一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机及其控制方法与流程

1.本发明涉及钕铁硼永磁体加工技术领域，特别是涉及一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机及其控制方法。


背景技术：

2.相对于铸造al-ni-co系永磁材料和铁氧体永磁材料，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，可吸起相当于自身重量的640倍的重物。钕铁硼永磁体被广泛地应用于现代工业和电子技术中。我司目前在钕铁硼永磁体进行加工时，需要对粉料进行分装，因此发明人基于带有接排槽的滚轮设计了分装机，利用接排槽转动到顶部进行接料、转动到底部进行排料的方式实现粉料的分装。
3.但由于接排槽的空间固定，导致分装量固定，不能满足不同分装量的需求，因此发明人考虑将其改进为分装量可调，但又会新出现两个问题：一个是现有滚轮一般是不间断转动的，这样会使接料、排料时间较短，易出现接排料不完全的情况；另一个是由于分装总量大，需要采用上料机不断的对分装机进行补料，又由于分装量可调，会出现上料速度与分装量不匹配，导致分装机顶部溢料或分装缺料的出现。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有装粉机不能调节分装量、接排料不完全、以及易出现顶部溢料或分装缺料的问题，提供一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机及其控制方法。
5.本发明采用以下技术方案实现：
6.第一方面，本发明公开了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机，包括外壳、滚轮、上料机、驱动机构、隔板、距离传感器一、控制器。
7.外壳为卧向设置的圆柱形结构，其顶部连接有进料斗，底部连接有下料管。滚轮转动设置在外壳内、形状与外壳内腔对应；滚轮侧向设置有接排槽。上料机位于进料斗上方，用于向进料斗加料。
8.隔板可移动地设置在接排槽内，将接排槽分为空间一和空间二。其中，空间一较空间二相比，更远离滚轮中心，用于装粉料。进料斗用于在接排槽转动到顶部时向空间一加粉料。空间一用于在接排槽转动到底部时通过下料管排粉料。隔板连接有调节机构，用于调整隔板在接排槽内的位置。
9.距离传感器一设置在隔板面向接排槽底部的一侧，用于检测隔板与接排槽底部的距离一。
10.驱动机构用于驱动滚轮工作。驱动机构包括连接筒、从动齿轮、半齿轮、电机一。连接筒与滚轮同轴连接。连接筒伸出外壳，外端设置有从动齿轮。电机一固定在外壳上，其输出端连接有半齿轮。半齿轮与从动齿轮配合，半齿轮驱动从动齿轮通过连接筒带着滚轮间歇转动，用于给接排料过程留出时间。
11.控制器用于控制电机一以恒定速度w转动，并根据距离一调整上料机上料速度。当
距离一增大，控制上料机上料速度减小；当距离一减小，控制上料机上料速度增大。
12.该装粉机的实现根据本公开的实施例的方法或过程。
13.第二方面，本发明公开了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的控制方法，其应用于第一方面的一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机。
14.一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的控制方法包括：
15.步骤一、输入分装量u，根据一个预先设置好的距离一-分装量表，查询与u对应的距离一l1；
16.步骤二、驱动隔板移动到l1所对应的位置处；
17.步骤三、根据一个预先设置好的距离一-速度表，查询与l1所对应的上料机上料速度v1；
18.步骤四，驱动电机一依照w运行、上料机依照v1运行。
19.该控制方法的实现根据本公开的实施例的方法或过程。
20.与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
21.1，本发明基于在排料槽内设置了可调整位置的隔板，从而将排料槽分为可调容量的空间一和空间二，并使用更远离滚轮中心的空间一进行接排；由于空间一容量可调，即实现分装量的调整。
22.2，本发明基于半齿轮与从动齿轮配合，使半齿轮驱动从动齿轮通过连接筒带着滚轮间歇转动，使接料槽在移动到顶部、底部时进行会进行驻停，从而给接排料过程留出足够的时间，保证接排料完全。
23.3，本发明基于控制器控制，根据距离一调整上料机上料速度，使上料速度与空间一的接排量匹配，避免出现分装机顶部溢料或分装缺料。
24.4，本发明还在进料斗上段设置了筛网，并配备了与电机一传动配合的均料机构，使扰动轴带着摊料板在筛网上方转动，将未来得及从筛网落下的粉料摊开，使粉料更均匀地从筛网落入进料斗下段，这样也可避免空间一出现一侧满、另一侧不满的情况。
25.5，本发明还在筛网底面设置了距离传感器二，并基于距离传感器二采集的距离二对电机一进行控制，降低实际误差的影响，优先保证进料斗下段始终有足够的粉料，避免出现空间一接不满料而使最后的分装量不正确的情况。
附图说明
26.图1为本发明实施例1中分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的结构图；
27.图2为图1中的内部结构图；
28.图3为图1中a-a方向的剖视图；
29.图4为本发明实施例3中分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的结构图；
30.图5为图4中的进料斗的内部结构图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.101、外壳，102、进料斗，103、下料管，104、筛网，105、距离传感器二，201、滚轮，202、接排槽，203、隔板，204、距离传感器一，205、螺纹套，206、从动轴一，207、安装槽，208、螺杆，209、导向杆，210，电机二，3、上料机，401、从动齿轮，402、半齿轮，403、连接筒，501、锥齿轮一，502、锥齿轮二，503、从动轴二，504、支撑板，505、传动轮组，506、传动带，601、扰动
轴，602、安装架，603、摊料板，604、扰动杆。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.实施例1
37.请参看图1，图1为实施例1中分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的结构图。本实施例公开了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机，包括外壳101、滚轮201、上料机3、驱动机构、隔板203、距离传感器一204、控制器。
38.外壳101为卧向设置的圆柱形空腔结构，顶部连接有进料斗102，底部连接有下料管103。
39.滚轮201转动设置在外壳101内、形状与外壳101内腔对应，也是圆柱形。滚轮201侧向开有接排槽202，接排槽202会跟着滚轮201一起运动。上料机3位于进料斗102上方，用于向进料斗102加料。
40.参看图2，为图1的内部结构图。隔板203可移动地设置在接排槽202内，将接排槽202分为空间一和空间二。空间一较空间二更远离滚轮201中心，用于装粉料。参看图2，当接排槽202转动到顶部时，空间一与进料斗102连通，进料斗102即向空间一加粉料。当接排槽202转动到底部时，空间一与下料管103连通，空间一即通过下料管103排粉料。
41.滚轮201由驱动机构驱动工作。参看图3，为图1中a-a方向的剖视图。本实施例中，驱动机构包括连接筒403、从动齿轮401、半齿轮402、电机一。连接筒403与滚轮201同轴连接。连接筒403伸出外壳101，外端装有从动齿轮401。电机一固定在外壳101上，其输出端连接有半齿轮402。半齿轮402与从动齿轮401配合。半齿轮402驱动从动齿轮401通过连接筒403带着滚轮201间歇转动，用于给接排料过程留出时间。
42.具体的，本实施例中，半齿轮402与从动齿轮401的外径及齿距相同。这样半齿轮402转动一圈，从动齿轮401转动半圈，且使接排槽202从顶部转动至底部或从底部转动至顶部。更详细的说，随着半齿轮402转动，其齿牙段先与从动齿轮401啮合，从动齿轮401转动半圈，使接排槽202从底部转动至顶部，此时接排槽202与进料斗102连通、进行接料；然后半齿轮402继续转动，其齿牙段与从动齿轮401失去啮合，从动齿轮402静止不动，使滚轮201产生驻停，给接料留出足够的时间；之后半齿轮402继续转动，其齿牙端与从动齿轮401再次啮
合，使从动齿轮401转动半圈，使接排槽202从顶部转动至底部，此时接排槽202与下料管103连通、进行排料；类似的，半齿轮402继续转动，其齿牙段与从动齿轮401失去啮合，从动齿轮402再次静止不动，使滚轮201产生驻停，给排料留出足够的时间，这样在下料管103出口进行装料即可。驱动机构使滚轮201周期性重复上述动作，实现定量的接排料。
43.隔板203连接有调节机构，用于调整隔板203在接排槽202内的位置。本实施例中，滚轮201中心开有安装槽207，用于安装部件。调节机构包括螺纹套205、螺杆208、从动轴一206、电机二210。螺纹套205垂直连接在隔板203面向接排槽202底部的一侧。螺杆208一端螺接进螺纹套205。从动轴一206贯穿并转动连接接排槽202底部，从动轴一206的一端与螺杆208同轴连接，另一端伸入安装槽207。电机二210连接在从动轴一206的另一端。具体的，电机二210驱动从动轴一206带着螺杆208转动，基于螺纹作用，可使螺纹套205与螺杆208产生相对移动，进而带动隔板203在接排槽202内移动，改变空间一的容量进而实现分装量的调整。当然，为了避免隔板203产生转动而不能移动，将接排槽202的截面设计为矩形或其他多边形。也可增加导向杆209，使导向杆209一端垂直连接隔板203面向接排槽202底部的一侧，另一端贯穿接排槽202底部。这样利用导向杆209对隔板203移动进行导向，此时接排槽202的截面设计可设计成圆形或其他规则形状。
44.距离传感器一204装在隔板203面向接排槽202底部的一侧，用于检测隔板203与接排槽202底部的距离一。需要说明的是，由于接排槽202容积固定，空间二的容积可基于距离一通过立方体公式(空间二的容积等于接排槽截面面积乘以距离一)计算，这样空间一的容积＝接排槽202容积-空间二的容积，可建立距离一与空间一的对应关系，即距离一-分装量表。
45.控制器用于控制电机一以恒定速度w转动，并根据距离一调整上料机3上料速度。其中，电机一以恒定速度w转动，便于给分装留出固定的时间，避免造成工序时序的错乱。
46.而当距离一增大，即对应的分装量变小，也就是说上料量要变小，即控制上料机3上料速度减小。相反的，当距离一减小，即对应的分装量变大，也就是说上料量要变大，即控制上料机3上料速度增大。
47.当然，控制器也用于根据距离一控制电机二210启停，即依据所需分装量确定所对应的距离一，控制电机二210启停使隔板203移动该距离一所对应的位置并定位。
48.本实施例还同步提供了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的控制方法，其应用于上述的一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机。该控制方法包括：
49.步骤一、输入分装量u，根据一个预先设置好的距离一-分装量表，查询与u对应的距离一l1。
50.其中，分装量u即为所需的分装量，其数值根据实际分装规格确定。距离一-分装量表征距离一与空间一容量的对应关系。
51.步骤二、驱动隔板203移动到l1所对应的位置处。
52.控制器控制电机二210启动后使驱动机构带着隔板203移动到l1所对应的位置处，之后控制电机二210关停，使隔板203完成定位。
53.步骤三、根据一个预先设置好的距离一-速度表，查询与l1所对应的上料机上料速度v1。
54.其中，距离一-速度表表征距离一和上料机3上料速度的对应关系。参考上面的，距
离一和上料机3上料速度呈负相关。具体的，距离一取一个值后即对应的有一固定的分装量，而由于电机一的转动速度不变，滚轮203完成一圈转动的时间周期也是不变的，该时间周期内的空间一的接排量也固定了。因此，上料机3上料速度应当满足该时间周期内的空间一的接排量。基于此，建立出距离一-速度表。
55.步骤四，驱动电机一依照w运行、上料机3依照v1运行。
56.依据l1获得w，v1相匹配，可使本装粉机正常工作。
57.实施例2
58.本实施例提供了另一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机，与实施例1不同之处在于，本实施例可提高进料斗102下料的均匀性，避免空间一出现一侧满、另一侧不满的情况。
59.参看图4，在实施例1结构的基础上，进料斗102上段装有筛网104，在保证粉料可以通过的同时，延缓粉料落入进料斗102下段。
60.本实施例还包括均料机构，用于使粉料均匀落入进料斗102底部。均料机构包括安装架602、扰动轴601、摊料板603。安装架602固定连接进料斗102内壁。扰动轴601穿过并转动连接安装架602。扰动轴601伸到筛网104处。摊料板603侧向连接扰动轴601外壁，位于筛网104上方。建议将摊料板603紧挨着筛网104设置。
61.扰动轴601与驱动机构传动配合。本实施例中，传动配合设计为：半齿轮402同轴连接有锥齿轮一501，锥齿轮一501垂直啮合有锥齿轮二502，锥齿轮二502装在从动轴二503底端。从动轴二503贯穿并转动连接支撑板504。其中，支撑板504根据需要可选择安装在外壳101外壁，或进料斗102外壁上，也可在外壳101外壁、进料斗102外壁都装上。扰动轴601顶端伸出进料斗102，并与从动轴二503对应装有传动轮组505。传动轮组505之间通过传动带506传动连接。这样，电机一在驱动滚轮201工作的同时，还使锥齿轮一501带动锥齿轮二502驱动从动轴二503转动，进而通过传动轮组505与传动带506的配合，使扰动轴601同步转动，从而带着摊料板603在筛网104上方转动，将未来得及从筛网104落下的粉料摊开，使粉料更均匀地从筛网104落入进料斗102下段，这样也可避免空间一出现一侧满、另一侧不满的情况。
62.此外，为了进一步提供均匀性，可将扰动轴601穿过筛网104。扰动轴601伸到进料斗102底部并侧向连接有扰动杆604。这样，扰动轴601还带着扰动杆604对进料斗102底部进行扰动，保证粉料的流动性，并使粉料分布更加均匀。
63.本实施例也同步提供了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的控制方法，其应用于本实施例中的一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机。该控制方法与实施例1相同，此处不再赘述。
64.实施例3
65.本实施例提供了第三种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机，与实施例2不同之处在于，本实施例可降低实际误差的影响，例如部件加工规格误差、工作延迟误差等。
66.参看图4，在实施例2的结构基础上，筛网104底面装有距离传感器二105，用于检测位于进料斗102下段的粉料与筛网104之间的距离二。控制器还根据距离二控制控制电机一工作。具体的，本实施例还提供了一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机的控制方法，其应用于本实施例中的一种分装量可调的钕铁硼永磁体装粉机。该控制方法包括以下步骤：
67.步骤一、输入分装量u，根据一个预先设置好的距离一-分装量表，查询与u对应的
距离一l1；距离一-分装量表征距离一与空间一容量的对应关系；
68.其中，分装量u即为所需的分装量，其数值根据实际分装规格确定。距离一-分装量表征距离一与空间一容量的对应关系。
69.步骤二、驱动隔板203移动到l1所对应的位置处。
70.控制器控制电机二210启动后使驱动机构带着隔板203移动到l1所对应的位置处，之后控制电机二210关停，使隔板203完成定位。
71.步骤三、根据一个预先设置好的距离一-速度表，查询与l1所对应的上料机3上料速度v1；距离一-速度表表征距离一和上料机3上料速度的对应关系；
72.其中，距离一-速度表表征距离一和上料机3上料速度的对应关系。具体参看实施例1，此处不再赘述。
73.步骤四，以t为周期，周期性获取距离传感器二105采集的距离二l2；
74.其中，对于一个t周期，其开始点、结束点均对应接排槽202从顶部转走的时刻。此时空间一已完成接料，进料斗102内粉料最少，采集的l2即为此时的值。
75.判断l2与预设阈值的关系并做对应控制：若l2大于预设阈值，说明此时进料斗102内粉料较少，这就是由于误差等原因造成的，若不及时停止接排料，会出现下次接不满料的情况，因此暂停电机一后再恢复、驱动上料机3依照v1运行。其中，电机一的暂停时间设定为n*t，n＝1、2、3、
…
，之后即恢复转动，这样可使后续采集时间依旧保持为接排槽202从顶部转走的时刻。而在电机一暂停的这段时间内，上料机3向进料斗102补料，以使l2小于预设阈值。
76.当然，n建议取1，因为若暂停时间过长，易出现粉料堆积从顶部溢出的情况。
77.若l2不大于预设阈值，说明此时进料斗102内有足够的粉料，w，v1配合度好，则驱动电机一依照w运行、上料机3依照v1运行。
78.其中，预设阈值根据实际规格取定。由于距离二是实时变化的，即步骤四为自循环步骤。具体的，周期性实时获取距离二数据l2，并依据l2与预设阈值的关系判断，进而对电机一进行调控，优先保证进料斗102下段始终有足够的粉料，避免出现空间一接不满料而使最后的分装量不正确的情况。
79.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
80.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。