CN110861929A - 一种钒氮合金烧结设备自动上下料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了钒氮合金烧结设备自动上下料系统，包括上料机构、下料机构、进料输送机构和出料输送机构，进、出料输送机构上设有用于载料的坩埚，下料机构包括第一提升组件、第二提升组件、下料输送组件和翻转组件，第一、第二提升组件分设于下料输送组件的两端，进料输送机构一端与烧结设备进口对接，另一端与第二提升组件对接，出料输送机构一端与烧结设备出口对接，另一端与第一提升组件对接，上料机构对进料机构上的空坩埚进行装料，第一提升组件将坩埚提升至下料输送组件上，翻转组件对下料输送组件上的坩埚进行翻转倒料，第二提升组件将坩埚下降至进料机构上。本发明实现自动将生料球装入坩埚，自动将烧结好的成品倒出，大大降低了工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及钒氮合金烧结设备，尤其涉及一种钒氮合金烧结设备自动上下料系统。
背景技术
钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30～40％，进而降低了成本。
钒氮合金烧结时是将其置入一个坩埚中，坩埚承载钒氮合金进入烧结设备进行烧结。每个坩埚烧结前盛放约50公斤的钒氮合金生料，生料形状为料球，单个重约80克，是分散的。烧结完成后，坩埚内所有的料球都粘结在一起，形成一大块，杂质挥发后的整块成品重约27公斤。
现在的钒氮合金烧结设备均未配备自动上下料系统，由工人将生料球放入坩埚，将烧结好的整块成品钒氮合金从坩埚内搬出来。整块成品重量较重，人工连续搬运时，容易疲劳，稍有不慎将发生安全事故。而且人工上下料，工人长时间近距离接触钒氮合金，人体短时间内吸入高浓度含钒化合物的粉尘或烟雾会引起急性钒中毒。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现自动将生料球装入空坩埚，自动将烧结好的成品倒出，大大降低了工人的工作强度，提高了工人的工作效率省时省力的钒氮合金烧结设备自动上下料系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种钒氮合金烧结设备自动上下料系统，包括上料机构、下料机构、进料输送机构和出料输送机构，所述进料输送机构和出料输送机构上设有用于载料的坩埚，所述下料机构包括第一提升组件、第二提升组件、下料输送组件和翻转组件，所述第一提升组件和第二提升组件分设于下料输送组件的两端，所述进料输送机构一端与烧结设备进口对接，另一端与第二提升组件对接，所述出料输送机构一端与烧结设备出口对接，另一端与第一提升组件对接，所述上料机构用于对进料输送机构上的空坩埚进行装料，所述第一提升组件用于将出料输送机构上载满料的坩埚提升至下料输送组件上，所述翻转组件用于对下料输送组件上的满载坩埚进行翻转倒料，所述第二提升组件用于将倒料后的空坩埚下降至进料输送机构上。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述上料机构的上料工位处设有称重模块，所述称重模块设于进料输送机构的下方，所述称重模块上设有一可将进料输送机构上的坩埚顶起的顶升组件。
所述上料机构包括主框架和设于主框架上的料仓和振动给料机，所述振动给料机的进口与料仓对接，出口位于上料工位处坩埚的上方。
所述下料输送组件包括下料传送辊轴和驱动下料传送辊轴转动的下料传送电机。
所述翻转组件包括翻转电机、翻转辊轴以及将坩埚固定在翻转辊轴上的夹紧装置，所述翻转电机与翻转辊轴连接并可驱动翻转辊轴旋转，所述下料传送辊轴分成前后两段，所述翻转辊轴位于与下料传送辊轴的两段之间。
所述夹紧装置包括夹板、夹紧气缸和压板，所述压板固定在夹板上，所述夹紧气缸用于驱动夹板夹紧坩埚，所述压板用于压住坩埚；所述翻转组件还包括定位阻挡装置，所述定位阻挡装置包括挡板、支座和驱动气缸，所述挡板一端可转动的设于支座上，另一端可穿过翻转辊轴与匣钵接触，所述驱动气缸用于驱动挡板相对支座转动。
所述第一提升组件包括提升机、夹持气缸、提升传送辊轴和驱动提升传送辊轴转动的提升传送电机，所述提升机用于驱动夹持气缸、提升传送辊轴和提升传送电机同步升降，所述夹持气缸用于夹持提升传送辊轴上的坩埚以防止坩埚掉落。
所述第二提升组件包括提升机、夹持气缸、提升传送辊轴和驱动提升传送辊轴转动的提升传送电机，所述提升机用于驱动夹持气缸、提升传送辊轴和提升传送电机同步升降，所述夹持气缸用于夹持提升传送辊轴上的坩埚以防止坩埚掉落。
所述进料输送机构与出料输送机构的结构相同，均由传送辊轴和驱动传送辊轴转动的传送电机组成。
所述下料机构的下方设有移动接料桶。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，通过上料机构将生料球放入每个坩埚，坩埚装好生料球后经进料输送机构送入烧结设备，烧结设备烧结完成后送出的装有成品钒氮合金的坩埚，经第一提升机构输送至下料输送组件上，接着，翻转装置将坩埚翻转180°，使坩埚内的成品钒氮合金掉入下面放置的收集装置内，收集装置满成品钒氮合金后，可由工人移动位置并统一收集包装；这种上下料方式，可实现自动将生料球装入空坩埚，自动将烧结好的成品倒出，大大降低了工人的工作强度，提高了工人的工作效率省时省力，节约了大量的人力物力，同时，工作人员无须长时间近距离接触钒氮合金，避免急性钒中毒的可能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中下料机构的结构示意图。
图3是本发明中第一提升组件(第二提升组件)的结构示意图。
图4是本发明中翻转组件的结构示意图。
图5是本发明中夹紧装置的结构示意图。
图6是本发明中定位阻挡装置的结构示意图。
图7是本发明中上料机构的主视结构示意图。
图8是本发明中上料机构的侧视结构示意图。
图9是本发明中进料输送机构(出料输送机构)的结构示意图。
图10是本发明的工作过程流程图。
图中各标号表示：
100、上料机构；101、上料工位；110、主框架；120、料仓；130、振动给料机；200、下料机构；210、第一提升组件；211、提升机；212、夹持气缸；213、提升传送辊轴；214、提升传送电机；220、第二提升组件；230、下料输送组件；231、下料传送辊轴；232、下料传送电机；240、翻转组件；241、翻转电机；242、翻转辊轴；243、夹紧装置；2431、夹板；2432、夹紧气缸；2433、压板；245、定位阻挡装置；2451、挡板；2452、支座；2453、驱动气缸；300、进料输送机构；310、传送辊轴；320、传送电机；400、出料输送机构；500、坩埚；600、烧结设备；610、主窑；620、副窑；630、进料推入系统；640、出料推出系统；650、推板机构；700、称重模块；710、顶升组件；800、移动接料桶。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至图9所示，本实施例的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，包括上料机构100、下料机构200、进料输送机构300和出料输送机构400，进料输送机构300和出料输送机构400上设有用于载料的坩埚500，下料机构200包括第一提升组件210、第二提升组件220、下料输送组件230和翻转组件240，第一提升组件210和第二提升组件220分设于下料输送组件230的两端，进料输送机构300一端与烧结设备600进口对接，另一端与第二提升组件220对接，出料输送机构400一端与烧结设备600出口对接，另一端与第一提升组件210对接，上料机构100用于对进料输送机构300上的空坩埚500进行装料，第一提升组件210用于将出料输送机构400上载满料的坩埚500提升至下料输送组件230上，翻转组件240用于对下料输送组件230上的满载坩埚500进行翻转倒料，第二提升组件220用于将倒料后的空坩埚500下降至进料输送机构300上。
通过上料机构100将生料球放入每个坩埚500，坩埚500装好生料球后经进料输送机构300送入烧结设备600。烧结设备600烧结完成后送出的装有成品钒氮合金的坩埚500，经第一提升组件210输送至下料输送组件230上，接着，翻转组件240将坩埚500翻转180°，使坩埚500内的成品钒氮合金掉入下面放置的收集装置内，收集装置满成品钒氮合金后，可由工人移动位置并统一收集包装。这种上下料方式，可实现自动将生料球装入空坩埚500，自动将烧结好的成品倒出，大大降低了工人的工作强度，提高了工人的工作效率省时省力，节约了大量的人力物力，同时，工作人员无须长时间近距离接触钒氮合金，避免急性钒中毒的可能。
本实施例中，具体的，收集装置为移动接料桶800，设于翻转组件240的下方。
本实施例中，上料机构100包括主框架110和设于主框架110上的料仓120和振动给料机130，上料机构100具有上料工位101，振动给料机130的进口与料仓120对接，出口位于上料工位101处坩埚500的上方。上料工位101处设有称重模块700，称重模块700设于进料输送机构300的下方，称重模块700上设有一可将进料输送机构300上的坩埚500顶起的顶升组件710。在上料前，称重模块700自动对顶升组件710和空坩埚500进行清零，顶升组件710用于将，进料输送机构300上的坩埚500顶起。通过设置称重模块700，可对每个坩埚500的上料重量进行自动控制，并使每个坩埚500内承载的重量一致，即每次装料的重量一致，有利于烧结产品质量的一致性，提高烧结产品的质量。顶升组件710具体为顶升气缸。
本实施例中，进料输送机构300与出料输送机构400的结构相同，均由传送辊轴310和驱动传送辊轴310转动的传送电机320组成。
本实施例中，下料输送组件230包括下料传送辊轴231和驱动下料传送辊轴231转动的下料传送电机232。翻转组件240包括翻转电机241、翻转辊轴242以及将坩埚500固定在翻转辊轴242上的夹紧装置243，翻转电机241与翻转辊轴242连接并可驱动翻转辊轴242旋转，下料传送辊轴231分成前后两段，翻转辊轴242位于与下料传送辊轴231的两段之间。
夹紧装置243包括夹板2431、夹紧气缸2432和压板2433，压板2433固定在夹板2431上，夹紧气缸2432驱动夹板2431夹紧坩埚500，压板2433压住坩埚500，从而将坩埚500固定在翻转辊轴242上，翻转时不会掉落。
本实施例中，翻转组件240还包括定位阻挡装置245，定位阻挡装置245包括挡板2451、支座2452和驱动气缸2453，挡板2451一端可转动的设于支座2452上，另一端可穿过翻转辊轴242与坩埚500接触，驱动气缸2453用于驱动挡板2451相对支座2452转动。挡板2451顺时针上翻的时候，挡住坩埚500，坩埚500停止前进，此位置设定为翻转位置，翻转结束后，挡板2451逆时针下翻，解除阻挡，坩埚500继续前进。
本实施例中，第一提升组件210包括提升机211、夹持气缸212、提升传送辊轴213和驱动提升传送辊轴213转动的提升传送电机214，提升机211用于驱动夹持气缸212、提升传送辊轴213和提升传送电机214同步升降，夹持气缸212用于夹持提升传送辊轴213上的坩埚500以防止坩埚500掉落。第二提升组件220与第一提升组件210结构相同。下料前，第一提升组件210的提升传送辊轴213用于将其上的坩埚500送至下料传送辊轴231上，下料后，第二提升组件220提升传送辊轴213用于将其上的坩埚500送至进料输送机构300的传送辊轴310上。
本实施例中，烧结设备600包括主窑610和副窑620，副窑620入口通过推板机构650与进料输送机构300对接，出口通过进料推入系统630与主窑610对接，主窑610出口通过出料推出系统640与出料输送机构400对接。
工作原理：
如图10所示，空坩埚500经进料的传送辊轴310，输送到上料工位101处。在上料工位101的称重模块700上方精确定位后，顶升组件710将空坩埚500顶起，使坩埚500脱离传送辊轴310，便于称重；
坩埚500升起后，称重模块700开始工作，先将坩埚500及顶升组件710的重量清零，只称生料球的重量，振动给料机130开始将料仓120存储的生料球放入坩埚500。振动给料机130预设快速和慢速两种模式，称重模块700称得生料球重量远低于设定重量时，振动给料机130开启快速给料模式，称得重量接近设定重量时，开启慢速给料模式，以防止下料速度过快，坩埚500内的生料球重量过冲而高于设定值，当称重模块700称得生料球重量等于设定重量时，振动给料机130停止下料，顶升组件710下降，将坩埚500放回传送辊轴310上，坩埚500在传送辊轴310上继续前进；
至副窑620入口时，通过推板机构650推入副窑620内，在副窑620预热后，通过进料推入系统630推入主窑610内烧结，钒氮合金料球经烧结后，大部分料球粘结在一起形成一整块，出料推出系统640将坩埚500送出至出料输送机构400的传送辊轴310上；
出料的传送辊轴310将坩埚500传送到第一提升组件210的提升传送辊轴213上。由于下料时是将整个装料坩埚500翻转，使坩埚500内的成品钒氮合金自然掉入下方的移动接料桶800，原来输送的水平面太低，满足不了翻转的高度要求，因此下料装置工作的水平面是提高了的，约为原输送水平面的两倍高度。第一提升组件210将装有成品钒氮合金的坩埚500提升至下料传送辊轴231上，坩埚500在下料传送辊轴231前进，进入翻转辊轴242上，碰到挡板2451时停止，此时，夹板2431夹紧坩埚500，压板2433压住坩埚500，翻转电机241驱动整体翻转180°，坩埚500内成品钒氮合金落入移动接料桶800，然后在翻转回来，驱动气缸2453驱动挡板2451逆时针下翻，解除阻挡，空坩埚500继续前进，进入到第二提升组件220的提升传送辊轴213上，第二提升组件220将倒完料的空坩埚500下降至进料的传送辊轴310上。
进料的传送辊轴310将空坩埚500继续输送至上料工位101处，进行下一次的上料工作。
下料输送组件230前的第一提升组件210将装有成品钒氮合金的坩埚500从输送装置水平面提升到下料装置工作的水平面，下料输送组件230后的第二提升组件220将倒完料的空坩埚500，从下料工作水平面下降到输送水平面，以将空坩埚500继续送至上料机构100进行装料。
进料的传送辊轴310与出料的传送辊轴310结构相同，主要用于衔接上料机构100和下料机构200，使坩埚500能够顺利在上料、下料之间移动。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：包括上料机构(100)、下料机构(200)、进料输送机构(300)和出料输送机构(400)，所述进料输送机构(300)和出料输送机构(400)上设有用于载料的坩埚(500)，所述下料机构(200)包括第一提升组件(210)、第二提升组件(220)、下料输送组件(230)和翻转组件(240)，所述第一提升组件(210)和第二提升组件(220)分设于下料输送组件(230)的两端，所述进料输送机构(300)一端与烧结设备(600)进口对接，另一端与第二提升组件(220)对接，所述出料输送机构(400)一端与烧结设备(600)出口对接，另一端与第一提升组件(210)对接，所述上料机构(100)用于对进料输送机构(300)上的空坩埚(500)进行装料，所述第一提升组件(210)用于将出料输送机构(400)上载满料的坩埚(500)提升至下料输送组件(230)上，所述翻转组件(240)用于对下料输送组件(230)上的满载坩埚(500)进行翻转倒料，所述第二提升组件(220)用于将倒料后的空坩埚(500)下降至进料输送机构(300)上。
2.根据权利要求1所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述上料机构(100)的上料工位(101)处设有称重模块(700)，所述称重模块(700)设于进料输送机构(300)的下方，所述称重模块(700)上设有一可将进料输送机构(300)上的坩埚(500)顶起的顶升组件(710)。
3.根据权利要求2所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述上料机构(100)包括主框架(110)和设于主框架(110)上的料仓(120)和振动给料机(130)，所述振动给料机(130)的进口与料仓(120)对接，出口位于上料工位(101)处坩埚(500)的上方。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述下料输送组件(230)包括下料传送辊轴(231)和驱动下料传送辊轴(231)转动的下料传送电机(232)。
5.根据权利要求4所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述翻转组件(240)包括翻转电机(241)、翻转辊轴(242)以及将坩埚(500)固定在翻转辊轴(242)上的夹紧装置(243)，所述翻转电机(241)与翻转辊轴(242)连接并可驱动翻转辊轴(242)旋转，所述下料传送辊轴(231)分成前后两段，所述翻转辊轴(242)位于与下料传送辊轴(231)的两段之间。
6.根据权利要求5所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述夹紧装置(243)包括夹板(2431)、夹紧气缸(2432)和压板(2433)，所述压板(2433)固定在夹板(2431)上，所述夹紧气缸(2432)用于驱动夹板(2431)夹紧坩埚(500)，所述压板(2433)用于压住坩埚(500)；所述翻转组件(240)还包括定位阻挡装置(245)，所述定位阻挡装置(245)包括挡板(2451)、支座(2452)和驱动气缸(2453)，所述挡板(2451)一端可转动的设于支座(2452)上，另一端可穿过翻转辊轴(242)与匣钵(500)接触，所述驱动气缸(2453)用于驱动挡板(2451)相对支座(2452)转动。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述第一提升组件(210)包括提升机(211)、夹持气缸(212)、提升传送辊轴(213)和驱动提升传送辊轴(213)转动的提升传送电机(214)，所述提升机(211)用于驱动夹持气缸(212)、提升传送辊轴(213)和提升传送电机(214)同步升降，所述夹持气缸(212)用于夹持提升传送辊轴(213)上的坩埚(500)以防止坩埚(500)掉落。
8.根据权利要求7所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述第二提升组件(220)包括提升机(211)、夹持气缸(212)、提升传送辊轴(213)和驱动提升传送辊轴(213)转动的提升传送电机(214)，所述提升机(211)用于驱动夹持气缸(212)、提升传送辊轴(213)和提升传送电机(214)同步升降，所述夹持气缸(212)用于夹持提升传送辊轴(213)上的坩埚(500)以防止坩埚(500)掉落。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述进料输送机构(300)与出料输送机构(400)的结构相同，均由传送辊轴(310)和驱动传送辊轴(310)转动的传送电机(320)组成。
10.根据权利要求1至3任意一项所述的钒氮合金烧结设备自动上下料系统，其特征在于：所述下料机构(200)的下方设有移动接料桶(800)。
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