CN113369208A - 一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法 - Google Patents

一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法，该装置包括工位转运机械手、缓存上料输送子线、铣削设备、光谱分析系统、打标设备、下料分拣子线，所述缓存上料输送子线出料端设置工位转运机械手，所述工位转运机械手一侧设置铣削设备，所述铣削设备一侧设置光谱分析系统，所述工位转运机械手一端设置打标设备，所述打标设备一端对应设置下料分拣子线。本发明能够解决目前的稀土生产行业稀土金属都采用钻检+抽检的方法检测C、Fe含量，需要大量的分析人员和分析设备，以及大量的辅助人员配合，工人劳动量大，分析成本和人工成本居高不下的问题。

Description

一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法
技术领域
本发明涉及稀土金属检测设备技术领域，特别涉及一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法。
背景技术
为确保稀土金属质量的管控，目前稀土生产行业稀土金属都采用钻检+抽检的方法检测C、Fe含量，这不仅需要大量的分析人员和分析设备，而且需要大量的辅助人员配合，工人劳动量大，分析成本和人工成本居高不下。在这种情况下，稀土金属检测的生产过程亟需研发一种自动生产线来提高生产效率，降低生产成本。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种稀土金属检测用自动检测线及检测方法，能够避免目前的稀土生产行业稀土金属都采用钻检+抽检的方法检测C、Fe含量，需要大量的分析人员和分析设备，以及大量的辅助人员配合，工人劳动量大，分析成本和人工成本居高不下的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：
一种稀土金属检测用自动检测线，包括工位转运机械手、缓存上料输送子线、铣削设备、光谱分析系统、打标设备、下料分拣子线，所述缓存上料输送子线出料端设置工位转运机械手，所述工位转运机械手一侧设置铣削设备，所述铣削设备一侧设置光谱分析系统，所述工位转运机械手一端设置打标设备，所述打标设备一端对应设置下料分拣子线。
所述工位转运机械手包括X方向运动机构、Z方向运动机构、Y方向运动机构、氮气平衡系统、夹持机构，所述X方向运动机构上设置Z方向运动机构，所述Z方向运动机构上设置Y方向运动机构，所述Y方向运动机构上设置夹持机构，所述Z方向运动机构上设置氮气平衡系统。
所述缓存上料输送子线包括电动链传动机构、链板传动机构、上料缓冲线接料端和待检稀土金属块，所述链板传动机构的动力输入轴上配合安装电动链传动机构，所述链板传动机构的出料端通过上料缓冲线接料端与所述工位转运机械手相互对应，所述链板传动机构上放置待检稀土金属块。
所述铣削设备包括电动同步带传动机构、对刀测量机构、铣刀头、铣削主轴、铣屑槽，所述铣削主轴与所述夹持机构的轴线平行，所述铣削主轴与电动同步带传动机构的动力输出轴配合连接，所述铣削主轴一侧设置对刀测量机构，所述铣削主轴设置于铣屑槽内，所述铣削主轴上配合安装铣刀头。
所述光谱分析系统包括安装底座、光谱分析仪、清扫刷、电动旋转机构、电动升降机构、清扫立柱、称重机构、旋转机构，所述安装底座与所述X方向运动机构相互平行，所述安装底座上设置光谱分析仪和旋转机构，所述光谱分析仪一侧设置称重机构，所述旋转机构上设置清扫立柱，所述清扫立柱上设置电动升降机构，所述电动升降机构上设置电动旋转机构，所述电动旋转机构上设置清扫刷。
所述打标设备包括电动带传动机构、丝杆传动机构、打标支架、字头、字头自动切换装置、冲头、电动冲压机构，所述打标支架顶部设置电动冲压机构，所述打标支架上水平设置丝杆传动机构，所述丝杆传动机构的动力输入轴上配合安装电动带传动机构，所述丝杆传动机构上设置字头自动切换装置，所述电动冲压机构上设置有冲头，所述冲头上设置字头。
所述下料分拣子线包括电动链传动机构、链传动机构、下料小车、电动推杆机构、称重后的稀土金属、打标底座、下料滑槽，所述链传动机构的动力输入轴上配合安装电动链传动机构，所述链传动机构上设置下料小车，所述下料小车上部一侧设置电动推杆机构，所述下料小车上放置称重后的稀土金属，所述链传动机构侧边上设置若干下料滑槽，所述链传动机构一端下部设置打标底座，所述打标底座上固定安装所述打标支架。
本发明还公开了一种稀土金属检测用自动检测线的检测方法，包括以下步骤：
1)将电解后的待检稀土金属块放入到链板传动机构后，电动链传动机构带动链板传动机构转动，将待检稀土金属块送入上料缓冲线接料端，夹持机构夹取待检稀土金属块；
2)夹持机构夹持待检稀土金属块，由X方向运动机构带着向对刀测量机构方向移动，通过对刀测量机构对待检稀土金属块的外形尺寸进行测量，并根据测量尺寸确定铣削量，然后由X方向运动机构带向铣削主轴方向移动，当待检稀土金属块到达铣削主轴位置时，电动同步带传动机构带动铣削主轴转动，铣刀头对待检稀土金属块进行铣削，铣屑进入铣屑槽；
3)铣削后的待检稀土金属块再次由X方向运动机构带向光谱分析仪方向移动，在光谱分析仪处对铣削后的待检稀土金属块进行光谱分析，然后工位转运机械手夹持检测后的稀土金属块向称重机构方向移动，在称重机构处对检测后的稀土金属块进行称重，同时电动升降机构带动电动旋转机构向下移动，当清扫刷到达光谱分析仪位置时，电动旋转机构带动清扫刷旋转对光谱分析仪进行清扫；
4)工位转运机械手将称重后的稀土金属放在下料小车上，电动链传动机构带动链传动机构旋转，链传动机构带动下料小车移动至打标设备处进行打标，电动冲压机构的冲头冲击字头在称重后的稀土金属的表面打下标号，然后电动带传动机构带动丝杆传动机构旋转，丝杆传动机构带动字头自动切换装置移动，在称重后的稀土金属表面打下不同的标号；
5)当打标设备完成打标工作后，下料分拣子线对称重后的稀土金属块进行分拣下料，电动链传动机构带动链传动机构旋转，链传动机构带动下料小车移动至打标设备处进行打标，打标结束后链传动机构带动下料小车移动至下料滑槽处下料。
本发明的有益效果是：本发明通过缓存上料输送子线将物料输送到工位转运机械手处，利用工位转运机械手将物料抓取后，送入铣削设备，通过铣削设备将物料按要求进行铣削加工，然后再次通过工位转运机械手将物料抓取后，送入光谱分析系统，光谱分析系统对物料进行检测后，再一次通过工位转运机械手将物料抓取后，送入打标设备，打标设备对物料进行打标后，送入下料分拣子线，下料分拣子线将物料输送出去，全过程所有工位的物料转移均由工位转运机械手完成，无人员参与，自动化程度高，有效提高了工作效率。作为一个优选的技术方案，工位转运机械手包括X方向运动机构、Z方向运动机构、Y方向运动机构，X方向运动机构可以实现机械手的X方向上的移动，设置于X方向运动机构上的Z方向运动机构，可以实现机械手Z方向上的移动，设置于Z方向运动机构上的Y方向运动机构，可以实现机械手Y方向上的移动，而Y方向运动机构上设置夹持机构，可以实现对物料的抓取，为了使物料上下升降更加平稳，Z方向运动机构上设置氮气平衡系统。作为一个优选的技术方案，缓存上料输送子线包括电动链传动机构、链板传动机构、上料缓冲线接料端和待检稀土金属块，电动链传动机构为链板传动机构提供动力来源，链板传动机构的出料端处设置上料缓冲线接料端，能够使物料进入工位转运机械手的作为范围。作为一个优选的技术方案，铣削设备包括电动同步带传动机构、对刀测量机构、铣刀头、铣削主轴、铣屑槽，电动同步带传动机构带动铣削主轴自转，铣削主轴带动铣刀头对物料进铣削，加工产生的铁削掉进铣屑槽中进收纳，加工前可以通过对刀测量机构对物料进行测量。作为一个优选的技术方案，光谱分析系统包括安装底座、光谱分析仪、清扫刷、电动旋转机构、电动升降机构、清扫立柱、称重机构、旋转机构，光谱分析仪处对铣削后的物料进行光谱分析，之后工位转运机械手夹持检测后的稀土金属块向称重机构方向移动，在称重机构处对检测后的稀土金属块进行称重，同时电动升降机构带动电动旋转机构向下移动，当清扫刷到达光谱分析仪位置时，电动旋转机构带动清扫刷旋转对光谱分析仪进行清扫。作为一个优选的技术方案，打标设备包括电动带传动机构、丝杆传动机构、打标支架、字头、字头自动切换装置、冲头、电动冲压机构，电动冲压机构的冲头冲击字头在称重后的稀土金属的表面打下标号，然后电动带传动机构带动丝杆传动机构旋转，丝杆传动机构带动字头自动切换装置移动，在称重后的稀土金属表面打下不同的标号。作为一个优选的技术方案，下料分拣子线包括电动链传动机构、链传动机构、下料小车、电动推杆机构、称重后的稀土金属、打标底座、下料滑槽，电动链传动机构带动链传动机构旋转，链传动机构带动下料小车移动至打标设备处进行打标，打标结束后链传动机构带动下料小车移动至下料滑槽处下料。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工位转运机械手的结构示意图；
图3是本发明的缓存上料输送子线的结构示意图；
图4是本发明的铣削设备的结构示意图；
图5是本发明的光谱分析系统的结构示意图；
图6是本发明的打标设备的结构示意图；
图7是本发明的下料分拣子线的结构示意图；
图中：100为多工位转运机械手，200为缓存上料输送线，300为稀土金属铣削设备，400为稀土金属光谱分析系统，500为打标设备，600为下料分拣线，110为多工位转运机械手X方向机构，120为多工位转运机械手Z方向机构，130为多工位转运机械手Y方向机构，140为多工位转运机械手氮气平衡系统，150为多工位转运机械手夹持机构，201为电动链传动机构，202为链板传动机构，203为上料缓冲线接料端，204为待检测稀土金属块，301为电动同步带传动机构，302为对刀测量机构，303为铣刀头，304为铣削主轴，305为铣削槽，401为安装底座，402为光谱分析仪、403为清扫刷、404为电动旋转机构、405为电动升降机构、406为清扫立柱、407为称重机构、408为旋转机构，501为电动带传动机构，502为丝杆传动机构，503为电动冲压机构，504为字头自动切换装置，601为电动链传动机构，602为链传动机构，603为下料小车，604为电动推杆机构，605为称重后的稀土金属，606为打标底座，607为下料滑槽。
具体实施方式
如图1所示，一种稀土金属检测用自动检测线，包括工位转运机械手100、缓存上料输送子线200、铣削设备300、光谱分析系统400、打标设备500、下料分拣子线600，缓存上料输送子线200出料端设置工位转运机械手100，工位转运机械手100一侧设置铣削设备300，铣削设备300一侧设置光谱分析系统400，工位转运机械手100一端设置打标设备500，打标设备500一端对应设置下料分拣子线600。
如图2所示，工位转运机械手100包括X方向运动机构110、Z方向运动机构120、Y方向运动机构130、氮气平衡系统140、夹持机构150，X方向运动机构110上设置Z方向运动机构120，Z方向运动机构120上设置Y方向运动机构130，Y方向运动机构130上设置夹持机构150，Z方向运动机构120上设置氮气平衡系统140。
如图3所示，存上料输送子线200包括电动链传动机构201、链板传动机构202、上料缓冲线接料端203和待检稀土金属块204，链板传动机构202的动力输入轴上配合安装电动链传动机构201，链板传动机构202的出料端通过上料缓冲线接料端203与工位转运机械手100相互对应，链板传动机构202上放置待检稀土金属块204。
如图4所示，铣削设备300包括电动同步带传动机构301、对刀测量机构302、铣刀头303、铣削主轴304、铣屑槽305，铣削主轴304与夹持机构150的轴线平行，铣削主轴304与电动同步带传动机构301的动力输出轴配合连接，铣削主轴304一侧设置对刀测量机构302，铣削主轴304设置于铣屑槽305内，铣削主轴304上配合安装铣刀头303。
如图5所示，光谱分析系统400包括安装底座401、光谱分析仪402、清扫刷403、电动旋转机构404、电动升降机构405、清扫立柱406、称重机构407、旋转机构408，安装底座401与X方向运动机构110相互平行，安装底座401上设置光谱分析仪402和旋转机构408，光谱分析仪402一侧设置称重机构407，旋转机构408上设置清扫立柱406，清扫立柱406上设置电动升降机构405，电动升降机构405上设置电动旋转机构404，电动旋转机构404上设置清扫刷403。
如图6所示，打标设备500包括电动带传动机构501、丝杆传动机构502、打标支架503、字头504、字头自动切换装置505、冲头506、电动冲压机构507，打标支架503顶部设置电动冲压机构507，打标支架503上水平设置丝杆传动机构502，丝杆传动机构502的动力输入轴上配合安装电动带传动机构501，丝杆传动机构502上设置字头自动切换装置505，电动冲压机构507上设置有冲头506，冲头506上设置字头504。
如图7所示，下料分拣子线600包括电动链传动机构601、链传动机构602、下料小车603、电动推杆机构604、称重后的稀土金属605、打标底座606、下料滑槽607，链传动机构602的动力输入轴上配合安装电动链传动机构601，链传动机构602上设置下料小车603，下料小车603上部一侧设置电动推杆机构604，下料小车603上放置称重后的稀土金属605，链传动机构602侧边上设置若干下料滑槽607，链传动机构602一端下部设置打标底座606，打标底座606上固定安装所述打标支架503。
一种稀土金属检测用自动检测线的检测方法，包括以下步骤：
1)将电解后的待检稀土金属块204放入到链板传动机构202后，电动链传动机构201带动链板传动机构202转动，将待检稀土金属块204送入上料缓冲线接料端203，夹持机构150夹取待检稀土金属块204；
2)夹持机构150夹持待检稀土金属块204，由X方向运动机构110带着向对刀测量机构302方向移动，通过对刀测量机构302对待检稀土金属块204的外形尺寸进行测量，并根据测量尺寸确定铣削量，然后由X方向运动机构110带向铣削主轴304方向移动，当待检稀土金属块204到达铣削主轴304位置时，电动同步带传动机构301带动铣削主轴304转动，铣刀头303对待检稀土金属块204进行铣削，铣屑进入铣屑槽305；
3)铣削后的待检稀土金属块204再次由X方向运动机构110带向光谱分析仪402方向移动，在光谱分析仪402处对铣削后的待检稀土金属块204进行光谱分析，然后工位转运机械手100夹持检测后的稀土金属块向称重机构407方向移动，在称重机构407处对检测后的稀土金属块进行称重，同时电动升降机构405带动电动旋转机构404向下移动，当清扫刷403到达光谱分析仪402位置时，电动旋转机构404带动清扫刷403旋转对光谱分析仪402进行清扫；
4)工位转运机械手100将称重后的稀土金属605放在下料小车603上，电动链传动机构601带动链传动机构602旋转，链传动机构602带动下料小车603移动至打标设备处进行打标，电动冲压机构503的冲头506冲击字头504在称重后的稀土金属605的表面打下标号，然后电动带传动机构501带动丝杆传动机构502旋转，丝杆传动机构502带动字头自动切换装置505移动，在称重后的稀土金属605表面打下不同的标号；
5)当打标设备完成打标工作后，下料分拣子线600对称重后的稀土金属块605进行分拣下料，电动链传动机构601带动链传动机构602旋转，链传动机构602带动下料小车603移动至打标设备处进行打标，打标结束后链传动机构602带动下料小车603移动至下料滑槽607处下料。

Claims (8)

1.一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：包括工位转运机械手(100)、缓存上料输送子线(200)、铣削设备(300)、光谱分析系统(400)、打标设备(500)、下料分拣子线(600)，所述缓存上料输送子线(200)出料端设置工位转运机械手(100)，所述工位转运机械手(100)一侧设置铣削设备(300)，所述铣削设备(300)一侧设置光谱分析系统(400)，所述工位转运机械手(100)一端设置打标设备(500)，所述打标设备(500)一端对应设置下料分拣子线(600)。
2.根据权利要求1所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述工位转运机械手(100)包括X方向运动机构(110)、Z方向运动机构(120)、Y方向运动机构(130)、氮气平衡系统(140)、夹持机构(150)，所述X方向运动机构(110)上设置Z方向运动机构(120)，所述Z方向运动机构(120)上设置Y方向运动机构(130)，所述Y方向运动机构(130)上设置夹持机构(150)，所述Z方向运动机构(120)上设置氮气平衡系统(140)。
3.根据权利要求2所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述缓存上料输送子线(200)包括电动链传动机构(201)、链板传动机构(202)、上料缓冲线接料端(203)和待检稀土金属块(204)，所述链板传动机构(202)的动力输入轴上配合安装电动链传动机构(201)，所述链板传动机构(202)的出料端通过上料缓冲线接料端(203)与所述工位转运机械手(100)相互对应，所述链板传动机构(202)上放置待检稀土金属块(204)。
4.根据权利要求3所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述铣削设备(300)包括电动同步带传动机构(301)、对刀测量机构(302)、铣刀头(303)、铣削主轴(304)、铣屑槽(305)，所述铣削主轴(304)与所述夹持机构(150)的轴线平行，所述铣削主轴(304)与电动同步带传动机构(301)的动力输出轴配合连接，所述铣削主轴(304)一侧设置对刀测量机构(302)，所述铣削主轴(304)设置于铣屑槽(305)内，所述铣削主轴(304)上配合安装铣刀头(303)。
5.根据权利要求4所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述光谱分析系统(400)包括安装底座(401)、光谱分析仪(402)、清扫刷(403)、电动旋转机构(404)、电动升降机构(405)、清扫立柱(406)、称重机构(407)、旋转机构(408)，所述安装底座(401)与所述X方向运动机构(110)相互平行，所述安装底座(401)上设置光谱分析仪(402)和旋转机构(408)，所述光谱分析仪(402)一侧设置称重机构(407)，所述旋转机构(408)上设置清扫立柱(406)，所述清扫立柱(406)上设置电动升降机构(405)，所述电动升降机构(405)上设置电动旋转机构(404)，所述电动旋转机构(404)上设置清扫刷(403)。
6.根据权利要求5所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述打标设备(500)包括电动带传动机构(501)、丝杆传动机构(502)、打标支架(503)、字头(504)、字头自动切换装置(505)、冲头(506)、电动冲压机构(507)，所述打标支架(503)顶部设置电动冲压机构(507)，所述打标支架(503)上水平设置丝杆传动机构(502)，所述丝杆传动机构(502)的动力输入轴上配合安装电动带传动机构(501)，所述丝杆传动机构(502)上设置字头自动切换装置(505)，所述电动冲压机构(507)上设置有冲头(506)，所述冲头(506)上设置字头(504)。
7.根据权利要求6所述的一种稀土金属检测用自动检测线，其特征在于：所述下料分拣子线(600)包括电动链传动机构(601)、链传动机构(602)、下料小车(603)、电动推杆机构(604)、称重后的稀土金属(605)、打标底座(606)、下料滑槽(607)，所述链传动机构(602)的动力输入轴上配合安装电动链传动机构(601)，所述链传动机构(602)上设置下料小车(603)，所述下料小车(603)上部一侧设置电动推杆机构(604)，所述下料小车(603)上放置称重后的稀土金属(605)，所述链传动机构(602)侧边上设置若干下料滑槽(607)，所述链传动机构(602)一端下部设置打标底座(606)，所述打标底座(606)上固定安装所述打标支架(503)。
8.根据权利要求7所述的一种稀土金属检测用自动检测线的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将电解后的待检稀土金属块(204)放入到链板传动机构(202)后，电动链传动机构(201)带动链板传动机构(202)转动，将待检稀土金属块(204)送入上料缓冲线接料端(203)，夹持机构(150)夹取待检稀土金属块(204)；
2)夹持机构(150)夹持待检稀土金属块(204)，由X方向运动机构(110)带着向对刀测量机构(302)方向移动，通过对刀测量机构(302)对待检稀土金属块(204)的外形尺寸进行测量，并根据测量尺寸确定铣削量，然后由X方向运动机构(110)带向铣削主轴(304)方向移动，当待检稀土金属块(204)到达铣削主轴(304)位置时，电动同步带传动机构(301)带动铣削主轴(304)转动，铣刀头(303)对待检稀土金属块(204)进行铣削，铣屑进入铣屑槽(305)；
3)铣削后的待检稀土金属块(204)再次由X方向运动机构(110)带向光谱分析仪(402)方向移动，在光谱分析仪(402)处对铣削后的待检稀土金属块(204)进行光谱分析，然后工位转运机械手(100)夹持检测后的稀土金属块向称重机构(407)方向移动，在称重机构(407)处对检测后的稀土金属块进行称重，同时电动升降机构(405)带动电动旋转机构(404)向下移动，当清扫刷(403)到达光谱分析仪(402)位置时，电动旋转机构(404)带动清扫刷(403)旋转对光谱分析仪(402)进行清扫；
4)工位转运机械手(100)将称重后的稀土金属(605)放在下料小车(603)上，电动链传动机构(601)带动链传动机构(602)旋转，链传动机构(602)带动下料小车(603)移动至打标设备处进行打标，电动冲压机构(503)的冲头(506)冲击字头(504)在称重后的稀土金属(605)的表面打下标号，然后电动带传动机构(501)带动丝杆传动机构(502)旋转，丝杆传动机构(502)带动字头自动切换装置(505)移动，在称重后的稀土金属(605)表面打下不同的标号；
5)当打标设备完成打标工作后，下料分拣子线(600)对称重后的稀土金属块(605)进行分拣下料，电动链传动机构(601)带动链传动机构(602)旋转，链传动机构(602)带动下料小车(603)移动至打标设备处进行打标，打标结束后链传动机构(602)带动下料小车(603)移动至下料滑槽(607)处下料。
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