一种自动定量给料系统的制作方法

1.本发明属于机械设备技术领域，更具体地说，涉及一种自动定量给料系统。


背景技术：

2.反应釜作为一种常用的发生物理或化学反应的生产设备，主要用于实现原材料加热反应生成液体或悬浮液出料的功能。工业用反应釜一般是上给料下出料结构，给料口较高，给原材料的定量给料带来较大难度。如果是多组分固体原料，且原材料需要隔绝空气的情况下，设备的多组分定量给料则更加困难。目前，反应釜的给料一般是人工上料、真空上料或螺杆上料，存在效率较低，无法自动定量和难以对原材料进行气氛保护的问题。
3.中国专利cn 107804680 a公开了一种能够自动完成上料、拨料定量、称料、布料和出料整个过程的技术方案，虽然其自动化程度高，设备处理量大，但是该方案机构较为复杂，且不适用于多组分原料，也不能实现原料的特殊气氛保护。中国专利cn 208086057 u公开了一种结合螺旋上料机和称量斗实现大颗粒固体定量称取的技术方案，但该方案不适用于多组分原料，也不能实现原料的特殊气氛保护。中国专利cn 208731972 u公开了一种通过称量箱与电子称配合实现固体颗粒定量称取的技术方案，但该方案输送线位置偏高，观察和维护困难，同时也不能实现原料的特殊气氛保护。目前，自动化程度较高的多组分原料保护气氛下定量给料的问题仍是一个兹待解决的技术难题。


技术实现要素：

4.面对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种定量给料系统，以达到单一组分或多组分原料保护气氛下自动定量给料至生产设备的目的。
5.在此，本发明提供一种自动定量给料系统，用于生产设备自动上料，包括手套箱系统、物料输送机构、称重机构、机械手及其执行和控制机构、物料缓冲桶、真空上料机和整机控制系统；所述手套箱系统包括手套箱体、过渡舱、手套箱净化循环系统、气体传感器和手套箱电气控制系统；所述生产设备进料盖密封于手套箱体底板上；进料口设置在所述生产设备进料盖上；所述物料输送机构经所述过渡舱内舱门分为两部分，一部分在过渡舱内，一部分在手套箱体内；物料输送机构通过电机驱动的辊筒和限位器将物料桶输送至手套箱体内所述称重机构上方；所述物料输送机构手套箱体内的部分固定在支撑架上，所述支撑架通过电机驱动实现垂直升降；所述称重机构包括称料架、电子秤和记录管理机构，称料架位于辊筒间隙内，电子秤固定于称料架底部，记录管理机构记录、管理和保存电子秤称重数值；所述机械手及其执行和控制机构用以夹持物料桶，并实现所述物料桶的水平移动和翻转，将物料桶中的物料转移至所述物料缓冲桶；所述真空上料机包括输送管、真空发生器、真空料斗、料仓和出料口，所述输送管与所述物料缓冲桶底部连接，所述真空发生器提供真空料斗的真空环境，所述料仓与真空料斗下部连接，所述出料口置于生产设备进料口上方。整机控制系统实现所述手套箱系统、物料输送机构、称重机构、机械手、物料缓冲桶和真空上料机的互通控制和连续动作。
6.本发明工作时，第一步，原料料桶经过过渡舱外舱门放入过渡舱，过渡舱抽真空补气后打开过渡舱内舱门，电机驱动辊筒输送原料料桶经过过渡舱内舱门到达限位器设定位置，即原料料桶输送至称料架上方，过渡舱内舱门关闭；第二步，升降电机驱动物料输送机构手套箱体内部分的支撑架向下移动，使得料桶落在称料架上，电子秤给出读数并记录保存；第三步，机械手夹持料桶移动至物料缓冲桶上方，翻转料桶将原料倒入物料缓冲桶中，然后带料桶返回称料架，称量剩余质量，得到加入原料准确量；第四步，电机驱动物料输送机构支撑架上升至原高度，物料输送机构继续将同一种或另一种原料输送至称料架正上方，实现单一或多组分原料添加入物料缓冲桶中；第五步，物料缓冲桶中物料配比准确后，开启真空上料机将物料缓冲桶内的原料加入生产设备进料口。
7.本发明提供的定量给料系统可实现单一组分或多组分的粉体或颗粒从原料包装至生产设备的定量给料，自动化程度较高，给料气氛可控，组分配比可调，减少了生产设备定量上料的人力成本和操作时间，大大提高了生产效率。
8.较佳地，所述生产设备为反应釜、反应器或加热搅拌桶。
9.较佳地，所述生产设备的进料盖与手套箱箱体底部通过焊接密封。
10.较佳地，所述生产设备的进料盖与手套箱箱体底部通过法兰密封。
11.较佳地，所述气体传感器为水传感器、氧传感器。通过控制手套箱内的水氧含量实现可控的给料气氛，因而本发明技术方案尤为适用于对水氧不稳定的原料定量给料。
12.较佳地，所述物料缓冲桶布置搅拌装置。多组分原料给料时，在带搅拌装置的物料缓冲桶内可实现多种原料的预混合，从而有效减小生产设备运行时间，提高生产设备产出效率。
13.较佳地，所述物料缓冲桶配置气锤。对于流动性不好的原料，气锤能让物料缓冲桶内的粉体或颗粒上料完全。
14.较佳地，所述称重机构的称料架可垂直升降。不称重时，称料架下降至物料输送机构的辊筒以下；称重时，称料架上升，顶起物料桶进行称重。当物料输送机构比较长或不便升降时，称料架升降的作用尤为显著。
15.较佳地，所述真空发生器是基于文丘里效应的气动真空发生器或旋片式真空泵。
16.本发明具有如下有益效果：（1）本发明提供的技术方案适用于单一组分或多组分粉体或颗粒从原料包装至多种生产设备的定量给料，应用范围广泛；（2）本发明提供的技术方案通过手套箱体气氛来实现给料气氛可控，尤其适用于空气中性质不稳定的原料给料；（3）本发明提供的技术方案通过一系列的自动化设计实现较少的人工干预，进一步提高给料的效率，减少工人的操作时间和人为失误造成的损失；（4）本发明提供的技术方案对能源的消耗量较小，技术实现成本较低。
附图说明
17.图1示出本发明实施例中定量给料手套箱系统的俯视示意图。
18.图2示出本发明实施例中定量给料手套箱系统的侧视示意图。
19.图3示出本发明另一实施例中物料缓冲桶的结构示意图。
20.附图标记：1—过渡舱；11—过渡舱内舱门；21—过渡舱内的物料输送机构；22—过渡舱外的物料输送机构；23—支撑架；3—称料架；31—料桶；4—电子秤；5—手套箱箱体；6—机械手；7—物料缓冲桶；71—搅拌叶片；72—气锤；73—阀门；74—物料缓冲桶出料口；8—真空上料机；81—物料管；82—物料仓出口；9—反应釜；10—反应釜进料口。
具体实施方式
21.以下，参照附图，并结合下述实施方式进一步说明本发明。需要说明的是，附图和/或具体实施方式仅用于说明本发明而非限制本发明。本领域的技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的数值也仅是合适范围中的一个示例，即：本领域技术人员可以通过本文的说明进行合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。
22.请参阅图1和图2，作为实施例1，本发明涉及的一种定量给料系统，用于反应釜9上料，包括手套箱系统、物料输送机构、称重机构、机械手及其执行和控制机构、物料缓冲桶7、真空上料机8和整机控制系统（未示出）；手套箱系统包括手套箱体5、过渡舱1、手套箱净化循环系统（未示出）、水氧传感器（未示出）和手套箱电气控制系统（未示出）；反应釜进料盖焊接密封于手套箱体5底板上；辊筒式物料输送机构经过渡舱内舱门11分为两部分，过渡舱内的物料输送机构21和位于手套箱体内过渡舱外的物料输送机构22；物料输送机构通过电机驱动的辊筒和限位器将物料桶31输送至手套箱体内称重机构上方；物料输送机构手套箱体内的部分22固定在支撑架23上，支撑架23通过电机驱动实现垂直升降；称重机构包括称料架3、电子秤4和记录管理机构（未示出），称料架3位于辊筒间隙内，电子秤4固定于称料架3底部，记录管理机构记录、管理和保存电子秤称重数值；机械手6用以夹持物料桶31，并实现物料桶31的水平移动和翻转，将物料桶中的物料转移至物料缓冲桶7；真空上料机8包括输送管81、真空发生器（未示出）、真空料斗（未示出）、料仓（未示出）和出料口82，输送管81与物料缓冲桶31底部连接，真空发生器提供真空料斗的真空环境，料仓与真空料斗下部连接，出料口82置于生产设备进料口10上方。
23.定量给料系统的工作过程如下：第一步，原料料桶31经过过渡舱外舱门放入过渡舱，过渡舱抽真空补气后打开过渡舱内舱门11，电机驱动辊筒输送原料料桶31经过过渡舱内舱门11到达限位器设定位置，即原料料桶31输送至称料架3上方，过渡舱内舱门11关闭；第二步，物料输送机构手套箱体内部分由支撑架23支撑，升降电机驱动支撑架23向下移动，使得料桶31落在称料架3上，电子秤4给出读数并记录保存；第三步，机械手6夹持料桶31移动至物料缓冲桶7上方，翻转料桶31将原料倒入物料缓冲桶7中，然后带料桶31返回称料架3，称量剩余质量，得到加入原料准确量；第四步，电机驱动支撑架23上升至原高度，物料输送机构继续将同一种或另一种原料输送至称料架上方，实现单一或多组分原料添加入物料缓冲桶7中；第五步，物料缓冲桶7中物料配比准确后，开启真空上料机8将物料缓冲桶内的原料加入生产设备进料口10。整机控制系统实现上述一系列步骤的互通控制和连续动作。
24.真空上料机的工作过程跟常见的真空上料机类似，通过基于文丘里效应的气动真空发生器提供真空料斗的低压环境，粉体或颗粒物在压差作用下通过输送管进入真空料斗，真空料斗装至一定容积后，关闭真空发生器，真空料斗内压力恢复大气压，真空料斗内
的粉体或颗粒通过自重进入料仓，物料经料仓的出料口下料。
25.请参阅图3，作为实施例2，本发明涉及的一种定量给料系统，用于加热搅拌桶上料，与实施例1类似，包括手套箱系统、物料输送机构、称重机构、机械手及其执行和控制机构、物料缓冲桶、真空上料机和整机控制系统，加热搅拌桶进料盖法兰密封于手套箱体5底板上；与实施例1不同的是，手套箱系统包括的气体传感器有水传感器（未示出）和氧传感器（未示出）；物料缓冲桶7包括搅拌装置，由搅拌电机（未示出）和搅拌叶片71组成。物料缓冲桶桶壁配置气锤72，打开下料阀门73后，可开启气锤冲击桶壁，使物料经下料扣74完全下料。
26.作为实施例3，本发明涉及的一种定量给料系统，用于反应器上料，与实施例1类似，包括手套箱系统、物料输送机构、称重机构、机械手及其执行和控制机构、物料缓冲桶、真空上料机和整机控制系统；与实施例1不同的是，称重机构的称料架可气动或电动垂直升降。不称重时，称料架下降至物料输送机构的辊筒以下；称重时，称料架上升，顶起物料桶进行称重。当物料输送机构比较长或不便升降时，称料架可上升顶起料桶进行称重，称重完毕后称料架即可下降至输送机构以下，输送机构即可继续工作。
27.需要说明的是，本发明涉及的所有文献仅作为本技术的参考。本领域技术人员在本发明的基础上进行各种等价形式的有限改动，均落于本技术所附权利要求书所限定的范围。