本發(fā)明涉及超硬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超硬材料合成用零部件分級(jí)裝置。

背景技術(shù)：

在超硬材料合成行業(yè)中，超硬材料的生產(chǎn)是通過一些組件組裝后進(jìn)行高溫高壓下合成的。對(duì)每一個(gè)組件尺寸、重量、電阻等要求都非常嚴(yán)格，并且，同一種組件間對(duì)產(chǎn)品一致性要求也非常高。而作為超硬材料合成主要性能的發(fā)熱元件，其要求更是嚴(yán)苛。由于其原材料加工無法滿足其近于苛刻的要求，就需要按照產(chǎn)品要求對(duì)其進(jìn)行分級(jí)才能滿足生產(chǎn)需要。

傳統(tǒng)金剛石合成用的發(fā)熱元件分重方法是采用人工方法用電子天平進(jìn)行重量分級(jí)，每人一臺(tái)電子天平，逐片進(jìn)行稱量分重，這樣分重效率非常低下，需要較大的人力投入，不但增加了人工成本，而且由于人工分級(jí)不可避免會(huì)產(chǎn)生人為錯(cuò)誤，保證不了分級(jí)精度。并且，由于其需要量巨大，通常的手工分級(jí)的方法投入人工成本太高，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率十分低下，不能保證分級(jí)質(zhì)量，嚴(yán)重影響超硬材料合成的生產(chǎn)效率。

在公知的技術(shù)中，人造金剛石零部件----發(fā)熱組件分重工藝通常是小作坊式的，而合成金剛石的工藝要求發(fā)熱元件的尺寸、密度一致性極高。其要求零部件生產(chǎn)也必須適應(yīng)高品級(jí)金剛石合成的需要，逐步淘汰小作坊式的手工操作方式，進(jìn)而如何采用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化生產(chǎn)技術(shù)為現(xiàn)在生產(chǎn)過程中急需解決的技術(shù)問題。

專利號(hào)為201520483310.3的專利申請(qǐng)文件公開了一種超硬材料合成用發(fā)熱組件自動(dòng)分重裝置，具體包括，包括稱重裝置、操作臺(tái)和設(shè)置在操作臺(tái)上的分級(jí)裝置、微控器、為分級(jí)裝置提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置；此實(shí)用新型采用電磁吸合方式自動(dòng)分選，采用微電腦自動(dòng)分級(jí)機(jī)與切帶機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)聯(lián)機(jī)工作，提高了生產(chǎn)效率和降低人工成本。但是，此裝置在分級(jí)的過程中，采用是的電磁吸盤，利用磁效應(yīng)吸附帶有磁性的組件，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，使用具有局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超硬材料合成用零部件分級(jí)裝置，能夠針對(duì)不同材質(zhì)的零部件進(jìn)行分級(jí)操作，普遍性強(qiáng)，且替代傳統(tǒng)手工操作方式，降低勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，保證合成用零部件的精度、重量一致性要求，提高超硬材料零部件分級(jí)的自動(dòng)化水平。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種超硬材料合成用零部件分級(jí)裝置，包括操作臺(tái)、稱重機(jī)構(gòu)和多個(gè)接料盒，稱重機(jī)構(gòu)和接料盒設(shè)于操作臺(tái)上，還包括設(shè)置在操作臺(tái)上的分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)、設(shè)于分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)上的分級(jí)機(jī)構(gòu)、為分級(jí)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的氣動(dòng)系統(tǒng)和微控器；

所述的分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括豎向設(shè)于操作臺(tái)中心點(diǎn)處的電機(jī)，電機(jī)的受控端連接微控器，電機(jī)的輸出軸連接回轉(zhuǎn)盤的中心，沿回轉(zhuǎn)盤的圓周方向均勻間隔設(shè)有多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿；

所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)雙向定位氣缸吸附器，每個(gè)雙向定位氣缸吸附器設(shè)于一個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿的末端，且雙向定位氣缸吸附器處于稱重機(jī)構(gòu)的正上方；

所述的氣動(dòng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭和多路氣動(dòng)控制管路，每路氣動(dòng)控制管路包括電磁換向閥、兩個(gè)真空發(fā)生器和四通接頭，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭的進(jìn)氣口通過氣管連接氣源，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭的出氣口分別連接每路電磁換向閥的進(jìn)氣口，每路電磁換向閥的第一出氣口氣路連接一個(gè)雙向定位氣缸吸附器的第一進(jìn)氣孔，每路電磁換向閥的第二出氣口氣路連接到相應(yīng)管路的四通接頭的進(jìn)氣口，四通接頭的第一出氣口連接到雙向定位氣缸吸附器的第二進(jìn)氣孔，四通接頭的第二出氣口通過一個(gè)真空發(fā)生器連接到雙向定位氣缸吸附器的第一負(fù)壓孔，四通接頭的第三出氣口通過另一個(gè)真空發(fā)生器連接到雙向定位氣缸吸附器的第二負(fù)壓孔；

所述的稱重機(jī)構(gòu)設(shè)置在切帶機(jī)的下料口，稱重機(jī)構(gòu)為電子稱量設(shè)備，且電子稱量設(shè)備的信號(hào)輸出端連接微控器的采集信號(hào)輸入端；

所述的多個(gè)接料盒放置在操作臺(tái)上，多個(gè)接料盒圍繞電機(jī)均勻分布，且設(shè)在雙向定位氣缸吸附器運(yùn)動(dòng)軌跡的正下方。

所述的雙向定位氣缸吸附器包括雙缸定位氣缸體和設(shè)于雙缸氣缸伸縮端的橡膠吸嘴。

所述的接料盒采用扇形結(jié)構(gòu)。

所述的電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明利用操作臺(tái)支撐整個(gè)裝置，在操作臺(tái)中心點(diǎn)處設(shè)置電機(jī)，電機(jī)的輸出軸端連接一個(gè)水平的回轉(zhuǎn)盤，回轉(zhuǎn)盤可以在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿和設(shè)于水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿末端的雙向定位氣缸吸附器進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，利用氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭能夠有效避免氣路在電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生纏繞。

在操作臺(tái)上設(shè)有稱重機(jī)構(gòu)和接料盒，當(dāng)進(jìn)行物料分級(jí)操作時(shí)，利用多路氣動(dòng)控制管路控制雙向定位氣缸吸附器從而對(duì)吸附電子稱量設(shè)備的載板上的物料進(jìn)行吸附并分級(jí)。

具體是通過每路氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行氣路分配，每路氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭的出氣口連接一路電磁換向閥的進(jìn)氣口，電磁換向閥的第一出氣口氣路連接雙向定位氣缸吸附器的第一進(jìn)氣孔，電磁換向閥的第二出氣口氣路連接到一個(gè)四通接頭的進(jìn)氣口，四通接頭的第一出氣口連接到雙向定位氣缸吸附器的第二進(jìn)氣孔，雙向定位氣缸吸附器的第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔主要是用于控制氣缸的上下伸縮動(dòng)作。之后再通過四通接頭的第二出氣口和第三出氣口，分別通過一個(gè)真空發(fā)生器連接到雙向定位氣缸吸附器的第一負(fù)壓孔和第二負(fù)壓孔。第一負(fù)壓孔和第二負(fù)壓孔主要是用于控制吸嘴動(dòng)作，當(dāng)需要吸附電子稱量設(shè)備的載板上的物料時(shí)，啟動(dòng)雙缸氣缸，使得雙缸氣缸的氣缸桿向下伸，之后再通過第一負(fù)壓孔和第二負(fù)壓孔產(chǎn)生負(fù)壓，利用吸嘴吸附電子稱量設(shè)備的載板上的物料。

此時(shí)，電子稱量設(shè)備的載板上的物料可以是鋼片或者其他的不具有磁性的物料，均能夠達(dá)到吸附的作用，使用范圍更加寬廣，能夠針對(duì)不同材質(zhì)的零部件進(jìn)行分級(jí)操作，普遍性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的氣動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明包括操作臺(tái)1、稱重機(jī)構(gòu)2和多個(gè)接料盒8，稱重機(jī)構(gòu)2和接料盒8設(shè)于操作臺(tái)1上，操作臺(tái)1用于支撐整個(gè)裝置，所述的稱重機(jī)構(gòu)2設(shè)置在切帶機(jī)的下料口，稱重機(jī)構(gòu)2為電子稱量設(shè)備，且電子稱量設(shè)備的信號(hào)輸出端連接微控器的采集信號(hào)輸入端；所述的多個(gè)接料盒8放置在操作臺(tái)1上，所述的接料盒8采用扇形結(jié)構(gòu)，多個(gè)接料盒8圍繞電機(jī)6均勻分布，且設(shè)在雙向定位氣缸吸附器9運(yùn)動(dòng)軌跡的正下方。微控器一方面用于采集電子稱量設(shè)備的重量信號(hào)，之后再將這個(gè)信號(hào)數(shù)值與設(shè)定值比較，再控制步進(jìn)電機(jī)6動(dòng)作，根據(jù)設(shè)定的梯度值，對(duì)物料進(jìn)行依次分級(jí)放置。

還包括設(shè)置在操作臺(tái)1上的分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)、設(shè)于分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)上的分級(jí)機(jī)構(gòu)、為分級(jí)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的氣動(dòng)系統(tǒng)和微控器。

所述的分級(jí)動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括豎向設(shè)于操作臺(tái)1中心點(diǎn)處的電機(jī)6，電機(jī)6的受控端連接微控器，電機(jī)6的輸出軸連接回轉(zhuǎn)盤5的中心，沿回轉(zhuǎn)盤5的圓周方向均勻間隔設(shè)有多個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿7。

所述的分級(jí)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)雙向定位氣缸吸附器9，每個(gè)雙向定位氣缸吸附器9設(shè)于一個(gè)水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿7的末端，且雙向定位氣缸吸附器9處于稱重機(jī)構(gòu)2的正上方。所述的雙向定位氣缸吸附器9包括雙缸定位氣缸體9-1和設(shè)于雙缸氣缸伸縮端的橡膠吸嘴9-2。

所述的氣動(dòng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10和多路氣動(dòng)控制管路，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10通過一個(gè)支架進(jìn)行固定在回轉(zhuǎn)盤5上，每路氣動(dòng)控制管路包括電磁換向閥12、兩個(gè)真空發(fā)生器11和四通接頭13，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10的進(jìn)氣口通過氣管連接氣源，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10的出氣口分別連接每路電磁換向閥12的進(jìn)氣口a，每路電磁換向閥12的第一出氣口b氣路連接一個(gè)雙向定位氣缸吸附器9的第一進(jìn)氣孔a，每路電磁換向閥12的第二出氣口c氣路連接到相應(yīng)管路的四通接頭13的進(jìn)氣口，四通接頭13的第一出氣口連接到雙向定位氣缸吸附器9的第二進(jìn)氣孔b，四通接頭13的第二出氣口通過一個(gè)真空發(fā)生器11連接到雙向定位氣缸吸附器9的第一負(fù)壓孔c，四通接頭13的第三出氣口通過另一個(gè)真空發(fā)生器11連接到雙向定位氣缸吸附器9的第二負(fù)壓孔d。

下面結(jié)合附圖說明發(fā)明的工作原理：

正常工作時(shí)：切帶機(jī)對(duì)鋼帶進(jìn)行切割，切割后的鋼片通過下料口落入到電子稱量設(shè)備的載板上，此時(shí)電子稱量設(shè)備對(duì)鋼片進(jìn)行了稱重，并發(fā)送鋼片重量值到微控器，微控器接收到重量值后，發(fā)送控制信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)6，步進(jìn)電機(jī)6在微控器的控制下通過水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿7帶動(dòng)設(shè)置在水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿7末端的雙向定位氣缸吸附器9進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)雙向定位氣缸吸附器9轉(zhuǎn)動(dòng)到電子稱量設(shè)備的載板上方時(shí)，由氣動(dòng)系統(tǒng)控制雙向定位氣缸吸附器9對(duì)鋼帶進(jìn)行吸附，然后旋轉(zhuǎn)，根據(jù)收納盒的擺放數(shù)量（多個(gè)收納盒之間緊挨擺放，且收納盒整體擺放為一個(gè)圓形，便于鋼帶的放料），微控器對(duì)鋼帶進(jìn)行分類放置，根據(jù)對(duì)鋼帶的需求，電子稱量設(shè)備稱重的數(shù)值與設(shè)定值比較后，根據(jù)設(shè)定的梯度值對(duì)鋼帶進(jìn)行依次分級(jí)放置。

其中，氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理為：首先，氣源由氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10引入，利用氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10能夠有效避免氣路在電機(jī)6帶動(dòng)回轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生纏繞，再將壓縮氣體通過管路分配到多路氣動(dòng)控制管路中，本實(shí)施例采用5路氣動(dòng)控制管路，相應(yīng)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)桿7也采用5根。如圖2所示，下面以一路氣動(dòng)控制管路為例進(jìn)行說明，氣動(dòng)控制管路包括一個(gè)電磁換向閥12、兩個(gè)真空發(fā)生器11和一個(gè)四通接頭13，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)接頭10的出氣口連接一路電磁換向閥12的進(jìn)氣口a，電磁換向閥12的第一出氣口b氣路連接雙向定位氣缸吸附器9的第一進(jìn)氣孔a，電磁換向閥12的第二出氣口c氣路連接到一個(gè)四通接頭13的進(jìn)氣口，四通接頭13的第一出氣口連接到雙向定位氣缸吸附器9的第二進(jìn)氣孔b，雙向定位氣缸吸附器9的第一進(jìn)氣孔a和第二進(jìn)氣孔b主要是用于控制氣缸的上下伸縮動(dòng)作，由于氣缸采用的是雙缸氣缸，所以，兩個(gè)進(jìn)氣孔分別控制兩個(gè)氣缸。之后再通過四通接頭13的第二出氣口和第三出氣口，分別通過一個(gè)真空發(fā)生器11連接到雙向定位氣缸吸附器9的第一負(fù)壓孔c和第二負(fù)壓孔d。第一負(fù)壓孔c和第二負(fù)壓孔d主要是用于控制吸嘴9-2動(dòng)作，當(dāng)需要吸附電子稱量設(shè)備的載板上的物料時(shí)，啟動(dòng)雙缸氣缸，使得雙缸氣缸的氣缸桿向下伸，之后再通過第一負(fù)壓孔c和第二負(fù)壓孔d產(chǎn)生負(fù)壓，利用吸嘴9-2吸附電子稱量設(shè)備的載板上的物料。此時(shí)，電子稱量設(shè)備的載板上的物料可以是鋼片或者其他的不具有磁性的物料，均能夠達(dá)到吸附的作用，使用范圍更加寬廣，能夠針對(duì)不同材質(zhì)的零部件進(jìn)行分級(jí)操作，普遍性強(qiáng)。