CN111375768A - 一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置 - Google Patents

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CN111375768A CN202010289271.9A CN202010289271A CN111375768A CN 111375768 A CN111375768 A CN 111375768A CN 202010289271 A CN202010289271 A CN 202010289271A CN 111375768 A CN111375768 A CN 111375768A
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Abstract

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，包括有平移机构、粉盒、喷气机构和出料阀；平移机构固定安装在粉末烧结工作台上，粉盒通过平移机构骑跨于粉末烧结工作台的两侧；粉盒上均匀地满布有若干竖直贯穿粉盒底板的进气口，粉盒上还设置有竖直贯穿粉盒底板的出料口，出料口为平行于粉盒长度方向的细长条形状；出料阀固定安装在粉盒上，喷气机构的输出端固定安装在每个进气口内部，非工作状态下，喷气机构的输出端封闭，出料阀的工作部封闭出料口；本装置上料简单，无需振动出料，减小了设备的体积，出料速度不受余料体积的影响，并且铺料速度快，来回移动均可铺料，铺料厚度均匀并且可以控制。

Description

一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
常见的粉末冶金设备为金属3D打印机，金属3D打印机工作时，先在工作台上用供料装置铺粉系统铺一层粉末材料，然后，激光束在计算机的控制下，根据截面轮廓的信息，对实体部分的粉末进行扫描，使粉末的温度升至熔点以上，被扫描到的粉末熔化后又降到熔点以下，相互粘结得到一个烧结面，非扫描区的粉末仍呈松散状，作为工件和下一层粉末的支撑。一层成形完成后，工作台下降一层的高度，再进行下一层的铺料和成形，如此循环，最终成型三维实体零件，现有装置设计采用的是一个工作缸加一个供料缸的双缸结构，提供送供料缸的上下往复运动和工作缸上左右往复运动的铺粉辊相互配合实现铺粉动作。
由于金属3D打印机设备一般采用500W以上大功率光纤激光器，激光器输出激光经扩束镜和动态聚焦单元后，由两扫描振镜实现x、y轴方向扫描，在此光路中如果光束经过的镜片上有微小粉尘都会造成镜片的烧毁，所以对激光扫描系统的密封有着非常高的要求。
工作缸和供料缸被固定在主机架上，在加工过程中，当一层扫描完成后，工作缸活塞和供料缸活塞在工作缸电机和供料电机的驱动下分别上下移动一个加工层片厚度的距离，由铺粉机构将供料缸中推出的粉末材料推到工作缸上方，均匀形成一层待融化粉层。
如果在大气环境下进行快速成型加工，由于氧化作用的存在，成型件的表面及内部性能都会有极大影响，严重影响成型件的机械性能和物理性能，所以工作室内必须预抽真空，且需加入氩气或氮气保护气体，并带气体净化装置，以保证激光扫描系统工作在无尘状态。
现有金属3D打印机所使用的供料装置为了保证加工产品不被氧化，把供料缸和成型舱一起使用抽真空装置，导致供料装置体积庞大，现有供料装置由于抽真空时间较长，造成设备生产效率较低。
现有快速成型供粉为供料缸供粉，供料缸装粉量远大于成型所需的粉量，成型完成后要将多余的粉收集起来，以防止金属粉与空气接触发生氧化，工作量大；由于供料缸中的金属粉的余量较多，金属粉在生产完成后，开密封舱门取产品过程中金属粉易氧化；成型密封舱容积较大，抽真空需较长时间才能达到要求，生产效率容易受到影响；由于供料缸的存在，设备体积庞大。
中国专利CN109570505A公开了一种金属粉末供料装置及3D打印机，金属粉末供料装置包括安装支架、铺料组件和供料组件，铺料组件包括铺料板和刮刀，铺料板安装于安装支架上，刮刀滑动安装于铺料板的一端且与铺料板共同围设形成铺料区，各供料组件均包括料仓和振动电机，振动电机安装于料仓上，料仓的一端安装在安装支架上且位于铺料板一端的上方，料仓的另一端设有用于朝向铺料区内放料的出料口，料仓上安装有调节出料口大小的调节件，使用时，通过调整好出料口的大小，则控制振动电机启动或闭合，即可实现金属料粉往铺料区内添加的量，从而实现了往铺料区内进行定量供料的目的，有效地减少材料的浪费，以及提升供料的准确性。
该专利公开的金属粉末供料装置仅仅通过振动下料，随着盒体内粉料的逐渐减少，下料速度也会降低，造成铺料不均匀的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，本自动落料铺料装置上料简单，无需振动出料，减小了设备的体积，出料速度不受余料体积的影响，并且铺料速度快，来回移动均可铺料，铺料厚度均匀并且可以控制。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，包括有平移机构、粉盒、喷气机构和出料阀；
粉盒包括有第一底板和沿着第一底板边缘竖直向上延伸的第一周壁，平移机构固定安装在粉末烧结工作台上，粉盒与平移机构的工作部固定连接，粉盒通过平移机构骑跨于粉末烧结工作台两侧；
粉盒上均匀地满布有若干竖直贯穿粉盒底板的进气口，粉盒上还设置有竖直贯穿粉盒底板的出料口，出料口为平行于粉盒长度方向的细长条形状；
出料阀固定安装在粉盒上，喷气机构的输出端固定安装在每个进气口内部，非工作状态下，喷气机构的输出端封闭，出料阀的工作部封闭出料口。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，平移机构包括有对称设置在粉末烧结工作台两侧的两个滑台，每个滑台上均安装有与滑台滑动连接的滑动组件，每个滑台的旁侧均设置有与滑动组件柔性连接的直线驱动器，直线驱动器的驱动方向平行于滑台的引导方向，粉盒的两侧分别与两个滑动组件固定连接。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，滑动组件包括有滑块、横板和竖板，滑块与滑台滑动连接，横板固定安装在滑块朝向直线驱动器的一侧，竖板固定安装在横板的悬空端，滑块上设置有与直线驱动器的工作轴间隙配合的第一通孔，竖板上设置有与直线驱动器的工作轴间隙配合的第二通孔，直线驱动器工作轴的悬空端固定安装有端面面积大于第一通孔和第二通孔的卡块。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，粉盒还包括有封盖，封盖可拆卸地安装在第一周壁的顶部，封盖的底部设置有与第一周壁内壁密闭连接的第一密封圈，封盖的顶部设置有连通粉盒与大气的排气阀。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，出料阀包括有旋转驱动器、转轴、轴承、第二密封圈和凸轮，旋转驱动器固定安装在粉盒的旁侧，轴承嵌入式地安装在粉盒的两侧，转轴贯穿粉盒并且通过轴承可旋转地安装在粉盒上，转轴的一端与旋转驱动器的输出轴传动连接，第二密封圈套设在转轴上，第二密封圈紧贴在每个轴承的旁侧并且位于轴承之间，凸轮固定安装在转轴上，非出料状态下，凸轮的凸起部与第一底板的内壁相切并且封闭出料口。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，第一底板和出料口的交界处圆滑过渡形成相对于出料口中线对称的两个圆角，凸轮的径向截面包括有沿着顺时针方向顺序连接的密封边、第一过渡边、出料边和第二过渡边，密封边和出料边均为扇环形状，密封边与两个圆角均相切，出料边的直径小于密封边的直径，第一过渡边的两端分别与密封边和出料边距离较远的两端相切，第二过渡边的两端分别与密封边和出料边距离较近的两端圆滑连接。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，喷气机构包括有气源、气排、喷嘴、阀芯、弹性组件和气动组件；
气排固定安装在粉盒的底端，若干喷嘴与每个进气口一一对应并且密闭安装在进气口的内部，阀芯可滑动地安装在喷嘴的内部，阀芯的底部安装有驱动阀芯朝向靠近喷嘴开口处移动的弹性组件，阀芯的底部还安装有驱动阀芯朝向远离喷嘴开口处移动的气动组件；
喷嘴和气动组件均通过气排和气源连通。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，气排包括有第二底板、第二周壁和顶板，第二周壁自第二底板的边缘竖直向上延伸并连接顶板的边缘，第二底板、第二周壁和顶板的内壁组合成供气仓，气源、喷嘴和气动组件均与所述供气仓连通，气排上设置有竖直贯穿第二底板和顶板并且与出料口连通的落料口，气排还包括有阻断所述供气仓与出料口连通的隔板。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，顶板的顶部设置有竖直向上延伸的定位条，第一底板的底部设置有卡接在定位条两侧的卡条，定位条和卡条之间设置有密封条。
作为一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的一种优选方案，喷嘴包括有阀壳和导向盘，阀壳固定安装在顶板上，阀壳与顶板固定连接，阀壳与出料口密闭连接，阀壳内部设置有与气排内部连通的组件腔，阀壳上还设置有连通组件腔与粉盒内部的排气孔，导向盘固定安装在阀壳的内部；
阀芯包括有球头和固定安装在球头底端的导向杆，球头位于组件腔内部并且位于导向盘和排气孔之间，球头的直径小于组件腔的口径但大于排气孔的口径，导向盘上设置有与导向杆滑动连接的导向孔，导向盘上还设置有连通导向盘两端的多个通气孔，通气孔环绕导向盘的轴线均布；
弹性组件为套设在导向杆上并且两端分别抵接在球头和导向盘上的弹簧；
气动组件包括有活塞孔和活塞，活塞孔为自第二底板的顶面竖直向下凹陷的盲孔，活塞孔与每个喷嘴一一对应并且同轴设置，活塞可滑动地安装在活塞孔内部，活塞与导向杆固定连接，活塞的外圆周面与活塞孔的内壁气密性连接。
本发明的有益效果：
非工作状态下，喷气机构的输出端和出料阀的工作部分别封闭进气口和出料口，使得粉盒形成一个底部封闭的容器，用于盛放金属粉末；工作状态下，喷气机构通过进气口向粉盒内部喷射气流，使得粉盒和喷气机构组合形成流化床，粉料在粉盒内部充分流态化表现出类似于液体的性质，从而使得流化床内的粉料可以像流体一样连续出料；平移机构驱动粉盒在水平面上移动使其匀速通过粉末烧结工作台上方，同时出料阀开启使得粉盒内部的粉料通过出料口向下流淌，从而在粉末烧结工作台上匀速并且均匀地铺上一层金属粉末；
1、本自动落料铺料装置上料简单；
2、本自动落料铺料装置无需振动出料，减小了设备的体积；
3、本自动落料铺料装置通过流化床效应出料，出料速度不受余料体积的影响；
4、本自动落料铺料装置的粉盒通过气缸驱动，铺料速度快，来回移动均可铺料；
5、本自动落料铺料装置的铺料厚度均匀并且可以控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的正视图；
图2是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的立体图；
图3是图2的A处局部放大图；
图4是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置去除平移机构的立体分解图一；
图5是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置去除平移机构的正视图；
图6是图5的B-B方向剖视图；
图7是图5的C-C方向剖视图；
图8是图7的立体示意图；
图9是图7的D处局部放大图；
图10是图7的E处局部放大图；
图11是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置去除平移机构的立体分解图二；
图12是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置去除平移机构的立体分解图三；
图13是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的去除平移机构的侧视图；
图14是图13的F-F方向剖视图；
图15是本发明实施例所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置的喷嘴、阀芯、弹性组件和气动组件的立体分解图；
图中：
1、平移机构；1a、滑台；1b、滑动组件；1b1、滑块；1b2、横板；1b3、竖板；1b4、第一通孔；1b5、第二通孔；1c、直线驱动器；1d、卡块；
2、粉盒；2a、第一底板；2a1、进气口；2a2、出料口；2a3、圆角；2a4、卡条；2b、第一周壁；2c、封盖；2c1、第一密封圈；2c2、排气阀；
3、出料阀；3a、旋转驱动器；3b、转轴；3c、轴承；3d、第二密封圈；3e、凸轮；3e1、密封边；3e2、第一过渡边；3e3、出料边；3e4、第二过渡边；
4、气源；4a、进气接头；
5、气排；5a、第二底板；5b、第二周壁；5c、顶板；5c1、定位条；5d、落料口；5e、隔板；
6、喷嘴；6a、阀壳；6a1、组件腔；6a2、排气孔；6b、导向盘；6b1、通气孔；
7、阀芯；7a、球头；7b、导向杆；
8、弹性组件；
9、气动组件；9a、活塞孔；9b、活塞。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1至图15所示的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，包括有平移机构1、粉盒2、喷气机构和出料阀3；
粉盒2包括有第一底板2a和沿着第一底板2a边缘竖直向上延伸的第一周壁2b，平移机构1固定安装在粉末烧结工作台上，粉盒2与平移机构1的工作部固定连接，粉盒2通过平移机构1骑跨于粉末烧结工作台的两侧；
粉盒2上均匀地满布有若干竖直贯穿粉盒2底板的进气口2a1，粉盒2上还设置有竖直贯穿粉盒2底板的出料口2a2，出料口2a2为平行于粉盒2长度方向的细长条形状；
出料阀3固定安装在粉盒2上，喷气机构的输出端固定安装在每个进气口2a1内部，非工作状态下，喷气机构的输出端封闭，出料阀3的工作部封闭出料口2a2。
如图1、2、12所示，第一底板2a和第一周壁2b组合成顶部开口的矩形盒体，多排等间距设置的进气口2a1竖直贯穿第一底板2a，出料口2a2竖直贯穿第一底板2a的中间；
非工作状态下，喷气机构的输出端和出料阀3的工作部分别封闭进气口2a1和出料口2a2，使得粉盒2形成一个底部封闭的容器，用于盛放金属粉末；
工作状态下，喷气机构通过进气口2a1向粉盒2内部喷射气流，使得粉盒2和喷气机构组合形成流化床，粉料在粉盒2内部充分流态化表现出类似于液体的性质，从而使得流化床内的粉料可以像流体一样连续出料；
平移机构1驱动粉盒2在水平面上移动使其匀速通过粉末烧结工作台的铺料区间上方，同时出料阀3开启使得粉盒2内部的粉料通过出料口2a2向下流淌，从而在粉末烧结工作台的铺料区间上匀速并且均匀地铺上一层金属粉末。
平移机构1包括有对称设置在粉末烧结工作台两侧的两个滑台1a，每个滑台1a上均安装有与滑台1a滑动连接的滑动组件1b，每个滑台1a的旁侧均设置有与滑动组件1b柔性连接的直线驱动器1c，直线驱动器1c的驱动方向平行于滑台1a的引导方向，粉盒2的两侧分别与两个滑动组件1b固定连接。
直线驱动器1c驱动滑动组件1b在滑台1a上滑动，从而驱动固定安装在滑动组件1b上的粉盒2自粉末烧结工作台铺料区间的一端移动至另一端，直线驱动器1c与滑动组件1b柔性连接避免了两个直线驱动器1c工作不同步可能带来的问题，直线驱动器1c为长程单轴气缸。
滑动组件1b包括有滑块1b1、横板1b2和竖板1b3，滑块1b1与滑台1a滑动连接，横板1b2固定安装在滑块1b1朝向直线驱动器1c的一侧，竖板1b3固定安装在横板1b2的悬空端，滑块1b1上设置有与直线驱动器1c的工作轴间隙配合的第一通孔1b4，竖板1b3上设置有与直线驱动器1c的工作轴间隙配合的第二通孔1b5，直线驱动器1c工作轴的悬空端固定安装有端面面积大于第一通孔1b4和第二通孔1b5的卡块1d。
如图2和3所示，卡块1d为螺母，直线驱动器1c工作轴的悬空端设置有外螺纹，直线驱动器1c工作轴的悬空端穿过第二通孔1b5与卡块1d螺纹连接，从而使得卡块1d固定安装在直线驱动器1c的工作端并且位于滑块1b1和竖板1b3之间，横板1b2用于连接滑块1b1和竖板1b3；
粉盒2朝向远离直线驱动器1c的方向移动时，直线驱动器1c驱动卡块1d向着滑块1b1的方向靠近，第一通孔1b4用于避让直线驱动器1c的工作轴，卡块1d抵接在滑块1b1上从而推动滑块1b1朝向远离直线驱动器1c的方向移动；
粉盒2朝向靠近直线驱动器1c的方向移动时，直线驱动器1c驱动卡块1d向着竖板1b3的方向靠近，第二通孔1b5用于避让直线驱动器1c的工作轴，卡块1d抵接在竖板1b3上从而推动滑块1b1朝向靠近直线驱动器1c的方向移动；
粉盒2朝向直线驱动器1c靠近或远离之前，直线驱动器1c均先行启动并且已经驱动卡块1d移动了一段距离，从而使得直线驱动器1c启动或停止时产生的加速度不会作用在粉盒2上，进而使得粉盒2始终能够匀速运动；
如果出现两个直线驱动器1c未能同步工作的情况，其中一个卡块1d位于滑块1b1和竖板1b3之间处于非工作状态，由于直线驱动器1c的输出速度主要受到进气量的大小决定，所以当任意一个直线驱动器1c的输出力远大于粉盒2造成的负载时，直线驱动器1c的输出速度几乎不会受到影响，此时还可以通过工作人员调整卡块1d在直线驱动器1c工作轴悬空端上的位置使得两个直线驱动器1c恢复同步工作。
粉盒2还包括有封盖2c，封盖2c可拆卸地安装在第一周壁2b的顶部，封盖2c的底部设置有与第一周壁2b内壁密闭连接的第一密封圈2c1，封盖2c的顶部设置有连通粉盒2与大气的排气阀2c2。
如图4和7所示，粉盒2通过第一底板2a、第一周壁2b和封盖2c组合成密闭的矩形盒体，工作状态下，封盖2c用于阻止粉盒2内部的粉料在平移机构1和喷气机构的综合作用下脱离粉盒2内部，排气阀2c2用于将喷气机构喷射到粉盒2内部的气体排出。
出料阀3包括有旋转驱动器3a、转轴3b、轴承3c、第二密封圈3d和凸轮3e，旋转驱动器3a固定安装在粉盒2的旁侧，轴承3c嵌入式地安装在粉盒2的两侧，转轴3b贯穿粉盒2并且通过轴承3c可旋转地安装在粉盒2上，转轴3b的一端与旋转驱动器3a的输出轴传动连接，第二密封圈3d套设在转轴3b上，第二密封圈3d紧贴在每个轴承3c的旁侧并且位于轴承3c之间，凸轮3e固定安装在转轴3b上，非出料状态下，凸轮3e的凸起部与第一底板2a的内壁相切并且封闭出料口2a2。
如图3、4、8、10、12、14所示，旋转驱动器3a为伺服电机，转轴3b和凸轮3e为一体件，第一周壁2b上设置有用于安装轴承3c并且可供转轴3b穿过的通孔，第二密封圈3d用于阻止粉料从所述通孔中漏出；旋转驱动器3a的输出轴与转轴3b通过刚性联轴器固定连接，旋转驱动器3a工作驱动转轴3b带动凸轮3e在粉盒2内部旋转，当凸轮3e的凸起部与第一底板2a和出料口2a2的交界处相切时，凸轮3e封堵住出料口2a2，从而使得粉料无法通过出料口2a2漏下，凸轮3e继续旋转使其凸起部与出料口2a2脱离相切时，粉料通过凸轮3e和出料口2a2之间的缝隙落下。
第一底板2a和出料口2a2的交界处圆滑过渡形成相对于出料口2a2中线对称的两个圆角2a3，凸轮3e的径向截面包括有沿着顺时针方向顺序连接的密封边3e1、第一过渡边3e2、出料边3e3和第二过渡边3e4，密封边3e1和出料边3e3均为扇环形状，密封边3e1与两个圆角2a3均相切，出料边3e3的直径小于密封边3e1的直径，第一过渡边3e2的两端分别与密封边3e1和出料边3e3距离较远的两端相切，第二过渡边3e4的两端分别与密封边3e1和出料边3e3距离较近的两端圆滑连接。
如图10所示，密封边3e1的圆心角为180度，第一过渡边3e2的圆心角为120度，出料边3e3和第二过渡边3e4的圆心角均为30度，密封边3e1、第一过渡边3e2、出料边3e3和第二过渡边3e4共同组成用于开闭出料口2a2的凸轮机构，密封边3e1为用于封闭出料口2a2的凸起部，凸轮3e旋转使得密封边3e1与两个圆角2a3均相切时即可封闭出料口2a2，第一过渡边3e2和出料边3e3共同组成了用于落料的缺口，凸轮3e旋转使得第一过渡边3e2正对于出料口2a2时，出料口2a2开始落料，通过调整凸轮3e的旋转角度使得第一过渡边3e2的不同部位正对于出料口2a2即可调整第一过渡边3e2和出料口2a2之间的间隙大小，从而调整出料口2a2的落料速度，当出料边3e3正对于出料口2a2时处于最大出料速度，第二过渡边3e4用于圆滑连接密封边3e1和出料边3e3相邻端。
喷气机构包括有气源4、气排5、喷嘴6、阀芯7、弹性组件8和气动组件9；
气排5固定安装在粉盒2的底端，若干喷嘴6与每个进气口2a1一一对应并且密闭安装在进气口2a1的内部，阀芯7可滑动地安装在喷嘴6的内部，阀芯7的底部安装有驱动阀芯7朝向靠近喷嘴6开口处移动的弹性组件8，阀芯7的底部还安装有驱动阀芯7朝向远离喷嘴6开口处移动的气动组件9；
喷嘴6和气动组件9均通过气排5和气源4连通。
如图5、6、7、8、9、11所示，非工作状态下，阀芯7在弹性组件8的作用下朝向靠近喷嘴6的开口处移动，从而封闭喷嘴6的开口处，使得粉料不会进入到喷嘴6的内部，工作状态下，气源4向气排5内部输送高压气体，气排5向喷嘴6和气动组件9输送高压气体，气动组件9工作驱动阀芯7克服弹性组件8的回弹力朝向远离喷嘴6的开口处移动，气体通过阀芯7和喷嘴6之间的间隙喷射到粉盒2的内部，从而使得粉盒2内部的粉料充分流态化。
气排5包括有第二底板5a、第二周壁5b和顶板5c，第二周壁5b自第二底板5a的边缘竖直向上延伸并连接顶板5c的边缘，第二底板5a、第二周壁5b和顶板5c的内壁组合成供气仓，气源4、喷嘴6和气动组件9均与所述供气仓连通，气排5上设置有竖直贯穿第二底板5a和顶板5c并且与出料口2a2连通的落料口5d，气排5还包括有阻断所述供气仓与出料口2a2连通的隔板5e。
如图7和8所示，落料口5d位于出料口2a2的正下方，粉料依次通过出料口2a2、落料口5d落到粉末烧结工作台的铺料区间上，第二底板5a、第二周壁5b、顶板5c和隔板5e组合成一对密闭空腔，每个密闭空腔均与半数的喷嘴6和气动组件9连通，气源4包括有空气压缩机、电磁阀、高压气管和一对进气接头4a，一对进气接头4a分别连通一对密闭空腔，每个进气接头4a均通过高压气管和电磁阀与空气压缩机的输出端连通，供气压缩机依次通过电磁阀、高压气管、进气接头4a向密闭空腔内部提供高压气体，一对密闭空腔组合成一个向所有喷嘴6和气动组件9供气的供气仓。
顶板5c的顶部设置有竖直向上延伸的定位条5c1，第一底板2a的底部设置有卡接在定位条5c1两侧的卡条2a4，定位条5c1和卡条2a4之间设置有密封条。
定位条5c1和卡条2a4用于精确对接粉盒2和气排5，使得落料口5d精准地位于出料口2a2的正下方，同时定位条5c1和卡条2a4之间通过密封条密封，从而使得粉料不会通过出料口2a2进入到粉盒2和气排5之间。
喷嘴6包括有阀壳6a和导向盘6b，阀壳6a固定安装在顶板5c上，阀壳6a与顶板5c固定连接，阀壳6a与出料口2a2密闭连接，阀壳6a内部设置有与气排5内部连通的组件腔6a1，阀壳6a上还设置有连通组件腔6a1与粉盒2内部的排气孔6a2，导向盘6b固定安装在阀壳6a的内部；
阀芯7包括有球头7a和固定安装在球头7a底端的导向杆7b，球头7a位于组件腔6a1内部并且位于导向盘6b和排气孔6a2之间，球头7a的直径小于组件腔6a1的口径但大于排气孔6a2的口径，导向盘6b上设置有与导向杆7b滑动连接的导向孔，导向盘6b上还设置有连通导向盘6b两端的多个通气孔6b1，通气孔6b1环绕导向盘6b的轴线均布；
弹性组件8为套设在导向杆7b上并且两端分别抵接在球头7a和导向盘6b上的弹簧；
气动组件9包括有活塞孔9a和活塞9b，活塞孔9a为自第二底板5a的顶面竖直向下凹陷的盲孔，活塞孔9a与每个喷嘴6一一对应并且同轴设置，活塞9b可滑动地安装在活塞孔9a内部，活塞9b与导向杆7b固定连接，活塞9b的外圆周面与活塞孔9a的内壁气密性连接。
如图9和15所示，组件腔6a1用于容纳导向盘6b、球头7a和导向杆7b，导向盘6b通过卡簧固定安装在组件腔6a1内部，弹性组件8的回弹力驱使球头7a朝向排气孔6a2靠近，导向杆7b和导向盘6b用于引导球头7a的移动轨迹；
非工作状态下，球头7a抵接在组件腔6a1和排气孔6a2的交界处并且封闭排气孔6a2；
工作状态下，空气压缩机通过电磁阀、高压气管和进气接头4a向气排5内部的供气仓输送高压气体，活塞9b靠近喷嘴6的一侧受到供气仓内部高压气体的影响，使得活塞9b沿着活塞孔9a的轴线向着远离喷嘴6的方向移动，由于活塞9b与导向杆7b通过卡簧固定连接，所以活塞9b通过导向杆7b带动球头7a克服弹性组件8的回弹力一起向下移动，球头7a和阀壳6a之间产生缝隙，气排5内部的高压气体通过排气孔6a2喷出到粉盒2内部；
空气压缩机停止工作时，排气孔6a2排出的气流速度逐渐降低，活塞9b受到的气体压力小于弹性组件8的回弹力，弹性组件8驱动球头7a堵住排气孔6a2，排气孔6a2停止排气并且自动封闭。
本发明的工作原理：
非工作状态下，旋转驱动器3a工作驱动转轴3b带动凸轮3e在粉盒2内部旋转，凸轮3e的凸起部与第一底板2a和出料口2a2的交界处相切，凸轮3e封堵住出料口2a2，从而使得粉料无法通过出料口2a2漏下；同时阀芯7在弹性组件8的作用下朝向靠近喷嘴6的开口处移动，从而封闭喷嘴6的开口处，使得粉料不会进入到喷嘴6的内部，使得粉盒2形成一个底部封闭的容器，工作人员打开封盖2c直接向粉盒2内部倒入金属粉末即可完成上料；
工作状态下，气源4向气排5内部输送高压气体，气排5向喷嘴6和气动组件9输送高压气体，气动组件9工作驱动阀芯7克服弹性组件8的回弹力朝向远离喷嘴6的开口处移动，气体通过阀芯7和喷嘴6之间的间隙喷射到粉盒2的内部，从而使得粉盒2内部的粉料充分流态化；同时凸轮3e旋转使其凸起部与出料口2a2脱离相切，粉料通过凸轮3e和出料口2a2之间的缝隙落下，由于粉料在粉盒2内部充分流态化表现出类似于液体的性质，从而使得粉盒2内的粉料可以像流体一样连续出料；
平移机构1驱动粉盒2在水平面上移动使其匀速通过粉末烧结工作台的铺料区间上方，从而在粉末烧结工作台的铺料区间上匀速并且均匀地铺上一层金属粉末，铺料的厚度由凸轮3e的旋转角度决定。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，包括有平移机构(1)、粉盒(2)、喷气机构和出料阀(3)；
粉盒(2)包括有第一底板(2a)和沿着第一底板(2a)边缘竖直向上延伸的第一周壁(2b)，平移机构(1)固定安装在粉末烧结工作台上，粉盒(2)与平移机构(1)的工作部固定连接，粉盒(2)通过平移机构(1)骑跨于粉末烧结工作台铺料区间的两侧；
粉盒(2)上均匀地满布有若干竖直贯穿粉盒(2)底板的进气口(2a1)，粉盒(2)上还设置有竖直贯穿粉盒(2)底板的出料口(2a2)，出料口(2a2)为平行于粉盒(2)长度方向的细长条形状；
出料阀(3)固定安装在粉盒(2)上，喷气机构的输出端固定安装在每个进气口(2a1)内部，非工作状态下，喷气机构的输出端封闭，出料阀(3)的工作部封闭出料口(2a2)。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，平移机构(1)包括有对称设置在粉末烧结工作台两侧的两个滑台(1a)，每个滑台(1a)上均安装有与滑台(1a)滑动连接的滑动组件(1b)，每个滑台(1a)的旁侧均设置有与滑动组件(1b)柔性连接的直线驱动器(1c)，直线驱动器(1c)的驱动方向平行于滑台(1a)的引导方向，粉盒(2)的两侧分别与两个滑动组件(1b)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，滑动组件(1b)包括有滑块(1b1)、横板(1b2)和竖板(1b3)，滑块(1b1)与滑台(1a)滑动连接，横板(1b2)固定安装在滑块(1b1)朝向直线驱动器(1c)的一侧，竖板(1b3)固定安装在横板(1b2)的悬空端，滑块(1b1)上设置有与直线驱动器(1c)的工作轴间隙配合的第一通孔(1b4)，竖板(1b3)上设置有与直线驱动器(1c)的工作轴间隙配合的第二通孔(1b5)，直线驱动器(1c)工作轴的悬空端固定安装有端面面积大于第一通孔(1b4)和第二通孔(1b5)的卡块(1d)。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，粉盒(2)还包括有封盖(2c)，封盖(2c)可拆卸地安装在第一周壁(2b)的顶部，封盖(2c)的底部设置有与第一周壁(2b)内壁密闭连接的第一密封圈(2c1)，封盖(2c)的顶部设置有连通粉盒(2)与大气的排气阀(2c2)。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，出料阀(3)包括有旋转驱动器(3a)、转轴(3b)、轴承(3c)、第二密封圈(3d)和凸轮(3e)，旋转驱动器(3a)固定安装在粉盒(2)的旁侧，轴承(3c)嵌入式地安装在粉盒(2)的两侧，转轴(3b)贯穿粉盒(2)并且通过轴承(3c)可旋转地安装在粉盒(2)上，转轴(3b)的一端与旋转驱动器(3a)的输出轴传动连接，第二密封圈(3d)套设在转轴(3b)上，第二密封圈(3d)紧贴在每个轴承(3c)的旁侧并且位于轴承(3c)之间，凸轮(3e)固定安装在转轴(3b)上，非出料状态下，凸轮(3e)的凸起部与第一底板(2a)的内壁相切并且封闭出料口(2a2)。
6.根据权利要求5所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，第一底板(2a)和出料口(2a2)的交界处圆滑过渡形成相对于出料口(2a2)中线对称的两个圆角(2a3)，凸轮(3e)的径向截面包括有沿着顺时针方向顺序连接的密封边(3e1)、第一过渡边(3e2)、出料边(3e3)和第二过渡边(3e4)，密封边(3e1)和出料边(3e3)均为扇环形状，密封边(3e1)与两个圆角(2a3)均相切，出料边(3e3)的直径小于密封边(3e1)的直径，第一过渡边(3e2)的两端分别与密封边(3e1)和出料边(3e3)距离较远的两端相切，第二过渡边(3e4)的两端分别与密封边(3e1)和出料边(3e3)距离较近的两端圆滑连接。
7.根据权利要求1所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，喷气机构包括有气源(4)、气排(5)、喷嘴(6)、阀芯(7)、弹性组件(8)和气动组件(9)；
气排(5)固定安装在粉盒(2)的底端，若干喷嘴(6)与每个进气口(2a1)一一对应并且密闭安装在进气口(2a1)的内部，阀芯(7)可滑动地安装在喷嘴(6)的内部，阀芯(7)的底部安装有驱动阀芯(7)朝向靠近喷嘴(6)开口处移动的弹性组件(8)，阀芯(7)的底部还安装有驱动阀芯(7)朝向远离喷嘴(6)开口处移动的气动组件(9)；
喷嘴(6)和气动组件(9)均通过气排(5)和气源(4)连通。
8.根据权利要求7所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，气排(5)包括有第二底板(5a)、第二周壁(5b)和顶板(5c)，第二周壁(5b)自第二底板(5a)的边缘竖直向上延伸并连接顶板(5c)的边缘，第二底板(5a)、第二周壁(5b)和顶板(5c)的内壁组合成供气仓，气源(4)、喷嘴(6)和气动组件(9)均与所述供气仓连通，气排(5)上设置有竖直贯穿第二底板(5a)和顶板(5c)并且与出料口(2a2)连通的落料口(5d)，气排(5)还包括有阻断所述供气仓与出料口(2a2)连通的隔板(5e)。
9.根据权利要求8所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，顶板(5c)的顶部设置有竖直向上延伸的定位条(5c1)，第一底板(2a)的底部设置有卡接在定位条(5c1)两侧的卡条(2a4)，定位条(5c1)和卡条(2a4)之间设置有密封条。
10.根据权利要求8所述的一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，其特征在于，喷嘴(6)包括有阀壳(6a)和导向盘(6b)，阀壳(6a)固定安装在顶板(5c)上，阀壳(6a)与顶板(5c)固定连接，阀壳(6a)与出料口(2a2)密闭连接，阀壳(6a)内部设置有与气排(5)内部连通的组件腔(6a1)，阀壳(6a)上还设置有连通组件腔(6a1)与粉盒(2)内部的排气孔(6a2)，导向盘(6b)固定安装在阀壳(6a)的内部；
阀芯(7)包括有球头(7a)和固定安装在球头(7a)底端的导向杆(7b)，球头(7a)位于组件腔(6a1)内部并且位于导向盘(6b)和排气孔(6a2)之间，球头(7a)的直径小于组件腔(6a1)的口径但大于排气孔(6a2)的口径，导向盘(6b)上设置有与导向杆(7b)滑动连接的导向孔，导向盘(6b)上还设置有连通导向盘(6b)两端的多个通气孔(6b1)，通气孔(6b1)环绕导向盘(6b)的轴线均布；
弹性组件(8)为套设在导向杆(7b)上并且两端分别抵接在球头(7a)和导向盘(6b)上的弹簧；
气动组件(9)包括有活塞孔(9a)和活塞(9b)，活塞孔(9a)为自第二底板(5a)的顶面竖直向下凹陷的盲孔，活塞孔(9a)与每个喷嘴(6)一一对应并且同轴设置，活塞(9b)可滑动地安装在活塞孔(9a)内部，活塞(9b)与导向杆(7b)固定连接，活塞(9b)的外圆周面与活塞孔(9a)的内壁气密性连接。
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