粉末成型机的制作方法

本实用新型属于粉末加工成型设备技术领域，特别是涉及一种粉末成型机。

背景技术：

粉末成型机是将松散的粉末加工成具有一定尺寸、形状以及一定密度和强度的设备。粉末成型的主要实施方式是将一定量的粉末送入粉末成型机上的模具内，再用模具对粉末进行压制后脱离成型。

目前，传统粉末成型机的驱动结构通常分为两种：其一为机械驱动式，通过凸轮、曲轴等传动结构进行动力传输，此类驱动形式存在驱动结构复杂、造价成本高以及工件成型后稳定性差等问题。其二为液压驱动式，首先，此类驱动形式需要采用不清洁能源，使用过程中会不断产生废气，对环境造成污染，不够环保；其次，由于粉末成型时的加工时间长，液压油在使用时的温度不断上升，因此也极易使得加工工件加工后出现尺寸不稳定、废品率高等问题；最后，由于液压缸本身体积较大，从而增大了粉末成型机的占地面积，限制了粉末成型机的使用环境。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的粉末成型机不环保的技术问题，提供一种粉末成型机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种粉末成型机，包括机架、第一驱动机构、上压头、成型模具、自动送粉机构、下压头、第二驱动机构及伺服脱料单元，所述成型模具设置在所述机架的内部，所述自动送粉机构用于向所述成型模具输送粉末；

所述第一驱动机构包括第一伺服电机、第一减速机及电缸，所述第一减速机安装在所述第一伺服电机与所述电缸之间，所述电缸的输出轴上安装有用于检测电缸压力的压力传感器，所述上压头连接在所述压力传感器的下方，所述成型模具位于所述上压头的下方，所述第一伺服电机通过所述第一减速机驱动所述电缸的输出轴上下移动，以此带动所述上压头上下移动；

所述伺服脱料单元包括第二伺服电机、第二减速机、滚珠丝杠、固定板及顶起机构，所述第二驱动机构包括第三伺服电机、第三减速机、丝杠及丝杠螺母，所述第二减速机安装在所述第二伺服电机和所述滚珠丝杠之间，所述固定板设置在所述顶起机构的下方，所述第二伺服电机、第二减速机、第三伺服电机及第三减速机设置在所述固定板的下方，所述滚珠丝杠穿过所述固定板，所述顶起机构与所述滚珠丝杠螺纹连接，所述第二伺服电机驱动所述滚珠丝杠旋转，以此带动所述顶起机构上下移动，所述顶起机构连接在所述成型模具的下方；

所述第三减速机安装在所述第三伺服电机与所述丝杠之间，所述丝杠依次穿过所述固定板及顶起机构，所述丝杠与所述丝杠螺母螺纹连接，所述下压头固定连接在所述丝杠螺母的上方，所述第三伺服电机驱动所述丝杠旋转，以此带动所述下压头上下移动。

根据本实用新型实施例提供的粉末成型机，该粉末成型机全部采用伺服电机驱动具有以下优势：首先，避免采用液压驱动的过程中产生的废气污染环境，该粉末成型机更加环保；其次，全部采用伺服电机驱动，可以使驱动更紧凑，提升驱动速度，提高加工工件的加工精度，从而提高加工工件的良品率；最后，伺服电机的体积小，能减少粉末成型机整体的占地面积，拓宽了粉末成型机的使用环境。

可选地，所述粉末成型机还包括用于对所述上压头上下移动进行导向的导向机构；

所述导向机构包括活动板、导向柱及水平板，所述水平板固定在所述机架上，所述活动板固定在所述电缸的输出轴上，所述活动板位于所述压力传感器的上方，所述水平板上设置有导向孔，所述导向柱的下端固定连接在所述活动板上，所述导向柱滑动连接在所述导向孔内，通过所述电缸的输出轴的上下移动带动所述活动板上下移动。

可选地，所述成型模具包括上模和下模，所述上模和下模之间形成填粉模腔，所述顶起机构的上方与所述上模的侧面通过一连接块固定连接，通过所述顶起机构的上下移动带动所述上模上下移动。

可选地，所述顶起机构包括安装板和安装在所述安装板上的多根顶杆，所述滚珠丝杠与所述安装板螺纹连接，多根所述顶杆通过所述连接块与所述上模的侧面固定连接。

可选地，所述第二驱动机构还包括防转机构，所述防转机构包括套筒、连接臂及固定杆，所述套筒套设在所述丝杠及丝杠螺母外部，所述套筒限制所述丝杆螺母的转动，所述连接臂沿所述套筒的径向连接在所述套筒的外周壁上，所述固定杆的上端固定连接在所述连接臂上，所述固定杆的下端固定连接在所述固定板上。

可选地，所述自动送粉机构包括上粉装置、料盒和伺服模组，所述上粉装置包括多个粉盒，所述料盒设置在所述上模的上表面，所述伺服模组用于将所述料盒中的粉末填入所述填粉模腔中，每个所述粉盒安装有气动振动器，每个所述粉盒下端各安装有一个与所述料盒连接的粉槽，每个所述粉槽下面安装有直线震荡器。

可选地，所述粉盒内设置有检测粉量的粉量传感器，所述料盒内设置有用于检测粉末高度的粉末高度检测器。

可选地，所述机架包括四根主柱、第一卡接块及第二卡接块，所述第一卡接块固定在其中一根主柱上，所述第二卡接块固定在相邻的另一根主柱上，所述第一卡接块与第二卡接块位于所述上粉装置的两侧；

所述上粉装置还包括卡块、固定支架、多个固定块、摇臂轴及转动轴，所述摇臂轴与转动轴对称设置在多个所述粉盒的两侧，所述转动轴与第一卡接块转动连接，所述摇臂轴的下端与所述卡块固定连接，所述摇臂轴通过所述卡块与第二卡接块卡接，多个所述固定块套设在所述摇臂轴及转动轴上，所述固定块用于固定所述固定支架，多个所述粉盒可拆卸地连接在所述固定支架上。

可选地，所述下压头的上表面固定连接有支撑板，所述支撑板位于所述成型模具的下方。

可选地，所述滚珠丝杠为多个，所述伺服脱料单元还包括联动机构，所述联动机构设置在所述第二减速机与所述滚珠丝杠之间，多个所述滚珠丝杠分别固定在所述联动机构上，所述第二伺服电机驱动所述联动机构以带动多个所述滚珠丝杠旋转。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的粉末成型机的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的粉末成型机的另一示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的粉末成型机内部示意图；

图4是本实用新型一实施例提供第二驱动机构及伺服脱料单元的示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的粉末成型机的另一示意图；

图6是图5中C-C处的剖示图。

说明书中的附图标记如下：

11、水冷机；

12、电控箱；

13、机架；1301、主柱；1302、第一卡接块；1303、第二卡接块；

14、第一驱动机构；1401、第一伺服电机；1402、第一减速机；1403、电缸；1404、压力传感器；

15、上压头；

16、导向机构；1601、活动板；1602、导向柱；1603、水平板；16031、导向孔；

17、成型模具；1701、上模；1702、下模；

18、连接块；

19、自动送粉机构；1901、上粉装置；19011、粉盒；19012、气动振动器；19013、固定支架；19014、固定块；19015、摇臂轴；19016、转动轴；19017、卡块；1902、料盒；1903、伺服模组；

20、支撑板；

21、下压头；

22、第二驱动机构；2201、第三伺服电机；2202、第三减速机；2203、防转机构；22031、套筒；22032、连接臂；22033、固定杆；

23、伺服脱料单元；2301、第二伺服电机；2302、第二减速机；2303、滚珠丝杠；2304、固定板；2305、顶起机构；23051、安装板；23052、顶杆；2306、联动机构。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、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，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图6所示，本实用新型一实施例提供一种粉末成型机，包括机架13、第一驱动机构14、上压头15、成型模具17、自动送粉机构19、下压头21、第二驱动机构22及伺服脱料单元23，所述成型模具17设置在所述机架13的内部，所述自动送粉机构19用于向所述成型模具17输送粉末。

所述第一驱动机构14包括第一伺服电机1401、第一减速机1402及电缸1403，所述第一减速机1402安装在所述第一伺服电机1401与所述电缸1403之间，所述电缸的输出轴上安装有用于检测电缸1403压力的压力传感器1404，所述上压头15连接在所述压力传感器1404的下方，所述成型模具17位于所述上压头15的下方，所述第一伺服电机1401通过所述第一减速机1402驱动所述电缸的输出轴上下移动，以此带动所述上压头15上下移动。

所述伺服脱料单元23包括第二伺服电机2301、第二减速机2302、滚珠丝杠2303、固定板2304及顶起机构2305，所述第二驱动机构22包括第三伺服电机2201、第三减速机2202、丝杠(图中未示出)及丝杠螺母(图中未示出)，所述第二减速机2302安装在所述第二伺服电机2301和所述滚珠丝杠2303之间，所述固定板2304设置在所述顶起机构2305的下方，所述第二伺服电机2301、第二减速机2302、第三伺服电机2201及第三减速机2202设置在所述固定板2304的下方，所述滚珠丝杠2303穿过所述固定板2304，所述顶起机构2305与所述滚珠丝杠2303螺纹连接，所述第二伺服电机2301驱动所述滚珠丝杠2303旋转，以此带动所述顶起机构2305上下移动，所述顶起机构2305连接在所述成型模具17的下方。

所述第三减速机2202安装在所述第三伺服电机2201与所述丝杠之间，所述丝杠依次穿过所述固定板2304及顶起机构2305，所述丝杠与所述丝杠螺母螺纹连接，所述下压头21固定连接在所述丝杠螺母的上方，所述第三伺服电机2201驱动所述丝杠旋转，以此带动所述下压头21上下移动。

该粉末成型机全部采用伺服电机驱动具有以下优势：首先，避免采用液压驱动的过程中产生的废气污染环境，该粉末成型机更加环保；其次，全部采用伺服电机驱动，可以使驱动更紧凑，提升驱动速度，提高加工加工工件的加工精度，从而提高加工加工工件的良品率；最后，伺服电机的体积小，能减少粉末成型机整体的占地面积，拓宽了粉末成型机的使用环境。

如图2及图6所示，在一实施例中，所述粉末成型机还包括用于对所述上压头15上下移动进行导向的导向机构16。所述导向机构16包括活动板1601、导向柱1602及水平板1603，所述水平板1603固定在所述机架13上，所述活动板1601固定在所述电缸的输出轴上，所述活动板1601位于所述压力传感器1404的上方，所述水平板1603上设置有导向孔16031，所述导向柱1602的下端固定连接在所述活动板1601上，所述导向柱1602滑动连接在所述导向孔16031内，通过所述电缸的输出轴的上下移动带动所述活动板1601上下移动。

通过压力传感器1404能实时监控上压头15对成型模具17施加的压力，一方面，可以防止上压头15压力过大而损坏成型模具17，或者使成型后的加工加工工件表面有裂纹，从而影响加工加工工件的外观，降低粉末成型的良品率；另一方面，上压头15压力太小，导致粉末在成型模具17中最终成型失败，或者使得成型后的加工加工工件的边缘部分的粉末易掉落，从而影响加工工件的外观，降低粉末成型的良品率。

通过导向机构16对上压头15的上下移动进行导向，第一伺服电机1401间接驱动上压头15上下移动时，上压头15的移动位置不会偏离原有的移动轨迹，使上压头15上的压力全部施加在成型模具17上，减少压力偏差，提高成型后的加工工件的良品率。

如图1、图2及图6所示，在一实施例中，所述成型模具17包括上模1701和下模1702，所述上模1701和下模1702之间形成填粉模腔，所述顶起机构2305的上方与所述上模1701的侧面通过一连接块18固定连接，通过所述顶起机构2305的上下移动带动所述上模1701上下移动。

填粉模腔可根据实际的需求设计成各种形状。自动送粉机构19将粉末送至上模1701，在上模1701的内部设置有对粉末进行加热的加热装置，粉末加热后进入填粉模腔中，通过第一驱动机构14驱动上压头15和第二驱动机构22驱动下压头21分别对上模1701和下模1702施加压力，使得粉末在填粉模腔中加工成型形成加工工件。粉末加工成型后，通过第二伺服电机2301间接驱动顶起机构2305向上移动，使得上模1701与下模1702分开，操作人员可将加工工件取出，以此完成粉末成型后的脱模。

如图1至图3及图6所示，在一实施例中，所述自动送粉机构19包括上粉装置1901、料盒1902和伺服模组1903，所述上粉装置1901包括多个粉盒19011，所述料盒1902设置在所述上模1701的上表面，所述伺服模组1903用于将所述料盒1902中的粉末填入所述填粉模腔中，每个所述粉盒19011安装有气动振动器19012，每个所述粉盒19011下端各安装有一个与所述料盒1902连接的粉槽(图中未示出)，每个所述粉槽下面安装有直线震荡器(图中未示出)。

粉盒19011上安装气动振动器19012，有助于粉盒19011中的粉末持续不断的向粉槽中供料，防止粉盒19011中的粉末堵住粉盒19011而中断供料。粉槽下上装直线振荡器，有助于粉槽中的粉末持续不断的向料盒1902中供料，防止粉末堆积影响粉末的供料速度，从而延长粉末加工时间，降低效率。粉末进入料盒1902后，通过伺服模组1903控制料盒1902前后移动，使料盒1902中的粉末进入上模1701内，至此，完成粉末的自动送料。

如图3所示，在一实施例中，所述粉盒19011内设置有检测粉量的粉量传感器(图中未示出)，所述料盒1902内设置有用于检测粉末高度的粉末高度检测器(图中未示出)。粉量传感器能实时监控粉盒19011内的粉末的量，防止粉盒19011内的粉末过多或过少，影响粉末的输送。粉末高度检测器能实时监控料盒1902内粉末的高度，防止料盒1902中的粉末过多而溢出，浪费粉末；粉末过少而影响加工工件的外观，甚至会因料盒1902内没有粉末而导致粉末成型中断，减缓粉末加工效率。

如图3所示，在一实施例中，所述机架13包括四根主柱1301、第一卡接块1302及第二卡接块1303，所述第一卡接块1302固定在其中一根主柱1301上，所述第二卡接块1303固定在相邻的另一根主柱1301上，所述第一卡接块1302与第二卡接块1303位于所述上粉装置1901的两侧。所述上粉装置1901还包括卡块19017、固定支架19013、多个固定块19014、摇臂轴19015及转动轴19016，所述摇臂轴19015与转动轴19016对称设置在多个所述粉盒19011的两侧，所述转动轴19016与第一卡接块1302转动连接，所述摇臂轴19015的下端与所述卡块19017固定连接，所述摇臂轴19015通过所述卡块19017与第二卡接块1303卡接，多个所述固定块19014套设在所述摇臂轴19015及转动轴19016上，所述固定块19014用于固定所述固定支架19013，多个所述粉盒19011可拆卸地连接在所述固定支架19013上。

通过固定支架19013固定多个粉盒19011，固定块19014固定固定支架19013，固定支架19013的一侧通过固定块19014与转动轴19016转动连接，固定支架19013的另一侧通过固定块19014与摇臂轴19015连接，摇臂轴19015通过卡块19017与第二卡接块1303卡接，通过拉动摇臂轴19015使固定支架19013相对主柱1301向外移动，从而使固定支架19013与机架13之间拉开一定距离，此时可以更换固定支架19013上的粉盒19011，跟换粉盒19011后，可推动摇臂杆使卡块19017与第二卡接块1303卡接，实现固定支架19013的再次固定。

如图1、图2及图6所示，在一实施例中，所述下压头21的上表面固定连接有支撑板20，所述支撑板20位于所述成型模具17的下方。支撑板20能增加下压头21与成型模具17之间的接触面积，减少下压头21承受的压力。

如图4及图6所示，在一实施例中，所述顶起机构2305包括安装板23051和安装在所述安装板23051上的多根顶杆23052，所述滚珠丝杠2303与所述安装板23051螺纹连接，多根所述顶杆23052通过所述连接块18与所述上模1701的侧面固定连接。第二伺服电机2301通过第二减速机2302驱动滚珠丝杠2303旋转，安装板23051与滚珠丝杠2303螺纹连接后，滚珠丝杠2303的旋转能使安装板23051实现上下移动，从而带动多根顶杆23052上下移动，通过顶杆23052的上下移动使上模1701与下模1702之间分开。

如图3及图4所示，在一实施例中，所述滚珠丝杠2303为多个，所述伺服脱料单元23还包括联动机构2306，所述联动机构2306设置在所述第二减速机2302与所述滚珠丝杠2303之间，多个所述滚珠丝杠2303分别固定在所述联动机构2306上，所述第二伺服电机2301驱动所述联动机构2306以带动多个所述滚珠丝杠2303旋转。通过联动机构2306可以在一个伺服电机的驱动下，实现多根滚珠丝杠2303的旋转，这样能节省设备的制作成本。

在其他未示出的实施例中，滚珠丝杠为多个时，可以通过伺服电机、减速机及滚珠丝杠一一对应的方式驱动滚珠丝杠旋转，通过伺服电机直接驱动滚珠丝杠能减少驱动时间，提高伺服电机控制滚珠丝杠的精度。

如图4所示，在一实施例中，所述第二驱动机构22还包括防转机构2203，所述防转机构2203包括套筒22031、连接臂22032及固定杆22033，所述套筒22031套设在所述丝杠及丝杠螺母外部，所述套筒22031限制所述丝杆螺母的转动，所述连接臂22032沿所述套筒22031的径向连接在所述套筒22031的外周壁上，所述固定杆22033的上端固定连接在所述连接臂22032上，所述固定杆22033的下端固定连接在所述固定板2304上。

通过套筒22031套设在丝杆螺母的外部，套筒22031通过固定杆22033固定在固定板2304上，一方面，可以通过防转机构2203限制丝杠螺母的转动；另一方面，防转机构2203具有导向的作用，使下压头21能竖直的上下移动。

如图1及图6所示，在一实施例中，粉末成型机还包括水冷机11和电控箱12。

该粉末成型机的工作原理为：

通过自动送粉机构19将粉盒19011中的粉末传送至成型模具17中，第一驱动机构14驱动上压头15下移，第二驱动机构22驱动下压头21上移，第一驱动机构14和第二驱动机构22同时对成型模具17施加压力，使填粉模腔内的粉末成型，再通过第二伺服电机2301驱动滚珠丝杆旋转，使顶杆23052带动上模1701向上移动，上模1701与下模1702之间隔开一定的空间，方便操作人员将下模1702上的加工工件取出，再通过第二伺服电机2301驱动滚珠丝杆旋转，使顶杆23052带动上模1701向下移动，使上模1701和下模1702之间再次形成填粉模腔。

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