CN213090459U - 一种智能还原炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能还原炉系统，包括自动称装料装置、自动装舟装置、反应装置和自动倒料装置，反应装置包括若干并排设置的炉管以及套设在若干炉管外部的加热箱，自动称装料装置设置在加热箱的一侧，在自动称装料装置的两侧沿所述炉管的长度方向分别设有传输皮带，自动装舟装置设置在炉管的一端，自动倒料装置设置在炉管的另一端；本实用新型所提供的智能化还原炉系统通过将自动称装料装置、自动装舟装置、反应装置、自动倒料装置和清舟装置集成与一体，且通过机械臂操作，极大减轻了工作人员的劳动强度。

Description

一种智能还原炉系统

技术领域

本实用新型涉及粉末金属处理装备领域，具体而言，涉及一种智能还原炉系统。

背景技术

还原炉常采用人工操作，主要工作为称装料、装舟、取舟、倒料及清舟，人工劳动强度大；且粉末生产过程中会有扬尘，造成操作环境恶劣，危害员工身体健康。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能还原炉系统，通过机械臂控制，提高了工作效率，降低了工作人员的工作强度。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种智能化还原炉系统，包括自动称装料装置、自动装舟装置、反应装置和自动倒料装置；

所述反应装置包括若干并排设置的炉管以及套设在若干所述炉管外部的加热箱；

所述自动称装料装置设置在所述加热箱的一侧，在所述自动称装料装置的两侧沿所述炉管的长度方向分别设有传输皮带；

所述自动装舟装置设置在所述炉管的一端；

所述自动倒料装置设置在所述炉管的另一端。

进一步地，所述自动称装料装置包括提升机、支撑架和自动称装料控制台。

进一步地，所述支撑架由上自下依次安装有填充料斗和称料平台，所述填充料斗的内侧壁处设有金属感应片，所述金属感应片的一端低于所述填充料斗的顶部，另一端高于所述填充料斗的底部；

所述自动称装料控制台包括第一控制面板和第一单片机，所述第一单片机分别与所述控制面板、所述金属感应片和所述提升机电性连接。

进一步地，所述自动装舟装置包括底座、第一机械臂、上料升降机、自动装舟控制箱和设置在所述炉管的管口处的第一测距仪。

进一步地，所述自动装舟控制箱上设有第二控制面板和第二单片机，所述第二单片机分别与所述第一机械臂、所述上料升降机和所述第一测距仪电性连接。

进一步地，所述自动倒料装置包括第二机械臂、收料桶、下料部、自动倒料控制箱，所述自动倒料控制箱包括第三控制面板、第三单片机以及设置在所述炉管的管口处的第二测距仪。

进一步地，所述第三单片机分别与所述第二机械臂、所述收料桶和所述下料部电性连接。

进一步地，还包括清舟装置，所述清舟装置设置在所述自动倒料装置与所述自动称装料装置之间。

进一步地，所述清舟装置呈桶状结构，在所述清舟装置的内底部设有清舟电机，在所述清舟电机的动力输出端安装有刷杆。

进一步地，在所述清舟电机的动力输出端与所述刷杆之间还设有柔性弹簧。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所提供的智能化还原炉系统，通过将自动称装料装置、自动装舟装置、反应装置、自动倒料装置和清舟装置集成与一体，且通过机械臂操作，极大减轻了工作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例所提供的智能化还原炉系统的结构示意图；

图2是图1中所示自动称装料装置的结构示意图。

图标：

1-自动称装料装置，11-提升机，111-补料斗，112-电机，113-提升杆，114-下料杆，12-支撑架，121-填充料斗，122-称料平台，123-电子秤，124-开关，125-第一收尘管路，126-收尘盒，13-自动称装料控制台，2-自动装舟装置，21-第一机械臂，22-上料升降机，23-自动装舟控制箱，24-第一测距仪，25-耙料台，3-反应装置，31-炉管，32-加热箱，4-自动倒料装置，41-第二机械臂，42-收料桶，43-自动倒料控制箱，44-第二测距仪，45-下料升降机，5-清舟装置，6-传输皮带。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例

具体地，参见附图1-2，一种智能化还原炉系统，包括自动称装料装置1、自动装舟装置2、反应装置3、自动倒料装置4和清舟装置5；反应装置3包括若干并排设置的炉管31以及套设在若干炉管31外部的加热箱32，自动称装料装置1设置在加热箱32的一侧，在自动称装料装置1的两侧沿炉管31的长度方向分别设有传输皮带6，自动装舟装置2设置在炉管31的一端，自动倒料装置4设置在炉管31的另一端，清舟装置5设置在自动倒料装置4与自动称装料装置1之间。

在本实施例中，自动称装料装置1包括提升机11、支撑架12和自动称装料控制台13。

其中，提升机11包括补料斗111、电机112、提升杆113和下料杆114。

自动称装料控制台13包括第一控制面板和第一单片机，第一单片机内嵌在自动称装料控制台13的内部，在第一控制面板上嵌有显示屏，第一单片机的第一信号输入端与第一控制面板的信号输出端连接，第一单片机的第一信号输出端与提升机11的信号输入端连接。

支撑架12由上自下依次安装有填充料斗121和称料平台122，填充料斗121的内侧壁处紧贴设有金属感应片，该金属感应片的一端低于填充料斗121的顶部，另一端高于填充料斗121的底部，该金属感应片的信号输出端与第一单片机的第二信号输入端连接；在金属感应片的上下两端分别设有第一感应器和第二感应器；当其下端的第二感应器感应到压力而上端的第一感应器未感应到压力时，表明此时填充料斗121内的物料高度位于所设定的范围内(即高于金属感应片下端高度，低于金属感应片上端高度)，此时无需任何干预，提升机11正常工作即可；当金属感应片的上下两端的第一感应器和第二感应器均感应到压力时，表明此时填充料斗121内的物料高度超过了设定的高度范围，此时，金属感应片向第一单片机发送信号，第一单片机控制提升机11的电机112的输出功率减小，从而降低向填充料斗121添加物料的速度，使得填充料斗121中的物料高度降低；当金属感应片的上下两端的第一感应器和第二感应器均未感应到压力时，表明此时填充料斗121内的物料高度低于设定的高度范围，此时金属感应片向第一单片机发送信号，第一单片机控制提升机11的电机112的输出功率增大，从而提高向填充料斗121添加物料的速度，使得填充料斗121中的物料高度升高。

称料平台122上设有电子秤123，该电子秤123的信号输出端与第一单片机的第三信号输入端连接。电子秤123能够将所称得的重量数值显示在第一控制面板上的显示屏上，在使用时，可以将用于装物料的舟皿放置在电子秤123上。

在填充料斗121的下端口处安装有开关124，该开关124通过旋转气缸控制，开关124的信号输入端与第一单片机的第二信号输出端连接。

在电子秤123和开关124的相互配合下，能够成功实现精准装料。具体地，在第一控制面板上设置单次装料量，例如设置为千克，当电子秤123称得物料的重量为千克时，向第一单片机发送信号，第一单片机随即分别控制提升机11和开关124关闭，阻止物料继续漏向舟皿中。若没有开关124，第一单片机仅控制提升机11停止，仍会存在部分物料落入到舟皿中，开关124的设置有效提高了单次装料的精准度。

在填充料斗121的外侧壁上设有第一收尘管路125，该第一收尘管路125的一端连接有收尘盒126，另一端朝向称料平台122，第一收尘管路125的信号输入端与第一单片机的第三信号输出端连接。当提升机11开始工作后，第一单片机开启收尘管路，在称装料时，扬尘被第一收尘管路125吸入到收尘盒126中，保证了员工的工作环境。

在本实施例中，自动装舟装置2包括底座、第一机械臂21、上料升降机22、自动装舟控制箱23和设置在所述炉管31的管口处的第一测距仪24。

其中，底座呈框架矩形结构，第一机械臂21安装在底座的上表面中心位置处，在本实施例中，第一机械臂21具体选用机器人，第一机械臂21的端部安装有呈U型的夹持部以及呈T型杆状的耙料装置，在底座的一侧即第一机械臂21的旁边设置有耙料台25，用以临时放置舟皿，该舟皿两相对外侧壁对称设有与夹持部相匹配的凹槽，在耙料台25的正下方还放置有接料盒，用以回收在耙料过程中溢出的物料，该接料盒可拆卸安装在呈框架矩形结构的底座内底部，炉管31设置在第一机械臂21的端部朝向的方位，并且炉管31下方设有安装架用以支撑炉管31，上料升降机22安装在炉管31靠近第一机械臂21的一端下方，该上料升降机22由电机112驱动，在上料升降机22的上表面还安装有舟车，舟车用于固定放置舟皿，在底座还上设有自动装舟控制箱23，该自动装舟控制箱23上设有第二控制面板和第二单片机，自动装舟控制箱23用于控制第一机械臂21的转动抓取动作以及上料升降机22的升降，第二单片机的第一信号输入端与所述第二控制面板的信号输出端连接，第二单片机的第一信号输出端与第一机械臂21的信号输入端连接，用以控制第一机械臂21的运动，第二单片机的第二信号输出端与上料升降机22的信号输入端连接，用以控制上料升降机22的升降，在炉管31处设有高度感应装置，该高度感应装置的信号输出端与第二单片机的第二信号输入端连接，用以将炉管31的高度信息传输给第二单片机，该高度感应装置为第一测距仪24，安装在炉管31的底部安装架上，其端部的瞄点装置(发射接收器)对准炉管31的顶部边缘，通过超声波测距测得炉管31的高度变化情况。

第一测距仪24将所测得的本时刻下的炉管31的高度信息反馈给第二单片机，第二单片机驱动上料升降机22上升或者下降使得上料升降机22上的舟车高度与炉管31的高度相匹配，随后驱动第一机械臂21将舟皿从上一工序的传输带上夹起并放置在耙料台25上，调转第一机械臂21使得耙料装置对准舟皿，通过第一机械臂21平移耙料装置将舟皿中的物料耙平，该操作能够有效保证舟皿内的物料保持平整，随后第一机械臂21将舟皿夹持起并移动到上料升降机22的舟车上，由于在此之前上料升降机22已经调整好高度，此时放置好的舟皿刚好对准炉管31的管口，后续只需驱动推送装置即可将装有物料的舟皿顺利送入至炉管31中进行还原反应。

本实施例所提供的管式还原炉自动装舟装置2通过带第二单片机的自动装舟控制箱23对整个装舟过程进行控制，实现了整个工序的自动化操作，降低了工作人员的劳动强度，且通过高度感应装置实现了对炉管31高度的实时测量监控，根据炉管31的具体高度调整上料升降机22的高度，使得舟皿在放置到上料升降机22上的舟车上后能够精确对准炉管31的管口，有效避免了舟皿卡在炉管31管口的情况的发生，进而保证了舟皿内的物料的平整度。另外，耙料装置和耙料台25的设置进一步增强了舟皿内的物料的平整性，提升了产品的质量。

在本实施例中，自动倒料装置4包括第二机械臂41、收料桶42、下料部、自动倒料控制箱43，自动倒料控制箱43包括第三控制面板、第三单片机以及设置在炉管31的管口处的第二测距仪44。

其中，第二机械臂41的信号输入端与第三单片机的第三信号输出端连接，在本实施例中，第二机械臂41选用机器人，在第二机械臂41的端部安装有用于抓取舟皿的抓手，控制箱设置在第二机械臂41的一侧，收料桶42设置在第二机械臂41的另一侧，该收料桶42呈圆桶型结构，包括相互铰接的桶体和桶盖，桶体与桶盖之间还设有电动升缩杆，电动升缩杆的一端与桶体铰接，另一端与桶盖铰接，电动升缩杆的信号输入端与第三单片机的第一信号输出端连接，通过第三单片机控制桶盖的开合。在收料桶42的内部设有带弹簧的刮料钉，弹簧的一端与刮料钉的端部固定连接，另一端固定安装在收料桶42的内底部，该刮料钉呈圆柱状，其远离弹簧的端部呈椭圆头状，该形状与舟皿的内底部相契合，当桶盖闭合时，刮料钉被收纳到桶体内，当桶盖打开时，刮料钉探出收料桶42的桶口外，用以刮取附着在舟皿内壁上的物料粉末。

另外，在收料桶42的桶口处设有收尘管路，该收尘管路的信号输入端与第三单片机的第二信号输出端连接，收尘管路的一个端部朝向刮料针，另一个端部连接有收尘仓，该收尘仓设置在收料桶42的内部。

下料部包括炉管31和舟车，二者的高度位置相匹配，使得舟皿能够顺利从炉管31中转移到舟车上。由于炉管31的高度会随温度发生变化，导致舟皿从炉管31转移至舟车的过程中卡在炉管31的管口处，因此在炉管31的底部边缘处安装有第二测距仪44，该第二测距仪44的超声波收发器朝向炉管31的顶部边缘，用以测量炉管31的高度变化情况，同时，在舟车的底部安装有下料升降机45。第二测距仪44的信号输出端与第三单片机的信号输入端连接，下料升降机45的信号输入端与第三单片机的第二信号输出端连接，当第二测距仪44将炉管31高度变化情况反馈给第三单片机后，第三单片机向下料升降机45发出信号，下料升降机45随即上升或下降，使得其上方的舟车的高度与炉管31的高度保持一致，确保舟皿能够顺利从炉管31中转移到舟车上。

在本实施例中，清舟装置5呈桶状结构，在清舟装置5的内底部设有清舟电机，在清舟电机的动力输出端安装有刷杆，在清舟电机的动力输出端与刷杆之间还设有柔性弹簧，柔性弹簧的设置使得刷杆在清理舟皿内部时不易折断。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能还原炉系统，其特征在于，包括自动称装料装置、自动装舟装置、反应装置和自动倒料装置；

所述反应装置包括若干并排设置的炉管以及套设在若干所述炉管外部的加热箱；

所述自动称装料装置设置在所述加热箱的一侧，在所述自动称装料装置的两侧沿所述炉管的长度方向分别设有传输皮带；

所述自动装舟装置设置在所述炉管的一端；

所述自动倒料装置设置在所述炉管的另一端。

2.根据权利要求1所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述自动称装料装置包括提升机、支撑架和自动称装料控制台。

3.根据权利要求2所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述支撑架由上自下依次安装有填充料斗和称料平台，所述填充料斗的内侧壁处设有金属感应片，所述金属感应片的一端低于所述填充料斗的顶部，另一端高于所述填充料斗的底部；

所述自动称装料控制台包括第一控制面板和第一单片机，所述第一单片机分别与所述第一控制面板、所述金属感应片和所述提升机电性连接。

4.根据权利要求1所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述自动装舟装置包括底座、第一机械臂、上料升降机、自动装舟控制箱和设置在所述炉管的管口处的第一测距仪。

5.根据权利要求4所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述自动装舟控制箱上设有第二控制面板和第二单片机，所述第二单片机分别与所述第一机械臂、所述上料升降机和所述第一测距仪电性连接。

6.根据权利要求1所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述自动倒料装置包括第二机械臂、收料桶、下料部、自动倒料控制箱，所述自动倒料控制箱包括第三控制面板、第三单片机以及设置在所述炉管的管口处的第二测距仪。

7.根据权利要求6所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述第三单片机分别与所述第二机械臂、所述收料桶和所述下料部电性连接。

8.根据权利要求1所述的智能还原炉系统，其特征在于，还包括清舟装置，所述清舟装置设置在所述自动倒料装置与所述自动称装料装置之间。

9.根据权利要求8所述的智能还原炉系统，其特征在于，所述清舟装置呈桶状结构，在所述清舟装置的内底部设有清舟电机，在所述清舟电机的动力输出端安装有刷杆。

10.根据权利要求9所述的智能还原炉系统，其特征在于，在所述清舟电机的动力输出端与所述刷杆之间还设有柔性弹簧。

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