CN115725847A - 一种纳米晶废带收集设备及纳米晶带材智能输运系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金技术领域，公开了一种纳米晶废带收集设备及纳米晶带材智能输运系统，包括传送装置、收集装置和重熔输运装置；传送装置用于将废带传送至收集装置；收集装置包括旋转机构、废料筒和压实机构；旋转机构具有收集位、压实位以及更换位，旋转机构能够带动废料筒依次经过收集位、压实位和更换位；当废料筒处于收集位时，废料筒能够接收由传送装置传送的废带；当废料筒处于压实位时，压实机构能够对位于废料筒中的废带进行压实；当废料筒处于更换位时，重熔输运装置能够将废料筒运输至熔炉进行废带重熔，并在废带重熔后将空的废料筒运输回更换位。这种设置方式，无需向现有技术中那样人工收集废带，降低了劳动成本，提升了生产效率。

Description

一种纳米晶废带收集设备及纳米晶带材智能输运系统

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种纳米晶废带收集设备及纳米晶带材智能输运系统。

背景技术

纳米晶材料由纳米级尺寸(1~10nm)的晶体所组成的材料，由于纳米晶带材生产高冷速和高产速的要求，控制难度极大，生产工艺波动极易造成生产中断，产生大量废带，严重影响生产效率。

现有技术中，通常还是采用人工的方式对废带进行收集，然后对废带进行重熔，造成劳动成本较高的情况，且生产效率较低，影响了生产的节奏。

因此，如何提升纳米晶废带的回收效率，成为了本领域一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米晶废带收集设备及纳米晶带材智能输运系统，能够降低劳动成本，提升生产效率。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种纳米晶废带收集设备，包括：传送装置、收集装置以及重熔输运装置；其中，传送装置用于将铸带机生成的废带传送至收集装置；收集装置包括旋转机构、废料筒、以及压实机构；旋转机构具有收集位、压实位以及更换位，旋转机构能够带动废料筒依次经过收集位、压实位和更换位；当废料筒处于收集位时，废料筒能够接收由传送装置传送的废带；当废料筒处于压实位时，压实机构能够对位于废料筒中的废带进行压实；当废料筒处于更换位时，重熔输运装置能够将废料筒运输至熔炉进行废带重熔，并在废带重熔后将空的废料筒运输回更换位。

这种纳米晶废带收集设备，当铸带机生成废带时，废带通过传送装置传递给旋转机构上位于收集位的废料筒，装有废带的废料筒在旋转机构的带动下移动至压实位，再通过压实机构对位于废料筒中的废带进行压实，接着废带在旋转机构的带动下移动至更换位，重熔输运装置将废料筒运输至熔炉进行废带重熔，然后将空的废料筒运输回更换位，最后空的废料筒由在旋转机构的带动下移动至收集位，继续进行废带的收集。

这种设置方式，无需向现有技术中那样人工收集废带，降低了劳动成本，提升了生产效率。

可选地，传送装置包括第一电机以及传送皮带；第一电机用于驱动传送皮带转动以实现将废带传送至旋转机构的收集位；在竖直方向上，传送皮带靠近收集位一端的高度高于收集位的高度。

可选地，旋转机构包括第二电机以及环形皮带；废料筒放置于环形皮带上，且收集位、压实位和更换位均位于环形皮带；第二电机用于驱动环形皮带旋转，以令废料筒能够依次经过收集位、压实位和更换位。

可选地，旋转机构还可具有称重位；旋转机构能够带动废料筒依次经过收集位、压实位、称重位以及更换位；收集装置还包括称重机构，当废料筒处于称重位时，称重机构能够测量出废料筒中废带的重量是否满足重熔要求；当废料筒处于称重位时，若称重机构测得废料筒中废带的重量满足重熔要求，则第二电机驱动环形皮带将废料带动至更换位，以令重熔输运装置将废料筒运输至熔炉进行废带重熔；当废料筒处于称重位时，若称重机构测得废料筒中废带的重量不满足重熔要求，则第二电机驱动环形皮带将废料带动至收集位进行废带的再次收集。

可选地，压实机构包括悬臂压机。

可选地，废料筒上下两端分别具有上筒口以及下筒口；上筒口的口径大于下筒口的口径。

可选地，重熔输运装置包括机械臂以及下压装置；机械臂用于将废料筒在更换位和熔炉的支架之间移动；当废料筒被移动至熔炉的支架时，下压装置用于将废料筒中的废料压入熔炉，以实现废料重熔。

可选地，其特征在于，废料筒为多个；废料筒的数量能够满足：收集位、压实位以及更换位可同时均具有一个废料筒；当旋转机构具有称重位时，废料筒的数量能够满足：收集位、压实位、称重位以及更换位可同时均具有一个废料筒。

一种纳米晶带材智能输运系统，包括铸带机、卷取机、钢液输运装置以及上述任一种的纳米晶废带收集设备；铸带机用于制作纳米晶带材；卷取机用于将合格的带材进行自动卷取；钢液输运装置用于将废带重熔为合格钢液，并输运至铸带机。

可选地，钢液输运装置包括熔炉、中间包以及喷嘴包；熔炉用于将废带重熔为合格钢液并浇至中间包；中间包用于将合格钢液浇至喷嘴包；喷嘴包用于通过自身的喷嘴将合格钢液喷出至铸带机以形成纳米晶带材。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例提供的纳米晶废带收集设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的纳米晶废带收集设备中废料筒的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的纳米晶带材智能输运系统的结构示意图。

图标：1-传送装置；2-重熔输运装置；3-旋转机构；4-废料筒；5-压实机构；6-收集位；7-压实位；8-更换位；9-传送皮带；10-环形皮带；11-称重位；12-上筒口；13-下筒口；14-运输皮带；15-铸带机；16-卷取机；17-熔炉；18-中间包；19-喷嘴包。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

图1为本发明实施例提供的纳米晶废带收集设备的结构示意图；图2为本发明实施例提供的纳米晶废带收集设备中废料筒的结构示意图；如图1和图2所示，本发明实施例提供一种纳米晶废带收集设备，包括：传送装置1、收集装置以及重熔输运装置2；其中，传送装置1用于将铸带机15生成的废带传送至收集装置；收集装置包括旋转机构3、废料筒4、以及压实机构5；旋转机构3具有收集位6、压实位7以及更换位8，旋转机构3能够带动废料筒4依次经过收集位6、压实位7和更换位8；当废料筒4处于收集位6时，废料筒4能够接收由传送装置1传送的废带；当废料筒4处于压实位7时，压实机构5能够对位于废料筒4中的废带进行压实；当废料筒4处于更换位8时，重熔输运装置2能够将废料筒4运输至熔炉17进行废带重熔，并在废带重熔后将空的废料筒4运输回更换位8。

本实施例中，当铸带机15生成废带时，废带通过传送装置1传递给旋转机构3上位于收集位6的废料筒4，装有废带的废料筒4在旋转机构3的带动下移动至压实位7，再通过压实机构5对位于废料筒4中的废带进行压实，接着废带在旋转机构3的带动下移动至更换位8，重熔输运装置2将废料筒4运输至熔炉17进行废带重熔，然后将空的废料筒4运输回更换位8，最后空的废料筒4由在旋转机构3的带动下移动至收集位6，继续进行废带的收集。

这种设置方式，无需向现有技术中那样人工收集废带，降低了劳动成本，提升了生产效率。

参考图1，作为一种可选的实施例，传送装置1包括第一电机（图中未示出）以及传送皮带9；第一电机用于驱动传送皮带9转动以实现将废带传送至旋转机构3的收集位6；在竖直方向上，传送皮带9靠近收集位6一端的高度高于收集位6的高度。

本实施例中，由于在竖直方向上，传送皮带9靠近收集位6一端的高度高于收集位6的高度，则当废料筒4处于收集位6时，传送皮带9上的废带会由传送皮带9靠近收集位6一端下落至废料筒4中，以实现废带的收集。

另外，传送皮带9可为磁性皮带，如此则可对废带产生一定的吸引力，防止废带在传送过程中由传送皮带9掉落的现象；另外，可在传送皮带9靠近收集位6一端设置挡板，挡板的下端具有用于切断废带的刀刃，由于废带为很长的一条带材，刀刃的设置，能够便于废带的切断，以令废带能够分批次落入位于收集位6的废料筒4中。

继续参考图1，作为一种可选的实施例，旋转机构3包括第二电机（图中未示出）以及环形皮带10；废料筒4放置于环形皮带10上，且收集位6、压实位7和更换位8均位于环形皮带10；第二电机用于驱动环形皮带10旋转，以令废料筒4能够依次经过收集位6、压实位7和更换位8。

本实施例中，环形皮带10可为圆环形，收集位6、压实位7和更换位8可均匀间隔设置。

如图1所示，作为一种可选的实施例，旋转机构3还可具有称重位11；旋转机构3能够带动废料筒4依次经过收集位6、压实位7、称重位11以及更换位8；收集装置还包括称重机构，当废料筒4处于称重位11时，称重机构能够测量出废料筒4中废带的重量是否满足重熔要求；当废料筒4处于称重位11时，若称重机构测得废料筒4中废带的重量满足重熔要求，则第二电机驱动环形皮带10将废料带动至更换位8，以令重熔输运装置2将废料筒4运输至熔炉17进行废带重熔；当废料筒4处于称重位11时，若称重机构测得废料筒4中废带的重量不满足重熔要求，则第二电机驱动环形皮带10将废料带动至收集位6进行废带的再次收集。

本实施例中，具体地，称重机构可为设置于废料筒4的重力传感器，重力传感器可与第二电机信号连接；

当废料筒4处于称重位11时，若称重机构测得废料筒4中废带的重量满足重熔要求，则第二电机接受到重力传感器的信号，驱动环形皮带10将废料带动至更换位8，此时第二电机控制环形皮带10稍加停顿，以令重熔输运装置2能够将废料筒4运输至熔炉17进行废带重熔；

当废料筒4处于称重位11时，若称重机构测得废料筒4中废带的重量不满足重熔要求，则第二电机接受到重力传感器的信号，驱动环形皮带10将废料直接带动至收集位6，而不在更换位8停留，以便进行废带的再次收集。

作为一种可选的实施例，压实机构5包括悬臂压机。废料筒4上下两端分别具有上筒口12以及下筒口13；上筒口12的口径大于下筒口13的口径，如图2所示。

本实施例中，由于上筒口12的口径大于下筒口13的口径，当悬臂压机由上筒孔压紧废料筒4中的废带时，有利于将废带压紧压实。

作为一种可选的实施例，重熔输运装置2包括机械臂以及下压装置；机械臂用于将废料筒4在更换位8和熔炉17的支架之间移动；当废料筒4被移动至熔炉17的支架时，下压装置用于将废料筒4中的废料压入熔炉17，以实现废料重熔。

本实施例中，由于废料筒4上下两端分别具有上筒口12以及下筒口13，当废料筒4被移动至熔炉17的支架时，下压装置可由废料筒4的上筒口12对废料向下施加压力，以令废料从废料筒4的下筒口13排出至熔炉17，从而实现废料的重熔。

其中，下压装置同样可选用悬臂压机。

另外，如图1所示，重熔输运装置2还可包括第三电机（图中未示出）以及运输皮带14，第三电机用于驱动运输皮带14在更换位8和熔炉17的支架之间往复运动，通过运输皮带14实现废料筒4在更换位8和熔炉17的支架之间移动。

作为一种可选的实施例，其特征在于，废料筒4为多个；废料筒4的数量能够满足：收集位6、压实位7以及更换位8可同时均具有一个废料筒4；当旋转机构3具有称重位11时，废料筒4的数量能够满足：收集位6、压实位7、称重位11以及更换位8可同时均具有一个废料筒4。

本实施例中，这种设置方式，相比较于只有一个废料筒4的设置，能够保证在纳米晶废带收集设备工作过程中，每个时间段都会有装有废带的废料筒4在旋转机构3上进行压实、称重等加工，提升了废带的回收效率。

图3为本发明实施例提供的纳米晶带材智能输运系统的结构示意图，如图3所示，本发明实施例还提供了一种纳米晶带材智能输运系统，包括铸带机15、卷取机16、钢液输运装置以及上述的任一种纳米晶废带收集设备；铸带机15用于制作纳米晶带材；卷取机16用于将合格的带材进行自动卷取；钢液输运装置用于将废带重熔为合格钢液。

具体地，钢液输运装置包括熔炉17、中间包18以及喷嘴包19；熔炉17用于将废带重熔为合格钢液并浇至中间包18；中间包18用于将合格钢液浇至喷嘴包19；喷嘴包19用于通过自身的喷嘴将合格钢液喷出至铸带机以形成纳米晶带材。

本实施例中，铸带机15通过平面流铸带法制备超薄纳米晶带材。例如，铸带机15将钢液从底部带有狭缝喷嘴的喷嘴包中高速流出，钢液在喷嘴下方的高速旋转的铜合金冷却辊外圆周表面铺展，并在冷却辊表面与喷嘴底面之间形成一定尺寸的钢液熔潭，钢液迅速地被从熔潭底部抽出并快速冷却，同时喷嘴缝中的钢液持续补充到熔潭中，从而形成具有非晶或纳米晶结构的连续薄带。

其中，卷取机16可以为在线卷取机16，通过在线卷取机16所载负压风机产生的负压，将制带机所得纳米晶带材吸附到卷取机16高速旋转的卷筒上，带材随卷取机16卷筒同步高速旋转，得到纳米晶带材大卷。

还有，纳米晶带材智能输运系统还可包括有激光智能叉车，激光智能叉车将纳米晶大卷拆卸并自动输运至带材存放区。具体地，激光智能叉车可通过驱动机构和激光导航组件以对其进行控制，通过两个升降叉叉起或放下纳米晶大卷，通过激光导航组件对智能叉车进行导航，能够实现自动导航，智能叉取纳米晶大卷。

另外，熔炉17可选用中频炉，中频炉的熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低；且频炉具备自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀；且熔炉17的电加热作业环境量好、启动性能好，空炉及满炉均可达到100%启动。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种纳米晶废带收集设备，其特征在于，包括：传送装置、收集装置以及重熔输运装置；其中，

所述传送装置用于将铸带机生成的废带传送至所述收集装置；

所述收集装置包括旋转机构、废料筒、以及压实机构；

所述旋转机构具有收集位、压实位以及更换位，所述旋转机构能够带动所述废料筒依次经过所述收集位、所述压实位和所述更换位；

当所述废料筒处于所述收集位时，所述废料筒能够接收由所述传送装置传送的废带；

当所述废料筒处于所述压实位时，所述压实机构能够对位于所述废料筒中的废带进行压实；

当所述废料筒处于所述更换位时，所述重熔输运装置能够将所述废料筒运输至熔炉进行废带重熔，并在废带重熔后将空的废料筒运输回所述更换位。

2.根据权利要求1所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述传送装置包括第一电机以及传送皮带；

所述第一电机用于驱动所述传送皮带转动以实现将废带传送至所述旋转机构的收集位；

在竖直方向上，所述传送皮带靠近所述收集位一端的高度高于所述收集位的高度。

3.根据权利要求1所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述旋转机构包括第二电机以及环形皮带；

所述废料筒放置于所述环形皮带上，且所述收集位、所述压实位和所述更换位均位于所述环形皮带；

所述第二电机用于驱动所述环形皮带旋转，以令所述废料筒能够依次经过所述收集位、所述压实位和所述更换位。

4.根据权利要求3所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述旋转机构还可具有称重位；

所述旋转机构能够带动所述废料筒依次经过所述收集位、所述压实位、所述称重位以及所述更换位；

所述收集装置还包括称重机构，当所述废料筒处于所述称重位时，所述称重机构能够测量出所述废料筒中废带的重量是否满足重熔要求；

当所述废料筒处于所述称重位时，若所述称重机构测得所述废料筒中废带的重量满足重熔要求，则所述第二电机驱动所述环形皮带将所述废料带动至所述更换位，以令所述重熔输运装置将所述废料筒运输至熔炉进行废带重熔；

当所述废料筒处于所述称重位时，若所述称重机构测得所述废料筒中废带的重量不满足重熔要求，则所述第二电机驱动所述环形皮带将所述废料带动至所述收集位进行废带的再次收集。

5.根据权利要求1所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述压实机构包括悬臂压机。

6.根据权利要求5所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述废料筒上下两端分别具有上筒口以及下筒口；

所述上筒口的口径大于所述下筒口的口径。

7.根据权利要求6所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述重熔输运装置包括机械臂以及下压装置；

所述机械臂用于将所述废料筒在所述更换位和熔炉的支架之间移动；

当所述废料筒被移动至所述熔炉的支架时，所述下压装置用于将所述废料筒中的废料压入熔炉，以实现废料重熔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的纳米晶废带收集设备，其特征在于，所述废料筒为多个；

所述废料筒的数量能够满足：所述收集位、所述压实位以及所述更换位可同时均具有一个废料筒；

当所述旋转机构具有称重位时，所述废料筒的数量能够满足：所述收集位、所述压实位、所述称重位以及所述更换位可同时均具有一个废料筒。

9.一种纳米晶带材智能输运系统，其特征在于，包括铸带机、卷取机、钢液输运装置以及如权利要求1-8任一项所述的纳米晶废带收集设备；

所述铸带机用于制作纳米晶带材；

所述卷取机用于将合格的带材进行自动卷取；

所述钢液输运装置用于将废带重熔为合格钢液，并输运至所述铸带机。

10.根据权利要求9所述的纳米晶带材智能输运系统，其特征在于，所述钢液输运装置包括熔炉、中间包以及喷嘴包；

所述熔炉用于将废带重熔为合格钢液并浇至所述中间包；

所述中间包用于将合格钢液浇至所述喷嘴包；

所述喷嘴包用于通过自身的喷嘴将合格钢液喷出至所述铸带机以形成纳米晶带材。

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