CN105857756A - 一种粉状火工品的自动称量装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉状火工品的自动称量装箱装置,由辊筒输送线、下料称量装置、振动平台、辅助装置、成品包装台组成，辊筒输送线的一部分和成品包装台安装在半密闭工作间外部。辊筒输送线采用多个辊子输送机按输运顺序依次连接，辊子输送机采用防爆电机，动力链轮式辊筒且防尘处理，实现产品的自动输运；下料称量装置完成物料的称量及物料的自动装填；振动平台用于物料的震实，减少物料之间的缝隙，防止物料出现堆尖现象；辅助装置用于将料箱推送至振动平台，待料箱装满物料后推离振动平台；成品包装台用于产品包装。自动称量装箱装置采用气动元件、防爆结构设计，实现无人化操作；具有结构简单，称量精度高，操作便捷的特点。

Description

一种粉状火工品的自动称量装箱装置

技术领域

本发明涉及机械设计与自动控制技术领域，具体地说，涉及一种粉状火工品的自动称量装箱装置。

背景技术

在专利201420397915.6中提出“一种针对散粒物料的自动称量及放料系统”,该系统包括料斗、加料装置、称量装置、称量支架、放料装置、放料杯升降装置和机架。该系统能够实现自动加料、自动称重，且在称重过程无机械接触干扰。该系统需要人工协助操作，自动化程度不高，称量精度也不太高。此外，该系统只是针对普通的散粒物料，没有对粉状危险品进行一定的分析，并且没有采取一些必要的安全防护措施，不能在粉状危险品的称量环境下使用。

目前针对普通粉状物料的自动称量装置已趋于成熟，但是在国内化工领域，粉状火工品的称量和下料依然多采用单机式，还未出现一种专门针对粉状火工品的自动称量装箱装置。以往的装置大多需要人工协助，生产效率低下，自动化程度较低。产品的定量称量与运输均由人工完成，工作强度大，环境差，粉尘会直接危害工人的身体健康。而且，粉状火工品本身就是一个爆炸源，危险性极高。另外，粉尘在达到一定浓度时，遇到热源，也会发生粉尘爆炸，具有极强大的破坏力。同时，称量误差也存在任意性,会直接影响产品的质量。鉴于以上诸多危害以及提高生产效率的目的，亟需解决粉状火工品的自动称量装箱问题。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种粉状火工品的自动称量装箱装置。该装置安装在密闭的空间内，采用气动元件、防爆结构设计，装置用于自动下料、称量、运输粉状火工品至成品包装处，实现无人化操作；装置称量精度高，且提高了产品的质量，改善了操作人员的工作环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:粉状火工品的自动称量装箱装置包括辊筒输送线、下料称量装置、振动平台、辅助装置、成品包装台，其特征在于所述辊筒输送线由第一辊子输送机、第二辊子输送机、第三辊子输送机、第四辊子输送机按输运顺序依次连接，实现产品的自动输运；辊子输送机采用防爆电机，动力链轮式辊筒，且防尘处理；第一辊子输送机和第四辊子输送机及成品包装台位于半密闭工作间外，装料箱放置在第一辊子输送机上，第四辊子输送机输运产品料箱至成品包装台处，第二辊子输送机、第三辊子输送机位于半密闭工作间内，用于中间过程中料箱的运输；其中,第二辊子输送机由直线圆柱辊和边辊组成；光电传感器和气缸挡板机构安装在第一辊子输送机、第二辊子输送机上，光电传感器用于检测料箱的运动位置,气缸挡板机构用来阻隔同批次其余料箱，实现单一料箱到达指定位置；

所述下料称量装置包括储料仓、机架、气动夹、称重箱、支撑座、环形防爆电子称、伸缩机构、气动管夹、防静电布管，所述机架为三层框架结构，储料仓位于机架的顶部，称重箱通过支撑座固定在机架内位于储料仓的下方，称重箱下面设置有3个称重传感器,且在同一平面组成环形防爆电子称，储料仓与称重箱之间及称重箱下料口分别采用防静电布管连接；气动夹固定在支撑座上，位于储料仓与称重箱之间，气动管夹安装在机架中间部位，位于环形防爆电子称的下方，气动管夹用于开闭称重箱；伸缩机构安装在称重箱的一侧,伸缩机构的气缸固定在机架上，并通过钢丝与出料口防静电布管连接；

所述振动平台包括水平气动挡板机构、振动平板、橡胶弹簧、支架、竖直气动挡板机构、气动振动器、无动力输送辊筒、固定挡板，支架安装在机架下方的地面上，4个橡胶弹簧固定在振动平板与支架托板之间，气动振动器位于振动平板的下面，多个无动力输送辊筒均布在振动平板上，水平气动挡板机构与固定挡板同轴相对安装在振动平板上面，且通过气缸带动气缸推送板水平移动；所述竖直气动挡板机构包括气缸、导轨滑块、推送平板、机构固定板，机构固定板安装在振动平板的侧面，且与料箱运行方向一致，气缸通过导轨滑块带动推送平板竖直移动，用来阻挡料箱的运动，竖直气动挡板机构、水平气动挡板机构与固定挡板配合固定料箱，防止料箱在装料振动时脱离振动平台；

所述辅助装置包括水平运动机构、竖直运动机构、支撑架、导向杆、直线轴承，辅助装置位于第二辊子输送机和第三辊子输送机之间，支撑架固定在地面上，竖直运动机构的竖直气缸安装在机构固定座上，机构固定座安装在支撑架面板上；所述水平运动机构由机构支撑板、推送板、第一横向气缸、第二横向气缸组成，机构支撑板一端通过导轨滑块与竖直运动机构连接，机构支撑板另一端底部与两根导向杆固连，两根导向杆分别通过直线轴承安装在支撑架面板上，第一横向气缸、第二横向气缸同轴向固定在机构支撑板上，第一横向气缸、第二横向气缸的伸缩杆端部安装有推送板，竖直气缸作上下运动，第一横向气缸、第二横向气缸作往复运动，实现对振动平台上的料箱进行推离；

所述成品包装台由承接台和万向球组成，承接台安装在第四辊子输送机的端部，多个万向球成矩形均布在承接台上，用来减少料箱与承接台间的摩擦力，料箱通过第四辊子输送机输送至承接台上,完成成品料箱包装。

所述气动夹包括气缸安装板、薄型气缸、气缸活动手抓，薄型气缸与气缸安装板固连，两个L形气缸活动手抓分别与气动滑块固连,气动滑块与薄型气缸配合安装，薄型气缸带动气缸活动手抓运动，用于开闭储料仓。

所述气动管夹包括静夹板、动夹板、多位置气缸、导轨滑块，多位置气缸固定在L形静夹板的一端，L形动夹板通过导轨滑块安装静夹板上，且与多位置气缸伸缩杆固连，多位置气缸具有多个行程位置，控制调节称重箱流出的物料流量。

所述环形防爆电子称与储料仓、称重箱、机架同轴安装。

有益效果

本发明提出一种粉状火工品的自动称量装箱装置,由辊筒输送线、下料称量装置、振动平台、辅助装置、成品包装台组成，辊筒输送线的一部分和成品包装台位于厂房半密闭工作间外部。辊筒输送线采用多个辊子输送机按输运顺序依次连接，辊子输送机采用防爆电机，动力链轮式辊筒，且防尘处理，实现产品的自动输运；下料称量装置用于完成物料的称量以及物料的装填；振动平台用于物料的震实，减少物料内的缝隙，防止物料出现堆尖现象；辅助装置用于将料箱推送至振动平台，待料箱装满物料后将料箱推离振动平台；成品包装台用于操作人员完成产品包装。

本发明粉状火工品的自动称量装箱装置,安装在密闭的空间内，采用气动元件、防爆结构设计，实现粉状火工品的自动下料、自动称量、运输至成品包装处，实现无人化操作；装置称量精度高，且提高了产品的质量。

本发明粉状火工品的自动称量装箱装置采用防爆产品来保证装置的安全性，消除了粉尘爆炸、人员误操作危险因素；改善了操作人员的工作环境。自动称量装箱装置结构简单，可靠性高，操作便捷，维护方便。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种粉状火工品的自动称量装箱装置作进一步详细说明。

图1为本发明粉状火工品的自动称量装箱装置示意图。

图2为本发明自动称量装箱装置的辊筒输送线示意图。

图3为本发明自动称量装箱装置的下料称量装置结构图。

图4为本发明自动称量装箱装置的气动夹轴测图。

图5为本发明自动称量装箱装置的气动管夹机构示意图。

图6为本发明自动称量装箱装置的振动平台主视图。

图7为本发明自动称量装箱装置的振动平台轴测图。

图8为本发明自动称量装箱装置的辅助装置结构示意图。

图9为本发明自动称量装箱装置的成品包装台结构示意图。

图中:

1.辊筒输送线 2.下料称量装置 3.振动平台 4.辅助装置 5.成品包装台6.第一辊子输送机 7.第二辊子输送机 8.第三辊子输送机 9.第四辊子输送机10.气缸挡板机构 11.储料仓 12.机架 13.气动夹 14.称重箱 15.支撑座16.环形防爆电子称 17.气动管夹 18.伸缩机构 19.防静电布管 20.钢丝21.气缸安装板 22.薄型气缸 23.气缸活动手抓 24.静夹板 25.动夹板26.多位置气缸 27.水平气动挡板机构 28.振动平板 29.橡胶弹簧 30.支架31.竖直气动挡板机构 32.气动振动器 33.无动力输送辊筒 34.固定挡板35.气缸推送板 36.推送平板 37.机构固定板 38.水平运动机构 39.竖直运动机构40.机构固定座 41.竖直气缸 42.机构支撑板 43.第一横向气缸 44.支撑架45.直线轴承 46.导向杆 47.第二横向气缸 48.承接台 49.万向球

具体实施方式

本实施例是一种粉状火工品的自动称量装箱装置。

参阅图1至图9，本实施例粉状火工品的自动称量装箱装置，由辊筒输送线1、下料称量装置2、振动平台3、辅助装置4、成品包装台5组成。辊筒输送线由第一辊子输送机6、第二辊子输送机7、第三辊子输送机8、第四辊子输送机9按输运顺序依次排列连接，实现产品的自动输运；辊子输送机采用防爆电机，动力链轮式辊筒，且防尘处理；辊子输送机每两个动力辊筒间通过两个交错的链条连接，防爆电机通过链轮向动力辊筒传递动力，带动所有的辊筒转动。其中第一辊子输送机6，第二辊子输送机7和第四辊子输送机9是直线段，第三辊子输送机8为曲线段。第一辊子输送机6和第四辊子输送机9及成品包装台5位于厂房半密闭工作间外部，装料箱放置在第一辊子输送机6上，完成人工放置的同一批次的料箱的运输，第四辊子输送机9输运产品料箱至成品包装台处；第二辊子输送机7、第三辊子输送机8位于厂房半密闭工作间内部，用于中间过程中料箱的运输。其中,第二辊子输送机7由直线圆柱辊和边辊组成。光电传感器和气缸挡板机构安装在第一辊子输送机6、第二辊子输送机7的端面上。光电传感器用于检测料箱的运动位置,气缸挡板机构10安装在第一辊子输送机6和第二辊子输送机7的两个辊筒之间，气缸挡板机构用来阻隔同批次的其余料箱，实现单一料箱到达指定位置。

下料称量装置2由储料仓11、机架12、气动夹13、称重箱14、支撑座15、环形防爆电子称16，伸缩机构18，气动管夹17，防静电布管19组成；机架12通过四个地脚螺钉固定在厂房中，机架12为三层框架结构，储料仓11通过螺栓固定在机架12的顶部，用来暂时存储物料。称重箱14通过支撑座15固定在机架12内安装在储料仓11的下方，称重箱下面设置有三个称重传感器,且三个称重传感器在同一平面组成环形防爆电子称，环形防爆电子称16外部为方形，中间有圆形通孔，便于放置称重箱。环形防爆电子称16与机架12中层的面板通过螺栓固定。储料仓与称重箱之间及称重箱下料口分别采用防静电布管连接；气动夹13固定在支撑座15上，位于储料仓与称重箱仓之间，气动管夹17安装在机架12中间的防静电布管上，气动管夹17用于开闭称重箱14；伸缩机构18位于称重箱14的一侧,伸缩机构的气缸固定在机架12上，通过钢丝与出料口防静电布管连接；下料称量装置用于完成物料的称量以及物料的自动装填。

由于物料为火工品，危险系数比较高，普通的粉体料阀在这里均不能正常工作。气动夹13和气动管夹17相当于粉体阀门，用来关闭物料流，从而保证物料的流通。气动夹13包括气缸安装板21，薄型气缸22，气缸活动手抓23，薄型气缸22与气缸安装板21固连，两个L形气缸活动手抓23分别通过气动滑块与薄型气缸22，薄型气缸带动气缸活动手抓，用来开闭储料仓与称重箱之间物料流。气动管夹17包括静夹板24、动夹板25、多位置气缸26、导轨滑块，多位置气缸26固定在L形静夹板24的一端,L形动夹板25通过导轨滑块安装静夹板24上，且与多位置气缸26伸缩杆固连，多位置气缸26具有多个行程位置，控制调节称重箱14流出的物料流量。

本实施例中，振动平台3包括水平气动挡板机构27、振动平板28、橡胶弹簧29、支架30、竖直气动挡板机构31、气动振动器32、无动力输送辊筒33、固定挡板34，支架30通过地脚螺栓固定在机架12下方地面上，4个橡胶弹簧固定在振动平板28与支架托板之间，起缓冲减震的作用。气动振动器32固定在振动平板28的下面，作为整个装置的振动源。多个无动力输送辊筒33均布在振动平板28上，用以支撑和输送物料箱。水平气动挡板机构27与固定挡板34相对安装，固定在振动平板28的上面，且通过气缸带动气缸推送板35水平移动；用来固定料箱的一个面。竖直气动挡板机构31包括气缸、导轨滑块、推送平板36、机构固定板37，机构固定板37安装在振动平板28的侧面，且与料箱运行方向一致，气缸通过导轨滑块带动推送平板36竖直移动，用来阻挡料箱的运动，竖直气动挡板机构31、水平气动挡板机构27与固定挡板34配合固定料箱，防止料箱在装料振动时脱离振动平台3；振动平台用于物料的震实，减少物料内的空气和缝隙，防止物料出现堆尖现象。

辅助装置4包括水平运动机构38、竖直运动机构39、支撑架44、导向杆46、直线轴承45，辅助装置4安装在第二辊子输送机7和第三辊子输送机8之间，支撑架44固定在地面上，竖直运动机构39的竖直气缸41安装在机构固定座40上，机构固定座40通过螺钉固定在支撑架44面板上。水平运动机构38由机构支撑板42、推送板、第一横向气缸43、第二横向气缸47组成，机构支撑板42一端通过导轨滑块与竖直运动机构39连接,机构支撑板42另一端底部与两导向杆46固连，两导向杆46分别通过直线轴承45安装在支撑架44面板上，第一横向气缸43、第二横向气缸47同轴向固定在机构支撑板42上，第一横向气缸43、第二横向气缸47的伸缩杆端部安装有推送板,竖直运动机构39的竖直气缸41运动带动水平运动机构38上下运动。水平运动机构38的第二横向气缸47作往复运动将料箱推上振动平台3，第一横向气缸43将料箱从振动平台3上推离。

成品包装台由承接台48和万向球49组成，承接台48安装在第四辊子输送机9的端部，多个万向球成矩形均布在承接台48上，用来减少料箱与承接台间的摩擦力，料箱通过第四辊子输送机9输送至承接台48上完成成品包装。

本实例的工作过程:

步骤一、操作人员将同一批次的料箱依次排开，放置在第一辊子输送机6上，每两个料箱间保持间距。

步骤二、操作人员将适量的物料装入下料称量装置中的储料仓内。

步骤三、开启总开关，运行控制系统。

步骤四、第一辊子输送机和第二辊子输送机开始运转；气缸挡板机构的挡板处于升起的状态，待发出进行装箱的信号后，出口处的气缸挡板机构在气缸的作用下打开挡板，料箱离开第一辊子输送机，输运进入到第二辊子输送机上。当传感器检测到一个料箱完全通过出口处时，气缸挡板机构自动升起挡板，挡住后面的料箱输送，等待下一个放行信号。此时，第一辊子输送机停止转动。

步骤五、料箱在第二辊子输送机上继续运行，并由辅助装置将料箱推送至振动平台上；当传感器检测到料箱到达振动平台上时，水平气动挡板机构和竖直气动挡板机构工作，共同将料箱夹紧。

步骤六、下料称量装置开始工作，气动夹打开，物料通过防静电布管从储料仓流入称重箱，待达到指定重量时，气动夹关闭。

步骤七、伸缩机构工作，将防静电布管放入料箱内，开启气动管夹，物料通过防静电布管由称重箱进入料箱；开启振动平台，料箱随着振动平台一起震动，将落入料箱内的物料震实，抹平物料的堆尖。

步骤八、分析确定环形防爆电子称的实时数据，待流出的物料达到所需的重量时，关闭气动管夹和振动平台，与此同时，水平气动挡板机构和竖直气动挡板机构停止工作，松开料箱。

步骤九、第三辊子输送机开始运转，同时辅助装置开始工作，并将装满物料的料箱推上第三辊子输送机。

步骤十、装满物料的料箱推上第三辊子输送机后，发出信号，气缸挡板机构打开挡板，放行下一个料箱。

步骤十一、第四辊子输送机工作，将装满物料的料箱运送至成品包装台。操作人员完成最后的包装。

步骤十二、进行下一个料箱的装料，装置进入自动循环模式，直至同一批次的产品包装完成。

Claims (4)

1.一种粉状火工品的自动称量装箱装置，包括辊筒输送线、下料称量装置、振动平台、辅助装置、成品包装台，其特征在于:所述辊筒输送线由第一辊子输送机、第二辊子输送机、第三辊子输送机、第四辊子输送机按输运顺序依次连接，实现产品的自动输运；辊子输送机采用防爆电机，动力链轮式辊筒，且防尘处理；第一辊子输送机和第四辊子输送机及成品包装台位于半密闭工作间外，装料箱放置在第一辊子输送机上，第四辊子输送机输运产品料箱至成品包装台处，第二辊子输送机、第三辊子输送机位于半密闭工作间内，用于中间过程中料箱的运输；其中,第二辊子输送机由直线圆柱辊和边辊组成；光电传感器和气缸挡板机构安装在第一辊子输送机、第二辊子输送机上，光电传感器用于检测料箱的运动位置,气缸挡板机构用来阻隔同批次其余料箱，实现单一料箱到达指定位置；

所述下料称量装置包括储料仓、机架、气动夹、称重箱、支撑座、环形防爆电子称、伸缩机构、气动管夹、防静电布管，所述机架为三层框架结构，储料仓位于机架的顶部，称重箱通过支撑座固定在机架内位于储料仓的下方，称重箱下面设置有3个称重传感器,且在同一平面组成环形防爆电子称，储料仓与称重箱之间及称重箱下料口分别采用防静电布管连接；气动夹固定在支撑座上，位于储料仓与称重箱之间，气动管夹安装在机架中间部位，位于环形防爆电子称的下方，气动管夹用于开闭称重箱；伸缩机构安装在称重箱的一侧,伸缩机构的气缸固定在机架上，并通过钢丝与出料口防静电布管连接；

所述振动平台包括水平气动挡板机构、振动平板、橡胶弹簧、支架、竖直气动挡板机构、气动振动器、无动力输送辊筒、固定挡板，支架安装在机架下方的地面上，4个橡胶弹簧固定在振动平板与支架托板之间，气动振动器位于振动平板的下面，多个无动力输送辊筒均布在振动平板上，水平气动挡板机构与固定挡板同轴相对安装在振动平板上面，且通过气缸带动气缸推送板水平移动；所述竖直气动挡板机构包括气缸、导轨滑块、推送平板、机构固定板，机构固定板安装在振动平板的侧面，且与料箱运行方向一致，气缸通过导轨滑块带动推送平板竖直移动，用来阻挡料箱的运动，竖直气动挡板机构、水平气动挡板机构与固定挡板配合固定料箱，防止料箱在装料振动时脱离振动平台；

所述辅助装置包括水平运动机构、竖直运动机构、支撑架、导向杆、直线轴承，辅助装置位于第二辊子输送机和第三辊子输送机之间，支撑架固定在地面上，竖直运动机构的竖直气缸安装在机构固定座上，机构固定座安装在支撑架面板上；所述水平运动机构由机构支撑板、推送板、第一横向气缸、第二横向气缸组成，机构支撑板一端通过导轨滑块与竖直运动机构连接，机构支撑板另一端底部与两根导向杆固连，两根导向杆分别通过直线轴承安装在支撑架面板上，第一横向气缸、第二横向气缸同轴向固定在机构支撑板上，第一横向气缸、第二横向气缸的伸缩杆端部安装有推送板，竖直气缸作上下运动，第一横向气缸、第二横向气缸作往复运动，实现对振动平台上的料箱进行推离；

所述成品包装台由承接台和万向球组成，承接台安装在第四辊子输送机的端部，多个万向球成矩形均布在承接台上，用来减少料箱与承接台间的摩擦力，料箱通过第四辊子输送机输送至承接台上,完成成品料箱包装。

2.根据权利要求1所述的粉状火工品的自动称量装箱装置，其特征在于:所述气动夹包括气缸安装板、薄型气缸、气缸活动手抓，薄型气缸与气缸安装板固连，两个L形气缸活动手抓分别与气动滑块固连,气动滑块与薄型气缸配合安装，薄型气缸带动气缸活动手抓运动，用于开闭储料仓。

3.根据权利要求1所述的粉状火工品的自动称量装箱装置，其特征在于:所述气动管夹包括静夹板、动夹板、多位置气缸、导轨滑块，多位置气缸固定在L形静夹板的一端，L形动夹板通过导轨滑块安装静夹板上，且与多位置气缸伸缩杆固连，多位置气缸具有多个行程位置，控制调节称重箱流出的物料流量。

4.根据权利要求1所述的粉状火工品的自动称量装箱装置，其特征在于:所述环形防爆电子称与储料仓、称重箱、机架同轴安装。