CN109132486B - 全自动化工反应罐投料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动化工反应罐投料机械手，包括设置在反应罐上方的支架，支架上设有用于容置物料的料筒，支架在料筒下方滑动连接有横杆，横杆上朝向料筒一端转动连接有摆板，摆板与横杆通过抵紧装置连接；摆板上朝向料筒一侧设有用于收纳从料筒掉落物料的空腔，支架上设有用于先后与摆板上端部抵紧或脱离的第一竖板与第二竖板，第一竖板与第二竖板分别位于摆板上端部两侧；第一竖板与第二竖板之间设有水平杆，摆板上端部设有供水平杆穿过的导孔。提供一种可以自动投放物料且投放过程更加安全可靠的全自动化工反应罐投料机械手。

Description

全自动化工反应罐投料机械手

技术领域

本发明涉及一种全自动化工反应罐投料机械手。

背景技术

化学反应罐是用来容置化学物质进行发生化学反应的一种容器，在实际化学反应过程中，操作人员会按时间顺序将需要参与反应的化学物质投放到容器内，该类容器广泛应用于石油、化工、橡胶、医药、农药等工艺过程中。而现有技术中的物料投放方式是通过人工将需要添加到反应罐中的物料投放到反应罐内，一般的反应罐在上方设有开口可供物料投入，而物料在反应罐内进行化学反应时会从上端开口释放出有毒有害气体，或者由于反应罐内反应过于剧烈还会有液体从反应罐上端开口飞溅而出；而这些释放出来的有毒有害气体和飞溅的液体都会对投放物料的操作人员造成人身伤害；也就是说，现有技术的反应罐缺乏一个安全可靠的送料装置，进而可以减小对操作人员的人身安全造成威胁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种可以自动投放物料且投放过程更加安全可靠的全自动化工反应罐投料机械手。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的全自动化工反应罐投料机械手：包括设置在反应罐上方的支架，支架上设有用于容置物料的料筒，支架在料筒下方滑动连接有横杆，横杆上朝向料筒一端转动连接有摆板，摆板与横杆通过抵紧装置连接；摆板上朝向料筒一侧设有用于收纳从料筒掉落物料的空腔，支架上设有用于先后与摆板上端部抵紧或脱离的第一竖板与第二竖板，第一竖板与第二竖板分别位于摆板上端部两侧；第一竖板与第二竖板之间设有水平杆，摆板上端部设有供水平杆穿过的导孔；空腔两侧分别设有相互平行的第一挡板与第二挡板，横杆与摆板之间的回转轴位于第一挡板与第二挡板之间；反应罐通过第一铰接点转动连接有传动板，传动板上设有用于与空腔上第一挡板抵紧或脱离的第一圆柱销，传动板上设有用于与空腔上第二挡板抵紧或脱离的第二圆柱销，第一圆柱销与第二圆柱销平行设置；支架上设有用于与传动板抵紧或脱离的第一卡销，第一卡销与摆板分别位于传动板两侧；支架上设有用于与摆板抵紧或脱离的第二卡销，第二卡销与横杆位于摆板的同侧；传动板上设有以第一铰接点为圆心的弧形齿条，支架上转动连接有用于与弧形齿条啮合传动的传动轮，支架上设有用于驱动传动轮转动的电机。

作为本发明的一种优选，电机输出端与传动轮连接，且弧形齿条与传动板之间设有加强筋；传动轮上包括用于与弧形齿条啮合传动的有齿区域和用于与弧形齿条脱离的无齿区域，有齿区域与无齿区域绕传动轮轴线间隔分布在传动轮上。

作为本发明的一种优选，支架在料筒下方滑动连接有横杆是指，支架上设有导套，横杆滑动连接在导套上，横杆与水平杆平行设置，且横杆沿水平方向滑动连接在导套上。

作为本发明的一种改进，摆板与横杆通过抵紧装置连接是指，横杆上套接有压簧，压簧一端与导套抵紧，另一端与摆板抵紧。

作为本发明的一种改进，第一挡板与第二挡板两端分别通过一块连接板连接，第一挡板、两块连接板与第二挡板连接构成空腔。

作为本发明的一种改进，第一挡板上设有用于与第一圆柱销抵紧或脱离的第一开口槽，第一开口槽截面形状呈V字形结构；第一圆柱销由金属材料制成，第一开口槽的开口处铺设有用于与第一圆柱销相互吸引的第一磁铁；传动板上设有第一通孔，第一圆柱销位于第一通孔内。

作为本发明的一种改进，第二挡板上设有用于与第二圆柱销抵紧或脱离的第二开口槽，第二开口槽截面形状呈V字形结构；第二圆柱销由金属材料制成，第二开口槽的开口处铺设有用于与第二圆柱销相互吸引的第二磁铁；传动板上设有第二通孔，第二圆柱销位于第二通孔内。

作为本发明的一种改进，横杆与摆板之间的回转轴位于第一挡板与第二挡板之间是指，摆板通过第二铰接点转动连接在横杆上，第二铰接点沿摆板长度方向位于第一挡板与第二挡板之间。

作为本发明的一种改进，第一竖板与第二竖板平行设置，且第一竖板、第二竖板两者位于横杆上方。

采用以上结构后，本发明一种全自动化工反应罐投料机械手与现有技术相比，本发明通过电机带动传动轮转动，传动轮上的有齿区域与弧形齿条啮合传动来带动传动板绕第一铰接点转动，传动板上的第二圆柱销、第一圆柱销先后与摆板上的第二挡板、第一挡板配合；当传动板上第二圆柱销与摆板上第二挡板配合时，摆板上端部与第二竖板抵紧，摆板上的空腔开口朝向料筒出料口方向，料筒内排出的物料可以掉落至空腔内；随着传动板的转动会将摆板推送至反应罐进料口正上方，并且第一圆柱销开始与第一挡板配合，摆板上端部与第一竖板抵紧，摆板相对于横杆发生转动，摆板上的空腔开口朝向反应罐进料口方向，进而使得容置在空腔内的物料可以由于自身重力而掉落至反应罐内；当传动轮上的无齿区域与弧形齿条配合时，传动板与摆板在压簧的弹力作用下反转复位；其中，摆板在压簧的弹力作用下始终与传动板抵紧，即摆板上的第一挡板、第二挡板分别与传动板上的第一圆柱销、第二圆柱销保持配合或脱离；另外，通过摆板上端部导孔与水平杆的配合可以给摆板的摆动提供一个基准或者限位，确保摆板上端部位于第一竖板与第二竖板之间，防止摆板上端部发生不确定性的偏转而无法正常与第一竖板、第二竖板进行抵紧配合；整个投放物料的过程无需操作人员站在反应罐进料口附近进行，进而可以避免操作人员在投放物料时被物料飞溅，也可以避免操作人员在投放物料时吸入有毒有害气体，总之，通过该装置可以自动投放物料且操作人员的人身安全得到保障。综上所述，本发明提供一种可以自动投放物料且投放过程更加安全可靠的全自动化工反应罐投料机械手。

附图说明

图1为本发明全自动化工反应罐投料机械手的示意图。

图2为本发明中空腔开口朝向反应罐进料口方向的状态图。

图3为本发明中摆板与传动板的结构示意图。

图4为本发明中传动板的结构示意图。

图5为本发明中摆板的结构示意图。

图中所示：1、反应罐，2、支架，3、料筒，4、横杆，5、摆板，6、空腔，7、第一竖板，8、第二竖板，9、水平杆，10、导孔，11、第一挡板，12、第二挡板，13、第一铰接点，14、传动板，15、第一圆柱销，16、第二圆柱销，17、第一卡销，18、第二卡销，19、弧形齿条，20、传动轮，21、导套，22、压簧，23、连接板，24、第一开口槽，25、第一磁铁，26、第一通孔，27、第二开口槽，28、第二磁铁，29、第二通孔，30、第二铰接点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明全自动化工反应罐投料机械手包括设置在反应罐1上方的支架2，支架2上设有用于容置物料的料筒3，支架2在料筒3下方滑动连接有横杆4，横杆4上朝向料筒3一端转动连接有摆板5，摆板5与横杆4通过抵紧装置连接；摆板5上朝向料筒3一侧设有用于收纳从料筒3掉落物料的空腔6，支架2上设有用于先后与摆板5上端部抵紧或脱离的第一竖板7与第二竖板8，第一竖板7与第二竖板8分别位于摆板5上端部两侧；第一竖板7与第二竖板8之间设有水平杆9，摆板5上端部设有供水平杆9穿过的导孔10；空腔6两侧分别设有相互平行的第一挡板11与第二挡板12，横杆4与摆板5之间的回转轴位于第一挡板11与第二挡板12之间；反应罐1通过第一铰接点13转动连接有传动板14，传动板14上设有用于与空腔6上第一挡板11抵紧或脱离的第一圆柱销15，传动板14上设有用于与空腔6上第二挡板12抵紧或脱离的第二圆柱销16，第一圆柱销15与第二圆柱销16平行设置；支架2上设有用于与传动板14抵紧或脱离的第一卡销17，第一卡销17与摆板5分别位于传动板14两侧，如图1和2所示，第一卡销17位于传动板14右侧；通过第一卡销17的设置可以限定传动板14绕第一铰接点13摆动的角度，防止传动板14在绕第一铰接点13作顺时针反转复位时惯性作用而对电机造成损伤；支架2上设有用于与摆板5抵紧或脱离的第二卡销18，第二卡销18与横杆4位于摆板5的同侧，如图1和2所示，第二卡销18与横杆4位于摆板5左侧；第二卡销18的设置可以限定摆板5绕第二铰接点30转动的角度，即给摆板5的转动提高一个基准；传动板14上设有以第一铰接点13为圆心的弧形齿条19，支架2上转动连接有用于与弧形齿条19啮合传动的传动轮20，支架2上设有用于驱动传动轮20转动的电机。

电机输出端与传动轮20连接，且弧形齿条19与传动板14之间设有加强筋；传动轮20上包括用于与弧形齿条19啮合传动的有齿区域和用于与弧形齿条19脱离的无齿区域，有齿区域与无齿区域绕传动轮20轴线间隔分布在传动轮20上。

支架2在料筒3下方滑动连接有横杆4是指，支架2上设有导套21，横杆4滑动连接在导套21上，横杆4与水平杆9平行设置，且横杆4沿水平方向滑动连接在导套21上。

摆板5与横杆4通过抵紧装置连接是指，横杆4上套接有压簧22，压簧22一端与导套21抵紧，另一端与摆板5抵紧；压簧22左端部与导套21右端部抵紧，压簧22右端部与摆板5左侧壁抵紧。

第一挡板11与第二挡板12两端分别通过一块连接板23连接，第一挡板11、两块连接板23与第二挡板12连接构成空腔6，如图5所示。

第一挡板11上设有用于与第一圆柱销15抵紧或脱离的第一开口槽24，第一开口槽24截面形状呈V字形结构；第一圆柱销15由金属材料制成，第一开口槽24的开口处铺设有用于与第一圆柱销15相互吸引的第一磁铁25；通过第一磁铁25的设置可以使得第一圆柱销15与第一开口槽24配合时第一圆柱销15可以更牢固地吸附在第一开口槽24侧壁上，即使得第一圆柱销15与第一开口槽24的配合更加可靠，只有当摆板5上端部受到第二竖板8限位而无法继续维持第一圆柱销15与第一开口槽24抵紧时，第一圆柱销15才会跟第一开口槽24脱离，如图1所示；传动板14上设有第一通孔26，第一圆柱销15位于第一通孔26内。其中，第一挡板11与第一圆柱销15配合时，第一挡板11的端部可以在第一通孔26区域内发生转动，即第一通孔26给第一挡板11端部的转动提供了转动空间。

第二挡板12上设有用于与第二圆柱销16抵紧或脱离的第二开口槽27，第二开口槽27截面形状呈V字形结构；第二圆柱销16由金属材料制成，第二开口槽27的开口处铺设有用于与第二圆柱销16相互吸引的第二磁铁28；通过第二磁铁28的设置可以使得第二圆柱销16与第二开口槽27配合时第二圆柱销16可以更牢固地吸附在第二开口槽27侧壁上，即使得第二圆柱销16与第二开口槽27的配合更加可靠，如图2所示，只有当摆板5上端部受到第一竖板7限位而无法继续维持第二圆柱销16与第二开口槽27抵紧时，第二圆柱销16才会跟第二开口槽27脱离；传动板14上设有第二通孔29，第二圆柱销16位于第二通孔29内。其中，第二挡板12与第二圆柱销16配合时，第二挡板12的端部可以在第二通孔29区域内发生转动，即第二通孔29给第二挡板12端部的转动提供了转动空间。

横杆4与摆板5之间的回转轴位于第一挡板11与第二挡板12之间是指，摆板5通过第二铰接点30转动连接在横杆4上，第二铰接点30沿摆板5长度方向位于第一挡板11与第二挡板12之间；这样一来，摆板5上的空腔6与传动板14表面构成的开口可以相对于横杆4发生偏转，当摆板5上端部与第二竖板8配合时，该开口朝上，即摆板5上的空腔6与传动板14表面构成的开口朝向料筒3出料口方向，料筒3出料口排出的物料可以掉落至空腔6内，如图1所示；当摆板5上端部与第一竖板7配合时，摆板5相对于横杆4右端部发生顺时针转动，该开口朝下，即摆板5上的空腔6与传动板14表面构成的开口朝向反应罐1进料口方向，位于空腔6内的物料由于自身重力作用而掉落至反应罐1内；总的来说，空腔6开口朝向的调节是通过摆板5相对于第二铰接点30转动角度的调节来实现的，而第一竖板7与第二竖板8起到一个限位的作用，并且第一竖板7、第二竖板8分别与摆板5上端部接触时还可以起到一个支点的作用，摆板5可以绕该支点转动，进而调节空腔6开口的朝向。

第一竖板7与第二竖板8平行设置，且第一竖板7、第二竖板8两者位于横杆4上方。

工作原理：首先，摆板5位于图1所示的位置，摆板5上端部的导孔10位于水平杆9右端部区域，传动板14抵靠在第一卡销17上，且摆板5上端部与支架2上的第二竖板8抵紧，第二挡板12上的第二开口槽27与传动板14上的第二圆柱销16配合，摆板5下端部空腔6与传动板14表面形成的开口朝上，即开口朝向料筒3下端出料口方向，从料筒3出料口排出的物料可以掉落至空腔6内；

电机在驱动传动轮20转动时，传动轮20上的有齿区域会带动弧形齿条19和传动板14绕第一铰接点作逆时针转动，传动板14上的第二圆柱销16通过与第二开口槽27配合以推动摆板5绕第二铰接点30发生转动并推动摆板5与横杆4一起向左移动，压簧22受到压力而收缩变形；摆板5在向左移动的过程中，摆板5下端的空腔6也会朝反应罐1进料口方向移动，直到第二圆柱销16与第二开口槽27脱离，第一圆柱销15与第一开口槽24抵紧为止，并且摆板5上端部与第一竖板7抵紧，如图2所示，此时空腔6的开口朝下，摆板5抵靠在第二卡销18上，即摆板5下端部空腔6与传动板14表面形成的开口朝向反应罐1进料口方向，位于空腔6内的物料由于自身重力作用而滑落至反应罐1内，进而实现自动向反应罐1投放物料的动作；

当传动轮20上的无齿区域与弧形齿条19配合时，传动轮20无法正常带动弧形齿条19转动，那么压簧22的弹力就会推动摆板5与传动板14反向转动复位，直到传动板14抵靠在第一卡销17上为止，这就完成了摆板5与传动板14的复位动作，进而完成一次物料的投放动作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动化工反应罐投料机械手，它包括设置在反应罐(1)上方的支架(2)，其特征在于：支架(2)上设有用于容置物料的料筒(3)，支架(2)在料筒(3)下方滑动连接有横杆(4)，横杆(4)上朝向料筒(3)一端转动连接有摆板(5)，摆板(5)与横杆(4)通过抵紧装置连接；支架(2)在料筒(3)下方滑动连接有横杆(4)是指，支架(2)上设有导套(21)，横杆(4)滑动连接在导套(21)上，横杆(4)与水平杆(9)平行设置，且横杆(4)沿水平方向滑动连接在导套(21)上；摆板(5)与横杆(4)通过抵紧装置连接是指，横杆(4)上套接有压簧(22)，压簧(22)一端与导套(21)抵紧，另一端与摆板(5)抵紧；摆板(5)上朝向料筒(3)一侧设有用于收纳从料筒(3)掉落物料的空腔(6)，支架(2)上设有用于先后与摆板(5)上端部抵紧或脱离的第一竖板(7)与第二竖板(8)，第一竖板(7)与第二竖板(8)分别位于摆板(5)上端部两侧；第一竖板(7)与第二竖板(8)之间设有水平杆(9)，摆板(5)上端部设有供水平杆(9)穿过的导孔(10)；空腔(6)两侧分别设有相互平行的第一挡板(11)与第二挡板(12)，横杆(4)与摆板(5)之间的回转轴位于第一挡板(11)与第二挡板(12)之间；反应罐(1)通过第一铰接点(13)转动连接有传动板(14)，传动板(14)上设有用于与空腔(6)上第一挡板(11)抵紧或脱离的第一圆柱销(15)，传动板(14)上设有用于与空腔(6)上第二挡板(12)抵紧或脱离的第二圆柱销(16)，第一圆柱销(15)与第二圆柱销(16)平行设置；支架(2)上设有用于与传动板(14)抵紧或脱离的第一卡销(17)，第一卡销(17)与摆板(5)分别位于传动板(14)两侧；支架(2)上设有用于与摆板(5)抵紧或脱离的第二卡销(18)，第二卡销(18)与横杆(4)位于摆板(5)的同侧；传动板(14)上设有以第一铰接点(13)为圆心的弧形齿条(19)，支架(2)上转动连接有用于与弧形齿条(19)啮合传动的传动轮(20)，支架(2)上设有用于驱动传动轮(20)转动的电机。

2.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：电机输出端与传动轮(20)连接，且弧形齿条(19)与传动板(14)之间设有加强筋；传动轮(20)上包括用于与弧形齿条(19)啮合传动的有齿区域和用于与弧形齿条(19)脱离的无齿区域，有齿区域与无齿区域绕传动轮(20)轴线间隔分布在传动轮(20)上。

3.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：第一挡板(11)与第二挡板(12)两端分别通过一块连接板(23)连接，第一挡板(11)、两块连接板(23)与第二挡板(12)连接构成空腔(6)。

4.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：第一挡板(11)上设有用于与第一圆柱销(15)抵紧或脱离的第一开口槽(24)，第一开口槽(24)截面形状呈V字形结构；第一圆柱销(15)由金属材料制成，第一开口槽(24)的开口处铺设有用于与第一圆柱销(15)相互吸引的第一磁铁(25)；传动板(14)上设有第一通孔(26)，第一圆柱销(15)位于第一通孔(26)内。

5.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：第二挡板(12)上设有用于与第二圆柱销(16)抵紧或脱离的第二开口槽(27)，第二开口槽(27)截面形状呈V字形结构；第二圆柱销(16)由金属材料制成，第二开口槽(27)的开口处铺设有用于与第二圆柱销(16)相互吸引的第二磁铁(28)；传动板(14)上设有第二通孔(29)，第二圆柱销(16)位于第二通孔(29)内。

6.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：横杆(4)与摆板(5)之间的回转轴位于第一挡板(11)与第二挡板(12)之间是指，摆板(5)通过第二铰接点(30)转动连接在横杆(4)上，第二铰接点(30)沿摆板(5)长度方向位于第一挡板(11)与第二挡板(12)之间。

7.根据权利要求1所述的全自动化工反应罐投料机械手，其特征在于：第一竖板(7)与第二竖板(8)平行设置，且第一竖板(7)、第二竖板(8)两者位于横杆(4)上方。

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