一种全电熔玻璃窑炉自动投料装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种玻璃窑炉投料装置，尤其是一种与成像定位技术配合的全电熔玻璃窑炉定点投料装置。


背景技术：

2.在中硼硅玻璃管制备工艺中，全电熔式玻璃窑炉上料作业一般采用人工定时定量投料方式，但是这种投料方式物料投放均匀性较差且易混入其它杂质，还会出现窑炉内部分区域融化充分、而其他区域因冷料堆积多不能充分融化的现象，导致出现炉顶温度过高和物料的化学性能不稳定等问题，直接影响到窑炉内玻璃融液的质量，同时造成了电热能的浪费；另外人工投料操作不仅存在操作者劳动强度大、作业环境恶劣等弊端，还容易出现误操作，导致整个窑炉物料的报废。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种全电熔玻璃窑炉自动投料装置，旨在通过成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业，实现定点定量自动投料过程，达到提高窑炉内玻璃融液质量、改善操作者工作条件、降低生产成本的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种全电熔玻璃窑炉自动投料装置，包括液面信息采集机构、plc控制系统、投料料仓、投料臂、投料臂平移机构和投料臂旋转机构；所述液面信息采集机构用于获取玻璃窑炉内液面图像信息，并将该信息输送至plc控制系统；所述plc控制系统用于判定需投料点及投料量，并控制投料料仓、投料臂平移机构、投料臂旋转机构和投料臂动作；所述投料臂平移机构用于实现投料臂的前后移动；所述投料臂旋转机构用于实现投料臂的左右摆动；所述投料臂通过前后移动、左右摆动，使其投料端与需投料点位置相对应，然后进行定点投料作业。
6.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述液面信息采集机构设有升降气缸和数码相机，所述升降气缸以倒置方式布置在玻璃窑炉的顶盖上，升降气缸活塞杆下端与数码相机固定连接，并在玻璃窑炉的顶盖上设置数码相机升降通道和通道盖板，在通道盖板打开时，升降气缸驱动数码相机穿过升降通道进入玻璃窑炉内，通过数码相机拍照获取玻璃窑炉内液面的图像信息。
7.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述通道盖板由气缸或电机驱动其开闭动作。
8.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂设有皮带输送机构；所述投料料仓的出料口位于皮带输送机构的上方；所述投料料仓的进料口与配料系统的物料槽连通。
9.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂平移机构包括平移电机、转轴和移动底座；所述平移电机固定在玻璃窑炉外侧水平地面上，平移电机输出轴与转轴固定连接；所述转轴外表面带有螺纹，移动底座套装在转轴上，由移动底座与转轴组成丝杠螺母传
动单元。
10.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂平移机构还设有平移导轨，所述平移导轨固定在水平地面上；所述移动底座与平移导轨配装。
11.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂旋转机构包括旋转座、转盘、主动齿轮和旋转电机；所述旋转座与投料臂固定装配；所述转盘与旋转座同轴装配，在转盘外缘设有与主动齿轮啮合的轮齿；所述主动齿轮固定安装在旋转电机的输出轴上。
12.上述全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述平移电机、旋转电机均选用伺服电机。
13.本实用新型为一种全电熔玻璃窑炉自动投料装置，它利用数码相机伸入到玻璃窑炉内进行拍照，拍照完毕后数码相机退回到玻璃窑炉外部，通道盖板将数码相机升降通道封闭，同时数码相机将照片传送给plc控制系统的处理器；处理器首先利用色彩rgb值算法判定需投料点位置，然后通过区域像素面积计算出需投料部位的实际面积，再根据需投料部位的实际面积计算出投料量；投料料仓按照投料量向皮带输送机构投放物料；投料臂平移机构、投料臂旋转机构动作，驱动投料臂通过玻璃窑炉侧壁上的投料口伸入到玻璃窑炉内部，使其投料口与需投料点位置相对应；由plc控制系统发出指令，皮带输送机构运行完成定点定量投料作业。由此可见，本实用新型利用成像定位技术控制全电熔玻璃窑炉的投料作业，实现了定点定量自动投料过程，达到了提高窑炉内玻璃融液质量、改善操作者工作条件、降低生产成本的目的。
附图说明
14.图1是本实用新型所述的全电熔玻璃窑炉自动投料装置示意图；
15.图2是图1中i处结构放大图；
16.图3是图1的俯视图；
17.图4是液面信息采集机构工作状态示意图；
18.图5是投料臂平移机构工作过程示意图；
19.图6是投料臂旋转机构工作过程示意图。
20.图中各标号清单为：
21.1、数码相机；2、升降气缸；3、通道盖板；4、投料口；5、投料臂；6、旋转座；7、投料料仓；8、平移电机；9、转轴；10、转盘；11、移动底座；12、旋转电机；13、平移导轨；14、玻璃窑炉内液面；15、玻璃窑炉；16、主动齿轮。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
23.参看图 1、图2，本实用新型所述的全电熔玻璃窑炉自动投料装置，包括液面信息采集机构、plc控制系统、投料料仓7、投料臂5、投料臂平移机构和投料臂旋转机构；所述液面信息采集机构设有升降气缸2和数码相机1，所述升降气缸2以倒置方式布置在玻璃窑炉15的顶盖上，升降气缸2的活塞杆下端与数码相机1固定连接，并在玻璃窑炉15的顶盖上设置数码相机升降通道和通道盖板3，所述通道盖板3由气缸或电机驱动其开闭动作。
24.参看图1，本实用新型所述的全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂5设有皮带输送机构；所述投料料仓7的出料口位于皮带输送机构的上方；所述投料料仓7的进料口
与配料系统的物料槽连通；所述投料臂平移机构包括平移电机8、转轴9、移动底座11和平移导轨13，所述平移电机8选用伺服电机，平移电机8固定在玻璃窑炉15外侧水平地面上，平移电机8的输出轴与转轴9固定连接，所述转轴9外表面带有螺纹，移动底座11套装在转轴9上，由移动底座11与转轴9组成丝杠螺母传动单元，所述平移导轨13固定在水平地面上，所述移动底座11与平移导轨13配装。
25.参看图3，本实用新型所述的全电熔玻璃窑炉自动投料装置，所述投料臂旋转机构包括旋转座6、转盘10、主动齿轮16和旋转电机12；所述旋转座6与投料臂5固定装配；所述转盘10与旋转座6同轴装配，在转盘10外缘设有与主动齿轮16啮合的轮齿；所述主动齿轮16固定安装在旋转电机12的输出轴上；所述旋转电机采用伺服电机。
26.参看图4、图5、图6，本实用新型所述的全电熔玻璃窑炉自动投料装置，它通过液面信息采集机构采集玻璃窑炉内液面信息，并将该信息输送至plc控制系统；所述plc控制系统用于完成对玻璃窑炉内液面信息的分析，判定需投料点及投料量，并控制投料料仓7、投料臂平移机构、投料臂旋转机构和投料臂5动作；所述投料臂平移机构用于实现投料臂5的前后移动；所述投料臂旋转机构用于实现投料臂5的左右摆动；所述投料臂5通过前后移动、左右摆动，使其投料端与需投料点位置相对应，然后进行定点投料作业。其具体操作步骤如下：
27.一、在气缸或电机驱动下玻璃窑炉15的顶盖上通道盖板3打开，升降气缸2动作，带动数码相机1伸入到玻璃窑炉15内进行拍照，拍照完毕后数码相机1退回到玻璃窑炉15外部，通道盖板3将数码相机升降通道封闭，同时数码相机将照片传送给plc控制系统的处理器；
28.二、处理器首先利用色彩rgb值算法判定需投料点位置，然后通过区域像素面积计算出需投料部位的实际面积，再根据需投料部位的实际面积计算出投料量；
29.三、投料料仓按照投料量向皮带输送机构投放物料；然后投料臂平移机构动作，驱动投料臂5通过玻璃窑炉15侧壁上的投料口4伸入到玻璃窑炉15内部；
30.四、投料臂旋转机构动作，通过投料臂5的摆动使其投料端与需投料点位置相对应；
31.五、plc控制系统发出指令，皮带输送机构运行完成定点定量投料作业。