CN115215049A - 填充装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种填充装置，包括：料仓，包括相互连通的容置腔和落料孔，所述容置腔用于收容粉末。震动器，与所述料仓连接并用于对所述料仓产生震动。及分料机构，包括安装块和分料件，所述安装块设置在所述料仓上并开设有连通所述落料孔的导入孔，所述分料件开设有分料槽并能够相对所述安装块运动而具有第一位置和第二位置；在所述第一位置时，所述导入孔将粉末充满所述分料槽；在所述第二位置时，所述分料件封堵所述导入孔且所述分料槽中的粉末全部注入至所述工件。对于通过同一分料槽供应粉末的所有工件，每个工件内所填充的粉末量相等。如此可以提高整个填充装置对粉末填充的质量控制精度。

Description

填充装置

技术领域

本发明涉及机械工装技术领域，特别是涉及一种填充装置。

背景技术

在一些工件的制作过程中，通常采用人工将过量的粉末添加至粉杯内，然后抖动粉杯以将粉末加入至工件的内部空腔中。但是，一部分粉末在粉杯抖动时并未落入工件的内部空腔中，如此会造成粉末的浪费，也无法精确控制粉末的加入量，导致每个工件中所加入粉末的重量不一致，同时也不可避免地存在粉末添加效率低的缺陷。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何提高粉末添加的效率和质量控制精度。

一种填充装置，用于向工件内加入粉末，所述填充装置包括：

料仓，包括相互连通的容置腔和落料孔，所述容置腔用于收容粉末；

震动器，与所述料仓连接并用于对所述料仓产生震动；及

分料机构，包括安装块和分料件，所述安装块设置在所述料仓上并开设有连通所述落料孔的导入孔，所述分料件开设有分料槽并能够相对所述安装块运动而具有第一位置和第二位置；在所述第一位置时，所述导入孔将粉末充满所述分料槽；在所述第二位置时，所述分料件封堵所述导入孔且所述分料槽中的粉末全部注入至所述工件。

在其中一个实施例中，所述分料件与所述安装块转动连接。

在其中一个实施例中，所述安装块开设有连通所述导入孔的弧形槽，所述分料件与所述弧形槽配合，所述分料槽在所述第一位置时位于所述弧形槽内并在所述第二位置时位于所述弧形槽之外。

在其中一个实施例中，所述分料机构还包括环绕所述导入孔设置的密封件，所述密封件抵压在料仓与所述安装块之间。

在其中一个实施例中，所述分料机构还包括与所述安装块间隔设置的接收块，所述接收块上开设有用于向所述工件注入粉末的接收孔，所述分料槽在所述第二位置时将粉末注入至所述接收孔内。

在其中一个实施例中，沿所述安装块指向所述接收块的方向，所述接收孔的口径减少。

在其中一个实施例中，所述分料机构还包括与所述接收孔配合的输出嘴，所述输出嘴用于插置在所述工件中以向所述工件输入粉末。

在其中一个实施例中，所述分料机构还包括中间块，所述中间块设置在所述安装块与所述料仓之间，所述中间块上开设有连通所述导入孔和所述落料孔的通孔。

在其中一个实施例中，所述分料机构还包括环绕所述通孔设置的密封体，所述密封体抵压在料仓与所述中间块之间。

在其中一个实施例中，还包括如下中的至少一项：

所述分料机构还包括驱动电机、主动轮、从动轮和同步带，所述从动轮与所述分料件连接，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上，所述驱动电机与所述主动轮连接；

所述分料机构的数量为两个，两个所述分料机构沿所述料仓的宽度方向间隔设置；

所述落料孔和所述导入孔一一对应，所述落料孔的数量为多个并沿直线排列；

所述料仓包括呈平板状的底板、第一导向板和第二导向板，所述落料孔开设在所述底板上，所述第一导向板和第二导向板均位于所述容置腔内，所述底板、第一导向板和第二导向板相互连接并围成与所述容置腔隔离的空腔，所述空腔的横截面尺寸沿所述落料孔指向所述导入孔的方向增大；

所述分料机构还包括复位件、发射件和接收件，所述复位件设置在所述分料件上并开设有贯穿孔，在所述第二位置时，所述发射件发出的光线通过所述贯穿孔被所述接收件接收。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：由于分料槽中的容积保持恒定，分料槽中的粉末将全部填充至工件中。因此，对于通过同一分料槽供应粉末的所有工件，每个工件内所填充的粉末量相等，即等于分料槽中的粉末量。如此可以提高整个填充装置对粉末填充的质量控制精度，确保所有工件所填充粉末量的一致性。同时，鉴于分料槽中的粉末将全部填充至工件中，也可以有效避免粉末的浪费，提高粉末的利用率，且粉末的填充效率明显提高。

附图说明

图1为一实施例提供的填充装置的立体结构示意图；

图2为图1所示填充装置去除盖体后的分解结构示意图；

图3为图2在另一视角下的立体结构示意图；

图4为图2的立体剖视结构示意图；

图5为图4所对应的平面剖视结构示意图；

图6为图5在分料件处于第一位置时的局部结构示意图；

图7为图1所示填充装置去除料仓后的分解结构示意图；

图8为图1所示填充装置中分料件的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供的一种填充装置10用于将粉末加入至工件的腔体内，例如粉末可以为金属粉末。填充装置10包括料仓100、震动器200和分料结构。

参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，料仓100包括箱体110和盖体120，盖体120与箱体110转动连接。箱体110开设有容置腔111和落料孔112，落料孔112与容置腔111相互连通，容置腔111的尺寸远远大于落料孔112的尺寸。粉末放置在容置腔111中，容置腔111中的粉末通过落料孔112输出容置腔111。箱体110包括底板113、第一导向板114和第二导向板115，底板113、第一导向板114和第二导向板115三者可以均呈矩形的平板状结构，落料孔112开设在该底板113上，同时，落料孔112分布在第一导向板114和第二导向两者在底板113上正投影的覆盖范围之外。落料孔112的数量可以为多个，落料孔112可以沿直线排列，例如全部落料孔112排列形成两排，该两排落料孔112沿底板113的宽度方向间隔设置。可以使得两排落料孔112均靠近底板113的边缘设置，此时，两排落料孔112之间的间距大致等于底板113的宽度。落料孔112可以为圆柱形孔，即沿落料孔112的长度延伸方向，落料孔112的口径始终保持恒定。当然，落料孔112还可以为锥形孔，沿粉末在落料孔112中的掉落方向，即从上往下的方向，落料孔112的口径可以逐渐减少。

第一导向板114和第二导向板115两者均位于容置腔111之内，第一导向板114和第二导向板115所在的平面与底板113所在的平面呈夹角设置，第一导向板114和第二导向板115两者更底板113的夹角可以相等。具体而言，第一导向板114和第二导线板两者的上端相互连接，第一导向板114的下端与底板113靠近其宽度方向上的第一端的位置连接，第二导向板115的下端与底板113靠近其宽度方向上的第二端的位置连接。如此可以使得第一导向板114、第二导线板和底板113三者所围成一个空心的三棱柱，当然，该三棱柱的底面为一个等腰三角形。该三棱柱内的空腔117与容置腔111相互隔离，以从上往下的方向为参考方向，该空腔117的横截面尺寸沿该参考方向逐渐增大。显然，第一导向板114和第二导向板115两者之间的间距同样沿该该参考方向逐渐增大。

参阅图5，因此，通过设置第一导向板114和第二导向板115，使得第一导向板114和第二导向板115相对底板113倾斜设置而形成一定的坡度，继而使得第一导向板114和第二导向板115对容置腔111中的粉末具有导向功能，如此有利于容置腔111中的粉末自动沿第一导向板114和第二导向板115顺利聚集在落料孔112附近。防止容置腔111中的部分粉落在底板113的中间区域而无法抵达落料孔112。

参阅图1，箱体110所围成的容置腔111为敞口腔，盖体120设置在该敞口腔的敞开口处，当盖体120相对箱体110转动时，盖体120可以封盖或打开该敞开口。当容置腔111中充满粉末后，可以将盖体120封盖该敞开口，防止粉尘或液滴等杂质侵入至容置腔111内以影响粉末的成分和纯度。当容置腔111中的粉末消耗殆尽之后，可以使得盖体120打开该敞开口，以便向该容置腔111中及时补充粉末。

在一些实施例中，料仓100还也包括低位检测器116，低位检测器116设置在箱体110上靠近底板113的位置处，显然，低位检测器116到底板113的距离明显小于低位检测器116到盖体120的距离。当粉末在容置腔111中的覆盖面抵达至低位检测器116时，低位检测器116将发出报警，以便操作者及时向容置腔111中补充粉末。上述覆盖面类似于液体在容置腔111中的液面。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，震动器200包括震动板210和震动源220，震动板210位于容置腔111之外并贴覆在底板113的中间区域，震动源220固定在震动板210上，当震动源220开始工作时，震动源220产生的震动能量通过震动板210传递至底板113上，从而带动整个料仓100产生震动。在料仓100震动的过程中，一方面可以使得容置腔111中的粉末通过落料孔112顺利输出，另一方面当容置腔111中的粉末较少时，可以使得粉末快速聚集在落料孔112附近以便输出。

参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，分料机构300包括中间块310、安装块320、分料件330、接收块340、密封件351和密封体352。分料机构300的数量可以为两个，两个分料机构300沿料仓100的宽度方向间隔设置。当落料孔112为两排时，两排落料孔112与两个分料机构300形成一一对应的关系，使得其中一排落料孔112对其中一个分料机构300供应粉末，另外一排落料孔112对另外一个分料机构300供应粉末。

中间块310可以大致为长方体结构，中间块310可以固定在底板113的底部，当然，中间块310位于容置腔111之外。中间块310上沿其厚度方向上开设有通孔311，该通孔311贯穿整个中间块310。通孔311沿上下方向延伸，每一个通孔311分别对应料仓100上的一个落料孔112，即通孔311与落料孔112形成一一对应关系，使得通孔311与落料孔112相互连通。容置腔111中的粉末可以通过落料孔112输入至该通孔311内。中间块310可以与底板113通过螺栓连接或卡扣连接等可拆卸连接的方式固定在底板113上，也可以通过焊接等非可拆卸连接的方式固定在底板113上。

在一些实施例中，中间块310朝向底板113设置的表面上凹陷形成有环形槽，环形槽的数量与通孔311的数量相等且形成一一对应关系。环形槽环绕通孔311设置，密封体352部分收容在该环形槽中，使得密封体352的表面凸出中间块310一定的高度。当中间块310与底板113连接时，密封体352被抵压在中间块310和底板113之间，从而使得密封体352对通孔311和落料孔112两者形成很好的密封效果，防止从落料孔112中输出的粉末附着在中间块310上而无法进入通孔311，确保从落料孔112中输出的粉末全部输入至通孔311内。如此可以有效避免粉末的浪费，从而提高粉末的利用率。

参阅图5、图6和图7，在一些实施例中，安装块320固定在中间块310的下表面，即中间块310被夹置在安装块320与底板113之间，安装块320的形状同样为长方体状，使得安装块320与中间块310两者在形状上较为类似。安装块320上开设有导入孔321和弧形槽322，导入孔321沿厚度方向贯穿整个安装块320，使得导入孔321沿竖直方向延伸，导入孔321的形状与安装孔的形状可以相同，即两者均为圆柱形孔。导入孔321与通孔311的数量相等且两者形成一一对应关系，弧形槽322由安装块320的下表面朝中间块310凹陷设定深度形成，弧形槽322可以为圆弧形槽，弧形槽322所对应的圆心角可以为180°。安装块320可以通过螺栓连接或卡扣连接等可拆卸连接的方式固定在中间块310上。当安装块320固定在中间块310后，导入孔321的上端与通孔311相互连通，导入孔321的下端与弧形槽322相互连通。弧形槽322沿安装块320的长度方向延伸，使得各个导入孔321分别与同一弧形槽322的不同的部位连通。

安装块320朝向中间块310设置的表面上凹陷形成有环形槽，环形槽的数量与导入孔321的数量相等且形成一一对应关系。环形槽环绕导入孔321设置，密封件351部分收容在该环形槽中，使得密封件351的表面凸出安装块320一定的高度。当安装块320与中间板连接时，密封件351被抵压在中间块310和安装板之间，从而使得密封体352对通孔311和导入孔321两者形成很好的密封效果，防止从通孔311中输出的粉末附着在安装块320上而无法进入导入孔321，确保从通孔311中输出的粉末全部输入至导入孔321内。如此可以有效避免粉末的浪费，从而提高粉末的利用率。

参阅图6、图7和图8，在一些实施例中，分料件330可以为圆柱形的转轴，分料件330与弧形槽322配合。当分料件330与弧形槽322相互配合后，分料件330的一半位于弧形槽322中，分料件330的另一半则位于弧形槽322之外，即分料件330部分收容在该弧形槽322中。分料件330的侧周面与弧形槽322的内壁面之间相互抵压，防止该侧周面和内壁面之间存在间隙，避免粉末从该间隙中泄漏至安装块320之外而造成浪费。

分料件330上开设有分料槽331，分料槽331的数量为多个且容积均相等，分料槽331的数量与导入孔321的数量相等且形成一一对应关系。分料槽331在分料件330上排列形成一条直线，换言之，分料槽331沿分料件330上的一条母线均匀间隔排列。分料件330可以相对安装块320产生转动而具有第一位置11和第二位置12，当分料件330处于第一位置11时，分料槽331位于弧形槽322之内并刚好位于导入孔321的正下方，即分料槽331的开口刚好朝上设置，容置腔111中的粉末可以依次通过落料孔112、通孔311和导入孔321落入至该分料槽331中，从而使得分料槽331中被充满粉末。当分料件330转动180°后，分料槽331位于弧形槽322之外且且开口刚好朝下设置；此时，分料件330处于第二位置12，鉴于分料槽331的开口朝下，分料槽331中的粉末可以在重力的作用下掉落出分料槽331。在分料件330从第一位置11运动到第二位置12的过程中，由于分料件330的侧周面与弧形槽322的内壁面之间始终处于相互抵压状态，可以有效防止导入孔321中的粉末掉落至安装块320之外。在其他实施例中，分料件330可以相对安装块320产生滑动，当分料件330在第一位置11时，分料槽331位于导入孔321的正下方，当分料件330在第二位置12时，分料件330封堵该导入孔321，且分料槽331与导入孔321错位设置，即分料槽331沿分料件330的长度方向上间隔一定的距离。

参阅图1、图2和图3，分料机构300还包括驱动电机361、主动轮362、从动轮363和同步带364，驱动电机361可以与安装块320连接，从动轮363固定在分料件330的端部，驱动电机361的输出轴与主动轮362连接，同步带364套设在主动轮362和从动轮363上。驱动电机361可以为步进电机，当驱动电机361转动时，可以通过主动轮362、同步带364和从动轮363带动分料件330产生转动。

参阅图7，分料机构300还包括复位件371、发射件372和接收件373，复位件371固定在分料件330的端部，复位件371上开设有贯穿孔371a，贯穿孔371a沿复位件371的厚度方向贯穿整个复位件371。发射件372和接收件373间隔设置，当发射件372发出的光线无法被接收件373接收时，发射件372将无法产生反馈信号。当发射件372发出的光线内接收件373接收时，发射件372将产生反馈信号。因此，当分料件330转动到第二位置12时，分料槽331的开口朝下设置，此时，复位件371的贯穿孔371a刚好位于发射件372和接收件373之间，发射件372发出的光线通过该贯穿孔371a被接收件373接收而产生反馈信号，即起到分料件330转动到位的提示作用，确保分料件330刚好处于第二位置12并停止驱动电机361转动。故通过设置复位件371，可以保证分料件330准确停止在该第二位置12，该第二位置12可以理解为填充装置10在非工作状态时分料件330所处的初始位置。

参阅图4、图5和图6，在一些实施例中，接收块340位于安装块320和分料件330的正下方，即接收块340和安装块320两者在竖直方向上间隔设置。接收块340也为长方体状，使得接收块340和安装块320两者的形状相类似。接收块340上开设有接收孔341，该接收孔341在接收块340的厚度方向上贯穿整个接收块340。沿安装块320指向接收块340的方向，即从上往下的方向，接收孔341的口径减少，使得接收孔341大致为上大下小的锥形孔。当分料件330转动时，分料槽331的转动轨迹为圆形，该圆形在接收块340上的正投影全部落在接收孔341的覆盖范围之内。因此，在分料件330从第一位置11转动第一个90°的过程中，分料槽331的开口由竖直朝向转为朝向水平方向，加上弧形槽322内壁面对分料槽331的封堵作用，粉末无法在重力和离心力的作用下从分料槽331中掉落。在分料件330转动第二个90°的过程中，分料槽331的开口由朝向水平方向转化为竖直朝下，此时，粉末将可以从分料槽331中掉落出。鉴于分料槽331的转动轨迹在接收块340上的正投影全部落在接收孔341的覆盖范围之内，从分料槽331中掉落出的粉末将全部落入至接收孔341中，一方面可以防止粉末浪费，更为重要的另一方面是确保接收孔341中的粉末重量与分料槽331中的粉末重量保持一致。

在一些实施例中，分料机构300还包括输出嘴342，输出嘴342与接收孔341相互配合，输出嘴342用于插置在工件中以向工件输入粉末。工作时，容置腔111中的粉末依次通过落料孔112、通孔311、导入孔321、分料槽331、接收孔341和输出嘴342以进入工件。输出嘴342与工件形成一一对应关系，即每个输出嘴342负责向一个工件内注入粉末。工件内所需填充的粉末量可以刚好等于分料槽331内粉末的总量，因此，分料件330只需转动一次以从第一位置11运动到第二位置12即可实现一个工件的粉末填充。

由于分料槽331中的容积保持恒定，分料槽331中的粉末将全部填充至工件中。因此，对于通过同一分料槽331供应粉末的所有工件，每个工件内所填充的粉末量相等，即等于分料槽331中的粉末量。如此可以提高整个填充装置10对粉末填充的质量控制精度，确保所有工件所填充粉末量的一致性。同时，鉴于分料槽331中的粉末将全部填充至工件中，也可以有效避免粉末的浪费，提高粉末的利用率，且粉末的填充效率明显提高。并且，分料件330上每个分料槽331的容积均相等，故对于由不同分料槽331供应粉末的各个工件，该各个工件中的粉末填充量同样保持一致，如此使得填充装置10在保证粉末质量控制精度的基础上进一步提高粉末的添加效率。当然，为防止粉末粘附在落料孔112、通孔311、导入孔321、分料槽331、接收孔341或输出嘴342中的任何一个中，可以对落料孔112、通孔311、导入孔321、分料槽331、接收孔341和输出嘴342进行光滑处理，如此一方面可以避免粉末因粘附而产生浪费，另一方面也提高粉末的质量控制精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种填充装置，用于向工件内加入粉末，其特征在于，所述填充装置包括：

料仓，包括相互连通的容置腔和落料孔，所述容置腔用于收容粉末；

震动器，与所述料仓连接并用于对所述料仓产生震动；及

分料机构，包括安装块和分料件，所述安装块设置在所述料仓上并开设有连通所述落料孔的导入孔，所述分料件开设有分料槽并能够相对所述安装块运动而具有第一位置和第二位置；在所述第一位置时，所述导入孔将粉末充满所述分料槽；在所述第二位置时，所述分料件封堵所述导入孔且所述分料槽中的粉末全部注入至所述工件。

2.根据权利要求1所述的填充装置，其特征在于，所述分料件与所述安装块转动连接。

3.根据权利要求2所述的填充装置，其特征在于，所述安装块开设有连通所述导入孔的弧形槽，所述分料件与所述弧形槽配合，所述分料槽在所述第一位置时位于所述弧形槽内并在所述第二位置时位于所述弧形槽之外。

4.根据权利要求1所述的填充装置，其特征在于，所述分料机构还包括环绕所述导入孔设置的密封件，所述密封件抵压在料仓与所述安装块之间。

5.根据权利要求1所述的填充装置，其特征在于，所述分料机构还包括与所述安装块间隔设置的接收块，所述接收块上开设有用于向所述工件注入粉末的接收孔，所述分料槽在所述第二位置时将粉末注入至所述接收孔内。

6.根据权利要求5所述的填充装置，其特征在于，沿所述安装块指向所述接收块的方向，所述接收孔的口径减少。

7.根据权利要求5所述的填充装置，其特征在于，所述分料机构还包括与所述接收孔配合的输出嘴，所述输出嘴用于插置在所述工件中以向所述工件输入粉末。

8.根据权利要求1所述的填充装置，其特征在于，所述分料机构还包括中间块，所述中间块设置在所述安装块与所述料仓之间，所述中间块上开设有连通所述导入孔和所述落料孔的通孔。

9.根据权利要求8所述的填充装置，其特征在于，所述分料机构还包括环绕所述通孔设置的密封体，所述密封体抵压在料仓与所述中间块之间。

10.根据权利要求1所述的填充装置，其特征在于，还包括如下中的至少一项：

所述分料机构还包括驱动电机、主动轮、从动轮和同步带，所述从动轮与所述分料件连接，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上，所述驱动电机与所述主动轮连接；

所述分料机构的数量为两个，两个所述分料机构沿所述料仓的宽度方向间隔设置；

所述落料孔和所述导入孔一一对应，所述落料孔的数量为多个并沿直线排列；

所述料仓包括呈平板状的底板、第一导向板和第二导向板，所述落料孔开设在所述底板上，所述第一导向板和第二导向板均位于所述容置腔内，所述底板、第一导向板和第二导向板相互连接并围成与所述容置腔隔离的空腔，所述空腔的横截面尺寸沿所述落料孔指向所述导入孔的方向增大；

所述分料机构还包括复位件、发射件和接收件，所述复位件设置在所述分料件上并开设有贯穿孔，在所述第二位置时，所述发射件发出的光线通过所述贯穿孔被所述接收件接收。

Images