一种传感器陶瓷极化设备及安全极化结构的制作方法

1.本发明涉及传感器陶瓷加工设备技术领域，尤其涉及一种传感器陶瓷极化设备及安全极化结构。


背景技术：

2.传感器陶瓷中的压电陶瓷是一类具有压电特性的电子陶瓷材料，与典型的不包含铁电成分的压电石英晶体的主要区别是:构成其主要成分的晶相都是具有铁电性的晶粒，由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶聚集体，因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性，就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之后，将其置于强直流电场下进行极化处理，以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向，经过极化处理后的压电陶瓷，在电场取消之后，会保留一定的宏观剩余极化强度，从而使陶瓷具有了一定的压电性质。
3.一般的压电传感器陶瓷极化设备均为独立箱体式加工，即将多个陶瓷放置于大的极化箱中，进行单箱加工，待极化完成后，经陶瓷取出，然后进行下一箱的上料和极化，加工效率低，且电极棒在加工时一直裸露，安全性不高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中传感器陶瓷极化设备加工效率低、安全系数低的问题，而提出的一种传感器陶瓷极化设备及安全极化结构。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.传感器陶瓷极化设备包括机架，机架上设置极化模传送带、接触球、电极棒以及活动底杯。
7.具体的，所述极化模传送带上设置若干模座，模座紧密排列设置。所述模座的两侧设置极化半腔，所述极化半腔的内部设置单边支撑件，极化半腔的边缘设置高温密封条，两个相邻所述模座相贴时，两个模座对应的极化半腔组合形成一个无盖无底的独立的极化腔室，此时极化腔室内部的单边支撑件成对组合，可形成支撑陶瓷的底座。
8.进一步的，所述活动底杯位于极化模传送带上传送面的下方，极化模传送带于极化腔室的底部位置设置贯穿的连通孔，所述活动底杯于机架在竖直方向滑动连接，所述活动底杯的上开口与极化腔室的下开口形状对应。当极化腔室在活动底杯的上方，活动底杯往上移动，当活动底杯的上端穿过连通孔与极化腔室的下端接触时，可对极化腔室的底部进行密封。
9.进一步的，所述活动底杯的底部设置进物管和出物管。进物管用于往极化腔室内部输入陶瓷极化时所需的保护气体或者液体，出物管用于将陶瓷极化时所需的保护气体或者保护液体导出。
10.优选的，所述活动底杯的后方设置收集盘，当极化腔室内部有极化保护液体时，收集盘用于极化腔室残留滴落的保护液体。收集所述活动底杯与收集盘滑动连接，所述收集
盘固定连接机架。
11.进一步的，所述接触球位于极化模传送带上传送面的上方，所述接触球与活动底杯的位置对应。所述接触球于机架之间设置用于将接触球压于模座上的弹性压杆，弹性压杆的中部设置压簧，所述接触球的底部与所述极化腔室的上开口形状对应。当极化腔室在接触球的下方，弹性压杆可将接触球压于极化腔室的上开口处，形成极化腔室的上端的密封，结合活动底杯对极化腔室底部的密封，极化腔室可形成完全密封。
12.优选的，所述模座的上表面设置缓冲坡，缓冲坡的顶部为波浪形，在极化模传送带传送而形成模座移动时，缓冲坡用于辅助接触球离开或者进入极化腔室顶部。
13.进一步的，所述接触球与电极棒之间设置安全极化结构，所述安全极化结构包括套筒和电感应器。所述接触球设置轴线竖直的通孔，电极棒可从该通孔中穿过，所述通孔内壁设置电感应器，当接触球位于极化腔室顶部时，所述电感应器与电极棒的位置对应，电感应器连接控制器。所述电极棒的上端与固定连接于机架的套筒在竖直方向滑动连接，所述电极棒的上端与套筒之间设置拉簧，拉簧可将电极棒拉住，使电极棒得下端位于接触球的通孔内部。
14.进一步的，所述套筒的上端内部设置空腔，所述空腔中设置凸轮和位于凸轮下方的滑块。凸轮通过轴部与套筒旋转连接，所述轴部的一端设置电控电机，所述电控电机连接控制器。所述滑块的下端固定接触棒的上端，所述接触棒的下端与电极棒的上端接触，所述接触棒与套筒滑动连接。
15.电极棒不工作时，凸轮的近端靠近滑块，此时接触棒只是搭在电极棒的上表面，电极棒的下端位于接触球的通孔内部；当接触球位于极化腔室顶部时，此时电极棒需要工作，电感应器与电极棒的位置对应，电感应器将电信号传递给控制器，控制器控制凸轮对应的电控电机工作，电控电机带动凸轮旋转，凸轮的远端靠近滑块，滑块被按压，接触棒往下推动电极棒，电极棒的下端从接触球的通孔中伸出，此时电极棒可与陶瓷接触，进行极化。
16.上述控制器同时连接高压电路的开关，当高压电路的开关断开后，控制器控制凸轮对应的电控电机工作，使凸轮旋转凸轮旋转的角度为180
°
/次。
17.优选的，为适应陶瓷片的厚度差异，所述凸轮包括旋转部、活动部和接触伸缩杆，所述旋转部通过轴部与套筒旋转连接，所述旋转部与活动部之间设置接触伸缩杆，所述活动部位于凸轮的远端，配套的，所述单边支撑件的上表面设置压力传感器。当凸轮的远端与滑块接触，接触伸缩杆可伸长，活动部可继续往下推动滑块，当单边支撑件上表面的压力传感器感应到相应的压力值，伸缩杆停止伸长，此时电极棒压于陶瓷片上方。
18.本传感器陶瓷极化设备还包括上料传送带和下料传送带，上料传送带用于陶瓷的上料，下料传送带用于陶瓷的下料。所述上料传送带和下料传送带均位于极化模传送带的上方，所述上料传送带位于接触球的前方，所述下料传送带位于接触球的后方。
19.具体的，所述上料传送带和下料传送带的传送轮轴线竖直设置所述上料传送带和下料传送带上分别若干取料组件，所述取料组件包括固定块、送料伸缩杆和吸嘴，所述送料伸缩杆的上端固定连接固定块，所述固定块用于连接传送带表面，所述送料伸缩杆的下端设置吸嘴。送料伸缩杆为电动送料伸缩杆，吸嘴用于吸取陶瓷。上料传送带上的吸嘴用于从极化腔室取出陶瓷，下料传送带上的吸嘴用于从极化腔室放入陶瓷。极化模传送带的上方分别设置吸嘴的工作位置，上料传送带和下料传送带可进行连续的上料和下料，用于配合
极化模传送带上连续的极化加工。
20.本发明的有益效果是：
21.1、本传感器陶瓷极化设备中的极化模传送带可带动模座移动，使模座在过接触球和活动底杯之间连续循环形成极化腔室，极化腔室可形成流畅的上料和下料，进行流动式连续的陶瓷极化加工，加工效率高；
22.2、本传感器陶瓷极化设备设置安全极化结构，电极棒的有电下端在位于接触球内部，且当接触球位于极化腔室顶部时，电极棒才会被推出，避免电极棒未工作裸露的情况，安全系数高。
附图说明
23.图1为本传感器陶瓷极化设备的结构示意图；
24.图2为本传感器陶瓷极化设备极化腔室的俯视图；
25.图3为本传感器陶瓷极化设备中安全极化结构的结构示意图；
26.图4为本传感器陶瓷极化设备上料传送带的俯视图；
27.图5为本安全极化结构中凸轮处的结构示意图(电极棒不工作)；
28.图6为本安全极化结构中凸轮处的结构示意图(电极棒工作)。
29.图中：1、机架；2、极化模传送带；3、模座；4、缓冲坡；5、极化半腔；6、单边支撑件；7、接触球；8、弹性压杆；9、电极棒；10、套筒；11、上料传送带；12、下料传送带；13、拉簧；14、永久磁铁；15、接触棒；16、电磁块；17、活动底杯；18、收集盘；19、进物管；20、出物管；21、连通孔；81、压簧；111、固定块；112、送料伸缩杆；113、吸嘴。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.参照图1，传感器陶瓷极化设备包括机架1，机架1上设置极化模传送带2、接触球7、电极棒9以及活动底杯17。
32.具体的，所述极化模传送带2上设置若干模座3，模座3紧密排列设置。参考图2，所述模座3的两侧设置极化半腔5，所述极化半腔5的内部设置单边支撑件6，极化半腔5的边缘设置高温密封条，两个相邻所述模座3相贴时，两个模座3对应的极化半腔5组合形成一个无盖无底的独立的极化腔室，此时极化腔室内部的单边支撑件6成对组合，可形成支撑陶瓷的底座。
33.进一步的，所述活动底杯17位于极化模传送带2上传送面的下方，极化模传送带2于极化腔室的底部位置设置贯穿的连通孔21，所述活动底杯17于机架1在竖直方向滑动连接，所述活动底杯17的上开口与极化腔室的下开口形状对应。当极化腔室在活动底杯17的上方，活动底杯17往上移动，当活动底杯17的上端穿过连通孔21与极化腔室的下端接触时，可对极化腔室的底部进行密封。
34.进一步的，所述活动底杯17的底部设置进物管19和出物管20。进物管19用于往极化腔室内部输入陶瓷极化时所需的保护气体或者液体，出物管20用于将陶瓷极化时所需的保护气体或者保护液体导出。保护气体可为惰性气体等，保护液体可为甲基硅油等绝缘保
护液。
35.优选的，所述活动底杯17的后方设置收集盘18，当极化腔室内部有极化保护液体时，收集盘18用于极化腔室残留滴落的保护液体。收集所述活动底杯17与收集盘18滑动连接，所述收集盘18固定连接机架1。
36.进一步的，所述接触球7位于极化模传送带2上传送面的上方，所述接触球7与活动底杯17的位置对应。所述接触球7于机架1之间设置用于将接触球7压于模座3上的弹性压杆8，弹性压杆8的中部设置压簧81，所述接触球7的底部与所述极化腔室的上开口形状对应。当极化腔室在接触球7的下方，弹性压杆8可将接触球7压于极化腔室的上开口处，形成极化腔室的上端的密封，结合活动底杯17对极化腔室底部的密封，极化腔室可形成完全密封。
37.本实施例中，所述模座3的上表面设置缓冲坡4，缓冲坡4的顶部为波浪形，在极化模传送带2传送而形成模座3移动时，缓冲坡4用于辅助接触球7离开或者进入极化腔室顶部。
38.进一步的，参考图3，所述接触球7与电极棒9之间设置安全极化结构，所述安全极化结构包括套筒10和电感应器71，电感应器71一端接电，电感应器71的感应原理参见验电笔的原理。所述接触球7设置轴线竖直的通孔，电极棒9可从该通孔中穿过，所述通孔内壁设置电感应器71，当接触球7位于极化腔室顶部时，所述电感应器71与电极棒9的位置对应，电感应器71连接控制器。所述电极棒9的上端与固定连接于机架1的套筒10在竖直方向滑动连接，所述电极棒9的上端与套筒10之间设置拉簧13，拉簧13可将电极棒9拉住，使电极棒9得下端位于接触球7的通孔内部。
39.进一步的，所述套筒10的上端内部设置空腔，所述空腔中设置凸轮14和位于凸轮14下方的滑块16。凸轮4通过轴部与套筒10旋转连接，所述轴部的一端设置电控电机，所述电控电机连接控制器。所述滑块16的下端固定接触棒15的上端，所述接触棒15的下端与电极棒9的上端接触，所述接触棒15与套筒10滑动连接。
40.电极棒不工作时，凸轮14的近端靠近滑块16，此时接触棒15只是搭在电极棒9的上表面，电极棒的下端位于接触球的通孔内部；当接触球7位于极化腔室顶部时，此时电极棒需要工作，电感应器71与电极棒9的位置对应，电感应器71将电信号传递给控制器，控制器控制凸轮对应的电控电机工作，电控电机带动凸轮14旋转，凸轮14的远端靠近滑块16，滑块16被按压，接触棒15往下推动电极棒9，电极棒9的下端从接触球7的通孔中伸出，此时电极棒9可与陶瓷接触，进行极化。
41.上述控制器同时连接高压电路的开关，当高压电路的开关断开后，控制器控制凸轮对应的电控电机工作，使凸轮旋转凸轮旋转的角度为180
°
/次。
42.本实施例中，参考图5和图6，为适应陶瓷片的厚度差异，所述凸轮14包括旋转部141、活动部142和接触伸缩杆143。所述旋转部141通过轴部与套筒10旋转连接，所述旋转部141与活动部142之间设置接触伸缩杆143，所述活动部142位于凸轮14的远端，配套的，所述单边支撑件6的上表面设置压力传感器。参考图6，当凸轮14的远端与滑块16接触，接触伸缩杆143可伸长，活动部142可继续往下推动滑块16，当单边支撑件6上表面的压力传感器感应到相应的压力值，伸缩杆143停止伸长，此时电极棒9压于陶瓷片上方。
43.本传感器陶瓷极化设备及安全极化结构还包括上料传送带11和下料传送带12，上料传送带11用于陶瓷的上料，下料传送带12用于陶瓷的下料。所述上料传送带11和下料传
送带12均位于极化模传送带2的上方，所述上料传送带11位于接触球7的前方，所述下料传送带12位于接触球7的后方。
44.参考图5，所述上料传送带11和下料传送带12的传送轮轴线竖直设置所述上料传送带11和下料传送带12上分别若干取料组件，所述取料组件包括固定块111、送料伸缩杆112和吸嘴113，所述送料伸缩杆112的上端固定连接固定块111，所述固定块111用于连接传送带表面，所述送料伸缩杆112的下端设置吸嘴113。送料伸缩杆112为电动送料伸缩杆，吸嘴113用于吸取陶瓷。上料传送带11上的吸嘴113用于从极化腔室取出陶瓷，下料传送带12上的吸嘴113用于从极化腔室放入陶瓷。上料传送带11和下料传送带12可进行连续的上料和下料，用于配合极化模传送带2上连续的极化加工。
45.本一种传感器陶瓷极化设备及安全极化结构的工作过程为：
46.步骤一：模座3在极化模传送带2的传送下达到极化模传送带2的上水平传送面，相邻所述模座3相贴，两个模座3对应的极化半腔5组合形成一个无盖无底的独立的极化腔室，此时极化腔室内部的单边支撑件6成对组合，可形成支撑陶瓷的底座；
47.电极棒9通电，但是不工作，凸轮14的近端靠近滑块16，此时接触棒15只是搭在电极棒9的上表面，电极棒的下端位于接触球的通孔内部，所述电感应器71与电极棒9的位置不对应；活动底杯17位于极化模传送带2的下方；接触球7沿着缓冲坡4移动。
48.步骤二：上料传送带11的吸嘴113从工件箱中吸取陶瓷片，吸取陶瓷片的吸嘴在极化模传送带2上方的工作位置等待，当极化半腔5经过上料传送带11的吸嘴113时，送料伸缩杆112伸长，吸嘴113松开陶瓷片，陶瓷片放置在由单边支撑件6形成的底座上，完成陶瓷片的上料；
49.步骤三：当极化腔室也在活动底杯17的上方，极化模传送带2停止传送动作，活动底杯17往上移动，当活动底杯17的上端穿过连通孔21与极化腔室的下端接触时，可对极化腔室的底部进行密封；
50.同时，接触球7位于极化腔室顶部时，弹性压杆8可将接触球7压于极化腔室的上开口处，形成极化腔室的上端的密封，结合活动底杯17对极化腔室底部的密封，极化腔室可形成完全密封，进物管19往极化腔室内部输入陶瓷极化时所需的保护液体，液体将陶瓷片浸没；
51.而且，所述电感应器71与电极棒9的位置对应，电感应器71将电信号传递给控制器，控制器控制凸轮对应的电控电机工作，电控电机带动凸轮14旋转180
°
，凸轮14的远端靠近滑块16，滑块16被按压，接触棒15往下推动电极棒9，电极棒9的下端从接触球7的通孔中伸出，电极棒9与陶瓷接触，对陶瓷进行极化；
52.步骤四：陶瓷片极化完毕，断开电极棒9对应高压电路开关，电控电机带动凸轮14旋转180
°
，凸轮14的近端靠近滑块16，在拉簧13的拉动下，接触棒15往上移动，此时接触棒15离开电极棒9，电极棒9的下端缩回接触球7的通孔内部；
53.出物管20将保护液体导出，活动底杯17往下移动，离开极化腔室的下端；
54.步骤五：极化模传送带2继续传送动作，回到步骤一；
55.在进行步骤二的同时，下料传送带12中处于工作位置的吸嘴113可将极化完毕陶瓷片吸出，经过下料传送带12带走到下一工序，实现连续加工。
56.本实施例中的传感器陶瓷极化设备及安全极化结构中可进行流动式连续的陶瓷
极化加工，加工效率高，安全系数高。
57.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。