CN114082945A - 一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备，包括机台、冷压后的生胚以及位于机台下方对生胚进行输送的输送带，一个对生胚采用恒定压力夹持的夹取机构；用于支撑夹取机构的旋转台；安装在旋转台内并驱动夹取机构在水平面内转动的旋转气缸；以及，驱动旋转台在竖直平面内上下移动，并轴向翻转的翻转机构，翻转机构带动旋转台在上下运动的一个往复过程中，分别正转180°和反转180°。本发明通过翻转机构能够自动地对冷压后的生胚转向，同时还完成生胚的夹取和输送过程。夹取机构通过翻转机构来驱动，能够对机台进行主动避让，在有限的操作空间内实现生胚夹取、翻转和输送。

Description

一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备

技术领域

本发明涉及粉末冶金生胚生产设备技术领域，具体为一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末作为原料，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。

实际中，由于冷压技术和模具的客观设置，刚冷压成型后的生胚底部朝上，顶部朝下从机台内被顶出。冷压后还需要从阴模中脱出和将其运送到烧结炉，因此每次还需要人工将生胚调转一次方向，影响生产效率，为此我们提出一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉末冶金生胚生产工艺及其智能生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末冶金生胚智能生产设备，包括机台、冷压后的生胚以及位于机台下方对生胚进行输送的输送带，还包括：

一个对生胚采用恒定压力夹持的夹取机构；

用于支撑夹取机构的旋转台；

安装在旋转台内并驱动夹取机构在水平面内转动的旋转气缸；

以及，驱动旋转台在竖直平面内上下移动，并轴向翻转的翻转机构，所述翻转机构带动旋转台在上下运动的一个往复过程中，分别正转180°和反转180°。

优选的，所述夹取机构包括一个框状的安装架，所述安装架其中一侧的两个端点对称滑动安装有L形伸缩臂，所述L形伸缩臂由位于前端的U形架和后端的滑动臂构成，所述U形架内转动安装一个呈L形的夹持臂，其中，夹持臂分为夹持端和连接端，夹持端和连接端之间固定连接，且形成60-120°夹角，在夹持端和连接端的连接处通过一个销轴与U形架转动连接，使得夹持端可以在U形架内摆动。所述夹持臂的外端部朝向生胚一侧设置有夹持头，夹持头内侧为内凹的弧形结构，与生胚的外侧壁相吻合，为了防止对生胚的外表面造成破损，夹持头采用弹性橡胶材质制成。夹持臂的另一端向U形架外侧延伸，并通过弹簧与转动设置在U形架外端部的连接轴连接。弹簧转动连接在连接端b的外端部，并且弹簧保持拉紧，将连接端向连接轴方向拉动，从而使得夹持头始终保持向内侧摆动，对生胚进行夹持。

优选的，所述夹取机构还包括一个固定设置在安装架内的气缸，所述气缸的活动端贯穿出安装架、并分别通过连杆与两侧的L形伸缩臂转动连接，在安装架的一侧的两个端部向外延伸出两个支架，所述支架内设置有与滑动臂滑动配合的槽口。

优选的，所述安装架与安装在旋转台内的旋转气缸驱动端固定连接，在旋转台的外侧还安装一个半环形的支撑架，支撑架安装开设有与安装架旋转路径相配合的滑道。

优选的，所述翻转机构包括滑轨、滑动卡接在滑轨内的滑台以及驱动滑台沿着滑轨竖向往复运动的无杆气缸；

所述滑台内横向开设一个贯穿槽，所述贯穿槽内滑动配合一个移动块，且滑台端部通过金属弹片与移动块端部连接，所述金属弹片带动移动块向远离生胚方向移动；

进一步的，在移动块的两端还设置有限位块，防止移动块在滑台内左右滑动的距离过大而影响正常运动。

所述移动块的外侧面上向外延伸出一个拨杆，所述滑台表面开设有用于拨杆活动的直槽口，拨杆从直槽口内穿出，并可以左右往复移动，在滑轨的上、下端均延伸出一个固定架，所述固定架上开设有V形的滑槽，上下两个滑槽水平位置交错设置，其中上端的滑槽位于拨杆靠近生胚的一侧，下端的滑槽位于拨杆远离生胚的一侧，且拨杆交替式滑入到上下两个滑槽内。

优选的，所述移动块内径向贯穿一个转动轴，所述转动轴的一端与旋转台固定连接、另一端同轴固接一个齿轮；

在滑轨的一侧竖向安装有齿条结构，所述齿条结构由外齿条和内滑条构成，所述外齿条上设置有与齿轮配合的卡齿。

优选的，所述移动块内径向开设一个与转动轴配合的通槽，所述通槽内部还凹向设置一个半环形的限位槽，在转动轴表面设置有与限位槽平行配合的限位条。

本发明还提供了如下技术方案：一种粉末冶金生胚生产工艺，包括在机台上冷压成型的生胚，步骤如下：

S1：通过翻转机构将夹取机构上升到与生胚平齐的高度；

S2：利用夹取机构对冷压成型后的生胚进行恒定压力夹持；

S3：翻转机构带动夹取机构向远离机台方向运动，同时通过旋转气缸带动夹取机构转动90°；

S4：翻转机构带动夹取机构下移，并带动夹取机构和生胚整体翻转180°，使得生胚正面朝上地放置在输送带上；

S5：夹取机构松开生胚，通过输送带将冷压后的生胚输送到下一道工序。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过翻转机构能够自动地对冷压后的生胚转向，同时还完成生胚的夹取和输送过程。

本发明中夹取机构能够保持对生胚使用恒定的夹持力，通过调整弹簧的弹力，可以控制夹持力的大小。

本发明中夹取机构通过翻转机构来驱动，能够对机台进行主动避让，在有限的操作空间内实现生胚夹取、翻转和输送。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中翻转机构示意图；

图3为本发明中固定架示意图；

图4为本发明中滑台结构示意图；

图5为本发明中移动块结构示意图；

图6为本发明中转动轴示意图；

图7为本发明中移动块剖视图；

图8为本发明中夹取机构示意图；

图9为本发明中L形伸缩臂示意图；

图10为本发明中连杆示意图；

图11为本发明中支撑架示意图；

图中：1、机台；2、生胚；6、输送带；

3、夹取机构；31、安装架；3101、支架；32、L形伸缩臂；3201、U形架；3202、滑动臂；3203、连接轴；33、气缸；34、连杆；35、夹持臂；3501、夹持头；36、弹簧；

4、旋转台；41、旋转气缸；42、支撑架；

5、翻转机构；51、滑轨；52、滑台；5201、贯穿槽；5202、直槽口；53、无杆气缸；54、移动块；5401、通槽；5402、限位块；5403、限位槽；5404、护架；5405、拨杆；55、转动轴；5501、限位条；56、齿轮；57、齿条结构；571、外齿条；572、内滑条；573、卡齿；58、固定架；5801、滑槽。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明中的技术方案进行说明。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种粉末冶金生胚智能生产设备，包括机台1、冷压后的生胚2以及位于机台1下方对生胚2进行输送的输送带6，一个对生胚2采用恒定压力夹持的夹取机构3；用于支撑夹取机构3的旋转台4；安装在旋转台4内并驱动夹取机构3在水平面内转动的旋转气缸41；以及，驱动旋转台4在竖直平面内上下移动，并轴向翻转的翻转机构5，翻转机构5带动旋转台4在上下运动的一个往复过程中，分别正转180°和反转180°。实际中，刚冷压成型后的生胚2底部朝上，顶部朝下从机台1内被顶出。冷压后还需要从阴模中脱出和将其运送到烧结炉。因此每次还需要人工将生胚2调转一次方向。本发明通过翻转机构5能够自动地对冷压后的生胚2转向，同时还完成生胚2的夹取和输送过程。

请参阅图8-10，夹取机构3包括一个框状的安装架31，安装架31其中一侧的两个端点对称滑动安装有L形伸缩臂32，两个L形伸缩臂32平行的设置在安装架31一侧，且两个L形伸缩臂32之间的距离可进行调整。

L形伸缩臂32由位于前端的U形架3201和后端的滑动臂3202构成，U形架3201和滑动臂3202之间为固定连接方式，U形架3201的外端部呈开口结构，U形架3201内转动安装一个呈L形的夹持臂35，其中，夹持臂35分为夹持端35a和连接端35b，夹持端35a和连接端35b之间固定连接，且形成60-120°夹角，在夹持端35a和连接端35b的连接处通过一个销轴与U形架3201转动连接，使得夹持端35a可以在U形架3201内摆动。

夹持臂35的外端部朝向生胚2一侧设置有夹持头3501，夹持头3501内侧为内凹的弧形结构，与生胚2的外侧壁相吻合，为了防止对生胚2的外表面造成破损，夹持头3501采用弹性橡胶材质制成。夹持臂35的另一端向U形架3201外侧延伸，并通过弹簧36与转动设置在U形架3201外端部的连接轴3203连接。弹簧36转动连接在连接端35b的外端部，并且弹簧36保持拉紧，将连接端35b向连接轴3203方向拉动，从而使得夹持头3501始终保持向内侧摆动，对生胚2进行夹持。

如图8所示，夹取机构3的夹取动力来源于固定设置在安装架31内的气缸33，气缸33的活动端贯穿出安装架31、并分别通过连杆34与两侧的L形伸缩臂32转动连接，在安装架31的一侧的两个端部向外延伸出两个支架3101，支架3101内设置有与滑动臂3202滑动配合的槽口。

连杆34的两端分别与滑动臂3202和气缸33活动端转动连接，当气缸33伸出过程中，通过连杆34将滑动臂3202向内侧拉动，滑动臂3202沿着其径向移动，使得两个对称的L形伸缩臂32同步向内侧靠拢；反之，当气缸33收缩时，可以带动两个对称的L形伸缩臂32同步向外侧远离，由此带动夹持臂35对生胚2进行夹持或松开。

如图1和11所示，安装架31与安装在旋转台4内的旋转气缸41驱动端固定连接，在旋转台4的外侧还安装一个半环形的支撑架42，支撑架42安装开设有与安装架31旋转路径相配合的滑道。当旋转气缸41驱动安装架31转动时，安装架31可以沿着滑道在支撑架42所在平面内顺时针旋转0-90°以及逆时针旋转0-90°，使得夹持有生胚2的夹取机构3偏离机台1，并且当安装架31转动90°后，被夹取机构3夹住的生胚2正好位于输送带6的上方。

如图2所示，翻转机构5包括滑轨51、滑动卡接在滑轨51内的滑台52以及驱动滑台52沿着滑轨51竖向往复运动的无杆气缸53。

滑台52内横向开设一个贯穿槽5201，贯穿槽5201内滑动配合一个移动块54，且滑台52端部通过金属弹片与移动块54端部连接，金属弹片带动移动块54向远离生胚2方向移动。

进一步的，在移动块54的两端还设置有限位块5402，防止移动块54在滑台52内左右滑动的距离过大而影响正常运动。

移动块54的外侧面上向外延伸出一个拨杆5405，滑台52表面开设有用于拨杆5405活动的直槽口5202，拨杆5405从直槽口5202内穿出，并可以左右往复移动，在滑轨51的上、下端均延伸出一个固定架58，固定架58上开设有V形的滑槽5801，上下两个滑槽5801水平位置交错设置，其中上端的滑槽5801位于拨杆5405靠近生胚2的一侧，下端的滑槽5801位于拨杆5405远离生胚2的一侧，且拨杆5405交替式滑入到上下两个滑槽5801内。

当拨杆5405滑入到上端的滑槽5801内时，拨杆5405沿着V形槽口滑入，使得拨杆5405向靠近生胚2方向移动。当滑台52向下运动，拨杆5405脱离上端的滑槽5801，在金属弹片作用下，拨杆5405再次左移，回到初始位置。在拨杆5405左右往复移动过程中，带动移动块54在滑台52内左右往复移动，使得齿轮56在外齿条571和内滑条572之间往复移动。

齿轮56位于内滑条572上时，两者不发生接触；齿轮56在外齿条571上时，只要齿轮56经过卡齿573，就会使得齿轮56转动，卡齿573的长度正好满足齿轮56转动180°。在齿轮56的外侧设置有防护作用的护架5404。

更具体的是，在滑台52向上移动过程中，齿轮56经过一次卡齿573，转动轴55连同旋转台4转动180°，继续上移直到拨杆5405滑入到上端的滑槽5801内时，滑台52达到最高点。同时拨杆5405带动移动块54右移，使得旋转台4向生胚2靠拢，也就是使得夹取机构3向生胚2靠拢，便于对生胚2进行夹持。在滑台52向下移动过程中，齿轮56又会经过一次卡齿573，此时转动轴55、旋转台4、夹取机构3以及生胚2再反向转动180°，使得一开始倒立成型在机台1上的生胚2正向朝上，便于后续的进一步处理。

如图5-7所示，移动块54内径向贯穿一个转动轴55，转动轴55的一端与旋转台4固定连接、另一端同轴固接一个齿轮56；在滑轨51的一侧竖向安装有齿条结构57，齿条结构57由外齿条571和内滑条572构成，外齿条571上设置有与齿轮56配合的卡齿573。

进一步的，移动块54内径向开设一个与转动轴55配合的通槽5401，通槽5401内部还凹向设置一个半环形的限位槽5403，在转动轴55表面设置有与限位槽5403平行配合的限位条5501。限位条5501限制在限位槽5403内运动，整个限位槽5403对应的弧度是180°，从而限制转动轴55仅能在移动块54内转动180°。同时转动轴55与通槽5401还设置阻尼圈，防止转动轴55在通槽5401内随意转动。

以下结合本发明的实施例，对本发明的工作流程作出简要说明：

本发明先通过翻转机构5将夹取机构3上升到与生胚2平齐的高度，利用夹取机构3对冷压成型后的生胚2进行恒定压力夹持，翻转机构5带动夹取机构3向远离机台1方向运动，同时通过旋转气缸41带动夹取机构3转动90°。随后翻转机构5带动夹取机构3下移，并带动夹取机构3和生胚2整体翻转180°，使得生胚2正面朝上地放置在输送带6上；夹取机构3松开生胚2，通过输送带6将冷压后的生胚2输送到下一道工序。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种粉末冶金生胚智能生产设备，包括机台、冷压后的生胚以及位于机台下方对生胚进行输送的输送带，其特征在于，还包括：

一个对生胚采用恒定压力夹持的夹取机构；

用于支撑夹取机构的旋转台；

安装在旋转台内并驱动夹取机构在水平面内转动的旋转气缸；

以及，驱动旋转台在竖直平面内上下移动，并轴向翻转的翻转机构，所述翻转机构带动旋转台在上下运动的一个往复过程中，分别正转180°和反转180°。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述夹取机构包括一个框状的安装架，所述安装架其中一侧的两个端点对称滑动安装有L形伸缩臂，所述L形伸缩臂由位于前端的U形架和后端的滑动臂构成，所述U形架内转动安装一个呈L形的夹持臂，所述夹持臂的外端部朝向生胚一侧设置有夹持头，夹持臂的另一端向U形架外侧延伸，并通过弹簧与转动设置在U形架外端部的连接轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述夹取机构还包括一个固定设置在安装架内的气缸，所述气缸的活动端贯穿出安装架、并分别通过连杆与两侧的L形伸缩臂转动连接，在安装架的一侧的两个端部向外延伸出两个支架，所述支架内设置有与滑动臂滑动配合的槽口。

4.根据权利要求2所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述安装架与安装在旋转台内的旋转气缸驱动端固定连接，在旋转台的外侧还安装一个半环形的支撑架，支撑架安装开设有与安装架旋转路径相配合的滑道。

5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述翻转机构包括滑轨、滑动卡接在滑轨内的滑台以及驱动滑台沿着滑轨竖向往复运动的无杆气缸；

所述滑台内横向开设一个贯穿槽，所述贯穿槽内滑动配合一个移动块，且滑台端部通过金属弹片与移动块端部连接，所述金属弹片带动移动块向远离生胚方向移动；所述移动块的外侧面上向外延伸出一个拨杆，在滑轨的上、下端均延伸出一个固定架，所述固定架上开设有V形的滑槽，上下两个滑槽水平位置交错设置，其中上端的滑槽位于拨杆靠近生胚的一侧，下端的滑槽位于拨杆远离生胚的一侧，且拨杆交替式滑入到上下两个滑槽内。

6.根据权利要求5所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述移动块内径向贯穿一个转动轴，所述转动轴的一端与旋转台固定连接、另一端同轴固接一个齿轮；

在滑轨的一侧竖向安装有齿条结构，所述齿条结构由外齿条和内滑条构成，所述外齿条上设置有与齿轮配合的卡齿。

7.根据权利要求5所述的一种粉末冶金生胚智能生产设备，其特征在于：所述移动块内径向开设一个与转动轴配合的通槽，所述通槽内部还凹向设置一个半环形的限位槽，在转动轴表面设置有与限位槽平行配合的限位条。

8.一种粉末冶金生胚生产工艺，包括在机台上冷压成型的生胚，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过翻转机构将夹取机构上升到与生胚平齐的高度；

S2：利用夹取机构对冷压成型后的生胚进行恒定压力夹持；

S3：翻转机构带动夹取机构向远离机台方向运动，同时通过旋转气缸带动夹取机构转动90°；

S4：翻转机构带动夹取机构下移，并带动夹取机构和生胚整体翻转180°，使得生胚正面朝上地放置在输送带上；

S5：夹取机构松开生胚，通过输送带将冷压后的生胚输送到下一道工序。

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