CN210418136U - 一种自动加料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动加料装置，包括：上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗；所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处。本实用新型通过机械抓手和旋转轴的配合，自动抓取料箱并向料斗内添加原料，原料由料斗准确落入储料单元，整个过程自动化程度高，使得二次加料作业的效率得到了大幅提高。另外，在加料过程中，还可以进一步通过翻转单元调节储料单元的倾斜角度，使原料均匀分布在储料单元内，从而有效提高二次加料的作业效率。

Description

一种自动加料装置

技术领域

本实用新型涉及原料添加技术领域，尤其涉及一种自动加料装置。

背景技术

在通过直拉法生产单晶硅时，需要对石英加料器进行原料添加操作，以进行接下来的单晶硅的制造。

目前，对石英加料器进行原料添加，通常采用二次加料作业方法，具体是通过人工手动将石英加料器翻转至倾斜状态，手动向石英加料器中倾倒加料，或者将原料置于水晶板的中心部位，并双手举起对折后的水晶板，沿石英加料器内壁加料；当加料量达到石英加料器二分之一部位时，手动将石英加料器翻转至直立状态，以确保石英加料器中的硅料分布均匀，直至石英加料器中的料块的顶部与石英加料器的上边缘之间不超过安全距离为止。

目前方案中，对石英加料器进行原料添加通常依赖人工操作，需人工进行加料和对石英加料器的翻转操作，使得加料作业的效率低下，作业人员的劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动加料装置，以解决现有技术中加料作业的效率低下，作业人员的劳动强度大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

提供了一种自动加料装置，所述自动加料装置包括：

上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；

所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；

所述取料组件设置在所述加料组件上，所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述机械抓手用于在所述旋转轴的驱动下抓取所述料箱；

所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗，所述加料工位设置在所述卸料工位背离地面的一侧，在所述料斗的加料工位和卸料工位处设置有开口；

所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处，所述翻转单元用于改变所述储料单元的倾斜角度。

可选的，所述滚筒线包括：块料上料滚筒线、散料上料滚筒线、块料取料滚筒线和散料取料滚筒线；

所述块料上料滚筒线与所述块料取料滚筒线连接，所述散料上料滚筒线和所述散料取料滚筒线连接。

可选的，所述料斗包括：

第一料斗和第二料斗；所述取料组件设置在所述第一料斗和所述第二料斗之间；

所述存储组件包括：放置在第一翻转单元上的第一储料单元，以及放置在第二翻转单元上的第二储料单元；

所述第一储料单元设置在所述第一料斗的卸料工位对应的开口处；

所述第二储料单元设置在所述第二料斗的卸料工位对应的开口处。

可选的，所述加料组件还包括：

重量传感器；

所述重量传感器设置在所述料斗底部，且所述重量传感器与所述取料组件连接。

可选的，所述加料组件还包括：

设置在所述料斗内部的振动输送机；

所述振动输送机的一端与所述料斗的加料工位对应的开口连接；

所述振动输送机的另一端与所述料斗的卸料工位对应的开口连接。

可选的，所述加料组件还包括：

漏斗；

所述漏斗与所述振动输送机的另一端连接。

可选的，所述存储组件还包括：

运输导轨和运输小车；

所述储料单元放置在所述运输小车上，所述运输小车与所述翻转单元连接；

所述运输导轨设置在所述料斗的卸料工位处，所述运输小车用于在所述运输导轨上移动。

可选的，所述自动加料装置还包括：

粉尘存储组件；

所述粉尘存储组件包括：储尘箱和输尘管道；

所述输尘管道设置在所述储尘箱和所述料斗之间。

可选的，在所述料斗的卸料工位对应的开口处设置有粉尘浓度检测装置和吸尘器，所述粉尘浓度检测装置与所述吸尘器连接，所述吸尘器与所述输尘管道连接。

可选的，所述料斗、所述输尘管道和所述储尘箱的连接部位做密封处理。

本实用新型实施例提供的自动加料装置，包括：上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；所述取料组件设置在所述加料组件上，所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述机械抓手用于在所述旋转轴的驱动下抓取所述料箱；所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗，所述加料工位设置在所述卸料工位背离地面的一侧，在所述料斗的加料工位和卸料工位处设置有开口；所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处，所述翻转单元用于改变所述储料单元的倾斜角度。本实用新型通过机械抓手和旋转轴的配合，自动抓取料箱并向料斗内添加原料，原料由料斗准确落入储料单元，整个过程自动化程度高，使得二次加料作业的效率得到了大幅提高。另外，在加料过程中，还可以进一步通过翻转单元调节储料单元的倾斜角度，使原料均匀分布在储料单元内，从而有效提高二次加料的作业效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种自动加料装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种自动加料装置的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种存储组件的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的一种上料组件的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种自动加料装置。

参照图1，示出了本实用新型提供的一种自动加料装置的结构图，自动加料装置包括：上料组件10、取料组件20、加料组件30和存储组件40；上料组件10包括：滚筒线101和放置在滚筒线101上的料箱102；取料组件20设置在加料组件10上，取料组件20包括：机械抓手201和旋转轴202，机械抓手201用于在旋转轴202的驱动下抓取料箱102。

进一步的，参照图2，示出了本实用新型提供的另一种自动加料装置的结构图，加料组件30包括：具有加料工位A和卸料工位B的料斗301，加料工位A设置在卸料工位B背离地面的一侧，在料斗301的加料工位A和卸料工位B处设置有开口。

参照图1，存储组件40包括：放置在翻转单元401上的储料单元402，储料单元402设置在卸料工位B对应的开口处，翻转单元401用于改变储料单元402的倾斜角度。

在本实用新型实施例中，基于直拉法生产单晶硅过程中的二次加料作业，进行对自动加料装置的说明与解释，二次加料作业是指将块料和散料按照预设比例混合加入储料单元402中。

具体的，上料组件10还可以包括托盘103，托盘103上用于放置散料和块料，在进行二次加料作业时，可以根据原料类型，将料箱102分别放置在滚筒线101上对应的位置，并将托盘103上的散料和块料对应加入料箱102中。

进一步的，取料组件20可以为6轴工业机器人，包括机械抓手201和六个旋转轴202，类似于人类的手臂，在工作时具有很高的自由度。取料组件20的机械抓手201可以在旋转轴202的驱动下抓取放置在滚筒线101上的料箱102。具体的，该过程包括：首先自动加料装置的工控机操作界面上输入所需添加原料的型号和重量，并按下“启动”按钮；取料组件20可以根据所需添加原料型号和重量自动抓取滚筒线101上取料工位的料箱102；并在将料箱102托举至一定高度后向料斗301内添加原料。相比现有技术中人工使用水晶板添加原料，本实用新型利用取料组件20自动抓取料箱102并向料斗301内添加原料，作业效率得到了大幅提高。

在本实用新型实施例中，料斗301具有两个工位，加料工位A和卸料工位B，其中，加料工位A和卸料工位B连通，且加料工位A设置在卸料工位B上方，取料组件20可以抓取料箱102；并将料箱102托举至一定高度后向加料工位A的开口处倒入原料，在重力作用下，原料落至卸料工位B，并由卸料工位B处的开口倒出，落入储料单元402中。

需要说明的是，储料单元402可以为石英加料筒，石英加料筒为椭圆形结构的容器，且其容纳的料块的顶部应与石英加料筒的上边缘之间保持大于或等于30毫米的安全距离。另外，在二次加料作业中，需根据储料单元402的重量，通过翻转单元401调节储料单元402的倾斜角度。当储料单元402的重量大于预设阈值时，可以通过翻转单元401将储料单元402调节为垂直于地面，以便使原料均匀分布在储料单元402内，从而可有效提高二次加料作业效率。

具体的，参照图3，示出了本实用新型提供的一种存储组件的结构图，其中，翻转单元401可以包括液压缸4011和推动杆4012，在液压缸4011的驱动下，推动杆4012可以进行伸缩，从而改变与推动杆4012连接的翻转单元401的倾斜角度。另外，液压缸4011也可以由电缸进行替换，同样能达到相同的效果。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种自动加料装置，包括：上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；所述取料组件设置在所述加料组件上，所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述机械抓手用于在所述旋转轴的驱动下抓取所述料箱；所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗，所述加料工位设置在所述卸料工位背离地面的一侧，在所述料斗的加料工位和卸料工位处设置有开口；所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处，所述翻转单元用于改变所述储料单元的倾斜角度。本实用新型通过机械抓手和旋转轴的配合，自动抓取料箱并向料斗内添加原料，原料由料斗准确落入储料单元，整个过程自动化程度高，使得二次加料作业的效率得到了大幅提高。另外，在加料过程中，还可以进一步通过翻转单元调节储料单元的倾斜角度，使原料均匀分布在储料单元内，从而有效提高二次加料的作业效率。

可选的，参照图4，示出了本实用新型提供的一种上料组件的结构图，其中，滚筒线101包括：块料上料滚筒线1011、散料上料滚筒线1012、块料取料滚筒线1013和散料取料滚筒线1014；块料上料滚筒线1011与块料取料滚筒线1013连接，散料上料滚筒线1012和散料取料滚筒线1014连接。

在本实用新型实施例中，参照图4和图1，向储料单元402中添加的原料按照颗粒的大小可以分为块料和散料，散料通常为粉末状、块料则为较大的颗粒状，将散料和块料按照预设比例混合加入储料单元402后，完成加料作业。为了便于对块料和散料，本实用新型实施例中，滚筒线101包括：块料上料滚筒线1011、散料上料滚筒线1012、块料取料滚筒线1013和散料取料滚筒线1014，其中，容纳有块料的料箱102可以放置于块料上料滚筒线1011，并在需要向储料单元402中添加块料时，通过块料上料滚筒线1011与块料取料滚筒线1013之间设置的传输线，将块料上料滚筒线1011上的料箱102输送至块料取料滚筒线1013，以供取料组件20抓取；容纳有散料的料箱102可以放置于块料散料上料滚筒线1012，并在需要向储料单元402中添加散料时，通过散料上料滚筒线1012与散料取料滚筒线1014之间设置的传输线，将散料上料滚筒线1012上的料箱102输送至散料取料滚筒线1014，以供取料组件20抓取。通过对滚筒线101中不同的位置划分，可以有效区分散料和块料，实现散料和块料的对应放置与抓取，降低误添加的几率。

可选的，参照图2，料斗301包括：第一料斗3011和第二料斗3012；取料组件20设置在第一料斗3011和第二料斗3012之间；存储组件40包括：放置在第一翻转单元4011上的第一储料单元4021，以及放置在第二翻转单元4012上的第二储料单元4022；第一储料单元4021设置在第一料斗3011的卸料工位对应的开口处；第二储料单元4022设置在第二料斗3012的卸料工位对应的开口处。

具体的，为了提升作业效率，可以设置第一料斗3011和第二料斗3012，并将取料组件20设置在第一料斗3011和第二料斗3012之间，使得一个料斗在进行对储料单元的间歇性加料的过程中，另一个料斗可以接收取料组件20输送的原料，提高自动加料装置的加料效率。

可选的，参照图1，加料组件30还包括：重量传感器；重量传感器设置在料斗301底部，且重量传感器与取料组件20连接。

在本实用新型实施例中，料斗301具有一定的容纳空间，可以容纳一定重量的原料，可以在料斗301底部设置重量传感器，以检测料斗301中容纳原料的重量，并根据原料的重量控制取料组件20的工作状态。具体的，原料由料箱102流入料斗301后；工控机将会根据料斗301底部称重传感器反馈的数据控制取料组件20的旋转轴202的倾斜角度，当达到预设重量时，旋转轴202会驱动机械抓手201将料箱102翻转至水平状态后停止加料。通过料斗底部设置的称重传感器反馈的数据，实时控制取料组件20的倾斜角度，以便实现原料添加重量的自动控制，相比目前依靠人工控制石英加料筒内的加料重量更加精准。

可选的，参照图1，加料组件30还包括：设置在料斗301内部的振动输送机302；振动输送机302的一端与料斗301的加料工位A对应的开口连接；振动输送机302的另一端与料斗301的卸料工位B对应的开口连接。

可选的，参照图2，加料组件30还包括：漏斗303，漏斗303与振动输送机302的另一端连接。

具体的，原料由料斗301流入振动输送机302内，并由振动输送机10下方的漏斗303输送至储料单元402内；振动输送机302可按照控制程序进行间歇性加料，在需要加料时，通过振动输送机302的振动实现原料的输送。漏斗303则可以将原料精确的从卸料工位B开口处传输至储料单元402收料口，降低了原料洒出的几率。振动输送机302还可以配合储料单元402开口的位置和倾斜角度不断调节漏斗303的高度，以便使原料均匀分布在储料单元402内。

可选的，参照图3，存储组件40还包括：运输导轨403和运输小车404；储料单元402放置在运输小车404上，运输小车404与翻转单元401连接；运输导轨403设置在料斗的卸料工位处，运输小车404用于在运输导轨403上移动。

在本实用新型实施例中，储料单元402在装满原料后，需要将其移走进行后续的单晶硅制造操作，储料单元402在装满原料后，重量较大，为了降低移动储料单元402的人力资源耗费和工作强度，可以在自动加料装置与单晶硅制造装置之间铺设运输导轨403，并增加承载储料单元402的运输小车404，运输小车404可以在运输导轨403上移动，也可以在翻转单元401的驱动下，改变储料单元402和运输小车404的倾斜角度。翻转单元401根据加料的重量自动调节运输小车404在地面轨道上的位置和倾斜角度，其中运输小车404在水平方向上的位置通过伺服电机进行控制，倾斜角度通过翻转单元401进行控制，在储料单元402在装满原料后，可以通过运输小车404将储料单元402输送至单晶硅制造装置位置处后卸下。

可选的，参照图2，自动加料装置还包括：粉尘存储组件50；粉尘存储组件50包括：储尘箱501和输尘管道502；输尘管道502设置在储尘箱501和料斗301之间。

可选的，在料斗的卸料工位对应的开口处设置有粉尘浓度检测装置和吸尘器，粉尘浓度检测装置与吸尘器连接，吸尘器与输尘管道连接。

可选的，料斗301、输尘管道502和储尘箱501的连接部位做密封处理。

在本实用新型实施例中，二次加料作业中的原料具有较大的粉尘。因此，为了降低原料添加过程中的粉尘污染。可以设置粉尘存储组件50与料斗301连接，另外，料箱102与料斗301，料斗301与振动输送机302，以及振动输送机302与储料单元402之间的连接部位均进行密封处理，并在所有出料口处粉尘浓度检测装置及吸尘器，当粉尘浓度检测装置监测到粉尘浓度达到一定程度时，吸尘器将会自动启动，将粉尘由输尘管道502吸入储尘箱501中进行储存，从而大幅降低二次加料过程中的粉尘污染，较目前采用人工进行原料添加作业更加环保，降低了对工作人员的粉尘伤害。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种自动加料装置，包括：上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；所述取料组件设置在所述加料组件上，所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述机械抓手用于在所述旋转轴的驱动下抓取所述料箱；所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗，所述加料工位设置在所述卸料工位背离地面的一侧，在所述料斗的加料工位和卸料工位处设置有开口；所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处，所述翻转单元用于改变所述储料单元的倾斜角度。本实用新型通过机械抓手和旋转轴的配合，自动抓取料箱并向料斗内添加原料，原料由料斗准确落入储料单元，整个过程自动化程度高，使得二次加料作业的效率得到了大幅提高。另外，在加料过程中，还可以进一步通过翻转单元调节储料单元的倾斜角度，使原料均匀分布在储料单元内，从而有效提高二次加料的作业效率。并且，通过对滚筒线中不同的位置划分，可以有效区分散料和块料，实现散料和块料的对应放置与抓取，降低误添加的几率。还进一步通过料斗底部设置的称重传感器反馈的数据，实时控制取料组件的倾斜角度，以便实现原料添加重量的自动控制，相比目前依靠人工控制石英加料筒内的加料重量更加精准。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动加料装置，其特征在于，所述自动加料装置包括：

上料组件、取料组件、加料组件和存储组件；

所述上料组件包括：滚筒线和放置在所述滚筒线上的料箱；

所述取料组件设置在所述加料组件上，所述取料组件包括：机械抓手和旋转轴，所述机械抓手用于在所述旋转轴的驱动下抓取所述料箱；

所述加料组件包括：具有加料工位和卸料工位的料斗，所述加料工位设置在所述卸料工位背离地面的一侧，在所述料斗的加料工位和卸料工位处设置有开口；

所述存储组件包括：放置在翻转单元上的储料单元，所述储料单元设置在所述卸料工位对应的开口处，所述翻转单元用于改变所述储料单元的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述滚筒线包括：块料上料滚筒线、散料上料滚筒线、块料取料滚筒线和散料取料滚筒线；

所述块料上料滚筒线与所述块料取料滚筒线连接，所述散料上料滚筒线和所述散料取料滚筒线连接。

3.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述料斗包括：

第一料斗和第二料斗；所述取料组件设置在所述第一料斗和所述第二料斗之间；

所述存储组件包括：放置在第一翻转单元上的第一储料单元，以及放置在第二翻转单元上的第二储料单元；

所述第一储料单元设置在所述第一料斗的卸料工位对应的开口处；

所述第二储料单元设置在所述第二料斗的卸料工位对应的开口处。

4.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述加料组件还包括：

重量传感器；

所述重量传感器设置在所述料斗底部，且所述重量传感器与所述取料组件连接。

5.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述加料组件还包括：

设置在所述料斗内部的振动输送机；

所述振动输送机的一端与所述料斗的加料工位对应的开口连接；

所述振动输送机的另一端与所述料斗的卸料工位对应的开口连接。

6.根据权利要求5所述的自动加料装置，其特征在于，所述加料组件还包括：

漏斗；

所述漏斗与所述振动输送机的另一端连接。

7.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述存储组件还包括：

运输导轨和运输小车；

所述储料单元放置在所述运输小车上，所述运输小车与所述翻转单元连接；

所述运输导轨设置在所述料斗的卸料工位处，所述运输小车用于在所述运输导轨上移动。

8.根据权利要求1所述的自动加料装置，其特征在于，所述自动加料装置还包括：

粉尘存储组件；

所述粉尘存储组件包括：储尘箱和输尘管道；

所述输尘管道设置在所述储尘箱和所述料斗之间。

9.根据权利要求8所述的自动加料装置，其特征在于，在所述料斗的卸料工位对应的开口处设置有粉尘浓度检测装置和吸尘器，所述粉尘浓度检测装置与所述吸尘器连接，所述吸尘器与所述输尘管道连接。

10.根据权利要求9所述的自动加料装置，其特征在于，所述料斗、所述输尘管道和所述储尘箱的连接部位做密封处理。

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