CN110237901B - 一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，机架上端的研磨罐外部有行星齿轮；机架内设置有齿轮环；齿轮环与行星齿轮及太阳齿轮构成行星齿轮机构；太阳齿轮下端连接减速电机；研磨罐的罐体下端套有底筒盖；底筒盖上端外壁分布排料孔，下端外壁分布排球孔；底筒盖内设置升降盘；升降盘下端中心连接第二推杆；第二推杆下端穿过底筒盖底面后与第一推杆套接；第一推杆、第二推杆与缸体共同构成双级气缸；罐口边缘设有穿孔，穿孔内安装吊杆，吊杆下端与顶盖连接；底筒端口设置连杆，连杆与吊杆连接。本发明既能实现单独的自动排料，又能实现自动卸出研磨球，排料与研磨球分离卸出，极大的提高了球磨机的使用方便性，满足了快速化生产需求。

Description

一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人

技术领域

本发明属于粉末研磨机械技术领域，具体为一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人。

背景技术

行星式球磨机器人是针对粉碎、研磨、分散金属、非金属、有机、中草药等粉体进行设计的，其工作原理是利用磨料与试料在研磨罐内高速翻滚，对物料产生强力剪切、冲击、碾压达到粉碎、研磨、分散、乳化物料的目的；行星式球磨机在同一转盘上装有多个球磨罐，当转盘转动时，球磨罐在绕转盘轴公转的同时又围绕自身轴心自转，作行星式运动；罐中磨球在高速运动中相互碰撞，研磨和混合样品，该产品能用干、湿两种方法研磨和混合粒度不同、材料各异的产品。

现有的行星式球磨机器人中的研磨罐，出料口与进料口均为上端口，物料放入球磨罐研磨后需要人工将罐盖打开，然后将磨球与物料一起从球磨罐中倒出来，将磨球挑出然后，再进行包装。人工将物料与磨球从研磨罐上端口取出时很不方便，需要翻倒研磨罐，不但劳动强度大，且生产效率低下，不能满足快速化生产的需求。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，它既能实现单独的自动排料，又能实现自动卸出研磨球，且排料与研磨球分离卸出，不影响出料，极大的提高了球磨机的使用方便性，满足了快速化生产需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，它包括机架，机架上端在水平面内呈环形分布有竖直的研磨罐，研磨罐外部同轴安装有行星齿轮；机架内固定设置有齿轮环；齿轮环与行星齿轮及中心的太阳齿轮共同啮合构成行星齿轮机构；太阳齿轮下端连接减速电机；研磨罐包括罐体，罐体下端敞口并外套有底筒盖；底筒盖上端外壁呈环形均匀分布有排料孔，下端外壁呈环形均匀分布有排球孔；底筒盖内设置有升降盘；升降盘构成研磨罐的底面；升降盘下端中心连接第二推杆；第二推杆上设置有压缩弹簧；第二推杆下端穿过底筒盖底面中心孔后与第一推杆套接；第一推杆、第二推杆与缸体共同构成双级气缸；罐体罐口边缘呈环形均匀设置有穿孔，穿孔内安装有可升降的吊杆，吊杆下端与顶盖连接；顶盖位于罐口下方；底筒盖端口边缘呈环形均匀设置有连杆，连杆上端与吊杆上端连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

研磨罐下方设置有与研磨罐同步公转的接料盆；接料盆通过筛板分隔成上层的接球腔和下层的接料腔；接料盆下方设置有固定在机架上的出料盆；出料盆通过隔板分隔成上层的出球腔和下层的出料腔；接球腔与出球腔连通；接料腔与出料腔连通。

顶盖包括壳体状的盖体，盖体底面为孔板；孔板上端面中心竖直设置固定轴；固定轴上套接有用于堵住孔板的堵塞板；固定轴上设置有控制弹簧位于堵塞板下方；盖体上端口螺纹设置有小盖，小盖底面设置有用于压住堵塞板的压紧筒。

研磨罐上方设置有可拆卸的冲洗装置；冲洗装置包括盘体，盘体中心通过第三旋转接头连接主接头；盘体下端呈环形均匀设置有与各个顶盖连接的分接管；分接管通过第四旋转接头与盘体连接；盘体内部设置有管道用于连通主接头和分接管。

机架底部中心设置有支撑座；减速电机设置在支撑座上；接料盆通过轴承安装在支撑座上；支撑座外壁上设置有环形的第一旋转接头；第一旋转接头通过连接管与各个缸体连通。

机架上端设置有面板；研磨罐外壁上固定设置有安装环；安装环通过轴承安装在面板上。

接料盆为环形腔体；接球腔侧壁均匀设置有排球口；接料腔侧壁或底面设置有排料口。

缸体呈环形安装在固定环上。

在上述技术方案改进的基础上进一步改进：

罐体与升降盘的材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

或者，罐体内壁与升降盘顶面设置有耐磨层，耐磨层材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用了罐体与底筒盖及升降盘相配合的研磨罐结构，既可以实现球磨机应有的高速研磨功能，同时又能实现自动单独排料，还能实现自动的排球功能。

2、相对于本公司之前的产品，本发明的研磨罐不但实现了之前的排料功能，还能实现排球功能，且互不影响，更优秀的是罐体内部腔体依然保持传统的空腔状态，罐体内部没有其它占用空间的结构，因此不会影响研磨球的运行轨迹，同时也不会使得研磨球长期的运行而损坏罐体内部结构。

3、本发明的研磨罐采用独特的顶盖结构，与对接装置一起可以实现快速的自动对研磨罐内部和整个机构进行清洁的功能，消除了传统的需要人工用手清洁的方式，采用机械控制一次性对全部研磨罐进行清洗，且还能实现在研磨罐运行状态下的清洁处理，极大的提高了使用方便性。

附图说明

图1为本发明的内部剖视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明中接料盆剖视结构示意图；

图4为研磨罐在研磨状态的结构示意图；

图5为研磨罐排出物料的结构示意图；

图6为研磨罐排出研磨球的结构示意图；

图7为顶盖处于封闭状态的剖视结构示意图；

图8为顶盖处于连通状态的剖视结构示意图；

图9为对接装置的剖视结构示意图；

图10为对接装置的俯视结构示意图。

图中：1、机架；2、出料盆；3、固定环；4、齿轮环；5、面板；6、研磨罐；7、太阳齿轮；8、行星齿轮；9、接料盆；10、第二旋转接头；13、减速电机；14、支撑座；15、第一旋转接头；16、连接管；17、缸体；18、研磨球；19、物料；20、第一推杆；21、出料腔；22、出球腔；23、隔板；24、主接头；25、盘体；26、分接管；27、第三旋转接头；28、第四旋转接头；29、管道；61、罐体；62、底筒盖；63、连杆；64、吊杆；65、顶盖；66、排料孔；67、排球孔；68、升降盘；69、第二推杆；70、压缩弹簧；71、安装环；91、筛板；92、接球腔；93、接料腔；94、排球口；95、排料口；651、盖体；652、孔板；653、固定轴；654、控制弹簧；655、堵塞板；656、小盖；657、压紧筒。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图10所示，本发明的具体结构为：

一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，它包括机架1，机架1上端在水平面内呈环形分布有竖直的研磨罐6，研磨罐6外部同轴安装有行星齿轮8；机架1内固定设置有齿轮环4；齿轮环4与行星齿轮8及中心的太阳齿轮7共同啮合构成行星齿轮机构；太阳齿轮7下端连接减速电机13；研磨罐6包括罐体61，罐体61下端敞口并外套有底筒盖62；底筒盖62上端外壁呈环形均匀分布有排料孔66，下端外壁呈环形均匀分布有排球孔67；底筒盖62内设置有升降盘68；升降盘68构成研磨罐6的底面；升降盘68下端中心连接第二推杆69；第二推杆69上设置有压缩弹簧70；第二推杆69下端穿过底筒盖62底面中心孔后与第一推杆20套接；第一推杆20、第二推杆69与缸体17共同构成双级气缸；罐体61罐口边缘呈环形均匀设置有穿孔，穿孔内安装有可升降的吊杆64，吊杆64下端与顶盖65连接；顶盖65位于罐口下方；底筒盖62端口边缘呈环形均匀设置有连杆63，连杆63上端与吊杆64上端连接。

上述方案的补充优化：

机架1为圆筒状的壳体形状；罐体61为圆筒状，下端敞口，上端设有进料口；底筒盖62的外壁上，上层分布排料孔66，下层分布排球孔67，当双级气缸的第一推杆20缩回时，驱动底筒盖62下降，从而露出排料孔66，研磨后的物料19可以从排料孔66甩出来，但是研磨球18的直径较大，无法从排料孔66出来；当双级气缸的第二推杆69缩回时，升降盘68下降，露出排球孔67，研磨球18从排球孔67甩出来。

当双级气缸的第一推杆20缩回时，升降盘68跟着下降，连杆63驱动吊杆64下降，吊杆64下降又带动顶盖65下降，从而打开了研磨罐的罐口，便于工作人员放入物料或者放入研磨球18。

在上述实施例的基础上进一步优化：

如图1、3所示，研磨罐6下方设置有与研磨罐6同步公转的接料盆9；接料盆9通过筛板91分隔成上层的接球腔92和下层的接料腔93；接料盆9下方设置有固定在机架1上的出料盆2；出料盆2通过隔板23分隔成上层的出球腔22和下层的出料腔21；接球腔92与出球腔22连通；接料腔93与出料腔21连通。

筛板91上均匀分布有筛孔，研磨后的物料19先落在接球腔92上，然后在持续振动和移动中穿过筛孔落入到接料腔93中，然后经接料腔93下端的出口落入到接料盆9内被收集起来；由于接料盆9一直在旋转，因此物料不管是在筛板91上还是在接料腔93中，都是处于振动和移动状态，因此物料可以顺利穿过筛板91落入到接料腔93中，同时也可以顺利的从接料腔93落入到出料盆2的出料腔21中被收集起来。

筛板91上的筛孔较小，用于研磨后的物料穿过，而过粗的物料则可以过滤出来，被排除出来，同时也可以防止研磨球穿过筛板91。

研磨球从排球孔中出来后，直接落在接球腔92中，然后落到出料盆2上对应的出球腔22内。

如图7-8所示，顶盖65包括壳体状的盖体651，盖体651底面为孔板652；孔板652上端面中心竖直设置固定轴653；固定轴653上套接有用于堵住孔板652的堵塞板655；固定轴653上设置有控制弹簧654位于堵塞板655下方；盖体651上端口螺纹设置有小盖656，小盖656底面设置有用于压住堵塞板655的压紧筒657。

顶盖65既用于封住罐体61，又能起到连接外部对接装置对研磨罐进行清洗或者管料的功能。当打开小盖656后，堵塞板655失去压力，在控制弹簧654的回弹作用下上升，此时，若盖体651上端口接入清洗水或者高压空气，则清洗水或高压空气能经过孔板652对研磨罐6内部的机构进行水洗或者空气冲击清洗干净。当研磨罐6被清洗干净后，将小盖656拧上，小盖656底面上的压紧筒657抵住堵塞板655，使得堵塞板655压住孔板652，从而将孔板652上的孔堵住。

由于孔板652为顶盖65的底面，研磨罐6在运行过程中，孔板652下端面可能会与物料或者研磨球发生碰撞，因此孔板652可以采用与罐体61相同的材质，或者在孔板652下面设置相同的耐磨层。

如图9-10所示，研磨罐6上方设置有可拆卸的冲洗装置；冲洗装置包括盘体25，盘体25中心通过第三旋转接头27连接主接头24；盘体25下端呈环形均匀设置有与各个顶盖65连接的分接管26；分接管26通过第四旋转接头28与盘体25连接；盘体25内部设置有管道29用于连通主接头24和分接管26。

冲洗装置主要用于与顶盖65连接配合使用，由于行星式球磨机一般采用四个行星研磨罐，因此本发明中也是在盘体25下端均匀分布了四个分接管26，当需要对研磨罐6一起进行清洁时，卸去每个顶盖65上的小盖656，然后将每个分接管26通过螺纹与对应的盖体651上端螺纹连接起来；然后再将盘体25中心的主接头24与水源连接或者与高压空气源连接，此时即可对四个研磨罐6同时清洁处理了，同时研磨机还可以处于运行状态。

如图1所示，机架1底部中心设置有支撑座14；减速电机13设置在支撑座14上；接料盆9通过轴承安装在支撑座14上；支撑座14外壁上设置有环形的第一旋转接头15；第一旋转接头15通过连接管16与各个缸体17连通。

支撑座14为圆筒或者圆柱形状，减速电机13安装在支撑座14上，接料盆9为环形腔体，接料盆9通过轴承可以旋转的安装在支撑座14上。减速电机13处于接料盆9中心位置；由于设备在运行时，研磨罐6底部的双级气缸也在做行星式的移动，因此上级气缸的缸体17需通过第一旋转接头15与动力源连接。

如图1所示，机架1上端设置有面板5；研磨罐6外壁上固定设置有安装环71；安装环71通过轴承安装在面板5上。

安装环71是固定安装在研磨罐6外壁的，连杆63是穿过安装环71设置的，也即安装环71上是设置有用于穿过连杆63的通孔，同时齿轮环4上也设置有对应的用于穿过连杆63的通孔。

如图1、3所示，接料盆9为环形腔体；接球腔92侧壁均匀设置有排球口94；接料腔93侧壁或底面设置有排料口95。

如图1所示，缸体17呈环形安装在固定环3上。固定环3的作用是使得所有缸体17都保持同步移动，提高缸体17的安装稳定性。

在上述所有实施例的基础上进一步优化：

罐体61与升降盘68的材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

或者，罐体61内壁与升降盘68顶面设置有耐磨层，耐磨层材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

本发明的具体工作原理：

减速电机13为驱动电机，减速电机13驱动太阳齿轮7旋转，从而带动研磨罐6上行星齿轮8一起旋转做行星式自转和公转；研磨球18在研磨罐6内做旋转运动，实现对物料19的高速碰撞挤压研磨。

当物料19研磨完成后，本设备可以保持运行状态，控制双级气缸的第一推杆20下降，带动底筒盖62下降，露出排料孔66，研磨后的物料19从排料孔66中被甩出来落在接料盆9上层的接球腔92内，然后在振动和移动过程中穿过筛板91落入到下层的接料腔93中，物料19继续持续移动和振动，从接料腔93的排料口95排出落在出料盆2的出料腔21内被收集起来。

当双级气缸的第二推杆69下降时，带动升降盘68下降，露出排球孔67，研磨球18从排球孔被甩出来落在接料盆9上层的接球腔92中，然后从排球口94落入到出料盆2的出球腔22中被收集起来。

当双级气缸的第一推杆20下降，带动底筒盖62下降时，连杆63驱动吊杆64下降，从而带动顶盖65下降，打开研磨罐的盖口，此时可以进行喂料或者喂入需要更换的研磨球。

当需要对研磨罐进行清洁时，卸去每个顶盖65上的小盖656，然后将对接装置的每个分接管26通过螺纹与对应的盖体651上端螺纹连接起来；然后再将盘体25中心的主接头24与水源连接或者与高压空气源连接，此时即可对四个研磨罐6同时清洁处理了，同时研磨机还可以处于运行状态。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，它包括机架（1），其特征在于，机架（1）上端在水平面内呈环形分布有竖直的研磨罐（6），研磨罐（6）外部同轴安装有行星齿轮（8）；机架（1）内固定设置有齿轮环（4）；齿轮环（4）与行星齿轮（8）及中心的太阳齿轮（7）共同啮合构成行星齿轮机构；太阳齿轮（7）下端连接减速电机（13）；研磨罐（6）包括罐体（61），罐体（61）下端敞口并外套有底筒盖（62）；底筒盖（62）上端外壁呈环形均匀分布有排料孔（66），下端外壁呈环形均匀分布有排球孔（67）；底筒盖（62）内设置有升降盘（68）；升降盘（68）构成研磨罐（6）的底面；升降盘（68）下端中心连接第二推杆（69）；第二推杆（69）上设置有压缩弹簧（70）；第二推杆（69）下端穿过底筒盖（62）底面中心孔后与第一推杆（20）套接；第一推杆（20）、第二推杆（69）与缸体（17）共同构成双级气缸；罐体（61）罐口边缘呈环形均匀设置有穿孔，穿孔内安装有可升降的吊杆（64），吊杆（64）下端与顶盖（65）连接；顶盖（65）位于罐口下方；底筒盖（62）端口边缘呈环形均匀设置有连杆（63），连杆（63）上端与吊杆（64）上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，研磨罐（6）下方设置有与研磨罐（6）同步公转的接料盆（9）；接料盆（9）通过筛板（91）分隔成上层的接球腔（92）和下层的接料腔（93）；接料盆（9）下方设置有固定在机架（1）上的出料盆（2）；出料盆（2）通过隔板（23）分隔成上层的出球腔（22）和下层的出料腔（21）；接球腔（92）与出球腔（22）连通；接料腔（93）与出料腔（21）连通。

3.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，顶盖（65）包括壳体状的盖体（651），盖体（651）底面为孔板（652）；孔板（652）上端面中心竖直设置固定轴（653）；固定轴（653）上套接有用于堵住孔板（652）的堵塞板（655）；固定轴（653）上设置有控制弹簧（654），控制弹簧（654）位于堵塞板（655）下方；盖体（651）上端口螺纹设置有小盖（656），小盖（656）底面设置有用于压住堵塞板（655）的压紧筒（657）。

4.根据权利要求3所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，研磨罐（6）上方设置有可拆卸的冲洗装置；冲洗装置包括盘体（25），盘体（25）中心通过第三旋转接头（27）连接主接头（24）；盘体（25）下端呈环形均匀设置有与各个顶盖（65）连接的分接管（26）；分接管（26）通过第四旋转接头（28）与盘体（25）连接；盘体（25）内部设置有管道（29）用于连通主接头（24）和分接管（26）。

5.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，机架（1）底部中心设置有支撑座（14）；减速电机（13）设置在支撑座（14）上；接料盆（9）通过轴承安装在支撑座（14）上；支撑座（14）外壁上设置有环形的第一旋转接头（15）；第一旋转接头（15）通过连接管（16）与各个缸体（17）连通。

6.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，机架（1）上端设置有面板（5）；研磨罐（6）外壁上固定设置有安装环（71）；安装环（71）通过轴承安装在面板（5）上。

7.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，接料盆（9）为环形腔体；接球腔（92）侧壁均匀设置有排球口（94）；接料腔（93）侧壁或底面设置有排料口（95）。

8.根据权利要求1所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，缸体（17）呈环形安装在固定环（3）上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，罐体（61）与升降盘（68）的材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种一体化自动出料换球行星式球磨机器人，其特征在于，罐体（61）内壁与升降盘（68）顶面设置有耐磨层，耐磨层材质为玛瑙、尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯、不锈钢、硬质合金、氮化硅、碳化硅、氧化锆、铬钢、高锰钢或高铝。

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