混料装置及混料方法与流程

本发明属于线材制造，具体而言，涉及一种混料装置及混料方法。

背景技术：

1、高强度金属丝主要应用机械丝绳、切割线、强化丝等领域，高强度金属丝主要有高碳钢丝、钨丝等。钨丝的制备工艺一般包括掺杂混粉、烧结、旋锻、拉丝等步骤。

2、在钨丝的掺杂混料步骤中，混料材料一般采用钨粉与其他金属或金属化合物，混料装置一般包括容器，容器内部中心设置1个犁刀，并且犁刀两侧分别设置飞刀组件，通过犁刀搅动粉末，两侧飞刀打散粉末。

3、然而现有的混料装置的犁刀自上而下的搅动，受限于犁刀的宽度，其能带动的粉末有限，导致容器内部分区域的粉末很难进行有效换位，也就无法将两种或多种粉末充分混合，混合均匀度欠佳，导致后续制备得到的钨丝强度参差不齐。

4、基于上述内容，本技术要解决的技术问题是：如何提高粉末的混合均匀度。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种混料装置及混料方法，解决了现有技术粉末混合均匀度欠佳的问题。本技术方案的技术效果是：提高粉末的混合均匀度。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种混料装置，包括：容器；飞刀组件，所述飞刀组件包括至少2个飞刀，所述飞刀设置于容器内且所述飞刀具有转动自由度；以及翻转组件，所述翻转组件设置于所述容器外侧，且所述翻转组件具有至少2个作用件，至少2个所述作用件分别作用于所述容器上的不同区域；其中，至少2个所述作用件分别具有至少2个方向的转动自由度，以使所述容器具有多个方向的转动自由度。

3、可以理解的是，由于粉末入料时，容器两端的不同粉末混合并不均匀，即两端的各种粉末含量具有差异，若仅靠飞刀组件将粉末打散进行混合，需要耗费较多的时间，并且难以将容器端部的粉末转移至容器的其他位置，进行更好的混合。通过设置至少2个作用件以带动容器翻转，并且翻转并非单向翻转，而是多向的翻转，可以让容器内的粉末朝倾斜方向下落，不会受到同轴方向粉末的阻挡，如此多向循环翻转，配合飞刀组件，可达到更高的混合均匀度。

4、在上述的混料装置中，所述容器具有第一受力部和第二受力部，所述翻转组件包括：第一驱动机构，所述第一驱动机构具有第一输出轴，所述第一输出轴上铰接有第一作用件，所述第一作用件与所述第一受力部铰接；从动机构，所述从动机构具有从动轴，所述从动轴上铰接有第二作用件，所述第二作用件与所述第二受力部铰接；其中，所述第一输出轴的转动方向与所述第一作用件的转动方向不同，所述从动轴的转动方向与所述第二作用件的转动方向不同。

5、示例性的，第一驱动机构为电机，电机的第一输出轴上铰接第一作用件，第一输出轴的转速范围被配置为15～35rpm，可以保证容器的飞刀不受翻转影响，并且翻转混合的效果最佳。第一输出轴转动带动第一作用件转动，由于第一作用件还与容器的第一受力部铰接，又因重力因素影响，动能传递到第一受力部后使其具有多向转动的能力；从动机构的从动轴与第二作用件铰接，第二作用件又与容器的第二受力部铰接，使得容器的第二受力部同样具有多向转动的能力；至此，容器整体具备了回旋翻转的能力，可使容器内的粉末在重力作用下倾斜下落，不停地改变位置，以达到充分混合的效果。

6、在上述的混料装置中，所述从动机构还包括：限位结构，所述限位结构用于限制所述从动轴的活动范围。

7、可以理解的是，由于从动轴在从动过程中，易受到容器的运动而运动，因此，需要限制从动轴的活动范围，从而防止其活动过度而无法使得容器往复翻转。示例性的，限位结构可配置一轴承座，轴承座上设有套管，套管内设置一容纳腔用于容纳从动轴，实现对从动轴的径向限位，在容纳腔的轴向方向设置一限位部以阻止从动轴过度轴向活动而脱离套管。

8、在上述的混料装置中，所述第一作用件上设有第一让位槽，且/或，所述第二作用件上设有第二让位槽。可以理解的是，通过设置第一让位槽以对飞刀组件或容器翻转让位，设置第二让位槽对容器翻转让位。

9、在上述的混料装置中，所述飞刀组件还包括：第二驱动机构，所述第二驱动机构设置于所述容器上，且所述第二驱动机构具有第二输出轴，所述第二输出轴插入所述容器内侧，且所述第二输出轴上设有所述飞刀。

10、可以理解的是，第二驱动机构配置为电机，由于容器内需要容置粉末，因此电机本体易受到干涉，不适于设置于容器内，仅将第二输出轴设置于容器内，并为第二输出轴附加飞刀，电机驱动第二输出轴转动时，第二输出轴带动飞刀转动以打散粉末，粉末得以在容器内相互碰撞分散混合。

11、在上述的混料装置中，所述第二输出轴轴向划分为第一部分、第二部分、第三部分，所述第一部分靠近所述容器顶部，所述第三部分靠近所述容器底部，所述第二部分位于所述第一部分与第三部分之间；其中，第一部分的飞刀分布数量大于第二部分的飞刀分布数量，第三部分的飞刀分布数量大于第二部分的飞刀分布数量。

12、可以理解的是，由于容器受到翻转组件的作用，更多的粉末分布于靠近容器的其中一端，因此，将第二输出轴上靠近两端的部分，即第一部分与第三部分的飞刀配置数量较第二部分的数量更多，以此实现更好的抑制粉末团聚效果。

13、在上述的混料装置中，作为另一种方案，所述第二输出轴上设有活动轴，所述活动轴上设有所述飞刀，所述活动轴的长度小于第二输出轴的长度，所述活动轴可随容器翻转而靠近容器底部或顶部。

14、可以理解的是，活动轴与第二输出轴活动连接，优选为滑动连接，活动轴的数量不限定，活动轴上的飞刀数量在轴向上设定为等距分布，当容器翻转时，活动轴可受重力影响而向下滑动，活动轴端部可设置为尖锐部，以此减小滑动过程中来自粉末的阻力。类似的，粉末也会受重力影响而下沉，即粉末数量更多的区域，下滑的活动轴与粉末接触的部分更多，活动轴上的飞刀在多粉区域分布的数量也就越多，从而增强抑制粉末团聚的效果。需要注意的是，活动轴优选被限制为相对第二输出轴径向不可活动，以此保证第二输出轴转动时，带动活动轴同步转动以打散粉末。

15、在上述的混料装置中，还包括：姿态获取模块，所述姿态获取模块设置于容器外侧，用于获取所述容器的姿态，和/或，温度检测模块，所述温度检测模块设置于所述容器上，用于检测所述容器的温度，和/或，冷却模块，所述冷却模块作用于所述容器，用于调节所述容器温度，和/或，真空发生模块/气体注入模块，所述真空发生模块/所述气体注入模块设置于所述容器上，且作用于所述容器内部。

16、可以理解的是，在一些实施方式中，姿态获取模块配置为拍摄单元或位置检测单元，拍摄单元可拍摄得到容器的姿态，位置检测单元，例如光电传感器检测容器多个端点的位置以得到容器的姿态，进而方便联动容器内飞刀组件进行状态调整。可以理解的是，混料过程中，由于飞刀与粉末之间摩擦产生热量，进而容易催化粉末与氧气产生化学反应，因此通过温度检测模块与冷却模块的配合可以将容器作业温度控制在一定范围，从而抑制粉末氧化反应。可以理解的是，在一些实施方式中，还可采用真空发生模块提前使得容器内部真空，为粉末提供一个无氧环境，亦或是，配置气体注入模块，且注入的气体非氧气/空气，优选为氮气，从而抑制粉末的氧化反应。

17、本发明的另一目的还在于提供一种混料方法，应用上述的混料装置，其包括以下步骤：获取容器的姿态信息；根据容器的姿态信息，将容器内部划分为多粉区域和少粉区域，调整多粉区域和少粉区域的飞刀分布数量，且/或，调整飞刀的转速。

18、可以理解的是，容器的姿态信息包括：当前容器整体的倾斜度、翻转角度等，获取容器的姿态信息可通过ccd相机拍摄获取容器当前状态的图像，并经过处理系统处理图像信息得到，或者，在一些实施方式中，还可通过一些特定的传感器，如压力传感器、红外传感器、重力传感器等进行接触/非接触式的检测获取。具体的，根据容器的姿态信息，将容器内部划分为多粉区域和少粉区域，调整多粉区域和少粉区域的飞刀分布数量可以理解为：当容器呈现倾斜时，由于重力因素，容器内的粉末将会下沉，即容器当前的低位区域相较于高位区域将分布更多的粉末，即低位区域为多粉区域，高位区域为少粉区域，至于更具体的粉末量界定需要计算容器容量与实际投入容器内的粉末量。可以理解的是，多粉区域和少粉区域会随容器的翻转而产生转换，因此通过动态地增加当前多粉区域的飞刀数量，可以保证容器在任意姿态下都有最合适的飞刀分布情况，从而增强抑制粉末团聚的效果，最终提高粉末的混合均匀度。另外，在一些实施方式中，当容器姿态越接近竖直时，容器内多粉区域分布的粉末越多，粉末更容易堆积团聚，因此通过增加飞刀的转速以加速打散粉末，进而增强抑制粉末团聚的效果。需要注意的是，各个飞刀的转速可以配置为相同的速度，通过检测容器整体的倾斜度，以同步调整各个倾斜度下的全部飞刀转速，或者也可以为不同的飞刀配置不同的驱动，例如在多粉区域的飞刀的转速可配置为大于少粉区域的飞刀转速。

19、在上述的混料方法中，还包括以下步骤：获取容器的温度信息；根据容器的温度信息，调整冷却模块的冷却强度。

20、可以理解的是，获取容器的温度信息可通过温度传感器获取，当获取的温度信息处于某个设定的温度范围时，可增加或维持或降低冷却模块的冷却强度，以使得容器始终处于正常作业环境。

21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

22、1、通过设置至少2个作用件带动容器翻转，并且翻转并非单向翻转，而是多向的翻转，可以让容器内的粉末朝倾斜方向下落，不会受到同轴方向粉末的阻挡，如此多向循环翻转，配合飞刀组件，可达到更高的混合均匀度；

23、2、通过将容器内大量飞刀固定集中于其两端附近，可以保证飞刀在更久的容器倾斜状态下对粉末进行有效打散，以抑制粉末团聚，或，通过将容器内的飞刀设置于可活动调节位置的活动轴上，实现随容器的翻转而灵活调整飞刀分布，同样可以增加飞刀的有效打散；

24、3、通过姿态获取模块监测容器的姿态，调整飞刀的转速，以适应不同倾斜度下的容器，进而保证飞刀在容器翻转过程中始终对粉末具有较佳的打散效果。