CN117399286A - 一种固体金属颗粒分散装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体金属颗粒分散装置，涉及分散装置技术领域，包括进料斗支撑架、AI设备固定装置和颗粒震动筛斗等；震动筛斗固定于震动发生装置上，通过可调式震动频率仪控制震动发生装置以符合分散要求的力度对震动筛斗进行振动；震动筛斗下方设置有震动台；震动台的侧面设置有静电导电条，静电导电条产生带同极性且大小可调的静电电荷使流过的固体金属颗粒附着静电电荷，从而对固体金属颗粒进行分散。本发明可使粉末颗粒成均匀分布，再辅以静电导电条增加可调节的且不高于12KV的静电电荷，利用同性相斥原理，从而达到粉末颗粒不聚堆、不重合的目的；还通过AI设备固定装置添加AI设备进行智能检测，可对粉末颗粒进行全方位的检测。
Description
技术领域
本发明涉及分散装置技术领域，具体的说，是一种固体金属颗粒分散装置。
背景技术
现阶段，在工业金属颗粒分选领域内出现了许多新型分选技术、手段和方法，但大多数还是通过简单的机械式分散，人工观测、判断的方式来解决问题，难以达到分散结果的及时性、准确性报告，往往是问题出现很久后才去处理，既费时又费力，处理结果并不好且维护成本较高，且分散效果不理想。
发明内容
本发明为了解决目前尚无自动化设备对金属来料粉末颗粒进行分散控制，提供一种固体金属颗粒分散装置。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种固体金属颗粒分散装置，包括测试产品放置平台、测试产品放置平台上设置有安装进料斗的进料斗支撑架、进料斗支撑架一侧设置有AI设备固定装置、AI设备固定装置的下侧空间内设置有颗粒震动筛斗、颗粒震动筛斗远离进料斗支撑架一侧设置有收料斗；
所述颗粒震动筛斗包括震动发生装置、震动筛斗和可调式震动频率仪，震动筛斗固定于震动发生装置上，通过可调式震动频率仪控制震动发生装置以符合分散要求的力度对震动筛斗进行振动；
所述震动筛斗下方设置有由透明材料制作而成的震动台；震动台靠近进料斗支撑架一端的侧面设置有静电导电条，静电导电条连接有静电发生装置，通过静电发生装置控制静电导电条产生带同极性且大小可调的静电电荷使流过的固体金属颗粒附着静电电荷，从而对固体金属颗粒进行分散。
作为本发明的进一步改进，所述进料斗倾斜式的安装于进料斗支撑架上，且进料斗底部设置有一个连接有微调螺母的可调节阀门，通过微调螺母调节可调节阀门以控制进料流量。
作为本发明的进一步改进，所述进料斗支撑架由铝合金材料制作而成。
作为本发明的进一步改进，所述静电导电条连接有静电发生装置。
作为本发明的进一步改进，所述AI设备固定装置上设置有对震动筛斗上的固体金属颗粒进行分散距离检测的AI设备，且AI设备与AI检测系统相连接，以通过AI检测系统的显示画面对固体金属颗粒的检测信息进行显示。
作为本发明的进一步改进，所述震动筛斗上侧设置有分料阀板，所述分料阀板由设置于震动筛斗上的分料阀和固定板组成，固定板竖直插设于震动筛斗内并与震动筛斗的底板之间存有间隙，以便通过间隙控制颗粒的进入量；分料阀搭设于震动筛斗上方并通过可调式螺钉与固定板相固定。
作为本发明的进一步改进，所述AI设备固定装置包括固定主支架、横向滑轨、纵向滑轨、光源夹具、拍摄装置固定点和AI设备移动板，两个所述固定主支架分别可滑动的设置于所述横向滑轨上；所述纵向滑轨套设于所述固定主支架上，并通过定位螺钉进行固定；所述AI设备移动板固定于所述纵向滑轨上，且所述AI设备移动板上安装有AI设备移动轨A，AI设备移动轨A上安装有AI设备移动轨B，AI设备移动轨B设置有对光源设备进行安装的光源夹具和对光源设备进行固定支撑的拍摄装置固定点。
作为本发明的进一步改进，所述AI设备移动板与AI设备移动轨A平行设置，所述AI设备移动轨A与AI设备移动轨B相垂直设置。
作为本发明的进一步改进，所述光源夹具包括背光源夹具和正向光源夹具。
作为本发明的进一步改进，所述静电导电条的静电电荷不高于12KV。
作为本发明的进一步改进，所述分散装置还包括设置于测试产品放置平台上方的显示器、鼠标和键盘，以及设置于测试产品放置平台下方的电脑主机。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明一种固体金属颗粒分散装置，利用可调整频率的颗粒震动筛斗，使粉末颗粒成均匀分布，再辅以静电导电条增加可调节且不高于12KV的静电电荷，使粉末颗粒带同极电荷，利用同性相斥原理，从而达到粉末颗粒不聚堆，不重合的目的；
(2)本发明通过AI设备固定装置添加AI设备进行智能检测，可对粉末颗粒大小、数量进行监测、统计及报警，且针对不同型号的AI设备设置可灵活调整AI设备固定装置，满足AI设备的正常使用。
附图说明
图1为本发明一种固体金属颗粒分散装置的结构示意图。
图2为本发明一种固体金属颗粒分散装置的正面视图。
图3为本发明进料斗的结构示意图。
图4为本发明AI设备固定装置的结构示意图。
图5为本发明震动筛斗与分料阀板的配合示意图。
图6为本发明震动筛斗与分料阀板的结构示意图。
附图标记：
1.进料斗支撑架；2.进料斗；3.震动筛斗；4.静电导电条；5.电脑主机；6.测试产品放置平台；7.AI设备固定装置；8.显示器；9.鼠标；10.静电发生装置；11.收料斗；12.可调节阀门；13.纵向滑轨；14.固定主支架；15.光源夹具；16.横向滑轨；17.分料阀板；18.震动台；19.拍摄装置固定点；20.AI设备移动轨Ⅱ；21.AI设备移动轨Ⅰ；22.AI设备移动板；23.分料阀；24.固定板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图1-图6所示，一种固体金属颗粒分散装置，包括测试产品放置平台6、测试产品放置平台6上设置有安装进料斗2的进料斗支撑架1、进料斗支撑架1一侧设置有AI设备固定装置7、AI设备固定装置7的下侧空间内设置有颗粒震动筛斗、颗粒震动筛斗远离进料斗支撑架1一侧设置有收料斗11；
颗粒震动筛斗包括震动发生装置、震动筛斗3和可调式震动频率仪，震动筛斗3固定于震动发生装置上，可调式震动频率仪与震动发生装置相连接，通过可调式震动频率仪控制震动发生装置以符合分散要求的力度对震动筛斗3进行振动。震动筛斗3下方设置有具有由透明材料制作而成的震动台18，由于震动台18由透明材料制作，背光可透过震动台18，需要模拟背光检测时，将其固定于测试产品颗粒震动筛斗底部即可，从而更好的对被测物提供亮度。震动台18靠近进料斗支撑架1一端的侧面设置有静电导电条4，通过静电导电条4产生带同极性的静电电荷使流过的固体金属颗粒附着静电电荷，从而对固体金属颗粒进行分散。
具体的，一种固体金属颗粒分散装置还包括设置于测试产品放置平台6上方的显示器8、鼠标9和键盘，以及设置于测试产品放置平台6下方的电脑主机5。静电导电条4连接有静电发生装置10，本实施例中，静电发生装置10设置于测试产品放置平台6下方的电脑主机5旁，静电发生装置10通过电源线连接至静电导电条4上，通过静电发生装置控制静电导电条产生带同极性且大小可调的静电电荷使流过的固体金属颗粒附着静电电荷，从而对固体金属颗粒进行分散。
当需要进行分散工作时，开启颗粒分散装置电源开关，金属颗粒由进料斗2流入震动筛斗3，由于静电导电条4接通静电发生装置10，静电发生装置10按金属颗粒的种类施加相应大小且不高于12KV的静电电荷；因此，会不断地产生带同极性的静电电荷，当金属颗粒流过静电导电条4，静电导电条4上的静电电荷便会附着在流经的金属颗粒上，同极性的金属颗粒会因同性相斥原理而相互排斥，从而达到颗粒分散效果。
作为优选，静电发生装置为智能程控式调节设备，可连续调节静电电压的大小，以实现对金属导电条的静电电荷大小进行调节；不同的固体金属颗粒混合物对吸附电荷的程度会有所不同，产生的互斥力大小也会不同，例如：铜材料颗粒的带电性较好，在分散铜材料颗粒时，只需添加8KV～10KV左右的静电就可以使铜材料颗粒分散，而铝、镍等其他固体金属颗粒的带电性稍差，需要增加电荷量才能达到较好的效果。根据这一特性，在分散不同材质的固体金属颗粒时，可以根据固体金属的特性或实时分散效果使用静电发生装置来调节带电量大小，以取得最好的分散效果，便于后期进行检测。
本实施例中，通过静电发生装置和可调式震动频率仪相配合，可实现固体金属颗粒在控制震动发生装置上以符合分散要求的力度和电荷大小对震动筛斗进行振动，以实现分散效果。且配合后端AI视觉智能分析软件呈现出的分散效果，可实时通过操作程序或人工来调节静电电荷产生量的大小以及震动频率，赋予固体金属颗粒不同数量的同极电荷和震动频率，达到更好的分散效果。
具体的，铜材料颗粒的电阻率较小为Rcu＝1.75×10-8Ω·m，带电性较好，静电荷导通较快，可以在短时间内用比较低的静电压使铜材料颗粒带上足以产生互斥力分散的静电电荷；
关系式推导：Q＝ne(公式一)；
其中，Q为带电总电量，n为单位体积自由电荷数，e为每个自由电荷的电量。
电阻率R＝2mv/ne^2λ(公式二)；
其中，R为电阻率，m为电子的质量，λ为平均自由程，v为电子运动的平均速率,n为单位体积自由电荷数,e为每个自由电荷的电量；
由公式一和公式二可得出：R＝2mv/ne^2λ＝2mv/ne*e*λ，
最后,得到电阻率与带电荷量关系公式：R＝2mv/Qeλ(公式三)；
根据公式三可知，电阻率R与带电总电量成反比。
而根据电荷斥力公式：F＝kq1q2/r^2(公式四)；
其中，F为电荷斥力，k为静电引力常量，q1,q2分别为两点电荷的带电量，r为两电荷的间距。
根据公式四可知，单位时间内，电量越多，电荷斥力越大。
另外，静电斥力还与颗粒质量有关，两者成反比关系，质量越大，斥力越小。因此，可通过金属颗粒大小、金属电阻率、以及电量大小实现对金属颗粒斥力的控制，以达到最优的分散效果。
经试验，通常赋予8KV～10KV左右的静电，55～58Hz的震动频率，使铜颗粒之间距离为3-5微米，便可达到较好的分散检测效果。反之，铝、镍等金属的电阻率较大，对比电阻率较小的铜颗粒，需要通过后端AI检测系统程序或人工增加静电电压来使其颗粒带电量增加和提高震动频率，才能产生较好的互斥力，从而达到满足基本观测的距离。
AI设备固定装置上设置有对震动筛斗上的固体金属颗粒进行分散距离检测的AI设备，且AI设备与AI检测系统相连接，在实际的检测过程中，当遇见不同大小的金属颗粒，或不同材质的金属颗粒混合物时，检测的效果和出现的问题可通过后端的AI检测系统的显示画面对固体金属颗粒的大小、距离等检测信息进行实时反馈，以便通过静电发生装置和可调式震动频率仪进行调整。例如：当互斥力不够，颗粒之间距离小于3-5mm，不满足后端视觉检测要求时，可通过程序或人工加大静电电荷量，增加震动频率，产生足够的互斥力；互斥力过大时，颗粒超过视觉检测范围，可逐渐减小静电电荷量，减小震动频率，使互斥力减小到合适的范围。
进料斗2倾斜式的安装于进料斗支撑架1上，且进料斗2底部设置有一个连接有微调螺母的可调节阀门12，通过微调螺母调节可调节阀门12以控制进料流量，可根据进料颗粒的大小属性、生产技术工艺来调节可调节阀门12底部的微调螺母来达到控制进料流量的目的。作为优选，进料斗支撑架1由铝合金材料制作而成。
进一步的，参照附图1、以及附图5-图6，震动筛斗3上侧设置有可调式的分料阀板17，所述分料阀板17由设置于震动筛斗3上的分料阀23和固定板24组成，固定板24竖直插设于震动筛斗3内并与震动筛斗3的底板之间存有间隙，以便通过间隙控制颗粒的进入量；分料阀23搭设于震动筛斗3上方并通过可调式螺钉与固定板24相固定。
显示器8为普通电脑显示器无特殊要求，用于AI智能检测图片及界面显示。显示器8的人机界面为自主设计的专业测试软件，结合AI智能设备，作用为方便观察并记录颗粒的检测结果等。
鼠标9采用普通无线鼠标，无特殊要求，放置于测试产品放置平台6上方便测试人员操作。
作为优选，测试产品放置平台6尺寸为1000mm*600mm*1600mm。
AI设备固定装置7使用普通合金材料制作而成，各方向上均设计有可移动的滑轨，便于AI智能检测设备进行区域采样。具体包括两个固定主支架14、两个横向滑轨16、两个纵向滑轨13、光源夹具15、拍摄装置固定点19和AI设备移动板22，两个所述固定主支架14分别可滑动的设置于两个所述横向滑轨16上，通过横向滑轨16能够对固定主支架14的横向位置进行调节；两个所述纵向滑轨13分别套设于所述固定主支架14上，并通过定位螺钉进行固定，纵向滑轨13能够对AI设备移动板22的纵向位置进行调节，以达到AI设备纵向移动调节功能；AI设备移动板22固定于两个所述纵向滑轨13上，且所述AI设备移动板22上方平行安装有可移动的AI设备移动轨Ⅰ21，AI设备移动轨Ⅰ21上垂直安装有可移动的AI设备移动轨Ⅱ20，AI设备移动轨Ⅱ20上设置有对光源设备进行安装的光源夹具15和对光源设备进行固定支撑的拍摄装置固定点19，且拍摄装置固定点19高于光源夹具15设置；通过AI设备移动轨Ⅱ20可对AI设备进行局部微调。本实施例中，所述光源夹具15包括背光源夹具和正向光源夹具，正向光源夹具上设置的正向光源为主光源，负责主要打光作用；背光源夹具上设置的背光源为副光源，当主光源因部件阻挡、环境等因素不能提供足够的亮度时，由副光源来补充亮度，达到拍摄要求。AI设备固定装置7的固定主支架14使用普通合金材料制作，主要作用为AI设备固定装置7提供支撑和架空作用。通过AI设备进行智能检测，对对金属颗粒的颗粒大小、数量进行监测、统计及报警，且针对不同型号的AI设备设置可灵活调整的AI设备固定装置7，满足AI设备的正常使用。
作业时，人工或机械将一定量的固体金属粉末颗粒倒入进料斗2，通过可调节阀门12将符合筛选要求的粉料量传送至震动筛斗3内；调节震动筛斗3可控制粉料流速；在颗粒震动筛斗的震动输送下，通过静电导电条4给粉末颗粒附荷上一定量的静电电荷，通过同电荷相斥原理，粉末颗粒均匀摊开流过AI设备固定装置7检测区域；通过AI智能设备取样，系统通过计算分析，可反馈出当前粉末颗粒的粗细供生产调整；粉末通过AI智能设备检测区域后汇总继续流入收料斗11内。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (10)
1.一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，包括测试产品放置平台、测试产品放置平台上设置有安装进料斗的进料斗支撑架、进料斗支撑架一侧设置有AI设备固定装置、AI设备固定装置的下侧空间内设置有颗粒震动筛斗、颗粒震动筛斗远离进料斗支撑架一侧设置有收料斗；
所述颗粒震动筛斗包括震动发生装置、震动筛斗和可调式震动频率仪，震动筛斗固定于震动发生装置上，通过可调式震动频率仪控制震动发生装置以符合分散要求的力度对震动筛斗进行振动；
所述震动筛斗下方设置有由透明材料制作而成的震动台；震动台靠近进料斗支撑架一端的侧面设置有静电导电条，静电导电条连接有静电发生装置，通过静电发生装置控制静电导电条产生带同极性且大小可调的静电电荷使流过的固体金属颗粒附着静电电荷，从而对固体金属颗粒进行分散。
2.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述进料斗倾斜式的安装于进料斗支撑架上，且进料斗底部设置有一个连接有微调螺母的可调节阀门，通过微调螺母调节可调节阀门以控制进料流量。
3.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述进料斗支撑架由铝合金材料制作而成。
4.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述震动筛斗上侧设置有分料阀板，所述分料阀板由设置于震动筛斗上的分料阀和固定板组成，固定板竖直插设于震动筛斗内并与震动筛斗的底板之间存有间隙，以便通过间隙控制颗粒的进入量；分料阀搭设于震动筛斗上方并通过可调式螺钉与固定板相固定。
5.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述AI设备固定装置上设置有对震动筛斗上的固体金属颗粒进行分散距离检测的AI设备，且AI设备与AI检测系统相连接，以通过AI检测系统的显示画面对固体金属颗粒的检测信息进行显示。
6.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述AI设备固定装置包括固定主支架、横向滑轨、纵向滑轨、光源夹具、拍摄装置固定点和AI设备移动板，两个所述固定主支架分别可滑动的设置于所述横向滑轨上；所述纵向滑轨套设于所述固定主支架上，并通过定位螺钉进行固定；所述AI设备移动板固定于所述纵向滑轨上，且所述AI设备移动板上安装有AI设备移动轨Ⅰ，AI设备移动轨Ⅰ上安装有AI设备移动轨Ⅱ，AI设备移动轨Ⅱ设置有对光源设备进行安装的光源夹具和对光源设备进行固定支撑的拍摄装置固定点。
7.根据权利要求6所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述AI设备移动板与AI设备移动轨Ⅰ平行设置，所述AI设备移动轨Ⅰ与AI设备移动轨Ⅱ相垂直设置。
8.根据权利要求6所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述光源夹具包括背光源夹具和正向光源夹具。
9.根据权利要求1所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述静电导电条的静电电荷不高于12KV。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种固体金属颗粒分散装置，其特征在于，所述分散装置还包括设置于测试产品放置平台上方的显示器、鼠标和键盘，以及设置于测试产品放置平台下方的电脑主机。
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