专利名称：全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的制作方法
技术领域：
本发明属于金属粉末还原加工和机械领域，涉及一种装料精度要求高，密封与刮平要求严格的粉末材料的装料，尤其适用于金属粉末还原加工中采用料舟装载料粉的自动化装料作业。
背景技术：
金属粉末还原加工中，为了保证还原质量的一致性，除了稳定工艺参数外对料粉的装料准确性和平整性要求越来越高。也就是说，对装料作业环节中的装料精度和刮平的平整度要求越来越高。传统的转鼓式装料法虽然结构简单，但是，因为它是容积式装料法，装料精度受最小容积的限制，相对装料精度通常只能达到5 10%。目前，有些金属粉末还原加工的装料精度要求为2500g±2. 5g，折合为相对精度已达到0. I%，这样的精度要求对容积式装料法是难以实现的。此外，转鼓式装料完全依靠转鼓与转鼓壳之间的配合间隙实现密封防止不装料时的漏粉，这对粒度很小的料粉来说，实现密封非常困难。因此，必须采用直接控制装料重量的称重法装料。称重法装料根据称重方法可以分为上称重法和下称重法。上称重法多是对装有料粉的料斗进行称重测量，通过控制料斗重量的减少量来控制装料量，通常，料斗加料粉质量在数百公斤到几千公斤以上。而对于每次装料仅2. 5Kg公斤的要求，该方法对称重分辨率要求很高，控制难度非常大。下称重法则直接对装有料粉的料舟进行称重，料舟和料粉的总重量通常不超过10Kg，这给精密称重和控制提供了方便，但是，下称重法由于称重传感器在料舟的下方，刮平时如不采取措施，容易损坏称重传感器。其次，不管采用哪种装料方法，装料时的粉尘飞扬也一直是困扰装料作业自动化的难点。
发明内容
本发明提供一种全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，以克服现有的装料装置装料时粉尘飞扬，装料精度不高的问题。本发明所采用的技术方案为，全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，由进料部分、称重部分和分层布料刮平部分组成；进料部分包括布料刮平料斗和密封板，布料刮平料斗的底端穿过密封板，沿着密封板的周边边沿设置有密封橡胶板；称重部分包括载舟架和称重支承板，载舟架上放置有载舟，称重支承板位于载舟架的下方，称重支承板上设置有电磁铁和称重传感器，电磁铁的顶部顶在载舟架的底端面上；分层布料刮平部分包括电动缸、线性滑轨和布料刮平汽缸，布料刮平汽缸的活塞杆与电动缸固定连接，电动缸设置在线性滑轨上；
称重支承板固定联接在电动缸的推杆轴上。其中，布料刮平料斗的上端开口处设置有螺旋送料器和封料汽缸；设置在封料汽缸伸缩杆上的挡板与螺旋送料器的出料口相对应。其中，螺旋送料器与送料电机同轴连接，螺旋送料器与送料电机之间的轴上设置有送料计数轮，送料计数轮上设置有送料计数器。其中，载舟架的底端固定有导杆，称重支撑板上固定有导套，导套套在导杆上，导杆与导套组成线性轴承。本发明的有益效果是，装料过程中不会出现粉尘飞扬的现象，装料精度高，实现自适应刮平，且在刮平时没有料粉溢出。
图I是装料前本发明全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的结构示意图；图2是容积式装料时本发明全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的结构示意图；图3是精密称重装料时本发明全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的结构示意图；图4是布料刮平时本发明全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的结构示意图。图中，I.线性滑轨，2.称重支承板，3.电磁铁，4.线性轴承，4-1.导杆，4-2.导套，
5.载舟架，6.密封橡胶板，7.密封板，8.封料汽缸，9.送料计数器，10.送料计数轮，11.送料电机，12.螺旋送料器，13.布料刮平料斗，14.料舟，15.称重传感器，16.布料刮平汽缸，17.机架，18.电动缸，19.挡板。
具体实施例方式本发明提供了一种全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，由进料部分、称重部分和分层布料刮平部分组成。进料部分包括布料刮平料斗13和密封板7，布料刮平料斗13的底端穿过密封板
7,沿着密封板7的周边边沿设置有密封橡胶板6 ;布料刮平料斗13顶端处设置有螺旋送料器12和封料汽缸8 ;设置在封料汽缸8伸缩杆上的挡板19与螺旋送料器12的出料口相对应。螺旋送料器12还与送料电机11同轴连接，螺旋送料器12与送料电机11之间的转轴上设置有送料计数轮10，送料计数轮10与送料计数器9连接。称重部分包括载舟架5和称重支承板2，载舟架5上放置有载舟14，称重支承板2位于载舟架5的下方,称重支承板2上设置有电磁铁3和称重传感器15,电磁铁3的顶部顶在载舟架5的底端面上；载舟架5的底端固定有导杆4-1，称重支撑板2上固定有导套4-2，导套4-2套在导杆4-1上，导杆4-1与导套4-2组成线性轴承4。分层布料刮平部分包括电动缸18、线性滑轨I和布料刮平汽缸16，布料刮平汽缸16的活塞杆与电动缸18固定连接，电动缸18设置在线性滑轨I上；线性滑轨I与布料刮平汽缸16设置在机架17上。
称重支承板2固定联接在电动缸18的推杆轴上。装料之前，本发明装置的状态如图I所示，此时，封料汽缸8的活塞杆伸出，挡板19封堵住螺旋送料器12的出料口，防止料粉泄漏；电磁铁3将载舟架5升起，使载舟架5与称重传感器15脱离接触；布料刮平汽缸16工作，布料刮平汽缸16的活塞杆推拉电动缸18，目的是为了调整载舟架5的位置，使得料舟14的中轴线与布料刮平料斗13的中轴线重合。装料前，首先使电磁铁3的衔铁下落，载舟架5和料舟14随之下落，使载舟架5与称重传感器15接触，称重传感器15处于称重测量状态，此时称重传感器15上的载荷为载舟架5和空料舟14重量之和，记为Gtl ;然后电动缸18推杆上升，称重支承板2托住载舟架5和料舟14 一起上升，当料舟14的上边缘与密封橡胶板6接触时，称重传感器15上的载荷开始增加，通过试验确定保证料舟14的上边缘与密封橡胶板6可靠接触所必须的载荷增加量为AG，当称重传感器15上的载荷增加到G1 = Gtl+AG时，电动缸18的推杆停止上升，并保持此位置不变，至此，料舟14的上边缘与密封橡胶板6可靠接触，密封板7与料舟14形成全密封装料状态，而布料刮平料斗13的下端口与料舟14底面之间保持5 IOmm的距离，如图2所示。此后，封料汽缸8活塞杆缩回，打开螺旋送料器12的出料口，送料电机11工作，开始容积式装料。为了提高装料效率，根据需要可以安排多个螺旋送料器12同时送料，多个螺旋送料器12的规格可以是相同的，也可以只设置一个送料分辨率较高的螺旋送料器12，以满足装料精度的要求。容积式装料时通过送料计数轮10和送料计数器9控制装料量，根据试验确定容积式装料的终止装料量，例如，为总装料量的90%或95%，并将其转换为送料计数器9的计数值，当送料计数器9的计数值达到终止装料量的计数值时停止装料。完成容积式装料后，电动缸18的推杆下降，使料舟14与密封橡胶板6脱离接触，保证作用在称重传感器15上的载荷变化仅与装载的料粉的变化有关；此时，料舟14与密封橡胶板6虽然已脱离接触，但是，料舟14与布料刮平料斗13之间的料粉形成了新的密封层，因此，装料仍处于全密封状态，如图3所示。为了便于控制装料量，此时仅用一个螺旋送料器12送料，通常是送料分辨率较高的螺旋送料器，装料量的控制也改为称重控制，当称重传感器上的重量G = G^Gn (Gn为额定装料量)时送料电机11停止工作，封料汽缸8活塞杆伸出，挡板封堵螺旋送料器的出料口，防止料粉泄漏，至此完成装料。装料完成后电磁铁3将载舟架5和料舟14托起，使料舟14与称重传感器15脱离接触，保证在布料刮平时称重传感器15不承受载荷，如图4所示。此后，电动缸18推杆每下降一定距离，布料刮平汽缸16的活塞杆往复运动一次，布料一层，如此循环，最终完成布料和刮平。为了兼顾布料速度和布料均匀性，电动缸18推杆的下降距离依此减�。纾来挝� 10mm、5mm、3mm、Imm 等。全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置的技术要点 I.利用外部密封措施(密封板7和密封橡胶板6)和料粉密封使装料过程始终处于密封状态，避免了粉尘飞扬，实现绿色装料。2.采用多个送料器的容积式装料和单个送料器的精密称重装料相结合的装料方法，既提高了装料速度，又保证了装料精度。3.采用分层布料，利用布料刮平料斗的下边缘刮平已布料的表面，实现自适应刮平，且在刮平时没有料粉溢出。
4.采用阶梯式分层布料，逐渐减小布料层的厚度，可以最大限度减小布料后的台阶差，即布料刮平的平整性误差。5.采用封堵送料器出口可以可靠的防止不装料时的料粉泄漏。6.采用电磁铁3控制称重传感器15的工作状态，可以有效地保护称重传感器15。
7.可以在布料刮平料斗13的侧面安装仓壁振动器，以保证布料刮平料斗中的料粉干净彻底地装入料舟。
权利要求
1.全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，其特征在于由进料部分、称重部分和分层布料刮平部分组成； 所述进料部分包括布料刮平料斗(13)和密封板(7)，布料刮平料斗(13)的底端穿过密封板(7)，沿着密封板(7)的周边边沿设置有密封橡胶板(6)； 所述称重部分包括载舟架(5)和称重支承板(2)，载舟架(5)上放置有载舟(14)，称重支承板(2)位于载舟架(5)的下方，称重支承板(2)上设置有电磁铁(3)和称重传感器(15)，电磁铁(3)的顶部顶在载舟架(5)的底端面上； 所述分层布料刮平部分包括电动缸(18)、线性滑轨(I)和布料刮平汽缸(16)，布料刮平汽缸(16)的活塞杆与电动缸(18)固定连接，电动缸(18)设置在线性滑轨(I)上； 称重支承板(2)固定联接在电动缸(18)的推杆轴上。
2.根据权利要求I所述的全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，其特征在于所述布料刮平料斗(13)的上端开口处设置有螺旋送料器(12)和封料汽缸(8);设置在封料汽缸(8)伸缩杆上的挡板(19)与螺旋送料器(12)的出料口相对应。
3.根据权利要求2所述的全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，其特征在于所述螺旋送料器(12)与送料电机(11)同轴连接，螺旋送料器(12)与送料电机(11)之间的轴上设置有送料计数轮(10)，送料计数轮(10)上设置有送料计数器(9)。
4.根据权利要求I所述的全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，其特征在于所述载舟架(5)的底端固定有导杆(4-1)，称重支撑板(2)上固定有导套(4-2)，导套(4-2)套在导杆(4-1)上，导杆(4-1)与导套(4-2)组成线性轴承(4)。
全文摘要
本发明提供全密封精密称重装料与自适应刮平一体化装置，由进料部分、称重部分和分层布料刮平部分组成；进料部分包括布料刮平料斗和密封板，布料刮平料斗的底端穿过密封板，沿着密封板的周边边沿设置有密封橡胶板；称重部分包括载舟架和称重支承板，载舟架上放置有载舟，称重支承板位于载舟架的下方，称重支承板上设置有电磁铁和称重传感器，电磁铁的顶部顶在载舟架的底端面上；分层布料刮平部分包括电动缸、线性滑轨和布料刮平汽缸，布料刮平汽缸的活塞杆与电动缸固定连接，电动缸设置在线性滑轨上；称重支承板固定在电动缸的推杆轴上。其有益效果是，装料过程中不会出现粉尘飞扬的现象，装料精度高，实现自适应刮平，且在刮平时没有料粉溢出。
文档编号G01G13/06GK102645258SQ20121011826
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者朱凌建, 李信, 李林, 赵怀军, 邱宗明 申请人:西安理工大学
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