CN115318187A - 自动加料设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动加料设备及其方法，所述自动加料设备包括：密封板房系统、配液容器、输送系统和机器人系统，所述密封板房系统包括密封板房、换风装置、空气过滤装置和粉尘收集装置，所述换风装置、所述空气过滤装置和所述粉尘收集装置均设于所述密封板房，所述配液容器设于所述密封板房内，所述输送系统用于承载物料，且可将所述物料输送至所述密封板房内的目标位置，所述机器人系统设于所述密封板房内且邻近所述配液容器，所述机器人系统用于抓取所述目标位置的物料，并将所述物料加入至所述配液容器内。本发明的自动加料设备可以保障人身安全，减少粉尘污染，降低人工成本。

Description

自动加料设备及其方法

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地，涉及一种自动加料设备及其方法。

背景技术

氰化钠是剧毒的白色结晶颗粒，剧毒，皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡，但却是有色金属冶炼过程中黄金冶炼碳浸出工艺中的重要化工原料。考虑到氰化钠溶液的成本问题，工业现场中大多采用氰化钠粉末自行配成溶液进行工艺流程，且多数采用人工穿防护服进入现场配置溶液，因此存在较大的安全风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种可以保障人身安全，减少粉尘污染，降低人工成本的自动加料设备。

本发明的实施例还提出一种自动加料方法。

本发明的实施例的自动加料设备包括：密封板房系统，所述密封板房系统包括密封板房、换风装置、空气过滤装置和粉尘收集装置，所述换风装置、所述空气过滤装置和所述粉尘收集装置均设于所述密封板房；配液容器，所述配液容器设于所述密封板房内；输送系统，所述输送系统用于承载物料，且可将所述物料输送至所述密封板房内的目标位置；机器人系统，所述机器人系统设于所述密封板房内且邻近所述配液容器，所述机器人系统用于抓取所述目标位置的物料，并将所述物料加入至所述配液容器内。

根据本发明的实施例的自动加料设备，在需要配置溶液时，可以将换风装置、空气过滤装置和粉尘收集装置开启，以对密封板房内的物料粉尘进行过滤和收集，且可以避免粉尘排出外界，提高自动加料设备使用时的安全性。并且可以通过输送系统将物料输送至目标位置，机器人系统可以抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器内，从而本发明的实施例的自动加料设备可以通过自动化的设备替代人工，减少操作人员的参与，保障了操作人员的安全，降低了生产成本。因此，本发明的实施例的自动加料设备具有减少粉尘污染，保障人身安全，降低人工成本等优点。

在一些实施例中，所述密封板房上设有开口，所述开口位置安装有可以开启和封闭的房门，所述输送系统包括输送线，所述输送线穿过开口，以使部分所述输送线位于所述密封板房内，另一部分所述输送线位于所述密封板房内。

在一些实施例中，所述输送线上设有取料工装和卸料工装，所述目标位置位于所述取料工装处，所述取料工装用于固定存放物料的料桶，所述卸料工装用于固定废桶，所述机器人系统用于将所述料桶内的物料投入至所述配液容器内，并将存放物料的包装袋放入至所述废桶内，所述输送线用于将所述料桶和所述废桶输入和输出所述密封板房。

在一些实施例中，所述输送系统还包括封压装置，所述封压装置邻近所述卸料工装，所述封压装置用于将存放包装袋的废桶进行压合封装处理。

在一些实施例中，所述配液容器具有加料口，所述自动加料设备还包括破袋装置，所述破袋装置位于所述加料口的上方，所述破袋装置用于将带有包装的物料破开，以使包装内的物料散入至所述加料口内。

在一些实施例中，所述自动加料设备还包括自动控制系统，所述输送线包括多个输送段，所述自动控制系统与所述输送段相连，且可分别控制多个所述输送段的传送速度。

在一些实施例中，所述自动加料设备还包括浓度传感器，所述浓度传感器设于所述密封板房内，以用于检测空气中物料的浓度，所述自动控制系统与所述浓度传感器和所述房门电连接，当所述浓度传感器检测到的物料浓度到达预设值时，所述自动控制系统限制所述房门开启。

在一些实施例中，所述配液容器至少为两个，两个所述配液容器间隔布置，所述机器人系统设于两个所述配液容器之间。

在一些实施例中，所述机器人系统包括机械臂、末端夹具和防护套，所述末端夹具设于所述机械臂上以用于抓取物料，所述防护套罩设在所述机械臂和所述末端夹具上。

在一些实施例中，所述密封板房的至少一个侧面设有透明窗。

根据本发明的另一实施例的自动加料方法，应用于上述实施例中任一项所述的自动加料设备，所述自动加料方法包括以下步骤：

将所述换风装置、所述空气过滤装置和所述粉尘收集装置开启；

通过所述输送系统将所述物料输送至所述目标位置；

通过所述机器人系统抓取所述目标位置的物料，并将所述物料投入至所述配液容器内。

根据本发明的实施例的自动加料方法，在需要配置溶液时，可以将换风装置、空气过滤装置和粉尘收集装置开启，以对密封板房内的物料粉尘进行过滤和收集，且可以避免粉尘排出外界，提高自动加料设备使用时的安全性。并且可以通过输送系统将物料输送至目标位置，机器人系统可以抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器内，从而本发明的实施例的自动加料设备可以通过自动化的设备替代人工，减少操作人员的参与，保障了操作人员的安全，降低了生产成本。因此，本发明的实施例的自动加料设备具有减少粉尘污染，保障人身安全，降低人工成本等优点。

在一些实施例中，“通过所述输送系统将所述物料输送至所述目标位置；通过所述机器人系统抓取所述目标位置的物料，并将所述物料投入至所述配液容器内”包括以下步骤：

在所述密封板房外，将存放有物料的料桶和废桶放入至所述输送线上；

开启房门、启动输送线，将所述料桶和所述废桶输送至密封板房内，然后关闭房门；

通过所述输送线将所述料桶和所述废桶分别移动至取料工装位置和卸料工装位置；

通过所述机器人系统将所述料桶内的物料移动至加料口上方；

通过破袋装置将物料的包装袋破开，以使物料散入至所述配液容器内；

当所述物料散尽后，通过所述机器人系统将所述包装袋放入至废桶内；

通过封压装置将所述废桶压合封装处理；

开启所述房门，通过所述输送线将所述料桶和压合封装后的废桶输送出所述密封板房。

附图说明

图1是本发明实施例的自动加料设备的示意图。

图2是本发明实施例的自动加料方法的流程示意图。

附图标记：

1、密封板房系统；11、密封板房；111、开口；112、房门；12、换风装置；13、空气过滤装置；14、粉尘收集装置；

2、配液容器；21、加料口；

3、输送系统；31、输送线；32、取料工装；33、卸料工装；

4、机器人系统；

5、破袋装置；

6、自动控制系统。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。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。

下面参考附图1和图2描述根据本发明实施例的自动加料设备和自动加料方法。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的自动加料设备包括：密封板房系统1、配液容器2、输送系统3和机器人系统4。密封板房系统1包括密封板房11、换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14，换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14均设于密封板房11。配液容器2设于密封板房11内。输送系统3用于承载物料，且可将物料输送至密封板房11内的目标位置。机器人系统4设于密封板房11内且邻近配液容器2，机器人系统4用于抓取目标位置的物料，并将物料加入至配液容器2内。例如，物料可以为氰化钠。换言之，自动加料设备可以配置氰化钠溶液。

根据本发明的实施例的自动加料设备，在需要配置溶液时，可以将换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14开启，以对密封板房11内的物料粉尘进行过滤和收集，且可以避免粉尘排出外界，提高自动加料设备使用时的安全性。并且可以通过输送系统3将物料输送至目标位置，机器人系统4可以抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器2内，从而本发明的实施例的自动加料设备可以通过自动化的设备替代人工，减少操作人员的参与，保障了操作人员的安全，降低了生产成本。因此，本发明的实施例的自动加料设备具有减少粉尘污染，保障人身安全，降低人工成本等优点。

可选地，如图1所示，密封板房11上设有开口111，开口111位置安装有可以开启和封闭的房门112，输送系统3包括输送线31，输送线31穿过开口111，以使部分输送线31位于密封板房11内，另一部分输送线31位于密封板房11内。可以理解的是，输送线31的输入端和输出端均位于密封板房11外，且输送线31的主体部分位于密封板房11内环绕配液容器2布置。操作人员可以将物料放入输送线31的输入端，然后打开房门112，以使物料流入至密封板房11并移动至目标位置，当物料投放完毕后，可以将废料通过输送线31传输至密封板房11的外部。例如，房门112可以采用自动化控制，也可以采用人工进行控制。在一批配料过程中密封板房11自动开合房门112仅开启和关闭一次，以实现密封板房11最小次数的内外部环境互通。

在一些实施例中，如图1所示，输送线31上设有取料工装32和卸料工装33，目标位置位于取料工装32处，取料工装32用于固定存放物料的料桶，卸料工装33用于固定废桶，机器人系统4用于将料桶内的物料投入至配液容器2内，并将存放物料的包装袋放入至废桶内，输送线31用于将料桶和废桶输入和输出密封板房11。

进一步地，如图1所示，配液容器2具有加料口21，自动加料设备还包括破袋装置5，破袋装置5位于加料口21的上方，破袋装置5用于将带有包装的物料破开，以使包装内的物料散入至加料口21内，破袋装置5采用尖头刀或气缸驱动的插刀形式均可。

当料桶开盖准备好之后，房门112自动打开，输送料桶和一个废桶进入密封板房11，输送线31将废桶送入卸料工装33处，将开盖后的氰化钠料桶陆续传送至取料工装32处。在取料工装32处锁紧料桶，通过机器人系统4将氰化钠料包从料桶中取出，机器人系统4将氰化钠料包移动到加料口21位置，采用破袋装置5划开料包，机器人系统4上下抖动将氰化钠粉末均加入配料容器内，通过配料容器中的搅拌釜配成溶液，然后将料包塑料袋放入卸料工装33的废桶中。重复所有料桶的机器人系统4加料配液过程，直至所有料桶加料完成。

可选地，输送系统3还包括封压装置，封压装置邻近卸料工装33，封压装置用于将存放包装袋的废桶进行压合封装处理。可以理解的是，当所有料桶加料完成后，将卸料工装33处装废袋的废桶进行机械压扁封装，然后控制房门112打开且使输送线31转动，从而将料桶传送出来循环使用，且将压扁后的废桶传输出来进行危废处理，从而可以进一步地减少粉尘污染，提高自动加料设备使用时的安全性。

例如，取料工装32和卸料工装33处都安装有到位传感器和卡紧装置，以保证机器人系统4操作过程料桶和废桶都处于固定状态，进而提高机器人系统4抓取的准确度。

在一些实施例中，自动加料设备还包括自动控制系统6，输送线31包括多个输送段，自动控制系统6与输送段相连，且可分别控制多个输送段的传送速度。例如，输送段可以为不锈钢滚桶线，每个输送段均可以单独控制其动作，以便于实现对单个料桶及批量料桶的传输控制。不锈钢滚桶线的传输宽度比料桶直径稍大，双侧均带有橡胶围档，避免料桶走偏脱辊。

可选地，自动控制系统6包括控制柜、PLC、触摸屏和上位机等结构，自动控制系统6可以通过编程操作实现了整个配料的自动化操作，使得氰化钠溶液配制流程操作简单可控。整个溶液配制过程避免了人员和氰化钠粉末的直接接触，大大减小了人身安全风险，且流程操作简单可控。

具体地，自动加料设备还包括浓度传感器，浓度传感器设于密封板房11内，以用于检测空气中物料的浓度，自动控制系统6与浓度传感器和房门112电连接，当浓度传感器检测到的物料浓度到达预设值时，自动控制系统6限制房门112开启。可以理解的是，密封板房11中的氰化钠浓度阈值和房门112的启闭为互锁设置。氰化钠浓度低于阈值以下时房门112才可以进行开关操作，从而可以提高自动加料设备使用时的安全性。

例如，自动控制系统6还可以控制换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14的开启和关闭，或者也可以控制密封板房11内的其他辅材等装置。例如，换风装置12包括送风机构和出风机构，进风机构和出风机构设于密封板房11内，以使密封板房11内的空气可以循环。密封板房11可以开启空气过滤装置13，自动调剂换风装置12的风量，使氰化钠粉尘经过通风过滤处理，浓度始终保持在阈值以下。

可选地，如图1所示，配液容器2至少为两个，两个配液容器2间隔布置，机器人系统4设于两个配液容器2之间。可以理解的是，输送线31环绕在两个配液容器2的外周。单个机器人系统4可以抓取料桶内的氰化钠料包，然后可以分别投入至两个配液容器2内，从而可以提高溶液配比的效率。

具体地，机器人系统4包括机械臂、末端夹具和防护套，末端夹具设于机械臂上以用于抓取物料，防护套罩设在机械臂和末端夹具上。可以理解的是，防护套为耐腐蚀材料制成，末端夹具可以采用非金属材料制成。并在接触料带位置装有高阻尼系统的摩擦垫。例如，机械臂可以为四轴以上机械臂，机械臂可以通过上下抖动操作，尽量排净氰化钠粉末。本发明的实施例的自动加料设备通过将机器人系统4采用上述结构布置，可以提高机器人系统4工作的稳定性和可靠性。

进一步地，密封板房11的至少一个侧面设有透明窗。可以理解的是，密封板房11的一个侧面或两个侧面为透明玻璃面，从而可以对密封板房11进行实时内部操作，提高了自动加料设备的可视化程度。

根据本发明的另一实施例的自动加料方法，应用于本发明的实施例的自动加料设备，自动加料方法包括以下步骤：

将换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14开启；

通过输送系统3将物料输送至目标位置；

通过机器人系统4抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器2内。

根据本发明的实施例的自动加料方法，在需要配置溶液时，可以将换风装置12、空气过滤装置13和粉尘收集装置14开启，以对密封板房11内的物料粉尘进行过滤和收集，且可以避免粉尘排出外界，提高自动加料设备使用时的安全性。并且可以通过输送系统3将物料输送至目标位置，机器人系统4可以抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器2内，从而本发明的实施例的自动加料设备可以通过自动化的设备替代人工，减少操作人员的参与，保障了操作人员的安全，降低了生产成本。因此，本发明的实施例的自动加料设备具有减少粉尘污染，保障人身安全，降低人工成本等优点。

具体地，“通过输送系统3将物料输送至目标位置；通过机器人系统4抓取目标位置的物料，并将物料投入至配液容器2内”包括以下步骤：

在密封板房11外，将存放有物料的料桶和废桶放入至输送线31上；

开启房门112、启动输送线31，将料桶和废桶输送至密封板房11内，然后关闭房门112；

通过输送线31将料桶和废桶分别移动至取料工装32位置和卸料工装33位置；

通过机器人系统4将料桶内的物料移动至加料口21上方；

通过破袋装置5将物料的包装袋破开，以使物料散入至配液容器2内；

当物料散尽后，通过机器人系统4将包装袋放入至废桶内；

通过封压装置将废桶压合封装处理；

开启房门112，通过输送线31将料桶和压合封装后的废桶输送出密封板房11。

如图1和图2所示，下面描述本发明的一个具体地实施例。

氰化钠粉末的主要存储运输方式为桶装，密封桶内还有塑料内袋。以桶装原料为例，氰化钠溶液的自动加料设备的具体工作流程如下：

S1：准备工作。在密封板房11外，人工打开桶盖，并将料包塑料内袋口竖起，便于机器人系统4抓取。将一批次所配的料桶，全部打开排好，并将一个废桶放到第一个，开启自动配液按钮。

S2：密封板房11始终开启空气过滤装置13、粉尘收集装置14，送风机构和出风机构可以自动调节风量，以使氰化钠粉尘经过通风过滤处理，使得氰化钠浓度始终保持在阈值以下。密封板房11中的氰化钠浓度阈值和房门112为互锁设置。氰化钠浓度低于阈值以下时密封板房11的房门112才可以控制其开关操作。

S3：桶料输送。密封板房11的房门112自动开门，输送桶料和一个废桶进入板房，然后关门。先将废桶送入卸料工装33处，将开盖后的氰化钠料桶陆续传送至取料工装32处。

S4：溶液配制。在取料工装32处锁紧料桶，采用机器人系统4将氰化钠料包从料桶中取出，机器人系统4将氰化钠料包移动到加料口21位置，采用破袋装置5划开料包，机器人系统4上下抖动将氰化钠粉末均加入配料容器中，通过配料容器中的搅拌釜配成溶液，然后将料包塑料袋放入卸料工装33的废桶中。重复所有料桶的机器人系统4加料配液过程，直至所有料桶加料完成。

S5：空桶传输。将卸料工装33处装废袋的废桶进行机械压扁，然后控制密封板房11的房门112和输送线31打开，将腾空的料桶传送出来循环使用，压扁的废桶传输出来进行危废处理。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种自动加料设备，其特征在于，包括：

密封板房系统，所述密封板房系统包括密封板房、换风装置、空气过滤装置和粉尘收集装置，所述换风装置、所述空气过滤装置和所述粉尘收集装置均设于所述密封板房；

配液容器，所述配液容器设于所述密封板房内；

输送系统，所述输送系统用于承载物料，且可将所述物料输送至所述密封板房内的目标位置；

机器人系统，所述机器人系统设于所述密封板房内且邻近所述配液容器，所述机器人系统用于抓取所述目标位置的物料，并将所述物料加入至所述配液容器内。

2.根据权利要求1所述的自动加料设备，其特征在于，所述密封板房上设有开口，所述开口位置安装有可以开启和封闭的房门，所述输送系统包括输送线，所述输送线穿过开口，以使部分所述输送线位于所述密封板房内，另一部分所述输送线位于所述密封板房内。

3.根据权利要求2所述的自动加料设备，其特征在于，所述输送线上设有取料工装和卸料工装，所述目标位置位于所述取料工装处，所述取料工装用于固定存放物料的料桶，所述卸料工装用于固定废桶，所述机器人系统用于将所述料桶内的物料投入至所述配液容器内，并将存放物料的包装袋放入至所述废桶内，所述输送线用于将所述料桶和所述废桶输入和输出所述密封板房。

4.根据权利要求3所述的自动加料设备，其特征在于，所述输送系统还包括封压装置，所述封压装置邻近所述卸料工装，所述封压装置用于将存放包装袋的废桶进行压合封装处理。

5.根据权利要求3所述的自动加料设备，其特征在于，所述配液容器具有加料口，所述自动加料设备还包括破袋装置，所述破袋装置位于所述加料口的上方，所述破袋装置用于将带有包装的物料破开，以使包装内的物料散入至所述加料口内。

6.根据权利要求2所述的自动加料设备，其特征在于，还包括自动控制系统，所述输送线包括多个输送段，所述自动控制系统与所述输送段相连，且可分别控制多个所述输送段的传送速度。

7.根据权利要求6所述的自动加料设备，其特征在于，还包括浓度传感器，所述浓度传感器设于所述密封板房内，以用于检测空气中物料的浓度，所述自动控制系统与所述浓度传感器和所述房门电连接，当所述浓度传感器检测到的物料浓度到达预设值时，所述自动控制系统限制所述房门开启。

8.根据权利要求1所述的自动加料设备，其特征在于，所述配液容器至少为两个，两个所述配液容器间隔布置，所述机器人系统设于两个所述配液容器之间。

9.根据权利要求1所述的自动加料设备，其特征在于，所述机器人系统包括机械臂、末端夹具和防护套，所述末端夹具设于所述机械臂上以用于抓取物料，所述防护套罩设在所述机械臂和所述末端夹具上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的自动加料设备，其特征在于，所述密封板房的至少一个侧面设有透明窗。

11.一种自动加料方法，其特征在于，应用于权利要求1-10中任一项所述的自动加料设备，所述自动加料方法包括以下步骤：

将所述换风装置、所述空气过滤装置和所述粉尘收集装置开启；

通过所述输送系统将所述物料输送至所述目标位置；

通过所述机器人系统抓取所述目标位置的物料，并将所述物料投入至所述配液容器内。

12.根据权利要求11所述的自动加料方法，其特征在于，“通过所述输送系统将所述物料输送至所述目标位置；通过所述机器人系统抓取所述目标位置的物料，并将所述物料投入至所述配液容器内”包括以下步骤：

在所述密封板房外，将存放有物料的料桶和废桶放入至所述输送线上；

开启房门、启动输送线，将所述料桶和所述废桶输送至密封板房内，然后关闭房门；

通过所述输送线将所述料桶和所述废桶分别移动至取料工装位置和卸料工装位置；

通过所述机器人系统将所述料桶内的物料移动至加料口上方；

通过破袋装置将物料的包装袋破开，以使物料散入至所述配液容器内；

当所述物料散尽后，通过所述机器人系统将所述包装袋放入至废桶内；

通过封压装置将所述废桶压合封装处理；

开启所述房门，通过所述输送线将所述料桶和压合封装后的废桶输送出所述密封板房。

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