一种化工生产上料智能机器人

1.本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种化工生产上料智能机器人。


背景技术：

2.机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器；新兴工业时代，为了满足快速大批量加工节拍、节省人力成本、提高生产效率等工业生产要求，能够进行上下料的工业机器人成为越来越多工厂的理想选择；上下料机器人系统具有高效率和高稳定性,结构简单更易于维护,可以满足不同种类产品的生产,并且可以大大降低产业工人的劳动强度。
3.硝酸钾是硝石的主要成分，是传统制硝酸、制炸药的主要来源，在从硝石内提取硝酸钾时，一般需要先将硝石通过硝石研磨机研磨成粉末状，但是硝石原材料一般体态各异、大小不一，在使用硝石研磨机时，超出硝石研磨机最大接受尺寸标准的硝石原材料，硝石无法入料到硝石研磨机内，使得大于硝石研磨机入料口直径的硝石需要先使用破碎机破碎处理，这样不仅仅增加了生产成本，而且也延长了整个硝石加工所消耗的时间，使得硝酸钾的提取效率得不到提高。
4.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种化工生产上料智能机器人，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种化工生产上料智能机器人，本发明通过在输送带上固定安装入料箱，在两个辊筒之间设置切料机构，使得硝石原料能够先经过切割再被输送带运送到硝石研磨机内，提高了硝石原料的充分利用率；而且由于本发明输送带上均匀设置有多个入料箱，使得本发明能够同时进行破碎和上料，提高了硝石粉的生产效率，一定程度上提高了硝酸钾的提取效率。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种化工生产上料智能机器人，包括底座、一号支撑架、辊筒、输送带；所述底座为两个，两个底座上端均与对应的一号支撑架固连；两个所述一号支撑架之间上下两侧均转动连接有转轴；所述转轴穿过所述辊筒并与所述辊筒转动连接；所述辊筒外壁与所述输送带转动连接；两个所述辊筒之间设有切料机构；
7.输送带，所述输送带用于将硝石运送到硝石破碎机入料口的位置，输送带上均匀设置有入料箱；
8.入料箱，所述入料箱用于存放硝石，入料箱靠近旋转方向的一侧设有开口，入料箱的上端连接有流料板，入料箱的底部和侧壁开设有l形槽；
9.流料板，所述流料板能够将硝石沿着其表面滚落到硝石研磨机内，流料板与所述入料箱连接，流料板上开设有过刀槽；所述过刀槽的槽口与所述l形槽的槽口相对应；
10.切料机构，所述切料机构能够依次穿过所述l形槽和所述过刀槽，将所述入料箱内的硝石切割成硝石研磨机能够进行研磨的尺寸大小；
11.plc控制器，所述plc控制器用于控制所述转轴和所述切料机构自动运行。
12.优选的，所述切料机构包括电机和锯刀；所述电机与所述plc控制器电性连接；所述锯刀设置在所述电机靠近所述入料箱的一侧。
13.优选的，所述锯刀为至少为两个且并排设置；所述l形槽与所述锯刀相对应设置。
14.优选的，所述入料箱底端面的截面形状为弧形。
15.优选的，所述流料板与所述入料箱为铰接。
16.优选的，所述流料板的截面形状为弧形。
17.优选的，所述流料板远离所述输送带的一面两侧固连有挡板；所述挡板与所述流料板的长度相等。
18.优选的，两个所述挡板远离所述流料板的一侧向相互靠近的方向弯曲。
19.优选的，所述锯刀的截面形状为弧形；所述l形槽内设有弹簧和滑块；所述弹簧一端与所述l形槽槽底固连，另一端与所述滑块固连；所述滑块与所述l形槽侧壁滑动连接。
20.优选的，所述滑块的中部转动连接有滚柱。
21.本发明的有益效果如下：
22.1.本发明通过在输送带上固定安装入料箱，在两个辊筒之间设置切料机构，使得硝石原料能够先经过切割再被输送带运送到硝石研磨机内，提高了硝石原料的充分利用率；而且由于本发明输送带上均匀设置有多个入料箱，使得本发明能够同时进行破碎和上料，提高了硝石粉的生产效率，一定程度上提高了硝酸钾的提取效率。
23.2.本发明通过将入料箱底端面的截面形状设置为弧形，使得硝石能够向锯刀能够切割到的位置滚动，一定程度上增加了锯刀切割的数量和作业面积，提高了硝石破碎预处理的加工效率。
24.3.本发明通过将流料板与入料箱为设为铰接，使得当入料箱移动到输送带顶端时，受重力影响，流料板能够提前开始发生偏转，相比较于两者固连来说，偏转的角度更大，留给入料箱在向硝石研磨机内倒料的时间也更长，保证了本发明在上料时的及时性和稳定性。
附图说明
25.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
26.图1是本发明的立体图；
27.图2是本发明另一视角的立体图；
28.图3是本发明中锯刀进入入料箱内的示意图；
29.图4是图3的横向剖切示意图；
30.图5是图4中a处的放大图；
31.图中：1、底座；11、一号支撑架；12、二号支撑架；13、转轴；2、辊筒；3、输送带；4、入料箱；41、l形槽；42、弹簧；43、滑块；44、滚柱；5、流料板；51、过刀槽；6、切料机构；61、电机；62、锯刀；7、挡板。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施方式中的技
术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
33.本发明实施方式通过提供一种化工生产上料智能机器人，解决了在从硝石内提取硝酸钾时，一般需要先将硝石通过硝石研磨机研磨成粉末状，但是硝石原材料一般体态各异、大小不一，在使用硝石研磨机时，超出硝石研磨机最大接受尺寸标准的硝石原材料，硝石无法入料到硝石研磨机内，使得大于硝石研磨机入料口直径的硝石需要先使用破碎机破碎处理，这样不仅仅增加了生产成本，而且也延长了整个硝石加工所消耗的时间，使得硝酸钾的提取效率得不到提高的技术问题。
34.本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本发明通过推动到硝石研磨机靠近入料口的位置，然后将一部分硝石放入就近的入料箱内，启动plc控制器，plc控制器控制转轴转动，转轴带动辊筒转动，辊筒带动输送带进行转动，输送带带动装有硝石的入料箱向上移动；当入料箱移动到切料机构的位置时，切料机构能够对入料箱内的硝石进行切割；入料箱继续向上移动，当入料箱移动到输送带的顶部位置时，由于受到输送带转动方向的改变，入料箱的开口方向同步发生改变；入料箱内的硝石受到入料箱箱体倾斜的影响，向硝石研磨机入料口处的方向流动，硝石顺着入料箱的侧壁流动到流料板上；由于输送带不断缓慢运行着，所以入料箱的倾斜角度也在不断增大，最终，流料板随着入料箱倾斜角度不断变大，使得硝石能够流出流料板，流到硝石研磨机的入料口内进行研磨加工；等到下一个入料箱移动到硝石装填的位置时，继续装填硝石，而且，本发明能够根据硝石研磨机的研磨速度，来定每次向入料箱内装填硝石的量和转轴的转动速度。
35.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图4所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.如图1、图2、图4所示，本发明所述的一种化工生产上料智能机器人，包括底座1、一号支撑架11、辊筒2、输送带3；所述底座1为两个，两个底座1上端均与对应的一号支撑架11固连；两个所述一号支撑架11之间上下两侧均转动连接有转轴13；所述转轴13穿过所述辊筒2并与所述辊筒2转动连接；所述辊筒2外壁与所述输送带3转动连接；两个所述辊筒2之间设有切料机构6；
38.输送带3，所述输送带3用于将硝石运送到硝石破碎机入料口的位置，输送带3上均匀设置有入料箱4；
39.入料箱4，所述入料箱4用于存放硝石，入料箱4靠近旋转方向的一侧设有开口，入料箱4的上端连接有流料板5，入料箱4的底部和侧壁开设有l形槽41；
40.流料板5，所述流料板5能够将硝石沿着其表面滚落到硝石研磨机内，流料板5与所述入料箱4连接，流料板5上开设有过刀槽51；所述过刀槽51的槽口与所述l形槽41的槽口相
对应；
41.切料机构6，所述切料机构6能够依次穿过所述l形槽41和所述过刀槽51，将所述入料箱4内的硝石切割成硝石研磨机能够进行研磨的尺寸大小；
42.plc控制器，所述plc控制器用于控制所述转轴13和所述切料机构6自动运行；
43.所述切料机构6包括电机61和锯刀62；所述电机61与所述plc控制器电性连接；所述锯刀62安装在所述电机61靠近所述入料箱4的一侧；
44.工作时，硝酸钾是硝石的主要成分，是传统制硝酸、制炸药的主要来源，在从硝石内提取硝酸钾时，一般需要先将硝石通过硝石研磨机研磨成粉末状，但是硝石原材料一般体态各异、大小不一，在使用硝石研磨机时，超出硝石研磨机最大接受尺寸标准的硝石原材料，硝石无法入料到硝石研磨机内，使得大于硝石研磨机入料口直径的硝石需要先使用破碎机破碎处理，这样不仅仅增加了生产成本，而且也延长了整个硝石加工所消耗的时间，使得硝酸钾的提取效率得不到提高；
45.工作人员在使用本发明时，先将本发明推动到硝石研磨机靠近入料口的位置，然后将一部分硝石放入就近的入料箱4内，启动plc控制器，plc控制器控制转轴13转动，同时控制电机61自动运行转轴13带动辊筒2转动，辊筒2带动输送带3进行转动，输送带3带动装有硝石的入料箱4向上移动；当入料箱4移动到切料机构6的位置时，plc控制器控制，电机61带动锯刀62转动，锯刀62上的刀头从入料箱4开设的l形槽41自上而下地对入料箱4内的硝石进行切割；入料箱4继续向上移动，当入料箱4移动到输送带3的顶部位置时，受到输送带3由向上运动转变为向下运动，入料箱4的开口方向同步发生改变；入料箱4内的硝石受到入料箱4箱体倾斜的影响，向硝石研磨机入料口处的方向流动，硝石顺着入料箱4的侧壁滚动到流料板5上；由于输送带3不断缓慢运行着，所以入料箱4的倾斜角度也在不断增大，最终，流料板5随着入料箱4倾斜角度不断变大，使得硝石能够流出流料板5，流到硝石研磨机的入料口内进行研磨加工；等到下一个入料箱4移动到硝石装填的位置时，继续装填硝石，另外，根据硝石研磨机的研磨速度，来定每次向入料箱4内装填硝石的量和转轴13的转动速度；
46.本发明通过在输送带3上固定安装入料箱4，在两个辊筒2之间设置切料机构6，使得硝石原料能够先经过切割再被输送带3运送到硝石研磨机内，提高了硝石原料的充分利用率；而且由于本发明输送带3上均匀设置有多个入料箱4，使得本发明能够同时进行破碎和上料，提高了硝石粉的生产效率，一定程度上提高了硝酸钾的提取效率。
47.作为本发明的一种具体实施方式，如图1、图2、图3所示，所述锯刀62为至少为两个且并排设置；所述l形槽41与所述锯刀62相对应设置；
48.工作时，两个输送带3由于同时安装在辊筒2上，两个输送带3是同步运行的，两个输送带3同步带动入料箱4移动，当入料箱4移动到锯刀62位置时，锯刀62沿着相对应的l形槽41移动到入料箱4内，同时对入料箱4内的硝石进行切割加工，在多个锯刀62的作用下，入料箱4内的硝石同时被切割的数量更多，使得硝石的破碎预处理的加工程度更高；
49.通过将锯刀62设置为至少为两个，使得入料箱4内的硝石同时切割的数量更多，锯刀62的刀头能够进行根据不同型号的硝石研磨机25mm～100mm的进料粒度范围进行更换，使得硝石能够被切割成符合硝石研磨机能够进行研磨的尺寸大小，切割的效果也更好，一定程度上提高了硝石加工的效率。
50.作为本发明的一种具体实施方式，如图3所示，所述入料箱4底端面的截面形状为
弧形；
51.工作时，当人向入料箱4内放置硝石时，受入料箱4底部弧形端面的影响，硝石会向入料箱4中部位置滚动；当入料箱4移动到锯刀62位置时，锯刀62在进入入料箱4内部切割硝石时，由于切割本身会产生一定程度的震动，且受到入料箱4底端面为弧形设置的影响，使得没有被切割到的硝石会向入料箱4的中部位置移动，等待锯刀62切割；
52.通过将入料箱4底端面的截面形状设置为弧形，使得硝石能够向锯刀62能够切割到的位置滚动，一定程度上增加了锯刀62切割的数量和作业面积，提高了硝石破碎预处理的加工效率。
53.作为本发明的一种具体实施方式，如图1、图3所示，所述流料板5与所述入料箱4为铰接；
54.工作时，当硝石切割好之后，入料箱4受到输送带3带动移动到输送带3的顶点时，受流料板5与入料箱4为铰接和重力的影响，流料板5开始向硝石研磨机的方向发生偏转，当入料箱4偏转到一定程度时，入料箱4内部的硝石滚落到流料板5上，然后由于流料板5也在不断发生偏转，且流料板5正对着硝石研磨机的位置，使得入料箱4内的硝石有足够的时间从流料板5上滚落到硝石研磨机内进行研磨加工；当输送带3带动入料箱4和流料板5偏转到一定程度时，入料箱4内的硝石全部滚落到硝石研磨机内，流料板5和入料箱4垂直向下移动，流料板5复位不再发生偏转，等待再次放置硝石进行加工；
55.通过将流料板5与入料箱4之间设为铰接，使得当入料箱4移动到输送带顶端时，受重力影响，流料板5能够提前开始发生偏转，相比较于两者固连来说，偏转的角度更大，留给入料箱在向硝石研磨机内倒料的时间也更长，保证了本发明在上料时的及时性和稳定性。
56.作为本发明的一种具体实施方式，如图3、图4所示，所述流料板5的截面形状为弧形；
57.当输送带3带动入料箱4和流料板5移动到锯刀62位置时，锯刀62先穿过流料板5开设的过刀槽51内，然后沿着过刀槽51进入入料箱4开设的l形槽41内，同时对入料箱4内的硝石进行切割，最后输送带3带动入料箱4和流料板5从锯刀62的位置离开；
58.通过将流料板5的截面形状设置为弧形，相比较于平直的截面形状，弧形的流料板5促使锯刀62不会将其分隔成若干个部分，流料板5通过其开设的过刀槽51，不仅能够使锯刀62从其内部安全通过，同时其自身始终能够保持一个整体，使得一个整体的流料板5在转动时相较于被分隔成若干个流料板5，显得更为稳定和有效。
59.作为本发明的一种具体实施方式，如图1、图2所示，所述流料板5远离所述输送带3的一面两侧固连有挡板7；所述挡板7与所述流料板5的长度相等；
60.工作时，当输送带3带动入料箱4和流料板5移动到输送带3的顶点时，入料箱4内的硝石受到入料箱4偏转的影响，向流料板5上滚动，滚动到流料板5时，受到流料板5两侧挡板7的阻挡，硝石顺着挡板7滚落到硝石研磨机内进行加工；
61.通过在流料板5远离所述输送带3的一面两侧设置挡板7，使得硝石在从入料箱4内滚落到硝石研磨机内时，挡板7能够阻挡向流料板5两侧滚动的硝石，防止硝石滚落到硝石研磨机外部，降低工作人员在上料时的危险性，一定程度上保护了工作人员的人身安全。
62.作为本发明的一种具体实施方式，两个所述挡板7远离所述流料板5的一侧向相互靠近的方向弯曲；
63.工作时，当输送带3带动入料箱4移动到输送带3的顶端时，入料箱4内被切割的硝石受到入料箱4倾斜的影响，会沿着倾斜状态下的入料箱4的侧壁进行滚动，且由于入料箱4的箱底由两侧向中部倾斜呈凹陷状，切割过的硝石积存在入料箱4的箱体中部，挡板7不会影响到硝石向流料板5上滚动，但在流料板5上由于其本身表面为平面，使得相互弯曲的挡板7能够发挥其作用，防止入料箱4内被切割的硝石受入料箱4角度偏转的影响，小概率出现硝石从流料板5上方洒出的情况；
64.通过将两个挡板7远离流料板5的一侧向相互靠近的方向弯曲，使得入料箱4内的硝石向流料板倾倒时，能够对硝石进行阻挡，防止硝石向外倾洒，保证硝石安全进入硝石研磨机内，进一步提高了硝石上料时的稳定性和工作人员的安全性。
65.作为本发明的一种具体实施方式，如图4所示，所述锯刀62的截面形状为弧形；所述l形槽41内设有弹簧42和滑块43；所述弹簧42一端与所述l形槽41槽底固连，另一端与所述滑块43固连；所述滑块43与所述l形槽41侧壁滑动连接；
66.工作时，滑块43为合金钢材质；当入料箱4内放置好硝石，输送带3带动入料箱4移动到锯刀62位置时，由于锯刀62的截面形状为弧形，锯刀62在进入l形槽41内时，与滑块43接触，入料箱4受到输送带3的带动不断向上移动时，滑块43受到锯刀62的压力沿着l形槽41的侧壁不断向l形槽41槽底移动，弹簧42受到滑块43的挤压呈压缩状态；当入料箱4移动到锯刀62上方时，滑块43不再受到锯刀62的挤压，弹簧42也不再受到滑块43的挤压开始复位，并推动滑块43向远离l形槽41槽底的一侧滑动；
67.通过在l形槽41内设置弹簧42和滑块43，且把锯刀62设置为弧形，使得锯刀62在切割硝石时，弹簧42和滑块43能够通过其自身的体积，减小锯刀62和l形槽41之间的间隙，一定程度上减少了切削产生的硝石残渣从l形槽41漏到入料箱4外部，降低切割硝石时产生的浪费；同时也能降低硝石残渣通过l形槽41向下漏时对放料人员产生的危害性。
68.作为本发明的一种具体实施方式，如图4、图5所示，所述滑块43的中部转动连接有滚柱44；
69.工作时，滚柱44为合金钢材质；当入料箱4移动到锯刀62位置时，锯刀62沿着l形槽41会接触到滚柱44，输送带3带动入料箱4不断向上移动时，受到锯刀62的压力，滚柱44沿着锯刀62的刀刃不断转动，滑块43也在不断向l形槽41槽底移动，直至入料箱4移动到锯刀62上方，锯刀62不再与滚柱44接触，弹簧42带动滑块43和滚柱44复位；
70.滚柱44的设置使得锯刀62在经过l形槽41向入料箱4内移动时，能够减少锯刀62与滑块43之间的摩擦力，降低由于锯刀62与滑块43之间的摩擦力过大出现锯刀62影响入料箱4移动的概率发生，提高了本发明运行时的稳定性。
71.具体工作流程如下：
72.工作人员在使用本发明时，先将本发明推动到硝石研磨机靠近入料口的位置，然后将一部分硝石放入就近的入料箱4内，启动plc控制器，plc控制器控制转轴13转动，同时控制电机61自动运行转轴13带动辊筒2转动，辊筒2带动输送带3进行转动，输送带3带动装有硝石的入料箱4向上移动；当入料箱4移动到切料机构6的位置时，plc控制器控制，电机61带动锯刀62转动，锯刀62上的刀头从入料箱4开设的l形槽41自上而下地对入料箱4内的硝石进行切割；入料箱4继续向上移动，当入料箱4移动到输送带3的顶部位置时，受到输送带3由向上运动转变为向下运动，入料箱4的开口方向同步发生改变；入料箱4内的硝石受到入
料箱4箱体倾斜的影响，向硝石研磨机入料口处的方向流动，硝石顺着入料箱4的侧壁滚动到流料板5上；由于输送带3不断缓慢运行着，所以入料箱4的倾斜角度也在不断增大，最终，流料板5随着入料箱4倾斜角度不断变大，使得硝石能够流出流料板5，流到硝石研磨机的入料口内进行研磨加工；等到下一个入料箱4移动到硝石装填的位置时，继续装填硝石，另外，根据硝石研磨机的研磨速度，来定每次向入料箱4内装填硝石的量和转轴13的转动速度。
73.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。