CN116553144A - 一种物料自动转运设备以及物料破碎系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料自动转运设备，包括多级转运装置，各级转运装置的行程端部相互对接，相邻两级的所述转运装置中，相互对接的行程端部所处的空间位置重叠，相邻两级的所述转运装置分别从物料托盘的不同区域固定物料托盘，从而避免两级转运装置在行程端部处相互干涉。本发明的物料自动转运设备能够自动化实现物料的多级转运，降低人力劳动强度，提高工作效率，且占用空间小。本发明还提供一种物料破碎系统。

Description

一种物料自动转运设备以及物料破碎系统

技术领域

本发明具体涉及一种物料自动转运设备以及物料破碎系统。

背景技术

在核燃料组件生产领域的化工工艺阶段，会产生一些返品及沉淀等物料，这些物料经过煅烧及破碎后，可以再次利用。由于这些物料具有放射性，且容易产生粉尘，因此需要在手套箱中进行操作。

物料经过煅烧处理从煅烧炉出料到手套箱后，需要转运到破碎机中破碎，由于煅烧炉和破碎机布置空间位置存在高低落差以及一定的距离，使用转运设备必然需要多级转运设备对接，然而手套箱内的空间有限，因此自动化多级转运设备难以布放在空间有限的手套箱中，目前主要采用人工通过手套孔操作，需要在手套箱内人工把煅烧后的物料料盘抬高后倒入破碎机中的料仓中破碎。这就导致了操作人员劳动强度大、工作效率不高、且整个操作过程自动化程度低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种物料自动转运设备，能够自动化实现物料的多级转运，降低人力劳动强度，提高工作效率，且占用空间小。本发明还提供一种物料破碎系统。

本发明提供一种物料自动转运设备，包括多级转运装置，各级转运装置的行程端部相互对接，相邻两级的所述转运装置中，相互对接的行程端部所处的空间位置重叠，相邻两级的所述转运装置分别从物料托盘的不同区域固定物料托盘，从而避免两级转运装置在行程端部处相互干涉。

优选的，相邻两级的所述转运装置位于相互对接的行程端部处时，分别处于该重叠空间位置的中部和两侧，其中处于中部的转运装置用于从物料托盘的中部固定物料托盘，处于两侧的转运装置用于从物料托盘的两侧固定物料托盘。

优选的，多级所述转运装置中，至少一级转运装置为提升转运装置，所述提升转运装置包括导轨、托架和升降驱动件，所述导轨沿竖直方向布置，托架滑设在导轨上，用于从物料托盘的底面中部托持物料托盘，所述升降驱动件用于驱动托架沿导轨滑动，以带动物料托盘升降。

优选的，多级所述转运装置中，至少另有一级转运装置为水平转运装置，所述水平转运装置的一侧行程端部用于对接处理设备，另一侧行程端部用于对接提升转运装置，所述水平转运装置包括两组输送机构，两组输送机构平行间隔设置，分别用于固定物料托盘的两侧，并带动物料托盘在处理设备和提升转运装置之间转移，两组所述输送机构的间距大于托架，位于行程端部的所述托架处于两组输送机构之间。

优选的，所述水平转运装置为收料转运装置，收料转运装置用于对接的处理设备为煅烧设备，所述收料转运装置与提升转运装置底部的行程端部对接，其输送机构的顶面高度不低于托架位于底部行程端部时的顶面高度。

优选的，所述收料转运装置的输送机构为链条输送机构，两组链条输送机构分别用于从物料托盘的底面两侧托持所述物料托盘。

优选的，所述水平转运装置为倒料转运装置，倒料转运装置用于对接的处理设备为破碎设备，所述倒料转运装置与提升转运装置顶部的行程端部对接，倒料转运装置的每组输送机构上各设有一组料盘夹紧机构，两组所述料盘夹紧机构分别用于从物料托盘的两侧夹持所述物料托盘。

优选的，所述倒料转运装置还包括翻转倒料机构，所述翻转倒料机构连接在料盘夹紧机构和输送机构之间，用于驱动所述料盘夹紧机构翻转，以使物料托盘内的物料倒入破碎设备。

本发明还提供一种物料破碎系统，设置在手套箱内，包括破碎机，还包括上述的物料自动转运设备，所述物料自动转运设备的多级转运装置中，两端的两级转运装置分别对接前序处理设备和所述破碎机，所述物料托盘用于托持前序处理设备处理后的待破碎物料。

优选的，物料破碎系统还包括电磁振动给料器，所述电磁振动给料器连接在物料自动转运设备和破碎机的入口之间，用于为破碎机进料提供振动。

本发明提供的物料自动转运设备，包括多级转运装置，各级转运装置的行程端部相互对接，托载有物料的物料托盘通过相互对接的行程端部在各个转运装置上移动，从而将物料转移输送。

与现有的转运装置不同的是，本设备中相邻两级的转运装置中，相互对接的行程端部所处的空间位置重叠，相邻两级的所述转运装置分别从物料托盘的不同区域固定物料托盘，从而避免两级转运装置在行程端部处相互干涉。

即目前转运装置一般是以“头对头”的方式对接，两个行程端部各自占用一部分空间，以避免相互干涉，为了保证物料能够在对接处转移，甚至还需要额外的夹持设备或机械手等辅助，实现物料在两个转运装置之间转移，这就导致了多级转运装置一般体积较大，占用空间多的问题。

而本设备破除了这一观念限制，创造性地提出相邻转运装置固定物料托盘的不同位置，从而使两个转运装置的行程端部可以在同一空间位置重叠，既保证了转运的可能性，不会导致装置部件干涉，又能大幅降低转运装置占用空间，使多级转运装置也能用于有限的空间内，从而取代因空间限制必须使用人工转运的操作方式，降低人力劳动强度，提高自动化程度，加快工作效率。

本物料自动转运设备能够用于核燃料组件生产进程中，用于完成煅烧后手套箱中物料的自动传输和破碎，可再次利用的返品及沉淀物料经过煅烧后能够采用本设备进行自动传输、提升到破碎机上方并流入破碎机中破碎。整个过程全部自动化，无需人工操作，大大提高了自动化水平。

附图说明

图1是本发明实施例1中物料自动转运设备的结构示意图；

图2是本发明实施例1中物料自动转运设备中提升转运装置的结构示意图；

图3是本发明实施例1中物料自动转运设备中收料转运装置的结构示意图；

图4是本发明实施例1中物料自动转运设备中倒料转运装置的结构示意图；

图5是本发明实施例1中物料自动转运设备中料盘夹紧机构的结构示意图。

图中：1、物料托盘；2、提升转运装置；21、导轨；22、托架；23、升降驱动件；24、升降板；25、安装板；3、收料转运装置；31、链条输送机构；32、安装架；33、回转驱动件；34、连接架；4、倒料转运装置；41、料盘夹紧机构；411、摆爪气缸；412、连接板；413、压板；414、底板；42、翻转倒料机构；421、翻转架；422、翻转驱动件；423、平移台；5、破碎机；6、电磁振动给料器；7、第一机架；8、第二机架；9、调节装置。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例的物料自动转运设备，包括多级转运装置，各级转运装置的行程端部相互对接，托载有物料的物料托盘1通过相互对接的行程端部在各个转运装置上移动，从而将物料转移输送。相邻两级的转运装置中，相互对接的行程端部所处的空间位置重叠，相邻两级的转运装置分别从物料托盘1的不同区域固定物料托盘1，从而避免两级转运装置在行程端部处相互干涉。

目前转运装置一般是以“头对头”的方式对接，两个行程端部各自占用一部分空间，以避免相互干涉，为了保证物料能够在对接处转移，甚至还需要额外的夹持设备或机械手等辅助，实现物料在两个转运装置之间转移，这就导致了多级转运装置一般体积较大，占用空间多的问题。

而本设备破除了这一观念限制，创造性地提出相邻转运装置固定物料托盘1的不同位置，从而使两个转运装置的行程端部可以在同一空间位置重叠，既保证了转运的可能性，不会导致装置部件干涉，又能大幅降低转运装置占用空间，使多级转运装置也能用于有限的空间内，从而取代因空间限制必须使用人工转运的操作方式，降低人力劳动强度，提高自动化程度，加快工作效率。

本实施例中，相邻两级的转运装置位于相互对接的行程端部处时，分别处于该重叠空间位置的中部和两侧，其中处于中部的转运装置用于从物料托盘1的中部固定物料托盘1，处于两侧的转运装置用于从物料托盘1的两侧固定物料托盘1。

本实施例中，多级转运装置中，至少一级转运装置为提升转运装置2，如图2所示，提升转运装置2包括导轨21、托架22和升降驱动件23，导轨21沿竖直方向布置，托架22滑设在导轨21上，用于从物料托盘1的底面中部托持物料托盘1，升降驱动件23用于驱动托架22沿导轨21滑动，以带动物料托盘1升降。

提升转运装置2托持物料托盘1进行升降，升降的过程中，物料托盘1以及带动其升降的部件所在的竖直区域不能受到任何遮挡，否则会造成干涉。因此本实施例中，将提升转运装置2设置为从中部托持固定物料托盘1，相比于从两侧托持来说，托架22托持的位置处于物料托盘1的水平投影范围之内，不会导致需要避让的区域进一步扩大，也不会导致与其对接的转运装置结构放大。即通过合理的布局设置进一步降低了转运装置对接行程端部的占用空间。当本设备用于煅烧炉和破碎机之间时，提升转运装置2还能在二者的高度落差之间起到衔接作用。

本实施例中，物料自动转运设备还包括第一机架7，各个转运装置均连接在第一机架7上，提升转运装置2还包括升降板24和安装板25，安装板25固定连接在第一机架7上，导轨21沿竖直方向连接在安装板25上，升降板24与导轨21滑动配合，托架22和升降驱动件23安装在升降板24上，升降驱动件23通过驱动升降板24沿导轨21滑动，从而驱使托架22带动物料托盘1升降。

本实施例中，多级转运装置中，至少另有一级转运装置为水平转运装置，水平转运装置的一侧行程端部用于对接处理设备，另一侧行程端部用于对接提升转运装置2。本实施例的设备共有三级转运装置，分别为提升转运装置2和两级水平转运装置，两级水平转运装置分别为收料转运装置3以及倒料转运装置4。从煅烧设备至破碎设备，收料转运装置3、提升转运装置2以及倒料转运装置4依次布设对接。

本实施例中，收料转运装置3以及倒料转运装置4均包括两组输送机构，两组输送机构平行间隔设置，分别用于固定物料托盘1的两侧，并带动物料托盘1在处理设备和提升转运装置2之间转移，两组输送机构的间距大于托架22，位于行程端部的托架22处于两组输送机构之间。

两组间隔设置的输送机构既可以从物料托盘1的两侧托持物料，起到稳定托持输送的作用，又能够为提升转运装置2的托架22提供避让空间，避免干涉托架22，使托架22能够进入到输送机构所处的空间位置内。

本实施例中，如图3所示，收料转运装置3用于对接的处理设备为煅烧设备，收料转运装置3用于将经过煅烧后的物料接收运输至提升转运装置2。由于煅烧设备与破碎设备存在高度落差，煅烧设备出口较低，故收料转运装置3与提升转运装置2底部的行程端部对接。

其输送机构的顶面高度不低于托架22位于底部行程端部时的顶面高度，因此当物料托盘1通过收料转运装置3的输送机构运输至行程端部时，可以直接由输送机构托持输送到托架22上或者托架22的上方位置，此时提升转运装置2再执行提升操作，托架22便可以直接将收料转运装置3行程端部的物料托盘1托起，这一过程不需要外部机械手或夹持部件辅助，通过简单的布局结构以及位置关系直接实现两级转运装置的转移，操作简便快捷。

本实施例中，收料转运装置3的输送机构为链条输送机构31，两组链条输送机构31分别用于从物料托盘1的底面两侧托持物料托盘1。收料转运装置3还包括安装架32、回转驱动件33和连接架34。安装架32安装在第一机架7的底部，连接架34和回转驱动件33均连接在安装架32上，链条输送机构31安装在连接架34上，回转驱动件33驱动链条输送机构31的链轮回转，从而使链条输送机构31的链条随动，带动其上托持的物料托盘1移动。

本实施例中，如图4所示，倒料转运装置4用于对接的处理设备为破碎设备，倒料转运装置4与提升转运装置2顶部的行程端部对接，用于将提升转运装置2提升上来的物料转运至破碎设备内。

倒料转运装置4的每组输送机构上各设有一组料盘夹紧机构41，两组料盘夹紧机构41分别用于从物料托盘1的两侧夹持物料托盘1。当物料托盘1通过提升转运装置2提升到行程端部后，恰好位于两组输送机构之间，此时两组料盘夹紧机构41便可以夹持物料托盘1的两边。本实施例中，倒料转运装置4的输送机构可以是驱动电缸等直线式驱动件，安装在第一机架7的上部。

本实施例中，如图5所示，料盘夹紧机构41包括摆爪气缸411、连接板412、压板413和底板414。摆爪气缸411通过连接板412安装在倒料转运装置4的输送机构上，其上摆爪连接压板413，下摆爪连接底板414，摆爪气缸411可以驱动压板413和底板414靠近或分离实现夹紧和松开。在物料托盘1未到位时，摆爪气缸411驱动压板413和底板414分离，避免干涉物料托盘1升降，物料托盘1就位后，摆爪气缸411驱动压板413和底板414分别从物料托盘1侧边的上方和下方相向移动，从而夹紧物料托盘1的侧边。

本实施例中，倒料转运装置4还包括翻转倒料机构42，翻转倒料机构42连接在料盘夹紧机构41和输送机构之间，用于驱动料盘夹紧机构41翻转，以使物料托盘1内的物料倒入破碎设备。翻转倒料机构42包括翻转架421、翻转驱动件422和平移台423，平移台423连接在倒料转运装置4的输送机构上，翻转驱动件422安装在平移台423上，翻转架421通过一转轴连接翻转驱动件422的输出轴，料盘夹紧机构41连接在翻转架421上。

倒料转运装置4的输送机构带动翻转倒料机构42、料盘夹紧机构41以及物料托盘1移动至破碎设备处时，翻转倒料机构42中的翻转驱动件422带动翻转架421绕转轴回转，从而使夹持有物料托盘1的料盘夹紧机构41随之翻倒，使物料进入到破碎设备。

本实施例中，物料自动转运设备整体呈一竖直放置的方柱状结构，收料转运装置3、提升转运装置2以及倒料转运装置4从下至上依次分布，布局紧凑合理，外形规整，占用空间有限，

收料转运装置3安装于第一机架7的下部位置，提升转运装置2固定于第一机架7的侧面上，倒料转运装置4安装于第一机架7的顶部。第一机架7呈框架结构，底端设有调节装置9，用于根据地面情况调节第一机架7的水平状态，调节装置9为市面上的常规脚部调节结构，在此不做赘述。

运行过程中，初始状态时，提升转运装置2中托架22位于底部的行程端部，翻转倒料机构42位于初始位置，料盘夹紧机构41中摆爪气缸411为张开状态。

收料转运装置3动作，与手套箱内其他的传输装置对接(如煅烧设备的出料装置)，装有物料的物料托盘1输送到链条输送机构31上并被输送到托架22的正上方。在升降驱动件23的作用下，提升转运装置2中托架22从链条输送机构31中间升起，将物料托盘1提升至一定高度(位于摆爪气缸411的夹紧位置)。

料盘夹紧机构41中两侧摆爪气缸411闭合，两侧下摆爪上的底板414从下部托住物料托盘1底面，上摆爪上的压板413从上部压紧在物料托盘1上面。托架22下降一定高度，平移台423及上面连接固定的部件(翻转驱动件422、翻转架421、料盘夹紧机构41和物料托盘1)在倒料转运装置4的输送机构的驱动下向破碎设备方向平移一定距离，在翻转驱动件422的驱动下，翻转架421逐渐翻转，翻转最大角度最大可达180°，进而带动物料托盘1倾斜翻转，物料托盘1内的物料落入破碎设备内进行破碎。

物料托盘1内的物料倾倒完成后，在翻转驱动件422的驱动下回到水平位置，平移台423及上面连接固定的部件在倒料转运装置4的输送机构的驱动下回到初始位置，托架22上升到物料托盘1下方，摆爪气缸411张开，物料托盘1落在托架22上。在升降驱动件23的作用下，托架22带动空物料托盘1下降到初始位置，空物料托盘1落在链条输送机构31上，在回转驱动件33的驱动下，链条输送机构31将空物料托盘1传送到手套箱内其他的传输装置上。

本物料自动转运设备能够用于核燃料组件生产进程中，用于完成煅烧后手套箱中物料的自动传输和破碎，可再次利用的返品及沉淀物料经过煅烧后能够采用本设备进行自动传输、提升到破碎机上方并流入破碎机中破碎。整个过程全部自动化，无需人工操作，大大提高了自动化水平。

实施例2

本实施例的物料破碎系统，用于核工业生产中，其设置在手套箱内，如图1所示，包括破碎机5，还包括实施例1中的物料自动转运设备，物料自动转运设备的多级转运装置中，两端的两级转运装置分别对接前序处理设备和破碎机5，物料托盘1用于托持前序处理设备处理后的待破碎物料。

本实施例中，前序处理设备为煅烧设备，煅烧后的物料托盘1通过输送辊送出，输送物料托盘1的输送辊也布置在手套箱中，该手套箱与布置物料自动转运设备的手套箱之间可以设置自动升降门，升降门打开后，物料托盘1自动输送到收料转运装置3上。

本实施例中，物料破碎系统整体(包含破碎机5)的长宽高约为2000mm×700mm×1700mm，其中物料自动转运设备的长度小于1100mm，设置在一个手套箱内部，该手套箱的长宽高尺寸约为1100mm×1100mm×2000mm。破碎完成的物料出料至另一手套箱(以下称为出料手套箱)，该出料手套箱的高度相比设置有物料自动转运设备的手套箱稍矮，破碎机5设置在出料手套箱的顶部，其出料口向下穿过出料手套箱，从而出料到出料手套箱内。

本实施例中，物料破碎系统还包括电磁振动给料器6和第二机架8，电磁振动给料器6和破碎机5均连接在第二机架8上，电磁振动给料器6连接在物料自动转运设备和破碎机5的入口之间，用于为破碎机5进料提供振动。第二机架8呈框架结构，底端设有调节装置9，用于根据地面情况调节第二机架8的水平状态，调节装置9为市面上的常规脚部调节结构，在此不做赘述。

当物料托盘1被物料自动转运设备输送到位，翻转倒料机构42使物料托盘1翻转后，物料即倒料至电磁振动给料器6上，通过电磁振动给料器6均匀的进入到破碎机5中进行破碎，完成对物料的破碎。

本系统通过物料自动转运设备可实现与前一步工序的自动对接，对物料进行水平传输和竖直提升；通过设置翻转倒料机构42和电磁振动给料器6，可实现对物料的翻转倒料；通过设置破碎机5，可实现对物料的破碎；同时，本系统可实现对一定尺寸范围内装有物料的物料托盘1从不同高度进行提升、翻转倒料和破碎。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物料自动转运设备，其特征在于：包括多级转运装置，各级转运装置的行程端部相互对接，

相邻两级的所述转运装置中，相互对接的行程端部所处的空间位置重叠，

相邻两级的所述转运装置分别从物料托盘(1)的不同区域固定物料托盘(1)，从而避免两级转运装置在行程端部处相互干涉。

2.根据权利要求1所述的物料自动转运设备，其特征在于：相邻两级的所述转运装置位于相互对接的行程端部处时，分别处于该重叠空间位置的中部和两侧，其中处于中部的转运装置用于从物料托盘(1)的中部固定物料托盘(1)，处于两侧的转运装置用于从物料托盘(1)的两侧固定物料托盘(1)。

3.根据权利要求1或2所述的物料自动转运设备，其特征在于：多级所述转运装置中，至少一级转运装置为提升转运装置(2)，所述提升转运装置(2)包括导轨(21)、托架(22)和升降驱动件(23)，

所述导轨(21)沿竖直方向布置，托架(22)滑设在导轨(21)上，用于从物料托盘(1)的底面中部托持物料托盘(1)，所述升降驱动件(23)用于驱动托架(22)沿导轨(21)滑动，以带动物料托盘(1)升降。

4.根据权利要求3所述的物料自动转运设备，其特征在于：多级所述转运装置中，至少另有一级转运装置为水平转运装置，

所述水平转运装置的一侧行程端部用于对接处理设备，另一侧行程端部用于对接提升转运装置(2)，

所述水平转运装置包括两组输送机构，两组输送机构平行间隔设置，分别用于固定物料托盘(1)的两侧，并带动物料托盘(1)在处理设备和提升转运装置(2)之间转移，

两组所述输送机构的间距大于托架(22)，位于行程端部的所述托架(22)处于两组输送机构之间。

5.根据权利要求4所述的物料自动转运设备，其特征在于：所述水平转运装置为收料转运装置(3)，收料转运装置(3)用于对接的处理设备为煅烧设备，

所述收料转运装置(3)与提升转运装置(2)底部的行程端部对接，其输送机构的顶面高度不低于托架(22)位于底部行程端部时的顶面高度。

6.根据权利要求5所述的物料自动转运设备，其特征在于：所述收料转运装置(3)的输送机构为链条输送机构(31)，两组链条输送机构(31)分别用于从物料托盘(1)的底面两侧托持所述物料托盘(1)。

7.根据权利要求4所述的物料自动转运设备，其特征在于：所述水平转运装置为倒料转运装置(4)，倒料转运装置(4)用于对接的处理设备为破碎设备，

所述倒料转运装置(4)与提升转运装置(2)顶部的行程端部对接，倒料转运装置(4)的每组输送机构上各设有一组料盘夹紧机构(41)，两组所述料盘夹紧机构(41)分别用于从物料托盘(1)的两侧夹持所述物料托盘(1)。

8.根据权利要求7所述的物料自动转运设备，其特征在于：所述倒料转运装置(4)还包括翻转倒料机构(42)，

所述翻转倒料机构(42)连接在料盘夹紧机构(41)和输送机构之间，用于驱动所述料盘夹紧机构(41)翻转，以使物料托盘(1)内的物料倒入破碎设备。

9.一种物料破碎系统，设置在手套箱内，包括破碎机(5)，其特征在于：还包括权利要求1至8中任一项所述的物料自动转运设备，

所述物料自动转运设备的多级转运装置中，两端的两级转运装置分别对接前序处理设备和所述破碎机(5)，

所述物料托盘(1)用于托持前序处理设备处理后的待破碎物料。

10.根据权利要求9所述的物料破碎系统，其特征在于：还包括电磁振动给料器(6)，所述电磁振动给料器(6)连接在物料自动转运设备和破碎机(5)的入口之间，用于为破碎机(5)进料提供振动。