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一种在高温条件下的新型自动化敲击设备的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种在高温条件下的新型自动化敲击设备的制作方法

1.本实用新型属于铸造磨具领域,尤其是涉及一种在高温条件下的新型自动化敲击设备。


背景技术:

2.在制备石英坩埚的过程中需要用到的设备是磨具,但在的生产工艺中其中有一项许敲击流程,目前无设备代替仅仅靠人员锤击,每次在450摄氏度环境下人工穿好防护服用内高温电木棒锤击作业60s。
3.应当前节约人工成本和改变特殊环境工作要求,亟需研制开发一款针对于制作石英坩埚使用的一种敲击设备,替代了原有人员锤击,以降低生产成本也避免对人员高温环境热辐射伤害。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本实用新型旨在提出一种在高温条件下的新型自动化敲击设备,以替代人工作业。
5.为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
6.一种在高温条件下的新型自动化敲击设备,包括敲击头、传动机构和动力机构,所述传动机构一端与动力机构连接,另一端与敲击头连接,动力机构通过传动机构带动敲击头往复运动实现敲击操作。
7.进一步的,还设有底座和调节单元,传动机构和动力机构设置在调节单元上方,调节单元底部设置在底座上,所述调节单元用于调节与传动机构连接的敲击头相对于底座的位置。
8.进一步的,所述调节单元包括第一调节单元和第二调节单元,所述第一调节单元用于调节敲击头的x方向位置,所述第二调节单元用于调节敲击头的y方向位置。
9.进一步的,所述调节单元与底座可拆卸连接,根据具体使用需求选择不同高度的底座,从而实现对敲击头z方向的高度调节。
10.进一步的,所述动力机构包括敲击电机和减速器,减速器一端与敲击电机的输出轴连接,另一端通过连接轴与传动机构连接。
11.进一步的,所述传动机构包括曲柄、摇臂、传导组件、导杆,动力机构用于带动曲柄转动,摇臂一端与曲柄铰接,另一端与传导组件铰接,传导组件远离摇臂一端连接有导杆,敲击头安装在导杆远离摇臂一端。
12.进一步的,还包括安装座,传动机构设置在安装座内;
13.传导组件包括设置在安装座上的水平导向槽和设置在导向槽内的导向板,导向板在导向槽内水平往复运动,敲击头随导向板进行同步的往复运动。
14.进一步的,导向板上还设置有顶紧块,顶紧块与导向板固定连接,导杆贯穿顶紧块设置并与顶紧块固定连接;
顶紧块;252-减震弹簧;3-敲击电机;4-底座;5-第一调节单元;51-水平滑轨;52-第一调节板;53-第一滑块;6-第二调节单元;61-竖直滑轨;62-第二调节板。
具体实施方式
32.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
34.如图1至图4所示,一种在高温条件下的新型自动化敲击设备,包括敲击头1、传动机构2和动力机构,所述传动机构2一端与动力机构连接,另一端与敲击头1连接,动力机构通过传动机构2带动敲击头1往复运动实现敲击操作,在使用过程中,还可以在敲击头1旁设置如图3最右侧的安装座,便于放置待加工零部件。
35.还设有底座4和调节单元,传动机构2和动力机构设置在调节单元上方,调节单元底部设置在底座4上,所述调节单元用于调节与传动机构2连接的敲击头1相对于底座4的位置。
36.所述调节单元包括第一调节单元5和第二调节单元6,所述第一调节单元5用于调节敲击头1的x方向位置,所述第二调节单元6用于调节敲击头1的y方向位置。
37.所述调节单元与底座4可拆卸连接,根据具体使用需求选择不同高度的底座4,从而实现对敲击头1z方向的高度调节。
38.所述动力机构包括敲击电机3和减速器,减速器一端与敲击电机3的输出轴连接,另一端通过连接轴与传动机构2连接。
39.所述传动机构2包括曲柄21、摇臂22、传导组件、导杆23,动力机构用于带动曲柄21转动,摇臂22一端与曲柄21铰接,另一端与传导组件铰接,传导组件远离摇臂22一端连接有导杆23,敲击头1安装在导杆23远离摇臂22一端。
40.还包括安装座,传动机构2设置在安装座内;
41.传导组件包括设置在安装座上的水平导向槽24和设置在导向槽24内的导向板25,导向板25在导向槽24内水平往复运动,敲击头1随导向板25进行同步的往复运动。
42.导向板25上还设置有顶紧块251,顶紧块251与导向板25固定连接,导杆23贯穿顶紧块251设置并与顶紧块251固定连接;
43.敲击头1靠近导杆23一端设置有用于容纳导向杆的轴套,导杆23一端通过轴套与敲击头1活动连接;
44.所述轴套与顶紧块251之间的导杆23外表面还套设有减震弹簧252,减震弹簧252两端分别顶紧敲击头1和顶紧块251,用于抵消部分敲击过程中产生的反作用力。
45.所述第一调节单元5包括水平滑轨51、第一调节板52,第一滑块53,水平滑轨51设置在底座4上,第一调节板52底部设置有第一滑块53,第一调节板52通过第一滑块53在底座4的x方向滑动,水平滑轨51设置有锁死结构,用于锁定第一滑块53在第一滑轨上的位置。
46.所述第二调节单元6包括竖直滑轨61、第二调节板62、第二滑块,竖直滑轨61设置在第一调节板52的上表面,第二滑轨与第一滑轨垂直设置,第二调节板62底部设置有第二滑块,第二调节板62通过第二滑块在底座4的y方向滑动,竖直滑轨61设置有锁死结构,用于锁定第二滑块在第二滑轨上的位置;
47.传动机构2和动力机构设置在第二调节板62上方。
48.在实施过程中,先通过第一调节单元5和第二调节单元6调节好位置后,通过锁死结构固定好位置,然后启动敲击电机3进行工作。
49.设备设计计参数:
50.锤击方式为曲柄21滑块锤击;锤击头总重量m:14.2kg;曲柄21旋转半径60mm;滑块行程120mm;
51.压缩弹簧的外径31mm,内径21mm,长度100mm,压缩量50mm,弹簧常数9.8n/mm。单个共2根弹簧;
52.减速机输出转矩99n.m,输出转速72r/min;
53.还设置有变频器,变频器可以调整电机频率,达到调整减速机输出转速的目的;按标注50hz的频率进行计算。
54.根据1、2、3,可知滑块单向行程时间为:60/72/2=0.42秒;
55.滑块速度v:0.12/0.42=280mm/s;
56.弹簧到达550n时的压缩行程:440/2/9.8=23mm=23mm。
57.弹簧压缩时间t:23/280=0.08s;
58.根据f=mv/t,冲击力量f=14.2*0.28/0.08=50n
59.电机功率0.75kw,减速机减速比1比20,减速机输出转矩为99n.m。
60.在实施过程中,电机品牌为sew,根据官网上查到的信息显示,其减速机输出转矩为99n.m,输出转速为72r/min,电机输出扭矩为99n;m:电机启动位置扭矩
61.t=fr*sin(α+β)/cosβf为水平推动力α为曲柄21与水平面角度β为连杆与水平面角度
62.f=t*cosβ/r*sin(α+β)=82.5*cos17
°
/【0.06*sin(90
°
+17
°
)】=1375n
63.足够推动撞击块
64.假设撞击事件为0.01s,速度v=s/t=0.12/0.5=0.24m/s那么根据冲击力换算公式
65.f=m*v/t=14*0.24/0.01=336n
66.总结:此设备冲击力比现场人工扔电木块撞击力大,且频率快。可以得知设计推拉力大于所需推拉力,设计满足工况需求,且留有较大余量。
67.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。