CN114104577A - 一种智能化耐火材料困料系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化耐火材料困料系统及其运行方法，所述系统包括困料架、智能载物机器人、料罐、磁条、升降装置一、射频读取器一、远红外辐射采暖装置、升降装置二、射频读取器二及服务器；本发明可实现困料全程自动化操作，大幅降低人工成本，提高生产效率；空间利用率高，节省占地面积；采用远红外辐射采暖装置调节困料温度，并可实现同时对多种不同耐火材料泥料进行困料，出入库调度更加灵活。

Description

一种智能化耐火材料困料系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及耐火材料生产技术领域，尤其涉及一种智能化耐火材料困料系统及其运行方法。

背景技术

耐火材料是指物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料，广泛应用于冶金、化工、石油、机械制造、动力等工业领域，在高温工业生产发展中起着不可替代的作用。困料是耐火材料泥料制备的基本过程之一，即将混合好的泥料在一定湿度与温度条件下存放一段时间，存放条件与存放时间根据泥料的具体情况而定。困料的作用一般有如下两点：一是让水分、结合剂及其他添加剂在泥料中分布均匀；二是让泥料中的某些化学反应进行充分。

目前，耐火材料泥料困料大多采用简单堆放的形式，即设一处放置空间进行堆放，在实际生产中存在如下不足之处：一、困料时基本都是由人工进行投放以及分散，操作繁琐，工作效率低。随着用工成本的快速增加，劳动力支出带来的生产成本提高现象日益显著；二、困料温度的调节基本都是通过通入热风实现，导致外部空气易进入泥料料罐中，降低其密封型并影响泥料内部反应；三、泥料料罐基本都是在地面上并排堆放，占用了大量的土地面积，且料罐只能先进先出，需要针对特定料罐出库时很不方便；四、由于不同种类的耐火材料泥料困料条件不同，无法同时对多种耐火材料泥料进行困料。

发明内容

本发明提供了一种智能化耐火材料困料系统及其运行方法，可实现困料全程自动化操作，大幅降低人工成本，提高生产效率；空间利用率高，节省占地面积；采用远红外辐射采暖装置调节困料温度，并可实现同时对多种不同耐火材料泥料进行困料，出入库调度更加灵活。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种智能化耐火材料困料系统，包括困料架、智能载物机器人、料罐、磁条、升降装置一、射频读取器一、远红外辐射采暖装置、升降装置二、射频读取器二及服务器；所述智能载物机器人上设有载物箱，用于盛装耐火材料的料罐置于载物箱内；智能载物机器人的表面粘贴与其一一对应的识别条码；困料架设多层困料平台，困料架的一端为进料端，另一端为出料端，每层困料平台沿进料端-出料端方向设多排多列困料位；困料架的进料端设升降装置一，出料端设升降装置二；升降装置一、升降装置二均能对应停靠在各层困料平台；磁条沿智能载物机器人行走路线铺设于地面、升降装置一的顶面、升降装置二的顶面及各层困料平台上相邻2排困料位之间的过道上；困料架的进料端设射频读取器一，出料端设射频读取器二，用于读取智能载物机器人上的识别条码；远红外辐射采暖装置设于每层困料平台的顶部；智能载物机器人的控制端、升降装置一的驱动端、射频读取器一的信号端、远红外辐射采暖装置的控制端、升降装置二的驱动端、射频读取器二的信号端分别连接服务器。

所述载物箱为顶部敞开结构，由保温材料制成。

所述智能载物机器人的内部设有红外感应器、无线通讯装置、定位装置、报警器、处理器及磁条感应装置；智能载物机器人的底部设万向轮及走行驱动装置；所述红外感应器、定位装置、报警器及磁条感应装置分别连接处理器，处理器通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

所述升降装置一、升降装置二分别通过对应无线通讯装置与服务器通讯连接；升降装置一的顶部及升降装置二的顶部分别设有弹簧挡板用于智能载物机器人限位。

所述射频读取器一、射频读取器二分别通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

所述远红外辐射采暖装置为多组，每组远红外辐射采暖装置均包括辐射管、控制器、无线通讯装置及温度监测器；辐射管及温度监测器分别连接对应的控制器，控制器通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

所述远红外辐射采暖装置设于过道的正上方，辐射范围包括过道两侧的困料位。

所述服务器包括工业电脑、系统控制配电柜及无线通讯装置；服务器通过对应无线通讯装置与手机终端通讯连接。

一种智能化耐火材料困料系统的运行方法，包括如下步骤：

1)将空料罐置于智能载物机器人上的载物箱内，服务器通过对应无线通讯装置向智能载物机器人发送命令，智能载物机器人接收命令后通过走行驱动装置带动万向轮，整体移至泥料出料位处待命；

2)耐火泥料出料后注入料罐，智能载物机器人接收服务器发送的命令，沿磁条走行至升降装置一处待命；

3)射频读取器一读取智能载物机器人对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将入库信息发送给服务器，入库信息包括料罐编码、泥料种类及入库时间；

4)服务器接收并存储存放信息后进行自动处理，然后将包括设定困料时间、困料位坐标及入库走行路线在内的信息发送回智能载物机器人；同时根据泥料种类确定困料温度，并将对应信息发送至对应的远红外辐射采暖装置；

5)远红外辐射采暖装置通过对应无线通讯装置接收到困料温度的信息后，启动辐射管进行加热，并通过控制器、温度监测器使对应困料位达到设定的困料温度；设定困料温度为20～50℃；

6)智能载物机器人接收到服务器返回的信息后走行到升降装置一上，升降装置一根据服务器的命令提升至目标楼层，智能载物机器人再沿设定的走行路线移动至目标困料位；在目标困料位，智能载物机器人停留1～4天；

7)智能载物机器人通过处理器对困料时间进行倒计时，待倒计时结束后，智能载物机器人根据设定走行路线移至升困料架的出料端，服务器控制升降装置二升至对应楼层，智能载物机器人走行至升降装置二上并随之降至地面；

8)射频读取器二读取智能载物机器人对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将出库信息发送给服务器，出库信息包括料罐编码、泥料种类及出库时间；

9)服务器接收并存储出库信息后，将设定的出库走行路线发送回智能载物机器人；智能载物机器人接收信息后按设定走形路线移至下一道工序待命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)耐火材料困料实现全程自动化操作，大幅降低了人工成本，提高了生产效率；

2)采用远红外辐射采暖装置替代传统的热风，能够调节不同区域的温度，并且提高了料罐的密封性，使料罐内泥料反应不受到干扰，同时降低了能源消耗；

3)采用困料架，充分利用了垂直空间，在保证足够困料空间的基础上大大减小了土地面积的占用，显著节约了生产投入成本；

4)料罐入库、出库无需按照先后顺序进行，可针对特定耐火材料设定料罐的出入库时间，生产调度更加灵活；

5)可针对不同种类耐火材料泥料的特性，将困料区域划分成若干个部分，每一个部分有针对性的设置困料条件，实现同时对多种不同耐火材料泥料进行困料；

6)通过服务器对系统数据进行收集存储，可实现数据可视化操作，方便现场对生产进行调控管理；

7)存储能力大、操作方便、生产调节灵活。

附图说明

图1是本发明一种智能化耐火材料困料系统的主视图。

图2是图1的俯视图。

图中：1.智能载物机器人 2.料罐 3.磁条 4.升降装置一 5.射频读取器一 6.服务器 7.困料架 8.远红外辐射采暖装置 9.升降装置二 10.射频读取器二

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图2所示，本发明所述一种智能化耐火材料困料系统，包括困料架7、智能载物机器人1、料罐2、磁条3、升降装置一4、射频读取器一5、远红外辐射采暖装置8、升降装置二9、射频读取器二10及服务器6；所述智能载物机器人1上设有载物箱，用于盛装耐火材料的料罐2置于载物箱内；智能载物机器人1的表面粘贴与其一一对应的识别条码；困料架7设多层困料平台，困料架7的一端为进料端，另一端为出料端，每层困料平台沿进料端-出料端方向设多排多列困料位；困料架7的进料端设升降装置一4，出料端设升降装置二9；升降装置一4、升降装置二9均能对应停靠在各层困料平台；磁条3沿智能载物机器人1行走路线铺设于地面、升降装置一4的顶面、升降装置二9的顶面及各层困料平台上相邻2排困料位之间的过道上；困料架7的进料端设射频读取器一5，出料端设射频读取器二10，用于读取智能载物机器人1上的识别条码；远红外辐射采暖装置8设于每层困料平台的顶部；智能载物机器人1的控制端、升降装置一4的驱动端、射频读取器一5的信号端、远红外辐射采暖装置8的控制端、升降装置二9的驱动端、射频读取器二10的信号端分别连接服务器6。

所述载物箱为顶部敞开结构，由保温材料制成。

所述智能载物机器人1的内部设有红外感应器、无线通讯装置、定位装置、报警器、处理器及磁条感应装置；智能载物机器人1的底部设万向轮及走行驱动装置；所述红外感应器、定位装置、报警器及磁条感应装置分别连接处理器，处理器通过对应的无线通讯装置与服务器6通讯连接。

所述升降装置一4、升降装置二9分别通过对应无线通讯装置与服务器6通讯连接；升降装置一4的顶部及升降装置二9的顶部分别设有弹簧挡板用于智能载物机器人1限位。

所述射频读取器一5、射频读取器二10分别通过对应的无线通讯装置与服务器6通讯连接。

所述远红外辐射采暖装置8为多组，每组远红外辐射采暖装置8均包括辐射管、控制器、无线通讯装置及温度监测器；辐射管及温度监测器分别连接对应的控制器，控制器通过对应的无线通讯装置与服务器6通讯连接。

所述远红外辐射采暖装置8设于过道的正上方，辐射范围包括过道两侧的困料位。

所述服务器6包括工业电脑、系统控制配电柜及无线通讯装置；服务器6通过对应无线通讯装置与手机终端通讯连接。

一种所述智能化耐火材料困料系统的运行方法，包括如下步骤：

1)将空料罐置于智能载物机器人1上的载物箱内，服务器6通过对应无线通讯装置向智能载物机器人1发送命令，智能载物机器人1接收命令后通过走行驱动装置带动万向轮，整体移至泥料出料位处待命；

2)耐火泥料出料后注入料罐2，智能载物机器人1接收服务器发送的命令，沿磁条3走行至升降装置一4处待命；

3)射频读取器一5读取智能载物机器人1对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将入库信息发送给服务器6，入库信息包括料罐编码、泥料种类及入库时间；

4)服务器6接收并存储存放信息后进行自动处理，然后将包括设定困料时间、困料位坐标及入库走行路线在内的信息发送回智能载物机器人1；同时根据泥料种类确定困料温度，并将对应信息发送至对应的远红外辐射采暖装置8；

5)远红外辐射采暖装置8通过对应无线通讯装置接收到困料温度的信息后，启动辐射管进行加热，并通过控制器、温度监测器使对应困料位达到设定的困料温度；设定困料温度为20～50℃；

6)智能载物机器人1接收到服务器6返回的信息后走行到升降装置一4上，升降装置一4根据服务器6的命令提升至目标楼层，智能载物机器人1再沿设定的走行路线移动至目标困料位；在目标困料位，智能载物机器人1停留1～4天；

7)智能载物机器人1通过处理器对困料时间进行倒计时，待倒计时结束后，智能载物机器人1根据设定走行路线移至升困料架的出料端，服务器6控制升降装置二9升至对应楼层，智能载物机器人1走行至升降装置二9上并随之降至地面；

8)射频读取器二10读取智能载物机器人1对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将出库信息发送给服务器6，出库信息包括料罐编码、泥料种类及出库时间；

9)服务器6接收并存储出库信息后，将设定的出库走行路线发送回智能载物机器人1；智能载物机器人1接收信息后按设定走形路线移至下一道工序待命。

本发明一种智能化耐火材料困料系统中，所述智能载物机器人1上设有载物箱，载物箱无顶盖，箱壁由保温材料制成。智能载物机器人1内部设有红外感应器，用于检测障碍物，另外还设有无线通讯装置、定位装置、报警器、处理器、磁条感应装置等。智能载物机器人1的表面粘贴有与其一一对应的识别条码(一维条码或二维条码)。智能载物机器人1的底部设有走行驱动装置及万向轮，通过走行驱动装置带动万向轮转动使智能载物机器人1移动，同时借助磁条感应装置沿磁条3走行。

智能载物机器人1通过对应无线通讯装置与所述服务器6相连接。智能载物机器人1通过红外感应器检测到前方有障碍物时，可自动通过对应无线通讯装置向服务器6发送警报信息，并触发内置的报警器报警。智能载物机器人1通过定位装置监测实时位置，如脱离设定工作区域，即自动向服务器6发送警报信息，并触发内置的报警器报警。

所述料罐2用于存放耐火泥料，如镁质泥料、高铝泥料等，每个料罐一个困料周期内只存放一种耐火泥料，料罐2置于智能载物机器人1上的载物箱内。

所述磁条3铺设于地面、升降装置一4的顶部、升降装置二9的顶部以及困料架7的各层困料平台顶面，磁条3铺设轨迹信息提前录入服务器6内，供服务器6规划智能载物机器人1的走行方案。

所述困料架7采用多层钢结构设计，每层困料平台均设置多排磁条3，每排磁条3的两侧均设有困料位，从而在困料平台上形成多排多列困料位。

所述升降装置一4、升降装置二9分别设于困料架7的进口端及出口端，升降装置一、升降装置二上的磁条3与地面上的磁条及困料平台上的磁条3无缝衔接。升降装置一、升降装置二上分别设有弹簧挡板，可防止智能载物机器人1在升降过程中意外滑动。升降装置一、升降装置二分别通过对应无线通讯装置与服务器6相连接。

所述射频读取器一5、射频读取器二10分别设于困料架7的进料端及出料端，且探测方向朝向外侧，以便在智能载物机器人1入库、出库时扫描其识别条码。射频读取器一5、射频读取器二10分别通过对应无线通讯装置与服务器6相连接。

所述远红外辐射采暖装置8包含辐射管、控制器、无线通讯装置、温度监测器等组件，置于每层困料平台上磁条3的正上方，可同时辐射其下方两侧的困料位。远红外辐射采暖装置8通过对应无线通讯装置与服务器6相连接，通过温度监测器、控制器自动控制辐射管的启动和关闭，使其辐射区域保持在设定温度。

所述服务器6包含工业电脑、系统控制配电柜及无线通讯装置等组件，服务器6可同时接收信息、储存信息、处理命令、发送命令给多台智能载物机器人1。服务器6可通过对应无线通讯装置与手机终端相连接，手机终端可远程同步接收服务器6信息，并向服务器6发送命令。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，包括困料架、智能载物机器人、料罐、磁条、升降装置一、射频读取器一、远红外辐射采暖装置、升降装置二、射频读取器二及服务器；所述智能载物机器人上设有载物箱，用于盛装耐火材料的料罐置于载物箱内；智能载物机器人的表面粘贴与其一一对应的识别条码；困料架设多层困料平台，困料架的一端为进料端，另一端为出料端，每层困料平台沿进料端-出料端方向设多排多列困料位；困料架的进料端设升降装置一，出料端设升降装置二；升降装置一、升降装置二均能对应停靠在各层困料平台；磁条沿智能载物机器人行走路线铺设于地面、升降装置一的顶面、升降装置二的顶面及各层困料平台上相邻2排困料位之间的过道上；困料架的进料端设射频读取器一，出料端设射频读取器二，用于读取智能载物机器人上的识别条码；远红外辐射采暖装置设于每层困料平台的顶部；智能载物机器人的控制端、升降装置一的驱动端、射频读取器一的信号端、远红外辐射采暖装置的控制端、升降装置二的驱动端、射频读取器二的信号端分别连接服务器。

2.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述载物箱为顶部敞开结构，由保温材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述智能载物机器人的内部设有红外感应器、无线通讯装置、定位装置、报警器、处理器及磁条感应装置；智能载物机器人的底部设万向轮及走行驱动装置；所述红外感应器、定位装置、报警器及磁条感应装置分别连接处理器，处理器通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述升降装置一、升降装置二分别通过对应无线通讯装置与服务器通讯连接；升降装置一的顶部及升降装置二的顶部分别设有弹簧挡板用于智能载物机器人限位。

5.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述射频读取器一、射频读取器二分别通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述远红外辐射采暖装置为多组，每组远红外辐射采暖装置均包括辐射管、控制器、无线通讯装置及温度监测器；辐射管及温度监测器分别连接对应的控制器，控制器通过对应的无线通讯装置与服务器通讯连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述远红外辐射采暖装置设于过道的正上方，辐射范围包括过道两侧的困料位。

8.根据权利要求1所述的一种智能化耐火材料困料系统，其特征在于，所述服务器包括工业电脑、系统控制配电柜及无线通讯装置；服务器通过对应无线通讯装置与手机终端通讯连接。

9.如权利要求1～8任意一种所述智能化耐火材料困料系统的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将空料罐置于智能载物机器人上的载物箱内，服务器通过对应无线通讯装置向智能载物机器人发送命令，智能载物机器人接收命令后通过走行驱动装置带动万向轮，整体移至泥料出料位处待命；

2)耐火泥料出料后注入料罐，智能载物机器人接收服务器发送的命令，沿磁条走行至升降装置一处待命；

3)射频读取器一读取智能载物机器人对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将入库信息发送给服务器，入库信息包括料罐编码、泥料种类及入库时间；

4)服务器接收并存储存放信息后进行自动处理，然后将包括设定困料时间、困料位坐标及入库走行路线在内的信息发送回智能载物机器人；同时根据泥料种类确定困料温度，并将对应信息发送至对应的远红外辐射采暖装置；

5)远红外辐射采暖装置通过对应无线通讯装置接收到困料温度的信息后，启动辐射管进行加热，并通过控制器、温度监测器使对应困料位达到设定的困料温度；设定困料温度为20～50℃；

6)智能载物机器人接收到服务器返回的信息后走行到升降装置一上，升降装置一根据服务器的命令提升至目标楼层，智能载物机器人再沿设定的走行路线移动至目标困料位；在目标困料位，智能载物机器人停留1～4天；

7)智能载物机器人通过处理器对困料时间进行倒计时，待倒计时结束后，智能载物机器人根据设定走行路线移至升困料架的出料端，服务器控制升降装置二升至对应楼层，智能载物机器人走行至升降装置二上并随之降至地面；

8)射频读取器二读取智能载物机器人对应的识别条码后，通过对应无线通讯装置将出库信息发送给服务器，出库信息包括料罐编码、泥料种类及出库时间；

9)服务器接收并存储出库信息后，将设定的出库走行路线发送回智能载物机器人；智能载物机器人接收信息后按设定走形路线移至下一道工序待命。

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