专利名称：一种金刚石合成柱芯装配用气控动力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于超硬材料合成设备的动力系统技术领域，特别涉及一种金刚石合成柱芯装配用气控动力系统。
背景技术：
在超硬材料合成领域，以合成金刚石为例，其合成原理是金刚石和石墨是同素异 形体，向六面顶压机形成的合成腔放入金刚石合成柱芯，在1500°C高温和5. 5Gpa高压条件 下，金刚石合成柱芯即转化成金刚石。金刚石合成柱芯是具有一定直径和高度的圆柱体，其 由石墨柱、叶腊石块和导电钢圈等通过某种方式组装而成。长期以来，金刚石合成柱芯的组 装工作完全依靠人工手动来完成，既耗费大量的人力、物力和时间，工作效率低，绝缘碗破 损率高，又使金刚石合成柱芯存在较大的装配误差，导致合成金刚石的机械化、自动化程度 低、金刚石品质低。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于金刚石合成柱芯自动组装机的气控动力系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种金刚石合成柱芯装配用气控动 力系统，包括气罐和与其串联的截止阀和节流阀；节流阀后连接有送气管路，送气管路通过 第一换向开关分别与左绝缘碗限位气缸、右绝缘碗限位气缸和石墨柱限位气缸的前、后腔 相连通，送气管路通过第二换向开关分别与左送碗气缸、右送碗气缸和送柱气缸的前、后腔 相连通，送气管路通过第三换向开关与托柱气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第四换向 开关分别与左推进气缸和右推进气缸的前、后腔相连通。所述截止阀与节流阀之间串接有压力表。所述截止阀与节流阀之间串接有气动三联件。与现有技术相比，本实用新型的优点是1、本实用新型用于金刚石合成柱芯自动组装机中，利用气控动力系统解放了手工 操作工人，既降低了工人劳动强度、提高了工作效率，又降低了产品的损坏率、降低了生产 成本，大大提高了自动化程度，有助于改善金刚石品质。2、气罐经由送气管路通过各换向开关向各工作缸后腔送气，使各工作缸活塞杆向 外推动，实现预定动作；完成上述推动动作后，各换向开关换向，送气管路提供的高压气体 从各工作缸前腔送入，使活塞杆向后收缩，实现预定动作。各工作缸能够及时、准确的换向， 以保证各工作缸完成连续的推动和收缩动作，满足工作需要，设计合理，使用简便。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为使用本实用新型的金刚石合成柱芯自动组装机的结构示意图；图3为图2的俯视图；[0013]图4为图2中旋转推进装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型用于图2和图3所示的石墨柱合成块自动组装机中，石墨柱合成块自 动组装机包括底座1、底座1上设置的自动上料装置2、自动上料装置2的出料口处设置的 旋转推进装置3，自动上料装置2和旋转推进装置3与气控动力系统4相连，气控动力系统 4上连接有电控系统5，气控动力系统4为本实用新型提供动力支持，电控系统5使本实用 新型实现了自动化操作，机械化、自动化程度得到极大地提高。图1所示的气控动力系统4，其包括气罐48和与其串联的截止阀49和节流阀410， 气罐48向各工作缸提供动力气源；截止阀49与节流阀410之间串接有压力表417和气动 三联件416，分别用于监控工作缸气源压力和调整工作缸动作快慢及同步配合，以保证各工 作缸安全工作。在节流阀410后连接有送气管路415，送气管路415通过第一换向开关411 分别与左绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42和石墨柱限位气缸43的前、后腔相连 通，送气管路415通过第二换向开关412分别与左送碗气缸44、右送碗气缸45和送柱气缸 46的前、后腔相连通，送气管路415通过第三换向开关413与托柱气缸47的前、后腔相连 通，送气管路415通过第四换向开关414分别与左推进气缸31和右推进气缸32的前、后腔 相连通。气罐48经由送气管路415并通过各换向开关向各工作缸后腔送气，使各工作缸活 塞杆向外推动，实现预定动作；完成上述动作后，各换向开关换向，送气管路415提供的高 压气体从各工作缸前腔送入，使活塞杆向后收缩，实现预定动作。各工作缸能够及时、准确 的换向，以保证各工作缸完成连续的推动和收缩动作，满足工作需要。从图2和图3可知，自动上料装置2包括底座1和底座1上设置的左绝缘碗上料 机构、右绝缘碗上料机构、石墨柱上料机构，上料机构包括位于两侧的左绝缘碗滑槽21、右 绝缘碗滑槽22和位于其间的石墨柱滑槽23，左绝缘碗滑槽21、右绝缘碗滑槽22和石墨柱 滑槽23均由下倾段24与水平段25构成。下倾段24的设置可使最前方的左绝缘碗11、右 绝缘碗12和石墨柱13被取走后，后方的左绝缘碗11、右绝缘碗12和石墨柱13可自动向前 滑动填补空缺。左绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42和石墨柱限位气缸43分别设 在左绝缘碗滑槽21、右绝缘碗滑槽22和石墨柱滑槽23的水平段25上，用于左绝缘碗11、 右绝缘碗12和石墨柱13的限位。左送碗气缸44、右送碗气缸45和送柱气缸46分别设在 左绝缘碗限位气缸41与左绝缘碗滑槽21的下倾段24之间、右绝缘碗限位气缸42与右绝 缘碗滑槽22的下倾段24之间、石墨柱限位气缸43与石墨柱滑槽23的下倾段24之间，用 于将左绝缘碗11、右绝缘碗12和石墨柱13送至左推进气缸31与右推进气缸32之间，等待 进行金刚石合成柱芯的装配工作。在底座1上对应左绝缘碗滑槽21和右绝缘碗滑槽22设 有左绝缘碗挡板26和右绝缘碗挡板27，对左绝缘碗11与右绝缘碗12起到定位作用，确保 左绝缘碗11与右绝缘碗12位于准确的装配位置。在石墨柱滑槽23的出料口处设有托柱 气缸47，即托柱气缸47位于左推进气缸31与右推进气缸32之间的下方，用于支撑石墨柱 13，且托柱气缸47对石墨柱13的支撑位置在石墨柱13的中部，不妨碍左绝缘碗11和右绝 缘碗12从石墨柱13两端向内装配。 图4所示的旋转推进装置，其包括支套34和与其套设并滑动配合的旋转套37，有 一旋转轴35后端与支套34转动连接、前端与旋转套37固定连接，所述旋转轴35后端与支套34通过旋转轴承36转动连接，旋转轴承36通过内卡簧311固定。在支套34与旋转套 37之间的旋转轴35上通过弹簧座15设有缓冲弹簧7，以补偿左绝缘碗11和右绝缘碗12的 高度公差；旋转轴35两端部分别设有用于锁紧支套34的锁紧螺母8和调整旋转套37的调 整螺母9，根据弹力需要来调整缓冲弹簧7的松紧程度。旋转套37外圆周面上设有导向轴 39，导向轴39外端位于导向轨道架16上的导向槽6内，导向槽6为曲线或者由浅至深设置， 导向轴39可沿导向槽6向前滚动。所述导向轴39通过其外端安装的导向轴承310伸入导 向槽6内，并使导向轴承310可沿导向槽6向前滚动。为提高旋转套37与左绝缘碗11和 右绝缘碗12之间的摩擦力，防止旋转套37打滑、空转，在旋转套37前端设置有摩擦片38。由图2和图3可知，与气控动力系统4相连的电控系统5包括电控柜51、与电控 柜51相连的多个信号收发器52，每个信号收发器52设有两个接线端，一个接线端分别与 左绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42、石墨柱限位气缸43、左送碗气缸44、右送碗气 缸45、送柱气缸46、托柱气缸47、左推进气缸31和右推进气缸32相连，另一个接线端与第 一换向开关411、第二换向开关412、第三换向开关413和第四换向开关414，从而控制第一 换向开关411、第二换向开关412、第三换向开关413和第四换向开关414及时换向，以使左 绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42、石墨柱限位气缸43、左送碗气缸44、右送碗气缸 45、送柱气缸46、托柱气缸47、左推进气缸31和右推进气缸32切换动作方向，完成工作缸 活塞杆向外推动和向内收缩的动作交替，实现连续装配动作，实现装配的机械化和自动化。石墨柱合成块自动组装机装配而成的金刚石合成柱芯由芯部的石墨柱13和石墨 柱13两端套装的左绝缘碗11与右绝缘碗12构成。在金刚石合成柱芯装配过程中，由于导 向槽6为曲线轨迹或者由浅至深设置，导向轴承310沿导向槽6向前滚动推进，同时导向轴 39对旋转套37的切向力作用使旋转套37做旋转动作，实现旋转套37的推进、旋转运动，并 将此运动通过摩擦片38作用于左绝缘碗11和右绝缘碗12的外端面，以完成金刚石合成柱芯的装配工作。石墨柱合成块自动组装机的使用过程为第一，开通气罐48，接通电源，启动运行 信号收发器52，左送碗气缸44、右送碗气缸45和送柱气缸46将左绝缘碗11、右绝缘碗12 和石墨柱13推出，同时左绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42和石墨柱限位气缸43 动作对左绝缘碗滑槽21、右绝缘碗滑槽22和石墨柱滑槽23内的左绝缘碗11、右绝缘碗12 和石墨柱13限位，托柱气缸47顶升至底座1高度处，直至左绝缘碗11、右绝缘碗12和石墨 柱13被送至左推进气缸31和右推进气缸32之间的位置，左绝缘碗11和右绝缘碗12分别 由左绝缘碗挡板26和右绝缘碗挡板27阻挡定位，石墨柱13由托柱气缸47承托定位。第 二，左绝缘碗11、右绝缘碗12和石墨柱13到位后，与第二换向开关412和第四换向开关414 相连的信号收发器52发出信号，控制第二换向开关412和第四换向开关414换向，使左送 碗气缸44、右送碗气缸45和送柱气缸46反向复位，使左推进气缸31和右推进气缸32受控 向前推进。第三，同时向前推进的左推进气缸31与右推进气缸32使摩擦片38紧贴左绝缘 碗11与右绝缘碗12外端面，左推进气缸31与右推进气缸32继续推进，旋转推进装置模拟 人工装配时的推进、旋转动作，使左绝缘碗11与右绝缘碗12分别装配在石墨柱13的左、右 两端，左绝缘碗11与右绝缘碗12装配二分之一左右时，与第三换向开关413相连的信号收 发器52发出信号，控制第三换向开关413换向，使托柱气缸47反向下降以脱离石墨柱13， 直至完成金刚石合成柱芯的装配。第四，与第一换向开关411、第二换向开关412和第三换向开关413相连的信号收发器52发出信号，控制第一换向开关411、第二换向开关412和 第三换向开关413换向，以解除左绝缘碗限位气缸41、右绝缘碗限位气缸42和石墨柱限位 气缸43对左绝缘碗滑槽21、右绝缘碗滑槽22和石墨柱滑槽23内的左绝缘碗11、右绝缘碗 12和石墨柱13的限位作用，同时左送碗气缸44、右送碗气缸45和送柱气缸46动作将左绝 缘碗11、右绝缘碗12和石墨柱13推出，左推进气缸31和右推进气缸32反向复位，石墨柱 13到位时将第三步中完成的金刚石合成柱芯顶出至成品柱仓10。第五，重复上述第二和第三步的过程，实现金刚石合成柱芯的连续装配。
权利要求一种金刚石合成柱芯装配用气控动力系统，其特征在于，包括气罐和与其串联的截止阀和节流阀；节流阀后连接有送气管路，送气管路通过第一换向开关分别与左绝缘碗限位气缸、右绝缘碗限位气缸和石墨柱限位气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第二换向开关分别与左送碗气缸、右送碗气缸和送柱气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第三换向开关与托柱气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第四换向开关分别与左推进气缸和右推进气缸的前、后腔相连通。
2.如权利要求1所述的金刚石合成柱芯装配用气控动力系统，其特征在于，所述截止 阀与节流阀之间串接有压力表。
3.如权利要求1或2所述的金刚石合成柱芯装配用气控动力系统，其特征在于，所述截 止阀与节流阀之间串接有气动三联件。
专利摘要本实用新型公开了一种金刚石合成柱芯装配用气控动力系统，包括气罐和与其串联的截止阀和节流阀；节流阀后连接有送气管路，送气管路通过第一换向开关分别与左绝缘碗限位气缸、右绝缘碗限位气缸和石墨柱限位气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第二换向开关分别与左送碗气缸、右送碗气缸和送柱气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第三换向开关与托柱气缸的前、后腔相连通，送气管路通过第四换向开关分别与左推进气缸和右推进气缸的前、后腔相连通。本实用新型用于金刚石合成柱芯自动组装机中，既降低了工人劳动强度、提高了工作效率，又降低了产品的损坏率、降低了生产成本，大大提高了自动化程度，有助于改善金刚石品质。
文档编号B01J3/06GK201768545SQ20102029592
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者彭献伟, 林玉, 王振海, 申兆清 申请人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司