一种具有自动称量功能的粉末压制成型设备的制作方法

本实用新型属于粉末压制设备技术领域，具体涉及一种具有自动称量功能的粉末压制成型设备。

背景技术：

金刚石合成领域石墨柱主要用于合成法制造金刚石，石墨柱是合成法制造金刚石的半成品，在进行石墨柱的合成，需要首先对物料粉末进行准确称量，以保障石墨柱的规格尺寸符合生产要求。目前，各金刚石生产企业所需的石墨柱多由人工操作双柱压机生产，由操作人员手动称重，将称重完成的物料倒入压机模具内，操作压机压制，将压制成型的石墨柱取出装箱，这种生产方式劳动强度大，生产效率低，产品质量受人为因素影响；并且生产石墨柱的物料为粉尘性物料，存在粉尘易吸入，工作环境恶劣，不利于操作人员身体健康的情况。为解决上述问题，结合现代控制技术开发研制了一种具有自动称量功能的粉末压制设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有自动称量功能的粉末压制成型设备，其结构简单，操作简便，生产效率高，人工成本低，且有效提高生产精度和产品质量，以解决上述背景技术中所提出的问题。

本实用新型的技术方案：

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种具有自动称量功能的粉末压制设备，它包括自动控制机构和依次连接的自动称量机构、物料传送机构、粉末压制成型机构，所述自动称量机构与所述物料传送机构间设置有超差处理机构，所述自动控制机构与所述自动称量机构、物料传送机构、粉末压制成型机构和超差处理机构控制连接。

所述自动称量机构包括上方的料仓和设置在料仓底部的震动下料器，所述震动下料器下方设置有称重料斗，所述称重料斗底部设置有高精度称重传感器，所述称重料斗和高精度称重传感器下方设置有下料漏斗。

所述超差处理机构包括第一水平驱动气缸和与之连接的第一水平滑轨，所述水平滑轨上并排设置有第一接料口、第二接料口，以及分别与第一接料口、第二接料口相对应的第一位置传感器和第二位置传感器。

所述第一接料口和第二接料口分别通过第一连接管道对应连接超差物料缓存仓和所述物料传送机构。

所述物料传送机构包括第二水平驱动气缸和与之连接的第二水平滑轨，所述第二水平滑轨上设置有传送料斗，所述传送料斗下方设置有与之配合的送料平台，所述传送料斗与所述超差处理机构连接，所述送料平台上设置有与所述粉末压制成型机构相配合的卸料口。

所述传送料斗前后两侧设置有前后限位传感器。

所述送料平台前端设置在石墨柱暂存区。

所述粉末压制成型机构包括粉末压制成型机本体和设置在本体上的上下压制模具，其中上压制模具与设置在本体上的主缸下端连接，下压制模具与设置在本体上的顶出缸上端连接，所述上下压制模具的轴向位置与所述卸料口相对应。

所述自动控制机构包括控制柜和设置在所述控制柜上的触摸式人机界面和智能仪表。

所述控制柜内设置有依次连接的PLC控制器、A/D模块和D/A模块。

本实用新型的积极有益效果：

本实用新型通过采用自动控制机构控制自动称量机构实现自动称料，并通过超差处理机构对自动称量机构称取的物料进行超差处理控制，实现对物料重量的严格控制，使压制石墨柱的物料质量稳定、统一，有效提高生产精度和产品质量，并且通过对物料传送机构和粉末压制成型机构的自动控制，实现物料的自动输送和自动压制成型，实现全自动连续自动压制作业，有效减少人力投入，降低人工成本，并极大地提高生产效率和生产质量。

自动称量机构采用震动下料器和高精度称重传感器相配合，有效实现对物料的精确称量，有效将物料的称量精度控制在0.5g以内，称量的物料是否在控制范围内，由高精度称重传感器和自动控制机构配合确定是否符合要求，超差处理机构通过第一水平驱动气缸驱动第一水平滑轨，实现对第一接料口和第二接料口位置的调整，实现将超出规定要求的物料丢弃，将符合重量的物料送入物料传送机构。

物料传送机构通过第二水平驱动气缸驱动传送料斗将物料送至粉末压制成型机构的压制模具内，进而实现将物料压制成石墨柱，粉末压制成型机构通过其顶出缸将压制成型的石墨柱顶出，物料传送机构在进行物料输送的同时，将顶出缸顶出的石墨柱推移至指定位置，从而有效实现粉末压制成型机构的连续作业。

本实用新型结构简单，操作简便，生产效率高，人工成本低，产品质量和精度有保障，实用性强，工况环境好，有效避免对工人造成粉尘吸入，并且适于石墨柱的工业化批量生产，值得广泛推广应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中自动称量机构和超差处理机构的结构示意图；

图3是本实用新型中粉末压制成型机构的结构示意图。

图4是本实用新型中自动控制机构的结构示意图；

图5是本实用新型中自动控制机构的系统原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参看图1-5，一种具有自动称量功能的粉末压制设备，它包括自动控制机构和依次连接的自动称量机构、物料传送机构、粉末压制成型机构，所述自动称量机构与所述物料传送机构间设置有超差处理机构，所述自动控制机构与所述自动称量机构、物料传送机构、粉末压制成型机构和超差处理机构控制连接。

所述自动称量机构包括上方的储料仓4，储料仓4内设置有料位计5，料位计5为阻旋式料位计，用于指示料位高度，保证料仓压力。所述储料仓4包括两个料仓4-2和4-1，可以分别存放不同的用于制作石墨柱的原料，料仓4-2和4-1的底部分别设置有震动下料器6-2和6-1，所述震动下料器6-2和6-1下方分别设置有称重料斗9-2和9-1，所述称重料斗9-2和9-1底部分别设置有高精度称重传感器8-2和8-1，所述称重料斗9-2和9-1、以及高精度称重传感器8-2和8-1下方设置有汇集下料漏斗7。

所述超差处理机构包括第一水平驱动气缸10和与之连接的第一水平滑轨14，所述水平滑轨14上左右并排设置有第一接料口3-2、第二接料口3-1，以及分别与第一接料口3-2、第二接料口3-1相对应的第一位置传感器16和第二位置传感器17，所述第一接料口3-2通过第一连接管道2-2与设置在一侧的超差物料缓存仓1连接，当自动称量机构称量的物料过多或过少不符合要求时，第一水平驱动气缸10驱动第一水平滑轨14平移，使第一接料口3-2与下料漏斗7的底部出口相对应，实现物料通过下料漏斗7、第一接料口3-2和第一连接管道2-2到达超差物料缓存仓1，实现对超差物料的丢弃。

所述第二接料口3-1通过第二连接管道2-1与所述物料传送机构机构连接，正常情况下，物料称量准确，则第一水平驱动气缸10驱动第一水平滑轨14，使通过第二连接管道2-1与所述物料传送机构机构连接的第二接料口3-1与下料漏斗7的底部出口相对应，将称量准确符合要求的物料导流至物料传送机构。

所述物料传送机构包括第二水平驱动气缸21和与之连接的第二水平滑轨22，所述第二水平滑轨22上设置有传送料斗24，所述传送料斗24下方设置有与之配合的送料平台23，所述送料平台23上设置有与所述粉末压制成型机构相配合的卸料口， 所述传送料斗24通过所述第二连接管道2-1与所述第二接料口3-1连接，即称量准确的物料由第二连接管道2-1流入传送料斗24内，在第二水平驱动气缸21和与之连接的第二水平滑轨22的作用下，控制传送料斗24在送料平台23上平移，并通过设置在传送料斗24两侧的限位传感器25和26进行位置行程限定，使传送料斗24在送料平台23上平移至卸料口，将物料释放至粉末压制成型机构中进行压制成型，所述送料平台23的前端设置在石墨柱暂存区31，在第二水平驱动气缸21驱动第二水平滑轨22平移，实现传送料斗24将物料移送至卸料口的同时，第二水平滑轨22前端将已压制形成的石墨柱推移至石墨柱暂存区31，实现压制成型好的石墨柱的输出，以便将石墨柱封闭或进入下一道加工工序。

所述粉末压制成型机构包括粉末压制成型机本体29和设置在本体29上的上压制模具11和下压制模具15，其中上压制模具11与设置在本体29上的主缸13下端连接，下压制模具15与设置在本体29上的顶出缸12上端连接，所述上下压制模具11和15的轴向位置与所述送料平台23的卸料口相对应，所述本体29内还设置有油泵27和液压站油路系统28，液压站油路系统28上设置有油路压力传感器34，油泵27提供整个压制系统的动力，液压站油路系统28驱动主缸30和顶出缸31完成石墨柱压制顶出等动作，上下压制模具11和15可根据产品规格自由调换。

所述自动控制机构包括控制柜33和设置在所述控制柜33上的触摸式人机界面37和智能仪表35，所述人机界面37可用于设置自动称量机构的称重目标、称重速度、误差范围等一系列参数，所述智能仪表35与所述油路压力传感器34连接，实现对油路压力的检测控制。所述所述控制柜内设置有依次连接的PLC控制器38、A/D模块38-2和D/A模块38-3，所述D/A模块38-3与所述震动下料器6-2和6-1连接，实现对振动下料的控制，所述A/D模块38-2与所述高精度称重传感器8-2和8-1，实现对物料称量重量的监测，所述PLC控制器38分别与所述油泵27、液压站油路系统28、第二水平驱动气缸21、第一水平驱动气缸10、料位计5、第一位置传感器16、第二位置传感器17、限位传感器25和26、以及智能仪表35连接。

工作原理：当设备复位完成进入连续工作状态时，由PLC控制器38通过D/A模块38-3对震动下料器6-2和6-1发送放料请求，自动称量机构完成一次称量动作，通过高精度称重传感器8-2和8-1对称重结果进行检测，并通过A/D模块38-2反馈到PLC控制器38，当称重结果符合精度要求时，物料经下料漏斗7、超差处理机构的第二接料口3-1和第二连接管道2-1到达物料传送机构的传送料斗24中；当称重结果超出精度范围时，物料通过下料漏斗7、超差处理机构的第一接料口3-2和第一连接管道2-2到达超差物料缓存仓1，PLC控制器38控制自动称量机构执行下一次称量动作直至重量合适的物料进入传送料斗24。

精确合适的物料到过传送料斗24后，PLC控制器38控制第二水平驱动气缸21驱动传送料斗24平移，在限位传感器25和26的作用下，将物料送入粉末压制机构的模具15中，并驱动传送料斗24返回初始位置。此时，PLC控制器38对自动称量机构发送下一次放料请求，同时，粉末压制机构执行压制动作，步骤包括：主缸13快下，主缸13慢下，主缸13保压，主缸13回程，顶出缸12顶出，当本次压制动作结束，下一次放料请求完成时，传送料斗24执行下一次物料传送动作并将压制成型的石墨柱推送至石墨柱暂存区31，实现所述设备的连续工作。

本实用新型结构简单，操作简便，生产效率高，人工成本低，产品质量和精度有保障，实用性强，工况环境好，有效避免对工人造成粉尘吸入，并且适于石墨柱的工业化批量生产，值得广泛推广应用。本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。