CN113695316B - 一种合成芯柱表面废料去除装置 - Google Patents

Abstract

一种合成芯柱表面废料去除装置，包括上顶杆、下顶杆、碾压机构、剥离机构、抱紧机构、驱动机构；上顶杆和下顶杆用以加持合成芯柱可以在在竖直方向上下运动，碾压机构装有三个用以碾压合成芯柱圆周面表面废料的碾压轮，剥离机构装有三个用以剥离合成芯柱圆周面表面废料的刀头，刀头可沿圆盘半径方向往复运动，刀头尾部安装有用以提供刀头剥压力的缓冲弹簧，抱紧机构装有两个可沿圆盘半径方向往复运动的抱紧滑块，两个抱紧滑块与圆盘底座之间分别安装有抱紧弹簧，抱紧弹簧用以给两个抱紧滑块提供压力抱紧合成芯柱。本发明能够将合成芯柱表面粘附的废料全部清除干净，降低劳动强度，提高工作效率。

Description

一种合成芯柱表面废料去除装置

技术领域

本发明属于超硬材料合成设备技术领域，特别涉及一种合成芯柱表面废料去除装置。

背景技术

在超硬材料高温高压合成中，合成组装块包括合成芯柱、外衬、加热元件、保温元件和叶蜡石块，是一种多元复合结构。合成结束后取出合成芯柱的方法通常分两步：一、先去除最外层的叶蜡石块和保温元件，得到表面粘附废料的合成芯柱；二、再去除合成芯柱表面粘附的废料，得到干净的合成芯柱。第一步较为容易，可用简单的机械装置实现；第二步所要去除的废料牢固粘附在合成芯柱的表面，利用现有的机械装置非常难以去除干净。

因此行业内仍普遍采用手工敲击和打磨的方法去除，该过程易产生高温废料飞溅导致的烫伤事件，并且效率较低不利于自动化生产。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种合成芯柱表面废料去除装置，自动化程度高、性能可靠、工作效率高。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种合成芯柱表面废料去除装置，包括上顶杆、下顶杆、碾压机构、剥离机构和抱紧机构；

上顶杆和下顶杆夹持固定合成芯柱并在驱动机构作用下沿竖直方向上下运动，且上顶杆的下端面和下顶杆的上端面均设有切削结构；

碾压机构、剥离机构和抱紧机构由下至上布设并通过固定螺栓贯穿固定为一体，并依次对向上运动的合成芯柱进行碾压、剥离及抱紧旋转运动，将废料去除。

所述碾压机构包括上、中、下层圆盘底座；

上层圆盘底座内侧装有上滑块，下层圆盘底座内侧装有下滑块；

中层圆盘底座内侧装有用以碾压合成芯柱圆周面表面废料的碾压轮；

上滑块、碾压轮、下滑块三者由连接螺栓贯穿固定为一个整体，并可沿圆盘底座半径方向往复运动，且碾压轮可绕连接螺栓旋转，碾压轮的心部构成碾压通道，且碾压通道略小于合成芯柱的直径；

每组上滑块、碾压轮和下滑块三者组合结构外侧与圆盘底座之间还安装有用以调节碾压轮碾压力度的板式弹簧，且板式弹簧沿径向配有调整螺栓。

所述剥离机构包括剥离圆盘底座，剥离圆盘底座内侧装有若干用以剥离合成芯柱圆周表面废料的刀头，且刀头可沿圆盘底座半径方向往复运动，刀头尾部安装有用以提供刀头剥压力的缓冲弹簧；刀头形成的剥离通道略小于合成芯柱直径。

所述抱紧机构包括抱紧圆盘底座，抱紧圆盘底座内侧装有两个对称布设的可沿圆盘底座半径方向往复运动的抱紧滑块，且抱紧滑块与抱紧圆盘底座之间安装有抱紧弹簧；

每个抱紧滑块下半部的安装槽中还均安装有竖直的滚轴，且滚轴直径中间最大，上下端最小，抱紧滑块与滚轴外壁构成抱紧通道，且抱紧通道略小于合成芯柱直径。

所述驱动机构包括电动机、蜗杆、蜗轮和齿轮，与下顶杆上设置的齿条结构传动配合。

所述上顶杆顶部还设有增加配重的圆柱体，并安装在套筒结构内；

圆柱体上设有沿竖直方向的导向槽，套筒内侧设有对应的导向键；

穿过套筒壁还安装有锁定杆，且位于套筒外部的锁定杆一端安装有锁定弹簧，位于套筒内部的锁定杆另一端设为斜面结构；

圆柱体向上运动可推动斜面结构使锁定杆后退，向下运动时圆柱体会被锁定杆阻挡。

所述碾压轮设为圆柱结构，并在圆周面上开有多圈环状凸出结构。

所述上层圆盘底座的外端面开有滑槽通过配设的皮带与驱动机构的皮带轮连接，并由电动机驱动。

所述上滑块、碾压轮和下滑块相应的设有三组。

所述每个抱紧滑块下半部的安装槽中还均安装有两个滚轴。

本发明的有益效果是：

该合成芯柱表面废料去除装置，通过上顶杆、下顶杆、碾压机构、剥离机构、抱紧机构和驱动机构的设置，上顶杆和下顶杆用以加持合成芯柱可以在在竖直方向上下运动，碾压机构装有三个用以碾压合成芯柱圆周表面废料的碾压轮，剥离机构装有三个用以剥离合成芯柱圆周面表面废料的刀头，刀头可沿圆盘半径方向往复运动，刀头尾部安装有用以提供刀头剥压力的缓冲弹簧，抱紧机构装有两个可沿圆盘半径方向往复运动的抱紧滑块，两个抱紧滑块与圆盘底座之间分别安装有抱紧弹簧，抱紧弹簧用以给两个抱紧滑块提供压力抱紧合成芯柱；本发明能够将合成芯柱表面粘附的废料全部清除干净，降低劳动强度，提高工作效率，且自动化程度高、性能可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是碾压机构、剥离机构和抱紧机构的内部结构示意图；

图3是碾压机构的爆炸图；

图4是剥离机构的立体图；

图5是抱紧机构的立体图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种合成芯柱表面废料去除装置，如图1至图5所示。

一种合成芯柱表面废料去除装置，包括：上顶杆6、下顶杆1、碾压机构3、剥离机构4、抱紧机构5和相关的固定机构和驱动机构。

驱动机构包括电动机14、蜗杆、蜗轮和齿轮，与下顶杆1上设置的齿条结构传动配合；工作时，电动机14带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮（在齿轮的正后方），蜗轮通过同轴带动齿轮，齿轮带动齿条。

驱动机构驱动下顶杆1，上顶杆6和下顶杆1用于夹持固定合成芯柱13，带动其在上下方向运动，上顶杆6的下端部和下顶杆1的上端部与合成芯柱13的接触部分还设有用于去除合成芯柱13两端杂质的切削结构。

同时，上顶杆6顶部设有能增加配重的圆柱体8，安装在套筒7中保证在竖直方向上下运动，圆柱体8上设有竖直方向的导向槽，而套筒内侧设有对应的导向键；穿过套筒壁安装有锁定杆9，锁定杆9位于套筒外部的一端安装有锁定弹簧，锁定杆9位于套筒内部的另一端设为斜面结构，圆柱体8向上运动可以推动斜面结构使锁定杆9后退，圆柱体8向下运动时会被锁定杆9阻挡。

碾压结构3共有上、中、下层圆盘底座，上层圆盘底座30外部结构为皮带轮结构，中层圆盘底座32内侧装有三个用以碾压合成芯柱圆周表面废料的碾压轮36；碾压轮36设为圆柱结构，在碾压轮的圆周面上开有多圈环状凸出结构。上层圆盘底座30内侧装有三个上滑块39，下层圆盘底座33内侧装有三个下滑块35。上滑块39、碾压轮36、下滑块35三者由连接螺栓34贯穿固定为一个整体，并可以沿圆盘底座半径方向往复运动，且碾压轮36可以绕连接螺栓34旋转。

在每一组上滑块39、碾压轮36和下滑块35三者组合结构外侧与圆盘底座之间还安装有用以调节碾压轮36碾压力度的板式弹簧37，且板式弹簧37沿径向配有调整螺栓38，调整螺栓38穿过中层圆盘底座32外壁顶住板式弹簧37。

三个碾压轮36心部构成碾压通道，且碾压通道略小于合成芯柱13的直径，当合成芯柱13由下向上运动时接触到碾压轮36，使碾压轮36后退，板式弹簧37被挤压，碾压通道变大，合成芯柱13通过碾压轮36；随着圆盘底座32的旋转，碾压轮36将合成芯柱13圆周面上的废料碾压为碎片，并使大部分碎片脱落。

剥离机构4包括剥离圆盘底座40，剥离圆盘底座40内侧装有三个用以剥离合成芯柱13圆周表面废料的刀头41，刀头41可沿圆盘底座半径方向往复运动，刀头13尾部安装有用以提供刀头压力的缓冲弹簧42。三个刀头41形成的剥离通道略小于合成芯柱13直径，当合成芯柱13由下向上运动时，先挤压刀头41后退，然后缓冲弹簧变形，剥离通道变大，合成芯柱13通过刀头41。随着剥离圆盘底座40的旋转，刀头41将合成芯柱13圆周面上残留的废料碎片剥离干净。

抱紧机构5包括抱紧圆盘底座50，抱紧圆盘底座50内侧装有两个可沿圆盘底座半径方向往复运动的抱紧滑块52，两个抱紧滑块52与抱紧圆盘底座50之间分别安装有抱紧弹簧53，抱紧弹簧53用以给两个抱紧滑块52提供压力抱紧合成芯柱13。每个抱紧滑块52下半部分的内侧安装有两个竖直的滚轴51，滚轴51直径中间最大，上下两端最小；抱紧滑块52与滚轴51外壁构成抱紧通道，且抱紧通道略小于合成芯柱直径。

四个滚轴51形成的通道以及抱紧滑块52形成的通道都略小于合成芯柱13直径，当合成芯柱13由下向上运动时，先挤压四个滚轴51后退，然后两个抱紧弹簧53发生弯曲变形，通道变大，合成芯柱13通过滚轴51，抱紧弹簧53回弹，两个抱紧滑块52抱紧合成芯柱13。随着抱紧圆盘底座50的旋转，抱紧滑块52带动合成芯柱13旋转，这时上顶杆6和下顶杆1端部的切削结构将合成芯柱13两端的废料剥离干净。

碾压机构3、剥离机构4与抱紧机构5通过三个固定螺栓31贯穿固定为一个整体，并通过两个轴承分别与上固定板10和下固定板12连接，碾压机构3的上层圆盘底座的外端面开有滑槽并通过配设的皮带与驱动机构的皮带轮11连接，并由电动机驱动。

本发明在工作时，将表面沾有废料的合成芯柱13从侧面放到下顶杆1上并贴紧定位片2，启动电动机14，下顶杆1向上运动，然后合成芯柱13上端面与上顶杆6接触，合成芯柱13在上顶杆6和下顶杆1共同夹持下向上运动。合成芯柱13首先接触碾压机构3内部的碾压轮36，碾压轮36被挤压后退，板式弹簧37被压缩，在合成芯柱13通过碾压机构3的过程中，碾压轮36将合成芯柱13圆周面粘附的废料碾压成碎片；合成芯柱13继续向上运动接触到剥离机构4中的刀头41，刀头41被挤压后退，缓冲弹簧42被压缩，在合成芯柱13通过剥离机构4的过程中，刀头41将合成芯柱13圆周面上粘附废料的碎片去除干净；合成芯柱13继续向上运动接触到抱紧机构5中的滚轴51，滚轴51后退带动两个抱紧滑块52后退，抱紧弹簧53产生弯曲变形，合成芯柱13完全通过滚轴51后，抱紧弹簧53弯曲变形消失但处于被压缩状态，抱紧滑块52被抱紧弹簧53挤压抱紧合成芯柱13，并带动合成芯柱13发生旋转运动，上顶杆6和下顶杆1两端的切削结构可将合成芯柱13上端面和下端面粘附的废料去除干净；合成芯柱13继续向上运动，上顶杆6顶部配重圆柱8接触锁定杆9的斜面端并推动锁定杆9后退，待上顶杆6配重圆柱8完全通过锁定杆9的斜面端后，操控电动机14反方向转动，下顶杆1和合成芯柱13向下运动，上顶杆6被锁定杆9锁定停留在上方；合成芯柱13继续向下运动接触到抱紧机构5中的两个抱紧滑块52，由于抱紧滑块52形成的抱紧通道小于合成芯柱13的直径，合成芯柱13被阻挡在两个抱紧滑块52的上方；下顶杆1继续向下运动回到最低点位置，这时取出合成芯柱13，打开锁定杆使上顶杆6下落至指定位置，然后可以进入下一个工作循环。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (8)

1.一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：包括上顶杆、下顶杆、碾压机构、剥离机构和抱紧机构；

上顶杆和下顶杆夹持固定合成芯柱并在驱动机构作用下沿竖直方向上下运动，且上顶杆的下端面和下顶杆的上端面均设有切削结构；

碾压机构、剥离机构和抱紧机构由下至上布设并通过固定螺栓贯穿固定为一体，并依次对向上运动的合成芯柱进行碾压、剥离及抱紧旋转运动，将废料去除；

所述碾压机构包括上、中、下层圆盘底座；

上层圆盘底座内侧装有上滑块，下层圆盘底座内侧装有下滑块；

中层圆盘底座内侧装有用以碾压合成芯柱圆周面表面废料的碾压轮；

上滑块、碾压轮、下滑块三者由连接螺栓贯穿固定为一个整体，并可沿圆盘底座半径方向往复运动，且碾压轮可绕连接螺栓旋转，碾压轮的心部构成碾压通道，且碾压通道略小于合成芯柱的直径；

每组上滑块、碾压轮和下滑块三者组合结构外侧与圆盘底座之间还安装有用以调节碾压轮碾压力度的板式弹簧，且板式弹簧沿径向配有调整螺栓；

所述抱紧机构包括抱紧圆盘底座，抱紧圆盘底座内侧装有两个对称布设的可沿圆盘半径方向往复运动的抱紧滑块，且抱紧滑块与抱紧圆盘底座之间安装有抱紧弹簧；

每个抱紧滑块下半部的安装槽中还均安装有竖直的滚轴，且滚轴直径中间最大，上下端最小，抱紧滑块与滚轴外壁构成抱紧通道，且抱紧通道略小于合成芯柱直径。

2.根据权利要求1所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述剥离机构包括剥离圆盘底座，剥离圆盘底座内侧装有若干用以剥离合成芯柱圆周表面废料的刀头，且刀头可沿圆盘底座半径方向往复运动，刀头尾部安装有用以提供刀头剥压力的缓冲弹簧；刀头形成的剥离通道略小于合成芯柱直径。

3.根据权利要求1所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述驱动机构包括电动机、蜗杆、蜗轮和齿轮，与下顶杆上设置的齿条结构传动配合。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述上顶杆顶部还设有增加配重的圆柱体，并安装在套筒结构内；

圆柱体上设有沿竖直方向的导向槽，套筒内侧设有对应的导向键；

穿过套筒壁还安装有锁定杆，且位于套筒外部的锁定杆一端安装有锁定弹簧，位于套筒内部的锁定杆另一端设为斜面结构；

圆柱体向上运动可推动斜面结构使锁定杆后退，向下运动时圆柱体会被锁定杆阻挡。

5.根据权利要求4所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述碾压轮设为圆柱结构，并在圆周面上开有多圈环状凸出结构。

6.根据权利要求4所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述上层圆盘底座的外端面开有滑槽通过配设的皮带与驱动机构的皮带轮连接，并由电动机驱动。

7.根据权利要求4所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述上滑块、碾压轮和下滑块相应的设有三组。

8.根据权利要求4所述的一种合成芯柱表面废料去除装置，其特征在于：所述每个抱紧滑块下半部的安装槽中还均安装有两个滚轴。

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