專利名稱：一種金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于超硬材料合成設(shè)備的動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在超硬材料合成領(lǐng)域，以合成金剛石為例，其合成原理是金剛石和石墨是同素異 形體，向六面頂壓機形成的合成腔放入金剛石合成柱芯，在1500°C高溫和5. 5Gpa高壓條件 下，金剛石合成柱芯即轉(zhuǎn)化成金剛石。金剛石合成柱芯是具有一定直徑和高度的圓柱體，其 由石墨柱、葉臘石塊和導(dǎo)電鋼圈等通過某種方式組裝而成。長期以來，金剛石合成柱芯的組 裝工作完全依靠人工手動來完成，既耗費大量的人力、物力和時間，工作效率低，絕緣碗破 損率高，又使金剛石合成柱芯存在較大的裝配誤差，導(dǎo)致合成金剛石的機械化、自動化程度 低、金剛石品質(zhì)低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于金剛石合成柱芯自動組裝機的氣控動力系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種金剛石合成柱芯裝配用氣控動 力系統(tǒng)，包括氣罐和與其串聯(lián)的截止閥和節(jié)流閥；節(jié)流閥后連接有送氣管路，送氣管路通過 第一換向開關(guān)分別與左絕緣碗限位氣缸、右絕緣碗限位氣缸和石墨柱限位氣缸的前、后腔 相連通，送氣管路通過第二換向開關(guān)分別與左送碗氣缸、右送碗氣缸和送柱氣缸的前、后腔 相連通，送氣管路通過第三換向開關(guān)與托柱氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第四換向 開關(guān)分別與左推進氣缸和右推進氣缸的前、后腔相連通。所述截止閥與節(jié)流閥之間串接有壓力表。所述截止閥與節(jié)流閥之間串接有氣動三聯(lián)件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是1、本實用新型用于金剛石合成柱芯自動組裝機中，利用氣控動力系統(tǒng)解放了手工 操作工人，既降低了工人勞動強度、提高了工作效率，又降低了產(chǎn)品的損壞率、降低了生產(chǎn) 成本，大大提高了自動化程度，有助于改善金剛石品質(zhì)。2、氣罐經(jīng)由送氣管路通過各換向開關(guān)向各工作缸后腔送氣，使各工作缸活塞桿向 外推動，實現(xiàn)預(yù)定動作；完成上述推動動作后，各換向開關(guān)換向，送氣管路提供的高壓氣體 從各工作缸前腔送入，使活塞桿向后收縮，實現(xiàn)預(yù)定動作。各工作缸能夠及時、準確的換向， 以保證各工作缸完成連續(xù)的推動和收縮動作，滿足工作需要，設(shè)計合理，使用簡便。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為使用本實用新型的金剛石合成柱芯自動組裝機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；[0013]圖4為圖2中旋轉(zhuǎn)推進裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型用于圖2和圖3所示的石墨柱合成塊自動組裝機中，石墨柱合成塊自 動組裝機包括底座1、底座1上設(shè)置的自動上料裝置2、自動上料裝置2的出料口處設(shè)置的 旋轉(zhuǎn)推進裝置3，自動上料裝置2和旋轉(zhuǎn)推進裝置3與氣控動力系統(tǒng)4相連，氣控動力系統(tǒng) 4上連接有電控系統(tǒng)5，氣控動力系統(tǒng)4為本實用新型提供動力支持，電控系統(tǒng)5使本實用 新型實現(xiàn)了自動化操作，機械化、自動化程度得到極大地提高。圖1所示的氣控動力系統(tǒng)4，其包括氣罐48和與其串聯(lián)的截止閥49和節(jié)流閥410， 氣罐48向各工作缸提供動力氣源；截止閥49與節(jié)流閥410之間串接有壓力表417和氣動 三聯(lián)件416，分別用于監(jiān)控工作缸氣源壓力和調(diào)整工作缸動作快慢及同步配合，以保證各工 作缸安全工作。在節(jié)流閥410后連接有送氣管路415，送氣管路415通過第一換向開關(guān)411 分別與左絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42和石墨柱限位氣缸43的前、后腔相連 通，送氣管路415通過第二換向開關(guān)412分別與左送碗氣缸44、右送碗氣缸45和送柱氣缸 46的前、后腔相連通，送氣管路415通過第三換向開關(guān)413與托柱氣缸47的前、后腔相連 通，送氣管路415通過第四換向開關(guān)414分別與左推進氣缸31和右推進氣缸32的前、后腔 相連通。氣罐48經(jīng)由送氣管路415并通過各換向開關(guān)向各工作缸后腔送氣，使各工作缸活 塞桿向外推動，實現(xiàn)預(yù)定動作；完成上述動作后，各換向開關(guān)換向，送氣管路415提供的高 壓氣體從各工作缸前腔送入，使活塞桿向后收縮，實現(xiàn)預(yù)定動作。各工作缸能夠及時、準確 的換向，以保證各工作缸完成連續(xù)的推動和收縮動作，滿足工作需要。從圖2和圖3可知，自動上料裝置2包括底座1和底座1上設(shè)置的左絕緣碗上料 機構(gòu)、右絕緣碗上料機構(gòu)、石墨柱上料機構(gòu)，上料機構(gòu)包括位于兩側(cè)的左絕緣碗滑槽21、右 絕緣碗滑槽22和位于其間的石墨柱滑槽23，左絕緣碗滑槽21、右絕緣碗滑槽22和石墨柱 滑槽23均由下傾段24與水平段25構(gòu)成。下傾段24的設(shè)置可使最前方的左絕緣碗11、右 絕緣碗12和石墨柱13被取走后，后方的左絕緣碗11、右絕緣碗12和石墨柱13可自動向前 滑動填補空缺。左絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42和石墨柱限位氣缸43分別設(shè) 在左絕緣碗滑槽21、右絕緣碗滑槽22和石墨柱滑槽23的水平段25上，用于左絕緣碗11、 右絕緣碗12和石墨柱13的限位。左送碗氣缸44、右送碗氣缸45和送柱氣缸46分別設(shè)在 左絕緣碗限位氣缸41與左絕緣碗滑槽21的下傾段24之間、右絕緣碗限位氣缸42與右絕 緣碗滑槽22的下傾段24之間、石墨柱限位氣缸43與石墨柱滑槽23的下傾段24之間，用 于將左絕緣碗11、右絕緣碗12和石墨柱13送至左推進氣缸31與右推進氣缸32之間，等待 進行金剛石合成柱芯的裝配工作。在底座1上對應(yīng)左絕緣碗滑槽21和右絕緣碗滑槽22設(shè) 有左絕緣碗擋板26和右絕緣碗擋板27，對左絕緣碗11與右絕緣碗12起到定位作用，確保 左絕緣碗11與右絕緣碗12位于準確的裝配位置。在石墨柱滑槽23的出料口處設(shè)有托柱 氣缸47，即托柱氣缸47位于左推進氣缸31與右推進氣缸32之間的下方，用于支撐石墨柱 13，且托柱氣缸47對石墨柱13的支撐位置在石墨柱13的中部，不妨礙左絕緣碗11和右絕 緣碗12從石墨柱13兩端向內(nèi)裝配。 圖4所示的旋轉(zhuǎn)推進裝置，其包括支套34和與其套設(shè)并滑動配合的旋轉(zhuǎn)套37，有 一旋轉(zhuǎn)軸35后端與支套34轉(zhuǎn)動連接、前端與旋轉(zhuǎn)套37固定連接，所述旋轉(zhuǎn)軸35后端與支套34通過旋轉(zhuǎn)軸承36轉(zhuǎn)動連接，旋轉(zhuǎn)軸承36通過內(nèi)卡簧311固定。在支套34與旋轉(zhuǎn)套 37之間的旋轉(zhuǎn)軸35上通過彈簧座15設(shè)有緩沖彈簧7，以補償左絕緣碗11和右絕緣碗12的 高度公差；旋轉(zhuǎn)軸35兩端部分別設(shè)有用于鎖緊支套34的鎖緊螺母8和調(diào)整旋轉(zhuǎn)套37的調(diào) 整螺母9，根據(jù)彈力需要來調(diào)整緩沖彈簧7的松緊程度。旋轉(zhuǎn)套37外圓周面上設(shè)有導(dǎo)向軸 39，導(dǎo)向軸39外端位于導(dǎo)向軌道架16上的導(dǎo)向槽6內(nèi)，導(dǎo)向槽6為曲線或者由淺至深設(shè)置， 導(dǎo)向軸39可沿導(dǎo)向槽6向前滾動。所述導(dǎo)向軸39通過其外端安裝的導(dǎo)向軸承310伸入導(dǎo) 向槽6內(nèi)，并使導(dǎo)向軸承310可沿導(dǎo)向槽6向前滾動。為提高旋轉(zhuǎn)套37與左絕緣碗11和 右絕緣碗12之間的摩擦力，防止旋轉(zhuǎn)套37打滑、空轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)套37前端設(shè)置有摩擦片38。由圖2和圖3可知，與氣控動力系統(tǒng)4相連的電控系統(tǒng)5包括電控柜51、與電控 柜51相連的多個信號收發(fā)器52，每個信號收發(fā)器52設(shè)有兩個接線端，一個接線端分別與 左絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42、石墨柱限位氣缸43、左送碗氣缸44、右送碗氣 缸45、送柱氣缸46、托柱氣缸47、左推進氣缸31和右推進氣缸32相連，另一個接線端與第 一換向開關(guān)411、第二換向開關(guān)412、第三換向開關(guān)413和第四換向開關(guān)414，從而控制第一 換向開關(guān)411、第二換向開關(guān)412、第三換向開關(guān)413和第四換向開關(guān)414及時換向，以使左 絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42、石墨柱限位氣缸43、左送碗氣缸44、右送碗氣缸 45、送柱氣缸46、托柱氣缸47、左推進氣缸31和右推進氣缸32切換動作方向，完成工作缸 活塞桿向外推動和向內(nèi)收縮的動作交替，實現(xiàn)連續(xù)裝配動作，實現(xiàn)裝配的機械化和自動化。石墨柱合成塊自動組裝機裝配而成的金剛石合成柱芯由芯部的石墨柱13和石墨 柱13兩端套裝的左絕緣碗11與右絕緣碗12構(gòu)成。在金剛石合成柱芯裝配過程中，由于導(dǎo) 向槽6為曲線軌跡或者由淺至深設(shè)置，導(dǎo)向軸承310沿導(dǎo)向槽6向前滾動推進，同時導(dǎo)向軸 39對旋轉(zhuǎn)套37的切向力作用使旋轉(zhuǎn)套37做旋轉(zhuǎn)動作，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)套37的推進、旋轉(zhuǎn)運動，并 將此運動通過摩擦片38作用于左絕緣碗11和右絕緣碗12的外端面，以完成金剛石合成柱芯的裝配工作。石墨柱合成塊自動組裝機的使用過程為第一，開通氣罐48，接通電源，啟動運行 信號收發(fā)器52，左送碗氣缸44、右送碗氣缸45和送柱氣缸46將左絕緣碗11、右絕緣碗12 和石墨柱13推出，同時左絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42和石墨柱限位氣缸43 動作對左絕緣碗滑槽21、右絕緣碗滑槽22和石墨柱滑槽23內(nèi)的左絕緣碗11、右絕緣碗12 和石墨柱13限位，托柱氣缸47頂升至底座1高度處，直至左絕緣碗11、右絕緣碗12和石墨 柱13被送至左推進氣缸31和右推進氣缸32之間的位置，左絕緣碗11和右絕緣碗12分別 由左絕緣碗擋板26和右絕緣碗擋板27阻擋定位，石墨柱13由托柱氣缸47承托定位。第 二，左絕緣碗11、右絕緣碗12和石墨柱13到位后，與第二換向開關(guān)412和第四換向開關(guān)414 相連的信號收發(fā)器52發(fā)出信號，控制第二換向開關(guān)412和第四換向開關(guān)414換向，使左送 碗氣缸44、右送碗氣缸45和送柱氣缸46反向復(fù)位，使左推進氣缸31和右推進氣缸32受控 向前推進。第三，同時向前推進的左推進氣缸31與右推進氣缸32使摩擦片38緊貼左絕緣 碗11與右絕緣碗12外端面，左推進氣缸31與右推進氣缸32繼續(xù)推進，旋轉(zhuǎn)推進裝置模擬 人工裝配時的推進、旋轉(zhuǎn)動作，使左絕緣碗11與右絕緣碗12分別裝配在石墨柱13的左、右 兩端，左絕緣碗11與右絕緣碗12裝配二分之一左右時，與第三換向開關(guān)413相連的信號收 發(fā)器52發(fā)出信號，控制第三換向開關(guān)413換向，使托柱氣缸47反向下降以脫離石墨柱13， 直至完成金剛石合成柱芯的裝配。第四，與第一換向開關(guān)411、第二換向開關(guān)412和第三換向開關(guān)413相連的信號收發(fā)器52發(fā)出信號，控制第一換向開關(guān)411、第二換向開關(guān)412和 第三換向開關(guān)413換向，以解除左絕緣碗限位氣缸41、右絕緣碗限位氣缸42和石墨柱限位 氣缸43對左絕緣碗滑槽21、右絕緣碗滑槽22和石墨柱滑槽23內(nèi)的左絕緣碗11、右絕緣碗 12和石墨柱13的限位作用，同時左送碗氣缸44、右送碗氣缸45和送柱氣缸46動作將左絕 緣碗11、右絕緣碗12和石墨柱13推出，左推進氣缸31和右推進氣缸32反向復(fù)位，石墨柱 13到位時將第三步中完成的金剛石合成柱芯頂出至成品柱倉10。第五，重復(fù)上述第二和第三步的過程，實現(xiàn)金剛石合成柱芯的連續(xù)裝配。
權(quán)利要求一種金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)，其特征在于，包括氣罐和與其串聯(lián)的截止閥和節(jié)流閥；節(jié)流閥后連接有送氣管路，送氣管路通過第一換向開關(guān)分別與左絕緣碗限位氣缸、右絕緣碗限位氣缸和石墨柱限位氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第二換向開關(guān)分別與左送碗氣缸、右送碗氣缸和送柱氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第三換向開關(guān)與托柱氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第四換向開關(guān)分別與左推進氣缸和右推進氣缸的前、后腔相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)，其特征在于，所述截止 閥與節(jié)流閥之間串接有壓力表。
3.如權(quán)利要求1或2所述的金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)，其特征在于，所述截 止閥與節(jié)流閥之間串接有氣動三聯(lián)件。
專利摘要本實用新型公開了一種金剛石合成柱芯裝配用氣控動力系統(tǒng)，包括氣罐和與其串聯(lián)的截止閥和節(jié)流閥；節(jié)流閥后連接有送氣管路，送氣管路通過第一換向開關(guān)分別與左絕緣碗限位氣缸、右絕緣碗限位氣缸和石墨柱限位氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第二換向開關(guān)分別與左送碗氣缸、右送碗氣缸和送柱氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第三換向開關(guān)與托柱氣缸的前、后腔相連通，送氣管路通過第四換向開關(guān)分別與左推進氣缸和右推進氣缸的前、后腔相連通。本實用新型用于金剛石合成柱芯自動組裝機中，既降低了工人勞動強度、提高了工作效率，又降低了產(chǎn)品的損壞率、降低了生產(chǎn)成本，大大提高了自動化程度，有助于改善金剛石品質(zhì)。
文檔編號B01J3/06GK201768545SQ20102029592
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者彭獻偉, 林玉, 王振海, 申兆清 申請人:鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司