金刚石刀头自动热压烧结系统及方法技术方案

本发明专利技术属于热压烧结机技术领域。一种金刚石刀头自动热压烧结系统及方法，包括模框抓取机械手、热压烧结机和控制系统，所述热压烧结机为多台，并分别布设在所述模框抓取机械手的一侧或两侧；其中，所述模框抓取机械手包括：行走地轨、底座、传动桁架、模框抓取装置和模框托盘；所述模框抓取装置包括安装座、悬挂架和抓取组件。其方法为利用自动热压烧结系统进行的金刚石刀头自动化烧结工艺，本发明专利技术结构设计合理，能够实现自动化作业，且针对不同的工艺要求，能够实现协同调整作业，大大提高了整个热压烧结工艺的生产效率和可持续性。

Automatic hot pressing sintering system and method for diamond cutter head

The invention belongs to the technical field of hot pressing sintering machine. An automatic Hot-pressing Sintering System and method for diamond cutter head include a mold frame grabbing manipulator, a hot-pressing sintering machine and a control system. The Hot-pressing Sintering Machine has a plurality of sets and is arranged on one side or both sides of the mold frame grabbing manipulator, wherein the mold frame grabbing manipulator comprises a walking track, a base and a transmission truss. The frame grabbing device comprises a mounting seat, a suspension rack and a grabbing assembly. The method is an automatic sintering process of diamond cutter head by using an automatic Hot-pressing Sintering system. The structure design of the invention is reasonable, and the automatic operation can be realized, and the cooperative adjustment operation can be realized according to different process requirements, thus greatly improving the production efficiency and sustainability of the whole Hot-pressing Sintering process.

【技术实现步骤摘要】
金刚石刀头自动热压烧结系统及方法
本专利技术属于热压烧结机
，具体涉及一种金刚石刀头自动热压烧结系统及方法。
技术介绍
常用的热压机主要由加热组件、加压组件、模具和测温测压组件组成。加热组件以电作热源，加热元件有SiC、MoSi或镍铬丝、白金丝、钼丝等。加压组件要求速度平缓、保压恒定、压力灵活调节，有杠杆式和液压式。根据材料性质的要求，压力气氛可以是空气也可以是还原气氛或惰性气氛。模具要求高强度、耐高温、抗氧化且不与热压材料黏结，模具热膨胀系数应与热压材料一致或近似。根据产品烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等。最广泛使用的是石墨模具。由于传统的热压烧结机多为单独运行，或者2-4台的同步运行，而对于自动化控制的热压烧结系统的设计来说，当其包含有十数个、甚至更多的热压烧结机，如何实现上料、下料、以及模框的抓取等工艺步骤是亟待解决的技术难题，由于其不仅关系到行走行程的问题，而且需要与系统操作工艺相结合。此外，基于热压烧结机自身结构的设计，如冷却装置，在传统的热压烧结工艺总属于一个独立的工艺结构设计，在进行模框冷却时不仅需要进行机械手的长距离运行，而且多个热压烧结机的同步运行，导致生产工艺和生产效率受到影响，无法实现协同有效的工作；故申请人针对自动化热压烧结系统进行了优化设计，实现了十数台、或者更多的热压烧结机的系统工作，使得其能够保障整个系统的有效运行，使得整个生产工艺无不干扰，能够有效的实现自动化控制运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种金刚石刀头自动热压烧结系统及方法，结构设计合理，能够实现自动化作业，且针对不同的工艺要求，能够实现协同调整作业，大大提高了整个热压烧结工艺的生产效率和可持续性。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种金刚石刀头自动热压烧结系统，包括模框抓取机械手、热压烧结机和控制系统，所述热压烧结机为多台，并分别布设在所述模框抓取机械手的一侧或两侧；其中，所述模框抓取机械手包括：行走地轨；底座，所述底座与所述行走地轨匹配设置，并沿所述行走地轨往复运动；传动桁架，所述传动桁架为三维桁架，其包括X轴桁架、Y轴桁架和Z轴桁架；模框抓取装置，所述模框抓取装置固定设置在传动桁架的动作端，所述传动桁架驱动所述模框抓取装置在X、Y、Z轴方向上动作；和模框托盘，所述模框托盘匹配放置在所述底座上，且模框托盘与所述模框抓取装置对应设置；烧结作业时，通过控制系统控制模框抓取装置抓取模框托盘上相应的待烧结金刚石刀头模框，并输送至相应的热压烧结机；烧结完成后，控制系统控制模框抓取装置将烧结后的金刚石刀头模框放置于相应的模框托盘上。所述模框抓取装置包括：安装座，所述安装座固定设置在传动桁架的动作端；悬挂架，所述悬挂架与安装座之间设置有第一旋转组件，所述第一旋转组件驱动悬挂架相对于安装座回转动作；和抓取组件，所述抓取组件与所述悬挂架之间设置有第二旋转组件，所述第二旋转组件驱动所述抓取组件相对于悬挂架回转动作，通过控制系统控制各热压烧结机的上、下料作业和烧结作业。所述抓取组件包括支撑台、左右对应设置在所述支撑台下部两抓取臂、和驱动两所述抓取臂开合动作的抓取动力推杆，所述抓取臂顶部与支撑台之间设置有对应的滑动卡块和滑动卡轨，且在所述支撑台上设置有限位块。所述抓取组件还包括防脱机构，所述防脱机构包括托板、导向滑轨、和驱动托板伸缩动作的伸缩动力推杆，所述托板滑动卡设在所述导向滑轨上，所述伸缩动力推杆和导向滑轨固定设置在其中一抓取臂上、或所述伸缩动力推杆和导向滑轨固定设置在支撑台上。所述模框托盘包括托盘底板，所述托盘底板下部设置有下定位卡板，所述底座上设置有与下定位卡板对应的托盘定位块，所述托盘底板上部设置有上模框定位板，所述上模框定位板和托盘底板之间设置有支撑柱。所述模框托盘上设置有识别码，所述模框抓取机械手还包括读码器，所述读码器读取识别码信息，并传递给所述控制系统，由控制系统控制各部件动作。所述热压烧结机包括机架、烧结主机、清扫装置、模框冷却装置和热电偶送进装置。所述清扫装置包括包括固定底板、设置在固定底板上的滑轨、滑块、清扫刮板和清扫动力推杆，所述清扫刮板固定设置在所述滑块上，且清扫刮板与所述石墨垫块对应设置，所述清扫动力推杆推动所述滑块往复动作。所述模框冷却装置包括支座、下冷却板和上冷却板，所述下冷却板固定设置在所述支座上；所述上冷却板与支座之间设置有夹持动力推杆；所述上冷却板和所述下冷却板对应设置，模框夹持设置在所述上冷却板和下冷却板之间，所述下冷却板和上冷却板均包括壳体，所述壳体呈中空结构、或所述壳体内布设有冷却盘管，所述壳体上连接设置有进液管和出液管。所述测温热电偶自动送进装置包括定位臂和热电偶组件，所述定位臂与热压烧结机的模框对应定位，且在所述定位臂下部设置有定位动力推杆，所述定位动力推杆驱动定位臂升降动作；所述热电偶组件随所述定位臂同步升降动作，所述热电偶组件包括检测动力推杆和设置在检测动力推杆动作端的热电偶；由所述定位动力推杆推送所述定位臂与所述模框实现定位，且所述热电偶与待检测孔位相对应，由所述检测动力推杆推送所述热电偶至检测孔位，实现自动定位检测；所述热电偶组件还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括缓冲壳体、滑动设置在缓冲壳体内的顶推块、缓冲弹簧和检测传感器，所述热电偶与所述顶推块固定连接，所述检测动力推杆的活动端与缓冲壳体连接；由检测动力推杆动作驱动所述热电偶与待检测工件接触，并带动顶推块压缩缓冲弹簧，由检测传感器检测弹簧压缩并发出信号，停止检测动力推杆动作，实现热电偶与待检测工件的可靠接触；所述热电偶组件与定位动力推杆之间设置有浮动机构，所述浮动机构包括设置在定位动力推杆的动作端的导向轴座，所述热电偶组件的后端与所述导向轴座枢接，所述热电偶组件的前端与导向轴座之间设置有弹性支撑件；正常情况下，所述弹性支撑件支撑所述热电偶组件保持水平状态，当所述热电偶组件前端受到向下作用力时，所述热电偶组件压缩弹性支撑件，并呈向下倾斜状态；所述弹性支撑件包括导向杆和套设在导向杆上的支撑弹簧，所述导向杆穿过所述导向轴座，并在导向杆下端设置有与导向轴座对应的限位块，所述支撑弹簧撑设在所述导向轴座和热电偶组件之间。一种金刚石刀头自动热压烧结方法，利用上述的金刚石刀头自动热压烧结装置进行的烧结方法，具体包括以下步骤：a、初始化设备，根据烧结工艺参数，设置控制系统，并将排布有待烧结刀头模框的模框托盘放置在上料工位上；b、启动设备，控制系统自动分配热压机，并根据热压烧结机相应工况的呼叫顺序，由控制系统控制所述模框抓取机械手抓取待烧结刀头模框，并依次送入指定的热压烧结机烧结；c、待热压烧结机烧结完成后，发出烧结完成信号，由控制系统控制所述模框抓取机械手将已烧结刀头模框抓取并放回模框托盘，并将新的待烧结刀头模框送入热压烧结机烧结；d、重复步骤c，进行循环烧结作业，根据模框托盘中的待烧结刀头模框数量和模框空位数量，即时更换模框托盘。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：①本专利技术通过对多台热压烧结机同时自动化作业的结构和工艺进行设计，其实现了不同的烧结工艺的工件的统一操控作业，同时结合该工艺，进行了相应的结构设备的设计和改进，使得各个热压烧结机的作业步骤与机械手的动作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，包括模框抓取机械手、热压烧结机和控制系统，所述热压烧结机为多台，并分别布设在所述模框抓取机械手的一侧或两侧；其中，所述模框抓取机械手包括：行走地轨；底座，所述底座与所述行走地轨匹配设置，并沿所述行走地轨往复运动；传动桁架，所述传动桁架为三维桁架，其包括X轴桁架、Y轴桁架和Z轴桁架；模框抓取装置，所述模框抓取装置固定设置在传动桁架的动作端，所述传动桁架驱动所述模框抓取装置在X、Y、Z轴方向上动作；和模框托盘，所述模框托盘匹配放置在所述底座上，且模框托盘与所述模框抓取装置对应设置；烧结作业时，通过控制系统控制模框抓取装置抓取模框托盘上相应的待烧结金刚石刀头模框，并输送至相应的热压烧结机；烧结完成后，控制系统控制模框抓取装置将烧结后的金刚石刀头模框放置于相应的模框托盘上。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，包括模框抓取机械手、热压烧结机和控制系统，所述热压烧结机为多台，并分别布设在所述模框抓取机械手的一侧或两侧；其中，所述模框抓取机械手包括：行走地轨；底座，所述底座与所述行走地轨匹配设置，并沿所述行走地轨往复运动；传动桁架，所述传动桁架为三维桁架，其包括X轴桁架、Y轴桁架和Z轴桁架；模框抓取装置，所述模框抓取装置固定设置在传动桁架的动作端，所述传动桁架驱动所述模框抓取装置在X、Y、Z轴方向上动作；和模框托盘，所述模框托盘匹配放置在所述底座上，且模框托盘与所述模框抓取装置对应设置；烧结作业时，通过控制系统控制模框抓取装置抓取模框托盘上相应的待烧结金刚石刀头模框，并输送至相应的热压烧结机；烧结完成后，控制系统控制模框抓取装置将烧结后的金刚石刀头模框放置于相应的模框托盘上。2.根据权利要求1所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述模框抓取装置包括：安装座，所述安装座固定设置在传动桁架的动作端；悬挂架，所述悬挂架与安装座之间设置有第一旋转组件，所述第一旋转组件驱动悬挂架相对于安装座回转动作；和抓取组件，所述抓取组件与所述悬挂架之间设置有第二旋转组件，所述第二旋转组件驱动所述抓取组件相对于悬挂架回转动作，通过控制系统控制各热压烧结机的上、下料作业和烧结作业；所述抓取组件包括支撑台、左右对应设置在所述支撑台下部两抓取臂、和驱动两所述抓取臂开合动作的抓取动力推杆，所述抓取臂顶部与支撑台之间设置有对应的滑动卡块和滑动卡轨，且在所述支撑台上设置有限位块。3.根据权利要求2所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述抓取组件还包括防脱机构，所述防脱机构包括托板、导向滑轨、和驱动托板伸缩动作的伸缩动力推杆，所述托板滑动卡设在所述导向滑轨上，所述伸缩动力推杆和导向滑轨固定设置在其中一抓取臂上、或所述伸缩动力推杆和导向滑轨固定设置在支撑台上。4.根据权利要求1所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述模框托盘包括托盘底板，所述托盘底板下部设置有下定位卡板，所述底座上设置有与下定位卡板对应的托盘定位块，所述托盘底板上部设置有上模框定位板，所述上模框定位板和托盘底板之间设置有支撑柱。5.根据权利要求1所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述模框托盘上设置有识别码，所述模框抓取机械手还包括读码器，所述读码器读取识别码信息，并传递给所述控制系统，由控制系统控制各部件动作。6.根据权利要求1所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述热压烧结机包括机架、烧结主机、清扫装置、模框冷却装置和热电偶送进装置。7.根据权利要求6所述的金刚石刀头自动热压烧结系统，其特征在于，所述清扫装置包括包括固定底板、设置在固定底板上的滑轨、滑块、清扫刮板和清扫动力推杆，所述清扫刮板固定设置在所述滑块上，且清扫刮板与所述石墨垫块对应设置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：海小平，张文勇，耿泽中，于化龙，王志新，邱如正，王俊旭，景艳，
申请(专利权)人：郑州金海威科技实业有限公司，中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41