一种连续加工碳材料试样的装置及方法与流程

本发明属于碳材料加工领域，具体涉及一种连续加工碳材料试样的装置及方法。

背景技术：

在碳材料的生产制造领域，衡量碳材料质量的指标有很多，待检试样存在多种规格。行业内多用加工中心、车床或者专用车床来制取试样，再衡量碳材料的质量。在现有技术制取过程中不能实现连续制样和无人值守，人员参与较多，相对而言增加了人力成本，另外制取试样过程中存在大量的粉尘，会通过呼吸系统进入人体呼吸，对人体造成一定的伤害。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种简单可靠、智能化程度高、效率高、节约人力成本的加工碳材料试样的装置及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种连续加工碳材料试样的装置，其特征在于，所述装置从上到下依次包括进料机构（1）、切割机构（2）、翻板（3）、烘干机构（4），所述装置还包括控制机构（5）；所述进料机构（1）包括连接有第一电机（8）的第一圆柱体（7）、位于所述进料机构（1）底部的定位部件（9），所述第一圆柱体（7）的弧形面设有多个凹槽；所述切割机构（2）包括连接有切割电机（24）的切割刀具（19）、连接有旋转电机（25）的旋转夹具（18）、连接有进给电机（26）的进给丝杠（27），所述旋转夹具（18）与所述进给丝杠（27）通过与所述进给丝杠（27）匹配的旋转螺母（11）连接；所述烘干机构（4）包括烘箱（10）和位于所述烘箱（10）内部的连接有第三电机（13）的第二圆柱体（12），所述第二圆柱体（12）的弧形面设有多个凹槽；所述翻板（3）同时为所述烘箱（10）的上表面，所述翻板（3）中部设有转轴（16），所述转轴（16）的两端与所述烘箱（10）固定连接；所述控制机构（5）连接并控制所述进料机构（1）、所述切割机构（2）、所述烘干机构（4）。

根据上述的装置，其特征在于，所述进料机构（1）为旋转进料。

根据上述的装置，其特征在于，所述定位部件（9）为传感器。

根据上述的装置，其特征在于，所述装置设有车削机构，所述车削机构的一端与所述切割机构（2）的一端共用一套固定轴，所述车削机构两端分别设有连接第二电机（23）的旋转卡盘（20）、顶尖（21），所述车削机构设有车刀（22）且所述车刀（22）靠近所述顶尖（21）。

根据上述的装置，其特征在于，所述翻板（3）的边缘固定有密封条（17）。

根据上述的装置，其特征在于，所述装置设有除尘机构（6），所述除尘机构（6）从上到下依次设有除尘器（14）和收尘箱（15）；所述控制机构（5）连接并控制所述除尘机构（6）。

一种基于上述装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步：将试样放入所述第一圆柱体（7）的凹槽，所述第一圆柱体（7）的凹槽中的试样通过所述第一电机（8）的作用旋转至一定的位置，触发所述定位部件（9）释放试样至所述切割机构（2）；

第二步：所述旋转夹具（18）固定试样，所述旋转电机（25）带动所述旋转夹具（18）和试样转动，所述切割电机（24）带动所述切割刀具（19）对试样进行切割，所述进给电机（26）带动所述进给丝杠（27）旋转，所述旋转螺母（11）通过所述进给丝杠（27）旋转带动所述旋转夹具（18）沿所述进给丝杠（27）行进，实现对试样不同部位的切割，试样切割完成后所述旋转电机（25）复位；

第三步：所述翻板（3）受到重力作用时绕转轴（16）翻转，第二步中进行切割后的试样通过所述翻板（3）进入所述第二圆柱体（12）的凹槽，试样通过后的所述翻板（3）归位，所述烘箱（10）对试样进行烘干，得到加工后的碳材料试样。

本发明的有益效果：本发明通过控制机构实现连续放样、自动切割、自动传送、自动烘干，从而实现连续加工碳材料试样，使本发明简单可靠、智能化程度高、效率高、成本低，由于无需人工值守，因此可以有效降低现有技术中工作人员发生职业病的风险。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的翻板结构示意图；

图3为本发明的车削机构和切割结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的一种连续加工碳材料试样的装置从上到下依次包括进料机构1、切割机构2、翻板3、烘干机构4，装置还包括控制机构5，优选的，装置还包括除尘机构6，除尘机构6从上到下依次设有除尘器14和收尘箱15，控制机构5连接并控制除尘机构6；进料机构1包括连接有第一电机8的第一圆柱体7、位于进料机构1底部的定位部件9，第一圆柱体7的弧形面设有多个凹槽，优选的，定位部件9为光电传感器；烘干机构4包括烘箱10和位于烘箱10内部的连接有第三电机13的第二圆柱体12，第二圆柱体12的弧形面设有多个凹槽；控制机构5连接并控制进料机构1、切割机构2、烘干机构4。

参见图2，翻板3同时为烘箱10的上表面，翻板3中部设有转轴16，转轴16的两端与烘箱10固定连接，优选的，翻板3的边缘固定有密封条17。

参见图3，本发明的切割结构2包括连接有切割电机24的切割刀具19、连接有旋转电机25的旋转夹具18、连接有进给电机26的进给丝杠27，旋转夹具18与进给丝杠27通过与进给丝杠27匹配的旋转螺母11连接。优选的，切割机构2设有车削机构，车削机构的一端与切割机构2的一端共用一套固定轴，车削机构两端分别设有连接第二电机23的旋转卡盘20、顶尖21，车削机构设有车刀22且车刀22靠近顶尖21。

基于上述装置加工碳材料试样的方法为：

第一步：将试样放入第一圆柱体7的凹槽，第一圆柱体7的凹槽中的试样通过第一电机8的作用旋转至一定的位置，触发定位部件9释放试样至切割机构2；

第二步：旋转夹具18固定试样，旋转电机25带动旋转夹具18和试样转动，切割电机24带动切割刀具19对试样进行切割，进给电机26带动进给丝杠27旋转，旋转螺母11通过进给丝杠27旋转带动旋转夹具18沿进给丝杠27行进，实现对试样不同部位的切割，试样切割完成后旋转电机25复位；

第三步：翻板3受到重力作用时绕转轴16翻转，第二步中进行切割后的试样通过翻板3进入第二圆柱体12的凹槽，试样通过后的翻板3归位，烘箱10对试样进行烘干，得到加工后的碳材料试样。

进料机构1的功能在于实现试样的连续旋转进料，第一圆柱体7的作用是通过凹槽放置试样，第一电机8为第一圆柱体7的旋转提供动力支撑，定位部件9为第一圆柱体7上试样的释放提供定位支持。

切割机构2中的旋转夹具18为试样提供切割平台，切割刀具19对试样进行切割，旋转电机25和切割电机24分别为旋转夹具18和切割刀具19提供动力支持。优选的，切割机构2设有车削机构，车削机构中的旋转卡盘20及顶尖21为试样提供标准平台，车刀22对试样进行车削，第二电机23为旋转卡盘20及车刀22车削试样提供动力支持。

翻板3的功能在于使试样进入烘干机构4，同时减少烘箱10中能量的损失，翻板3受到重力作用时绕转轴16翻转，切割后的试样通过翻板3进入第二圆柱体12的凹槽，试样通过后，翻板3归位。优选的，翻板3的边缘固定有密封条17，可以进一步减少烘箱10的能量损失。

烘干机构4的功能在于对试样进行烘干备用，烘干机构4中的烘箱10为烘干试样提供环境，第二圆柱体12的凹槽承载通过翻板3进入烘箱10的试样，第三电机13为第二圆柱体12的旋转提供动力支持。

控制机构5的功能在于为装置提供智能支持，实现无人值守功能；系统内含智能控制终端及操作平台。

除尘机构6的功能在于处理制样时产生的粉尘。

本发明涉及一种连续加工碳材料试样的装置及方法，特别涉及碳电极试样的制备，但不局限于碳电极行业。