功能梯度粉末材料送粉机构及操作方法技术

本发明专利技术公开了功能梯度粉末材料送粉机构及操作方法，机构底板装置的左侧通过螺栓固定连接有两个缸体固定件，缸体固定件通过过盈配合将缸体组件固定在机构底板装置上，中部固定连接有左限位铜柱，右侧通过螺栓固定连接有传动机构，传动机构通过螺纹杆与缸内滑块连接，缸体组件上部与上支撑板通过间隙配合连接，支撑板与底板装置之间连接有缸体组件并通过四根铜柱固定连接，支撑板上部安装有粉料储存仓，所述粉料储存仓由一号步进电机、粉料筒和搅拌器组成，此送粉机构能够通过传动机构的往返运动、搅拌器的间歇旋转运动及气泵的喷气来达到功能梯度粉末材料的精确输送。

【技术实现步骤摘要】
功能梯度粉末材料送粉机构及操作方法
本专利技术涉及一种功能梯度粉末材料送粉机构及操作方法，尤其涉及一种可以将细微粉末状材料定量、精确地运送到指定区域的制造功能梯度材料送粉器。传统机械装置与现代红外传感器结合，进一步提高了送粉机构的精度。
技术介绍
功能梯度梯度材料是为了适应新材料在高
的需要，满足在极限环境下不断反复工作而开发的一种新型复合材料。功能梯度材料制造中不同组成材料粉末的输送方式主要有预置法和同步送粉法。现有的输送装置主要有直接重力式、刮板式、螺旋式和鼓轮式。直接重力式送粉装置通过控制存储粉料仓下端开口大小来控制出分量，这种方式送粉量不易控制，无法精确控制出粉量；刮板式送粉装置利用刮板逐量排粉，体积大、结构复杂且输送过程中要经过很大的粉仓，容易造成积分现象。目前，现有的送粉器大多要求被输送粉末具有较好的流动性，或难以保证粉末输送精度、或易堵塞出口。因此，基于上述的分析以及现有技术，此装置的开发在一定程度上提高了粉末输送精度并缓解了粉末堵塞现象，具有一定的现实意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种功能梯度粉末材料送粉机构，该送粉机构结合了传统机械设计与现代红外传感技术，提高了粉末输送精度并缓解了粉末堵塞现象，同时保证了运作过程的安全性、可靠性以及高效性。为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：功能梯度粉末材料送粉机构，它包括机构底板装置，机构底板装置的左侧通过螺栓固定连接有两个缸体固定件，缸体固定件通过过盈配合将缸体组件固定在机构底板装置上，中部固定连接有左限位铜柱，右侧通过螺栓固定连接有传动机构，传动机构通过螺纹杆与缸内滑块连接，缸体组件上部与上支撑板通过间隙配合连接，支撑板与底板装置之间连接有缸体组件并通过四根铜柱固定连接，支撑板上部安装有粉料储存仓，所述粉料储存仓由一号步进电机、粉料筒和搅拌器组成，此送粉机构能够通过传动机构的往返运动、搅拌器的间歇旋转运动及气泵的喷气来达到功能梯度粉末材料的精确输送。所述粉料储存仓包括一号步进电机，一号步进电机通过四个对称分布的一号螺钉固定在法兰的上部，一号步进电机与法兰通过同轴定位，并通过四个对称分布M4螺钉和螺母将法兰固定在粉料桶端盖的上部，法兰与粉料桶端盖也通过同轴定位，粉料桶内安装有搅拌器，搅拌器与一号步进电机固定连接，搅拌器的底部采用过盈配合安装有红外测距传感器。所述搅拌器采用两头细中间粗的结构设计，此结构的搅拌器可以将粉料分成上下两层，有效防止了因为压力导致的粉料挤压带来的出粉量不均衡缺陷。所述传动机构包括二号步进电机，二号步进电机固定安装在步进电机固定架上，两者通过圆心同轴定位，并通过对称分布的四个螺钉固定连接，螺纹杆与二号步进电机的输出轴通过定制连接件固定连接，螺纹杆的另一端安装在缸体端盖中心上，滑块与螺纹杆通过内外螺纹配合，两者组成丝杆滑块机构，滑块与两根对称分布的传动轴固定连接，采用对称的两根传动轴可以使缸内滑块受力均匀，从而减少其与缸体的摩擦，使二号步进电机运行顺畅。所述缸内滑块包括方形滑块，方形滑块外部采用过盈配合安装有两个方形密封圈，方形滑块一侧固定连接两个传动轴，另一端通过两个二号螺钉固定连接一号叶片。所述一号叶片通过芯轴和二号叶片构成合页连接，当粉料从粉料存储仓落入二号叶片上部，通过传动机构将二号叶片送至缸体的底部中心孔处，二号叶片绕芯轴转动将粉料导入孔中。所述缸体组件包括缸体，缸体安装在缸体固定架上，两个缸体固定架通过螺栓和三号螺钉将缸体固定连接在机构底板装置上，缸体上部开有两个孔，右边的是导粉槽、左边的是上导气孔，缸体下部也开有方形的下导气孔，上导气孔和下导气孔轴心相重合。一项功能梯度粉末材料送粉机构的操作方法，其特征在于，它包括以下步骤，1）向粉料储存仓内部添加功能梯度粉末材料，在组装好送粉机构；2）准备两根导气管，将其中一根导气管的一端与气泵相连，另一端与缸体上的上导气孔相连；将另一根导气管的一端与缸体上的下导气孔相连，另一端设置在需要喷涂粉末的目的地上；3）启动电源，同时为气泵、一号步进电机和二号步进电机通电，一号步进电机带动粉料桶内部的搅拌器进行转动进行送粉，同时通过红外测距传感器精确控制送粉量，达到需要的送粉量之后，粉末材料通过导粉槽落入到缸内滑块的二号叶片上，再由，二号步进电机驱动滑块在缸体内部运动，对粉末进行输送，到达上导气孔之后，启动气泵通气，同时二号叶片绕芯轴转动，通过高压气体将粉末材料从下导气孔输出到达导气管，再由导气管输送到需要喷涂粉末的目的地上。4）通过上述的送粉装置最终完成所有的粉末喷涂作业，当送分任务完成之后，若长时间不使用请将粉料存储仓中的材料完全卸除，防止粉料堆积造成下次使用时的堵塞现象。功能梯度粉末材料送粉机构的操作方法，所述步骤3）中，需要调节气泵、一号步进电机和二号步进电机动作的同步性和协调性，保证只有当粉末材料被输送到缸体的下导气孔之后，气泵才开始进行喷气作业。本专利技术有如下有益效果：本专利技术采用上述设计，将传统机械设计与现代红外传感技术结合，此结构设计加上现代控制技术，不仅满足了粉末输送精度要求而且缓解了粉末堵塞现象，同时保证了整个动作过程的安全可靠性，提高了工作效率，降低了运行成本，节省了大量空间。此装置可在科研活动、产品展示中大范围使用。上述粉料储存仓包括一号步进电机，一号步进电机通过四个对称分布的一号螺钉固定在法兰的上部，一号步进电机与法兰通过同轴定位，并通过四个对称分布M4螺钉和螺母将法兰固定在粉料桶端盖的上部，法兰与粉料桶端盖也通过同轴定位，粉料桶内安装有搅拌器，搅拌器与一号步进电机固定连接，搅拌器的底部采用过盈配合安装有红外测距传感器。所述搅拌器采用两头细中间粗的结构设计，此结构的搅拌器可以将粉料分成上下两层，有效防止了因为压力导致的粉料挤压带来的出粉量不均衡缺陷。此外，所述红外测距传感器起到对出粉量多少的检测作用。此装置正常使用中即可达到精确的粉料输送，但为防止装置因长期使用所造成的误差，故特别设置红外测距传感器。红外测距传感器用于定期的检测粉料储存仓将粉料落入叶片后，粉料顶部距传感器的距离，并将所测距离与初始使用时的正常距离比较，从而达到故障检测的目的。上述传动机构包括二号步进电机，二号步进电机固定安装在步进电机固定架上，两者通过圆心同轴定位，并通过对称分布的四个螺钉固定连接，螺纹杆与二号步进电机的输出轴通过定制连接件固定连接，螺纹杆的另一端安装在缸体端盖中心上，滑块与螺纹杆通过内外螺纹配合，两者组成丝杆滑块机构，滑块与两根对称分布的传动轴固定连接，采用对称的两根传动轴可以使缸内滑块受力均匀，从而减少其与缸体的摩擦，使二号步进电机运行顺畅，提高送粉机构的效率与送粉量的精度。上述缸内滑块包括方形滑块，方形滑块外部采用过盈配合安装有两个方形密封圈，方形滑块一侧固定连接两个传动轴，另一端通过两个二号螺钉固定连接一号叶片。通过方形滑块能够对粉末材料进行推送，同时提高了推送效率。上述一号叶片通过芯轴和二号叶片构成合页连接，当粉料从粉料存储仓落入二号叶片上部，通过传动机构将二号叶片送至缸体的底部中心孔处，二号叶片绕芯轴转动将粉料导入孔中，从而对粉末材料进行输送。上述左限位铜柱通过螺栓固定连接在机构底板装置上。虽然传动机构通过二号步进电机的精确转动、螺纹杆的传本文档来自技高网...

【技术保护点】
功能梯度粉末材料送粉机构，其特征在于：它包括机构底板装置（5），机构底板装置（5）的左侧通过螺栓固定连接有两个缸体固定件（7），缸体固定件（7）通过过盈配合将缸体组件（9）固定在机构底板装置（5）上，中部固定连接有左限位铜柱（3），右侧通过螺栓固定连接有传动机构（4），传动机构（4）通过螺纹杆（405）与缸内滑块（8）连接，缸体组件（9）上部与上支撑板（2）通过间隙配合连接，支撑板（2）与底板装置（5）之间连接有缸体组件（9）并通过四根铜柱（6）固定连接，支撑板（2）上部安装有粉料储存仓（1），所述粉料储存仓（1）由一号步进电机（101）、粉料筒（107）和搅拌器（108）组成，此送粉机构能够通过传动机构（4）的往返运动、搅拌器（108）的间歇旋转运动及气泵的喷气来达到功能梯度粉末材料的精确输送。

【技术特征摘要】
1.功能梯度粉末材料送粉机构，其特征在于：它包括机构底板装置（5），机构底板装置（5）的左侧通过螺栓固定连接有两个缸体固定件（7），缸体固定件（7）通过过盈配合将缸体组件（9）固定在机构底板装置（5）上，中部固定连接有左限位铜柱（3），右侧通过螺栓固定连接有传动机构（4），传动机构（4）通过螺纹杆（405）与缸内滑块（8）连接，缸体组件（9）上部与上支撑板（2）通过间隙配合连接，支撑板（2）与底板装置（5）之间连接有缸体组件（9）并通过四根铜柱（6）固定连接，支撑板（2）上部安装有粉料储存仓（1），所述粉料储存仓（1）由一号步进电机（101）、粉料筒（107）和搅拌器（108）组成，此送粉机构能够通过传动机构（4）的往返运动、搅拌器（108）的间歇旋转运动及气泵的喷气来达到功能梯度粉末材料的精确输送；所述缸内滑块（8）包括方形滑块（802），方形滑块（802）外部采用过盈配合安装有两个方形密封圈（801），方形滑块（802）一侧固定连接两个传动轴（408），另一端通过两个二号螺钉（804）固定连接一号叶片（803）；所述一号叶片（803）通过芯轴（805）和二号叶片（806）构成合页连接，当粉料从粉料存储仓（1）落入二号叶片（806）上部，通过传动机构（4）将二号叶片（806）送至缸体（901）的底部中心孔处，二号叶片（806）绕芯轴（805）转动将粉料导入孔中。2.根据权利要求1所述的功能梯度粉末材料送粉机构，其特征在于：所述粉料储存仓（1）包括一号步进电机（101），一号步进电机（101）通过四个对称分布的一号螺钉（102）固定在法兰（103）的上部，一号步进电机（101）与法兰（103）通过同轴定位，并通过四个对称分布M4螺钉（106）和螺母（105）将法兰（103）固定在粉料桶端盖（104）的上部，法兰（103）与粉料桶端盖（104）也通过同轴定位，粉料桶（107）内安装有搅拌器（108），搅拌器（108）与一号步进电机（101）固定连接，搅拌器（108）的底部采用过盈配合安装有红外测距传感器（109）。3.根据权利要求2所述的功能梯度粉末材料送粉机构，其特征在于：所述搅拌器（108）采用两头细中间粗的结构设计，此结构的搅拌器（108）可以将粉料分成上下两层，有效防止了因为压力导致的粉料挤压带来的出粉量不均衡缺陷。4.根据权利要求1所述的功能梯度粉末材料送粉机构，其特征在于：所述传动机构（4）包括二号步进电机（401），二号步进电机（401）固定安装在步进电机固定架（403）上，两者通过圆心同轴定位，并通过对称分布的四个螺钉固定连接，螺纹杆（405）与二号步进电机（401）的输出轴通过定制连接件（404）固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱康，朱聪，王婷，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42