CN220007426U - 一种烧结系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于砂轮制造的技术领域，本申请提供一种烧结系统，包括烧结机构和成型机构，所述烧结机构包括对所述基材加热的加热装置，所述加热装置具有用于放置所述基材的中空腔体；所述成型机构包括驱动装置和加料装置，所述驱动装置包括移动组件和旋转组件，所述基材固定于所述旋转组件的输出端，所述旋转组件驱使所述基材在所述加料装置的出料端旋转；所述移动组件与所述旋转组件相连接，并驱使所述旋转组件带动所述基材在所述加热装置和所述加料装置上作位置切换。本申请以解决现有技术的生产工艺周期长的技术问题。

Description

一种烧结系统

技术领域

本申请属于砂轮制造的技术领域，特指一种用于对烧结砂轮加工的烧结系统。

背景技术

砂轮磨削加工中最主要的一类磨具，其中包括烧结砂轮和电镀砂轮，烧结砂轮相对于电镀砂轮，烧结砂轮具有把持力强，耐磨性好的特点，但是烧结砂轮在制造工艺上远比电镀砂轮的工艺复杂，烧结砂轮生产工艺包括混料、模具加工、模压成型、高温烧结和修型等，这些工艺导致砂轮生产周期长，产能低，市场响应速度慢，难以快速应对市场需求变化，成本远高于电镀砂轮。

烧结砂轮包括基材部和磨料部，磨料部为烧结砂轮的有效工作部位，一般在制作磨料部时采用的传统模压成型的方法是将成型料先置于阴模型腔内，再合上阳模，借助压力机提供的压力和热量，使物料挤压、熔化充满型腔，形成与型腔相同的制品。因为磨料部喷的物料是金刚石磨料和青铜粉末的混合料，为粉末状态，故而磨料粉末存在流动性问题，导致模型腔内压力分布不均，通常是坯料两端致密而中间相对疏松，致使最终烧结过后磨料部产生收缩、变形，磨料部密度一致性较差且未均匀分布在基材部外周，尤其对于大长径比的坯料以及非常薄的坯料，传统模压法有较大的局限性。

采用传统的模压成型后，还需要进行高温烧结，一个工艺的周期就比较长，两个工艺就使生产周期更长，造成产能低的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种烧结系统，以解决现有技术的生产环节分散，生产工艺周期长的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种烧结系统，用于烧结轮的基材，包括：

烧结机构，包括对所述基材加热的加热装置，所述加热装置具有用于放置所述基材的中空腔体；

成型机构，包括驱动装置和加料装置，所述驱动装置包括移动组件和旋转组件，所述基材固定于所述旋转组件的输出端，所述旋转组件驱使所述基材在所述加料装置的出料端旋转；所述移动组件与所述旋转组件相连接，并驱使所述旋转组件带动所述基材在所述加热装置和所述加料装置上作位置切换。

本申请提供的烧结系统的有益效果在于，与现有技术相比，本申请将现有技术中的模压成型和高温烧结的两个工艺集中到一个装置中完成，可通过移动组件带动基材在成型机构和烧结机构两个机构内移动，大大减少了生产周期，并降低了生产成本。先在烧结机构将基材加热，再通过移动组件将基材移动至成型机构进行喷料，物料洒到基材的外周表面后快速融化，再次通过移动组件将基材移动至烧结机构对物料和基材同时加热，此时旋转组件带着基材旋转，使得物料均匀的喷附一圈，得到一层融化的磨料层，最后通过移动组件将基材移动至成型机构，让物料在基材表面成型，完成在基材的外周添加一层磨料层的动作，这样制造的每层磨料层的都很均匀，以此类推，磨料部通过层层叠加形成磨料部，磨料部更均匀且这样制造便于控制成品中磨料部的厚度。

在本申请的一个实施例中，所述加料装置包括用于装载物料的箱体，所述箱体上设有进料口、出料口以及与外部供气设备连接的管道，所述管道往所述箱体内输入惰性气体，并利用输入所述惰性气体驱使物料往所述出料口流动。以此，为控制物料的出料速度，本申请通过气压的方式输送物料，通过改变气流量而改变物料出料的速率，使喷料更为均匀。

在本申请的一个实施例中，所述加料装置还包括用于调节所述箱体的出料口大小的调控组件，所述调控组件包括第一驱动器和设置于所述出料口上的调节板，所述第一驱动器驱使所述调节板在所述出料口上移动以缩放所述出料口的大小。以此，通过第二驱动器驱使调节板控制出料口的尺寸，以提高物料喷洒的均匀性，同时使得物料接触到基材后能迅速融化。

在本申请的一个实施例中，所述管道上设有用于调节气体流量的阀体。以此，通过通入气体的气流量来控制出料口出料的快慢和多少。

在本申请的一个实施例中，所述移动组件包括第二驱动器和固定座，所述旋转组件设置在所述固定座上，所述第二驱动器驱使所述固定座带动所述旋转组件平移；

所述旋转组件包括旋转轴和驱使所述旋转轴旋转的第三驱动器，所述基材套接于所述旋转轴上。

以此，通过固定座连接移动组件和旋转组件，节省了一个驱动结构，从整体上实现了成本低，效率高的功能。

在本申请的一个实施例中，所述加热装置的中空腔体内径大于所述基材的外径；所述旋转组件的输出端与所述加热装置的中空腔体同轴对齐。以此，本实施例提供的方案能使得基材快速伸入到加热装置内，使得加热装置受热均匀，实现物料落在基材上能迅速融化的效果。

在本申请的一个实施例中，所述加热装置包括组成所述中空腔体的多圈加热线圈，所述加热线圈的形状与所述基材的形状相同。以此，通过改变加热线圈的形状和圈数，以实现基材受热均匀的效果。

在本申请的一个实施例中，所述烧结系统还包括控制面板，所述控制面板上设有警报灯，所述控制面板与所述驱动装置、所述加料装置以及所述加热装置电性连接。以此，通过设置控制面板，进一步提高了装置自动化的程度，降低操作难度系数，也降低了人员成本，通过控制面板和警报灯相连接，可在烧结系统工作中遇到错误操作或者故障时，通过警报灯提示操作人员，提高装置使用的安全性。

在本申请的一个实施例中，所述烧结系统还包括工作台，所述驱动装置、所述加料装置、所述加热装置以及所述控制面板设置于所述工作台上，所述加料装置与所述加热装置相邻设置，所述驱动装置在所述加料装置与所述加热装置之间移动。以此，通过工作台节省了操作的使用空间，可在工作台内完成砂轮的模具加工和模压成型两个工艺，同时节省了生产成本。

在本申请的一个实施例中，所述工作台的底部设有移动轮；所述工作台内具有收纳腔，所述工作台的侧部具有开合所述收纳腔的门体。以此，便于在搬运或者迁移烧结系统，通过门体打开收纳腔，通过收纳腔收纳物品。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的烧结系统的主视图；

图2为本申请实施例提供的烧结系统的立体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的加料装置的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的驱动装置的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

M-烧结机构；

N-成型机构；

100-加热装置；

200-驱动装置；210-移动组件；211-第二驱动器；212-固定座；212a-连接板；212b-连接杆；220-旋转组件；221-第三驱动器；222-旋转轴；

300-加料装置；310-支撑件；320-箱体；321-进料口；322-出料口；323-密封盖；330-管道；331-输入端；332-输出端；

400-调控组件；410-调节板；420-第一驱动器；421-电机；422-丝杆；

500-控制面板；510-警报灯；

600-工作台；610-移动轮；620-门体。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1和图2，本申请提供的一个实施例中，提供了一种烧结系统，用于烧结轮待加工的基材，烧结系统包括烧结机构M和成型机构N，烧结机构M包括加热装置100，加热装置100具有用于放置待加热的基材的中空腔体，成型机构N包括驱动装置200和加料装置300，驱动装置200包括移动组件210和旋转组件220，基材固定于旋转组件220的输出端，旋转组件220驱使基材在加料装置300的出料端旋转；移动组件210的输出端与旋转组件220相连接，并驱使旋转组件220带动基材在加热装置100和加料装置300上作位置切换。

烧结机构M用于对基材和喷洒的物料进行加热的区间，物料遇到基材后便会融化，通过在烧结机构M将物料更均匀的涂附于基材的外周表面。

成型机构N用于对加热后的基材和喷洒的物料进行冷却的机构，冷却后的物料成型形成一层磨料层，而后在成型机构N进行二次喷料，喷料完成后，再将基材输送至烧结机构M加热。

加热装置100用于给基材、物料加热，使得物料能均匀的附在基材的表面形成一层融化的磨料层。需要说明的是，在本实施例中，加热装置100内部中空，中空位置便于基材插入到加热装置100内，并对基材进行加热。加热装置100可以是加热线圈，也可以是电磁加热圈，不做具体限定，在本实施例中，考虑到成本采用加热线圈为例做示意。

驱动装置200用于驱使基材沿X轴在成型机构N和烧结机构M两个机构内移动，也用于驱使基材在烧结机构M内定轴旋转，使得喷洒的物料能均匀的洒在基材的外表面。驱动装置200包括移动组件210和旋转组件220，移动组件210用于驱使基材沿X轴在成型机构N和烧结机构M两个机构内移动，移动组件210的输出端与旋转组件220相连接，通过移动组件210控制旋转组件220沿X轴左移还是右移(以X轴的指向方向为右，背离X轴的指向方向为左)，旋转组件220的输出端与基材相连接，通过旋转组件220控制基材转动的快慢及转动方向，故而实现了移动组件210通过旋转组件220驱动基材沿X轴移动，通过旋转组件220驱使基材转动。

加料装置300设置于成型机构N，用于放置、喷洒物料，其中物料为金刚石磨料和青铜粉末的混合料，加料装置300的出料端设于基材的上方，基材在加料装置300的下方喷洒物料。

如图3所示，在本申请的一个实施例中，加料装置300包括箱体320和管道330，箱体320包括沿其高度方向相对设置的进料口321和出料口322，管道330用于将惰性气体输送至箱体320内，通过气压驱使物料自出料口322喷出。

加料装置300通过支撑件310基材高度方向的上方。加料装置300包括箱体320和管道330，沿Z轴方向，箱体320包括进料口321和出料口322，以Z轴的指向方向为上方，以背离于Z轴的指向方向为下方，进料口321设于箱体320的上方，出料口322设于箱体320的下方。物料自进料口321装入至箱体320内，通过出料口322喷洒到基材的外周表面上。其中，需要注意的是，进料口321处设有密封盖323，通过密封盖323将进料口321密封，使得箱体320在使用的状态下，只有管道330和出料口322与外部气压相连接，当管道330内通入惰性气体改变箱体320内的压强后，箱体320内的物料会自出料口322喷出，并洒到其下方的基材的外周表面上。在本实施例中，惰性气体可以是氮气，可以是氩气，在此不做限定。

如图3所示，在本申请的一个实施例中，烧结系统还包括固定于支撑件310的调控组件400，调控组件400包括调节板410和第一驱动器420，调节板410设于出料口322，第一驱动器420包括电机421和丝杆422，调节板410套接于丝杆422，电机421驱使调节板410沿丝杆422移动。

调控组件400用于调控出料口322的尺寸大小，提高物料喷洒的均匀度，且通过控制出料口322的尺寸，可调节物料落下速度，使得落下的物料接触到基材后能迅速融化。例如，当出料口322过小时，物料落在基材上时，基材已经冷却从而物料不能贴在基材外周表面上，造成物料的浪费，当出料口322过大时，物料落在基材上来不及完全融化就有新的物料落下早，造成物料堆积的较厚。且对没有附着在基材外周表面的物料造成浪费，故而，出料口322的尺寸是影响物料喷洒的均匀度的重要因素之一。

调控组件400包括调节板410和第一驱动器420，调节板410设于出料口322，调节板410与箱体320的底部相配合，配合之处形成密封箱体320的底部，未配合之处为出料口322。第一驱动器420包括电机421和丝杆422，调节板410套接于丝杆422，电机421驱使调节板410沿丝杆422移动，参照附图，电机421驱使调节板410左移时，出料口322变大，电机421驱使调节板410右移时，出料口322变小。

优选的，出料口322的宽度不大于2倍物料的平均粒径，以提高物料喷出的均匀性，使物料接触到基材后能迅速融化。

在本实施例中，通过第一驱动器420驱使调节板410控制出料口322的尺寸，以提高物料喷洒的均匀性，同时使得物料接触到基材后能迅速融化。

如图3所示，在本申请的一个实施例中，管道330分为输入端331和输出端332，输入端331设有阀体，阀体用于调控惰性气体输入的气流量，输出端332与箱体320相连通。

在本实施例中，通过通入气体的气流量来控制出料口322出料的快慢和多少，例如设定阀体气流量为15L/min，再打开阀体，惰性气体从输入端331流到输出端332，通过压力将箱体320内的物料均匀喷涂到基材上。

在本申请的一个实施例中，惰性气体为氩气。

氩气能适应各种金属粉末，不易与之氧化发生反应，在本实施例中优选为采用氩气通入到箱体320内。

如图4所示，在本申请的一个实施例中，移动组件210包括第二驱动器211和固定座212，第二驱动器211可以是电力驱动，可以是电气驱动，也可以是液压驱动，在本实施例中，以液压驱动做以说明，但不仅限于此。第二驱动器211和固定座212相连接，驱使固定座212沿X轴方向移动。旋转组件220包括第三驱动器221和旋转轴222，第三驱动器221可以是电力驱动，可以是电气驱动，也可以是液压驱动，在本实施例中，以电力驱动做以说明，但不仅限于此。第三驱动器221的输出端和旋转轴222连接，而基材与旋转轴222相连接，故而第三驱动器221可驱使旋转轴222带着基材旋转。其中，固定座212包括连接板212a和连接杆212b，连接板212a与连接杆212b固定连接，连接板212a与第二驱动器211的输出端相连接，第三驱动器221与连接杆212b相连接，基材套接于旋转轴222，所以在本实施例中，通过第二驱动器211驱使连接板212a带动第三驱动器221和基材移动，实现将基材在烧结机构M和成型机构N两个机构来回移动的效果，通过第三驱动器221驱使旋转轴222带动基材做定轴旋转，实现基材在烧结机构M，且在加热装置100内做定轴自转的作用，以便基材受热均匀且物料能均匀喷洒到基材的外周表面。

在本实施例中，通过固定座212连接移动组件210和旋转组件220，节省了一个驱动结构，从整体上实现了成本低，效率高的功能。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，加热装置100的内径大于基材的外径；旋转组件的输出端与所述加热装置的中空腔体同轴对齐。

在本实施例中，因为需要对基材的外表面整体加热，因此，加热装置100的内径若小于基材的外径，基材将放不进加热装置100内，只能设于加热装置100的单侧加热，如此操作效率低，且易导致基材受热不均匀，进而使得喷洒的物料落在基材上不能迅速融化。若加热装置100的内径等于基材的外径，会使得基材放置到加热装置100内比较困难。因此，本实施例提供的方案能使得基材快速伸入到加热装置100内，使得加热装置100受热均匀，实现物料落在基材上能迅速融化的效果。通过旋转组件220的输出端与加热装置100的中空腔体同轴对齐，便于基材放置到加热装置100内，也使得基材居中设于腔体内，使得基材在加热装置100内受热均匀。

请参阅图1和图2，在本申请的一个实施例中，加热装置100包括组成中空腔体的多圈加热线圈，且加热线圈的形状与所述基材的形状相同。

加热装置100采用多圈加热线圈，且优选为等间距设置多圈加热线圈，使得加热线圈的长度大于基材的长度，以进一步使得基材受热均匀，同时加热线圈的形状与所述基材的形状相同，以确保基材上各点接受到加热装置100提供的热量相同。例如，加热装置100是圆形，基材是方形，基材的各角接收到的热量相对于边接受到的热量会更大一点，此时，若将基材也改为圆形，且与加热装置100同心，基材上各点接受到加热装置100提供的热量相同。

在本实施例中，通过改变加热线圈的形状和圈数，以实现基材受热均匀的效果。

请参阅图2，在本申请的一个实施例中，烧结系统还包括控制面板500，控制面板500上设有警报灯510，控制面板500分别与驱动装置200、加料装置300、加热装置100和警报灯510电性连接。

控制面板500用于控制驱动装置200和加料装置300何时工作以及操作的参数，也用于控制加热装置100何时加热，也用于通过反馈内部操作错误到警报灯510，以提示操作人员。需要注意的是，控制面板500内涉及到的电路和软件通信的内容可以采用现有的内容或者参考现有的文献进行操作，不在本申请中一一赘述。

在本实施中，通过设置控制面板500，进一步提高了装置自动化的程度，降低操作难度系数，也降低了人员成本，通过控制面板500和警报灯510相连接，可在烧结系统工作中遇到错误操作或者故障时，通过警报灯510提示操作人员，提高装置使用的安全性。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，烧结系统还包括工作台600，烧结机构M、成型机构N以及控制面板500均设于工作台600上，加料装置300与加热装置100相邻设置，驱动装置200在加料装置300与加热装置100之间移动。

在本实施例中，通过工作台600节省了操作的使用空间，可在工作台600内完成砂轮的模具加工和模压成型两个工艺，同时节省了生产成本。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，工作台600设有移动轮610，工作台600内具有收纳腔，工作台600的侧部具有开合所述收纳腔的门体620。移动轮610的设置便于在搬运或者迁移烧结系统，通过门体620打开收纳腔，通过收纳腔收纳物品。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烧结系统，用于烧结轮待加工的基材，其特征在于，包括：

烧结机构，包括对所述基材加热的加热装置，所述加热装置具有用于放置所述基材的中空腔体；

成型机构，包括驱动装置和加料装置，所述驱动装置包括移动组件和旋转组件，所述基材固定于所述旋转组件的输出端，所述旋转组件驱使所述基材在所述加料装置的出料端旋转；所述移动组件与所述旋转组件相连接，并驱使所述旋转组件带动所述基材在所述加热装置与所述加料装置上转移。

2.根据权利要求1所述的烧结系统，其特征在于：所述加料装置包括用于装载物料的箱体，所述箱体上设有进料口、出料口以及与外部供气设备连接的管道，所述管道往所述箱体内输入惰性气体，并利用输入的所述惰性气体驱使物料往所述出料口流动。

3.根据权利要求2所述的烧结系统，其特征在于：所述加料装置还包括用于调节所述箱体的出料口大小的调控组件，所述调控组件包括第一驱动器和设置于所述出料口上的调节板，所述第一驱动器驱使所述调节板在所述出料口上移动以缩放所述出料口的大小。

4.根据权利要求2所述的烧结系统，其特征在于：所述管道上设有用于调节气体流量的阀体。

5.根据权利要求1所述的烧结系统，其特征在于：所述移动组件包括第二驱动器和固定座，所述旋转组件设置在所述固定座上，所述第二驱动器驱使所述固定座带动所述旋转组件平移；

所述旋转组件包括旋转轴和驱使所述旋转轴旋转的第三驱动器，所述基材套接于所述旋转轴上。

6.根据权利要求1所述的烧结系统，其特征在于：所述加热装置的中空腔体内径大于所述基材的外径；所述旋转组件的输出端与所述加热装置的中空腔体同轴对齐。

7.根据权利要求1所述的烧结系统，其特征在于：所述加热装置包括组成所述中空腔体的多圈加热线圈，所述加热线圈的形状与所述基材的形状相同。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的烧结系统，其特征在于：所述烧结系统还包括控制面板，所述控制面板上设有警报灯，所述控制面板与所述驱动装置、所述加料装置以及所述加热装置电性连接。

9.根据权利要求8所述的烧结系统，其特征在于：所述烧结系统还包括工作台，所述驱动装置、所述加料装置、所述加热装置以及所述控制面板设置于所述工作台上，所述加料装置与所述加热装置相邻设置，所述驱动装置在所述加料装置与所述加热装置之间移动。

10.根据权利要求9所述的烧结系统，其特征在于：所述工作台的底部设有移动轮；所述工作台内具有收纳腔，所述工作台的侧部具有开合所述收纳腔的门体。