CN112923726A - 用于冶炼炉的自动加料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冶炼炉的自动加料系统，包括：原料箱、旋转升降装置、输入装置、加料装置、输出装置及移出装置。原料箱可以用来盛放原料，旋转升降装置包括：置放平台，置放平台用于放置原料箱，输入装置可以将满载的原料箱输送至置放平台；加料装置构造成适于将位于置放平台的原料箱送入冶炼炉内投料并将完成投料的原料箱送至置放平台；移出装置用于将置放平台上完成投料的原料箱输送至输出装置，输出装置可以将投料完成后的原料箱运出。根据本发明的用于冶炼炉的自动加料系统，可做到均匀布料，加快了原料熔化速度，减少了加料的时间，缩短了冶炼炉的作业周期，减少了人力的消耗同时也消除了安全隐患。

Description

用于冶炼炉的自动加料系统

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其是涉及一种用于冶炼炉的自动加料系统。

背景技术

相关技术中指出，在再生金属冶炼生产过程中，需要将金属原料加入冶炼炉中进行加热，使其熔化，特别是在废杂铜等金属熔铸生产过程中，需要将废杂铜加入冶炼炉内加热熔化，然后将熔化的铜水浇铸成铜板或铜锭。目前，国内外常用的冶炼炉加料均采用人工作业，通过加料车或行车将原料箱中的原料倾倒入或将压制捆扎好的原料块投入冶炼炉加料口内。此加料方式自动化水平低，原料熔化速度慢，加料时间长，无法做到均匀布料，影响冶炼炉作业效率。由于炉前环境恶劣，人员操作难度大、强度高的同时存在一定安全隐患。此外，由于采用人工作业，很容易误操作损坏冶炼炉设备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种用于冶炼炉的自动加料系统，所述自动加料系统可以自动连续加料，提升加料效率，缩短了冶炼炉的作业周期，减少了人力的消耗同时也消除了安全隐患。

根据本发明的自动加料系统，包括：用于盛放冶炼原料的原料箱；旋转升降装置，所述旋转升降装置包括：置放平台，所述置放平台上形成有适于放置所述原料箱的待投料位置和已投料位置；用于将盛放有所述冶炼原料的所述原料箱输送至所述待投料位置的输入装置；加料装置，所述加料装置构造成适于将位于所述待投料位置的所述原料箱送入所述冶炼炉内、将所述原料箱内的所述冶炼原料投入所述冶炼炉、再将投料后的所述原料箱送至所述置放平台的所述已投料位置；输出装置；和用于将位于所述已投料位置的所述原料箱输送至所述输出装置的移出装置。

根据本发明的用于冶炼炉的自动加料系统，通过输入装置将原料箱输入到置放平台的待投料位置，然后旋转升降装置上升，使得加料装置可以将原料箱送入冶炼炉内、将原料箱内的冶炼原料投入冶炼炉、再将投料后的原料箱送至置放平台的已投料位置，最后由移出装置将投料完成的原料箱移出到输出装置，由此，通过旋转升降装置、输入装置、加料装置、移出装置及输出装置相互配合，使得自动加料系统可以自动重复完成向冶炼炉内加料的过程，并可做到均匀布料，加快了原料熔化速度，减少了加料的时间，缩短了冶炼炉的作业周期，减少了人力的消耗同时也消除了安全隐患。

根据本发明的一些实施例，所述旋转升降装置还包括：升降机构，所述升降机构与所述置放平台相连用于驱动所述置放平台在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述置放平台位于所述第一位置时，所述待投料位置与所述输入装置的输出端并排布置，且所述已投料位置与所述输出装置的输入端并排布置；所述置放平台位于第二位置时适于与所述加料装置相对。

进一步地，所述旋转升降装置还包括：旋转机构，所述旋转机构设于所述升降机构上并与所述置放平台相连用于驱动所述置放平台在水平面内转动。

更进一步地，所述旋转机构为采用液压、气动或电机驱动的回转支撑机构。

在本发明的一些实施例中，所述待投料位置和所述已投料位置并排设置于所述置放平台上，所述待投料位置设有用于接收所述原料箱的接受架，所述移出装置设于所述已投料位置。

根据本发明的一些实施例，所述移出装置包括：固定支架，所述固定支架固定于所述置放平台上；输送辊，所述输送辊可转动地设于所述固定支架上；和移出驱动件，所述移出驱动件与所述输送辊相连用于驱动所述输送辊转动。

根据本发明的一些实施例，所述加料装置包括：轨道，所述轨道沿前后方向延伸；第一移动平台，所述第一移动平台沿前后方向可移动地设在所述轨道上；和抬举加料组件，所述抬举加料组件设于所述第一移动平台上，所述抬举加料组件适于与所述原料箱相连以将所述原料箱内的冶炼原料投入所述冶炼炉内。

进一步地，所述加料装置还包括：旋转平台，所述旋转平台绕竖向延伸的轴线可转动地设于所述第一移动平台上，所述抬举加料组件固设于所述旋转平台上。

更进一步地，所述第一移动平台上设有沿左右方向延伸的滑轨，所述加料装置还包括：第二移动平台，所述第二移动平台沿左右方向可移动地设在所述滑轨上，所述旋转平台可转动地设在所述第二移动平台上。

在一些实施例中，所述抬举加料组件包括：底座，所述底座固定于所述旋转平台上；加料杆翻转机构，所述加料杆翻转机构包括加料杆，所述加料杆绕水平轴线可转动地设于所述底座上，所述加料杆的自由端适于与所述原料箱可分离地相连；翻转驱动件，所述翻转驱动件与所述加料杆相连用于驱动所述加料杆转动。

进一步地，抬举加料组件还包括摆动机构，所述摆动机构包括：摆动架，所述加料杆翻转机构设于所述摆动架上；连杆机构，所述连杆机构铰接在所述摆动架和所述底座之间；和摆动驱动件，所述摆动驱动件与所述摆动架相连用于驱动所述摆动架摆动。

更进一步地，所述连杆机构为平行四边形连杆机构。

根据本发明的一些实施例，所述原料箱的外壁上设有沿上下方向延伸的卡槽，所述加料杆的自由端设有适于插入所述卡槽内的卡块。

根据本发明的一些实施例，所述抬举加料组件还包括原料箱连接机构，所述原料箱连接机构设置于所述摆动架上，所述原料箱连接机构适于在所述加料杆与所述原料箱相连时锁紧所述原料箱。

进一步地，所述原料箱上设有插孔，所述原料箱连接机构包括：连接杆，所述连接杆沿前后方向在插接位置和自由位置之间可移动地与所述摆动架相连；连接驱动件，所述连接驱动件设于所述摆动架上，所述连接驱动件与所述连接杆相连用于驱动所述连接杆移动，其中，所述连接杆在所述插接位置时，所述连接杆的自由端插入所述插孔内，所述连接杆在所述自由位置时，所述连接杆与所述原料箱分离。

更进一步地，所述加料杆为中空杆，所述原料箱连接机构还包括：导向限位支架，所述导向限位支架固定于所述加料杆的内侧，所述导向限位支架上限定出导向限位通道，所述连接杆可移动地设于所述导向限位通道内。

更进一步地，所述导向限位支架包括：多个导向板，多个所述导向板均沿所述加料杆的径向延伸，且多个导向板沿所述加料杆的长度方向间隔设置，每个所述导向板上均形成有沿厚度方向贯通所述导向板的通孔，所述连接杆依次穿过多个所述导向板的所述通孔。

在一些实施例中，所述连接杆的中心轴线与所述加料杆的中心轴线重合。

根据本发明的一些实施例，所述输入装置和所述输出装置为步进输送装置或链运机。

在本发明的一些实施例中，所述输入装置和所述输出装置中的任一个均包括：机架，所述机架沿前后方向延伸；提升机构，所述提升机构设于所述机架上；输送小车，所述输送小车设于所述提升机构上，所述提升机构用于驱动所述输送小车沿上下方向可移动。

进一步地，所述提升机构驱动所述输送小车在上下方向的高度超过所述机架的上端面时，所述输送小车沿所述机架的延伸方向可移动。

根据本发明的一些实施例，所述自动加料系统还包括：转运装置，所述转运装置设于所述输出装置和所述移出装置之间，所述转运装置用于将所述移出装置移出的所述原料箱输送至所述输出装置的输入端。

进一步地，所述转运装置为输送辊、机械手或链运机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的自动加料系统的示意图；

图2是图1中所示的自动加料系统的侧视图的示意图；

图3是图1中所示的自动加料系统的部分装置的示意图；

图4是图1中所示的自动加料系统的抬举加料组件的示意图。

附图标记：

自动加料系统100，

原料箱1，卡槽11，

旋转升降装置2，

置放平台21，待投料位置211，接受架2111，已投料位置212，

移出装置2121，

固定支架21211，输送辊21212，

升降机构22，旋转机构23，

转运装置3，

加料装置4，

轨道41，

第一移动平台42，滑轨421，

抬举加料组件43，底座431，加料杆翻转机构432，加料杆4321，卡块43211，回转支撑4322，

翻转驱动件433，

摆动机构434，摆动架4341，连杆机构4342，摆动驱动件4343，

原料箱连接机构435，

连接杆4351，连接驱动件4352，导向限位支架4353，导向板43531，

旋转平台44，

第二移动平台45，

输入装置5，机架51，提升机构52，

输出装置6，冶炼炉7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1到图4描述根据本发明实施例的用于冶炼炉7的自动加料系统100。

如图1所示，根据本发明的用于冶炼炉7的自动加料系统100，包括：原料箱1、旋转升降装置2、输入装置5、加料装置4、输出装置6及移出装置2121。

具体地，原料箱1可以形成为上侧开口的长方体形状，原料箱1可以用来盛放冶炼原料。

旋转升降装置2包括：置放平台21，置放平台21上可以形成有待投料位置211和已投料位置212，待投料位置211和已投料位置212均适于用于放置原料箱1，已投料位置212可以放置投料完成后的原料箱1，待投料位置211放置排队等待投料的原料箱1。优选地，旋转升降装置2可以使置放平台21上的已投料位置212和待投料位置211在自动加料系统100工作过程的每个时间节点上均处于合适的位置。

输入装置5可以用于将盛放有冶炼原料的原料箱1输送至待投料位置211。加料装置4构造成适于将位于待投料位置211的原料箱1送入冶炼炉7内、将原料箱1内的冶炼原料投入冶炼炉7、再将投料后的原料箱1送至置放平台21的已投料位置212。例如，加料装置4可以先将待投料位置211的原料箱1送入冶炼炉7内，再将原料箱1内的冶炼原料投入冶炼炉7，最后将投料后的原料箱1再送至置放平台21的已投料位置212，从而完成一个完整的将原料箱1内的原料投放的过程。

移出装置2121用于将位于已投料位置212的原料箱1输送至输出装置6。

输出装置6可以将投料完成后的原料箱1运出。可以理解的是，输出装置6运出的原料箱1可以循环转运以准备下一次的装料及投料动作。

根据本发明的用于冶炼炉7的自动加料系统100，通过输入装置5将原料箱1输入到置放平台21的待投料位置211，然后加料装置4可以将待投料位置211的原料箱1送入冶炼炉7内、并将原料箱1内的冶炼原料投入冶炼炉7，再将投料后的原料箱1送至置放平台21的已投料位置212，最后由移出装置2121将投料完成的原料箱1移出到输出装置6，由此，通过旋转升降装置2、输入装置5、加料装置4、移出装置2121及输出装置6相互配合，使得自动加料系统100可以自动重复完成向冶炼炉7内加料的过程，并可做到均匀布料，加快了原料熔化速度，减少了加料的时间，缩短了冶炼炉7的作业周期，减少了人力的消耗同时也消除了安全隐患。

在本发明的一些实施例中，待投料位置211和已投料位置212并排设置于置放平台21上，待投料位置211设有用于接收原料箱1的接受架2111，移出装置2121设于已投料位置212。由此，待投料位置211的接受架2111可以接受由输入装置5输入到置放平台21上的填充有原料的原料箱1，将移出装置2121设于已投料位置212，可以将已投料位置212上的投料完成的空原料箱1移出已投料位置212。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，移出装置2121包括：固定支架21211、输送辊21212及移出驱动件，固定支架21211固定于置放平台21上，输送辊21212可转动地设于固定支架21211上，移出驱动件与输送辊21212相连用于驱动输送辊21212转动。由此，可以便于移出装置2121将上一投料行程中完成投料后的原料箱1移出已投料位置212，为本次投料行程中即将完成投料的原料箱1腾出空间。

例如图1所示，置放平台21位于升降机构22的上侧，置放平台21的待投料位置211可以设有接受架2111，接受架2111可以包括在左右方向上间隔设置的多排立柱，每排立柱中的多个立柱可以沿前后方向间隔设置于置放平台21上，其中，可选地，置放平台21的左右两侧边沿可以各布置一个接受架2111，此时两个接受架2111的延伸方向均平行于置放平台21左右两个边沿。

如图2所示，置放平台21的已投料位置212可以设有移出装置2121，移出装置2121可以包括多个输送辊21212，多个输送辊21212可以是两个、三个、四个、五个、六个或更多，已投料位置212的输送辊21212的数量可以根据实际情况合理设置，多个输送辊21212可以均沿左右方向延伸并在前后方向上间隔设置，其中，接受架2111的上端面与多个输送辊21212的上端面可以位于同一个水平平面，这样，接受架2111与输送辊21212可以在同一高度位置，由此，可以方便加料装置4移动或放置原料箱1，避免待投料位置211与已投料位置212产生高度差而使自动加料系统100变得更加复杂。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，旋转升降装置2还可以包括：升降机构22，升降机构22与置放平台21相连，升降机构22可以用于驱动置放平台21在第一位置和第二位置之间移动，具体而言，当置放平台21位于第一位置时，待投料位置211与输入装置5的输出端并排布置，且已投料位置212与输出装置6的输入端并排布置；当置放平台21位于第二位置时,置放平台21可以与加料装置4相对。由此，置放于置放平台21上的原料箱1可以随置放平台21在升降机构22的驱动下在第一位置与第二位置之间运动，从而实现原料箱1由进入置放平台21到等待投料再到投料后被输出置放平台21等全过程的动作。同时，本实施例通过设置升降机构22用于升降置放平台21，还有利于在纵向空间内合理布局加料装置4和输入装置5及输出装置6，实现空间的纵向利用，减少自动加料系统100的占地面积。

进一步地，结合图1，旋转升降装置2还可以包括：旋转机构23，旋转机构23设于升降机构22上，旋转机构23与置放平台21相连，旋转机构23用于驱动置放平台21在水平面内转动。由此，当旋转机构23驱动置放平台21转动时，可以改变待投料位置211和已投料位置212与加料装置4之间的相对位置，以便于加料装置4移动和置放原料箱1，便于置放平台21分别与输入装置5和输出装置6相连以输送原料箱1。

更进一步地，旋转机构23为采用液压、气动或电机驱动的回转支撑机构。旋转机构23的动力系统可以根据实际情况合理选择。由此，旋转机构23可以获得足够的动力源以驱动置放平台21的转动。

下面参考图2描述上述实施例的旋转升降装置2的工作过程。

如图2所示，升降机构22可以驱动置放平台21在第一位置与第二位置之间移动，其中，第一位置位于第二位置的下方，也就是说，升降机构22可以驱动置放平台21在上下方向间隔的第一位置和第二位置之间移动。旋转机构23设在升降机构22与置放平台21之间，旋转机构23可以驱动置放平台21在水平面内转动，具体地，旋转机构23可以在置放平台21从第一位置到第二位置以及从第二位置到第一位置的过程中旋转，从而使待投料位置211与已投料位置212在自动加料系统100工作的每个时间节点上均处于合适的位置，使投料工作能够顺利完成。

具体地，当升降机构22驱动置放平台21在第一位置与第二位置之间移动时，其并不改变置放平台21上的待投料位置211和已投料位置212与加料装置4、输入装置5或输出装置6在水平投影平面内的相对位置。而在升降机构22驱动置放平台21上下移动的过程中，旋转机构23同步驱动置放平台21转动，例如旋转机构23驱动置放平台21在水平面内顺时针或逆时针旋转90度，此时，置放平台21上的已投料位置212和待投料位置211与输入装置5、输出装置6或加料装置4的相对位置发生改变。

更具体地，在一个具体示例中，在置放平台21从第一位置到第二位置移动的过程中，置放平台21会随着升降机构22上升，置放平台21从第二位置到第一位置的过程中，置放平台21既会随着升降机构22下降，在上升或者下降的同时还会伴随着置放平台21自身的转动，以将置放平台21上的已投料位置212和待投料位置211分别旋转至合适的位置，从而使投料的动作顺利完成。

其中，置放平台21从第二位置到第一位置的过程是在下降的，在置放平台21从第二位置到第一位置的过程中还伴随着自身的转动，当置放平台21到达第一位置时，待投料位置211与已投料位置212在前后方向上并排布置，待投料位置211与输入装置5的输出端在前后方向上并排布置，置于输入装置5上的已填充满原料的原料箱1可以直接被输入装置5输入到待投料位置211，待投料位置211的两个接受架2111可以支撑原料箱1。同时，已投料位置212与输出装置6的输入端左右并排布置，已投料位置212上有空原料箱1，空原料箱1是在上一投料行程中完成投料后被放置到已投料位置212处，空原料箱1可以被已投料位置212上的输送辊21212从已投料位置212输出到输出装置6上。

置放平台21从第一位置上升到第二位置的过程是在上升的，在置放平台21从第一位置上升到第二位置的过程中伴随着自身的转动，当置放平台21处于第二位置时，待投料位置211与已投料位置212在左右方向上并排布置，此时，加料装置4可以将在上一投料行程中完成投料的空原料箱1放置到已投料位置212的移出装置2121的输送辊21212上，然后，加料装置4可以与待投料位置211的原料箱1前后相对，并准备再次连接盛有冶炼原料的原料箱1，以准备投放原料，而输送辊21212上的空原料箱1会准备被输送辊21212输送到输出装置6上。

如图3所示，根据本发明的一些实施例，加料装置4可以包括：轨道41、第一移动平台42和抬举加料组件43。具体而言，轨道41沿前后方向延伸；第一移动平台42设在轨道41上，第一移动平台42可随着轨道41的延伸方向前后方向移动，以调节抬举加料组件43与冶炼炉7之间的的相对距离，以便于抬举加料组件43将原料箱1伸入冶炼炉7投料以及投料完成后将原料箱1带出冶炼炉7。抬举加料组件43设于第一移动平台42上，抬举加料组件43适于与原料箱1相连，抬举加料组件43可以将原料箱1内的冶炼原料投入冶炼炉7内。由此，加料装置4可以便于将原料箱1内的原料投入冶炼炉7。

例如，投料时首先由抬举加料组件43与原料箱1相连，然后由第一移动平台42沿着轨道41向后移动，抬举加料组件43随着第一移动平台42向后移动，将原料箱1伸入冶炼炉7内完成投料，然后第一移动平台42可以沿着轨道41向前移动，抬举加料组件43也随着第一移动平台42向前移动，从而将完成投料的原料箱1带出冶炼炉7。

进一步地，结合图2与图3，加料装置4还可以包括：旋转平台44。具体地，旋转平台44的轴线沿竖向(例如图2中所示的上下方向)延伸，旋转平台44绕轴线可转动地设于第一移动平台42上，即旋转平台44在水平面内可转动，抬举加料组件43固设于旋转平台44上，由此，旋转平台44可以驱动抬举加料组件43绕旋转平台44的轴线转动。

更进一步地，结合图3，第一移动平台42上还可以设有滑轨421，滑轨421沿左右方向(图3中所示的左右方向)延伸，加料装置4还可以包括：第二移动平台45，第二移动平台45沿左右方向可移动地设在滑轨421上，旋转平台44可转动地设在第二移动平台45上，这样，当第二移动平台45左右移动时，可以带动旋转平台44一起沿左右移动，位于旋转平台44上的抬举加料组件43也可以随之左右移动，由此，可以方便调节抬举加料组件43相对于冶炼炉7在左右方向上的相对位置，方便抬举加料组件43向冶炼炉7内投放原料。

例如，冶炼炉7上可以设有在左右方向间隔布置的多个投放口(例如两个投放口)，抬举加料组件43通过旋转平台44设在第二移动平台45上，当第二移动平台45左右移动时，可以方便抬举加料组件43在多个投放口正对的位置之间移动，以分别向多个投放口投放冶炼原料。

具体地，如图3所示，当置放平台21处于第二位置时，首先由抬举加料组件43与待投料位置211上的满载的原料箱1相连，然后第二移动平台45沿着滑轨421向右移动，旋转平台44及旋转平台44上的抬举加料组件43也随着第二移动平台45向右移动，直到原料箱1对准冶炼炉7上的右侧投放口，然后由第一移动平台42沿着轨道41向后移动，第二移动平台45随着第一移动平台42向后移动，使抬举加料组件43可以将原料箱1伸入冶炼炉7内完成投料，然后第一移动平台42可以沿着轨道41向前移动，第二移动平台45也随着第一移动平台42向前移动，使抬举加料组件43将完成投料的原料箱1带出冶炼炉7，然后第二移动平台45可以沿着滑轨421向左移动，使抬举加料组件43可以将完成投料的原料箱1放置到置放平台21的已投料位置212。

结合图4，当原料箱1形成为顶部开口的箱体时，原料箱1位于置放平台21上时其开口一侧向上，投料时必须使原料箱1翻转至开口向下才可以使原料箱1内的原料全部投入到冶炼炉7内，因此，在一些实施例中，抬举加料组件43可以包括：底座431、加料杆翻转机构432及翻转驱动件433。具体而言，底座431固定于旋转平台44上，底座431可以用于安装和支撑抬举加料组件43；加料杆翻转机构432包括加料杆4321，加料杆4321绕水平轴线可转动地设于加料杆翻转机构432上，这样，可转动的加料杆4321可以带动与之连接的原料箱1翻转，从而完成投料。

进一步地，加料杆4321的自由端适于与原料箱1可分离地相连，例如，当需要投放原料时，加料杆4321的自由端可以与原料箱1可靠地固定在一起，以完成投料过程，当投料完成并将空原料箱1放置于置放平台21的已投料位置212后，加料杆4321的自由端可以与原料箱1脱离。这样，仅使用一个加料杆4321便可以重复完成原料投放的动作。

翻转驱动件433与加料杆4321相连用于驱动加料杆4321转动，翻转驱动件433可以为加料杆4321提供支撑，也可以为加料杆4321的转动提供翻转动力。

进一步地，如图4所示，抬举加料组件43还可以包括摆动机构434，摆动机构434包括：摆动架4341、连杆机构4342和摆动驱动件4343。具体地，加料杆翻转机构432设于摆动架4341上，连杆机构4342铰接在摆动架4341和底座431之间，摆动驱动件4343与摆动架4341相连用于驱动摆动架4341摆动。更进一步地，如图4所示，连杆机构4342为平行四边形连杆机构4342。本实施例通过将加料杆翻转机构432与本实施例中的连杆机构4342相连，当连杆机构4342在其所在的平面(例如与地面垂直的平面)内摆动时，带动加料杆翻转机构432同步摆动，实现加料杆翻转机构432在上下方向的同步移动。

具体地，投料时，加料杆4321先与置放平台21上待投料位置211的原料箱1相连，然后由摆动架4341向上摆动，使加料杆4321可以将原料箱1托举到与冶炼炉7炉口相同高度的位置进行投料；投料结束后，加料杆4321将伸入冶炼炉7内的原料箱1平移出炉口，再由摆动架4341向下摆动，使得加料杆4321向下运动从而将投料完成后的空原料箱1放置到已投料位置212，由此，本实施例中的摆动机构434可以克服置放平台21与冶炼炉7炉口的高度差，帮助加料杆翻转机构432重复完成原料的投放。

更进一步地，参考图4，摆动架4341形成为大体沿竖向方向延伸的板体形状，加料杆翻转机构432固定于摆动架4341上。具体地，如图4所示，加料杆翻转机构432的回转支撑4322可以通过紧固件固定连接在摆动架4341的后侧，回转支撑4322可以是支撑轴承，翻转驱动件433可以设在摆动架4341的前侧，翻转驱动件433可以是驱动电机，也可以是液压马达或气动马达，摆动架4341上可以设有穿孔，翻转驱动件433的驱动轴可以由前往后穿过穿孔驱动加料杆4321转动，由此，翻转驱动件433可以驱动加料杆翻转机构432旋转从而帮助原料箱1将原料投入到冶炼炉7内。

更进一步地，如图4所示，连杆机构4342为平行四边形连杆机构4342。由此，可以使加料杆翻转机构432与摆动机构434的连接更加稳定，平行四边形连杆机构4342也有利于实现摆动的动作。

例如图4所示，平行四边形连杆机构4342的上连杆的前端与下连杆的前端均可以与底座431铰接，上连杆的后端与下连杆的后端均可以与摆动架4341铰接，摆动驱动件4343可以形成为液压缸机构，摆动驱动件4343的前端与底座431的下端铰接，摆动驱动件4343的后端可以与摆动架4341铰接，或摆动驱动件4343的后端还可以与平行四边形连杆机构4342的上连杆铰接，这样，液压缸机构与底座431及摆动架4341均可以相对转动，上连杆与底座431及摆动架4341均可以相对转动，下连杆与底座431及摆动架4341均可以相对转动，由此，液压缸机构的伸缩运动将可以转化为摆动架4341在垂直于地面的竖直平面内的摆动，同时，摆动架4341在垂直于地面的竖直平面内的摆动将转化为加料杆翻转机构432的上下平动，从而使加料杆4321可以带动原料箱1上下平动，进而完成加料重复加料。

结合图3与图4，根据本发明的一些实施例，原料箱1的外壁上设有卡槽11，卡槽11沿上下方向(例如图3中的上下方向)延伸，加料杆4321的自由端设有卡块43211，卡块43211适于插入卡槽11内。由此，在需要投料时，加料杆4321可以在上下方向移动，例如加料杆4321可以从上往下移动，以将加料杆4321自由端的卡块43211从上往下插入卡槽11，从而方便加料杆4321与原料箱1进行插接，卡块43211与卡槽11配合结构简单，实现插装和分离更为方便，可靠性高。

如图4所示，根据本发明的一些实施例，抬举加料组件43还可以包括原料箱连接机构435，原料箱连接机构435设置于摆动架4341上，原料箱连接机构435适于在加料杆4321与原料箱1相连时锁紧原料箱1，由此，可以防止原料箱1进入冶炼炉7内随加料杆4321翻转时从加料杆4321上脱落。

进一步地，结合图4，原料箱1上可以设有插孔(图未示出)，原料箱连接机构435可以包括：连接杆4351与连接驱动件4352。具体而言，连接杆4351与摆动架4341相连，连接杆4351可以沿前后方向在插接位置和自由位置之间相对摆动架4341移动；连接驱动件4352设于摆动架4341上，连接驱动件4352与连接杆4351相连，连接驱动件4352用于驱动连接杆4351在插接位置和自由位置之间移动。其中，连接杆4351在插接位置时，连接杆4351的自由端插入原料箱1的插孔内，此时，连接杆4351可以配合加料杆4321托举原料箱1进入冶炼炉7完成投料并退出冶炼炉7；连接杆4351在自由位置时，连接杆4351的自由端与原料箱1的插孔中脱离，同时加料杆4321与投料完成后的空原料箱1分离，将空原料箱1放在置放平台21的已投料位置212。

更进一步地，结合图4，加料杆4321可以为中空杆，原料箱连接机构435还可以包括：导向限位支架4353，导向限位支架4353固定于加料杆4321的内侧，导向限位支架4353上限定出导向限位通道，连接杆4351可移动地设于导向限位通道内。由此，本实施例中的导向限位支架4353可以为连接杆4351的移动导向，以使连接杆4351能准确地自动与原料箱1相连，同时，导向限位支架4353支撑连接杆4351，防止连接杆4351与原料箱1连接后，连接杆4351的一端受重而倾斜。

更进一步地，结合图4，导向限位支架4353可以包括：多个导向板43531，多个导向板43531均沿加料杆4321的径向延伸，且多个导向板43531沿加料杆4321的长度方向(例如图4中所示的前后方向)间隔设置，每个导向板43531上均形成有沿厚度方向(图4中所示的前后方向)贯通导向板43531的通孔，连接杆4351依次穿过多个导向板43531的通孔。本实施例中的多个导向板43531的通孔可以相互配合为连接杆4351的移动导向，以使连接杆4351能准确地自动与原料箱1相连，同时，多个导向板43531共同支撑连接杆4351，防止连接杆4351与原料箱1连接后，连接杆4351的一端受重而倾斜。

在一些实施例中，连接杆4351的中心轴线可以与加料杆4321的中心轴线重合。这样，当连接杆4351和加料杆4321均与原料箱1连接时，此时，若翻转加料杆4321投放原料箱1内的原料，可以避免加料杆4321在转动的过程中与连接杆4351发生干涉，结构布置更加紧凑合理。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，输入装置5和输出装置6为步进输送装置或链运机。这样，便于控制相邻的两次原料投放动作的时间间隔，从而更好地控制输入装置5与输出装置6上的相邻的两个原料箱1之间的间隔，进而使整个自动加料系统100的投料工作合理有序地自动进行。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，输入装置5和输出装置6中的任一个均可以包括：机架51、提升机构52及输送小车。具体而言，输入装置5的机架51沿前后方向延伸，输入装置5的提升机构52设于机架51上，输入装置5的输送小车设于提升机构52上，提升机构52可以驱动输送小车沿上下方向移动。进一步地，提升机构52驱动输送小车在上下方向的高度超过机架51的上端面时，输送小车沿机架51的延伸方向(例如图1中所示的前后方向)可移动。由此，可以便于输送小车沿输入装置5的延伸方向输送原料箱1，避免输送的过程中原料箱1与机架51发生干涉。

当输入装置5运送原料箱1时，首先可以将原料箱1置放于机架51上，例如将原料箱1置放于机架51的上端面上，然后提升机构52可以驱动输送小车向上移动，并使输送小车的高度逐渐靠近机架51的上端面，当输送小车的高度达到机架51的上端面并继续上升的过程中，输送小车可以将机架51上的原料箱1向上顶起，使其高于机架51，此时，输送小车可以由前往后移动，例如向后移动一个原料箱1的位置，然后，提升机构52可以再次驱动输送小车向下移动，使得输送小车上的原料箱1可以再次回落到机架51的上端面上，由此，可以实现将原料箱1逐渐输送至输入装置5的出口端，并进一步输送至置放平台21上，为后续的投料动作做准备。

同样，输出装置6的机架51沿前后方向延伸，输出装置6的提升机构52设于机架51上，输出装置6的输送小车设于提升机构52上，提升机构52可以驱动输送小车沿上下方向移动。进一步地，提升机构52驱动输送小车在上下方向的高度超过机架51的上端面时，输送小车沿机架51的延伸方向(例如图1中所示的前后方向)可移动。

当输出装置6运送原料箱1时，首先可以将原料箱1置放于输出装置6的机架51上，例如将原料箱1置放于机架51的上端面上，然后提升机构52可以驱动输送小车向上移动，并使输送小车的高度逐渐靠近机架51的上端面，当输送小车的高度达到机架51的上端面并继续上升的过程中，输送小车可以将机架51上的原料箱1向上顶起，使其高于机架51，此时，输送小车可以由后往前移动，例如向前移动一个原料箱1的位置，从而实现将原料箱1逐渐输送至输出装置6的出口端，以方便将投料完成的原料箱1卸载，卸载后的原料箱1可以进入下一步工序再次填充原料。

根据本发明的一些实施例，自动加料系统100还可以包括：转运装置3，转运装置3设于输出装置6和移出装置2121之间，转运装置3可以将移出装置2121移出的原料箱1输送至输出装置6的输入端。

进一步地，转运装置3可以为输送辊21212、机械手或链运机。这样，转运装置3可以自动将移出装置2121移出的原料箱1输送至输出装置6的输入端。当然，转运装置3的种类可以根据实际情况合理选择。

下面结合图1到图4详细描述根据本发明的一个具体实施例。

结合图1到图4，本发明中的自动加料系统100的工作过程如下：首先将装满原料的原料箱1置放于输入装置5的机架上，然后由提升机构52提升输送小车的高度，使其逐渐向上顶起机架51上的原料箱1，然后输送小车将满载的原料箱1逐个输送到输入装置5的输出端，并送至旋转升降装置2上的置放平台21的待投料位置211，此时，置放平台21处于第一位置，然后由升降机构22托举置放平台21及其上的原料箱1上升至第二位置，在置放平台21由第一位置到第二位置的过程中，置放平台21在升降机构22上的旋转机构23的驱动下旋转，使置放平台21到达第二位置时，加料装置4可以与置放平台21相对，同时，原料箱1的卡槽11侧正好被旋转至与加料装置4相对。

投料时，首先由抬举加料组件43与待投料位置211上的满载的原料箱1相连，然后液压缸机构的伸长，使得摆动架4341在垂直于地面的竖直平面内的向上摆动，摆动架4341的向上摆动将转化为加料杆翻转机构432的向上平动，由此加料杆4321可以带动原料箱1向上平动离开待投料位置211并准备进入冶炼炉7。

第二移动平台45沿着滑轨421向右移动，旋转平台44及旋转平台44上的抬举加料组件43也随着第二移动平台45向右移动，直到原料箱1对准冶炼炉7的炉口，然后由第一移动平台42沿着轨道41向后移动，第二移动平台45随着第一移动平台42向后移动，使抬举加料组件43可以将原料箱1伸入冶炼炉7内。

然后加料杆翻转机构432驱动加料杆4321绕水平轴线转动，使原料箱1翻转至开口向下从而将原料箱1内的原料全部投入到冶炼炉7内，从而完成投料，在原料箱1翻转的过程中，旋转平台44可以小幅度地转动，以实现原料箱1在水平方向内的移动，由此，可以实现均匀布料。投料完成后，在原料箱1再次翻转回到开口朝上的过程中，旋转平台44可以再次旋转恢复原来位置。同时，第一移动平台42可以沿着轨道41向前移动，第二移动平台45也随着第一移动平台42向前移动，使抬举加料组件43将完成投料的原料箱1带出冶炼炉7，然后第二移动平台45可以沿着滑轨421向左移动至已投料位置212的正上方。

然后由液压缸机构收缩，使得摆动架4341在垂直于地面的竖直平面内的向下摆动，摆动架4341的向下摆动将转化为加料杆翻转机构432的向下平动，由此加料杆4321可以带动原料箱1向下平动，并将完成投料的原料箱1放到已投料位置212。随后升降机构22带动置放平台21由第二位置运动至第一位置，在此过程中，旋转机构23驱动置放平台21在水平面内旋转90°，使得置放平台21上的移出装置2121与转运装置3左右并排且相对，并使接受架2111与输入装置5的输出端前后并排且相对，此时，移出装置2121与转运装置3可以将原料箱1输送到输出装置6上，输入装置5可以将载满原料的原料箱1输送至接受架2111上。由此，自动加料系统100完成一次完整的装料、投料及原料箱1的返回过程。

进一步地，自动加料系统100可以自动重复完成上述过程。其中，在相邻的两次投料过程中，在后一次加料杆4321与原料箱1相连并由摆动机构434与加料杆翻转机构432共同工作以将原料箱1送入冶炼炉7内投料的过程中，前一次完成投料的原料箱1会与置放平台21随着升降机构22由第二位置运动至第一位置，准备下一次的装料、投料等工作。由此，自动加料系统100可以不间断且有秩序地自动完成投料工作。

综上，本实施例公开的用于冶炼炉7的自动加料系统100自动化水平高，能连续加料，并可做到均匀布料，加快了原料熔化速度，减少了加料的时间，缩短了冶炼炉7的作业周期，减少了人力的消耗同时也消除了安全隐患。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (23)

1.一种用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，包括：

用于盛放冶炼原料的原料箱；

旋转升降装置，所述旋转升降装置包括：置放平台，所述置放平台上形成有适于放置所述原料箱的待投料位置和已投料位置；

用于将盛放有所述冶炼原料的所述原料箱输送至所述待投料位置的输入装置；

加料装置，所述加料装置构造成适于将位于所述待投料位置的所述原料箱送入所述冶炼炉内、将所述原料箱内的所述冶炼原料投入所述冶炼炉、再将投料后的所述原料箱送至所述置放平台的所述已投料位置；

输出装置；和

用于将位于所述已投料位置的所述原料箱输送至所述输出装置的移出装置。

2.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述旋转升降装置还包括：升降机构，所述升降机构与所述置放平台相连用于驱动所述置放平台在第一位置和第二位置之间移动，

其中，所述置放平台位于所述第一位置时，所述待投料位置与所述输入装置的输出端并排布置，且所述已投料位置与所述输出装置的输入端并排布置；所述置放平台位于第二位置时适于与所述加料装置相对。

3.根据权利要求2所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述旋转升降装置还包括：旋转机构，所述旋转机构设于所述升降机构上并与所述置放平台相连用于驱动所述置放平台在水平面内转动。

4.根据权利要求3所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述旋转机构为采用液压、气动或电机驱动的回转支撑机构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述待投料位置和所述已投料位置并排设置于所述置放平台上，所述待投料位置设有用于接收所述原料箱的接受架，所述移出装置设于所述已投料位置。

6.根据权利要求5所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述移出装置包括：

固定支架，所述固定支架固定于所述置放平台上；

输送辊，所述输送辊可转动地设于所述固定支架上；和

移出驱动件，所述移出驱动件与所述输送辊相连用于驱动所述输送辊转动。

7.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述加料装置包括：

轨道，所述轨道沿前后方向延伸；

第一移动平台，所述第一移动平台沿前后方向可移动地设在所述轨道上；和

抬举加料组件，所述抬举加料组件设于所述第一移动平台上，所述抬举加料组件适于与所述原料箱相连以将所述原料箱内的冶炼原料投入所述冶炼炉内。

8.根据权利要求7所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述加料装置还包括：旋转平台，所述旋转平台绕竖向延伸的轴线可转动地设于所述第一移动平台上，所述抬举加料组件固设于所述旋转平台上。

9.根据权利要求8所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述第一移动平台上设有沿左右方向延伸的滑轨，所述加料装置还包括：第二移动平台，所述第二移动平台沿左右方向可移动地设在所述滑轨上，所述旋转平台可转动地设在所述第二移动平台上。

10.根据权利要求8所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述抬举加料组件包括：

底座，所述底座固定于所述旋转平台上；

加料杆翻转机构，所述加料杆翻转机构包括加料杆，所述加料杆绕水平轴线可转动地设于所述底座上，所述加料杆的自由端适于与所述原料箱可分离地相连；

翻转驱动件，所述翻转驱动件与所述加料杆相连用于驱动所述加料杆转动。

11.根据权利要求10所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述抬举加料组件还包括摆动机构，所述摆动机构包括：

摆动架，所述加料杆翻转机构设于所述摆动架上；

连杆机构，所述连杆机构铰接在所述摆动架和所述底座之间；和

摆动驱动件，所述摆动驱动件与所述摆动架相连用于驱动所述摆动架摆动。

12.根据权利要求11所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述连杆机构为平行四边形连杆机构。

13.根据权利要求11所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述原料箱的外壁上设有沿上下方向延伸的卡槽，所述加料杆的自由端设有适于插入所述卡槽内的卡块。

14.根据权利要求13所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述抬举加料组件还包括原料箱连接机构，所述原料箱连接机构设置于所述摆动架上，所述原料箱连接机构适于在所述加料杆与所述原料箱相连时锁紧所述原料箱。

15.根据权利要求14所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述原料箱上设有插孔，所述原料箱连接机构包括：

连接杆，所述连接杆沿前后方向在插接位置和自由位置之间可移动地与所述摆动架相连；

连接驱动件，所述连接驱动件设于所述摆动架上，所述连接驱动件与所述连接杆相连用于驱动所述连接杆移动，

其中，所述连接杆在所述插接位置时，所述连接杆的自由端插入所述插孔内，所述连接杆在所述自由位置时，所述连接杆与所述原料箱分离。

16.根据权利要求15所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述加料杆为中空杆，所述原料箱连接机构还包括：导向限位支架，所述导向限位支架固定于所述加料杆的内侧，所述导向限位支架上限定出导向限位通道，所述连接杆可移动地设于所述导向限位通道内。

17.根据权利要求16所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述导向限位支架包括：多个导向板，多个所述导向板均沿所述加料杆的径向延伸，且多个导向板沿所述加料杆的长度方向间隔设置，每个所述导向板上均形成有沿厚度方向贯通所述导向板的通孔，所述连接杆依次穿过多个所述导向板的所述通孔。

18.根据权利要求17所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述连接杆的中心轴线与所述加料杆的中心轴线重合。

19.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述输入装置和所述输出装置为步进输送装置或链运机。

20.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述输入装置和所述输出装置中的任一个均包括：

机架，所述机架沿前后方向延伸；

提升机构，所述提升机构设于所述机架上；

输送小车，所述输送小车设于所述提升机构上，所述提升机构用于驱动所述输送小车沿上下方向可移动。

21.根据权利要求20所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述提升机构驱动所述输送小车在上下方向的高度超过所述机架的上端面时，所述输送小车沿所述机架的延伸方向可移动。

22.根据权利要求1所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，还包括：转运装置，所述转运装置设于所述输出装置和所述移出装置之间，所述转运装置用于将所述移出装置移出的所述原料箱输送至所述输出装置的输入端。

23.根据权利要求22所述的用于冶炼炉的自动加料系统，其特征在于，所述转运装置为输送辊、机械手或链运机。

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