CN108299321A - 一种氰尿酸智能化生产循环流水线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氰尿酸智能化生产循环流水线，包括至少两条并列设置窑炉，窑炉内设置有窑炉导轨以及驱动装置，位于两条窑炉内的小车行走走向相反；窑炉的一端设置有进料缓存区，进料缓存区中设置有液压缸；窑炉的另一端设置有物料转换区，物料转换区中设置有物料转换装置；物料转换区的外侧设置有成品区，物料转换区与成品区之间设置成品输送带；窑炉与物料转换区之间以及另一窑炉的进料缓存区设置有摆渡车导轨，摆渡车导轨上配装有摆渡车，物料转换区内设置有将小车牵引至摆渡车上的牵引装置；所述窑炉外还设置有控制装置。本发明能够实现氰尿酸的自动化连续生产，保证物料上料均匀以及物料在窑炉内受热均匀，进一步提高了产品质量和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及化工中间体生产技术领域，特别是一种用于生产氰尿酸的流水线。
背景技术
氰尿酸由尿素聚合而得，用途非常广泛，主要用于合成氯代衍生物、氰尿酸-甲醛树脂、环氧树脂、抗氧剂、涂料、粘合剂、农药除草剂、金属氰化缓蚀剂、高分子材料改性剂以及药物卤三羟嗪的生产，以合成新型漂白剂、树脂、抗氧剂、油漆涂料、选择性除草剂和金属氰化缓和剂，还可以直接用作游泳池氯稳定剂，尼龙、塑料、聚酯阻燃剂及化妆品添加剂等。
工业上生产氰尿酸的方法主要有固相法和液相法两种，均以尿素为原料；其中，固相法是将尿素在无溶剂下直接加热解聚而成，是我国目前主要生产氰尿酸的方法。具体的氰尿酸的生产线，即是通过将混合好的原料放置在小车的反映器皿上，而后推动小车在窑炉内行走，从而完成物料加热、产品制备的过程。此种方式存在以下缺陷：1）生产线上大多采用人工取放料，不仅生产成本高、效率低下，而且产品质量无法保证；2）小车上反应器皿传统采用多层叠放的形式，容易导致物料在窑炉内受热不均匀，产品质量不可靠；3）物料在加热过程中挥发的气体对作业人员的身体健康造成较大伤害，影响作业人员身体健康。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种氰尿酸的生产线，能够实现氰尿酸的自动化连续生产，保证物料上料均匀，且物料在窑炉内受热均匀，进一步提高产品质量和生产效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种氰尿酸智能化生产循环流水线，包括至少两条并列设置、用于加热物料的窑炉，窑炉内设置有供放置有物料的小车行走的窑炉导轨以及驱动小车行走的驱动装置，位于两条窑炉内的小车行走走向相反；所述窑炉的一端设置有进料缓存区，进料缓存区中设置有用于将小车推送至窑炉内导轨上的液压缸；窑炉的另一端设置有物料转换区，物料转换区中设置有用于上下料的物料转换装置；所述物料转换区的外侧设置有存储产品的成品区，物料转换区与成品区之间通过成品输送带进行成品的输送；所述窑炉与物料转换区之间以及另一窑炉的进料缓存区设置有垂直于窑炉导轨的摆渡车导轨，摆渡车导轨上配装有将未加工物料运输至另一窑炉进料缓存区的摆渡车，物料转换区内设置有将小车牵引至摆渡车上的牵引装置；所述窑炉外还设置有用于控制液压缸、驱动装置、物料转换装置、成品输送带以及窑炉门协调作业的控制装置。
上述一种氰尿酸智能化生产循环流水线，设置有物料转换区的窑炉外端设置有出料缓存区，出料缓存区位于窑炉与摆渡车导轨之间；所述出料缓存区和进料缓存区分别设置有靠近窑炉的内门和远离窑炉的外门，出料缓存区和进料缓存区内均设置有用于防止有害气体外泄的抽气装置，抽气装置的受控端连接控制装置的输出端。
上述一种氰尿酸智能化生产循环流水线，所述物料转换装置包括用于物料转换的旋转分料台、用于向旋转分料台上料的料仓、用于将小车上的成品放置到旋转分料台上的机器人机械手以及用于将旋转分料台上的成品转送至成品输送带上的翻转架，所述控制装置的输出端分别连接旋转分料台、料仓、机器人机械手以及翻转架的受控端。
上述一种氰尿酸智能化生产循环流水线，所述旋转分料台包括底座和用于放置盛装物料料盆的托盘，托盘经垂直设置在底座上立柱支撑，立柱的顶端设置有驱动托盘旋转的步进电机，步进电机的受控端连接控制装置的输出端。
上述一种氰尿酸智能化生产循环流水线，所述托盘上环状匀布有五个放置料盆的工位，工位沿逆时针方向依次为成品放置工位、下料工位、检测工位、上料工位以及满料待取工位；所述成品放置工位和满料待取工位靠近窑炉设置，机器人机械手位于旋转分料台与窑炉之间；所述下料工位靠近成品输送带设置，翻转架设置在旋转分料台与成品输送带之间；所述上料工位位于料仓正下方；所述检测工位的下方设置有用于检测料盆状态的检测装置，检测装置的输出端连接控制装置的输入端。
上述一种氰尿酸智能化生产循环流水线，所述旋转分料台、机器人机械手以及翻转架分别设置两台，对称设置在成品输送带的两侧；所述料仓横跨成品输送带设置，料仓的两端分别设置一带出料阀的出料斗，出料斗的出料口与旋转分料台的上料工位上下相对设置。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明采用四条并列的生产线进行氰尿酸的连续循环生产，且上下料以及加热过程均采用自动化智能设备进行驱动，不仅大大提高了工作效率，节约了人工成本，降低了生产成本；还实现了作业人员的远程操控，有效避免了生产对作业人员身体产生损害的现象发生，为作业人员的健康提供了可靠保证。四条生产线间采用摆渡车进行转运，可节约作业流转时间，实现流水线的循环作业，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明窑炉一端的立体图。
其中：1.窑炉Ⅰ，2.窑炉Ⅱ，3.窑炉Ⅲ，4.窑炉Ⅳ，5.窑炉导轨，6.小车，7.牵引装置，8.摆渡车，9.机器人机械手，10.旋转分料台，11.料仓，12.成品输送带，13.液压缸，14.窑炉出口外门，15.窑炉出口内门，16.窑炉进口外门，17.摆渡车导轨，18.窑炉进口内门，19.翻转架，20.料盆；
A.出料隔离区，B.物料转换区，C.进料缓存区。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其结构如图1和图2所示，包括四条并列设置的窑炉，窑炉Ⅰ至窑炉Ⅳ，均用于加热物料，窑炉内设置有窑炉导轨5和驱动装置，放置有物料的小车6在驱动装置的带动下在窑炉导轨上自窑炉一端行走窑炉另一端，完成加热工序。本发明中，小车上单层并排放置若干放置物料的料盆20，小车在窑炉内无间隔排列，以保证物料受热均匀，提高产品质量。
本实施例中，窑炉Ⅰ1和窑炉Ⅱ2内小车的行走走向相同，为自右至左；窑炉Ⅲ3和窑炉Ⅳ4内小车的行走走向相同，为自左至右；窑炉Ⅰ和窑炉Ⅲ构成一条循环生产线，窑炉Ⅱ和窑炉Ⅳ构成另一条循环生产线。每条窑炉的一端为进料端，另一端为出料端，进料端侧设置有进料缓存区C，出料端侧设置有出料缓存区A，出料缓存区A的外侧设置有存储产品的成品区，成品区与出料缓存区A之间设置有物料转换区B，用于进行物料的上料以及成品的下料；物料转换区B与成品区之间通过成品输送带12进行成品的输送；出料缓存区A与物料转换区B之间以及反向窑炉的进料缓存区C设置有垂直于窑炉导轨的摆渡车导轨17，摆渡车导轨17上配装有将未加工物料运输至另一窑炉进料缓存区的摆渡车8，物料转换区B内设置有将小车牵引至摆渡车上的牵引装置7。本发明中，窑炉Ⅰ1和窑炉Ⅱ2的进料端设置在窑炉右端，窑炉Ⅰ1和窑炉Ⅱ2的出料端设置窑炉左端；窑炉Ⅲ3和窑炉Ⅳ4的进料端设置在窑炉左端，窑炉Ⅲ3和窑炉Ⅳ4的的出料端设置窑炉右端；同向设置的两窑炉共用一个进料缓存区C。
位于进料缓存区C的窑炉进料端侧壁上设置有窑炉进口内门18，进料缓存区与反向窑炉的物料转换区B之间设置有起隔离作用的窑炉进口外门16，对应窑炉进口内门的进料缓存区中设置有液压缸13，用于将进料缓存区装有物料的小车推送至窑炉导轨5上。本发明中，进料缓存区C内设置有抽气装置，抽气装置的受控端连接控制装置的输出端，用于在控制装置的指令下在小车进入窑前将窑炉内的有害气体抽送出来进行处理，防止有害气体外泄。
位于出料缓存区A的窑炉出料端侧壁上设置有窑炉出口内门15，物料转换区B与出料缓存区A之间设置有起隔离作用的炉窑出口外门14，窑炉导轨延伸至炉窑出口外门14处。本发明中，出料缓存区A内也设置有抽气装置，抽气装置的受控端连接控制装置的输出端，用于在控制装置的指令下在小车从窑炉内输送出来的过程中将窑炉内的有害气体抽送出来进行处理，防止有害气体外泄。
物料转换区B设置在出料缓存区A外侧，物料转换区B中设置有用于上下料的物料转换装置。物料转换装置包括旋转分料台10、料仓11、机器人机械手9以及翻转架19；其中，旋转分料台10用于物料的转换，即完成成品的下料以及物料的上料操作；料仓11用于向旋转分料台上料；机器人机械手9用于将小车上的成品放置到旋转分料台上，并将上满料的料盆放置到小车上；翻转架19用于将旋转分料台上的成品转送至成品输送带12上。
旋转分料台10包括底座和用于放置盛装物料料盆的托盘，托盘经垂直设置在底座上立柱支撑，立柱的顶端设置有驱动托盘旋转的步进电机。
托盘上环状匀布有五个放置料盆的工位，工位沿逆时针方向依次为成品放置工位、下料工位、检测工位、上料工位以及满料待取工位。上述成品放置工位和满料待取工位靠近窑炉设置，机器人机械手位于旋转分料台与窑炉之间；下料工位靠近成品输送带设置，翻转架设置在旋转分料台与成品输送带之间；上料工位位于料仓正下方；检测工位的下方设置有用于检测料盆状态的检测装置。旋转分料台工作时，托盘的步进旋转角度为72度。
本实施例中，对应两条循环生产线，设置了两台旋转分料台10、机器人机械手9以及翻转架19，上述设备对称设置在成品输送带的两侧；料仓横跨成品输送带设置，料仓的两端分别设置一带出料阀的出料斗，出料斗的出料口与旋转分料台的上料工位上下相对设置，以满足两条循环生产线的生产需求。
本发明中，窑炉外还设置了控制装置，控制装置的输入端连接检测装置的输出端，控制装置的输出端分别与液压缸13、驱动小车的驱动装置、旋转分料台的步进电机、料仓的出料阀、机器人机械手、翻转架19、成品输送带12以及窑炉门的受控端连接；为保证循环生活线的智能化自动运转，在窑炉导轨的炉窑进口内门处、窑炉出口内门处、窑炉出口外门处，在摆渡车导轨的对应窑炉出料口外门处、反向窑炉进口外门处和对应反向窑炉的窑炉进口内门处，分别设置有感应小车行走止位的行程开关，各行程开关的输出端分别连接控制装置的输入端。
下面以一条循环生产线为例说明本发明的工作流程。
1）窑炉Ⅰ进口端的进料缓存区C抽气装置工作完成后，控制装置将窑炉进口内门开启，进料缓存区C的液压缸将小车顶入窑炉Ⅰ内，窑炉Ⅰ的窑炉进口内门关闭。
2）窑炉Ⅰ进口端的进料缓存区C进行二次抽气，抽气完毕后，窑炉Ⅰ的窑炉进口外门开启，摆渡车回到窑炉Ⅲ出料端的初始位置，而后关闭窑炉进口外门。
3）小车在窑炉Ⅰ在驱动装置的驱动下沿窑炉导轨行走至窑炉Ⅰ出口端，当此处的行程开关检测到小车后，触发控制装置。
4）控制装置控制窑炉Ⅰ的窑炉出口内门开启，驱动装置将窑炉Ⅰ出口端的小车顶进到出料缓存区A，窑炉出口内门关闭，出料缓存区A开始抽气，抽气完毕窑炉出口外门开启。
5）牵引装置将小车移动到摆渡车上，窑炉出口外门关闭。
6）机器人机械手将小车上的成品料盆放到旋转分料台的成品放置工位处，同时将装满料的料盆放置到刚拿走的成品料盆区。
7）控制装置控制步进电机动作，带动旋转分料台的料盘旋转72度，成品料盆旋转到翻转架位置的料盘下料工位处，翻转架将成品料倒入成品输送带上，然后翻转架复位将空盆放回旋转分料台，同时成品输送带将成品输送至成品区。
8）旋转分料台再次旋转72度，此时控制装置控制旋转分料台料盘下方的检测装置对检测工位上的料盆状态进行检测，如料盆无问题则进行下一步骤，如料盆出现问题则发出信号提示盆已损坏需换盆。
9）旋转分料台继续旋转72度，空料盆进入上料工位，此时空料盆正好位于料仓的出料斗下方，控制装置控制出料阀打开，开始上料。
10）上料完成后，出料阀关闭，旋转分料台继续旋转72度，装满料的料盆旋转至满料待取工位，控制装置控制机器人机械手将装满料的料盆取走放到小车上。
11）旋转分料台再次旋转72度，此时旋转分料台旋转一周，重复步骤6）至步骤10），进行下一个下料上料的循环操作。
12）待小车上全部放满料盆时，窑炉Ⅲ进料缓存区C的窑炉进口外门开启，摆渡车靠电机驱动运动到进料缓存区C对应窑炉Ⅲ内窑炉导轨的位置，而后，控制装置控制窑炉进口外门关闭。
13）窑炉Ⅲ进口端的进料缓存区C抽气装置开始抽气，抽气工作完成后，进行加热工作，窑炉Ⅲ的工作流程同窑炉Ⅰ的步骤1）至步骤12）。
窑炉Ⅲ的加热、上下料完成后，就完成了生产线的一个大循环操作。
Claims (6)
1.一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：包括至少两条并列设置、用于加热物料的窑炉，窑炉内设置有供放置有物料的小车行走的窑炉导轨（5）以及驱动小车行走的驱动装置，位于两条窑炉内的小车行走走向相反；所述窑炉的一端设置有进料缓存区（C），进料缓存区中设置有用于将小车推送至窑炉内导轨上的液压缸（13）；窑炉的另一端设置有物料转换区（B），物料转换区（B）中设置有用于上下料的物料转换装置；所述物料转换区（B）的外侧设置有存储产品的成品区，物料转换区（B）与成品区之间通过成品输送带（12）进行成品的输送；所述窑炉与物料转换区（B）之间以及另一窑炉的进料缓存区（C）设置有垂直于窑炉导轨的摆渡车导轨（17），摆渡车导轨（17）上配装有将未加工物料运输至另一窑炉进料缓存区的摆渡车（8），物料转换区（B）内设置有将小车牵引至摆渡车上的牵引装置；所述窑炉外还设置有用于控制液压缸（13）、驱动装置、物料转换装置、成品输送带（12）以及窑炉门协调作业的控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：设置有物料转换区的窑炉外端设置有出料缓存区（A），出料缓存区位于窑炉与摆渡车导轨之间；所述出料缓存区（A）和进料缓存区（C）分别设置有靠近窑炉的内门和远离窑炉的外门，出料缓存区（A）和进料缓存区（C）内均设置有用于防止有害气体外泄的抽气装置，抽气装置的受控端连接控制装置的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：所述物料转换装置包括用于物料转换的旋转分料台（10）、用于向旋转分料台上料的料仓（11）、用于将小车上的成品放置到旋转分料台上的机器人机械手（9）以及用于将旋转分料台上的成品转送至成品输送带（12）上的翻转架（19），所述控制装置的输出端分别连接旋转分料台（10）、料仓（11）、机器人机械手（9）以及翻转架（19）的受控端。
4.根据权利要求3所述的一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：所述旋转分料台（10）包括底座和用于放置盛装物料料盆的托盘，托盘经垂直设置在底座上立柱支撑，立柱的顶端设置有驱动托盘旋转的步进电机，步进电机的受控端连接控制装置的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：所述托盘上环状匀布有五个放置料盆的工位，工位沿逆时针方向依次为成品放置工位、下料工位、检测工位、上料工位以及满料待取工位；所述成品放置工位和满料待取工位靠近窑炉设置，机器人机械手位于旋转分料台与窑炉之间；所述下料工位靠近成品输送带设置，翻转架设置在旋转分料台与成品输送带之间；所述上料工位位于料仓正下方；所述检测工位的下方设置有用于检测料盆状态的检测装置，检测装置的输出端连接控制装置的输入端。
6.根据权利要求3-5任一项所述的一种氰尿酸智能化生产循环流水线，其特征在于：所述旋转分料台（10）、机器人机械手（9）以及翻转架（19）分别设置两台，对称设置在成品输送带的两侧；所述料仓横跨成品输送带设置，料仓的两端分别设置一带出料阀的出料斗，出料斗的出料口与旋转分料台的上料工位上下相对设置。
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