一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统的制作方法

本实用新型涉及超硬材料合成设备领域，尤其涉及一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统。

背景技术：

超硬材料金刚石主要用于制造高性能的超硬材料切割和打磨工具及人造金刚石饰品，超硬材料合成用碳带是超硬材料金刚石合成生产中的零部件。合成生产中碳带包裹于石墨芯柱周围，合成设备通过大电流加热碳带以提供石墨芯柱合成为金刚石所需的高温环境。碳带的电阻大小直接影响超硬材料合成时的工艺稳定性。超硬材料合成用碳带是一种主要由石墨粉、导电材料、黏合材料压制成型的复合材料，受上游碳带生产厂家工艺水平制约，其厚度、均匀性等无法做到完全一致，存在一定范围的偏差。目前各超硬材料金刚石生产厂家在使用碳带时通常由人工或自动裁剪设备将整卷的碳带按照所需长度裁剪成条，裁剪完成后由检验人员使用电阻测量设备测量每条碳带的电阻，并根据工艺要求对其分级，整体生产效率不高，尤其是碳带电阻测量分级环节需要占用专业检验人员大量劳动时间。为解决上述问题，结合现代控制技术开发研制了一种全新的超硬材料合成用碳带电阻检测分级设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统，能够实现碳带的自动剪切、电阻测量，并根据电阻自动分级。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统，包括控制机构、上料机构、输送机构、电阻测量机构、裁剪机构和分级机构；

所述控制机构采用微处理器；

所述上料机构包括装料支架、上料电机，卷状碳带设置在装料支架上，上料电机用于释放卷状碳带，上料电机的输入端通过电机控制电路与微处理器的输出端连接；

所述输送机构包括主机架、输送电机、第一滚轮和同步带，主机架上设置有输送通道，输送电机通过同步带与第一滚轮传动连接，输送电机的输入端通过电机控制电路与微处理器的输出端连接；

所述电阻测量机构包括夹爪气缸、前探针、后探针、夹爪下压到位传感器、夹爪收缩到位传感器和数字电桥，输送通道上设置有气缸安装架，夹爪气缸设置在气缸安装架上，前探针和后探针分别设置在夹爪气缸的前、后夹爪上，且前探针和后探针均与数字电桥的测量端电连接，夹爪下压到位传感器和夹爪收缩到位传感器分别设置在夹爪的上端与下端，夹爪气缸的输入端通过气缸控制电路与微处理器的输出端连接，夹爪下压到位传感器、夹爪收缩到位传感器和数字电桥的输出端均与微处理器的输出端连接；

所述裁剪机构包括裁剪电机、曲柄滑块机构和裁刀，所述裁剪电机用于通过曲柄滑块机构驱动裁刀在输送通道上做上下往复运动，所述裁刀设置在输送通道端部；

所述分级机构包括分级支架、存料筐、分级电机和滚珠丝杠装置，分级电机用于通过滚珠丝杠装置调节存料筐在分级支架上移动，分级电机的输入端通过电机控制电路与微处理器的输出端连接。

所述上料机构还包括配重杆、轨槽和上料传感器，所述轨槽由两块对应位置开设有活动孔的轨板构成，配重杆通过活动孔设置在两块轨板之间，且配重杆可沿活动孔上下自由滑动，上料传感器设置在活动孔底端，上料传感器的输出端与微处理器的输入端连接。

所述滚轮两端还设置有压力调节装置。

所述微处理器采用PLC。

所述存料筐内均匀设置多块分隔板。

所述输送机构还包括第二滚轮，第二滚轮设置在输送通道端部。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统，操作简便，控制精准，自动化程度高，减轻了劳动强度，提高了工作效率；上料机构可以保证碳带处于合理的张力范围；输送机构采用伺服电机驱动保证输送长度的精准性，且可以根据生产需要实时精确调整长度；测量机构采用数字型双臂电桥，测量精度高，稳定性好，且能够灵活设置分级标准；分级机构采用滚珠丝杆驱动，运动平稳响应速度快，控制机构以PLC为核心实现各个机构的稳定自动控制且具有便捷的人机界面。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示：本实用新型所述的一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统，包括控制机构、上料机构、输送机构、电阻测量机构、裁剪机构和分级机构。

所述控制机构采用微处理器6-1，优选方案为：所述微处理器6-1采用价格便宜、响应速度快的PLC，且所述控制机构还包括可触摸控制的人机交互屏6-2，人机交互屏6-2的输入端通过显示屏控制电路与微处理器6-1的输出端连接。

所述上料机构包括装料支架1-1、上料电机1-2，卷状碳带设置在装料支架1-1上，上料电机1-2用于释放卷状碳带，上料电机1-2的输入端通过电机控制电路与微处理器6-1的输出端连接；优选方案为：所述上料机构还包括配重杆1-3、轨槽1-4和上料传感器1-5，所述轨槽1-4由两块对应位置开设有活动孔的轨板构成，活动孔上端的高度与输送通道的高度相同，配重杆1-3通过活动孔设置在两块轨板之间，且配重杆1-3可沿活动孔上下自由滑动，上料传感器1-5设置在活动孔底端，上料传感器1-5的输出端与微处理器6-1的输入端连接；上料传感器1-5用于感应配重杆1-3在活动孔的高度，且上料传感器1-5的感应距离可根据实际生产需要设置；当上料传感器1-5感应不到配重杆1-3时，即碳带被拉紧时，微处理器6-1控制上料电机1-2动作以释放碳带，直至上料传感器1-5重新感应到配重杆1-3。

所述输送机构包括主机架2-1、输送电机2-2、第一滚轮2-3和同步带，主机架2-1上设置有输送通道，输送电机2-2通过同步带与第一滚轮2-3传动连接，输送电机2-2的输入端通过电机控制电路与微处理器6-1的输出端连接；优选方案为：为了保证碳带能够在输送通道上顺利输送，所述输送机构还包括第二滚轮2-4，第二滚轮2-4设置在输送通道端部，且输送电机2-2还通过同步带与第二滚轮2-4传动连接；为了便于调节第一滚轮2-3和第二滚轮2-4与碳带之间的摩擦力，所述第一滚轮2-3和第二滚轮2-4两端均设置有压力调节装置2-5。

所述电阻测量机构包括夹爪气缸3-1、前探针3-2、后探针3-3、夹爪下压到位传感器3-4、夹爪收缩到位传感器3-5和数字电桥3-6，输送通道上设置有气缸安装架，夹爪气缸3-1设置在气缸安装架上，前探针3-2和后探针3-3分别设置在夹爪气缸3-1的前、后夹爪上，且前探针3-2和后探针3-3均与数字电桥3-6的测量端电连接，夹爪下压到位传感器3-4和夹爪收缩到位传感器3-5分别设置在夹爪的上端与下端，夹爪气缸3-1的输入端通过气缸控制电路与微处理器6-1的输出端连接，夹爪下压到位传感器3-4、夹爪收缩到位传感器3-5和数字电桥3-6的输出端均与微处理器6-1的输出端连接。

所述裁剪机构包括裁剪电机4-1、曲柄滑块机构4-2和裁刀4-3，所述裁剪电机4-1用于通过曲柄滑块机构4-2驱动裁刀4-3在输送通道上做上下往复运动，所述裁刀4-3设置在输送通道端部。

所述分级机构包括分级支架5-1、存料筐5-2、分级电机5-3和滚珠丝杠5-4装置，分级电机5-3用于通过滚珠丝杠5-4装置调节存料筐5-2在分级支架5-1上移动，分级电机5-3的输入端通过电机控制电路与微处理器6-1的输出端连接；优选方案为：为了便于存放不同等级电阻的碳带，所述存料筐5-2内均匀设置多块分隔板。

本实用新型所述的一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统的动作过程为：

上料过程：上料电机1-2动作，将设置在装料支架1-1上的卷状碳带沿轨槽1-4从配重杆1-3下方输送向输送通道；

输送过程：输送电机2-2动作，并通过同步带驱动第一滚轮2-3和第二滚轮2-4转动，碳带在第一滚轮2-3和第二滚轮2-4的摩擦力作用下沿输送通道向前输送，直至输送至设定步距（操作人员可根据使用的碳带长度提前在微处理器6-1中写入输送电机2-2的设定步距）， 微处理器6-1控制输送电机2-2和上料电机1-2停止动作；

电阻测量过程为：微处理器6-1发出输送电机2-2停止动作信号时，同时控制夹爪气缸3-1动作，夹爪气缸3-1的夹爪下移，并驱动前探针3-2和后探针3-3下移，在此过程中，夹爪下压到位传感器3-4采集夹爪的下压信号并将下压信号发送至微处理器6-1，微处理器6-1判断夹爪下压到位之后控制夹爪气缸3-1停止动作；此时，前探针3-2、碳带、后探针3-3和数字电桥3-6之间构成测量回路，即可准确测量前、后探针3-3之间的碳带的电阻，并将之发送给微处理器6-1；

裁剪过程为：微处理器6-1接收到碳带之间的电阻信号之后，控制夹爪气缸3-1收缩复位在此过程中，夹爪收缩到位传感器3-5采集夹爪的收缩信号并将下压信号发送至微处理器6-1，微处理器6-1判断夹爪收缩到位之后控制夹爪气缸3-1停止动作；同时，微处理器6-1控制输送电机2-2和上料电机1-2动作，将碳带向前输送设定步距的长度，后微处理器6-1控制输送电机2-2和上料电机1-2停止动作，并控制裁剪电机4-1动作，裁剪电机4-1通过曲柄滑块机构4-2驱动裁刀4-3裁断设定步距的碳带；

分级过程为：微处理器6-1根据裁剪下的碳带的电阻分级，控制分级电机5-3动作，分级电机5-3通过滚珠丝杠5-4装置调节存料筐5-2在分级支架5-1上移动，以便于碳带下落至存料筐5-2对应的区域内。

本实用新型所述的一种超硬材料合成用碳带电阻检测分级系统，操作简便，控制精准，自动化程度高，减轻了劳动强度，提高了工作效率；上料机构可以保证碳带处于合理的张力范围；输送机构采用伺服电机驱动保证输送长度的精准性，且可以根据生产需要实时精确调整长度；测量机构采用数字型双臂电桥，测量精度高，稳定性好，且能够灵活设置分级标准；分级机构采用滚珠丝杆驱动，运动平稳响应速度快，控制机构以PLC为核心实现各个机构的稳定自动控制且具有便捷的人机界面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。