技术领域
[0001] 本实用新型属于自动化生产技术领域，具体涉及一种自动化的毛细芯冷压脱模生产装置。
背景技术
[0002] 环路
热管是一种靠
蒸发器内的毛细芯产品毛细
抽力驱动回路运行，运用工作介质
相变传递热量的高效
传热装置，具有传
热能力强、热阻低、等温性好、效率高、无运动部件妖姬传输距离长等优点，从而使其成为
航天器热控和高热流
密度芯片
散热的有效装置。
[0003] 当前
烧结金属粉末毛细芯制备方法主要有冷压脱模烧结、松散烧结以及粉浆浇注烧结等，其中冷压脱毛烧结较后者生产的毛细芯性能更优，是应用规模较大的烧结毛细芯生产方式。现阶段毛细芯的松装烧结方法大多数还处于人工制粉，填满模具后由
冲压机进行
压实，再取下模具进行人为脱模，整个生产过程从下料到冲压再到脱模都需要经验丰富的工作人员进行干预，效率低，产品
质量不均一得不到保证，不适合大批量商业化生产，本领域迫切需要提供一种新型装置解决毛细芯冲压过程的人力消耗，尽量做到使这个过程“自动化”地进行。
发明内容
[0004] 针对上述技术问题，本实用新型设计了一套冲压毛细芯的冲压模具辅助装置，通过自动送料机构、冷压脱模机构和自动收集机构的配合，可以实现毛细芯的自动倒料、自动送料、自动成型、自动脱模与自动收集，特别针对了模具下方
垫片的自动化移除与复位，多个毛细芯的同时储存装置，在降低了人力成本同时大大提高了冲压的效率。
[0005] 为了实现上述技术目标，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种自动化的毛细芯冷压脱模生产装置，还包括自动送料机构、冷压脱模机构和自动收集机构；所述的自动送料机构包括原料桶、自动添料平台和落料输送平台，原料桶的一侧设有落料口，落料口下承接有自动添料平台，所述的自动添料平台包括盛料托盘，盛料托盘经双头滑杆与承接底座连接，承接底座的底部与重力感应器连接，所述的承接底座包括
基座和背座，基座和背座之间相互垂直呈L形，承接底座的两个L形的外侧面上沿侧面延伸路径分别开设竖直滑道与
水平滑道，所述双头滑杆的两端分别设有经添料
电机驱动的滑动轮，双头滑杆的两个滑动轮分别嵌入承接底座同侧的竖直滑道与水平滑道中，双头滑杆对称设在承接底座的两侧，盛料托盘与两个双头滑杆的滑杆本体固定连接；所述的落料输送平台包括送料轨道，送料轨道的后端承接在盛料托盘之下，送料轨道的前端设有向冷压机构送料的注料导槽，送料轨道的两侧设有送料
挡板，送料轨道的底部设有沿送料轨道轴向滑动的远程送料托板，两侧的送料挡板以及底部的远程送料托板围成半封闭的移动送料空间，送料轨道内还设有推料板，推料板的两侧经近程推动滑
块与送料轨道的轴向滑动连接，推料板底部的板刃与送料轨道底部贴合，所述的远程送料托板和近程推动滑块经落料输送电机驱动；
[0007] 所述的冷压脱模机构包括冷压成型部和脱模转移部，所述的冷压成型部包括相互配合的凹模和凸模，凹模安装在冷压
工作台上，凸模安装在实现冲压动作的冲压台上，所述的凹模与冷压工作台之间设有脱模转移部，所述的脱模转移部包括脱模垫板，脱模垫板的一端设有
转轴，冷压工作台上设有插孔，脱模垫板经转轴和插孔的配合与冷压工作台转动连接，脱模垫板的一侧与推拉杆连接，推拉杆的另外一端与直线电机连接，脱模垫板、推拉杆和直线电机之间形成
曲柄连杆机构通过推拉杆的推拉动作控制脱模垫板的转动，脱模垫板的
板面上设有脱模通孔，冷压工作台上设有产品通道，所述的凹模、脱模通孔和产品通道从上到下同轴连通，产品通道与所述的自动收集机构之间的产品经毛细芯传送机构输送；
[0008] 所述的自动收集机构包括承接托盘和承接
底板，所述的承接托盘内设有与毛细芯形状相配合的顶端开口的收集室，收集室呈环形阵列分布在承接托盘上，承接托盘与控制其转动的转动装置，且承接托盘与转动装置可拆卸连接，转动装置内设有收集旋转电机，承接托盘的底部经承接底板封闭，承接底板经承接托盘传动机构输送。
[0009] 通过上述技术方案，本发明的自动送料机构、冷压脱模机构和自动收集机构相互配合完成毛细芯由原料到成型集中输送的过程，自动送料机构本由原料桶、自动添料平台和落料输送平台组成，它们之间的相互配合完成由原料桶向冷压成型部落料的自动化。原料桶内盛放有大量原料，原料不断通过落料口向自动添料平台处落下，原料落入自动添料平台的盛料托盘内，当盛料托盘内的物料达到一定的重量时，承接底座底部的重力感应器将
信号传递给添料电机，添料电机驱动双头滑杆上的
滑轮按照预先设定的方向运转，使整个盛料托盘开始向下倾斜，如此原料就被自动倒向承接在盛料托盘之下的落料输送平台上，由此实现自动倒料的动作。原料被倒入落料输送平台后还需要完成向冷压脱模机构的送料动作才可以实现落料的自动化。
[0010] 本发明落料输送平台的主体结构是一根由原料桶的落料口通向毛细芯凹模的送料轨道，送料轨道通过两侧防止溢料的送料挡板和底部的远程送料托板围成半封闭的移动送料空间。自盛料托盘中倒出的原料落入送料轨道的后端，开始自后向前的输送过程。当原料全部落入送料轨道后，落料输送电机驱动远程送料托板首先开始动作，将原料由后向前送入落料滑轨前端的注料导槽内；然后落料输送电机再驱动近程推动滑块动作，近程推动滑块带动推料板轴向滑动，推料板底部的板刃将残余的原料推入注料导槽内，从而无残余地将原料全部注入凹模内。
[0011] 注入凹模内的原料通
过冷压成型部凸模与凹模的冲压动作完成毛细芯的冷压成型，成型后需要将底板抽走完成的毛细芯脱模，为此本技术方案特别设计了脱模转移部完成毛细芯的自动脱模过程，这也是本技术方案的重要发明点。本技术方案的脱模转移部的主要部件是一块脱模垫板，这块脱模垫板设置在凹模和冷压工作台之间，脱模垫板一方面用来
支撑凹模内的原料的来保证冲压的进行和产品的成型；另外一方面当冲压完成后需要将其抽走来实现成品的落出。为实现脱模垫板的自动抽出与收回，脱模垫片经转轴和插孔的配合与冷压工作台连接，脱模垫板能够以这个转轴为中心旋转，脱模垫板的转动是通过曲柄连杆机构实现的，推拉杆通过直线电机驱动，推拉杆的两端分别与垫板和直线电机连接形成曲柄连杆机构，当直线电机推动推拉杆运动时，推拉杆将直线运动转变成旋转运动传递给脱模垫板，同时脱模垫板上还设有一个脱模通孔，这个脱模通孔的内径比产品外径尺寸略大。当冷压成型部进行冲压工作时，脱模垫板支撑凹模内的原料的来保证冲压的进行和产品的成型；当毛细芯成型后，直线电机将直线运动传递给脱模垫板带动其转动，脱模垫板旋转一个
角度，使得垫板上的脱模通孔与凹模的孔相对，成型的毛细芯产品通过脱模垫板上的脱模通孔以及冷压工作台上的产品通道下落。产品下落后直线电机再次带动推拉杆抽回将脱模垫板送回原处 (或安装
弹簧机构使脱模垫板自动复位到原来
位置)，即可完成一次产品的成型和脱模转移过程。
[0012] 脱模后的产品经冷压工作台上的产品通道落入毛细芯传送机构内，经过传送后进入自动收集机构，自动收集机构可以实现产品的批量收集与批量转移。承接托盘内设有多个与产品大小配合的收集室，收集室的直径比产品略大，高度略小于成品方便取出，承接托盘转动装置控制定期旋转一个角度，使下一个收集室对准毛细芯传送机构上的落料孔。当一个承接托盘收集满后，托盘传送机构将它运走，新的承接托盘就位，运走的圆盘通过一个斜板运下，从而避免圆盘之间的碰撞影响产品质量。
[0013] 进一步，本实用新型所述的冷压脱模机构还包括凹模夹持装置，所述的凹模夹持装置包括两个与凹模外轮廓形状相配合的半圆形卡槽，两个卡槽顶部与连接臂连接，连接臂的另外一端设有行走轮，所述的行走嵌入带轨道的支撑板中，支撑板与安装凸模的冲压台固定连接，行走轮经夹持电机控制。
[0014] 由于压在脱模转移部上面的凹模质量很大因而会给脱模垫板一个很大的压力而导致直线电机难以通过推拉杆控制脱模垫板转动，严重时甚至会给模具造成损害，为此本技术方案增加了一个与凹模相配合的凹模夹持装置，该装置上实现夹持动作的卡槽与一个固定在冲压台上的带轨道的支撑板滑动连接；在冲头下降将粉末压实以后，夹持电机带动行走轮移动使两侧卡槽合拢，将凹模夹紧固定，通过两边卡槽内侧防滑垫增大
摩擦力，随着冲压台的上升，夹持装置也夹持着凹模略微上升，使模具与脱模垫板之前存在空隙、压力减小，使得脱模垫板能够顺利移开，脱模垫板移开至模具能够完全与冲压台贴合以后夹持装置下降，已经压实的毛细芯胚通过脱模通孔以及产品通道下落最终进入成品收集装置。完成一次产品脱模后，夹具再带着模具上升，空隙足够大时模具垫片复位准备下一次的冲压。凹模夹持装置的设置使得脱模垫板的转动阻力大大减小，也就可以减小直线电机的使用功率。
[0015] 进一步，本实用新型每个卡槽经三根连接臂与带轨道的支撑板滑动连接，所述的连接臂包括由上到下依次连接的上连接段、缓冲弹簧和下连接段，上连接段经行走轮与带轨道的支撑板连接，下连接段与卡槽顶部固定连接，连接臂外包覆有中空的圆柱装外套杆，支撑板的两端分别设有防止行走轮
脱轨的
导轨挡板。
[0016] 为了避免夹持装置上升时瞬间对凹模拉力过大而给凹模和凸模造成损害，我们在连接卡槽与滑道的连接臂的中间设有缓冲弹簧，当凹模夹持装置在冲压台的带动下给凹模一个向上的拉力时，缓冲弹簧承受一部分拉力使得夹具给凹模的拉力减小，进而避免凸模所给凹模拉力过大而给凹模和凸模造成损害，将每个卡槽通过三根连接臂与带轨道的支撑板连接，是为了使受力均匀。
[0017] 进一步，本实用新型承接底座两个外侧面上的竖直滑道与水平滑道是横剖面为T形的滑槽，竖直滑道的顶端开口、底端封闭，水平滑道的前端开口、后端封闭。
[0018] 进一步，本实用新型原料桶的落料口沿落料方向设置成大到小的缩口形式，落料口出设有控制落料口开闭的落料闸板。
[0019] 为了实现均匀倒料，本实用新型原料桶的落料口设计成由大到小的缩口形式，同时本实用新型还可以在落料口上设置控制落料口开闭的落料闸板，当完成一次倒料之后，落料口自动封闭，防止物料损失，落料闸板为普通控制落料口开闭的升降挡板，升降挡板的技术与本领域
现有技术相同不赘述。
[0020] 进一步，本实用新型所述的盛料托盘内设有倒料刮块，所述的倒料刮块的两端与盛料托盘的两侧滑动连接，倒料刮块的底面与盛料托盘的表面贴合。
[0021] 为了实现盛料托盘内原料的全部转移，本实用新型在盛料托盘内设有倒料刮块，盛料托盘倾斜后，倒料滑块随之向下滑动，在滑动的过程中与盛料托盘表面贴合的底面可以实现原料的完全转移。
[0022] 进一步，本实用新型送料轨道前端的注料导槽向下倾斜且宽度逐渐缩小形成注料口，冷压成型部的凹模承接在注料口下，送料导轨与注料导槽的连接处设计成内凹外凸的
倒角形式。
[0023] 为防止原料由于摩擦力太大而滞留在注料导槽上，注料导槽设计呈向下倾斜的形式，并且本身倾斜角度很大；注料导槽末端注料口的大小比凹模孔大小略小，可以避免原料洒出，将送料导轨与注料导槽的连接处设计成内凹外凸的倒角形式，可以有效防止原料遗留。
[0024] 进一步，本实用新型的自动收集机构的承接托盘环形阵列8个收集室，每次收集毛细芯前可由收集旋转电机控制转动装置将承接托盘转动45°到可承接毛细芯的孔的位置，8 个孔全部承接毛细芯后，由承接托盘传送机构传送承接托盘移出工作区域。
[0025] 进一步，本实用新型所述的重力感应器、添料电机、落料输送电机、夹持电机、冷压成型部、直线电机、毛细芯传送机构、收集旋转电机、承接托盘传动机构分别与PLC控制系统电连接。
[0026] 本实用新型的有益效果在于：1.本实用新型实现了真正的落料的自动化，不需要人工倒料，同时不需要人工进行观察是否达到
指定质量，从而大大减少了人工成本并且对倒料的效率有大大的提升。2.本实用新型的落料输送平台通过远程送料托板和近程推动滑块动作，可以将实现原料无残余地全部注入凹模内，从而避免了原料粘在送料轨道上的损失，大大提高了效率3.本实用新型特别设计了脱模转移部，脱模垫板通过自身转动实现脱模通孔与凹模内产品的配合，不需要人工介入操作即可一次性完成产品的成型和脱模转移过程。4. 为了配合脱模转移部的使用，本实用新型特别设计了凹模夹持装置，当冲压结束后，凹模夹持装置随着冲压台的上升带动凹模上升，从而给凹模一个向上的力使得凹模给脱模垫板的压力减小，从而使得脱模垫板的转动阻力大大减小，不仅增加了脱模垫板的转动的效率，并且大大减小模具的损伤，增加了模具的使用寿命。5.本实用新型在凹模夹持装置的连接臂的中间设有缓冲弹簧，缓冲弹簧承可以受一部分拉力使得夹具给凹模的拉力减小，进而避免凸模所给凹模拉力过大而给凹模和凸模造成损害。6.本实用新型的各驱动机构由PLC系统统一控制，使用时根据设定的程序顺序运转，可实现大程度的自动化操作，大大降低人力成本。
附图说明
[0027] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0028] 图2为自动添料平台的结构示意图。
[0029] 图3为落料输送平台的结构示意图。
[0030] 图4为脱模垫板的局部结构放大图。
[0031] 图5为自动收集机构的局部结构放大图。
[0032] 图6为凹模夹持装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033] 如图1～图6所示的一种自动化的毛细芯冷压脱模生产装置，还包括自动送料机构、冷压脱模机构和自动收集机构；所述的自动送料机构包括原料桶1、自动添料平台和落料输送平台3，原料桶1的一侧设有落料口1a，落料口沿落料方向设置成大到小的缩口形式，落料口下承接有自动添料平台2，所述的自动添料平台包括盛料托盘2a，盛料托盘经双头滑杆 2b与承接底座2c连接，承接底座2c的底部与重力感应器连接，所述的承接底座包括基座和背座，基座和背座之间相互垂直呈L形，承接底座的两个L形的外侧面上沿侧面延伸路径分别开设竖直滑道2d与水平滑道2e，如图2所示，竖直滑道与水平滑道是横剖面为T形的滑槽，竖直滑道的顶端开口、底端封闭，水平滑道的前端开口、后端封闭；所述双头滑杆 2b的两端分别设有经添料电机驱动的滑动轮，双头滑杆2b的两个滑动轮分别嵌入承接底座同侧的竖直滑道与水平滑道中，双头滑杆对称设在承接底座2c的两侧，盛料托盘2a与两个双头滑杆2b的滑杆本体固定连接。开始冲压时，原料桶1开始向盛料托盘2a上落料，当达到重量感应器要求重量时，重量感应器向控制PLC传递一个信号，继而控制料筒停止落料，然后盛料托盘2a通过双头滑杆2b与承接底座之2c间配合的滑动结构，落料输送平台3 内。
[0034] 落料输送平台3包括送料轨道3a，送料轨道3a的后端承接在盛料托盘之下，送料轨道的前端设有向冷压机构送料的注料导槽3b，如图3所示，注料导槽向下倾斜且宽度逐渐缩小形成注料口，冷压成型部的凹模承接在注料口下，送料导轨与注料导槽的连接处设计成内凹外凸的倒角形式；送料轨道3a的两侧设有送料挡板3c，送料轨道的底部设有沿送料轨道轴向滑动的远程送料托板3d，两侧的送料挡板3c以及底部的远程送料托板3d围成半封闭的移动送料空间，送料轨道内还设有推料板3e，推料板3e的两侧经近程推动滑块3f与送料轨道3a的轴向滑动连接，推料板3e底部的板刃与送料轨道3a底部贴合，所述的远程送料托板和近程推动滑块经落料输送电机驱动。送料轨道3a的注料口对准凹模口时，送料轨道3a内的送料托板3d推动原料顺着平台移动，并与推料板3e配合将原料经过送料轨道3a 的注料口落入凹模内，当完全填完后，送料托板3d和推料板3e后移，继而落料输送平台3 经导轨后移至初始位置，完成一次填料。
[0035] 冷压脱模机构包括冷压成型部5和脱模转移部6，所述的冷压成型部包括相互配合压模4(包凹模和凸模)，凹模安装在冷压工作台上，凸模安装在实现冲压动作的冲压台上，所述的凹模与冷压工作台之间设有脱模转移部6。如图4所示，脱模转移部包括脱模垫板 6a，脱模垫板的一端设有转轴，冷压工作台上设有插孔，脱模垫板6a经转轴和插孔的配合与冷压工作台转动连接，脱模垫板的一侧与推拉杆连接，推拉杆的另外一端与直线电机连接，脱模垫板、推拉杆和直线电机之间形成曲柄连杆机构通过推拉杆的推拉动作控制脱模垫板的转动，脱模垫板的板面上设有脱模通孔6b，冷压工作台上设有产品通道，所述的凹模、脱模通孔和产品通道从上到下同轴连通，产品通道与所述的自动收集机构之间的产品经毛细芯传送机构输送。
[0036] 如图5所示，本
实施例的自动收集机构7包括承接托盘7a和承接底板7b，所述的承接托盘内设有与毛细芯形状相配合的顶端开口的收集室7c，承接托盘7a上环形阵列8个收集室7c，整个承接托盘7a和承接底板7b都使用较软的填充材料制成，防止毛细芯胚与内壁碰撞造成损坏，承接托盘7a与控制其转动的转动装置连接，转动装置内设有收集旋转电机，承接托盘6a的底部经承接底板7b封闭，承接底板7b经承接托盘传动机构8输送，且承接托盘与转动装置可拆卸连接，当8根毛细芯冲压完成后，将该装置拆卸下，通过传送带运输至烧结炉等别的加工程序再换上新的存储装置即可再次储存毛细芯胚，与传统的“冲压一根拿走一根”的模式相比较能够大大节省时间，提高效率。
[0037] 为了减轻脱模转移部工作时收到压力，如图6所示，本实施例中还增加了凹模夹持装置9，所述的凹模夹持装置9包括两个与凹模外轮廓形状相配合的半圆形卡槽9a和9b，两个卡槽顶部与连接臂9c连接，每个卡槽经三根连接臂9c与带轨道的支撑板9d滑动连接，所述的连接臂包括由上到下依次连接的上连接段、缓冲弹簧9e和下连接段，上连接段经行走轮与带轨道的支撑板连接，支撑板与安装凸模的冲压台固定连接，行走轮经夹持电机控制，下连接段与卡槽顶部固定连接，连接臂外包覆有中空的圆柱装外套杆，支撑板的两端分别设有防止行走轮脱轨的导轨挡板9f。本实施例中的凹模夹持装置可以安装在传统冲压机的移动台上，也可直接加装在传统冲压机上，减少了生产成本以及更换模具所需要的人力资源，并且这个设计的精妙之处在于连接臂中设置的缓冲弹簧9e，缓冲弹簧9e能够起到缓冲的作用，通过精确的计算还可降低冲压一次所需的能耗，达到节能的目的。
[0038] 本实施例中的重力感应器、添料电机、落料输送电机、夹持电机、冷压成型部、脱模旋转电机、毛细芯传送机构、收集旋转电机、承接托盘传动机构等驱动机构分别与PLC 控制系统电连接，可以根据设计要求进行统一的程序控制，实现自动化生产。
