CN115592100B - 一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，包括操作平台，该操作平台一侧设置有楼梯，该操作平台顶端外缘设置有防护围栏，操作平台顶部由靠近楼梯的一侧依次开设有两个供料口、若干清洗釜及若干釜体安装口；其中一个供料口下方设置有物料输送升降机构，另一个供料口下方设置有破袋机构，釜体安装口内部设置有脱芯釜；操作平台外侧设置有桁架机构，桁架机构一侧底部设置有若干等距排列的电气控制柜，位于同侧脱芯釜底部之间设置有釜底支架。通过采用高集成化与高智能化结构功能设计，形成产品入料、输送、开袋、清洗、加热碱煮脱芯等全自动操作，从而大幅提高产品脱芯碱煮加工的效率。
Description
技术领域
本发明涉及碱化脱芯技术领域，具体来说，涉及一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备。
背景技术
航空、船舶、发电等工业的发展迫切要求不断提高燃气轮机的热效率，提高涡轮前进口温度是提高燃气轮机热效率的重要途径，这要求涡轮叶片的耐高温能力不断提高，通过预制陶瓷型芯生产具有复杂内通道的空心气冷叶片成为最有效的途径。
目前先进的航空发动机涡轮前进口温度已达到1757℃，重型燃气轮机透平前进口温度也达到1600℃，在这种情况下，叶片内腔结构变得非常复杂，相应地对陶瓷型芯的性能要求也越来越高。氧化铝陶瓷型芯化学稳定性高、抗蠕变性能好，且具有与刚玉型壳相匹配的热膨胀系数，特别适合于生产定向凝固和单晶条件下生长的大尺寸高温合金空心气冷涡轮叶片。
氧化铝陶瓷型芯由于基体材料Al2O3化学稳定性较好，很难与酸碱腐蚀液发生反应，因此脱芯性能较差。工业上曾经使用的氟盐脱芯法由于氟离子的挥发对人体和环境的危害而被禁用，目前常使用碱溶液和熔融碱液脱芯法。
目前利用碱溶液脱芯的生产过程中，大量操作步骤与流程均需要人工参与，例如对物料的输送转移、破袋及反应监控等，因此需要耗费大量的人力物力；且由于碱溶液脱芯所拥有的化学特性，会对长时间接触的人体造成一定的损害，因此亟需一种高自动化、高集成化的脱芯制备与碱溶液回收治理的生产系统，改善目前生产过程中常见的问题。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，包括操作平台，该操作平台一侧设置有楼梯，该操作平台顶端外缘设置有防护围栏，操作平台顶部由靠近楼梯的一侧依次开设有两个供料口、若干清洗釜及若干釜体安装口；其中一个供料口下方设置有物料输送升降机构，另一个供料口下方设置有破袋机构，釜体安装口内部设置有脱芯釜；操作平台外侧设置有桁架机构，桁架机构一侧底部设置有若干等距排列的电气控制柜，位于同侧脱芯釜底部之间设置有釜底支架；物料输送升降机构、破袋机构及釜底支架一侧均设置有碱液回收箱。
进一步的，为了能够通过定向往复运动的送料板车对物料进行自动输送，当物料输送至升降支架后，通过顶升油缸与提升料箱等结构的作用，将物料罩设住并推送至操作平台顶部，最终实现物料的输送升降，即实现物料的自动补给，物料输送升降机构包括设置在其中一个供料口下方的升降支架，升降支架远离清洗釜的一侧底部设置有送料支架；升降支架靠近送料支架的一侧两端均设置有升降滑轨，升降滑轨外侧套设有升降滑套，两侧的升降滑套之间设置有提升托架，升降支架内底部设置有与提升托架相配合的提升油缸，提升托架内部设置有提升料箱；送料支架为框形结构且顶部两侧均设置有送料滑轨，两个送料滑轨顶部之间设置有送料板车，送料支架底部两侧均设置有若干等距排布且相互对称的张紧轮安装座，两个张紧轮安装座之间设置有张紧连轴，张紧连轴中间位置设置有张紧轮；送料支架内部远离升降支架的一侧设置有送料电机组，送料电机组与若干张紧轮外侧套设有与送料板车相配合的送料链条；送料滑轨远离升降支架的一端设置有防脱轨挡块。
进一步的，为了能够对成袋的物料进行自动破袋，通过切割刀与割刀油缸等结构的自动化运行，实现物料装袋的自动破开，进一步降低人工劳动量，破袋机构包括设置在另一个供料口下方的破袋支架，破袋支架内部设置有破袋底箱，破袋支架顶部设置有破袋顶箱，破袋支架远离清洗釜的一侧设置有侧边三角架；侧边三角架内顶部设置有割刀滑轨，割刀滑轨顶部设置有与之配合的割刀滑块，割刀滑块靠近破袋顶箱的一侧设置有割刀安装杆，割刀安装杆靠近破袋顶箱的一端顶部设置有切割刀；破袋支架与破袋顶箱一侧均设置有与切割刀相配合的切割开槽，破袋支架背面设置有割刀油缸，割刀油缸与割刀安装杆远离破袋顶箱的一端之间设置有割刀连杆。
进一步的，为了使提升料箱与破袋顶箱具备夹持功能，即实现物料装袋的夹持固定，用于对装袋进行提升或开袋，避免操作过程中出现装袋的掉落；另外通过排料机构有效进行落料出料的自动控制，提升料箱与破袋顶箱均为底部开口的箱式结构，且提升料箱与破袋顶箱顶端均开设有通料开孔，提升料箱与破袋顶箱内顶部均设置有夹料机构，提升料箱与破袋顶箱内底部均设置有落料内箱；破袋底箱内部设置有两个排料机构。
进一步的，为了能够通过两侧对称设置的夹料钩杆相互开合，对内侧的物料袋进行夹取固定，形成稳定的夹持便于对物料进行提升或操作；另外，夹料机构在提升料箱与破袋顶箱内部的安装结构与作用原理相同，夹料机构包括设置在破袋顶箱顶部一侧中间位置的传动盒，传动盒内部设置有相互啮合且对称的主动齿轮与从动齿轮，主动齿轮圆心设置有传动轴，传动轴一端贯穿至传动盒外侧连接有调节手柄，从动齿轮圆心设置有连接轴，传动轴另一端与连接轴一端均穿插至破袋顶箱内部且连接有夹料钩杆，夹料钩杆为匚形结构，破袋顶箱顶部另一侧设置有与夹料钩杆相配合的固定轴座。
进一步的，为了能够通过两个排料油缸分别控制两个排料挡板的转动，即实现两个排料挡板的开合，用于控制上方物料的掉落，排料机构包括两个对称设置在破袋底箱一侧的排料油缸，排料油缸顶端设置有排料连杆且保持活动连接，排料连杆另一端设置有排料转轴，排料转轴穿插至破袋底箱内部且套设有排料挡板；位于破袋底箱内部的两个排料挡板相互对称。
进一步的，为了能解决耐高压、耐高温、耐各种碱液配方工艺的要求，大幅提高脱芯釜使用寿命；采用平板式釜盖设计，降低无效空间，提高生产效率，且能够通过电阻式加热方式，提高脱芯釜热效率，降低能耗；此外，具有安全互锁装置，可以手动模式和自动模式操作，自动操作通过控制面板操作，限位开关可以显示门位置，快开/锁门开启从而避免妨碍装载零件。，脱芯釜包括与釜体安装口相配合的釜体安装板，釜体安装板内部穿插设置有釜体，釜体一侧底部设置有下液位口，釜体一侧顶部且位于釜体安装板上方设置有上液位口，釜体另一侧顶部设置有进碱口，釜体内部设置有与进碱口连接的进碱管，釜体圆周外侧且位于下液位口与釜体安装板之间的部分套设有电磁加热线圈；釜体顶端设置有釜盖，釜盖圆周外侧套设有釜圈，釜盖顶部圆周外缘依次设置有安全阀、测温口、压力表口及手动排气阀；釜体背面顶部且位于釜体安装板上方设置有釜体支架，釜体支架背面设置有支撑竖梁，支撑竖梁顶端设置有回转支撑减速器，回转支撑减速器顶部设置有开锁横梁，釜体正面设置有釜体挡柱固定板，釜体挡柱固定板顶部设置有釜体挡柱，釜体挡柱顶部与开锁横梁保持连接；开锁横梁顶部穿插设置有开锁升降油缸，开锁升降油缸底部输出端与釜盖顶部圆心位置保持连接，开锁横梁顶部且位于开锁升降油缸圆周外侧设置有四个导向杆座，导向杆座底部设置有导向杆，导向杆底部与釜盖顶部保持连接；支撑竖梁背部设置有竖梁连接板，釜体背部设置有釜体连接板，竖梁连接板与釜体连接板之间设置有推转油缸；釜体安装板顶部且位于釜体圆周外侧设置有三个等距排列且与釜圈底部相配合的釜圈滚轮，釜体为复合材料，材质为345R+Ni，包括内层Ni板与外层345R板，釜盖为纯316L锻件堆焊Ni。
进一步的，为了能够形成可X、Y、Z轴独立运行的机械臂夹取体系，通过各自的滑轨实现单向平移运动，另外夹取机械臂与定制的专用夹具配合安装，用来抓取工件吊框，并且将吊框快速准确地放置在预设位置，整个运行由系统来控制依次完成，桁架机构包括设置在操作平台上方的框形桁架，框形桁架顶部两侧均横向设置有X轴滑轨，两个X轴滑轨之间设置有Y轴横梁，Y轴横梁顶部设置滑动支架且保持活动连接，滑动支架内部穿插设置有Z轴横梁，Z轴横梁内部穿插设置有夹取机械臂且保持活动连接；滑动支架远离一侧设置有坦克链支架，滑动支架与坦克链支架之间设置有机械臂油缸，机械臂油缸底端设置有机械臂连接块，机械臂连接块与夹取机械臂保持固定连接，且坦克链支架与机械臂连接块之间设置有竖向坦克链，Y轴横梁顶部设置有坦克链卧轨，坦克链卧轨内部设置有与滑动支架相配合的横向坦克链，Y轴横梁两端均设置有与X轴滑轨相配合的X轴驱动装置；X轴滑轨顶部两端、Y轴横梁顶部两端均设置有端头缓冲柱；框形桁架底部设置有多个支撑立柱，支撑立柱底部两侧均设置有加固筋，支撑立柱与加固筋底端均设置有支撑脚板，支撑脚板通过螺栓与地面保持连接。
进一步的，为了能够对系统进行自动化控制、监管并实时更改生产参数，保障生产秩序的稳步进行，电气控制柜正面顶部设置有显示屏、操作按钮及仪表盘，电气控制柜顶部设置有大型显示器。
本发明的有益效果为：
1、通过采用高集成化与高智能化结构功能设计，形成产品入料、输送、开袋、清洗、加热碱煮脱芯等全自动操作，从而大幅提高产品脱芯碱煮加工的效率，大大降低人工劳动量，且保证产品合格率与原料利用率，通过对碱液进行回收与处理，进一步降低生产成本，降低资源消耗，且具备绿色环保功能特性。
2、通过设置多套脱芯釜及自动上料输送的桁架机构、物料输送升降机构，能够有效提高脱芯碱煮生产效率，最大程度的保证工序的利用效率，且对反应产物进行综合回收利用，形成节能减排；通过全自动电气设备控制与监管系统，保证设备运行过程的稳定及安全可靠，降低人工监管的劳动强度；即摆脱脱芯生产过程中的人工配碱方式，构建一整套物料输送系统和破袋机及其碱液混拌机，彻底替代了人工操作，防止了人身事故发生，实现了无人化操控功能。
3、通过选用345R+Ni复合材料作为釜体主要材料，解决了耐高压、耐高温、耐各种碱液配方工艺的要求，使用寿命可达15年之久；并且脱芯釜釜盖由原来封头式改成平板式，降低了无效空间，减少了生产费用，提高了生产效率；另外采用电磁感应式加热，热效率提高25％以上，降低了能耗，加热效率提高一倍，易维护维修，使用寿命长；在实际运行过程中，脱芯釜碱液运行管路通过直径阀门改进，及其管路安装恒温系统，彻底解决管路易结晶等原因造成的堵塞现象。
4、通过对脱芯工序项目整体集成模块化设计，现已实现由原来16×6×7仅布置3台提高到了可布置10台，由原来开放式在车间安装，现在全封闭安装，改善车间环境，实现了环保，确保了人身安全，大幅度减少了车间面积，减少建厂投资和生产费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备的正面结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备的仰视图；
图3是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中操作平台结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中桁架机构结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中破袋机构示意图之一；
图6是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中破袋机构示意图之二；
图7是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中破袋机构局部剖视图；
图8是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中物料输送升降机构示意图；
图9是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中物料输送升降机构局部结构示意图；
图10是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中物料输送升降机构中的提升料箱示意图；
图11是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中脱芯釜正面结构剖视图；
图12是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中脱芯釜局部剖视图；
图13是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中脱芯釜侧面局部剖视图；
图14是根据本发明实施例的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备中脱芯釜俯视图；
图15是图1中A处局部放大图；
图16是图1中C处局部放大图；
图17是图1中D处局部放大图；
图18是图2中E处局部放大图；
图19是图2中F处局部放大图；
图20是图2中G处局部放大图；
图21是图2中H处局部放大图；
图22是图4中J处局部放大图；
图23是图4中L处局部放大图；
图24是图4中M处局部放大图；
图25是图4中N处局部放大图；
图26是图5中O处局部放大图；
图27是图7中P处局部放大图；
图28是图7中Q处局部放大图；
图29是图8中R处局部放大图。
图中：
1、操作平台；2、楼梯；3、防护围栏；4、供料口；5、清洗釜；6、釜体安装口；7、物料输送升降机构；701、升降支架；702、送料支架；703、升降滑轨；704、升降滑套；705、提升托架；706、提升料箱；707、送料滑轨；708、送料板车；709、张紧轮安装座；710、张紧连轴；711、张紧轮；712、送料电机组；713、送料链条；714、防脱轨挡块；715、提升油缸；8、破袋机构；801、破袋支架；802、破袋底箱；803、破袋顶箱；804、侧边三角架；805、割刀滑轨；806、割刀滑块；807、割刀安装杆；808、切割刀；809、切割开槽；810、割刀油缸；811、割刀连杆；9、脱芯釜；901、釜体安装板；902、釜体；903、下液位口；904、上液位口；905、进碱口；906、进碱管；907、电磁加热线圈；908、釜盖；909、釜圈；910、安全阀；911、测温口；912、压力表口；913、手动排气阀；914、釜体支架；915、支撑竖梁；916、回转支撑减速器；917、开锁横梁；918、釜体挡柱固定板；919、釜体挡柱；920、开锁升降油缸；921、导向杆座；922、导向杆；923、竖梁连接板；924、釜体连接板；925、推转油缸；926、釜圈滚轮；10、桁架机构；1001、框形桁架；1002、X轴滑轨；1003、Y轴横梁；1004、滑动支架；1005、Z轴横梁；1006、夹取机械臂；1007、坦克链支架；1008、机械臂油缸；1009、机械臂连接块；1010、坦克链卧轨；1011、横向坦克链；1012、X轴驱动装置；1013、端头缓冲柱；1014、支撑立柱；1015、加固筋；1016、支撑脚板；1017、竖向坦克链；11、电气控制柜；12、釜底支架；13、碱液回收箱；14、通料开孔；15、夹料机构；1501、传动盒；1502、主动齿轮；1503、从动齿轮；1504、传动轴；1505、调节手柄；1506、连接轴；1507、夹料钩杆；1508、固定轴座；16、排料机构；1601、排料油缸；1602、排料连杆；1603、排料转轴；1604、排料挡板；17、显示屏；18、操作按钮；19、仪表盘；20、大型显示器；21、落料内箱。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-29所示，根据本发明实施例的具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，包括操作平台1，该操作平台1一侧设置有楼梯2，该操作平台1顶端外缘设置有防护围栏3，操作平台1顶部由靠近楼梯2的一侧依次开设有两个供料口4、若干清洗釜5及若干釜体安装口6；其中一个供料口4下方设置有物料输送升降机构7，另一个供料口4下方设置有破袋机构8，釜体安装口6内部设置有脱芯釜9；操作平台1外侧设置有桁架机构10，桁架机构10一侧底部设置有若干等距排列的电气控制柜11，位于同侧脱芯釜9底部之间设置有釜底支架12；物料输送升降机构7、破袋机构8及釜底支架12一侧均设置有碱液回收箱13。
借助于上述技术方案，通过采用高集成化与高智能化结构功能设计，形成产品入料、输送、开袋、清洗、加热碱煮脱芯等全自动操作，从而大幅提高产品脱芯碱煮加工的效率，大大降低人工劳动量，且保证产品合格率与原料利用率，通过对碱液进行回收与处理，进一步降低生产成本，降低资源消耗，且具备绿色环保功能特性。通过设置多套脱芯釜9及自动上料输送的桁架机构10、物料输送升降机构7，能够有效提高脱芯碱煮生产效率，最大程度的保证工序的利用效率，且对反应产物进行综合回收利用，形成节能减排；通过全自动电气设备控制与监管系统，保证设备运行过程的稳定及安全可靠，降低人工监管的劳动强度。
在一个实施例中，对于上述物料输送升降机构7来说，物料输送升降机构7包括设置在其中一个供料口4下方的升降支架701，升降支架701远离清洗釜5的一侧底部设置有送料支架702；升降支架701靠近送料支架702的一侧两端均设置有升降滑轨703，升降滑轨703外侧套设有升降滑套704，两侧的升降滑套704之间设置有提升托架705，升降支架701内底部设置有与提升托架705相配合的提升油缸715，提升托架705内部设置有提升料箱706；送料支架702为框形结构且顶部两侧均设置有送料滑轨707，两个送料滑轨707顶部之间设置有送料板车708，送料支架702底部两侧均设置有若干等距排布且相互对称的张紧轮安装座709，两个张紧轮安装座709之间设置有张紧连轴710，张紧连轴710中间位置设置有张紧轮711；送料支架702内部远离升降支架701的一侧设置有送料电机组712，送料电机组712与若干张紧轮711外侧套设有与送料板车708相配合的送料链条713；送料滑轨707远离升降支架701的一端设置有防脱轨挡块714，从而能够通过定向往复运动的送料板车708对物料进行自动输送，当物料输送至升降支架701后，通过提升油缸715与提升料箱706等结构的作用，将物料罩设住并推送至操作平台1顶部，最终实现物料的输送升降，即实现物料的自动补给。
在一个实施例中，对于上述破袋机构8来说，破袋机构8包括设置在另一个供料口4下方的破袋支架801，破袋支架801内部设置有破袋底箱802，破袋支架801顶部设置有破袋顶箱803，破袋支架801远离清洗釜5的一侧设置有侧边三角架804；侧边三角架804内顶部设置有割刀滑轨805，割刀滑轨805顶部设置有与之配合的割刀滑块806，割刀滑块806靠近破袋顶箱803的一侧设置有割刀安装杆807，割刀安装杆807靠近破袋顶箱803的一端顶部设置有切割刀808；破袋支架801与破袋顶箱803一侧均设置有与切割刀808相配合的切割开槽809，破袋支架801背面设置有割刀油缸810，割刀油缸810与割刀安装杆807远离破袋顶箱803的一端之间设置有割刀连杆811，从而能够对成袋的物料进行自动破袋，通过切割刀808与割刀油缸810等结构的自动化运行，实现物料装袋的自动破开，进一步降低人工劳动量。
在一个实施例中，对于上述提升料箱706来说，提升料箱706与破袋顶箱803均为底部开口的箱式结构，且提升料箱706与破袋顶箱803顶端均开设有通料开孔14，提升料箱706与破袋顶箱803内顶部均设置有夹料机构15，提升料箱706与破袋顶箱803内底部均设置有落料内箱21；破袋底箱802内部设置有两个排料机构16，从而使提升料箱706与破袋顶箱803具备夹持功能，即实现物料装袋的夹持固定，用于对装袋进行提升或开袋，避免操作过程中出现装袋的掉落；另外通过排料机构16有效进行落料出料的自动控制。
在一个实施例中，对于上述夹料机构15来说，夹料机构15包括设置在破袋顶箱803顶部一侧中间位置的传动盒1501，传动盒1501内部设置有相互啮合且对称的主动齿轮1502与从动齿轮1503，主动齿轮1502圆心设置有传动轴1504，传动轴1504一端贯穿至传动盒1501外侧连接有调节手柄1505，从动齿轮1503圆心设置有连接轴1506，传动轴1504另一端与连接轴1506一端均穿插至破袋顶箱803内部且连接有夹料钩杆1507，夹料钩杆1507为匚形结构，破袋顶箱803顶部另一侧设置有与夹料钩杆1507相配合的固定轴座1508，从而能够通过两侧对称设置的夹料钩杆1507相互开合，对内侧的物料袋进行夹取固定，形成稳定的夹持便于对物料进行提升或操作；另外，夹料机构15在提升料箱706与破袋顶箱803内部的安装结构与作用原理相同。
在一个实施例中，对于上述排料机构16来说，排料机构16包括两个对称设置在破袋底箱802一侧的排料油缸1601，排料油缸1601顶端设置有排料连杆1602且保持活动连接，排料连杆1602另一端设置有排料转轴1603，排料转轴1603穿插至破袋底箱802内部且套设有排料挡板1604；位于破袋底箱802内部的两个排料挡板1604相互对称，从而能够通过两个排料油缸1601分别控制两个排料挡板1604的转动，即实现两个排料挡板1604的开合，用于控制上方物料的掉落。
在一个实施例中，对于上述脱芯釜9来说，脱芯釜9包括与釜体安装口6相配合的釜体安装板901，釜体安装板901内部穿插设置有釜体902，釜体902一侧底部设置有下液位口903，釜体902一侧顶部且位于釜体安装板901上方设置有上液位口904，釜体902另一侧顶部设置有进碱口905，釜体902内部设置有与进碱口905连接的进碱管906，釜体902圆周外侧且位于下液位口903与釜体安装板901之间的部分套设有电磁加热线圈907；釜体902顶端设置有釜盖908，釜盖908圆周外侧套设有釜圈909，釜盖908顶部圆周外缘依次设置有安全阀910、测温口911、压力表口912及手动排气阀913；釜体902背面顶部且位于釜体安装板901上方设置有釜体支架914，釜体支架914背面设置有支撑竖梁915，支撑竖梁915顶端设置有回转支撑减速器916，回转支撑减速器916顶部设置有开锁横梁917，釜体902正面设置有釜体挡柱固定板918，釜体挡柱固定板918顶部设置有釜体挡柱919，釜体挡柱919顶部与开锁横梁917保持连接；开锁横梁917顶部穿插设置有开锁升降油缸920，开锁升降油缸920底部输出端与釜盖908顶部圆心位置保持连接，开锁横梁917顶部且位于开锁升降油缸920圆周外侧设置有四个导向杆座921，导向杆座921底部设置有导向杆922，导向杆922底部与釜盖908顶部保持连接；支撑竖梁915背部设置有竖梁连接板923，釜体902背部设置有釜体连接板924，竖梁连接板923与釜体连接板924之间设置有推转油缸925；釜体安装板901顶部且位于釜体902圆周外侧设置有三个等距排列且与釜圈909底部相配合的釜圈滚轮926，釜体902为复合材料，材质为345R+Ni，包括内层Ni板与外层345R板，所述釜盖908为纯316L锻件堆焊Ni。从而能基于复合材料345R+Ni，解决耐高压、耐高温、耐各种碱液配方工艺的要求，大幅提高脱芯釜使用寿命；釜盖908为纯316L锻件堆焊Ni，采用平板式釜盖设计，降低无效空间，提高生产效率，且能够通过电阻式加热方式，提高脱芯釜热效率，降低能耗；此外，具有安全互锁功能，即通过开锁升降油缸920与推转油缸925的作用，改变釜盖908与釜圈909的相对位置，即两者边缘齿牙互锁与解锁的切换，实现釜盖908的锁定与打开，且可以分为手动模式和自动模式操作，自动操作通过控制面板操作，限位开关可以显示门位置，快开/锁门开启从而避免妨碍装载零件。
此外，本发明中釜体902的参数如表1所示：
表1：脱芯釜规格与技术标准
在一个实施例中，对于上述桁架机构10来说，桁架机构10包括设置在操作平台1上方的框形桁架1001，框形桁架1001顶部两侧均横向设置有X轴滑轨1002，两个X轴滑轨1002之间设置有Y轴横梁1003，Y轴横梁1003顶部设置滑动支架1004且保持活动连接，滑动支架1004内部穿插设置有Z轴横梁1005，Z轴横梁内部穿插设置有夹取机械臂1006且保持活动连接；滑动支架1004远离一侧设置有坦克链支架1007，滑动支架1004与坦克链支架1007之间设置有机械臂油缸1008，机械臂油缸1008底端设置有机械臂连接块1009，机械臂连接块1009与夹取机械臂1006保持固定连接，且坦克链支架1007与机械臂连接块1009之间设置有竖向坦克链1017，Y轴横梁1003顶部设置有坦克链卧轨1010，坦克链卧轨1010内部设置有与滑动支架1004相配合的横向坦克链1011，Y轴横梁1003两端均设置有与X轴滑轨1002相配合的X轴驱动装置1012；X轴滑轨1002顶部两端、Y轴横梁1003顶部两端均设置有端头缓冲柱1013；框形桁架1001底部设置有多个支撑立柱1014，支撑立柱1014底部两侧均设置有加固筋1015，支撑立柱1014与加固筋1015底端均设置有支撑脚板1016，支撑脚板1016通过螺栓与地面保持连接，从而能够形成可X、Y、Z轴独立运行的机械臂夹取体系，通过各自的滑轨实现单向平移运动，另外夹取机械臂1006与定制的专用夹具配合安装，用来抓取工件吊框，并且将吊框快速准确地放置在预设位置，整个运行由系统来控制依次完成。
在一个实施例中，对于上述电气控制柜11来说，电气控制柜11正面顶部设置有显示屏17、操作按钮18及仪表盘19，电气控制柜11顶部设置有大型显示器20，从而能够对系统进行自动化控制、监管并实时更改生产参数，保障生产秩序的稳步进行。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，可将物料放置于定制的吊框中，通过对吊框进行转移实现整个脱芯碱煮流程，可概括为：人工装件→一键启动→物料输送小车自动运送零件至初始位置(物料输送升降机构7)→物料输送升降机构7将零件吊框平移输送并提升至操作平台1→夹取机械臂1006抓取吊框并通过桁架机构10的自动运行将吊框运送至指定序号脱芯釜9内(提前按照预设程序进行)，同时伴随指定序号脱芯釜9的釜盖908打开→关闭釜盖908，锁紧→密封阀打开，釜体902密封→碱液泵自动向釜内加碱液→至设定液位后，感应加热开始→加热计时→开始沸腾搅拌(搅拌时间可随意设定)→温度和压力到设定值，加热停止(压力和温度二项设定参数控制感应加热，两者都达到设定值，感应加热即停止，若两项都低于设定值即再次加热，整个过程只是感应加热的1/2功率在维持温度与压力)→自动排气(排气时间、次数可进行设定)→脱芯时间到→自动排空→压力到零后再排碱液(排至碱液回收箱13)→碱液到低液位后，进行冷却→冷却时间到(时间可设定)→釜盖908打开→夹取机械臂1006抓取零件吊框→至清洗釜5进行清洗→清洗时间到→夹取机械臂1006运送至物料输送升降机构7位置，放至零件吊框→物料输送升降机构7下降→送料板车708转出零件→一个工序结束(如果发现产品还有残留物，可以进行第二轮次脱芯或碱煮)。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用高集成化与高智能化结构功能设计，形成产品入料、输送、开袋、清洗、加热碱煮脱芯等全自动操作，从而大幅提高产品脱芯碱煮加工的效率，大大降低人工劳动量，且保证产品合格率与原料利用率，通过对碱液进行回收与处理，进一步降低生产成本，降低资源消耗，且具备绿色环保功能特性。通过设置多套脱芯釜9及自动上料输送的桁架机构10、物料输送升降机构7，能够有效提高脱芯碱煮生产效率，最大程度的保证工序的利用效率，且对反应产物进行综合回收利用，形成节能减排；通过全自动电气设备控制与监管系统，保证设备运行过程的稳定及安全可靠，降低人工监管的劳动强度，即摆脱脱芯生产过程中的人工配碱方式，构建一整套物料输送系统和破袋机及其碱液混拌机，彻底替代了人工操作，防止了人身事故发生，实现了无人化操控功能。
通过选用345R+Ni复合材料作为釜体902主要材料，解决了耐高压、耐高温、耐各种碱液配方工艺的要求，使用寿命可达15年之久；并且脱芯釜9釜盖由原来封头式改成平板式，降低了无效空间，减少了生产费用，提高了生产效率；另外采用电磁感应式加热，热效率提高25％以上，降低了能耗，加热效率提高一倍，易维护维修，使用寿命长；在实际运行过程中，脱芯釜碱液运行管路通过直径阀门改进，及其管路安装恒温系统，彻底解决管路易结晶等原因造成的堵塞现象。
通过对脱芯工序项目整体集成模块化设计，现已实现由原来16×6×7仅布置三台提高到了可布置10台，由原来开放式在车间安装，现在全封闭安装，改善车间环境，实现了环保，确保了人身安全，大幅度减少了车间面积，减少建厂投资和生产费用。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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；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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，包括操作平台（1），该操作平台（1）一侧设置有楼梯（2），该操作平台（1）顶端外缘设置有防护围栏（3），其特征在于：所述操作平台（1）顶部由靠近所述楼梯（2）的一侧依次开设有两个供料口（4）、若干清洗釜（5）及若干釜体安装口（6）；其中一个所述供料口（4）下方设置有物料输送升降机构（7），另一个所述供料口（4）下方设置有破袋机构（8），所述釜体安装口（6）内部设置有脱芯釜（9）；所述操作平台（1）外侧设置有桁架机构（10），所述桁架机构（10）一侧底部设置有若干等距排列的电气控制柜（11），位于同侧所述脱芯釜（9）底部之间设置有釜底支架（12）；所述物料输送升降机构（7）、所述破袋机构（8）及所述釜底支架（12）一侧均设置有碱液回收箱（13），所述物料输送升降机构（7）包括设置在其中一个所述供料口（4）下方的升降支架（701），所述升降支架（701）远离所述清洗釜（5）的一侧底部设置有送料支架（702）；所述升降支架（701）靠近所述送料支架（702）的一侧两端均设置有升降滑轨（703），所述升降滑轨（703）外侧套设有升降滑套（704），两侧的所述升降滑套（704）之间设置有提升托架（705），所述升降支架（701）内底部设置有与所述提升托架（705）相配合的提升油缸（715），所述提升托架（705）内部设置有提升料箱（706）；所述送料支架（702）为框形结构且顶部两侧均设置有送料滑轨（707），两个所述送料滑轨（707）顶部之间设置有送料板车（708），所述送料支架（702）底部两侧均设置有若干等距排布且相互对称的张紧轮安装座（709），两个所述张紧轮安装座（709）之间设置有张紧连轴（710），所述张紧连轴（710）中间位置设置有张紧轮（711）；所述送料支架（702）内部远离所述升降支架（701）的一侧设置有送料电机组（712），所述送料电机组（712）与若干所述张紧轮（711）外侧套设有与所述送料板车（708）相配合的送料链条（713）；所述送料滑轨（707）远离所述升降支架（701）的一端设置有防脱轨挡块（714）。
2.根据权利要求1所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述破袋机构（8）包括设置在另一个所述供料口（4）下方的破袋支架（801），所述破袋支架（801）内部设置有破袋底箱（802），所述破袋支架（801）顶部设置有破袋顶箱（803），所述破袋支架（801）远离所述清洗釜（5）的一侧设置有侧边三角架（804）；所述侧边三角架（804）内顶部设置有割刀滑轨（805），所述割刀滑轨（805）顶部设置有与之配合的割刀滑块（806），所述割刀滑块（806）靠近所述破袋顶箱（803）的一侧设置有割刀安装杆（807），所述割刀安装杆（807）靠近所述破袋顶箱（803）的一端顶部设置有切割刀（808）；所述破袋支架（801）与所述破袋顶箱（803）一侧均设置有与所述切割刀（808）相配合的切割开槽（809），所述破袋支架（801）背面设置有割刀油缸（810），所述割刀油缸（810）与所述割刀安装杆（807）远离所述破袋顶箱（803）的一端之间设置有割刀连杆（811）。
3.根据权利要求2所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述提升料箱（706）与所述破袋顶箱（803）均为底部开口的箱式结构，且所述提升料箱（706）与所述破袋顶箱（803）顶端均开设有通料开孔（14），所述提升料箱（706）与所述破袋顶箱（803）内顶部均设置有夹料机构（15），所述提升料箱（706）与所述破袋顶箱（803）内底部均设置有落料内箱（21）；
所述破袋底箱（802）内部设置有两个排料机构（16）。
4.根据权利要求3所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述夹料机构（15）包括设置在所述破袋顶箱（803）顶部一侧中间位置的传动盒（1501），所述传动盒（1501）内部设置有相互啮合且对称的主动齿轮（1502）与从动齿轮（1503），所述主动齿轮（1502）圆心设置有传动轴（1504），所述传动轴（1504）一端贯穿至所述传动盒（1501）外侧连接有调节手柄（1505），所述从动齿轮（1503）圆心设置有连接轴（1506），所述传动轴（1504）另一端与所述连接轴（1506）一端均穿插至所述破袋顶箱（803）内部且连接有夹料钩杆（1507），
所述夹料钩杆（1507）为匚形结构，所述破袋顶箱（803）顶部另一侧设置有与所述夹料钩杆（1507）相配合的固定轴座（1508）。
5.根据权利要求4所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述排料机构（16）包括两个对称设置在所述破袋底箱（802）一侧的排料油缸（1601），所述排料油缸（1601）顶端设置有排料连杆（1602）且保持活动连接，所述排料连杆（1602）另一端设置有排料转轴（1603），所述排料转轴（1603）穿插至所述破袋底箱（802）内部且套设有排料挡板（1604）；
位于所述破袋底箱（802）内部的两个所述排料挡板（1604）相互对称。
6.根据权利要求5所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述脱芯釜（9）包括与所述釜体安装口（6）相配合的釜体安装板（901），所述釜体安装板（901）内部穿插设置有釜体（902），所述釜体（902）一侧底部设置有下液位口（903），所述釜体（902）一侧顶部且位于所述釜体安装板（901）上方设置有上液位口（904），所述釜体（902）另一侧顶部设置有进碱口（905），所述釜体（902）内部设置有与所述进碱口（905）连接的进碱管（906），所述釜体（902）圆周外侧且位于所述下液位口（903）与所述釜体安装板（901）之间的部分套设有电磁加热线圈（907）；
所述釜体（902）顶端设置有釜盖（908），所述釜盖（908）圆周外侧套设有釜圈（909），所述釜盖（908）顶部圆周外缘依次设置有安全阀（910）、测温口（911）、压力表口（912）及手动排气阀（913）；
所述釜体（902）背面顶部且位于所述釜体安装板（901）上方设置有釜体支架（914），所述釜体支架（914）背面设置有支撑竖梁（915），所述支撑竖梁（915）顶端设置有回转支撑减速器（916），所述回转支撑减速器（916）顶部设置有开锁横梁（917），所述釜体（902）正面设置有釜体挡柱固定板（918），所述釜体挡柱固定板（918）顶部设置有釜体挡柱（919），所述釜体挡柱（919）顶部与所述开锁横梁（917）保持连接；
所述开锁横梁（917）顶部穿插设置有开锁升降油缸（920），所述开锁升降油缸（920）底部输出端与所述釜盖（908）顶部圆心位置保持连接，所述开锁横梁（917）顶部且位于所述开锁升降油缸（920）圆周外侧设置有四个导向杆座（921），所述导向杆座（921）底部设置有导向杆（922），所述导向杆（922）底部与所述釜盖（908）顶部保持连接；
所述支撑竖梁（915）背部设置有竖梁连接板（923），所述釜体（902）背部设置有釜体连接板（924），所述竖梁连接板（923）与所述釜体连接板（924）之间设置有推转油缸（925）；
所述釜体安装板（901）顶部且位于所述釜体（902）圆周外侧设置有三个等距排列且与所述釜圈（909）底部相配合的釜圈滚轮（926）。
7.根据权利要求6所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述釜体（902）为复合材料，材质为345R+Ni，包括内层Ni板与外层345R板，所述釜盖（908）为纯316L锻件堆焊Ni。
8.根据权利要求7所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述桁架机构（10）包括设置在所述操作平台（1）上方的框形桁架（1001），所述框形桁架（1001）顶部两侧均横向设置有X轴滑轨（1002），两个所述X轴滑轨（1002）之间设置有Y轴横梁（1003），所述Y轴横梁（1003）顶部设置滑动支架（1004）且保持活动连接，所述滑动支架（1004）内部穿插设置有Z轴横梁（1005），所述Z轴横梁内部穿插设置有夹取机械臂（1006）且保持活动连接；
所述滑动支架（1004）远离一侧设置有坦克链支架（1007），所述滑动支架（1004）与所述坦克链支架（1007）之间设置有机械臂油缸（1008），所述机械臂油缸（1008）底端设置有机械臂连接块（1009），所述机械臂连接块（1009）与所述夹取机械臂（1006）保持固定连接，且所述坦克链支架（1007）与所述机械臂连接块（1009）之间设置有竖向坦克链（1017）；
所述Y轴横梁（1003）顶部设置有坦克链卧轨（1010），所述坦克链卧轨（1010）内部设置有与所述滑动支架（1004）相配合的横向坦克链（1011），所述Y轴横梁（1003）两端均设置有与所述X轴滑轨（1002）相配合的X轴驱动装置（1012）；
所述X轴滑轨（1002）顶部两端、所述Y轴横梁（1003）顶部两端均设置有端头缓冲柱（1013）；
所述框形桁架（1001）底部设置有多个支撑立柱（1014），所述支撑立柱（1014）底部两侧均设置有加固筋（1015），所述支撑立柱（1014）与所述加固筋（1015）底端均设置有支撑脚板（1016），所述支撑脚板（1016）通过螺栓与地面保持连接。
9.根据权利要求1所述的一种具备碱液回收功能的脱芯碱煮自动化集成生产设备，其特征在于，所述电气控制柜（11）正面顶部设置有显示屏（17）、操作按钮（18）及仪表盘（19），所述电气控制柜（11）顶部设置有大型显示器（20）。
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