CN205471737U - 曲柄滑块式粉末输送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种曲柄滑块式粉末输送装置，包括依次连接的步进电机、曲柄、连杆和柱塞，柱塞套装在柱塞管内，柱塞与柱塞管之间为动密封，柱塞管的管体上方设有进粉管和进气管，与进气管相对的下方设有出粉管，供粉机构通过进粉管与柱塞管连接。本实用新型结构简单，成本低，便于拆卸与组装，易维修清理；采用曲柄滑块机构驱动柱塞供粉，送粉周期短，送粉频率高，送粉量精确可控，可满足各种生产需求。特备适合输送流动性较差、轻质粉末材料，如陶瓷粉、石墨粉等。
Description
技术领域
本实用新型涉及粉体技术领域，具体为一种曲柄滑块式粉末定量输送装置，可以将流动性较差、轻质粉末，如陶瓷粉末、石墨粉末等定量、准确地送到指定位置，用于加工成型。
背景技术
在粉末加工成型过程中，由于粉末本身的一些特性，如流动性差，易聚集堵塞通道等，如何将粉末定量、精确输送到某一指定区域是一个技术性难题。目前国内外常见送粉器主要是：刮板式送粉器、螺旋式送粉器、鼓轮式送粉器、转盘式送粉器、和电磁振动送粉器等；以上各送粉器在一定程度上克服了粉末输送的难题。
螺旋式送粉器工作原理是基于机械力学作用。螺杆在电机带动下旋转，使粉末沿着桶壁输送至混合器，然后，混合器中的载流气体将粉末以流体的方式输送至加工区域。这种送粉器工作稳定可靠、可实现连续送粉，但是其结构过于复杂，不能精确控制送粉量。
鼓轮式送粉器工作原理如下：首先粉末从料仓内落入下面的粉槽，通过利用大气压强和粉糟内的气压维持粉末堆积量在一定范围内的动态平衡。当鼓轮匀速转动时，其上均匀分布的粉勺不断从粉槽舀取粉末，又从另外一侧倒出粉末，粉末在重力作用下从出粉口送出。通过调节鼓轮的转速和更换不同大小的粉勺来实现送粉率的控制。鼓轮式送粉器可用于混合送粉，但送粉量不可控，且要求粉末具有较好的流动性。
一种转盘式送粉器工作原理是基于气体动力学原理工作的，粉盘上带有凹槽，整个装置处于密闭环境中，粉末由料仓通过自身重力落入转盘凹槽，并且电机带动粉盘转动，将粉末运至吸粉嘴，密闭装置中由进气管充入保护性气体，通过气体压力将粉末从吸粉嘴处送出。转盘式送粉器结构简单，但粉末利用率不高。
一种石墨粉末定量输送装置（申请公布号：CN 104192504 A）其工作过程是：该装置由带凸起的支架，往复式驱动机构，柱塞式送粉机构及螺旋供粉机构组成，利用柱塞送粉机构中的凸轮的远近休止现象，使柱塞在送粉位和接粉位之间往复移动，柱塞上有间隙，用来承接石墨粉；当柱塞到达送粉位时，外部气源供气，利用高压气体将石墨粉带出。该装置能实现精确定量供粉的，但结构封闭，不便于处理堵塞现象；同时，该装置采用凸轮式传动，凸轮和柱塞磨损严重，影响传动精度。
目前的研究现状，一方面，现有的送粉器大多要求被输送粉末具有较好的流动性，或难以保证粉末输送精度、或易堵塞出口；另一方面，其控制系统和机械结构复杂，需要实验人员大量调试，出现如粉末堵塞等问题，修理困难。某些粉末材料，如陶瓷粉末、石墨粉末等具有质轻、密度小、流动性差特点，其定量精确输送十分困难，目前尚未见相关装置报道。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种曲柄滑块式粉末输送装置，克服现有送粉器不能输送质轻、流动性差的粉末的难题。该装置结构简单、成本低，易于实现送粉量和送粉位置的精确控制，运动周期短，送粉频率高，易维修清理。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种曲柄滑块式粉末输送装置，包括依次连接的步进电机、曲柄、连杆和柱塞，柱塞套装在柱塞管内，柱塞与柱塞管之间为动密封，柱塞管的管体上方设有进粉管和进气管，与进气管相对的下方设有出粉管，供粉机构通过进粉管与柱塞管连接。
所述装置还包括底座，步进电机通过电机支架安装在底座上，柱塞管通过管支架安装在底座上。
所述柱塞包括前柱塞和后柱塞，前柱塞一端加工有形状为旋转单叶双曲面的通孔，另一端与后柱塞配合固定连接；后柱塞还与连杆连接。
所述供粉机构包括储粉仓和其上方连接的储粉仓盖，储粉仓盖上安装有搅拌电机，搅拌杆一端连接搅拌电机，另一端伸入储粉仓内，并在端部安装有多个搅拌叶片。
所述装置还设有单片微控制器，其通过信号线连接步进电机和搅拌电机。
所述柱塞管上进气管与进粉管轴心距离等于曲柄的长度；曲柄长度为连杆一半。
所述曲柄两端分别与和步进电机及连杆通过铰链连接构成曲柄滑块机构，该曲柄滑块机构最小传动角为60°。
本实用新型由于采取上述设计，结构简单，成本低，便于拆卸与组装，易维修清理；采用曲柄滑块机构驱动柱塞供粉，送粉周期短，送粉频率高，送粉量精确可控，可满足各种生产需求。特备适合输送流动性较差、轻质粉末材料，如陶瓷粉、石墨粉等。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的柱塞管安装示意图。
图3是本实用新型的柱塞管结构示意图。
图4是本实用新型的柱塞截面结构示意图。
图5是本实用新型的供粉机构安装剖面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
如图1-5所示，一种曲柄滑块式粉末输送装置，包括依次连接的步进电机4、曲柄5、连杆6和柱塞7，柱塞7套装在柱塞管9内，柱塞7与柱塞管9之间为动密封，柱塞管9的管体9-1上方设有进粉管9-2和进气管9-3，与进气管9-3相对的下方设有出粉管9-4，供粉机构8通过进粉管9-2与柱塞管9连接。
进一步的，所述装置还包括底座1，步进电机4通过电机支架3安装在底座上，柱塞管9通过管支架10安装在底座1上。柱塞管一端开有螺纹孔，可以与端盖9-5连接，另一端有法兰盘9-6，其中法兰盘9-6带有四个螺孔，可以与管支架10相连接。
进一步的，所述柱塞7包括前柱塞7-1和后柱塞7-2，前柱塞7-1一端加工有形状为旋转单叶双曲面的通孔7-3，另一端与后柱塞7-2配合固定连接；后柱塞7-2还与连杆6连接。可以根据送粉量的大小更换不同孔径的前柱塞。
进一步的，所述供粉机构8包括储粉仓8-3和其上方连接的储粉仓盖8-1，储粉仓盖8-1上安装有搅拌电机8-2，搅拌杆8-4一端连接搅拌电机8-2，另一端伸入储粉仓8-3内，并在端部安装有多个搅拌叶片8-5，其随电机转动，搅拌储粉仓内物料。
进一步的，所述装置还设有单片微控制器2，其通过信号线连接步进电机4和搅拌电机8-2，该单片微控制器2包括单片机、电机驱动器以及开关电源等，用于控制两电机转动。
进一步的，所述柱塞管9上进气管9-3与进粉管9-2轴心距离等于曲柄5的长度；曲柄5长度为连杆6一半。
进一步的，所述曲柄5两端分别与和步进电机4及连杆6通过铰链连接构成曲柄滑块机构，为了使机构传动效果好，传动效率高，故令该曲柄滑块机构最小传动角为60°。
在该装置工作前，先将个部件安装完毕，曲柄位于左极限位置，此时单片微控制器发出指令，供粉机构中搅拌电机旋转，促使粉末从储粉仓中落入进粉管中，由于片状粉末在下落过程会在前柱塞通孔的最小直径截面处出现起拱现象，粉末会在柱塞的通孔的上半部分聚集，不会进入出粉口，聚集完成后，此时步进电机开始转动，通过曲柄、连杆带动柱塞在柱塞管内部向进气管运动，当运动到柱塞的连通孔与进气管，出粉管轴线重合时，步进电机停止运动，外接电磁阀接通送粉气源，气流将粉末从出粉管送出，此后电磁阀关闭，步进电机转动，带动柱塞回到进粉管处，承接粉体后重复上述运动。
由于单次送粉量与柱塞7前端的通孔最大直径有关，所以将柱塞7设计成两段式，可以根据要求，更换合适通孔最大直径的前柱塞端即可。当最大直径为15mm，柱塞管内径为30mm时，最大送粉量为5g，影响精度的主要因素为柱塞与柱塞管之间的间隙以及装置气密性，在现有机加工精度的情况下，送粉精度为 g之内。
本装置中对电磁阀通断、电机转动或停止，柱塞位置判断均可采用单片微控制器进行控制完成，无需人工参与。
本装置的具体实施方式并不局限于上述举例的一种，本装置的关键是结合单片机控制、周期性机械结构设计以及电磁阀控制气流三项技术，间歇性的把定量质轻、流动性差的石墨微粉输送到特定位置。至于电机选型、支架、送粉机构、柱塞、周期间歇性机械结构等可以采用多种方法具体实现，在此不作一一累述。
Claims (7)
1. 一种曲柄滑块式粉末输送装置，其特征在于：包括依次连接的步进电机（4）、曲柄（5）、连杆（6）和柱塞（7），柱塞（7）套装在柱塞管（9）内，柱塞（7）与柱塞管（9）之间为动密封，柱塞管（9）的管体（9-1）上方设有进粉管（9-2）和进气管（9-3），与进气管（9-3）相对的下方设有出粉管（9-4），供粉机构（8）通过进粉管（9-2）与柱塞管（9）连接。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括底座（1），步进电机（4）通过电机支架（3）安装在底座上，柱塞管（9）通过管支架（10）安装在底座（1）上。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述柱塞（7）包括前柱塞（7-1）和后柱塞（7-2），前柱塞（7-1）一端加工有形状为旋转单叶双曲面的通孔（7-3），另一端与后柱塞（7-2）配合固定连接；后柱塞（7-2）还与连杆（6）连接。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述供粉机构（8）包括储粉仓（8-3）和其上方连接的储粉仓盖（8-1），储粉仓盖（8-1）上安装有搅拌电机（8-2），搅拌杆（8-4）一端连接搅拌电机（8-2），另一端伸入储粉仓（8-3）内，并在端部安装有多个搅拌叶片（8-5）。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述装置还设有单片微控制器（2），其通过信号线连接步进电机（4）和搅拌电机（8-2）。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述柱塞管（9）上进气管（9-3）与进粉管（9-2）轴心距离等于曲柄（5）的长度；曲柄（5）长度为连杆（6）一半。
7. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述曲柄（5）两端分别与和步进电机（4）及连杆（6）通过铰链连接构成曲柄滑块机构，该曲柄滑块机构最小传动角为60°。
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| CN106499160A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-15 | 平顶山鸿顺源工贸有限公司 | 一种干粉速凝剂自动加注装置 |
| CN109279382A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-29 | 彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司 | 一种tft液晶玻璃中间料仓加料系统 |
| CN110629217A (zh) * | 2019-10-30 | 2019-12-31 | 厦门佰顺兴自动化科技有限公司 | 一种冷喷铝粉补充装置 |
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