全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN201110411405.0	申请日：	2011.12.12
公开号：	CN102416470A	公开日：	2012.04.18
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B22F 3/03申请日:20111212\|\|\|公开
IPC分类号：	B22F3/03; B30B15/30	主分类号：	B22F3/03
申请人：	上海平野磁气有限公司; 上海笠原电装有限公司
发明人：	吕振
地址：	200333 上海市普陀区同普路1225弄7号楼
优先权：
专利代理机构：	上海新天专利代理有限公司 31213	代理人：	王敏杰
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内容摘要

本发明涉及一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置。它由波纹管、料筒、振荡锤、接管、粉碎装置和称重加料装置构成；称重加料装置中压力传感器固定在托板上，托板后部装有气缸固定架用来固定连接导向气缸定点，秤料斗前侧支点与支架1相接，后侧支点与连接器相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管到送料盒内胆，送料盒内胆浮动固定在送料盒架里，送料盒架下接送料板，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器2，后部连接送料油缸。它主要被用作磁性材料的粉末成型制作，实现自动称重加料装置。

权利要求书

1：一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：它由波纹管（401）、料筒（402）、振荡锤（403）、接管（404）、粉碎装置（4a）和称重加料装置（4b）构成；其中：料筒（402）下口接波纹管（401），管口下连接碎粉装置（4a），再通过接管（404）对准称重加料装置（4b）的秤料斗接料口，振荡锤（403）对向料筒（402）下侧；所述的定量供料装置（4）中的称重加料装置（4b）由送料油缸（4b101）、连接块（4b102）、气缸固定架（4b103）、托板（4b104）、导向气缸（4b105）、压力传感器（4b106）、连接器（4b107）、秤料斗（4b108）、支架 1 （4b109）、固定螺栓（4b110）、接料管（4b111）、送料盒内胆（4b112）、振荡器 2（4b113）、送料盒架（4b114）和送料板（4b115）构成；所述的压力传感器（4b106）固定在托板（4b104）上，托板后部装有气缸固定架（4b103）用来固定连接导向气缸（4b105）定点，秤料斗（4b108）前侧支点与支架 1（4b109）相接，后侧支点与连接器（4b107）相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗（4b108）坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管（406）到送料盒内胆（4b112），送料盒内胆浮动固定在送料盒架（4b114）里，送料盒架下接送料板（4b115），送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器 2（4b113），后部连接送料油缸（4b101）。
2：根据权利要求 1 所述的全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：所述的碎粉装置（4a）由振荡器 1（4a01）、粉盒（4a02）、落料管（4a03）、下蝶阀（4a04）、上蝶阀（4a05）、过渡储料管（4a06）、传感器（4a07）、松粉器（4a08）、气缸 1（4a09）、气缸 2（4a10）、垂直运动碎粉钉耙（4a11）和水平运动碎粉钉耙（4a12）构成；所述的上蝶阀（4a05）下接过渡储料管（4a06），再接下蝶阀（4a04），下蝶阀上装配松粉器（4a08），蝶阀下口通过落料管（4a03）对接粉盒（4a02），在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙（4a11）和水平运动碎粉钉耙（4a12）各一个，两钉耙各自连接气缸 1（4a09）和气缸 2（4a10），两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器 1（4a01）连接，传感器（4a07）埋入过渡储料管内靠近顶部位置。

说明书

全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置
    技术领域本发明涉及稀土磁粉粉末加工设备，特别是一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置。
     背景技术全自动磁粉粉末成型压机主要被用作磁性材料的粉末成型制作，要实现自动精密成型制造，必须解决三个问题：系统精度，定量给料，压制方式，其中最为难题的就是定量给料。磁粉材料的黏度很大，再加上粉末颗粒的目数高（从日本进口的铷铁硼磁粉可细小到颗粒直径仅 3μm），往往会结成块状，不利于进行成型加工。以往磁粉压机都是人工加料，不能实现自动方式。德国进口的所谓自动粉末成型压机也不能生产大面积或较厚形状的磁块，因为采用的是体积法，不能定量精准，且磁粉成块，没有粉碎均匀，易成品内部有空隙。
     中国发明专利申请公开说明书（CN101486096A）公开了一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，它由送喂料系统、成型压制系统、取料系统和电气控制系统所组成 , 送喂料系统、成型压制系统、取料系统机体框架之间呈品字形连接 , 外壳用透明有机玻璃材料密封，内部相互贯通 , 并装有氧含量检测器 , 使稀土磁粉加工操作过程能处于完全密闭惰性保护气体环境中进行 ; 送喂料自动供粉、成型压制系统模具组件中磁（场）取向线圈、自动模具润滑、余料移除和低氧浓度完全自动化的 PLC 控制系统。保证了稀土磁粉粉末磁性轴高度单轴取向及在压制整个生产过程的全自动化、高准确性、可靠性和产品的高品质。但是，该文献也仅仅是非常简单地介绍了装置的结构，对于必须解决三个问题：系统精度，定量给料，压制方式，文中未做精确和严谨的阐述。
     发明内容
     本发明的目的在于提供一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，它主要被用作磁性材料的粉末成型制作，实现自动精密成型制造，解决系统精度，定量给料，压制方式等三个主要问题。
     为实现上述目的，本发明是这样实现的。
     一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：它由波纹管、料筒、振荡锤、接管、粉碎装置和称重加料装置构成；其中：料筒下口接波纹管，管口下连接碎粉装置，再通过接管对准称重加料装置的秤料斗接料口，振荡锤对向料筒下侧；所述的定量供料装置中的称重加料装置由送料油缸、连接块、气缸固定架、托板、导向气缸、压力传感器（实例采用电子天平）、连接器、秤料斗、支架 1、固定螺栓、接料管、送料盒内胆、振荡器 2、送料盒架和送料板构成；所述的压力传感器固定在托板上，托板后部装有气缸固定架用来固定连接导向气缸定点，秤料斗前侧支点与支架 1 相接，后侧支点与连接器相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管到送料盒内胆，送料盒内胆浮动固定在送料盒架里，送料盒架下接送料板，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器 2，后部连接送料油缸。所述的全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：所述的碎粉装置由振荡器 1、粉盒、落料管、下蝶阀、上蝶阀、过渡储料管、传感器、松粉器、气缸 1、气缸 2、垂直运动碎粉钉耙和水平运动碎粉钉耙构成；所述的上蝶阀下接过渡储料管，再接下蝶阀，下蝶阀上装配松粉器，蝶阀下口通过落料管对接粉盒，在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙和水平运动碎粉钉耙各一个，两钉耙各自连接气缸 1 和气缸 2，两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器 1 连接，传感器埋入过渡储料管内靠近顶部位置。
     附图说明
     图 1-1、 1-2 是本发明的整体结构示意图。
     图 2-1、 2-2 是本发明中机架的结构示意图。
     图 3 是本发明中模架的结构示意图。
     图 4-1 是本发明中定量供料装置的结构示意图。
     图 4-2 是本发明定量供料装置中粉碎装置的结构示意图。
     图 4-3 是本发明定量供料装置中一种称重加料装置的结构示意图。
     图 4-4 是本发明定量供料装置中另一种称重加料装置的结构示意图。图 5-1 是本发明中线圈的结构示意图。图 5-2 是图 5 的 A-A 方向剖视图。图 6 是本发明中包封的结构示意图。图 7-1 是本发明控制系统中电控回路的结构图。图 7-2 是本发明控制系统中液压回路的结构图。图 7-3 是本发明控制系统中气动回路的结构图。图 8 是本发明全自动磁粉粉末成型压机的运行进程示意图。具体实施方式
     请参阅上述附图，它公开了一种全自动磁粉粉末成型压机。如图所示：它由机架 2、模架 3、定量供料装置 4、线圈 5、包封 6 和控制系统 7 组成。
     如图 2-1、 2-2 所示，机架 2 是四柱结构：四根立柱 204 上顶垫块 208 立于下底板 203 与上顶板 209 中间，用四套螺栓副 210 穿过立柱把它们连接并固定在钢构件焊接成的底座 201 上；上顶板 209、下底板 203 间两侧装有导磁板 206 ；在下底板 203 上吊装下油缸 202 和下磁栅尺 216，在上顶板 209 上安装上油缸 212 和上磁栅尺 211 ；上油缸 212 推杆连接上压头 213，下油缸 202 推杆连接下压头 215 ；在两导磁板 206 中间对称位置固定有线圈极头 207 ；背部支架 217 采用铝合金型材搭建 , 与上顶板 209、下底板 203 固定；压机上顶板 209、下底板 203 间侧后面连接表箱支架 205，在对边侧前面连接电控箱支架 214。
     机架 2 对设备整体精度影响在于上顶板 209 与下底板 203 间的平行度保证，本发明不仅要求对上顶板 209、下底板 203 实行超精磨加工保证平行度，并在立柱 204 设计上加入垫块 208，在装配过程中通过修正垫块的高度来达到四柱等高。
     如图 3 所示，模架 3 是双动的四导柱结构：底模板 303、中模板 312、上模板 310 通过四套导柱轴承副 A 307 连接在一起，导柱顶部用固定套 309 两两连接，上模板 310 下部装接阳模固定块 308，中模板 312 与下模板 301 通过四套导柱轴承副 B 313 穿过底模板 303 连接在一起，底模板 303 与一对模架座 302 相连接，在中模板 312 两轴承副间的位置固定两块等高块 311，导板支架 304 从后侧与中模板 312 连接，导板 305 安装在导板支架及等高块上，导板两边各安装一套直线导轨副 306。
     如图 4-1 所示，定量供料装置 4 是由料筒 402 下口接波纹管 401，管口下连接碎粉装置 4a，再通过接管 404 对准称重加料装置 4b 的秤料斗接料口，振荡锤 403 对向料筒下侧。
     如图 4-2 所示，定量供料装置 4 中的碎粉装置 4a 由振荡器 1 4a01、粉盒 4a02、落料管 4a03、下蝶阀 4a04、上蝶阀 4a05、过渡储料管 4a06、传感器 4a07、松粉器 4a08、气缸 1 4a09、气缸 2 4a10、垂直运动碎粉钉耙 4a11 和水平运动碎粉钉耙 4a12 构成；所述的上蝶阀 4a05 下接过渡储料管 4a06，再接下蝶阀 4a04，下蝶阀上装配松粉器 4a08，蝶阀下口通过落料管 4a03 对接粉盒 4a02，在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙 4a11 和水平运动碎粉钉耙 4a12 各一个，两钉耙各自连接气缸 1 4a09 和气缸 2 4a10，两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器 1 4a01 连接，传感器 4a07 埋入过渡储料管内靠近顶部位置。
     由于稀土磁粉的颗粒细小（有的仅 3μm），黏度高，容易结块，对烧结磁块制作的成型加工非常不利，因此，目前广泛的还在使用人工加料方式。要实现自动生产稀土磁块，首先要解决磁粉加料问题，也就是先要使得磁粉在注入模腔时不被粘结。本发明装置正是从这两方面入手。
     首先，磁粉在大容量料筒储存时因重力的作用就已被紧压粘连，要通过管道输送时，就要对料筒进行捶打。由于磁粉是成团、块状进入输送管道，不易流动，因此，本专利运用弹拨方式设计了松粉器。松粉器与蝶阀合页安装在一起，随着蝶阀的开闭而搅动管道内的磁粉，使其松落。
     其次，单单松落的磁粉也仅仅从大块或团状变成小的块、团状，要达到精确秤量和压制必须处理成碎粉状，于是，本发明对此采取击碎、爬犁、震松三结合的方式来解决。本发明装置把粉盒置于振荡器上，在粉盒内装有垂直运动和水平运动的钉耙各一，垂直钉耙钉头成多排、多行式，水平钉耙成梳状式，均通过连接的气缸驱动进行高速运动。粉块进入粉盒时，受到震动而碎裂，同时在振荡驱动下先跑到垂直作用的钉耙下，受到反复击打，而后又受到水平钉耙的梳理作用。这样就能够把粘结的磁粉还原成粉状，并受到振动的推力作用移向称料斗。
     如图 4-3 所示，定量供料装置 4 中的称重加料装置 4b （推送式）由送料油缸 4b101、连接块 4b102、气缸固定架 4b103、托板 4b104、导向气缸 4b105、压力传感器 4b106、连接器 4b107、秤料斗 4b108、支架 14b109、固定螺栓 4b110、接料管 4b111、送料盒内胆 4b112、振荡器 2 4b113、送料盒架 4b114 和送料板 4b115 构成；所述的压力传感器 4b106 固定在托板 4b104 上，托板后部装有气缸固定架 4b103 用来固定连接导向气缸 4b105 定点，秤料斗 4b108 前侧支点与支架 1 4b109 相接，后侧支点与连接器 4b107 相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗 4b108 坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管 406 到送料盒内胆 4b112，送料盒内胆浮动固定在送料盒架 4b114 里，送料盒架下接送料板 4b115，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器 2 4b113，后部连接送料油缸 4b101。
     图 4-4 所示，它是一种旋转式称重加料装置，与推送式的区别仅在翻转送料部分，其他部分一致。两个支架 2 4b206 对称固定在托板前部的两侧上，转轴 4b205 穿过支架，支架一侧外的转轴上连接旋转气缸 4b201，两个曲臂 4b202 沿秤料斗 2 4b204 旁与转轴连接，秤料斗的两边的挂钩嵌入曲臂中，上覆盖压条 4b203 防脱落。
     从碎粉装置送入的磁粉经过称量，达到要求的重量后，通过气缸推动料斗，把粉料送到送料盒，而后油缸推动料盒组件走向模具，并使送料板在阴模口位置作往复运动，同时振荡器工作，使存储的粉料倾倒干净。
     如图 5-1-、 5-2 所示，所述的线圈 5 由接线板 501、接线桩头 502、电缆线 503、绝缘板 504、线圈 505、盖板 506、密封圈 507、螺钉 508 和壳体 509 构成；所述的壳体 509 内衬绝缘板 504，盤式线圈 505 间串接形成线圈组后套在壳体中轴上，线圈组通过电缆线 503 连接到接线板 501 的接线桩头 502 上，壳体上缘槽内埋设密封圈 507，盖板 506 通过螺钉 508 与壳体连接。
     如图 6 所示，所述的包封是用于密封压机的板金构件，它由前封板 601、门把手 602、前窗 603、左封板 604、后封板 605、侧窗 606、集成接口盒 607、右封板 608 构成；前封板 601 中间嵌装前窗 603，后包封 605 两侧面中间各嵌装有侧窗 606，前窗 603 通过门把手 602 与前封板 601 连接、侧窗 606 通过门把手 602 与后包封 605 连接，并在两侧安排有集成接口盒 607，左封板 604 与右封板 608 对称。该包封的作用是确保加工环境的密闭状态，加工中，整个压机窗体内经充氮气后达到无氧状态。本发明中的控制系统由电控回路（见图 7-1）、液压回路（见图 7-2）和气动回路（见图 7-3）三部分组成。
     如图 7-1 所示，电控回路主要由触摸式控制屏 707， PLC 工控器 703（如三菱 FX2N-32MT），固态继电器驱动模块 701，固态继电器驱动模块 702， A/D 转换模块 704，如三菱 FX2N-12AD， D/A 转换模块 705（如三菱 FX2N-2DA）和通讯模块 706（如三菱 FX1N-232-BD）组成。触摸式控制屏 707 显示作业状态和测量数据，起到系统指令发布作用，其与 PLC 工控器 703 以通讯方式连接， PLC 工控器 703 内驻编制有特定的控制程序，接受触摸式控制屏 707 传来的指令和从端口 Y8 至 Y15 与 Y31 反馈的外部信号，通过驱动模块 701 和驱动模块 702 来控制液压回路和气动回路的工作元件，指使系统按照设定的程序运行。
     如图 7-2，液压回路的油站 L21（即 105）上压管路接入总压力表 P1，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH7 端口；通过流量计 V 并行分出三条支路，分别控制上油缸 L11（即 212）、下油缸 L12（即 202）、送料油缸 L13（即 4b101）部分，流量计的测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH4 端口。在上油缸 L11（即 212）液压控制部分：上压管路通过比例阀 SOL C1 到双向电磁阀 SOL Y1-Y2 的 P 端，其 T 端接回流管路， A 端管接单向阀 L14，再三通分接平衡阀 SOL C2 和单向阀 L15，而后两个器件再过三通用管路归并连到上油缸 L11（即 212） A 端，并在此管路上接入压力表 P2，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH8 端口；上油缸 L11 （即 212） B 端管接单向阀 L16，在此管路上接入压力表 P3，再接入双向电磁阀 SOL Y1-Y2 的 B 端， P3 测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH9 端口。在下油缸 L12（即 202）液压控制部分：上压管路连接到双向电磁阀 SOL Y3-Y4 的 P 端，其 T 端通过比例阀 SOL C3 接回流管路， A 端管接单向阀 L17，再管路连通到下油缸 L12 （即 202） A 端，并在此管路上接入压力表 P4，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH10 端口；下油缸 L12 （即 202） B 端管接单向阀 L18，在此管路上接入压力表 P5，再接入双向电磁阀 SOL Y3-Y4 的 B 端， P5 测量数据传输到 A/D 模块 704 的
     CH11 端口。送料油缸 L13（即 4b101）液压控制部分：上压管路连接到节流阀 SOL C4，再管接到双向电磁阀 SOL Y5-Y6 的 P 端，在此管路上接入压力表 P6，双向电磁阀 SOL Y5-Y6 的 A 端和 B 端分别与送料油缸 L13（即 4b101） A 端和 B 端管接，其 T 端接回流管路， P6 测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH12 端口。回流管路接入油站 L21（即 105），温度监测器 Pt 测量油站 L21（即 105）内的油温，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH3 端口。
     如图 7-3 所示，气动回路采用的是氮气气源，由压机外部供应。进入压机管口后分三路，一路的通过比例阀 SOL S1 到达料筒；另一路经过球阀 L1 到压机舱体，并放置氧含量检测仪 OTC 监测舱体空气含氧量，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH2 端口；还有一路经过滤清器 L2、比例阀 SOL S2 和油水分离器 L3 分成六路， ①路通过电磁阀 SOL T1 连到振荡捶 L4（即 403）， ②路通过电磁阀 SOL T2 连到气缸 1 L5（即 4a09）和气缸 2 L6（即 4a10）， ③路通过电磁阀 SOL T3 连到导向气缸 L7 （即 4b105）， ④路通过电磁阀 SOL T4 连到振荡器 2 L8（即 4b113）， ⑤路通过电磁阀 SOL T5 连到上蝶阀 L9（即 4a04）， ⑥路通过电磁阀 SOL T6 连到下蝶阀 L10（即 4a05）；在进气总管上接有压力表 P7，其测量数据传输到 A/D 模块 704 的 CH1 端口。
     请进一步结合参阅图 1-1、 1-2，如图所示：磁粉压机的整体结合方式从机架 2 起，模架座 302 在下底板 203 上；下模板 301 与下磁栅尺 216 连接；上模板 310 与上压头 213 和上磁栅尺 211 连接；称重加料装置 4b 的送料板 4b115 与直线导轨副 306 连接；碎粉装置 4a 固定于背部支架 217 中部；振荡锤 403 和料筒 404 安装在机架 2 的背部支架 217 顶部；线圈 5 套在线圈极头 207 上，上顶板 209 与下底板 203 的背面连接后包封 605，前面连接前封板 601，两侧连接左、右封板 604、 608 ；操控箱 110 固定于电控箱 112 的转动支架 111 上；电控箱 112 与机架 2 上的电控箱支架 214 连接，表盘箱 102 与机架 2 上的表箱支架 205 连接；油站 105 固定在机架 2 后面底部；上控制集成组件 103 安装在上顶板 209 边后侧；下控制集成组件 109 在机架 2 底部中间位置固定；上集成块 118 固定在上顶板 209 边后侧；下集成块 116 固定在下底板 203 边后侧；上、下集成块 118、 116 间连接油管 117 ；油站 105 通过软油管 1 114 连接到下控制集成组件 109，从下控制集成组件 109 连出软油管 1 114 到下油缸 202，连出软油管 2 115 到下集成块 116 ；从上集成块 118 连出软油管 3 到上油缸 212 ；气动集成组件箱 108 安装在机架背部支架 217 后侧；气动集成组件的气路连到后包封 605 上的集成接口盒 607，再连到碎粉装置 4a 和称重送料装置 4b ；电控箱 112 连出控制电缆 106 到油站 105、气动集成组件箱 108、上控制集成组件 103、下控制集成组件 109 ；从上油缸 212、下油缸 202、油站 105 和定量供料装置 4 内的送料油缸 4b101 各接出测量油管 101 到表盘箱 102 内相应的表盘；操控箱 110 的控制线缆 107 连接到电控箱 112。
     如图 8 所示，本发明全自动磁粉粉末成型压机的运行进程包括如下步骤，以下分别进行描述。
     1、准备：启动时检查磁粉压机的外围设备连接，手动打开 L1 球阀和接通压机电源，打开外围氮气供应装置和冷却供水装置，而后在触摸屏上进行各项工作参数设定后点击启动，指令信号使 PLC 703 的 Y22 端口高电平输出，通过驱动模块 702 打开 OCT 含氧量测试仪，PLC 703 的 Y6 端口高电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_S1 打开，向料筒 402 供气，PLC 703 的 Y7 端口高电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_S2 打开，氮气通过空气过滤器 L2 和油水分离器 L3 向气动回路供气，同时 PLC 703 的 Y23 端口高电平输出，通过驱动模块 702 启动油站 L21（即 105）工作，系统加到设定压力。此时，氮气供气压力 P7、压机舱体氧含量 OCT、油液温度 Pt、系统流量 V、系统油压 P1 参数分别采集到 A/D 模块 704 的 CH1、 CH2、 CH3、 CH4 和 CH7 端口，再送入 PLC 703，系统控制程序以此判定压机运行环境的条件，以保证正常工作。
     2、振动下料：压机符合正常运行条件后， PLC 703 的 Y4 端口高电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_T5 打开，上蝶阀 4a05 开启；同时， PLC 的 Y0 端口高电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_T1 打开，振荡锤 403 启动，使得料筒 402 外壁受到冲击后，储存的粉料跌落到过渡储料管 4a06 内；过渡储料管 4a06 内的粉料量达到要求时，传感器 4a07 发出信号 4a07/S 到 PLC 的 Y8 端口，而后 PLC 703 的 Y4 端口低电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_T5 复位，上蝶阀 4a05 关闭；接着 PLC 703 的 Y5 端口高电平输出，通过驱动模块 701 控制 SOL_T6 打开，下蝶阀 4a04 开启，带动松粉器 4a08 搅动，迫使存储粉料通过落料管 4a03 跌落到粉盒 4a02 内。上蝶阀 4a05 状态信号 L9/S 送到 PLC 703 的 Y11 端口，下蝶阀 4a05 状态信号 L10/S 送到 PLC 703 的 Y12 端口，程序控制两阀互锁，即上开下闭，下开上闭。
     3、粉碎材料：下蝶阀 4a05 延时关闭后， PLC 703 的 Y26 端口高电平输出，通过驱动模块 702 控制振荡器 1 4a01 启动， PLC 703 的 Y1 端口输出周期性信号，通过驱动模块 701 控制 SOL_T2 作间隙开闭，使得气缸 1 4a09 和气缸 2 4a10 交替进行伸缩运动，此时，粉料受到振荡器 1 4a01 上下和推进力的作用经过气缸 1 4a09 的垂直挤压和气缸 2 4a10 的水平梳理，回复原超细颗粒状态后送向秤重装置 4b。 4、称料：本发明以推送式秤重装置 4b1 为例说明工作进程。粉碎后的粉料送入秤料斗 4b108 的过程中 ,， PLC 703 的 Y27 端口高电平输出，启动压力传感器 4b106（实例采用电子秤）进行秤重，秤量数据由压力传感器 4b106 的 RS232 端口送到 232 通讯模块后传递到 PLC 703 的通讯数据接收端 D 端口，当程序判定到秤粉量达到设定值时， PLC 703 的 Y1 和 Y26 端口低电平输出，停止振荡器 1 4a01、气缸 1 4a09 和气缸 2 4a10 的工作，完成粉料秤重。
     5、加料：手动调节节流阀 SOL C4，使得 P6 的压力符合规定要求（此项设定在设备调试中已完成，工作中无需再调节， P6 的压力测量值通过 A/D 模块 704 的 CH12 端口转换传送给 PLC 703）； PLC 703 的 Y25 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_C3 开启， PLC 703 的 Y19 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_Y4 开启，下油缸 L12 （即 202）带动下磁栅尺 L20（即 216）开始上升，并推动模具上升，下磁栅尺 L20（即 216）的测量值送到 A/D 模块 704 的 CH6，当到达装料位置时， PLC 703 的 Y19、 Y25 端口输出低电平信号，下油缸 L12（即 202）停止；完成粉料秤重后， PLC 703 的 Y2 端口输出高电平信号，通过驱动模块 701 控制 SOL_T3 开启，导向气缸 4b105 从 L7/S1 位置推动秤料斗翻转到达 L7/S2 位置，粉料通过接料管 406 到送料盒内胆 4b112 里，延时后， PLC 703 的 Y2 端口输出低电平信号，导向气缸 4b105 复位到 L7/S1 位置；随即， PLC 703 的 Y20 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制电磁阀 SOL_Y5 动作，送料油缸 L13（即 4b101）从起点 L13/S1 位置出发作推送运动；当加料口到达模具口位置时， PLC 703 的 Y3 端口输出高电平信号，通过驱动模块 701 控制 SOL_T4 开启，振荡器 2 L8（即 4b113）工作，敲击送料盒架 4b114，使得料盒内的粉料倒入膜腔内，同时，传感器 L13/S3 到位信号传送到 PLC 703 的 CH15 端口，程序指令 Y20 端口输出低电平信号，电磁阀 SOL_Y5 复位， Y21 端口输出高电平信号，通过驱动模
     块 702 控制电磁阀 SOL_Y6 动作，送料油缸 L13（即 4b101）回退，当到达传感器 L13/S2 位置时，到位信号传送到 PLC 703 的 Y14 端口，程序指令 Y20 端口输出高电平信号，电磁阀 SOL_ Y5 动作， Y21 端口输出低电平信号，电磁阀 SOL_Y6 复位，送料油缸又前行，如此送料油缸 L13 （即 4b101）在 L13/S2 与 L13/S3 位置间来回多次后，退回到初始的 L13/S1 位置， PLC 703 的 Y3、 Y20、 Y21 端口均保持输出低电平，送料部分的工作器件全部复位，等待下一次指令。
     6、上缸下行：完成加料后， PLC 703 的 Y24 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_C1 开启， PLC 703 的 Y16 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_ Y1 开启，上油缸 L11（即 212）带动上磁栅尺 L19（即 211）开始下行；上油缸 L11（即 212）的 B 端压力 P3 测量值传送到 A/D 模块 704 的 CH9 端， A 端压力 P2 测量值传送到 A/D 模块 704 的 CH8 端，数据通过 PLC 703 处理判定后，经 D/A 模块 705 的 CH1 端来调节比例阀 SOL_ C1，控制流量以控制上油缸 L11（即 212） A、 B 两端所需的压力，以控制上油缸 L11（即 212）的下降速度；回路中的液控阀 L14、 L16 相互感应驱动，平衡阀 SOL_C2 已经手动调试，与液控阀 L15 产生下降时的背压，不致上油缸 L11（即 212）急速下降。
     7、浮动压制：上磁栅尺 L19 （即 211）测量运行的距离值传送到 A/D 模块 704 的 CH5 端，当上油缸 L11（即 212）下行到合模位置时， PLC 703 的 Y25 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_C3 开启 ,， PLC 703 的 Y19 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_Y4 开启，下油缸 L12（即 202）带动下磁栅尺 L20（即 216）开始上行；下油缸 L12 （即 202）的 B 端压力 P4 测量值传送到 A/D 模块 704 的 CH10 端， A 端压力 P5 测量值传送到 A/D 模块 704 的 CH11 端，数据通过 PLC 703 处理判定后，经 D/A 模块 705 的 CH2 端来调节比例阀 SOL_C3 以控制流量，通过调节下油缸 L12（即 202）上升时 B 两端的背压力来控制速度；回路中的液控阀 L17、 L18 相互感应驱动；当下油缸 L12（即 202）上升到合模位置时， PLC 703 经 D/A 模块 705 的 CH1 端来调节比例阀 SOL_C1，并经 D/A 模块 705 的 CH2 端来调节比例阀 SOL_C3，使得 P3、 P5 保持适当的压力，对模腔内的材料进行浮动压制。
     8、磁化保压：浮动压制时，指令信号使 PLC 703 的 Y28 端口高电平输出，通过驱动模块 702 控制直流磁场电源对线圈 5 供电，线圈 5 产生磁场对模腔内的磁粉进行取向，保持一段时间后， PLC 703 的 Y28 端口转换为低电平，直流磁场电源停止向线圈供电，磁化结束。
     9、退磁脱模：完成磁化一段时间后， PLC 703 的 Y29 端口高电平输出，直流磁场电源向线圈 5 供电，对模腔内的磁粉进行退磁，退磁结束后， Y29 端口恢复低电平，直流磁场电源停止向线圈供电；随即， PLC 703 的 Y16 端口输出低电平信号，关闭 SOL_Y1， Y17 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_Y2 开启，上油缸 L11（即 212）上升，退回到初始位置；同时， PLC 703 的 Y19 端口输出低电平信号，关闭 SOL_Y4， PLC 703 的 Y18 端口输出高电平信号，通过驱动模块 702 控制 SOL_Y3 开启，下油缸 L12（即 202 下降到初始位置。
     10、自动取料：自动取料装置为非本发明的系统外围装置，以实现整套生产工艺的自动化，受到本装置的联动控制；完成磁粉材料的压制成型后，由 PLC 703 的 Y30 端口发出高电平信号启动自动取料装置工作，完成自动取料，摆放，堆码及推送等一系列后续进程。
     安全： PLC 703 的 Y31 端口连接急停按钮，当系统故障或发生意外时，按下急停按钮后， PLC703 的内驻安全程序启动，迅速使系统内的所有工作部件停留在即发状态，控制转入手动状态，可执行人工逐步解除，调试或系统复位等。
     另外，实现全自动磁粉粉末成型不仅需要压机，还需外围配置氮气供应装置，冷却水供应装置、直流磁场电源和自动取料装置。
     综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102416470 A(43)申请公布日 2012.04.18CN102416470A*CN102416470A*(21)申请号 201110411405.0(22)申请日 2011.12.12B22F 3/03(2006.01)B30B 15/30(2006.01)(71)申请人上海平野磁气有限公司地址 200333 上海市普陀区同普路1225弄7号楼申请人上海笠原电装有限公司(72)发明人吕振(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司 31213代理人王敏杰(54) 发明名称全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置(57) 摘要本发明涉及一种全自动磁粉粉末成型压机的。

2、定量供料装置。它由波纹管、料筒、振荡锤、接管、粉碎装置和称重加料装置构成；称重加料装置中压力传感器固定在托板上，托板后部装有气缸固定架用来固定连接导向气缸定点，秤料斗前侧支点与支架1相接，后侧支点与连接器相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管到送料盒内胆，送料盒内胆浮动固定在送料盒架里，送料盒架下接送料板，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器2，后部连接送料油缸。它主要被用作磁性材料的粉末成型制作，实现自动称重加料装置。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请。

3、权利要求书 1 页说明书 8 页附图 12 页CN 102416478 A 1/1页21.一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：它由波纹管（401）、料筒（402）、振荡锤（403）、接管（404）、粉碎装置（4a）和称重加料装置（4b）构成；其中：料筒（402）下口接波纹管（401），管口下连接碎粉装置（4a），再通过接管（404）对准称重加料装置（4b）的秤料斗接料口，振荡锤（403）对向料筒（402）下侧；所述的定量供料装置（4）中的称重加料装置（4b）由送料油缸（4b101）、连接块（4b102）、气缸固定架（4b103）、托板（4b104）、导向气缸（4b105）。

4、、压力传感器（4b106）、连接器（4b107）、秤料斗（4b108）、支架1（4b109）、固定螺栓（4b110）、接料管（4b111）、送料盒内胆（4b112）、振荡器2（4b113）、送料盒架（4b114）和送料板（4b115）构成；所述的压力传感器（4b106）固定在托板（4b104）上，托板后部装有气缸固定架（4b103）用来固定连接导向气缸（4b105）定点，秤料斗（4b108）前侧支点与支架1（4b109）相接，后侧支点与连接器（4b107）相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗（4b108）坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管（406）到。

5、送料盒内胆（4b112），送料盒内胆浮动固定在送料盒架（4b114）里，送料盒架下接送料板（4b115），送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器2（4b113），后部连接送料油缸（4b101）。2.根据权利要求1所述的全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：所述的碎粉装置（4a）由振荡器1（4a01）、粉盒（4a02）、落料管（4a03）、下蝶阀（4a04）、上蝶阀（4a05）、过渡储料管（4a06）、传感器（4a07）、松粉器（4a08）、气缸1（4a09）、气缸2（4a10）、垂直运动碎粉钉耙（4a11）和水平运动碎粉钉耙（4a12）构成；所述的上蝶阀（4a0。

6、5）下接过渡储料管（4a06），再接下蝶阀（4a04），下蝶阀上装配松粉器（4a08），蝶阀下口通过落料管（4a03）对接粉盒（4a02），在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙（4a11）和水平运动碎粉钉耙（4a12）各一个，两钉耙各自连接气缸1（4a09）和气缸2（4a10），两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器1（4a01）连接，传感器（4a07）埋入过渡储料管内靠近顶部位置。权利要求书CN 102416470 ACN 102416478 A 1/8页3全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置技术领域0001 本发明涉及稀土磁粉粉末加工设备，特别是一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置。。

7、背景技术0002 全自动磁粉粉末成型压机主要被用作磁性材料的粉末成型制作，要实现自动精密成型制造，必须解决三个问题：系统精度，定量给料，压制方式，其中最为难题的就是定量给料。磁粉材料的黏度很大，再加上粉末颗粒的目数高（从日本进口的铷铁硼磁粉可细小到颗粒直径仅3m），往往会结成块状，不利于进行成型加工。以往磁粉压机都是人工加料，不能实现自动方式。德国进口的所谓自动粉末成型压机也不能生产大面积或较厚形状的磁块，因为采用的是体积法，不能定量精准，且磁粉成块，没有粉碎均匀，易成品内部有空隙。0003 中国发明专利申请公开说明书（CN101486096A）公开了一种稀土磁粉粉末自动成型油压机，它由送喂料。

8、系统、成型压制系统、取料系统和电气控制系统所组成,送喂料系统、成型压制系统、取料系统机体框架之间呈品字形连接,外壳用透明有机玻璃材料密封，内部相互贯通,并装有氧含量检测器,使稀土磁粉加工操作过程能处于完全密闭惰性保护气体环境中进行;送喂料自动供粉、成型压制系统模具组件中磁（场）取向线圈、自动模具润滑、余料移除和低氧浓度完全自动化的PLC控制系统。保证了稀土磁粉粉末磁性轴高度单轴取向及在压制整个生产过程的全自动化、高准确性、可靠性和产品的高品质。但是，该文献也仅仅是非常简单地介绍了装置的结构，对于必须解决三个问题：系统精度，定量给料，压制方式，文中未做精确和严谨的阐述。发明内容0004 本发明的。

9、目的在于提供一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，它主要被用作磁性材料的粉末成型制作，实现自动精密成型制造，解决系统精度，定量给料，压制方式等三个主要问题。0005 为实现上述目的，本发明是这样实现的。0006 一种全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：它由波纹管、料筒、振荡锤、接管、粉碎装置和称重加料装置构成；其中：料筒下口接波纹管，管口下连接碎粉装置，再通过接管对准称重加料装置的秤料斗接料口，振荡锤对向料筒下侧；所述的定量供料装置中的称重加料装置由送料油缸、连接块、气缸固定架、托板、导向气缸、压力传感器（实例采用电子天平）、连接器、秤料斗、支架1、固定螺栓、接料管、送料盒内。

10、胆、振荡器2、送料盒架和送料板构成；所述的压力传感器固定在托板上，托板后部装有气缸固定架用来固定连接导向气缸定点，秤料斗前侧支点与支架1相接，后侧支点与连接器相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管到送料盒内胆，送料盒内胆浮动固定在送料盒架里，送料盒架下接送料板，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器2，后部连接送料说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 2/8页4油缸。0007 所述的全自动磁粉粉末成型压机的定量供料装置，其特征在于：所述的碎粉装置由振荡器1、粉盒、落料管。

11、、下蝶阀、上蝶阀、过渡储料管、传感器、松粉器、气缸1、气缸2、垂直运动碎粉钉耙和水平运动碎粉钉耙构成；所述的上蝶阀下接过渡储料管，再接下蝶阀，下蝶阀上装配松粉器，蝶阀下口通过落料管对接粉盒，在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙和水平运动碎粉钉耙各一个，两钉耙各自连接气缸1和气缸2，两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器1连接，传感器埋入过渡储料管内靠近顶部位置。附图说明0008 图1-1、1-2是本发明的整体结构示意图。0009 图2-1、2-2是本发明中机架的结构示意图。0010 图3是本发明中模架的结构示意图。0011 图4-1是本发明中定量供料装置的结构示意图。0012 图4-2是本发明定量供。

12、料装置中粉碎装置的结构示意图。0013 图4-3是本发明定量供料装置中一种称重加料装置的结构示意图。0014 图4-4是本发明定量供料装置中另一种称重加料装置的结构示意图。0015 图5-1是本发明中线圈的结构示意图。0016 图5-2是图5的A-A方向剖视图。0017 图6是本发明中包封的结构示意图。0018 图7-1是本发明控制系统中电控回路的结构图。0019 图7-2是本发明控制系统中液压回路的结构图。0020 图7-3是本发明控制系统中气动回路的结构图。0021 图8是本发明全自动磁粉粉末成型压机的运行进程示意图。具体实施方式0022 请参阅上述附图，它公开了一种全自动磁粉粉末成型压机。

13、。如图所示：它由机架2、模架3、定量供料装置4、线圈5、包封6和控制系统7组成。0023 如图2-1、2-2所示，机架2是四柱结构：四根立柱204上顶垫块208立于下底板203与上顶板209中间，用四套螺栓副210穿过立柱把它们连接并固定在钢构件焊接成的底座201上；上顶板209、下底板203间两侧装有导磁板206；在下底板203上吊装下油缸202和下磁栅尺216，在上顶板209上安装上油缸212和上磁栅尺211；上油缸212推杆连接上压头213，下油缸202推杆连接下压头215；在两导磁板206中间对称位置固定有线圈极头207；背部支架217采用铝合金型材搭建,与上顶板209、下底板203固。

14、定；压机上顶板209、下底板203间侧后面连接表箱支架205，在对边侧前面连接电控箱支架214。0024 机架2对设备整体精度影响在于上顶板209与下底板203间的平行度保证，本发明不仅要求对上顶板209、下底板203实行超精磨加工保证平行度，并在立柱204设计上加入垫块208，在装配过程中通过修正垫块的高度来达到四柱等高。0025 如图3所示，模架3是双动的四导柱结构：底模板303、中模板312、上模板310通过四套导柱轴承副A 307连接在一起，导柱顶部用固定套309两两连接，上模板310下部装说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 3/8页5接阳模固定块308。

15、，中模板312与下模板301通过四套导柱轴承副B 313穿过底模板303连接在一起，底模板303与一对模架座302相连接，在中模板312两轴承副间的位置固定两块等高块311，导板支架304从后侧与中模板312连接，导板305安装在导板支架及等高块上，导板两边各安装一套直线导轨副306。0026 如图4-1所示，定量供料装置4是由料筒402下口接波纹管401，管口下连接碎粉装置4a，再通过接管404对准称重加料装置4b的秤料斗接料口，振荡锤403对向料筒下侧。0027 如图4-2所示，定量供料装置4中的碎粉装置4a由振荡器1 4a01、粉盒4a02、落料管4a03、下蝶阀4a04、上蝶阀4a05。

16、、过渡储料管4a06、传感器4a07、松粉器4a08、气缸1 4a09、气缸2 4a10、垂直运动碎粉钉耙4a11和水平运动碎粉钉耙4a12构成；所述的上蝶阀4a05下接过渡储料管4a06，再接下蝶阀4a04，下蝶阀上装配松粉器4a08，蝶阀下口通过落料管4a03对接粉盒4a02，在粉盒内有垂直运动碎粉钉耙4a11和水平运动碎粉钉耙4a12各一个，两钉耙各自连接气缸1 4a09和气缸2 4a10，两个气缸安装在粉盒顶盖上，粉盒底部与振荡器1 4a01连接，传感器4a07埋入过渡储料管内靠近顶部位置。0028 由于稀土磁粉的颗粒细小（有的仅3m），黏度高，容易结块，对烧结磁块制作的成型加工非常不。

17、利，因此，目前广泛的还在使用人工加料方式。要实现自动生产稀土磁块，首先要解决磁粉加料问题，也就是先要使得磁粉在注入模腔时不被粘结。本发明装置正是从这两方面入手。0029 首先，磁粉在大容量料筒储存时因重力的作用就已被紧压粘连，要通过管道输送时，就要对料筒进行捶打。由于磁粉是成团、块状进入输送管道，不易流动，因此，本专利运用弹拨方式设计了松粉器。松粉器与蝶阀合页安装在一起，随着蝶阀的开闭而搅动管道内的磁粉，使其松落。0030 其次，单单松落的磁粉也仅仅从大块或团状变成小的块、团状，要达到精确秤量和压制必须处理成碎粉状，于是，本发明对此采取击碎、爬犁、震松三结合的方式来解决。本发明装置把粉盒置于振。

18、荡器上，在粉盒内装有垂直运动和水平运动的钉耙各一，垂直钉耙钉头成多排、多行式，水平钉耙成梳状式，均通过连接的气缸驱动进行高速运动。粉块进入粉盒时，受到震动而碎裂，同时在振荡驱动下先跑到垂直作用的钉耙下，受到反复击打，而后又受到水平钉耙的梳理作用。这样就能够把粘结的磁粉还原成粉状，并受到振动的推力作用移向称料斗。0031 如图4-3所示，定量供料装置4中的称重加料装置4b（推送式）由送料油缸4b101、连接块4b102、气缸固定架4b103、托板4b104、导向气缸4b105、压力传感器4b106、连接器4b107、秤料斗4b108、支架14b109、固定螺栓4b110、接料管4b111、送料盒。

19、内胆4b112、振荡器2 4b113、送料盒架4b114和送料板4b115构成；所述的压力传感器4b106固定在托板4b104上，托板后部装有气缸固定架4b103用来固定连接导向气缸4b105定点，秤料斗4b108前侧支点与支架1 4b109相接，后侧支点与连接器4b107相接，连接器与气缸拉杆连接，气缸初始收缩使得秤料斗4b108坐落在压力传感器上秤重，气缸延伸使得料斗翻转送料，磁粉通过接料管406到送料盒内胆4b112，送料盒内胆浮动固定在送料盒架4b114里，送料盒架下接送料板4b115，送料板的加料口对准料盒内胆下料口，在送料盒架前部装有振荡器2 4b113，后部连接送料油缸4b101。

20、。0032 图4-4所示，它是一种旋转式称重加料装置，与推送式的区别仅在翻转送料部分，说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 4/8页6其他部分一致。两个支架2 4b206 对称固定在托板前部的两侧上，转轴4b205穿过支架，支架一侧外的转轴上连接旋转气缸4b201，两个曲臂4b202沿秤料斗2 4b204旁与转轴连接，秤料斗的两边的挂钩嵌入曲臂中，上覆盖压条4b203防脱落。0033 从碎粉装置送入的磁粉经过称量，达到要求的重量后，通过气缸推动料斗，把粉料送到送料盒，而后油缸推动料盒组件走向模具，并使送料板在阴模口位置作往复运动，同时振荡器工作，使存储的粉料倾倒干。

21、净。0034 如图5-1-、5-2所示，所述的线圈5由接线板501、接线桩头502、电缆线503、绝缘板504、线圈505、盖板506、密封圈507、螺钉508和壳体509构成；所述的壳体509内衬绝缘板504，盤式线圈505间串接形成线圈组后套在壳体中轴上，线圈组通过电缆线503连接到接线板501的接线桩头502上，壳体上缘槽内埋设密封圈507，盖板506通过螺钉508与壳体连接。0035 如图6所示，所述的包封是用于密封压机的板金构件，它由前封板601、门把手602、前窗603、左封板604、后封板605、侧窗606、集成接口盒607、右封板608构成；前封板601中间嵌装前窗603，后包。

22、封605两侧面中间各嵌装有侧窗606，前窗603通过门把手602与前封板601连接、侧窗606通过门把手602与后包封605连接，并在两侧安排有集成接口盒607，左封板604与右封板608对称。该包封的作用是确保加工环境的密闭状态，加工中，整个压机窗体内经充氮气后达到无氧状态。0036 本发明中的控制系统由电控回路（见图7-1）、液压回路（见图7-2）和气动回路（见图7-3）三部分组成。0037 如图7-1所示，电控回路主要由触摸式控制屏707，PLC工控器703（如三菱FX2N-32MT），固态继电器驱动模块701，固态继电器驱动模块702，A/D转换模块704，如三菱FX2N-12AD，D。

23、/A转换模块705（如三菱FX2N-2DA）和通讯模块706（如三菱FX1N-232-BD）组成。触摸式控制屏707显示作业状态和测量数据，起到系统指令发布作用，其与PLC工控器703以通讯方式连接，PLC工控器703内驻编制有特定的控制程序，接受触摸式控制屏707传来的指令和从端口Y8至Y15与Y31反馈的外部信号，通过驱动模块701和驱动模块702来控制液压回路和气动回路的工作元件，指使系统按照设定的程序运行。0038 如图7-2，液压回路的油站L21（即105）上压管路接入总压力表P1，其测量数据传输到A/D模块704的CH7端口；通过流量计V并行分出三条支路，分别控制上油缸L11（即2。

24、12）、下油缸L12（即202）、送料油缸L13（即4b101）部分，流量计的测量数据传输到A/D模块704的CH4端口。在上油缸L11（即212）液压控制部分：上压管路通过比例阀SOL C1到双向电磁阀SOL Y1-Y2的P端，其T端接回流管路，A端管接单向阀L14，再三通分接平衡阀SOL C2和单向阀L15，而后两个器件再过三通用管路归并连到上油缸L11（即212）A端，并在此管路上接入压力表P2，其测量数据传输到A/D模块704的CH8端口；上油缸L11（即212）B端管接单向阀L16，在此管路上接入压力表P3，再接入双向电磁阀SOL Y1-Y2的B端，P3测量数据传输到A/D模块704。

25、的CH9端口。在下油缸L12（即202）液压控制部分：上压管路连接到双向电磁阀SOL Y3-Y4的P端，其T端通过比例阀SOL C3接回流管路，A端管接单向阀L17，再管路连通到下油缸L12（即202）A端，并在此管路上接入压力表P4，其测量数据传输到A/D模块704的CH10端口；下油缸L12（即202）B端管接单向阀L18，在此管路上接入压力表P5，再接入双向电磁阀SOL Y3-Y4的B端，P5测量数据传输到A/D模块704的说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 5/8页7CH11端口。送料油缸L13（即4b101）液压控制部分：上压管路连接到节流阀SOL C。

26、4，再管接到双向电磁阀SOL Y5-Y6的P端，在此管路上接入压力表P6，双向电磁阀SOL Y5-Y6的A端和B端分别与送料油缸L13（即4b101）A端和B端管接，其T端接回流管路，P6测量数据传输到A/D模块704的CH12端口。回流管路接入油站L21（即105），温度监测器Pt测量油站L21（即105）内的油温，其测量数据传输到A/D模块704的CH3端口。0039 如图7-3所示，气动回路采用的是氮气气源，由压机外部供应。进入压机管口后分三路，一路的通过比例阀SOL S1到达料筒；另一路经过球阀L1到压机舱体，并放置氧含量检测仪OTC监测舱体空气含氧量，其测量数据传输到A/D模块704。

27、的CH2端口；还有一路经过滤清器L2、比例阀SOL S2和油水分离器L3分成六路，路通过电磁阀SOL T1连到振荡捶L4（即403），路通过电磁阀SOL T2连到气缸1 L5（即4a09）和气缸2 L6（即4a10），路通过电磁阀SOL T3连到导向气缸L7（即4b105），路通过电磁阀SOL T4连到振荡器2 L8（即4b113），路通过电磁阀SOL T5连到上蝶阀L9（即4a04），路通过电磁阀SOL T6连到下蝶阀L10（即4a05）；在进气总管上接有压力表P7，其测量数据传输到A/D模块704的CH1端口。0040 请进一步结合参阅图1-1、1-2，如图所示：磁粉压机的整体结合方式从机。

28、架2起，模架座302在下底板203上；下模板301与下磁栅尺216连接；上模板310与上压头213和上磁栅尺211连接；称重加料装置4b的送料板4b115与直线导轨副306连接；碎粉装置4a固定于背部支架217中部；振荡锤403和料筒404安装在机架2的背部支架217顶部；线圈5套在线圈极头207上，上顶板209与下底板203的背面连接后包封605，前面连接前封板601，两侧连接左、右封板604、608；操控箱110固定于电控箱112的转动支架111上；电控箱112与机架2上的电控箱支架214连接，表盘箱102与机架2上的表箱支架205连接；油站105固定在机架2后面底部；上控制集成组件103。

29、安装在上顶板209边后侧；下控制集成组件109在机架2底部中间位置固定；上集成块118固定在上顶板209边后侧；下集成块116固定在下底板203边后侧；上、下集成块118、116间连接油管117；油站105通过软油管1 114连接到下控制集成组件109，从下控制集成组件109连出软油管1 114到下油缸202，连出软油管2 115到下集成块116；从上集成块118连出软油管3到上油缸212；气动集成组件箱108安装在机架背部支架217后侧；气动集成组件的气路连到后包封605上的集成接口盒607，再连到碎粉装置4a和称重送料装置4b；电控箱112连出控制电缆106到油站105、气动集成组件箱10。

30、8、上控制集成组件103、下控制集成组件109；从上油缸212、下油缸202、油站105和定量供料装置4内的送料油缸4b101各接出测量油管101到表盘箱102内相应的表盘；操控箱110的控制线缆107连接到电控箱112。0041 如图8所示，本发明全自动磁粉粉末成型压机的运行进程包括如下步骤，以下分别进行描述。0042 1、准备：启动时检查磁粉压机的外围设备连接，手动打开L1球阀和接通压机电源，打开外围氮气供应装置和冷却供水装置，而后在触摸屏上进行各项工作参数设定后点击启动，指令信号使PLC 703的 Y22端口高电平输出，通过驱动模块702打开OCT含氧量测试仪， PLC 703的 Y6端。

31、口高电平输出，通过驱动模块701控制SOL_S1打开，向料筒402供气， PLC 703的 Y7端口高电平输出，通过驱动模块701控制SOL_S2打开，氮气通过空气过滤器L2和油水分离器L3向气动回路供气，同时PLC 703的 Y23端口高电平输出，通过说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 6/8页8驱动模块702启动油站L21（即105）工作，系统加到设定压力。此时，氮气供气压力P7、压机舱体氧含量OCT、油液温度Pt、系统流量V、系统油压P1参数分别采集到A/D模块704的CH1、CH2、CH3、CH4和CH7端口，再送入PLC 703，系统控制程序以此判定压。

32、机运行环境的条件，以保证正常工作。0043 2、振动下料：压机符合正常运行条件后，PLC 703的Y4端口高电平输出，通过驱动模块701控制SOL_T5打开，上蝶阀4a05开启；同时，PLC的 Y0端口高电平输出，通过驱动模块701控制SOL_T1打开，振荡锤403启动，使得料筒402外壁受到冲击后，储存的粉料跌落到过渡储料管4a06内；过渡储料管4a06内的粉料量达到要求时，传感器4a07发出信号4a07/S到PLC的Y8端口，而后PLC 703的 Y4端口低电平输出，通过驱动模块701控制SOL_T5复位，上蝶阀4a05关闭；接着PLC 703的 Y5端口高电平输出，通过驱动模块701控制。

33、SOL_T6打开，下蝶阀4a04开启，带动松粉器4a08搅动，迫使存储粉料通过落料管4a03跌落到粉盒4a02内。上蝶阀4a05状态信号L9/S送到PLC 703的Y11端口，下蝶阀4a05状态信号L10/S送到PLC 703的Y12端口，程序控制两阀互锁，即上开下闭，下开上闭。0044 3、粉碎材料：下蝶阀4a05延时关闭后，PLC 703的 Y26端口高电平输出，通过驱动模块702控制振荡器1 4a01启动，PLC 703的 Y1端口输出周期性信号，通过驱动模块701控制SOL_T2作间隙开闭，使得气缸1 4a09和气缸2 4a10交替进行伸缩运动，此时，粉料受到振荡器1 4a01上下和推。

34、进力的作用经过气缸1 4a09的垂直挤压和气缸2 4a10的水平梳理，回复原超细颗粒状态后送向秤重装置4b。0045 4、称料：本发明以推送式秤重装置4b1为例说明工作进程。粉碎后的粉料送入秤料斗4b108的过程中,，PLC 703的 Y27端口高电平输出，启动压力传感器4b106（实例采用电子秤）进行秤重，秤量数据由压力传感器4b106的RS232端口送到232通讯模块后传递到PLC 703的通讯数据接收端D端口，当程序判定到秤粉量达到设定值时，PLC 703的Y1和Y26端口低电平输出，停止振荡器1 4a01、气缸1 4a09和气缸2 4a10的工作，完成粉料秤重。0046 5、加料：手动。

35、调节节流阀SOL C4，使得P6的压力符合规定要求（此项设定在设备调试中已完成，工作中无需再调节，P6的压力测量值通过A/D模块704的CH12端口转换传送给PLC 703）；PLC 703的Y25端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_C3开启，PLC 703的 Y 19端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_Y4开启，下油缸L12（即202）带动下磁栅尺L20（即216）开始上升，并推动模具上升，下磁栅尺L20（即216）的测量值送到A/D模块704的CH6，当到达装料位置时，PLC 703的Y19、Y25端口输出低电平信号，下油缸L12（即202）停止；完成粉料秤重后。

36、，PLC 703的 Y2端口输出高电平信号，通过驱动模块701控制SOL_T3开启，导向气缸4b105从L7/S1位置推动秤料斗翻转到达L7/S2位置，粉料通过接料管406到送料盒内胆4b112里，延时后，PLC 703的 Y2端口输出低电平信号，导向气缸4b105复位到L7/S1位置；随即，PLC 703的 Y20端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制电磁阀SOL_Y5动作，送料油缸L13（即4b101）从起点L13/S1位置出发作推送运动；当加料口到达模具口位置时，PLC 703的 Y3端口输出高电平信号，通过驱动模块701控制SOL_T4开启，振荡器2 L8（即4b113）工作，敲击。

37、送料盒架4b114，使得料盒内的粉料倒入膜腔内，同时，传感器L13/S3到位信号传送到PLC 703的CH15端口，程序指令Y20端口输出低电平信号，电磁阀SOL_Y5复位，Y21端口输出高电平信号，通过驱动模说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 7/8页9块702控制电磁阀SOL_Y6动作，送料油缸L13（即4b101）回退，当到达传感器L13/S2位置时，到位信号传送到PLC 703的Y14端口，程序指令Y20端口输出高电平信号，电磁阀SOL_Y5动作，Y21端口输出低电平信号，电磁阀SOL_Y6复位，送料油缸又前行，如此送料油缸L13（即4b101）在L13。

38、/S2 与L13/S3位置间来回多次后，退回到初始的L13/S1位置，PLC 703的Y3、Y20、Y21端口均保持输出低电平，送料部分的工作器件全部复位，等待下一次指令。0047 6、上缸下行：完成加料后，PLC 703的 Y24端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_C1开启，PLC 703的 Y16端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_Y1开启，上油缸L11（即212）带动上磁栅尺L19（即211）开始下行；上油缸L11（即212）的B端压力P3测量值传送到A/D模块704的CH9端，A端压力P2测量值传送到A/D模块704的CH8端，数据通过PLC 703处理判定。

39、后，经D/A模块705的CH1端来调节比例阀SOL_C1，控制流量以控制上油缸L11（即212）A、B两端所需的压力，以控制上油缸L11（即212）的下降速度；回路中的液控阀L14、L16相互感应驱动，平衡阀SOL_C2已经手动调试，与液控阀L15产生下降时的背压，不致上油缸L11（即212）急速下降。0048 7、浮动压制：上磁栅尺L19（即211）测量运行的距离值传送到A/D模块704的CH5端，当上油缸L11（即212）下行到合模位置时，PLC 703的 Y25端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_C3开启,，PLC 703的Y19端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制S。

40、OL_Y4开启，下油缸L12（即202）带动下磁栅尺L20（即216）开始上行；下油缸L12（即202）的B端压力P4测量值传送到A/D模块704的CH10端，A端压力P5测量值传送到A/D模块704的CH11端，数据通过PLC 703处理判定后，经D/A模块705的CH2端来调节比例阀SOL_C3以控制流量，通过调节下油缸L12（即202）上升时B两端的背压力来控制速度；回路中的液控阀L17、L18相互感应驱动；当下油缸L12（即202）上升到合模位置时，PLC 703经D/A模块705的CH1端来调节比例阀SOL_C1，并经D/A模块705的CH2端来调节比例阀SOL_C3，使得P3、P5。

41、保持适当的压力，对模腔内的材料进行浮动压制。0049 8、磁化保压：浮动压制时，指令信号使PLC 703的Y28端口高电平输出，通过驱动模块702控制直流磁场电源对线圈5供电，线圈5产生磁场对模腔内的磁粉进行取向，保持一段时间后，PLC 703的Y28端口转换为低电平，直流磁场电源停止向线圈供电，磁化结束。0050 9、退磁脱模：完成磁化一段时间后，PLC 703的Y29端口高电平输出，直流磁场电源向线圈5供电，对模腔内的磁粉进行退磁，退磁结束后，Y29端口恢复低电平，直流磁场电源停止向线圈供电；随即，PLC 703的Y16端口输出低电平信号，关闭SOL_Y1，Y17端口输出高电平信号，通过驱。

42、动模块702控制SOL_Y2开启，上油缸L11（即212）上升，退回到初始位置；同时，PLC 703的 Y19端口输出低电平信号，关闭SOL_Y4，PLC 703的Y18端口输出高电平信号，通过驱动模块702控制SOL_Y3开启，下油缸L12（即202下降到初始位置。0051 10、自动取料：自动取料装置为非本发明的系统外围装置，以实现整套生产工艺的自动化，受到本装置的联动控制；完成磁粉材料的压制成型后，由PLC 703 的Y30端口发出高电平信号启动自动取料装置工作，完成自动取料，摆放，堆码及推送等一系列后续进程。0052 安全：PLC 703的Y31端口连接急停按钮，当系统故障或发生意外时，按下急停按钮后，PLC703的内驻安全程序启动，迅速使系统内的所有工作部件停留在即发状态，控制转入手动状态，可执行人工逐步解除，调试或系统复位等。 0053 另外，实现全自动磁粉粉末成型不仅需要压机，还需外围配置氮气供应装置，冷却说明书CN 102416470 ACN 102416478 A 8/8页10水供应装置、直流磁场电源和自动取料装置。0054 综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。说明书CN 102416470 A。

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