一体化石墨球加工设备的制作方法

专利2025-03-17  24


本发明属于石墨球加工,具体为一体化石墨球加工设备。


背景技术:

1、石墨球是一种球状石墨的单个颗粒,石墨球在多个领域都有广泛的应用,其中在电池制造,和高温冶金以及超纯材料生产过程中会使用到较大粒径的石墨球,其可被用作导体、电池电极材料、催化剂载体以及用于生产单晶硅用的晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等,这种规格的石墨球其粒径一般在几十厘米,整体尺寸较大,且近似球形,但在球形的石墨加工过程中,为了得到规格基本相同的石墨球,通常会使用磨削加工装置来针对石墨球进行磨削加工。

2、在进行石墨球的磨削加工时,由于其形状近似球形,为了防止其在磨削过程中发生位移,通常会使用夹具来对石墨球进行夹持固定,后续再进行磨削操作,当由于石墨球的规格不尽相同,现有技术中一般会使用通用夹具来对石墨球进行加工,这种通用夹具虽能针对不同规格的石墨球进行夹持固定,但在夹持过程中必须将石墨球夹持在夹具的中部,并进行旋转丝杆方可实现固定,整个过程较为繁琐,亟需进行改进。

3、当完成石墨球的夹持固定后,通常还会使用磨削装置来对其表面进行磨削操作,现有技术中夹具与磨削装置为两个独立的装置,当完成夹持固定后还需将固定后的石墨球放置在磨削组件的下方,同时还需进行定位操作,整个操作过程极为繁琐,需要两个装置之间进行紧密配合方可完成最终磨削加工,加工效率较低。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一体化石墨球加工设备,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一体化石墨球加工设备,包括固定环,所述固定环的顶端等角度固定安装有顶部导轨,所述固定环的底端等角度固定安装有支撑脚,所述固定环内侧面的中部设有活动板,所述活动板的顶端等角度固定安装有辅助夹持组件,所述辅助夹持组件与顶部导轨之间活动卡接,所述活动板顶端的中部固定安装有安装杆,所述安装杆的顶端通过微型电机固定安装有电动导向轮,所述固定环底端的前后两侧均安装有延长导轨,两个所述延长导轨的内部均活动卡接有导向块,两个所述导向块之间固定连接有调节板,所述导向块底端的中部固定连接有限位杆,所述限位杆的底端贯穿延长导轨的底端且固定连接有限位板,所述限位杆的外侧面活动套接有限位弹簧,所述限位弹簧的上下两端分别与延长导轨的底端以及限位板的顶端相连接,所述导向块顶端的中部均固定连接有位于延长导轨内部的电磁铁,所述活动板底端的中部固定连接有延长杆,所述延长杆的底端与调节板顶端的中部相连接,所述调节板底端的中部固定连接有磨削组件,所述辅助夹持组件的数量与顶部导轨的数量相同。

3、在实际使用前,磨削组件处于初始位置上,同时电动导向轮处于最高点位置上,同时辅助夹持组件也处于初始状态,在需要对石墨球进行磨削前,需利用固定环底端的支撑脚将装置放置在平整的地面上,避免磨削时石墨球出现位移,完成石墨球磨削前的准备;

4、当进行石墨球的磨削时,可通过将石墨球直接放置在电动导向轮的上方,此时石墨球的重力作用会对电动导向轮施加下压力,并带动安装杆以及活动板向下位移,此时延长杆随之向下位移,同时底端的调节板随之向下位移,且此时导向块可相对延长导轨发生位移,底端的限位杆同步下移,且限位弹簧可被拉伸。

5、作为本发明进一步的技术方案,所述辅助夹持组件包括第一固定座,所述第一固定座等角度固定安装在活动板顶端靠近外侧面的位置上,所述第一固定座远离活动板的一端通过转轴活动连接有连杆。

6、作为本发明进一步的技术方案,所述连杆远离第一固定座的一端通过转轴活动连接有第二固定座,所述第二固定座位于顶部导轨的正下方,所述第二固定座的顶端均固定安装有顶部卡块,所述顶部卡块与顶部导轨之间活动卡接,所述顶部卡块相对顶部导轨位移。

7、作为本发明进一步的技术方案,所述顶部卡块靠近固定环中部的位置上均固定安装有导向杆,所述导向杆远离顶部卡块的一端贯穿顶部导轨的一侧且与顶部导轨之间活动套接,所述导向杆远离顶部卡块的一端均固定安装有夹块,所述夹块的内部均开设有防滑槽。

8、当活动板向下位移时,此时第一固定座随之下移,并对连杆施加拉力,此时多个连杆随之发生偏转,并对第二固定座施加作用力,此时多个顶部卡块随之相对顶部导轨发生位移,即多个顶部卡块相对靠近,当多个顶部卡块相对靠近时,即可同步带动多个导向杆以及夹块相对靠近,多个夹块围成的圆形直径随之减小,此时即可对石墨球的底端进行支撑,完成夹持固定过程;

9、同时在磨削过程中,随着石墨球直径的减小,石墨球可继续下移,此时多个夹块可继续相对靠近,对中部的石墨球进行夹持,始终保持与石墨球外侧面的接触。

10、通过对石墨球自身重力的利用,通过简单的放置即可实现石墨球的自动夹持固定,整个夹持固定过程仅需放下石墨球即可,同时随着石墨球磨削的进行,石墨球可继续下移,并始终保持与石墨球的夹持过程,整个过程自动完成,避免传统装置在磨削前需要耗费较多的时间完成夹持,同时在磨削过程中还需要调整夹具的问题,简化了操作步骤,进而提高整体的加工效率。

11、当完成石墨球的磨削操作后,此时可控制磨削组件复位,并同步开启电磁铁,此时电磁铁即可产生磁力并与固定环的底端进行吸附,限位弹簧自动复位,且调节板自动上升,当调节板上升时,此时延长杆以及活动板随之上升并最终带动电动导向轮向上位移,当活动板上升复位时,此时辅助夹持组件自动复位,即多个顶部卡块相对远离并同步带动多个夹块相互远离,即可松开石墨球,解除夹持,同时驱动电动导向轮即可带动石墨球发生滚动并离开辅助夹持组件完成自动出料过程。

12、通过利用石墨球夹持时的反向动作以及磨削时电动导向轮的滚动过程,通过装置的复位以及电动导向轮的滚动即可实现石墨球磨削结束后的自动出料,整个过程仍然无需特殊操作,即可自动完成夹持、磨削以及出料过程,提高装置的自动化程度,同时减少操作步骤,提高石墨球进行磨削时的整体加工效率。

13、作为本发明进一步的技术方案,所述磨削组件包括底部导轨,所述底部导轨安装在调节板底端的中部位置上且与调节板之间相互垂直,所述底部导轨的内部均活动连接有螺纹杆,所述螺纹杆相对底部导轨转动。

14、作为本发明进一步的技术方案,所述底部导轨内部的左右两侧均对称活动卡接有底部卡块,所述底部卡块相对底部导轨位移,所述底部卡块与螺纹杆之间螺纹套接,所述螺纹杆外侧面左右两侧的螺纹方向相反且与之对应底部卡块内部的螺纹方向相同。

15、作为本发明进一步的技术方案,所述底部卡块的顶端均固定连接有延长架,所述延长架对称设置在固定环外侧面的前后两侧位置上,所述延长架的顶端开设有凹槽且固定连接有安装轴。

16、作为本发明进一步的技术方案,所述安装轴的外侧面活动安装有安装件,所述安装件相对安装轴转动,所述安装件远离安装轴的一端均固定安装有弧形磨削片,两个所述弧形磨削片相对靠近的一端均开设有磨削槽。

17、当完成石墨球的夹持后,此时调节板的下降可带动底部导轨同步下降,同时带动延长架下降,此时两个弧形磨削片即可位于石墨球的外侧面,并通过旋转螺纹杆即可带动两个底部卡块相对靠近或相互远离,当两个底部卡块相互靠近时即可同步带动两个延长架相互靠近,直至两个弧形磨削片与石墨球的外侧面相接触,完成磨削组件的调整过程,此时即可开启微型电机带动电动导向轮旋转,且可通过开启电动导向轮即可驱动石墨球发生滚动,使其外侧面与弧形磨削片的内侧面充分接触,完成石墨球表面的充分磨削过程。

18、通过对石墨球的自动夹持过程进行再次利用,通过石墨球的夹持实现磨削组件的自动下降,同时配合弧形磨削片的相对靠近,以及石墨球的自滚动即可实现石墨球的自动磨削过程,整个过程无需特殊的操作,当石墨球完成夹持后即可自动同步完成磨削前的定位,有效避免传统装置采用两个独立装置进行石墨球磨削需要进行反复定位的问题,简化了磨削步骤,进一步提高加工效率。

19、本发明的有益效果如下:

20、1、本发明通过对石墨球自身重力的利用,通过简单的放置即可实现石墨球的自动夹持固定,整个夹持固定过程仅需放下石墨球即可,同时随着石墨球磨削的进行,石墨球可继续下移,并始终保持与石墨球的夹持过程,整个过程自动完成,避免传统装置在磨削前需要耗费较多的时间完成夹持,同时在磨削过程中还需要调整夹具的问题,简化了操作步骤,进而提高整体的加工效率。

21、2、本发明通过对石墨球的自动夹持过程进行再次利用,通过石墨球的夹持实现磨削组件的自动下降,同时配合弧形磨削片的相对靠近,以及石墨球的自滚动即可实现石墨球的自动磨削过程,整个过程无需特殊的操作,当石墨球完成夹持后即可自动同步完成磨削前的定位,有效避免传统装置采用两个独立装置进行石墨球磨削需要进行反复定位的问题,简化了磨削步骤,进一步提高加工效率。

22、3、本发明通过利用石墨球夹持时的反向动作以及磨削时电动导向轮的滚动过程,通过装置的复位以及电动导向轮的滚动即可实现石墨球磨削结束后的自动出料,整个过程仍然无需特殊操作,即可自动完成夹持、磨削以及出料过程,提高装置的自动化程度,同时减少操作步骤,提高石墨球进行磨削时的整体加工效率。


技术特征:

1.一体化石墨球加工设备,包括固定环(1),其特征在于:所述固定环(1)的顶端等角度固定安装有顶部导轨(2),所述固定环(1)的底端等角度固定安装有支撑脚(16),所述固定环(1)内侧面的中部设有活动板(7),所述活动板(7)的顶端等角度固定安装有辅助夹持组件(10),所述辅助夹持组件(10)与顶部导轨(2)之间活动卡接,所述活动板(7)顶端的中部固定安装有安装杆(8),所述安装杆(8)的顶端通过微型电机固定安装有电动导向轮(9),所述固定环(1)底端的前后两侧均安装有延长导轨(3),两个所述延长导轨(3)的内部均活动卡接有导向块(4),两个所述导向块(4)之间固定连接有调节板(5),所述导向块(4)底端的中部固定连接有限位杆(11),所述限位杆(11)的底端贯穿延长导轨(3)的底端且固定连接有限位板(12),所述限位杆(11)的外侧面活动套接有限位弹簧(13),所述限位弹簧(13)的上下两端分别与延长导轨(3)的底端以及限位板(12)的顶端相连接,所述导向块(4)顶端的中部均固定连接有位于延长导轨(3)内部的电磁铁(14),所述活动板(7)底端的中部固定连接有延长杆(6),所述延长杆(6)的底端与调节板(5)顶端的中部相连接,所述调节板(5)底端的中部固定连接有磨削组件(15),所述辅助夹持组件(10)的数量与顶部导轨(2)的数量相同。

2.根据权利要求1所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述辅助夹持组件(10)包括第一固定座(101),所述第一固定座(101)等角度固定安装在活动板(7)顶端靠近外侧面的位置上,所述第一固定座(101)远离活动板(7)的一端通过转轴活动连接有连杆(103)。

3.根据权利要求2所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述连杆(103)远离第一固定座(101)的一端通过转轴活动连接有第二固定座(102),所述第二固定座(102)位于顶部导轨(2)的正下方,所述第二固定座(102)的顶端均固定安装有顶部卡块(104),所述顶部卡块(104)与顶部导轨(2)之间活动卡接,所述顶部卡块(104)相对顶部导轨(2)位移。

4.根据权利要求3所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述顶部卡块(104)靠近固定环(1)中部的位置上均固定安装有导向杆(105),所述导向杆(105)远离顶部卡块(104)的一端贯穿顶部导轨(2)的一侧且与顶部导轨(2)之间活动套接,所述导向杆(105)远离顶部卡块(104)的一端均固定安装有夹块(106),所述夹块(106)的内部均开设有防滑槽。

5.根据权利要求1所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述磨削组件(15)包括底部导轨(151),所述底部导轨(151)安装在调节板(5)底端的中部位置上且与调节板(5)之间相互垂直,所述底部导轨(151)的内部均活动连接有螺纹杆(152),所述螺纹杆(152)相对底部导轨(151)转动。

6.根据权利要求5所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述底部导轨(151)内部的左右两侧均对称活动卡接有底部卡块(153),所述底部卡块(153)相对底部导轨(151)位移,所述底部卡块(153)与螺纹杆(152)之间螺纹套接,所述螺纹杆(152)外侧面左右两侧的螺纹方向相反且与之对应底部卡块(153)内部的螺纹方向相同。

7.根据权利要求6所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述底部卡块(153)的顶端均固定连接有延长架(154),所述延长架(154)对称设置在固定环(1)外侧面的前后两侧位置上,所述延长架(154)的顶端开设有凹槽且固定连接有安装轴(155)。

8.根据权利要求7所述的一体化石墨球加工设备,其特征在于:所述安装轴(155)的外侧面活动安装有安装件(156),所述安装件(156)相对安装轴(155)转动,所述安装件(156)远离安装轴(155)的一端均固定安装有弧形磨削片(157),两个所述弧形磨削片(157)相对靠近的一端均开设有磨削槽。


技术总结
本发明属于石墨球加工技术领域,且公开了一体化石墨球加工设备,包括固定环,所述固定环的顶端等角度固定安装有顶部导轨,所述固定环的底端等角度固定安装有支撑脚,所述固定环内侧面的中部设有活动板,所述活动板的顶端等角度固定安装有辅助夹持组件。本发明通过对石墨球自身重力的利用,通过简单的放置即可实现石墨球的自动夹持固定,整个夹持固定过程仅需放下石墨球即可,同时随着石墨球磨削的进行,石墨球可继续下移,并始终保持与石墨球的夹持过程,整个过程自动完成,避免传统装置在磨削前需要耗费较多的时间完成夹持,同时在磨削过程中还需要调整夹具的问题,简化了操作步骤,进而提高整体的加工效率。

技术研发人员:何洋,何永恒,李晓燕
受保护的技术使用者:何洋
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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