CN107139313B - 一种智能压片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能压片机，包括控制器、承重底板、承重框架及设置于承重框架内的气泵、压片装置及若干脱模装置，承重框架位于承重底板上；压片装置包括压片机本体，压片机本体的上端固定于承重框架的顶部，压片机本体的下端设有若干压片机压头，其中，一个压片机压头对应一个脱模装置；各脱模装置均包括支撑框架、脱模器压头及丝杆螺旋升降机，丝杆螺旋升降机位于支撑框架内，该压片机能够一次成型多个试件，动力源较为环保，能够实现自动脱模，并且满足不同厚度试件的成型。

Description

一种智能压片机

技术领域

本发明属于压电陶瓷材料制备技术领域，涉及一种智能压片机。

背景技术

压电陶瓷材料是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，当受到机械压力的作用或感应到振动信号时，在压电陶瓷两电极面间将会有电压信号输出；反之，给压电陶瓷施加电信号时，它也可以将电信号转换成振动信号。利用这两种特性正逆压电效应可以设计出许多具有特殊功能的元器件，如压电频率器件、发射与接收超声波器件、计测和控制器件、信号发生器(电信号和声信号)、高压电源发生器。随着材料及其工艺的不断研究和改进，压电陶瓷材料的应用已遍及到人们日常生活的每个角落，在信息、激光、导航和生物等高技术领域得到了广泛应用，随着现代科学技术的发展，压电陶瓷材料的制作技术和应用开发将仍是人们关注的热门话题。基于此，研制更高居里温度、较大的压电应力常数、较高机械强度的新型压电陶瓷材料成为当务之急。然而基于试验的需要，每个试件都需进行不同的成型，然后极化之后使得试件达到测试要求。但是传统的成型压片装置过于不合理，为满足测试需要，我们常常需要对试件的厚度提出不同的要求，这些是一般的压片机不能达到的；而且普通的压片机只有压实成型功能，但却缺少脱模功能，这样导致我们常常在脱模中损坏试件，没有操作经验的甚至无法脱模，严重影响使用；在这种试件成活率极低的情况下，市面上的压片机还不能一次成型多个试件，这样极大的影响制件效率，而且不能进行平行实验；更有甚者，普通的压片机几乎是以液压作为动力，以液压油作为原料，在使用一段时间后常常发生漏油的问题，不仅严重消耗日益枯竭的化石能源，而且造成机器污浊，有些地方清洗极为不便。因此，研究一种结构简单，操作方便，动力环保，能够适应多种情况的智能压片机是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种智能压片机，该压片机能够一次成型多个试件，动力源较为环保，能够实现自动脱模，并且满足不同厚度试件的成型。

为达到上述目的，本发明所述的智能压片机包括控制器、承重底板、承重框架及设置于承重框架内的气泵、压片装置及若干脱模装置，承重框架位于承重底板上；

压片装置包括压片机本体，压片机本体的上端固定于承重框架的顶部，压片机本体的下端设有若干压片机压头，其中，一个压片机压头对应一个脱模装置；

各脱模装置均包括支撑框架、脱模器压头及丝杆螺旋升降机，丝杆螺旋升降机位于支撑框架内，丝杆螺旋升降机的底部固定于承重底板上，脱模器压头设置于支撑框架的顶部，脱模器压头沿轴向开设有脱模孔，脱模孔内设有试模，试模内自上到下依次设有第一铁块、待压材料及第二铁块，丝杆螺旋升降机中的丝杆正对所述第二铁块，各压片机压头正对对应脱模装置中的第一铁块，各压片机压头的底部设有红外线测距传感器及应力传感器，气泵位于承重底板上，气泵通过第一连接杆与丝杆螺旋升降机的驱动轴相连接，气泵通过第二连接杆与压片机本体相连接，红外线测距传感器的输出端及应力传感器的输出端与控制器的输入端相连接，控制器与气泵的控制端及压片机本体的控制端相连接。

脱模孔设有内螺纹，试模的壁面设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

气泵通过第一连接杆及联轴器与丝杆螺旋升降机的驱动轴相连接。

承重框架的顶部设有显示面板，显示面板上设置有控制开关、用于显示应力传感器测量得到的应力信息的应力显示屏、用于设置压片机压头对第一铁块的作用力的应力设置面板、用于显示试件密度的密度显示屏、用于预设压片机压头对第一铁块的作用时间的时间设置面板、用于显示试件厚度的试件厚度显示屏，控制器与控制开关、应力显示屏、应力设置面板、密度显示屏、时间设置面板及试件厚度显示屏相连接。

所述支撑框架包括若干立柱及顶板，其中，各立柱竖立固定于承重底板上，顶板固定于各立柱的顶部，顶板上开设有第一通孔，丝杆螺旋升降机中的丝杆能够穿过所述第一通孔插入于试模内后与第二铁块的底部相接触。

所述试模沿轴向自上到下设置有第二通孔及第三通孔，其中，第二通孔与第三通孔相连通，且第二通孔的内径大于第三通孔的内径，第一铁块、待压材料及第二铁块自上到下依次位于第二通孔内，丝杆螺旋升降机中的丝杆能够穿过所述第一通孔及第三通孔与第二铁块的底部相接触。

第二通孔的横截面为圆形结构、正方形结构或正六边形结构。

承重框架包括顶板及竖立分布的四块承重板，其中，四块承重板竖立固定于承重底板上，顶板固定于四块承重板上，四个承重板组成中空结构，压片机本体的上端固定于承重框架的顶部。

丝杆螺旋升降机的正面设置有质量显示屏，质量显示屏与控制器相连接。

气泵增压压片装置泄压后的气压再通过第一根连接杆传递到第二根连接杆，以带动丝杆转动。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的智能压片机在具体操作时，压片机本体上设置有若干压片机压头，其中一个压片机压头对应一个脱模装置，在压片过程中，压片机压头按压第一铁块、待压材料及第二铁块，完成待压材料的压制成型，实现一次成型多个试件的目的，同时在脱模时，丝杆螺旋升降机上的丝杆向上运动，通过丝杆螺旋升降机上的丝杆推动第二铁块、试件及第一铁块脱离试模，实现自动脱模。另外，需要说明的是，本发明以气泵为动力源控制丝杆螺旋升降机及压片机本体工作，动力源较为环保，同时在成型过程中，通过红外线测距传感器实时测量压片机压头与参考点的位置信息，并根据压片机压头与参考点的位置信息计算试件的厚度，从而实现对试件厚度的控制，操作简单、方便，自动化程度较高。

进一步，通过应力显示屏显示压片机压头对第一铁块的作用力，通过应力设置面板设置压片机压头对第一铁块的作用力；通过密度显示屏显示试件的密度；通过时间设置面板预设压片机压头对第一铁块的作用时间；通过试件厚度显示屏显示试件的厚度，操作简单、方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为应力显示屏、2为应力设置面板、3为顶板、4为密度显示屏、5为试件厚度显示屏、6为时间设置面板、7为控制开关、8为显示面板、9为压片机本体、10为压片机压头、11为红外线测距传感器、 12为联轴器、13为第一铁块、14为脱模孔、15为丝杆、16为脱模器压头、17为质量显示屏、18为丝杆螺旋升降机、19为承重底板、20为第一连接杆、21为气泵、22为第二连接杆、23为承重板、24为立柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的智能压片机包括控制器、承重底板19、承重框架及设置于承重框架内的气泵21、压片装置及若干脱模装置，承重框架位于承重底板19上；压片装置包括压片机本体9，压片机本体9的上端固定于承重框架的顶部，压片机本体9的下端设有若干压片机压头 10，其中，一个压片机压头10对应一个脱模装置；各脱模装置均包括支撑框架、脱模器压头16及丝杆螺旋升降机18，丝杆螺旋升降机18位于支撑框架内，丝杆螺旋升降机18的底部固定于承重底板19上，脱模器压头16设置于支撑框架的顶部，脱模器压头16沿轴向开设有脱模孔14，脱模孔14内设有试模，试模内自上到下依次设有第一铁块13、待压材料及第二铁块，丝杆螺旋升降机18中的丝杆15正对所述第二铁块，各压片机压头10正对对应脱模装置中的第一铁块13，各压片机压头10的底部设有红外线测距传感器11及应力传感器，气泵21位于承重底板19 上，气泵21通过第一连接杆20与丝杆螺旋升降机18的驱动轴相连接，气泵21通过第二连接杆22与压片机本体9相连接，红外线测距传感器 11的输出端及应力传感器的输出端与控制器的输入端相连接，控制器与气泵21的控制端及压片机本体9的控制端相连接。

脱模孔14设有内螺纹，试模的壁面设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹；气泵21通过第一连接杆20及联轴器12与丝杆螺旋升降机18的驱动轴相连接。

承重框架的顶部设有显示面板8，显示面板8上设置有控制开关7、用于显示应力传感器测量得到的应力信息的应力显示屏1、用于设置压片机压头10对第一铁块13的作用力的应力设置面板2、用于显示试件密度的密度显示屏4、用于预设压片机压头10对第一铁块13的作用时间的时间设置面板6、用于显示试件厚度的试件厚度显示屏5，控制器与控制开关7、应力显示屏1、应力设置面板2、密度显示屏4、时间设置面板6及试件厚度显示屏5相连接。

所述支撑框架包括若干立柱24及顶板3，其中，各立柱24竖立固定于承重底板19上，顶板3固定于各立柱24的顶部，顶板3上开设有第一通孔，丝杆螺旋升降机18中的丝杆15能够穿过所述第一通孔插入于试模内后与第二铁块的底部相接触；所述试模沿轴向自上到下设置有第二通孔及第三通孔，其中，第二通孔与第三通孔相连通，且第二通孔的内径大于第三通孔的内径，第一铁块13、待压材料及第二铁块自上到下依次位于第二通孔内，丝杆螺旋升降机18中的丝杆15能够穿过所述第一通孔及第三通孔与第二铁块的底部相接触；第二通孔的横截面为圆形结构、正方形结构或正六边形结构。

承重框架包括顶板3及竖立分布的四块承重板23，其中，四块承重板23竖立固定于承重底板19上，顶板3固定于四块承重板23上，四个承重板23组成中空结构，压片机本体9的上端固定承重框架的顶部。

丝杆螺旋升降机18的正面设置有质量显示屏17，质量显示屏17与控制器相连接，气泵7增压压片装置泄压后的气压再通过第一根连接杆 22传递到第二根连接杆20，以带动丝杆15转动。

本发明的具体操作过程为：

1)将试模旋转套接于试模孔中，控制器控制质量显示屏17显示待压材料的质量，将第二铁块放置于试模中，再将待压材料放置于试模中，然后将第一铁块13放置于试模中，同时预设应力大小及应力作用的时间；

2)打开控制开关7，使气泵21正常工作，气泵21通过第二连接杆 22驱动压片机压头10向下按压第一铁块13，同时通过应力传感器检测压片机压头10对第一铁块13施加的压力信息，并将所述压力信息通过应力显示屏1进行显示，通过压片机压头10向下对待压材料进行压制成型，直至达到预设应力施加时间为止，红外线测距传感器11实时监测压片机压头10与参考点的之间的距离，控制器根据压片机压头10与参考点之间的距离计算试件的厚度，然后通过试件厚度显示屏5显示试件的厚度；控制器通过应力传感器测量压片机压头10对试件施加的压力信息，并通过应力显示屏1显示所述压力信息，然后控制器根据所述试件的厚度信息及压片机压头10对试件施加的压力信息计算试件的密度，然后通过密度显示屏4显示试件的密度；

3)气泵21将压片机本体9中的气压通过第二连接杆22传递到第一连接杆20上，第一连接杆20带动丝杆螺旋升降机18工作，使丝杆螺旋升降机18中的丝杆15向上运动，通过丝杆15对第二铁块施加向上的压力，从而将第一铁块13、试件及第二铁块压出试模，完成脱模工作。

针对直径为10-20毫米的试件可根据试模的大小改变尺寸，带外螺纹的试模外径为14-28毫米，脱模孔14的内径为20—35毫米，脱模孔 14的外径为25—40毫米；试模的高度为90-100毫米。

Claims (10)

1.一种智能压片机，其特征在于，包括控制器、承重底板(19)、承重框架及设置于承重框架内的气泵(21)、压片装置及若干脱模装置，承重框架位于承重底板(19)上；

压片装置包括压片机本体(9)，压片机本体(9)的上端固定于承重框架的顶部，压片机本体(9)的下端设有若干压片机压头(10)，其中，一个压片机压头(10)对应一个脱模装置；

各脱模装置均包括支撑框架、脱模器压头(16)及丝杆螺旋升降机(18)，丝杆螺旋升降机(18)位于支撑框架内，丝杆螺旋升降机(18)的底部固定于承重底板(19)上，脱模器压头(16)设置于支撑框架的顶部，脱模器压头(16)沿轴向开设有脱模孔(14)，脱模孔(14)内设有试模，试模内自上到下依次设有第一铁块(13)、待压材料及第二铁块，丝杆螺旋升降机(18)中的丝杆(15)正对所述第二铁块，各压片机压头(10)正对对应脱模装置中的第一铁块(13)，各压片机压头(10)的底部均设有红外线测距传感器(11)及应力传感器，气泵(21)位于承重底板(19)上，气泵(21)通过第一连接杆(20)与丝杆螺旋升降机(18)的驱动轴相连接，气泵(21)通过第二连接杆(22)与压片机本体(9)相连接，红外线测距传感器(11)的输出端及应力传感器的输出端与控制器的输入端相连接，控制器与气泵(21)的控制端及压片机本体(9)的控制端相连接。

2.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，脱模孔(14)设有内螺纹，试模的壁面设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，气泵(21)通过第一连接杆(20)及联轴器(12)与丝杆螺旋升降机(18)的驱动轴相连接。

4.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，承重框架的顶部设有显示面板(8)，显示面板(8)上设置有控制开关(7)、用于显示应力传感器测量得到的应力信息的应力显示屏(1)、用于设置压片机压头(10)对第一铁块(13)的作用力的应力设置面板(2)、用于显示试件密度的密度显示屏(4)、用于预设压片机压头(10)对第一铁块(13)的作用时间的时间设置面板(6)及用于显示试件厚度的试件厚度显示屏(5)，控制器与控制开关(7)、应力显示屏(1)、应力设置面板(2)、密度显示屏(4)、时间设置面板(6)及试件厚度显示屏(5)相连接。

5.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，所述支撑框架包括若干立柱(24)及顶板(3)，其中，各立柱(24)竖立固定于承重底板(19)上，顶板(3)固定于各立柱(24)的顶部，顶板(3)上开设有第一通孔，丝杆螺旋升降机(18)中的丝杆(15)能够穿过所述第一通孔插入于试模内后与第二铁块的底部相接触。

6.根据权利要求5所述的智能压片机，其特征在于，所述试模沿轴向自上到下设置有第二通孔及第三通孔，其中，第二通孔与第三通孔相连通，且第二通孔的内径大于第三通孔的内径，第一铁块(13)、待压材料及第二铁块自上到下依次位于第二通孔内，丝杆螺旋升降机(18)中的丝杆(15)能够穿过所述第一通孔及第三通孔与第二铁块的底部相接触。

7.根据权利要求6所述的智能压片机，其特征在于，第二通孔的横截面为圆形结构、正方形结构或正六边形结构。

8.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，承重框架包括顶板(3)及竖立分布的四块承重板(23)，其中，四块承重板(23)竖立固定于承重底板(19)上，顶板(3)固定于四块承重板(23)上，四个承重板(23)组成中空结构，压片机本体(9)的上端固定于承重框架的顶部。

9.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，丝杆螺旋升降机(18)的正面设置有质量显示屏(17)，质量显示屏(17)与控制器相连接。

10.根据权利要求1所述的智能压片机，其特征在于，气泵(7)将压片装置泄压后的气压通过第一根连接杆(22)传递到第二根连接杆(20)上，以带动丝杆(15)转动。