CN107214103B - 一种超硬材料合成用零部件分级装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超硬材料合成用零部件分级装置，包括操作台、称重机构和多个接料盒，称重机构和接料盒设于操作台上，还包括设置在操作台上的分级动力机构、设于分级动力机构上的分级机构、为分级机构提供动力的气动系统和微控器；气动系统包括气动旋转接头和多路气动控制管路，每路气动控制管路包括电磁换向阀、两个真空发生器和四通接头；当需要吸附电子称量设备的载板上的物料时，启动双缸气缸，使得双缸气缸的气缸杆向下伸，之后再通过第一负压孔和第二负压孔产生负压，利用吸嘴吸附电子称量设备的载板上的物料；物料可以是不具有磁性的物料，吸嘴均能吸附，使用范围宽广，能够针对不同材质的零部件进行分级操作，普遍性强。

Description

一种超硬材料合成用零部件分级装置
技术领域
本发明涉及超硬材料技术领域，尤其涉及一种超硬材料合成用零部件分级装置。
背景技术
在超硬材料合成行业中，超硬材料的生产是通过一些组件组装后进行高温高压下合成的。对每一个组件尺寸、重量、电阻等要求都非常严格，并且，同一种组件间对产品一致性要求也非常高。而作为超硬材料合成主要性能的发热元件，其要求更是严苛。由于其原材料加工无法满足其近于苛刻的要求，就需要按照产品要求对其进行分级才能满足生产需要。
传统金刚石合成用的发热元件分重方法是采用人工方法用电子天平进行重量分级，每人一台电子天平，逐片进行称量分重，这样分重效率非常低下，需要较大的人力投入，不但增加了人工成本，而且由于人工分级不可避免会产生人为错误，保证不了分级精度。并且，由于其需要量巨大，通常的手工分级的方法投入人工成本太高，劳动强度大、生产效率十分低下，不能保证分级质量，严重影响超硬材料合成的生产效率。
在公知的技术中，人造金刚石零部件---- 发热组件分重工艺通常是小作坊式的，而合成金刚石的工艺要求发热元件的尺寸、密度一致性极高。其要求零部件生产也必须适应高品级金刚石合成的需要，逐步淘汰小作坊式的手工操作方式，进而如何采用适当的自动化生产技术为现在生产过程中急需解决的技术问题。
专利号为201520483310.3的专利申请文件公开了一种超硬材料合成用发热组件自动分重装置，具体包括，包括称重装置、操作台和设置在操作台上的分级装置、微控器、为分级装置提供动力的动力装置；此实用新型采用电磁吸合方式自动分选，采用微电脑自动分级机与切带机结合，实现全自动联机工作，提高了生产效率和降低人工成本。但是，此装置在分级的过程中，采用是的电磁吸盘，利用磁效应吸附带有磁性的组件，具有较强的针对性，使用具有局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种超硬材料合成用零部件分级装置，能够针对不同材质的零部件进行分级操作，普遍性强，且替代传统手工操作方式，降低劳动强度及生产成本，提高生产效率，保证合成用零部件的精度、重量一致性要求，提高超硬材料零部件分级的自动化水平。
本发明采用的技术方案为：
一种超硬材料合成用零部件分级装置，包括操作台、称重机构和多个接料盒，称重机构和接料盒设于操作台上，还包括设置在操作台上的分级动力机构、设于分级动力机构上的分级机构、为分级机构提供动力的气动系统和微控器；
所述的分级动力机构包括竖向设于操作台中心点处的电机，电机的受控端连接微控器，电机的输出轴连接回转盘的中心，沿回转盘的圆周方向均匀间隔设有多个水平转动杆；
所述的分级机构包括多个双向定位气缸吸附器，每个双向定位气缸吸附器设于一个水平转动杆的末端，且双向定位气缸吸附器处于称重机构的正上方；
所述的气动系统包括气动旋转接头和多路气动控制管路，每路气动控制管路包括电磁换向阀、两个真空发生器和四通接头，气动旋转接头的进气口通过气管连接气源，气动旋转接头的出气口分别连接每路电磁换向阀的进气口，每路电磁换向阀的第一出气口气路连接一个双向定位气缸吸附器的第一进气孔，每路电磁换向阀的第二出气口气路连接到相应管路的四通接头的进气口，四通接头的第一出气口连接到双向定位气缸吸附器的第二进气孔，四通接头的第二出气口通过一个真空发生器连接到双向定位气缸吸附器的第一负压孔，四通接头的第三出气口通过另一个真空发生器连接到双向定位气缸吸附器的第二负压孔；
所述的称重机构设置在切带机的下料口，称重机构为电子称量设备，且电子称量设备的信号输出端连接微控器的采集信号输入端；
所述的多个接料盒放置在操作台上，多个接料盒围绕电机均匀分布，且设在双向定位气缸吸附器运动轨迹的正下方。
所述的双向定位气缸吸附器包括双缸定位气缸体和设于双缸气缸伸缩端的橡胶吸嘴。
所述的接料盒采用扇形结构。
所述的电机采用步进电机。
本发明利用操作台支撑整个装置，在操作台中心点处设置电机，电机的输出轴端连接一个水平的回转盘，回转盘可以在电机的带动下进行转动，同时带动水平转动杆和设于水平转动杆末端的双向定位气缸吸附器进行圆周转动，在转动的同时，利用气动旋转接头能够有效避免气路在电机带动回转盘旋转的过程中发生缠绕。
在操作台上设有称重机构和接料盒，当进行物料分级操作时，利用多路气动控制管路控制双向定位气缸吸附器从而对吸附电子称量设备的载板上的物料进行吸附并分级。
具体是通过每路气动旋转接头进行气路分配，每路气动旋转接头的出气口连接一路电磁换向阀的进气口，电磁换向阀的第一出气口气路连接双向定位气缸吸附器的第一进气孔，电磁换向阀的第二出气口气路连接到一个四通接头的进气口，四通接头的第一出气口连接到双向定位气缸吸附器的第二进气孔，双向定位气缸吸附器的第一进气孔和第二进气孔主要是用于控制气缸的上下伸缩动作。之后再通过四通接头的第二出气口和第三出气口，分别通过一个真空发生器连接到双向定位气缸吸附器的第一负压孔和第二负压孔。第一负压孔和第二负压孔主要是用于控制吸嘴动作，当需要吸附电子称量设备的载板上的物料时，启动双缸气缸，使得双缸气缸的气缸杆向下伸，之后再通过第一负压孔和第二负压孔产生负压，利用吸嘴吸附电子称量设备的载板上的物料。
此时，电子称量设备的载板上的物料可以是钢片或者其他的不具有磁性的物料，均能够达到吸附的作用，使用范围更加宽广，能够针对不同材质的零部件进行分级操作，普遍性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的气动系统结构示意。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括操作台1、称重机构2和多个接料盒8，称重机构2和接料盒8设于操作台1上，操作台1用于支撑整个装置，所述的称重机构2设置在切带机的下料口，称重机构2为电子称量设备，且电子称量设备的信号输出端连接微控器的采集信号输入端；所述的多个接料盒8放置在操作台1上，所述的接料盒8采用扇形结构，多个接料盒8围绕电机6均匀分布，且设在双向定位气缸吸附器9运动轨迹的正下方。微控器一方面用于采集电子称量设备的重量信号，之后再将这个信号数值与设定值比较，再控制步进电机6动作，根据设定的梯度值，对物料进行依次分级放置。
还包括设置在操作台1上的分级动力机构、设于分级动力机构上的分级机构、为分级机构提供动力的气动系统和微控器。
所述的分级动力机构包括竖向设于操作台1中心点处的电机6，电机6的受控端连接微控器，电机6的输出轴连接回转盘5的中心，沿回转盘5的圆周方向均匀间隔设有多个水平转动杆7。
所述的分级机构包括多个双向定位气缸吸附器9，每个双向定位气缸吸附器9设于一个水平转动杆7的末端，且双向定位气缸吸附器9处于称重机构2的正上方。所述的双向定位气缸吸附器9包括双缸定位气缸体9-1和设于双缸气缸伸缩端的橡胶吸嘴9-2。
所述的气动系统包括气动旋转接头10和多路气动控制管路，气动旋转接头10通过一个支架进行固定在回转盘5上，每路气动控制管路包括电磁换向阀12、两个真空发生器11和四通接头13，气动旋转接头10的进气口通过气管连接气源，气动旋转接头10的出气口分别连接每路电磁换向阀12的进气口A，每路电磁换向阀12的第一出气口B气路连接一个双向定位气缸吸附器9的第一进气孔a，每路电磁换向阀12的第二出气口C气路连接到相应管路的四通接头13的进气口，四通接头13的第一出气口连接到双向定位气缸吸附器9的第二进气孔b，四通接头13的第二出气口通过一个真空发生器11连接到双向定位气缸吸附器9的第一负压孔c，四通接头13的第三出气口通过另一个真空发生器11连接到双向定位气缸吸附器9的第二负压孔d。
下面结合附图说明发明的工作原理：
正常工作时：切带机对钢带进行切割，切割后的钢片通过下料口落入到电子称量设备的载板上，此时电子称量设备对钢片进行了称重，并发送钢片重量值到微控器，微控器接收到重量值后，发送控制信号到步进电机6，步进电机6在微控器的控制下通过水平转动杆7带动设置在水平转动杆7末端的双向定位气缸吸附器9进行转动，当双向定位气缸吸附器9转动到电子称量设备的载板上方时，由气动系统控制双向定位气缸吸附器9对钢带进行吸附，然后旋转，根据收纳盒的摆放数量（多个收纳盒之间紧挨摆放，且收纳盒整体摆放为一个圆形，便于钢带的放料），微控器对钢带进行分类放置，根据对钢带的需求，电子称量设备称重的数值与设定值比较后，根据设定的梯度值对钢带进行依次分级放置。
其中，气动系统的工作原理为：首先，气源由气动旋转接头10引入，利用气动旋转接头10能够有效避免气路在电机6带动回转盘5旋转的过程中发生缠绕，再将压缩气体通过管路分配到多路气动控制管路中，本实施例采用5路气动控制管路，相应的水平转动杆7也采用5根。如图2所示，下面以一路气动控制管路为例进行说明，气动控制管路包括一个电磁换向阀12、两个真空发生器11和一个四通接头13，气动旋转接头10的出气口连接一路电磁换向阀12的进气口A，电磁换向阀12的第一出气口B气路连接双向定位气缸吸附器9的第一进气孔a，电磁换向阀12的第二出气口C气路连接到一个四通接头13的进气口，四通接头13的第一出气口连接到双向定位气缸吸附器9的第二进气孔b，双向定位气缸吸附器9的第一进气孔a和第二进气孔b主要是用于控制气缸的上下伸缩动作，由于气缸采用的是双缸气缸，所以，两个进气孔分别控制两个气缸。之后再通过四通接头13的第二出气口和第三出气口，分别通过一个真空发生器11连接到双向定位气缸吸附器9的第一负压孔c和第二负压孔d。第一负压孔c和第二负压孔d主要是用于控制吸嘴9-2动作，当需要吸附电子称量设备的载板上的物料时，启动双缸气缸，使得双缸气缸的气缸杆向下伸，之后再通过第一负压孔c和第二负压孔d产生负压，利用吸嘴9-2吸附电子称量设备的载板上的物料。此时，电子称量设备的载板上的物料可以是钢片或者其他的不具有磁性的物料，均能够达到吸附的作用，使用范围更加宽广，能够针对不同材质的零部件进行分级操作，普遍性强。

Claims (3)

1.一种超硬材料合成用零部件分级装置，包括操作台、称重机构和多个接料盒，称重机构和接料盒设于操作台上，其特征在于：还包括设置在操作台上的分级动力机构、设于分级动力机构上的分级机构、为分级机构提供动力的气动系统和微控器；
所述的分级动力机构包括竖向设于操作台中心点处的电机，电机的受控端连接微控器，电机的输出轴连接回转盘的中心，沿回转盘的圆周方向均匀间隔设有多个水平转动杆；
所述的分级机构包括多个双向定位气缸吸附器，每个双向定位气缸吸附器设于一个水平转动杆的末端，且双向定位气缸吸附器处于称重机构的正上方；
所述的气动系统包括气动旋转接头和多路气动控制管路，每路气动控制管路包括电磁换向阀、两个真空发生器和四通接头，气动旋转接头的进气口通过气管连接气源，气动旋转接头的出气口分别连接每路电磁换向阀的进气口，每路电磁换向阀的第一出气口气路连接一个双向定位气缸吸附器的第一进气孔，每路电磁换向阀的第二出气口气路连接到相应管路的四通接头的进气口，四通接头的第一出气口连接到双向定位气缸吸附器的第二进气孔，四通接头的第二出气口通过一个真空发生器连接到双向定位气缸吸附器的第一负压孔，四通接头的第三出气口通过另一个真空发生器连接到双向定位气缸吸附器的第二负压孔；
所述的称重机构设置在切带机的下料口，称重机构为电子称量设备，且电子称量设备的信号输出端连接微控器的采集信号输入端；
所述的多个接料盒放置在操作台上，多个接料盒围绕电机均匀分布，且设在双向定位气缸吸附器运动轨迹的正下方，所述的双向定位气缸吸附器包括双缸定位气缸体和设于双缸气缸伸缩端的橡胶吸嘴。
2.根据权利要求1所述的超硬材料合成用零部件分级装置，其特征在于：所述的接料盒采用扇形结构。
3.根据权利要求2所述的超硬材料合成用零部件分级装置，其特征在于：所述的电机采用步进电机。
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