模框冷却装置及热压烧结机的制作方法

本实用新型属于热压烧结机技术领域，具体涉及一种模框冷却装置及热压烧结机。

背景技术：

常用的热压机主要由加热组件、加压组件、模具和测温测压组件组成。加热组件以电作热源，加热元件有SiC、MoSi或镍铬丝、白金丝、钼丝等。加压组件要求速度平缓、保压恒定、压力灵活调节，有杠杆式和液压式。根据材料性质的要求，压力气氛可以是空气也可以是还原气氛或惰性气氛。模具要求高强度、耐高温、抗氧化且不与热压材料黏结，模具热膨胀系数应与热压材料一致或近似。根据产品烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等。最广泛使用的是石墨模具。

由于传统的热压烧结机多为单独运行，或者2-4台的同步运行，其冷却装置属于一个独立的结构设计，在进行模框冷却时不仅需要进行机械手的长距离运行，而且多个热压烧结机的同步运行，导致生产工艺和生产效率受到影响，无法实现协同有效的工作，此外，申请人对热压烧结系统进行了自动化设计，其实现了十数台、或者更多的热压烧结机的系统工作，对于模框冷却就需要进行新的设计，使得其能够保障整个系统的有效运行，使得整个生产工艺无不干扰，能够有效的实现自动化控制运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理，能够实现模框的快速冷却，同时保障整个系统的协调动作，降低机械手操作的复杂性和操作时长的模框冷却装置及热压烧结机。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种模框冷却装置，包括支座、下冷却板和上冷却板，所述下冷却板固定设置在所述支座上；所述上冷却板与支座之间设置有夹持动力推杆；所述上冷却板和所述下冷却板对应设置，模框夹持设置在所述上冷却板和下冷却板之间。

所述下冷却板和上冷却板均包括壳体，所述壳体呈中空结构、或所述壳体内布设有冷却盘管，所述壳体上连接设置有进液管和出液管。

所述支座上设置有温度传感器，所述支座侧部设置有侧挡板。

一种热压烧结机，包括机架、烧结主机、和上述的模框冷却装置，所述模框冷却装置与所述烧结主机并排设置在所述机架上。

还包括清扫装置，所述清扫装置与烧结主机的石墨垫块对应设置，所述清扫装置包括固定底板、设置在固定底板上的滑轨、滑块、清扫刮板和清扫动力推杆，所述清扫刮板固定设置在所述滑块上，且清扫刮板与所述石墨垫块对应设置，所述清扫动力推杆推动所述滑块往复动作。

所述滑轨上设置有行程开关和限位挡块，所述清扫刮板与滑块之间设置有调节杆，所述清扫刮板固定套设在所述调节杆上。

还包括测温热电偶自动送进装置，所述测温热电偶自动送进装置包括：定位臂，所述定位臂与热压烧结机的模框对应定位，且在所述定位臂下部设置有定位动力推杆，所述定位动力推杆驱动定位臂升降动作；和热电偶组件，所述热电偶组件随所述定位臂同步升降动作，所述热电偶组件包括检测动力推杆和设置在检测动力推杆动作端的热电偶；由所述定位动力推杆推送所述定位臂与所述模框实现定位，且所述热电偶与待检测孔位相对应，由所述检测动力推杆推送所述热电偶至检测孔位，实现自动定位检测。

所述热电偶组件还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括缓冲壳体、滑动设置在缓冲壳体内的顶推块、缓冲弹簧和检测传感器，所述热电偶与所述顶推块固定连接，所述检测动力推杆的活动端与缓冲壳体连接；由检测动力推杆动作驱动所述热电偶与待检测工件接触，并带动顶推块压缩缓冲弹簧，由检测传感器检测弹簧压缩并发出信号，停止检测动力推杆动作，实现热电偶与待检测工件的可靠接触。

所述热电偶组件与定位动力推杆之间设置有浮动机构，所述浮动机构包括设置在定位动力推杆的动作端的导向轴座，所述热电偶组件的后端与所述导向轴座枢接，所述热电偶组件的前端与导向轴座之间设置有弹性支撑件；正常情况下，所述弹性支撑件支撑所述热电偶组件保持水平状态，当所述热电偶组件前端受到向下作用力时，所述热电偶组件压缩弹性支撑件，并呈向下倾斜状态。

所述弹性支撑件包括导向杆和套设在导向杆上的支撑弹簧，所述导向杆穿过所述导向轴座，并在导向杆下端设置有与导向轴座对应的限位块，所述支撑弹簧撑设在所述导向轴座和热电偶组件之间。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本实用新型结构设计合理，其冷却装置的结构设计，不仅能够保障冷却的效果，优化冷却时长，而且其能够保障机械手的合理动作分配，有效促进了整个系统的协同动作，此外，本申请整体的结构生产成本低，便于维护，且机械手操控便捷，有利于与整个操作系统的融合；

②本申请中的清扫装置的设计，其能够实现对石墨垫块的快速有效的清扫，防止其表面杂物影响烧结质量。同时，本申请的清扫装置主要由固定底板、固定底板、清扫动力推杆、滑块、滑轨、清扫刮板及行程开关等组成，解决了以往人工清理，由于环境温度高难以操作的问题，并且也解决了清理表面时容易将表面破坏，导致接触面不平的问题；通过采取刮磨方式，清理的石墨垫块表面平整，改善了工件与石墨的接触表面，大大提高热压机加热效率；

③本实用新型结构设计合理，通过定位臂的结构设计，能够实现与监测点的定位，保障检测位置的有效性；通过检测动力推杆的顶推，实现插装到位后，结合缓冲机构的设置，使得热电偶抵住测温部件并回缩，靠弹簧使热电偶产生一个恒定推力，保证热电偶可靠接触，避免发生虚接触问题的发生，提高温度检测精度；

④本实用新型通过浮动机构的设置，由导向轴座、导向杆、支撑弹簧、销轴的协同作用，实现当热电偶工作时因烧结件整体下移，使热电偶同步倾斜，保证热电偶向下变化时缓冲装置绕销轴转动自适应热电偶变化，避免热电偶发生弯曲。

附图说明

图1为模框冷却装置的结构示意图。

图2为热压烧结机的结构示意图。

图3为清扫装置的结构示意图。

图4为测温热电偶自动送进装置的结构示意图。

图5为测温热电偶自动送进装置的剖视结构示意图。

图中序号：210为机架、211为烧结主机、300为模框冷却装置、310为支座、311为下冷却板、312为上冷却板、313为夹持动力推杆、314为侧挡板；400为清扫装置、410为固定底板、411为滑轨、412为滑块、413为清扫刮板、414为清扫动力推杆、415为调节杆、416为行程开关、417为限位挡块；500为测温热电偶自动送进装置、510为定位臂、511为定位动力推杆、512为调节柱、521为检测动力推杆、522为热电偶、530为缓冲机构、531为缓冲壳体、532为顶推块、533为缓冲弹簧、540为浮动机构、541为导向轴座、542为导向杆、543为支撑弹簧、544为限位块、551为隔热板、552为绝缘板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

本实用新型一种模框冷却装置，包括支座310、下冷却板311和上冷却板312，下冷却板311固定设置在支座310上；上冷却板312与支座之间设置有夹持动力推杆313；上冷却板和下冷却板对应设置，模框夹持设置在上冷却板和下冷却板之间，通过夹持动力推杆的作用，将通过机械手抓取过来的模框夹紧，实现上下冷却。

其中，本实施例中的下冷却板和上冷却板均包括壳体，壳体呈中空结构、或壳体内布设有冷却盘管，壳体上连接设置有进液管和出液管，在支座上设置有温度传感器，支座侧部设置有侧挡板314，侧挡板上也可以通过设置为中空结构或者冷却盘管，实现侧边的冷却。

本申请还公开了一种热压烧结机，包括机架210、烧结主机211、和上述的模框冷却装置300，模框冷却装置与烧结主机并排设置在机架上，由上述结构的设计，其能够实现整个热压烧结机在工艺操作方面的优化，便于其融入于申请人对十数台或者更多的热压烧结机的自动化系统的设计。

为了进一步的提高热压烧结性能，本申请的热压烧结机还包括清扫装置400，清扫装置与烧结主机的石墨垫块对应设置，清扫装置包括固定底板410、设置在固定底板上的滑轨411、滑块412、清扫刮板413和清扫动力推杆414，清扫刮板固定设置在滑块上，且清扫刮板与石墨垫块对应设置，清扫动力推杆推动滑块往复动作，其中固定底板采用固定环结构。

由于根据不同的需要，模框尺寸存在一定的变化，故在滑轨上设置有行程开关416和限位挡块417，清扫刮板与滑块之间设置有调节杆415，清扫刮板固定套设在调节杆415上。

基于以上结构的设计，还需要进行温度的检测，来保障整个工艺的监控，故还设置有测温热电偶自动送进装置500，测温热电偶自动送进装置500包括定位臂510和热电偶组件，其用于与热压烧结机的模框上的检测孔对应，并检测模框内工件的烧结温度。其中，定位臂实现与热压烧结机的模框对应定位，在定位臂下部设置有定位动力推杆511，定位动力推杆511驱动定位臂510升降动作，由定位臂与模框的底面顶紧实现竖向高度定位，从而达到热电偶与检测孔位的对应；热电偶组件随定位臂同步升降动作，热电偶组件包括检测动力推杆521和设置在检测动力推杆动作端的热电偶522；由定位动力推杆推送定位臂与模框实现定位，且热电偶与待检测孔位相对应，由检测动力推杆推送所述热电偶至检测孔位，实现自动定位检测。

具体的，为了提高其可调整性，提高其针对不同高度的模框的适应性和通用性，在定位臂端部设置有调节柱512，通过调节调节柱的伸缩量，从而控制定位臂顶端的高低，使得定位臂定位完成后，所述热电偶与待检测孔位高度相适应。

为了避免热电偶与工件接触不良，导致温度检测数据存在误差，故还在热电偶组件中设置有缓冲机构530，缓冲机构包括缓冲壳体531、滑动设置在缓冲壳体内的顶推块532、缓冲弹簧533和检测传感器，热电偶与顶推块固定连接，检测动力推杆的活动端与缓冲壳体连接；由检测动力推杆动作驱动热电偶与待检测工件接触，并带动顶推块压缩缓冲弹簧，由检测传感器检测弹簧压缩并发出信号，停止检测动力推杆动作，有缓冲弹簧给热电偶提供一个恒定的推力，从而实现热电偶与待检测工件的可靠接触。

由于在热压烧结过程中，工件会发生一定的压缩变形，热电偶与工件顶紧后，会随工件一起动作，导致热电偶弯曲，严重的造成折断或者不可复原的变形，故在热电偶组件与定位动力推杆之间设置有浮动机构540，浮动机构包括设置在定位动力推杆的动作端的导向轴座541，热电偶组件的后端与导向轴座枢接，热电偶组件的前端与导向轴座之间设置有弹性支撑件；正常情况下，弹性支撑件支撑热电偶组件保持水平状态，当热电偶组件前端受到向下作用力时，热电偶组件压缩弹性支撑件，并呈向下倾斜状态。

其中弹性件为单一的弹簧即可，或者为了提高热电偶组件的结构稳定性，其还可以为：弹性支撑件包括导向杆542和套设在导向杆上的支撑弹簧543，导向杆穿过导向轴座，并在导向杆下端设置有与导向轴座对应的限位块544，支撑弹簧撑设在导向轴座和热电偶组件之间；又或者可以为设置在枢接轴上设置扭簧，在热电偶组件前端设置上限位块，通过扭簧和上限位块实现一个恒定的向上的作用力，在发生下倾时，能够相应的向下倾斜，该恒定的向上作用力小于热电偶的变形力。

由于模框和工件的温度过高，避免对测温热电偶自动送进装置的动力组件造成影响，在热电偶组件的前端设置有隔热板551，定位臂与热电偶组件之间设置有绝缘垫板552。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。