CN111572085A - 一种压块自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压块自动生产线，按物料运输方向，依次布置用于移动废料的废料输送机构、分料斗、至少两套用于归集分料的进料机构组、压块机；还设置有控制器和物位计以对各设备进行协调。本发明的有益效果是通过优化压块流水线的设置，实现了多机联动，方便自动化生产和大规模生产，大大降低了人工成本，提高了生产效率。

Description

一种压块自动生产线

技术领域

本发明属于资源回收利用装备领域，具体是一种压块自动生产线及工 艺。

背景技术

压块机是一种将污泥、污泥废钢混合料、铸铁屑、钢屑、铜屑、铝屑、 破碎废钢等金属、非金属物料压成高密度饼块，以方便物料回收、运输、 冶炼的设备。由于物料规格和组成复杂，造成分料和定量困难；由于饼块 外形不规矩，纹理不一致，反光度不一，造成废饼识别困难，码垛困难。 加之目前市场上的压块机，只能单机使用，使得压块生产线自动化程度低， 不利于大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决废料压块生产能力低的 问题。

为达到上述发明目的，提供一种压块自动生产线，按物料运输方向， 依次布置用于移动废料的废料输送机构、分料斗、至少两套用于归集分料 的进料机构组、压块机；

所述废料输送机构将废料输出至所述分料斗的入口，所述分料斗的分 料出口至少为两个，各分料出口出料至不同进料机构组；每套所述进料机 构组包括两个分料螺旋给料机和一条水平布置的可逆式输送机，每个分料 螺旋给料机对应一台压块机；所述分料斗的一分料出口出料至所述可逆式 输送机输送带的中央，所述可逆式输送机的输送带末端分别导入至同套的 两个分料螺旋给料机后将废料输入对应的压块机；

所述分料螺旋给料机中设置监控腔内分料加载量的物位计；

还设置有控制器，所述控制器接收所述物位计的信息；当所述控制器 接收到一套所述进料机构组内的一个物位计高位报警信号时，往该套内可 逆式输送机的方向转换开关发送转换命令；当控制器接收到一套所述进料 机构组内的两个物位计高位报警信号时，往分料斗的分料出口切换开关发 送切换命令，以关闭针对该套所述进料机构组的分料出口并切换至下一分 料出口；当控制器接收到所有物位计的高位报警信号时，往废料输送机构 的开关发送关闭命令；当控制器接收到任一所述物位计的高位报警信号消 失时，往废料输送机构的开关发送开启命令。

本处所指的废料输送机构，是实现运输废料进入分料斗的机械或机械 组合，可以是抓斗、运输管道、运输带、螺旋输送机等形式或其组合。单 套本处所指的进料机构组配合两台压块机，两台压块机的入料口从对应的 分料螺旋给料机的出料口接收待压物料。所述控制器与物位计、方向转换 开关、分料出口切换开关、废料输送机构的开关信号连接，本领域技术人 员可以理解地，控制器也能通过控制相关开关的电源或机械结构实现功能。

优选的，所述分料斗与至少一套所述进料机构组之间还设置有分料转 移用输送机，所述分料斗的一分料出口通过所述分料转移用输送机的输送 带转移出料至该套进料机构组的可逆式输送机输送带的中央。

本处所指的分料转移用输送机可以是设置在所有的分料出口下，也可 以是仅设置在部分分料出口下，具体规划可以配合生产线的布局。所述分 料转移用输送机可以是运输管道、运输带、螺旋输送机等形式，较优选的 采用运输带的形式，避免分料洒出。

优选的，还包括压块机共用的出料输送带；所述压块机的出口设出块 推送装置，所述出块推送装置的推送目标位置为所述出料输送带的运输面。

本处所指的所有压块机均对同一出料输送带输出饼块。本处所指的饼 块在运输面上被出料输送带带动输送。本处所指的出块推送装置可以是多 种形式，例如出料溜槽、推杆、机械手等。

优选的，所述出料输送带的运输面上方空间竖直固定饼块导向板，且 所述饼块导向板与出料运输方向呈锐角，以在出料运输时对饼块进行导向、 归集、排列。

本处所指的竖直是指饼块导向板与运输面垂直，且不随运输面移动。

优选的，所述出料输送带上间隔设置两个用于阻挡饼块的闸门，所述 闸门的间距略大于标准饼块宽度，在所述闸门后的出料输送带上方空间设 置结构光三维视觉检测设备，所述结构光三维视觉检测设备识别饼块外形 是否符合标准；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备识别工作中 的信号，则先往靠近结构光三维视觉检测设备的闸门发送关闭命令，再往 远离结构光三维视觉检测设备的闸门发送打开命令；当所述控制器接收到 结构光三维视觉检测设备停止识别的信号，则先往远离结构光三维视觉检 测设备的闸门发送关闭命令，再往靠近结构光三维视觉检测设备的闸门发 送打开命令。

本处所指的控制器可以是集成在一起的，也可以是若干分离的控制芯 片的总称。所述结构光三维视觉检测设备的工作状态为“识别工作中”和 “停止识别”两种。本处所指的闸门用于分隔饼块。本处所指的闸门后，是 指在运输面运行朝向的前方。

优选的，在所述结构光三维视觉检测设备下的出料输送带旁还设置废 饼收集运输机，在所述出料输送带的废饼收集运输机相对侧还设置推顶装 置；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备的饼块合格信号，往所 述推顶装置发送保持回收命令；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测 设备的饼块不合格信号，往所述推顶装置发送将该饼块顶推至废饼收集运 输机的命令。

所述推顶装置用于将饼块推离出料输送带并进入废饼收集运输机，具 体构造可以是气缸、机械臂、机械爪等形式。所述结构光三维视觉检测设 备的检测结果为“饼块合格”和“饼块不合格”两种。

优选的，所述出料输送带的运输面上方空间设置可摆动的分拨杆，所 述分拨杆通过在出料输送带行进下贴靠饼块使饼块在输送面上形成归集、 排列，并通过不同摆动幅度使得饼块实现多列排列，能在饼块抓取时提升 抓取效率。

优选的，所述出料输送带的末段旁布置饼块托盘及其转运轨道，所述 出料输送带的末段上方还设置有饼块夹取移动设备，所述饼块夹取移动设 备夹取出料输送带末段上的饼块并移动至饼块托盘进行码垛。

所述饼块夹取移动设备能一次性抓取并移动多个饼块，配合分拨杆或 饼块导向板时能实现饼块的多列抓取。所述末段是指出料输送带行进的末 段。

优选的，所述出料输送带的末段上方空间还设置有可伸缩的饼块挡板。

本处所指的饼块挡板在出料输送带上方空间伸缩运行，当所述饼块挡 板回缩时，饼块能沿着出料输送带继续移动，当所述饼块挡板伸出时，饼 块被阻挡停止运动。其具体的结构可以是顶端带挡板的伸缩气缸、在导轨 上移动的挡板等形式。

优选的，所述分料螺旋给料机的出料通过定量输送机导向至称重输送 机再导向至配套压块机。

本处所指的称重输送机，在常规输送机下设置称重模块，其具体构造 在本领域内已非常成熟，因此不做进一步描述。本处所指的定量输送机， 在单位时间内输出定量体积的物料，实际运作可以是在接收定量体积物料 时开始运动输送，在接收物料定量未达标时停止运输；其运输量应保持单 次运输在压块机压块容量误差内。

通过废料输送机构、分料斗、进料机构、控制器的配合，使得多台压 块机能在同一条输料流水线上一同生产，降低了流水线运输的占地空间， 提升运输效率。通过可逆式输送机的布置，让分料斗的单个分料出口能根 据需要实现对不同压块机进料。分料螺旋给料机的输送构造，能使得进入 压块机的分料成分相对均匀，提升压块效率。

通过设置分料转移用输送机，让分料斗的单个分料出口能根据需要实 现对较远处的压块机进料，避免了生产线排布的拥挤。

通过设置统一的出料输送带，使得流水线出料输送相关设备利用率提 升。

通过在运输面上方空间设置饼块导向板，使得输送途中饼块的侧边会 顶靠到饼块导向板，随着出料输送带继续运行，饼块会沿着饼块导向板运 动，并在饼块导向板的末端脱离以继续被出料输送带带动输送，从而将若 干饼块导向形成指定的排列。

通过控制器与结构光三维视觉检测设备工作状态、闸门的配合，在饼 块进入三维结构光识别前依次进入，让饼块识别能够单独进行，排除干扰， 提升识别准确度。而通过三维结构光的识别，解决了由于饼块外形不规矩， 纹理不一致，反光度不一，造成废饼识别困难的问题。

通过控制器与结构光三维视觉检测设备检测结果、推顶装置、废饼收 集运输机的配合，能够快捷方便地筛选、分离出不合格饼块以循环利用。

通过对成型饼块的归集排列，便于后期饼块的转运、检测。

通过饼块托盘及其转运轨道与饼块夹取移动设备的布置，提升了饼块 生产码垛的效率。

通过设置饼块挡板能控制进入其后的饼块数量，避免超出饼块夹取移 动设备的抓取能力，降低故障率。

称重输送机的设置，让生产线能根据压块机的压块能力，根据需要进 行进料，提升压块机的使用寿命，保证压块质量。通过设置定量输送机， 使得给料均匀，单位时间内的输出体积相对均匀，便于生产线对其后的称 重输送机的控制。

本发明的有益效果是通过优化压块流水线的设置，实现了多机联动， 方便自动化生产和大规模生产，大大降低了人工成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明压块自动生产线的俯视示意图；

图2为本发明压块自动生产线的正面示意图；

图3为本发明压块自动生产线的压块生产部分俯视示意图；

图4为本发明图3中A-A视图；

图5为本发明图3中B-B视图；

图6为本发明图4中C-C视图；

图7为本发明压块自动生产线除压块生产部分外的整体物料运输配合 设备示意图；

其中：

1-螺旋集料箱 2-废料输送机 3-压块机

4-称重输送机 5-定量输送机 6-分料螺旋给料机

7-分料斗 8-可逆式输送机 9-分料转移用输送机

10-出块推送装置 11-出料输送带 12-饼块导向板

13-闸门 14-结构光三维视觉检测设备 15-废饼收集运输机

16-推顶装置 17-饼块夹取移动设备 18-饼块托盘及其转运轨道

19-饼块挡板 20-分拨杆

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

根据图1至图7所示的一种压块自动生产线，按物料运输方向，依次 布置用于移动废料的废料输送机构、三通式分料斗7(在俯视图中为便于整 体展示，进行了隐藏)、至少两套用于归集分料的进料机构组、压块机3、 压块机共用的出料输送带11；

所述废料输送机构将废料输出至所述分料斗7的入口，所述分料斗7 的分料出口至少为两个，各分料出口出料至不同进料机构组；每套所述进 料机构组包括两个分料螺旋给料机6和一条水平布置的可逆式输送机8，每 个分料螺旋给料机6对应一台压块机3；所述分料斗7的一分料出口出料至 所述可逆式输送机8输送带的中央，所述可逆式输送机8的输送带末端分 别导入至同套的两个分料螺旋给料机6后将废料输入对应的压块机3；

所述分料螺旋给料机6中设置监控腔内分料加载量的物位计；

还设置有控制器，所述控制器接收所述物位计的信息；当所述控制器 接收到一套所述进料机构组内的一个物位计高位报警信号时，往该套内可 逆式输送机8的方向转换开关发送转换命令；当控制器接收到一套所述进 料机构组内的两个物位计高位报警信号时，往分料斗7的分料出口切换开 关发送切换命令，以关闭针对该套所述进料机构组的分料出口并切换至下 一分料出口；当控制器接收到所有物位计的高位报警信号时，往废料输送机构的开关发送关闭命令；当控制器接收到任一所述物位计的高位报警信 号消失时，往废料输送机构的开关发送开启命令。

所述分料斗7与另一套所述进料机构组之间还设置有分料转移用输送 机9，所述分料斗7的另一分料出口通过所述分料转移用输送机9的输送带 转移出料至另一套进料机构组的可逆式输送机8输送带的中央。

所述分料螺旋给料机6的出料通过定量输送机5导向至称重输送机4 再导向至配套压块机3。

所有压块机3的出口设出块推送装置10，所述出块推送装置10的推送 目标位置为所述出料输送带11的运输面。

根据图7所示，所述出料输送带11的运输面上方空间竖直固定饼块导 向板12，且所述饼块导向板12与出料运输方向呈锐角，以在出料运输时对 饼块进行导向、归集、排列。

在饼块导向板12后的所述出料输送带11上间隔设置两个用于阻挡饼 块的闸门13，所述闸门13的间距略大于标准饼块宽度，在所述闸门13后 的出料输送带11上方空间设置结构光三维视觉检测设备14，所述结构光三 维视觉检测设备14用于识别饼块外形是否符合标准；当所述控制器接收到 结构光三维视觉检测设备14“识别工作中”的信号，则先往靠近结构光三 维视觉检测设备的闸门13发送关闭命令，再往远离结构光三维视觉检测设备的闸门13发送打开命令；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备 14“停止识别”的信号，则先往远离结构光三维视觉检测设备的闸门13发 送关闭命令，再往靠近结构光三维视觉检测设备的闸门13发送打开命令。

在所述结构光三维视觉检测设备14下的出料输送带11旁还设置废饼 收集运输机15，在所述出料输送带11的废饼收集运输机15相对侧还设置 推顶装置16；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备14的“饼块合 格”信号，往所述推顶装置16发送保持回收命令；当所述控制器接收到结 构光三维视觉检测设备14的“饼块不合格”信号，往所述推顶装置16发 送将该饼块顶推至废饼收集运输机15的命令。

在所述结构光三维视觉检测设备14后的所述出料输送带11的运输面 上方空间设置可摆动的分拨杆20，所述分拨杆20通过在出料输送带行进下 贴靠饼块使饼块在输送面上形成归集、排列，并通过不同摆动幅度使得饼 块实现多列排列，能在饼块抓取时提升抓取效率。

所述出料输送带11的末段旁布置饼块托盘及其转运轨道18，所述出料 输送带11的末段上方还设置有饼块夹取移动设备17，所述饼块夹取移动设 备17夹取出料输送带11末段上的饼块并移动至饼块托盘进行码垛。

所述出料输送带11的末段上方空间还设置有可伸缩的饼块挡板19。

该实施例中的设备具体可选型示例为：

螺旋集料箱1选择两台江苏华宏生产的CLD3052型单螺旋集料箱；

废料输送机2选择两台江苏华宏生产的PD0814型皮带输送机或PD0813 型皮带输送机；

压块机3选择八台江苏华宏生产的φ150×400型液压金属屑压块机；

称重输送机4选择八台江苏华宏生产的PD0401型称重皮带机；

定量输送机5选择八台江苏华宏生产的PD0502型称重进料皮带输送 机；

分料螺旋给料机6选择八台江苏华宏生产的CLD2532型螺旋储料仓；

分料斗7选择两台江苏华宏生产的XX型电动三通分料器；

可逆式输送机8选择四台江苏华宏生产的PD0802型可逆皮带输送机；

分料转移用输送机9选择四台江苏华宏生产的PD0811型皮带输送机；

出块推送装置10采用八条倾斜的出料槽；

出料输送带11、废饼收集运输机15可选择江苏华宏生产的LB8020型 链板输送机和博大生产的6000*600*1400型输送带等；

闸门13和饼块挡板19采用伸缩气缸形式；

结构光三维视觉检测设备14采用CCD相机配合散点投影仪实现，也可 以采用本领域内其他常规的结构光三维视觉检测形式；

推顶装置16采用伸缩顶推气缸形式；

饼块夹取移动设备17采用博大生产的码垛区伺服卡爪和码垛桁架配合 制成；

饼块托盘及其转运轨道18采用2500*900*500型托盘与轨道配合的形 式；

分拨杆采用电机配合平行运输面的杆形式。

更具体的生产线配置实例和应用，如图1-7所示可以表述为：

压块自动生产线包括八台压块机3，分两组，每组四台，由两个螺旋集 料箱1分别给两组设备供料。还给八台压块机3每台机都配备的一个分料 螺旋给料机6和称重输送机4、定量输送机5。

首先，用装载机或上料输送机等上料设备将物料放进螺旋集料箱1，螺 旋集料箱1设有物位开关。当物位开关低位报警时，开始往螺旋集料箱1 中加料；当物位开关高位报警时，停止加料。

当一组设备中四台分料螺旋给料机6中有一台的物位计低位报警时， 螺旋集料箱1开始送料；当四台分料螺旋给料机6的物位计都高位报警时， 螺旋集料箱1停止送料。

螺旋集料箱1中的物料输送到废料输送机2上，废料输送机2头部设 有三通分料斗7，物料通过三通分料斗7的控制输送至可逆式输送机8，可 逆式输送机8上的物料进入下面两个分料螺旋给料机6中的一个。当此分 料螺旋给料机6的物位计高位报警时，可逆式输送机8反转，物料进入另 一个分料螺旋给料机6中。当另一个分料螺旋给料机6的物位计高位也报 警时，三通分料斗7控制物料输送至分料转移用输送机9上。

分料转移用输送机9上的物料进入另一台可逆式输送机8中，该可逆 式输送机8上的物料进入下面两个分料螺旋给料机6中的一个。当此分料 螺旋给料机6的物位计高位报警时，可逆式输送机8反转，物料进入另一 个分料螺旋给料机6中。当另一个分料螺旋给料机6的物位计高位也报警 时，对应的螺旋集料箱1停止送料。

当一组设备中四台分料螺旋给料机6都加满料后，启动压块机3，分料 螺旋给料机6开始加料，使得分料螺旋给料机6中的物料进入定量输送机5 中，定量输送机5将物料以小定量输送至称重输送机4，当称重输送机4 上的物料到达称重设定值时，分料螺旋给料机6、定量输送机5停止输送。 称重输送机4将物料输送进压块机3，压块机3开始压块。

饼块在压块机3中压制完成后，由压块机3的出块推送装置10推送到 出料输送带11上。出料输送带11设有饼块导向板12，饼块导向板12由出 口导板和导板收口组成，可以将饼块在出料输送带11上归集、排列。

饼块归集、排列后通过闸门13和结构光三维视觉检测设备14。其中两 个闸门13相互间隔，通过其间隔放料，来控制饼块的间距，保证视觉检测 和废饼剔除的空间。饼块由闸门13控制间距后，均匀排列进入结构光三维 视觉检测设备14识别范围。

经过结构光三维视觉检测设备14检测后不合格的饼块，由推顶装置16 推出出料输送带11，进入废饼收集输送机15。由废饼收集输送机15输送 到废饼收集箱收集。经过结构光三维视觉检测设备14检测后合格的饼块， 进入出料输送带11的末段。出料输送带11的末段设有分拨杆20，可以根 据码垛抓取需要，在出料输送带11上调整形成指定数量两排饼块，保证最 佳的抓取效果。

当饼块在出料输送带11的末段排成两列，每列7个饼块后，饼块挡板 19将后面的饼块隔开，饼块夹取移动设备17将饼块抓取，放入饼块托盘空 托盘内码垛。当码垛完成后，转运轨道将满托盘转移出工位，同时空托盘 自动归位，继续开始码垛。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并 不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的 前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含 在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种压块自动生产线，其特征在于，按物料运输方向，依次布置用于移动废料的废料输送机构、分料斗(7)、至少两套用于归集分料的进料机构组、压块机(3)；

所述废料输送机构将废料输出至所述分料斗(7)的入口，所述分料斗(7)的分料出口至少为两个，各分料出口出料至不同进料机构组；每套所述进料机构组包括两个分料螺旋给料机(6)和一条水平布置的可逆式输送机(8)，每个分料螺旋给料机(6)对应一台压块机(3)；所述分料斗(7)的一分料出口出料至所述可逆式输送机(8)输送带的中央，所述可逆式输送机(8)的输送带末端分别导入至同套的两个分料螺旋给料机(6)后将废料输入对应的压块机(3)；

所述分料螺旋给料机(6)中设置监控腔内分料加载量的物位计；

还设置有控制器，所述控制器接收所述物位计的信息；当所述控制器接收到一套所述进料机构组内的一个物位计高位报警信号时，往该套内可逆式输送机(8)的方向转换开关发送转换命令；当控制器接收到一套所述进料机构组内的两个物位计高位报警信号时，往分料斗(7)的分料出口切换开关发送切换命令，以关闭针对该套所述进料机构组的分料出口并切换至下一分料出口；当控制器接收到所有物位计的高位报警信号时，往废料输送机构的开关发送关闭命令；当控制器接收到任一所述物位计的高位报警信号消失时，往废料输送机构的开关发送开启命令。

2.根据权利要求1所述的压块自动生产线，其特征在于，所述分料斗(7)与至少一套所述进料机构组之间还设置有分料转移用输送机(9)，所述分料斗(7)的一分料出口通过所述分料转移用输送机(9)的输送带转移出料至该套进料机构组的可逆式输送机(8)输送带的中央。

3.根据权利要求1所述的压块自动生产线，其特征在于，还包括压块机共用的出料输送带(11)；所述压块机(3)的出口设出块推送装置(10)，所述出块推送装置(10)的推送目标位置为所述出料输送带(11)的运输面。

4.根据权利要求3所述的压块自动生产线，其特征在于，所述出料输送带(11)的运输面上方空间竖直固定饼块导向板(12)，且所述饼块导向板(12)与出料运输方向呈锐角，以在出料运输时对饼块进行导向、归集、排列。

5.根据权利要求3所述的压块自动生产线，其特征在于，所述出料输送带(11)上间隔设置两个用于阻挡饼块的闸门(13)，所述闸门(13)的间距略大于标准饼块宽度，在所述闸门(13)后的出料输送带(11)上方空间设置结构光三维视觉检测设备(14)，所述结构光三维视觉检测设备(14)识别饼块外形是否符合标准；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备(14)识别工作中的信号，则先往靠近结构光三维视觉检测设备的闸门(13)发送关闭命令，再往远离结构光三维视觉检测设备的闸门(13)发送打开命令；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备(14)停止识别的信号，则先往远离结构光三维视觉检测设备的闸门(13)发送关闭命令，再往靠近结构光三维视觉检测设备的闸门(13)发送打开命令。

6.根据权利要求4所述的压块自动生产线，其特征在于，在所述结构光三维视觉检测设备(14)下的出料输送带(11)旁还设置废饼收集运输机(15)，在所述出料输送带(11)的废饼收集运输机(15)相对侧还设置推顶装置(16)；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备(14)的饼块合格信号，往所述推顶装置(16)发送保持回收命令；当所述控制器接收到结构光三维视觉检测设备(14)的饼块不合格信号，往所述推顶装置(16)发送将该饼块顶推至废饼收集运输机(15)的命令。

7.根据权利要求3所述的压块自动生产线，其特征在于，所述出料输送带(11)的运输面上方空间设置可摆动的分拨杆(20)，所述分拨杆(20)通过在出料输送带行进下贴靠饼块使饼块在输送面上形成归集、排列，并通过不同摆动幅度使得饼块实现多列排列，能在饼块抓取时提升抓取效率。

8.根据权利要求3所述的压块自动生产线，其特征在于，所述出料输送带(11)的末段旁布置饼块托盘及其转运轨道(18)，所述出料输送带(11)的末段上方还设置有饼块夹取移动设备(17)，所述饼块夹取移动设备(17)夹取出料输送带(11)末段上的饼块并移动至饼块托盘进行码垛。

9.根据权利要求8所述的压块自动生产线，其特征在于，所述出料输送带(11)的末段上方空间还设置有可伸缩的饼块挡板(19)。

10.根据权利要求1所述的压块自动生产线，其特征在于，所述分料螺旋给料机(6)的出料通过定量输送机(5)导向至称重输送机(4)再导向至配套压块机(3)。

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