CN112569864A - 一种智能化工投料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化工投料装置，涉及化工投料机械的技术领域，解决自动化程度低的问题，包括反应釜和提升器，反应釜与提升器之间设有开袋装置，提升器的顶部上方升降设有能够开合的夹臂机构，所述夹臂机构底部设有能够跟随其开合并用于抓取桶装镁粉的夹具，翻转电机能够驱动所述夹具翻转180度，以使所述夹具上的桶装镁粉调转，机械臂上设有能够夹紧桶盖并拨动卡箍以使桶盖开启的开盖机构，与现有技术相比，本发明实现了机械化开桶以及取料，改变现有手工拨动卡箍并将袋装镁粉提出的作业方式，利用开袋装置进行开袋后，实现智能投料，提高对镁粉的防护，保障生产安全，提高了生产效率并降低了人工成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及化工机械的技术领域，特别是一种智能化工投料装置。
【背景技术】
格林尼亚反应简称“格氏反应”，是利用格式试剂的一种重要有机反应之一。它由法国化学家格林尼亚于1901年所创始。由有机卤素化合物卤代烷、活泼卤代芳烃与金属镁在干醚中反应形成有机镁试剂，称为“格林尼亚试剂”，简称“格氏试剂”。
在化工企业中，格式反应釜通常高度在2至3米，其投料口位于顶部，因此通常将反应釜设置二楼的楼板上，从而使得金属镁粉的投放工作极为不便。其需将桶装的金属镁粉从一辆运送至二楼，而且由于镁粉的特性，其遇水或潮气猛烈反应放出氢气，大量放热，引起燃烧或爆炸。导致镁粉的包装较为特殊，其盛放在塑料袋内并装入包装筒中，其中包装筒的桶盖通常为采用卡箍形式进行加固，卡箍结构如图7所示。因此在投料时，需将卡箍开启，然后再将袋装的镁粉取出，最后进行破袋并需立即完成投料。现有技术中的取料以及投料均采用人工操作，劳动强度较大，工作效率较低，而且存在着安全隐患。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种智能化工投料装置，能够自动完成开桶取料以及破袋工作，实现智能投料，提高生产效率，降低人工成本。
为实现上述目的，本发明提出了一种智能化工投料装置，包括具有投料口的反应釜和用于输送桶装镁粉物料的提升器，所述反应釜固定二楼楼板上，所述提升器能够在一楼与二楼之间往复输送桶装镁粉，所述反应釜与提升器之间设有开袋装置，所述提升器的顶部上方升降设有能够开合的夹臂机构，所述夹臂机构底部设有能够跟随其开合并用于抓取桶装镁粉的夹具，开合所述夹臂机构能够使所述夹具将提升器上的桶装镁粉夹紧，所述夹具经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构上并与翻转电机连接，所述翻转电机能够驱动所述夹具翻转180度，以使所述夹具上的桶装镁粉调转，所述提升器的一侧设有由支架支撑的可编程控制器，所述支架上设有能够向所述提升器顶部伸出的机械臂，所述机械臂上设有与可编程控制器连接的感应器，所述机械臂上设有能够夹紧桶盖并拨动卡箍以使桶盖开启的开盖机构，上升所述夹臂能够使物料中桶装镁粉中移出，所述机械臂上设有能够向所述提升器顶部伸出的推料机构，所述推料机构用于将该物料推入所述开袋装置中。
作为优选，所述二楼顶部设有位于提升器上方的一对滑轨，所述滑轨上滑动配合有升降块，所述夹臂机构固定在所述升降块上，所述升降块与液压缸的活塞杆连接，所述液压缸与可编程控制器控制连接，所述液压缸能够驱动升降块升降，以使夹臂机构上的夹具抬起或下落。
作为优选，所述夹臂机构包括销接固定在一起且能够开合的第一夹臂和第二夹臂，所述升降块底部设有安装座，所述安装座呈筒状且具有用于容纳所述第一夹臂和第二夹臂的安装腔，所述第一夹臂和第二夹臂的两侧销接固定在安装腔的侧壁上，所述第一夹臂和第二夹臂的顶端销接固定在驱动板上，所述升降块上设有由夹臂电机驱动能够旋转的螺杆，所述螺杆与所述驱动板螺接固定，旋转所述螺杆能够使驱动板升降，以使所述第一夹臂和第二夹臂做开合运动。
作为优选，所述夹具包括具有弧形内壁的夹具座和内衬在所述夹具座内壁上的防滑衬垫，所述夹具座经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构的末端，所述转动轴的顶部设有齿轮，所述翻转电机的输出轴经扇形齿轮与所述齿轮啮合，所述翻转电机能够驱动所述夹具座跟随转动轴发生翻转。
作为优选，所述机械臂的底部经滑块和滑轨结构滑动安装在支架上，所述机械臂与驱动气缸连接，所述驱动气缸能够驱动所述机械臂向提升器的顶部移动，以使所述开盖机构与倒置的桶装镁粉对应。
作为优选，所述开盖机构包括接料座和设置在所述接料座上的夹盖组件和拨扣组件，所述接料座与所述机械臂连接，且接料座的底部设有与支架以及提升器端面配合的滚轮，所述夹盖组件包括呈圆形阵列在所述接料座上的夹盖底座以及设置在所述夹盖底座上并与夹盖气缸连接的夹盖块，所述接料座上设有与夹盖底座连接的贴近气缸，所述贴近气缸能够驱动所述夹盖底座上升以使夹盖块与桶盖的位置对应。
作为优选，所述拨扣组件包括开设在接料座和夹盖底座上的滑槽以及设置在滑槽内且向上延伸的拨杆，所述滑槽呈弧形且设置在相邻两个夹盖底座之间，所述滑槽在接料座上呈圆形阵列，所述拨杆的底部连接的驱动盘上，所述接料座上设有驱动所述驱动盘转动的拨扣电机，旋转所述驱动盘能够使拨杆沿滑槽滑动，以拨动卡箍使其卡紧或松开。
作为优选，所述开袋装置包括具有排料口和废袋收集槽的开袋箱以及输送带，所述输送带平行分布，且前端与提升器的顶端对接，末端延伸进入到所述开袋箱内，所述开袋箱内设有位于输送带上方的横向切割刀以及位于输送带末端的竖向切割刀，所述竖向切割刀滑移安装在所述开袋箱内，所述开袋箱内设有若干组间隔由输送带向废袋收集槽逐渐缩小且能够相向转动的输送辊，相邻两组输送辊之间设有与输送辊转动方向相反的翻袋辊，所述翻袋辊上均匀设有若干翘起翻袋片。
本发明的有益效果：本发明通过提升器向反应釜连续输送桶装的镁粉，由感应器感应桶装镁粉的位置，并由可编程控制器给出指令使夹臂机构下降并由夹具将该桶装镁粉夹取并向上提起，然后利用翻转电机控制夹具翻转，使得桶装镁粉倒转，此时桶装镁粉的桶盖位于底部，机械臂控制开盖机构向桶盖移动并对其进行夹持，同时拨动卡箍，使得桶盖与桶体分离，再向上提起夹臂机构后能够使袋装镁粉利用自动重力从桶体中掉出，配合推料机构将该袋装镁粉推入开袋装置中进行开袋工序，使得镁粉与包装袋分离，以便完成投料，与现有技术相比，本发明实现了机械化开桶以及取料，改变现有手工拨动卡箍并将袋装镁粉提出的作业方式，利用开袋装置进行开袋后，实现智能投料，提高对镁粉的防护，保障生产安全，提高了生产效率并降低了人工成本。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中夹臂机构的结构示意图；
图3是本发明中开盖机构的结构示意图；
图4是本发明中开盖机构另一角度的结构示意图；
图5是本发明中开袋装置的结构示意图；
图6是本发明中翻袋辊的结构示意图；
图7是现有技术中卡箍的结构示意图；
图中：1-投料口、2-反应釜、3-提升器、4-开袋装置、5-夹臂机构、6-夹具、7-翻转电机、8-支架、9-可编程控制器、10-机械臂、11-感应器、12-开盖机构、13-推料机构、14-滑轨、15-升降块、16-液压缸、17-驱动气缸、41-排料口、42-废袋收集槽、43-开袋箱、44-输送带、45-横向切割刀、46-竖向切割刀、47-输送辊、48-翻袋辊、49-翻袋片、51-第一夹臂、52-第二夹臂、53-安装座、54-驱动板、55-夹臂电机、56-螺杆、61-夹具座、62-防滑衬垫、121-接料座、122-滚轮、123-夹盖底座、124-夹盖气缸、125-夹盖块、126-贴近气缸、21-滑槽、22-拨杆、23-驱动盘、24-拨扣电机。
【具体实施方式】
参阅图1至图6，本发明包括具有投料口1的反应釜2和用于输送桶装镁粉物料的提升器3，所述反应釜2固定二楼楼板上，提升器3包括向上输送的提升段、水平输送段以及向下输送的回桶段，水平输送段位于提升段和回桶段之间，使得提升器3利用提升段能够由一楼向二楼输送桶装镁粉，并能够利用回桶段将空桶输送回一楼；所述反应釜2与提升器3之间设有开袋装置4，所述提升器3的顶部上方即水平输送段的上方升降设有能够开合的夹臂机构5，所述夹臂机构5底部设有能够跟随其开合并用于抓取桶装镁粉的夹具6，开合所述夹臂机构5能够使所述夹具6将提升器3上的桶装镁粉夹紧，所述夹具6经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构5上并与翻转电机7连接，所述翻转电机7能够驱动所述夹具6翻转180度，以使所述夹具6上的桶装镁粉倒转，使得桶装镁粉的桶盖位于下方，其桶体位于由夹具6夹持，所述提升器3的一侧设有由支架8支撑的可编程控制器9，所述支架8上设有能够向所述提升器3顶部伸出的机械臂10，所述机械臂10上设有与可编程控制器9连接的感应器11，所述机械臂10上设有能够夹紧桶盖并拨动卡箍以使桶盖开启的开盖机构12，上升所述夹臂机构5能够使物料中桶装镁粉中移出，所述机械臂10上设有能够向所述提升器3顶部伸出的推料机构13，所述推料机构13用于将该物料推入所述开袋装置4中，当桶装镁粉位于提升器3的水平输送段时，感应器11感应该桶装镁粉，并由可编程控制器9控制夹臂机构5、夹具6以及开盖机构12等部件进行工作。
本发明工作时，提升器3的提升段将桶装的镁粉输送至水平输送段，由感应器11感应桶装镁粉的位置，并由可编程控制器给出指令使夹臂机构5下降，使得夹具6套置在该桶装镁粉外，并利用夹臂机构5的合拢动作将其夹紧，并向上提起，然后翻转电机7控制夹具6翻转，使得桶装镁粉倒转，此时桶装镁粉的桶盖位于底部；机械臂10控制开盖机构12向该桶盖下方移动并对其进行夹持，同时拨动卡箍，使得桶盖与桶体分离；此时，再向上提起夹臂机构5后能够使袋装镁粉利用自动重力从桶体中掉出，配合推料机构13将该袋装镁粉推入开袋装置4中进行开袋工序，使得镁粉与包装袋分离，以便完成投料；当投料完成后，夹臂机构5再次下降，使得桶体向盖体合拢，并配合开盖机构12再次拨动卡箍，使得桶体和盖体固定在一起，并由提升器3的回桶段将空桶送出。
具体的，所述二楼顶部设有位于提升器3上方的一对滑轨14，所述滑轨14上滑动配合有升降块15，所述夹臂机构5固定在所述升降块15上，所述升降块15与液压缸16的活塞杆连接，所述液压缸16与可编程控制器9控制连接，所述液压缸16能够驱动升降块15升降，以使夹臂机构5上的夹具6抬起或下落。其中液压缸16与液压系统连接，该液压系统与可编程控制器9通讯连接。由于桶装镁粉的质量在20kg至50kg，其再配置木制包装桶后，整体质量较重，采用液压缸16控制夹臂机构5升降的结构，能够保证提取动作执行稳定和安全。
具体的，所述夹臂机构5包括销接固定在一起且能够开合的第一夹臂51和第二夹臂52，第一夹臂51和第二夹臂52呈对称分布并为“S”状，所述升降块15底部设有安装座53，所述安装座53呈筒状且具有用于容纳所述第一夹臂51和第二夹臂52的安装腔，所述第一夹臂51和第二夹臂52的两侧销接固定在安装腔的侧壁上，第一夹臂51和第二夹臂52的底部从安装腔中伸出，所述第一夹臂51和第二夹臂52的顶端销接固定在驱动板54上，所述升降块15上设有由夹臂电机55驱动能够旋转的螺杆56，驱动板54经螺母与螺杆56连接形成一套螺母副，其中安装腔中设置固定螺杆的连接座，使其转动更加稳定，并保证结构强度，所述螺杆56与所述驱动板54螺接固定，旋转所述螺杆56能够使驱动板54升降，以使所述第一夹臂51和第二夹臂52做开合运动。当驱动板54上升时，第一夹臂51和第二夹臂52做合拢动作，从而实现对桶体的夹紧；当驱动板54下降时，第一夹臂51和第二夹臂52做背向的分离动作，以便释放桶体。
具体的，所述夹具6包括具有弧形内壁的夹具座61和内衬在所述夹具座61内壁上的防滑衬垫62，夹具座61的内壁弧度与桶体的外壁轮廓对应，利用防滑衬垫62增强抓取牢度，防止桶体跌落，造成意外。所述夹具座61经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构5的末端，所述转动轴的顶部设有齿轮，所述翻转电机7的输出轴经扇形齿轮与所述齿轮啮合，所述翻转电机7能够驱动所述夹具座61跟随转动轴发生翻转。其中翻转电机7采用步进电机，其与可编程控制器9通讯连接，利用电脉冲信号控制180度角转动，从而实现桶装镁粉的转动，使其呈倒置装，便于开桶以及取料动作。
具体的，所述机械臂10的底部经滑块和滑轨结构滑动安装在支架8上，所述机械臂10与驱动气缸17连接，所述驱动气缸17能够驱动所述机械臂10向提升器3的水平输送段移动，以使所述开盖机构12与倒置的桶装镁粉对应。该驱动气缸17与可编程控制器9通讯连接，由机械臂10完成对开盖机构12的传动作用。
具体的，所述开盖机构12包括接料座121和设置在所述接料座121上的夹盖组件和拨扣组件，所述接料座121与所述机械臂10连接，且接料座121的底部设有与支架8以及提升器3端面配合的滚轮122，所述夹盖组件包括呈圆形阵列在所述接料座121上的夹盖底座123以及设置在所述夹盖底座123上并与夹盖气缸124连接的夹盖块125，所述接料座121上设有与夹盖底座123连接的贴近气缸126，所述贴近气缸126能够驱动所述夹盖底座123在接料座121中上升，以使夹盖块125靠近桶盖，并利用接料座121承托在桶盖下方，此时夹盖块125与桶盖的位置对应，利用夹盖气缸124驱动夹盖块125向桶盖移动，能够使得夹盖块125将桶盖夹持。
具体的，所述拨扣组件包括开设在接料座121和夹盖底座123上的滑槽21以及设置在滑槽21内且向上延伸的拨杆22，所述滑槽21呈弧形且设置在相邻两个夹盖底座123之间，所述滑槽21在接料座121上呈圆形阵列，所述拨杆22的底部连接在驱动盘23上，所述接料座121上设有驱动所述驱动盘23转动的拨扣电机24，拨扣电机24采用步进电机，旋转所述驱动盘23能够使拨杆22沿滑槽21滑动，以拨动卡箍使其卡紧或松开。当拨杆22的中心限位安装在滑槽21内能够跟随夹盖底座123向桶盖靠近，拨杆22的顶部向上延伸，其底部插接在驱动盘23上。当贴近气缸126能够驱动所述夹盖底座123上升过程中，拨杆22逐渐套置在卡箍外侧，利用拨扣电机24控制驱动盘23旋转能够带动拨杆22沿滑槽21滑动，从而达到对卡箍中开关的拨动效果，使其开启或关闭，以便桶盖与桶体分离。
具体的，所述开袋装置4包括具有排料口41和废袋收集槽42的开袋箱43以及输送带44，所述输送带44平行分布，且前端与提升器3的顶端对接，末端延伸进入到所述开袋箱43内，所述开袋箱43内设有位于输送带44上方的横向切割刀45以及位于输送带末端的竖向切割刀46，所述竖向切割刀46滑移安装在所述开袋箱43内，所述开袋箱43内设有若干组间隔由输送带44向废袋收集槽42逐渐缩小且能够相向转动的输送辊47，相邻两组输送辊47之间设有与输送辊47转动方向相反的翻袋辊48，所述翻袋辊48上均匀设有若干翘起翻袋片49。翻袋辊48位于下排的输送辊47之间，竖向切割刀46和横向切割刀45均采用陶瓷切割刀片，保证切割安全。利用横向切割刀45，在输送带44输送袋装镁粉时，其对包装袋的两侧进行横向切割，当输送至输送带44末端时，由往复移动竖直切割刀46对包装袋前端进行切割，使得包装袋的底部产生“ㄈ”割痕，在输送辊47带动该包装袋向排料口41移动过程中，镁粉逐渐进入到开袋箱43内，并且利用反向旋转的翻袋辊48，将该切割后的袋片，向后翻折，使其展平，以便镁粉完全从包装袋中脱离，最后从排料口41进入到反应釜2的投料口1中。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能化工投料装置，包括具有投料口(1)的反应釜(2)和用于输送桶装镁粉物料的提升器(3)，所述反应釜(2)固定二楼楼板上，所述提升器(3)能够在一楼与二楼之间往复输送桶装镁粉，所述反应釜(2)与提升器(3)之间设有开袋装置(4)，其特征在于：所述提升器(3)的顶部上方升降设有能够开合的夹臂机构(5)，所述夹臂机构(5)底部设有能够跟随其开合并用于抓取桶装镁粉的夹具(6)，开合所述夹臂机构(5)能够使所述夹具(6)将提升器(3)上的桶装镁粉夹紧，所述夹具(6)经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构(5)上并与翻转电机(7)连接，所述翻转电机(7)能够驱动所述夹具(6)翻转180度，以使所述夹具(6)上的桶装镁粉倒转，所述提升器(3)的一侧设有由支架(8)支撑的可编程控制器(9)，所述支架(8)上设有能够向所述提升器(3)顶部伸出的机械臂(10)，所述机械臂(10)上设有与可编程控制器(9)连接的感应器(11)，所述机械臂(10)上设有能够夹紧桶盖并拨动卡箍以使桶盖开启的开盖机构(12)，上升所述夹臂机构(5)能够使物料中桶装镁粉中移出，所述机械臂(10)上设有能够向所述提升器(3)顶部伸出的推料机构(13)，所述推料机构(13)用于将该物料推入所述开袋装置(4)中。
2.根据权利要求1所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述二楼顶部设有位于提升器(3)上方的一对滑轨(14)，所述滑轨(14)上滑动配合有升降块(15)，所述夹臂机构(5)固定在所述升降块(15)上，所述升降块(15)与液压缸(16)的活塞杆连接，所述液压缸(16)与可编程控制器(9)控制连接，所述液压缸(16)能够驱动升降块(15)升降，以使夹臂机构(5)上的夹具(6)抬起或下落。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述夹臂机构(5)包括销接固定在一起且能够开合的第一夹臂(51)和第二夹臂(52)，所述升降块(15)底部设有安装座(53)，所述安装座(53)呈筒状且具有用于容纳所述第一夹臂(51)和第二夹臂(52)的安装腔，所述第一夹臂(51)和第二夹臂(52)的两侧销接固定在安装腔的侧壁上，所述第一夹臂(51)和第二夹臂(52)的顶端销接固定在驱动板(54)上，所述升降块(15)上设有由夹臂电机(55)驱动能够旋转的螺杆(56)，所述螺杆(56)与所述驱动板(54)螺接固定，旋转所述螺杆(56)能够使驱动板(54)升降，以使所述第一夹臂(51)和第二夹臂(52)做开合运动。
4.根据权利要求1所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述夹具(6)包括具有弧形内壁的夹具座(61)和内衬在所述夹具座(61)内壁上的防滑衬垫(62)，所述夹具座(61)经转动轴呈转动安装在所述夹臂机构(5)的末端，所述转动轴的顶部设有齿轮，所述翻转电机(7)的输出轴经扇形齿轮与所述齿轮啮合，所述翻转电机(7)能够驱动所述夹具座(61)跟随转动轴发生翻转。
5.根据权利要求1所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述机械臂(10)的底部经滑块和滑轨结构滑动安装在支架(8)上，所述机械臂(10)与驱动气缸(17)连接，所述驱动气缸(17)能够驱动所述机械臂(10)向提升器(3)的顶部移动，以使所述开盖机构(12)与倒置的桶装镁粉对应。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述开盖机构(12)包括接料座(121)和设置在所述接料座(121)上的夹盖组件和拨扣组件，所述接料座(121)与所述机械臂(10)连接，且接料座(121)的底部设有与支架(8)以及提升器(3)端面配合的滚轮(122)，所述夹盖组件包括呈圆形阵列在所述接料座(121)上的夹盖底座(123)以及设置在所述夹盖底座(123)上并与夹盖气缸(124)连接的夹盖块(125)，所述接料座(121)上设有与夹盖底座(123)连接的贴近气缸(126)，所述贴近气缸(126)能够驱动所述夹盖底座(123)上升以使夹盖块(125)与桶盖的位置对应。
7.根据权利要求6所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述拨扣组件包括开设在接料座(121)和夹盖底座(123)上的滑槽(21)以及设置在滑槽(21)内且向上延伸的拨杆(22)，所述滑槽(21)呈弧形且设置在相邻两个夹盖底座(123)之间，所述滑槽(21)在接料座(121)上呈圆形阵列，所述拨杆(22)的底部连接在驱动盘(23)上，所述接料座(121)上设有驱动所述驱动盘(23)转动的拨扣电机(24)，旋转所述驱动盘(23)能够使拨杆(22)沿滑槽(21)滑动，以拨动卡箍使其卡紧或松开。
8.根据权利要求1所述的一种智能化工投料装置，其特征在于：所述开袋装置(4)包括具有排料口(41)和废袋收集槽(42)的开袋箱(43)以及输送带(44)，所述输送带(44)平行分布，且前端与提升器(3)的顶端对接，末端延伸进入到所述开袋箱(43)内，所述开袋箱(43)内设有位于输送带(44)上方的横向切割刀(45)以及位于输送带末端的竖向切割刀(46)，所述竖向切割刀(46)滑移安装在所述开袋箱(43)内，所述开袋箱(43)内设有若干组间隔由输送带(44)向废袋收集槽(42)逐渐缩小且能够相向转动的输送辊(47)，相邻两组输送辊(47)之间设有与输送辊(47)转动方向相反的翻袋辊(48)，所述翻袋辊(48)上均匀设有若干翘起翻袋片(49)。
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