隔板24上均设有钢珠25，导轨20两端设有用于限定车轮22来回移动位置的限位开关26。
导柱4上端和下端分别通过固定螺母27与上固定板2和下固定板3连接，导柱4上穿设有滑套28和定位套29，滑套28外圈与活动板5连接，定位套29下部设有与下固定板3接触的定位凸台30，定位套29上端面与活动板5下表面接触，复位弹簧15顶压配合在定位套29和定位凸台30之间。
下冲头12通过固定螺栓31连接到下固定板3上，压板9中部开设有上大下小的阶梯孔，上冲头10上端设有与阶梯孔配合的连接头32，压板9通过与活动板5连接的紧固螺栓33将连接头32上表面与活动板5下表面顶压配合。
第一步进电机6的主轴通过联轴器与调节丝杠7上端连接。
本发明在工作使用时，取经过高温高压合成的合成块13分别装在下冲头12上的模具14中，开启第一步进电机6，带动调节丝杠7转动，与调节丝杠7螺纹连接的丝母带动活动板5沿两根导柱4向下移动，与活动板5一体安装的下冲头12挤压模具14内的合成块13，合成块13外围的叶腊石破碎落入垃圾车内，合成块13其余部分通过通孔11和落料孔23掉进箱体21中，通过电机的转动带动箱体21底部的车轮沿导轨20做往复直线运动，芯柱外围的加热组件和保温组件在箱体21内不断撞击镶嵌有钢珠25的内壁和隔板24，直至破碎脱落，最后将箱体21从导轨20上拉出，最终干净的石墨芯柱被取出。
本发明中的各构件之间采用螺栓连接的方式，这样便于加工和拆装。滑套28若磨损了可更换，确保与导柱4保持良好的滑动配合。破碎分离机构采用曲柄连杆机构，这样来回往复推拉箱体21，可使箱体21内的合成块13的加热组件和保温组件碰撞到钢珠25，破碎效果提高。复位弹簧15的设置目的是使活动板5保持与调节丝杠7之间保持良好的传动状态，方便活动板5的上下移动。
限位传感器16起到限定活动板5向下移动的位置的作用，限位开关26起到限定车轮22在导轨20上移动位置的作用。
上述实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，其特征在于：包括叶蜡石块分离机构和位于叶蜡石块分离机构下方的破碎分离机构；叶蜡石块分离机构包括支架，支架上水平设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间垂直设有两根导柱，两根导柱上滑动连接有一块活动板，上固定板上设有第一步进电机，第一步进电机的主轴垂直向下穿过上固定板同轴连接有调节丝杠，调节丝杠上螺纹连接有传动丝母，传动丝母固定连接在活动板上，活动板下表面固定有至少两块压板，压板下表面设有上冲头，下固定板上设有分别与上冲头上下对应的通孔，下固定板上表面设有位于通孔外边沿呈环形的下冲头，下冲头上设有用于盛装合成块的模具，导柱上套设有位于活动板和下固定板之间的复位弹簧，下固定板上部一侧设有用于限定活动板下移位置的限位传感器。
2.根据权利要求1所述的一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，其特征在于：所述破碎分离机构包括第二步进电机、曲柄、连杆、导轨和箱体，第二步进电机的主轴与曲柄的一端垂直并连接，连杆两端分别与曲柄另一端和箱体一端侧部铰接，箱体底部设有沿导轨滚动的车轮，箱体顶部设有与通孔数目相同的落料孔，相邻两个落料孔之间的距离与相邻两个通孔的距离相等，箱体内设有位于两个落料孔之间的隔板，箱体内与隔板相对的内壁上以及隔板上均设有钢珠，导轨两端设有用于限定车轮来回移动位置的限位开关。
3.根据权利要求1或2所述的一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，其特征在于：所述导柱上端和下端分别通过固定螺母与上固定板和下固定板连接，导柱上穿设有滑套和定位套，滑套外圈与活动板连接，定位套下部设有与下固定板接触的定位凸台，定位套上端面与活动板下表面接触，所述复位弹簧顶压配合在定位套和定位凸台之间。
4.根据权利要求3所述的一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，其特征在于：所述下冲头通过固定螺栓连接到下固定板上，压板中部开设有上大下小的阶梯孔，上冲头上端设有与阶梯孔配合的连接头，压板通过与活动板连接的紧固螺栓将连接头上表面与活动板下表面顶压配合。
5.根据权利要求4所述的一种超硬材料高压合成块自动取芯柱装置，其特征在于：所述第一步进电机的主轴通过联轴器与调节丝杠上端连接。
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