一种立方氮化硼自动视选方法与流程

专利2024-04-08  68



1.本发明属于立方氮化硼自动视选技术领域,尤其涉及一种立方氮化硼自动视选方法。


背景技术:

2.立方氮化硼(cbn)是一种人工合成的超硬材料,广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业领域。cbn合成块中含有六方氮化硼、叶蜡石、石墨、镁、铁等杂质,需要经过多道工艺的提纯处理,高温高压条件下合成的cbn合成块,需要经过搅拌器的搅拌破碎然后进入摇床,按其密度和粒度不同在摇床表面沿不同方向运动,并从矿槽开始沿对角线呈扇形展开,依次沿床面的边沿排出,料液中不同的成分在摇床上形成不断变化的明暗交界线,相关技术中,公开了一种立方氮化硼提纯处理方法,属于超硬材料提纯技术领域。该提纯方法采用微波隧道炉对摇床分选得到的cbn精料通o2或空气或o2和空气的混合气体进行氧化处理,通h2处理进行还原处理,进而得到纯净的cbn晶体,避免了现有提纯方法中强酸、强碱的使用,减少提纯过程对环境造成的污染,同时降低了提纯成本。
3.但是,上述结构中还存在不足之处,因为料液在摇床1上处理时,会有杂质被分离出,而这些杂质如果不进行及时处理,会流向下一道工序,致使会对后期的处理造成影响,进而比较浪费时间。
4.因此,有必要提供一种新的立方氮化硼自动视选方法解决上述技术问题。


技术实现要素:

5.本发明解决的技术问题是提供一种环保、节能,且操作简单、节省时间和成本低,可以通过永磁铁来对料液中的杂质铁粉进行吸附挑出,进而可以完成对料液中铁粉杂质的分选过程,致使可以避免对后期的处理造成影响的立方氮化硼自动视选方法。
6.为解决上述技术问题,本发明提供的立方氮化硼自动视选方法包括:自动视选设备和自动视选方法;
7.所述自动视选设备包括有摇床和安装架,所述安装架设置在摇床的一侧外壁上;
8.所述安装架上设有移动机构,所述移动机构包括有步进电机、直线滑台、塑料固定盒和永磁铁,所述步进电机固定安装在安装架上,所述直线滑台包括有螺纹杆、滑块和连接块所述螺纹杆转动安装在安装架上,所述螺纹杆远离安装架的一端与步进电机的输出轴固定连接,所述滑块螺纹安装在螺纹杆上。
9.作为本发明的进一步方案,所述连接块固定安装在滑块上,所述塑料固定盒固定安装在连接块上,所述永磁铁设置在塑料固定盒上,所述永磁铁的底端延伸至塑料固定盒的底部下方。
10.作为本发明的进一步方案,所述安装架上设有识别组件,所述识别组件包括有相机支架、安装块和工业相机,所述相机支架设置在安装架上,所述安装块固定安装在相机支架上,所述工业相机设置在安装块上,所述工业相机位于塑料固定盒的后方。
11.作为本发明的进一步方案,所述摇床1的一侧设有电控箱,所述电控箱内安装有plc控制器、驱动器、工控机和直流供电电源盒。
12.作为本发明的进一步方案,所述驱动器与步进电机电气连接,所述plc控制器与驱动器电气连接,所述工控机与工业相机通过usb数据线连接,所述工控机与plc控制器网线连接,所述安装架上固定安装有限位杆,所述限位杆与滑块滑动连接。
13.作为本发明的进一步方案,所述自动视选方法包括如下步骤:
14.s1.将料液排放的摇床上,使其可以通过摇床的表面进行摇料,料液中的六方氮化硼杂质、立方氮化硼精料、铁粉按其质量不同在摇床表面运动呈扇形展开,依次沿床面的边沿排出,料液中不同的成分在摇床上形成不断变化的明暗交界线;
15.s2.通过摇床上方的工业相机来对摇床表面料液图像分界线进行采集,并把采集信号通过usb数据线传输给工控机,工控机把相机采集到的视频图像分析处理结果发送给下位机plc可编程控制器,而plc控制程序对其进行运算分析定位,并将运算结果转化为脉冲控制信号给驱动器,进而通过驱动器来控制步进电机进行运作;
16.s3.通过步进电机的输出轴则可以来带动螺纹杆进行转动,使其在螺纹和限位杆的运作下,可以带动滑块进行左右移动,然后再通过滑块来带动连接块进行移动,最后再通过连接块来带动塑料固定盒进行移动,致使可以通过塑料固定盒来带动永磁铁进行移动,且永磁铁下端大部分暴露在塑料固定盒外,而永磁铁距离摇床表面上方50mm的高度,因此利用永久磁铁的磁化原理,铁粉与磁铁间产生吸引力,从而磁铁在连接块和滑块的带动下跟随不断左右移动变化的料液分界线实时跟踪移动,把流过永磁铁下方料液中的铁粉吸到磁铁上,完成料液中铁粉杂质的分选过程。
17.与相关技术相比较,本发明提供的立方氮化硼自动视选方法具有如下有益效果:
18.1、本发明环保、节能,且操作简单、节省时间和成本低,可以通过永磁铁来对料液中的杂质铁粉进行吸附挑出,进而可以完成对料液中铁粉杂质的分选过程,致使可以避免对后期的处理造成影响。
附图说明
19.为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
20.图1为本发明的结构示意图;
21.图2为图1中a部分的放大结构示意图;
22.图3为本发明的原理框图。
23.图中:1、摇床;2、安装架;3、步进电机;40、直线滑台;4、螺纹杆;5、滑块;6、连接块;7、塑料固定盒;8、永磁铁;9、相机支架;10、安装块;11、工业相机;12、电控箱。
具体实施方式
24.请结合参阅图1、图2和图3,其中,图1为本发明的结构示意图;图2为图1中a部分的放大结构示意图;图3为本发明的原理框图。立方氮化硼自动视选方法包括:自动视选设备和自动视选方法;
25.所述自动视选设备包括有摇床1和安装架2,所述安装架2设置在摇床1的一侧外壁上;
26.所述安装架2上设有移动机构,所述移动机构包括有步进电机3、直线滑台40、塑料固定盒7和永磁铁8,所述步进电机3固定安装在安装架2上,所述直线滑台40包括有螺纹杆4、滑块5和连接块6所述螺纹杆4转动安装在安装架2上,所述螺纹杆4远离安装架2的一端与步进电机3的输出轴固定连接,所述滑块5螺纹安装在螺纹杆4上。
27.所述连接块6固定安装在滑块5上,所述塑料固定盒7固定安装在连接块6上,所述永磁铁8设置在塑料固定盒7上,所述永磁铁8的底端延伸至塑料固定盒7的底部下方。
28.所述安装架2上设有识别组件,所述识别组件包括有相机支架9、安装块10和工业相机11,所述相机支架9设置在安装架2上,所述安装块10固定安装在相机支架9上,所述工业相机11设置在安装块10上,所述工业相机11位于塑料固定盒7的后方。
29.所述摇床1的一侧设有电控箱12,所述电控箱12内安装有plc控制器、驱动器、工控机和直流供电电源盒。
30.所述驱动器与步进电机3电气连接,所述plc控制器与驱动器电气连接,所述工控机与工业相机11通过usb数据线连接,所述工控机与plc控制器网线连接,所述安装架2上固定安装有限位杆,所述限位杆与滑块5滑动连接。
31.所述自动视选方法包括如下步骤:
32.所述工业相机11通过usb接口连接有工控机进行数据通讯,所述工控机与plc控制器进行网口通讯连接,通过工控机内的视觉分析软件将相机采集到的摇床1表面液面的视频、图片信号进行分析、比较,将分析结果通过网口通讯线传送给plc控制器,由plc控制程序根据控制要求发出脉冲信号给驱动器,由驱动器驱动步进电机3旋转带动螺纹杆4进行转动,使其在螺纹和限位杆的运作下,可以带动滑块5进行左右移动,然后再通过滑块5来带动连接块6进行移动,最后再通过连接块6来带动塑料固定盒7进行移动,致使可以通过塑料固定盒7来带动永磁铁8进行移动,且永磁铁8下端大部分暴露在塑料固定盒7外,而永磁铁8距离摇床1表面上方50mm的高度,因此利用永久磁铁的磁化原理,铁粉与磁铁间产生吸引力,从而磁铁在连接块6和滑块5的带动下跟随不断左右移动变化的料液分界线实时跟踪移动,把流过永磁铁8下方料液中的铁粉吸到磁铁上,完成料液中铁粉杂质的分选过程;
33.s1.将料液排放的摇床1上,使其可以通过摇床1的表面进行摇料,料液中的六方氮化硼杂质、立方氮化硼精料、铁粉按其质量不同在摇床表面运动呈扇形展开,依次沿床面的边沿排出,料液中不同的成分在摇床1上形成不断变化的明暗交界线;
34.s2.通过摇床1上方的工业相机11来对摇床1表面料液图像分界线进行采集,并把采集信号通过usb数据线传输给工控机,工控机把相机采集到的视频图像分析处理结果发送给下位机plc可编程控制器,而plc控制程序对其进行运算分析定位,并将运算结果转化为脉冲控制信号给驱动器,进而通过驱动器来控制步进电机3进行运作;
35.s3.通过步进电机3的输出轴则可以来带动螺纹杆4进行转动,使其在螺纹和限位杆的运作下,可以带动滑块5进行左右移动,然后再通过滑块5来带动连接块6进行移动,最后再通过连接块6来带动塑料固定盒7进行移动,致使可以通过塑料固定盒7来带动永磁铁8进行移动,且永磁铁8下端大部分暴露在塑料固定盒7外,而永磁铁8距离摇床1表面上方50mm的高度,因此利用永久磁铁的磁化原理,铁粉与磁铁间产生吸引力,从而磁铁在连接块6和滑块5的带动下跟随不断左右移动变化的料液分界线实时跟踪移动,把流过永磁铁8下方料液中的铁粉吸到磁铁上,完成料液中铁粉杂质的分选过程。
36.需要说明的是,本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述,在该设计原理的技术上,装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚,而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下,可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体,申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制,控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现;
37.其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买,而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号,且本领域技术人员知晓的部件,其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
38.尽管已经表示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用,在其它相关的技术领域,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征:
1.一种立方氮化硼自动视选方法,其特征在于,包括:自动视选设备和自动视选方法;所述自动视选设备包括有摇床和安装架,所述安装架设置在摇床的一侧外壁上;所述安装架上设有移动机构,所述移动机构包括有步进电机、直线滑台、塑料固定盒和永磁铁,所述步进电机固定安装在安装架上,所述直线滑台包括有螺纹杆、滑块和连接块所述螺纹杆转动安装在安装架上,所述螺纹杆远离安装架的一端与步进电机的输出轴固定连接,所述滑块螺纹安装在螺纹杆上。所述连接块固定安装在滑块上,所述塑料固定盒固定安装在连接块上,所述永磁铁设置在塑料固定盒上,所述永磁铁的底端延伸至塑料固定盒的底部下方。2.根据权利要求1所述的立方氮化硼自动视选方法,其特征在于:所述安装架上设有识别组件,所述识别组件包括有相机支架、安装块和工业相机,所述相机支架设置在安装架上,所述安装块固定安装在相机支架上。所述工业相机设置在安装块上,所述工业相机位于塑料固定盒的后方。3.根据权利要求1所述的立方氮化硼自动视选方法,其特征在于:所述摇床1的一侧设有电控箱,所述电控箱内安装有plc控制器、驱动器、工控机和直流供电电源盒。4.根据权利要求3所述的立方氮化硼自动视选方法,其特征在于:所述驱动器与步进电机电气连接,所述plc控制器与驱动器电气连接,所述工控机与工业相机通过usb数据线连接,所述工控机与plc控制器网线连接,所述安装架上固定安装有限位杆,所述限位杆与滑块滑动连接。5.根据权利要求4.所述的立方氮化硼自动视选方法,其特征在于:所述自动视选方法包括如下步骤:s1.将料液排放的摇床上,使其可以通过摇床的表面进行摇料,料液中的六方氮化硼杂质、立方氮化硼精料、铁粉按其质量不同在摇床表面运动呈扇形展开,依次沿床面的边沿排出,料液中不同的成分在摇床上形成不断变化的明暗交界线;s2.通过摇床上方的工业相机来对摇床表面料液图像分界线进行采集,并把采集信号通过usb数据线传输给工控机,工控机把相机采集到的视频图像分析处理结果发送给下位机plc可编程控制器,而plc控制程序对其进行运算分析定位,并将运算结果转化为脉冲控制信号给驱动器,进而通过驱动器来控制步进电机进行运作;s3.通过步进电机的输出轴则可以来带动螺纹杆进行转动,使其在螺纹和限位杆的运作下,可以带动滑块进行左右移动,然后再通过滑块来带动连接块进行移动,最后再通过连接块来带动塑料固定盒进行移动,致使可以通过塑料固定盒来带动永磁铁进行移动,且永磁铁下端大部分暴露在塑料固定盒外。s4.而永磁铁距离摇床表面上方50mm的高度,因此利用永久磁铁的磁化原理,铁粉与磁铁间产生吸引力,从而磁铁在连接块和滑块的带动下跟随不断左右移动变化的料液分界线实时跟踪移动,把流过永磁铁下方料液中的铁粉吸到磁铁上,完成料液中铁粉杂质的分选过程。

技术总结
本发明提供一种立方氮化硼自动视选方法。所述立方氮化硼自动视选方法包括:自动视选设备和自动视选方法;所述自动视选设备包括有摇床和安装架,所述安装架设置在摇床的一侧外壁上;所述安装架上设有移动机构,所述移动机构包括有步进电机、直线滑台、塑料固定盒和永磁铁,所述步进电机固定安装在安装架上,所述直线滑台包括有螺纹杆、滑块和连接块所述螺纹杆转动安装在安装架上。本发明提供的立方氮化硼自动视选方法环保、节能,且操作简单、节省时间和成本低,可以通过永磁铁来对料液中的杂质铁粉进行吸附挑出,进而可以完成对料液中铁粉杂质的分选过程,致使可以避免对后期的处理造成影响的优点。影响的优点。影响的优点。


技术研发人员:魏朝阳 张相法 刘云飞 王大鹏 卢应波 李军督 王飞宇 孟子云 黄海涛 王彦军
受保护的技术使用者:郑州中南杰特超硬材料有限公司
技术研发日:2022.07.04
技术公布日:2022/11/1
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