CN105424551A - 测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备和方法，其中所述测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备包括：测量组件，测量组件包括：容器，容器内盛装有测量液；载料平台，测量状态下，烧结钕铁硼毛坯放置在载料平台上，并且载料平台和烧结钕铁硼毛坯浸没在测量液中；传感部件，传感部件用于测量容器中的测量液的体积；处理器，处理器接收和记录传感器的信号，并根据测量数据计算和输出烧结钕铁硼毛坯的密度。本发明采用排水法测量毛坯的体积，并且数据采集和计算同步进行，有效地简化了流程、减小了测量误差，且操作简便、易于上手，提高了毛坯的测量精度和检测效率，单个测量时间缩短为30秒。

Description

测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备和方法

技术领域

本发明涉及钕铁硼制造领域，特别涉及一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备和方法。

背景技术

目前，通常采用粉末冶金法制备烧结钕铁硼毛坯，即将稀土合金或其氧化物、添加剂等粉末装入特定的模具内，使粉末进行磁场取向并将粉末压制成型，经过烧结固化、热处理等技术，制造出具备高永磁性能的烧结钕铁硼毛坯。

在上述工艺技术中，烧结是制造钕铁硼磁体的关键工序之一。压制成型的压坯通过烧结可以改善其内部晶粒结构、进一步提高其结构密度。烧结后的毛坯密度是检测烧结工序产品质量的重要参数，直接影响后续产品的尺寸和性能。

烧结毛坯密度的传统检测工艺为：先用电子秤称量读取毛坯质量；再用游标卡尺测量毛坯的三个方向的尺寸，计算毛坯的体积，然后通过密度公式计算出毛坯密度。但由于毛坯在烧结过程中会发生不规则变型，烧结后不是真正的立方体，计算数据不准确，并且测量易受人工读取误差的影响、测量数据不准确，而且工作效率低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备和方法，从而克服现有的测量方法测量和计算准确度低且工作效率低的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，设备包括：测量组件，测量组件包括：容器，容器内盛装有测量液；载料平台，测量状态下，烧结钕铁硼毛坯放置在载料平台上，并且载料平台和烧结钕铁硼毛坯浸没在测量液中；传感部件，传感部件用于测量容器中的测量液的体积；处理器，处理器接收和记录传感器的信号，并根据测量数据计算和输出烧结钕铁硼毛坯的密度。

优选地，上述技术方案中，设备还包括动力输出组件，其包括：气缸，气缸的活塞与载料平台固定连接；气动电磁阀，气动电磁阀设有一个进气口和两个出气口，两个出气口与气缸气路连通；升降控制器，升降控制器用于控制气动电磁阀。

优选地，上述技术方案中，气缸的活塞端部设有机械手臂，机械手臂的下端与载料平台通过钢丝挂环软性连接。

优选地，上述技术方案中，传感部件设有四角调平机构。

本发明还提供了一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的方法，包括如下步骤：准备用于测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，设备包括测量组件和处理器，测量组件包括盛装有测量液的容器、载料平台以及用于测量容器中的测量液的体积的传感部件；使用电子秤测量烧结钕铁硼毛坯的质量m，并向处理器输入质量m；将载料平台完全浸没在容器的测量液中，并将传感部件测量的测量液的第一体积V₀储存在处理器中；将载料平台复位；将烧结钕铁硼毛坯放置于载料平台，将载料平台和毛坯一起完全浸没在测量液中，并将传感部件测量的测量液的第二体积V₁储存在处理器中；处理器计算烧结钕铁硼毛坯的密度；其中，计算公式为：ρ＝m/(V₁-V₀)。

优选地，上述技术方案中，载料平台在动力输出部件的控制下运行，动力输出组件包括：气缸，气缸的活塞与载料平台固定连接；气动电磁阀，气动电磁阀设有一个进气口和两个出气口，两个出气口与气缸气路连通；升降控制器，升降控制器用于控制气动电磁阀。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明采用排水法测量毛坯的体积，并且数据采集和计算同步进行，有效地简化了流程、减小了测量误差，且操作简便、易于上手，提高了毛坯的测量精度和检测效率，单个测量时间缩短为30秒。

附图说明

图1是根据本发明的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备的主视图。

图2是图1的左视图。

主要附图标记说明：

1-载料控制系统，11-支架，111-立柱，112-横梁，113-地梁，114-角钢三角支架，12-载料平台，13-动力输出部件，131-气动电磁阀，132-气缸，133-升降控制器，14-机械手臂，2-测量处理系统，21-容器，23-显示屏，24-键盘。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，根据本发明具体实施方式的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备包括测量处理系统2和载料控制系统1。

如图1所示，测量处理系统2包括测量组件和处理器22。测量组件包括容器21、载料平台12和传感部件(未示出)。容器21内盛装有测量液。作为一个实施例，容器21内盛装有水或纯净水。传感部件用于测量容器21中的测量液的体积，测量精度小于毛坯的理论密度的1‰。传感部件具有底座四角调平机构，用于调平容器21。载料平台12为长方形的不锈钢薄盘，薄盘上设有蜂窝状的圆形冲压孔洞，薄盘的四边略微翘起。

如图1所示，处理器22包括显示屏23和键盘24。显示屏23具有数值显示的功能，其可以显示手动输入的数据、传感部件的测量数据以及处理器本身处理后的数据结果。键盘24上设有小数点输入键、“0-9”数字输入键，以及“开机”、“单位”、“设定”、“记忆”、“清除”、“密度”等功能键。由此，处理器22具有数据记忆、程序运算、结果输出等功能。

如图1所示，载料控制系统1包括支架11、动力输出组件13和机械手臂14。支架11的材料为不锈钢、铝塑合金材质中的一种。支架11包括两侧立柱111、上方的水平横梁112和下方的水平地梁113。立柱111为竖向双道结构(如图2所示)，利用角钢三角支架114(如图2所示)与上方的水平横梁112和下方的水平地梁113相连接。

如图1所示，动力输出部件13包括气动电磁阀131、升降控制器133以及气缸132。升降控制器133与气动电磁阀连接，其包括用于手动操作的旋钮，旋钮设有“上”和“下”两个档位。气动电磁阀131包括一个进气口和至少两个出气口，进气口与动力气135相连接，两个出气口与气缸132气路连接。动力气135为压缩气体，为气缸提供稳定的动力源。气动电磁阀131与外接电源连接134。气缸132为双作用气缸，可在指定行程范围内实现双向运动。气缸132固定在支架11上，气缸132的活塞的端部设有机械手臂14，机械手臂14的下部呈板状，该板的四角与载料平台12通过钢丝挂环软性连接。

利用该设备测量烧结钕铁硼毛坯的密度时包括如下步骤：

1)用电子秤称量毛坯的质量，读取质量数据m；

2)打开设备的动力气135的开关，将气动电磁阀131与外部电源连接。

3)向处理器输入毛坯的质量m，在显示屏上显示该数据后，按“记忆”键将该数据储存在处理器中。

4)在载料平台12的空载状态(即没有放置毛坯)下，操作升降控制器，将载料平台12放入容器21的测量液中并完全浸没，此时传感部件测量到了容器内的测量液的第一体积，并将第一体积V₀显示在显示屏上，待体积数据稳定后按“记忆”键，将其储存在处理器中。

5)操作升降控制器，使载料平台12复位。

6)将毛坯放置于载料平台12上，操作升降控制器，使载料平台12和毛坯一起放入容器21的测量液中并完全浸没，此时传感部件测量到了容器内的测量液的第二体积，并将第二体积V₀显示在显示屏上，待体积数据稳定后按“记忆”键，将其储存在处理器中。

7)按下“密度”键，使处理器22进行毛坯密度的计算，最终在显示屏上显示密度ρ。其中，计算公式为：ρ＝m/(V₁-V₀)。

本发明采用排水法测量毛坯的体积，并且数据采集和计算同步进行，有效地简化了流程、减小了测量误差，且操作简便、易于上手，提高了毛坯的测量精度和检测效率，单个测量时间缩短为30秒。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，其特征在于，所述设备包括：

测量组件，所述测量组件包括：

容器，所述容器内盛装有测量液；

载料平台，测量状态下，所述烧结钕铁硼毛坯放置在所述载料平台上，并且所述载料平台和所述烧结钕铁硼毛坯浸没在所述测量液中；以及

传感部件，所述传感部件用于测量所述容器中的测量液的体积；以及

处理器，所述处理器接收和记录所述传感器的信号，并根据测量数据计算和输出所述烧结钕铁硼毛坯的密度。

2.根据权利要求1所述的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，其特征在于，所述设备还包括动力输出组件，该动力输出组件包括：

气缸，所述气缸的活塞与所述载料平台固定连接；

气动电磁阀，所述气动电磁阀设有一个进气口和两个出气口，所述两个出气口与所述气缸气路连通；以及

升降控制器，所述升降控制器用于控制所述气动电磁阀。

3.根据权利要求2所述的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，其特征在于，所述气缸的活塞端部设有机械手臂，所述机械手臂的下端与所述载料平台通过钢丝挂环软性连接。

4.根据权利要求1所述的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，其特征在于，所述传感部件设有四角调平机构。

5.一种测量烧结钕铁硼毛坯的密度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

准备用于测量烧结钕铁硼毛坯的密度的设备，所述设备包括测量组件和处理器，所述测量组件包括盛装有测量液的容器、载料平台以及用于测量所述容器中的测量液的体积的传感部件；

使用电子秤测量烧结钕铁硼毛坯的质量m，并向所述处理器输入所述质量m；

将所述载料平台完全浸没在所述容器的测量液中，并将所述传感部件测量的所述测量液的第一体积V₀储存在所述处理器中；

将所述载料平台复位；

将所述烧结钕铁硼毛坯放置于所述载料平台，将所述载料平台和毛坯一起完全浸没在所述测量液中，并将所述传感部件测量的所述测量液的第二体积V₁储存在所述处理器中；

处理器计算所述烧结钕铁硼毛坯的密度；其中，计算公式为：ρ＝m/(V₁-V₀)。

6.根据权利要求5所述的测量烧结钕铁硼毛坯的密度的方法，其特征在于，所述载料平台在动力输出部件的控制下运行，所述动力输出组件包括：

气缸，所述气缸的活塞与所述载料平台固定连接；

气动电磁阀，所述气动电磁阀设有一个进气口和两个出气口，所述两个出气口与所述气缸气路连通；以及

升降控制器，所述升降控制器用于控制所述气动电磁阀。