一种熔炼炉物料收料系统的制作方法

本发明涉及真空熔炼炉技术领域，尤其涉及到一种熔炼炉物料收料系统。

背景技术：

近年来，随着电子信息、汽车和机械制造业的技术进步，稀土功能材料获得迅猛发展。特别是各种磁性材料，例如钕铁硼磁体，在各行各业中获得越来越广泛的应用，成为许多现代工业技术，特别是电子信息产业中不可缺少的支撑材料。其中，生产加工上述磁性材料需要用到真空熔炼炉，真空熔炼炉是一种在真空或保护气氛下，通过感应加热将金属或合金熔化，然后经过用水冷却的铜辊使金属或合金快速冷却，形成特定的晶体或非晶结构材料的设备。

在熔炼炉工作结束后，通常是工人采用铁锹将物料铲入装料桶中，这就存在以下几方面的问题：1、采用人工的方式，费事费力，工作效率有待提高；2、熔炼炉开炉后，温度较高，并且会散发对人体有伤害的气味，工人长时间处于此种环境下，一方面存在一定的操作安全隐患，另一方面会影响身体健康。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种其能减少工人的劳动强度、提高工作效率且能提高作业时工人的安全性。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种熔炼炉物料收料系统，包括电动叉车、振动座、多个收料桶、基座、限位座、吸料机构、吸料管和机械手机构，所述的基座安装在所述的电动叉车上，所述的振动座设置在所述的基座的底部，所述的振动座与所述的基座之间设置有振动组件，多个所述的收料桶呈矩阵分布放置在所述的振动座上，所述的基座的顶部固定有收料斗，所述的收料斗的出口连通有用于将物料送入到所述的收料桶内的送料管，所述的限位座安装在所述的电动叉车上，且位于所述的基座的上方，所述的吸料机构固定在所述的限位座上，所述的吸料机构的出口正对所述的收料斗，所述的机械手机构固定在所述的基座上，所述的吸料管的出口端与所述的吸料机构的进口相连通，所述的吸料管的进口端固定在所述的机械手机构上，且所述的吸料管的进口端还固定有一破碎机构。

所述的振动组件包括振动电机和四个减震弹簧，所述的振动电机固定在所述的振动座的下端，四个所述的减震弹簧连接在所述的振动座与所述的基座之间，且四个所述的减震弹簧位于所述的振动座的四个边角处。该结构中，振动电机为现有技术，其利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力，从而使振动座发生振动，保证收料桶内物料振实，其中，振动电机固定在振动座下端的中间位置，使得振动效果更好。

所述的送料管通过旋转机构设置在所述的基座上，所述的旋转机构包括旋转电机、齿轮和与所述的齿轮相配合的外齿式回转支承轴承，所述的旋转电机竖直固定在所述的基座的顶部，所述的齿轮同轴固定在所述的旋转电机的输出轴上，所述的外齿式回转支承轴承由内圈和外圈组成，所述的内圈和外圈之间设置有多个滚珠，所述的内圈固定在所述的基座顶部的下表面，所述的外圈的外壁上开设有与所述的齿轮相啮合的齿形，所述的送料管的一端固定有连接环，所述的连接环固定在所述的外圈的下表面上。该结构中，当旋转电机转动时，带动齿轮转动，与齿轮啮合的齿形则发生同步转动，在这个过程中，齿形会带动外圈转动，而内圈保持固定，与外圈相固定的连接环则连同送料管发生转动，从而将送料管摆到到不同的收料桶的上方，便于落料，在本结构中，采用外齿式回转支承轴承，在不影响落料的情况下又能调整送料管的位置，调整较为方便。

所述的机械手机构包括固定板、横向轴、安装座和竖向轴，所述的横向轴固定在所述的固定板上，所述的安装座通过第一位移机构能左右移动设置在所述的横向轴上，所述的竖向轴设置在所述的安装座上，且所述的竖向轴与所述的安装座之间设置有用于驱动所述的竖向轴上下移动的第二位移机构，所述的竖向轴的底部固定有横板，所述的吸料管的进口端固定在所述的横板上。该结构中，第一位移机构的设置能驱动安装座左右移动，从而间接带动竖向轴左右移动，第二位移机构的设置则能驱动竖向轴上下运动，使得竖向轴具有左右和上下四个空间自由度，一方面操作人员能尽量远离熔炼炉，另一方面方便调整吸料管的位置，便于吸料。

所述的第一位移机构包括第一电机、第一丝杆和与所述的第一丝杆螺纹配合的第一螺母套，所述第一电机水平固定在所述的横向轴的一端，所述的第一丝杆的一端同轴固定在所述的第一电机的输出轴上，所述的第一丝杆的另一端可转动设置在所述的横向轴的另一端，所述的第一螺母套与所述的安装座相固定，所述的安装座与所述的横向轴之间设置有第一导向机构。该结构中，当第一电机转动时，带动第一丝杆转动，与第一丝杆螺纹配合的第一螺母套发生水平移动，而安装座是与第一螺母套固定的，因此在第一螺母套的带动下也发生同步位移，第一导向机构的设置一方面起到导向的作用，使安装座不易错位，另一方面使安装座移动顺畅。

所述的第二位移机构包括第二电机、第二丝杆和与所述的第二丝杆螺纹配合的第二螺母套，所述第二电机竖直固定在所述的竖向轴的顶部，所述的第二丝杆的一端同轴固定在所述的第二电机的输出轴上，所述的第二丝杆的另一端可转动设置在所述的竖向轴的底端，所述的第二螺母套与所述的安装座相固定，所述的安装座与所述的竖向轴之间设置有第二导向机构。该结构中，当第二电机转动时，带动第二丝杆转动，由于第二螺母套是固定的，因此第二丝杆能发生竖直上下移动，从而带动竖向轴的竖直位移，使得吸料能够调整位置，第二导向机构的设置一方面起到导向的作用，使竖向轴不易错位，另一方面使竖向轴移动顺畅。

所述的吸料管的进口端与一钢管相连通，所述的破碎机构包括驱动电机、保护罩、筛板和破碎叶，所述的筛板固定在所述的钢管内，所述的破碎叶可转动设置在所述的筛板上，所述的保护罩固定在所述的钢管的侧壁上，所述的驱动电机固定在所述的保护罩上，且所述的驱动电机通过同步带单元驱动所述的破碎叶转动。该结构中，保护罩固定在钢管的侧壁上，其内设置有同步带单元，该同步带单元包括第一带轮、第二带轮和同步带，第一带轮同轴与破碎叶固定，第二带轮同轴与驱动电机的输出轴固定，同步带设置在第一带轮和第二带轮之间，当驱动电机转动时，破碎叶在同步带单元的作用下也同步转动，实现搅碎大片物料，防止吸料过程中造成物料堵塞的目的。

所述的吸料机构包括一具有容纳腔的筒体和用于使所述的容纳腔产生负压的负压单元，所述的筒体固定在所述的限位座上，且所述的筒体的底部开设有一能启闭的落料口，所述的落料口正对所述的收料斗，所述的吸料管的出口端固定在所述的筒体的侧壁上，且与所述的容纳腔连通，所述的的负压单元通过气管与所述的容纳腔连通。该结构中，负压单元工作时，使容纳腔的气压小于外界的气压，物料得以被收集到筒体内，其中，在气管与容纳腔连通的一端固定有网罩，避免物料被吸入到负压单元中，落料口的设置方便进行落料。

所述的筒体的底部固定有支撑板，所述的支撑板上竖直固定有弧形挡料板，所述的弧形挡料板靠近所述的落料口，且所述的弧形挡料板伸入设置在所述的收料斗内。该结构中，弧形挡料板的设置一方面能引导物料落到收料桶中，另一方面避免物料落到外界。

所述的熔炼炉物料收料系统还包括启闭机构，所述的启闭机构由气缸和封板组成，所述的封板可翻转设置在所述的支撑板的下端，以用于打开或关闭所述的落料口，所述的限位座上固定有一支架，所述的气缸铰接在所述的支架上，且所述的气缸的活塞杆铰接在所述的封板上。该结构中，启闭机构的设置用于关闭或开启落料口，当落料口被启闭机构关闭时，容纳腔处于一个相对密封的状态，利于负压机构工作，使吸力更为强劲，当落料口被启闭机构开启时，储存在容纳腔的物料随之下落，启闭机构的工作原理是，通过气缸驱动封板运动，由于封板的一端轴接在支撑板上，其受力可进行翻转，当气缸的活塞杆推动封板时，封板向上翻转，封堵住落料口，当气缸的活塞杆缩回时，封板向下翻转，开启落料口。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过电动叉车的设置，便于移动整个装置；吸料机构具体设置在电动叉车的叉铲上，其利用气压差的原理，通过吸料管来吸取熔炼炉内的物料，无需人工铲料，节省了人力，工作效率也得到提高；机械手结构的设置能调整吸料管的位置，从而便于清理熔炼炉内不同位置的物料，在此过程中无需人工靠近熔炼炉，安全性得到保障；破碎机构的设置能实现搅碎大片物料，防止吸料过程中造成物料堵塞的目的，从而保证了吸料过程的顺畅；收料斗用于接收从吸料机构出来的物料，然后通过送料管落入到收料桶中；振动组件的设置用于是振动座发生振动，保证收料桶内物料放置更为均匀；本发明能减少工人的劳动强度、提高工作效率且能提高作业时工人的安全性。

附图说明

图1是本发明的工作时的状态示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明中机械手机构的立体结构示意图；

图4是本发明中破碎机构与钢管配合时的立体结构示意图；

图5是本发明中破碎机构的立体结构示意图；

图6是本发明中吸料机构的立体结构示意图；

图7是本发明中基座的立体结构示意图；

图8是本发明中旋转机构的立体结构示意图；

图9是本发明中旋转机构分解状态的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种熔炼炉物料收料系统，包括电动叉车1、振动座2、多个收料桶3、基座4、限位座5、吸料机构6、吸料管61和机械手机构7，基座4安装在电动叉车1上，振动座2设置在基座4的底部，振动座2与基座4之间设置有振动组件21，多个收料桶3呈矩阵分布放置在振动座2上，基座4的顶部固定有收料斗41，收料斗41的出口连通有用于将物料送入到收料桶3内的送料管42，限位座5安装在电动叉车1上，且位于基座4的上方，吸料机构6固定在限位座5上，吸料机构6的出口正对收料斗41，机械手机构7固定在基座4上，吸料管61的出口端与吸料机构6的进口相连通，吸料管61的进口端固定在机械手机构7上，且吸料管61的进口端还固定有一破碎机构8。

实施例二：如图所示，其他结构与实施例一相同，其不同之处在于，振动组件21包括振动电机22和四个减震弹簧23，振动电机22固定在振动座2的下端，四个减震弹簧23连接在振动座2与基座4之间，且四个减震弹簧23位于振动座2的四个边角处。该结构中，振动电机22为现有技术，其利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力，从而使振动座2发生振动，保证收料桶3内物料振实，其中，振动电机22固定在振动座2下端的中间位置，使得振动效果更好。

送料管42通过旋转机构9设置在基座4上，旋转机构9包括旋转电机91、齿轮92和与齿轮92相配合的外齿式回转支承轴承93，旋转电机91竖直固定在基座4的顶部，齿轮92同轴固定在旋转电机91的输出轴上，外齿式回转支承轴承93由内圈94和外圈95组成，内圈94和外圈95之间设置有多个滚珠，内圈94固定在基座4顶部的下表面，外圈95的外壁上开设有与齿轮92相啮合的齿形96，送料管42的一端固定有连接环43，连接环43固定在外圈95的下表面上。该结构中，基座4的顶部开设有一安装孔，落料斗的底端伸入固定在安装孔内，外齿式回转支承轴承93的内圈94则围绕落料斗的底部，当旋转电机91转动时，带动齿轮92转动，与齿轮92啮合的齿形96则发生同步转动，在这个过程中，齿形96会带动外圈95转动，而内圈94保持固定，与外圈95相固定的连接环43则连同送料管42发生转动，从而将送料管42摆到到不同的收料桶3的上方，便于落料，此外，连接环43能保证物料从落料斗中落到送料管42的过程中，不发生向外掉料的情况，在本结构中，采用外齿式回转支承轴承93，在不影响落料的情况下又能调整送料管42的位置，调整较为方便。

在本实施例中，收料桶3的个数为四个，且呈2x2阵列状分布，基座4为框架结构，在基座4上设置有与收料桶3数量对应的对射式光电开关，其用来监测每个收料桶3的物料收满情况，当一个收料桶3的物料被收集满时，对射式光电开关的发射器和接收器之间光线被阻断，对射式光电开关产生一个信号反馈给控制器，控制器则控制旋转电机91转动90°，使送料管42移动至下一个收料桶3。

实施例三：如图所示，其他结构与实施例二相同，其不同之处在于，机械手机构7包括固定板71、横向轴72、安装座73和竖向轴74，横向轴72固定在固定板71上，安装座73通过第一位移机构75能水平左右移动设置在横向轴72上，竖向轴74设置在安装座73上，且竖向轴74与安装座73之间设置有用于驱动竖向轴74上下移动的第二位移机构76，竖向轴74的底部固定有横板77，吸料管61的进口端固定在横板77上。该结构中，第一位移机构75的设置能驱动安装座73水平左右移动，从而间接带动竖向轴74左右移动，使竖向轴能在熔炼炉运动，第二位移机构76的设置则能驱动竖向轴74上下运动，使得竖向轴74具有左右和上下四个空间自由度，一方面操作人员能尽量远离熔炼炉，另一方面方便调整吸料管61的位置，便于吸料。

第一位移机构75包括第一电机751、第一丝杆752和与第一丝杆752螺纹配合的第一螺母套753，所述第一电机751水平固定在横向轴72的一端，第一丝杆752的一端同轴固定在第一电机751的输出轴上，第一丝杆752的另一端可转动设置在横向轴72的另一端，第一螺母套753与安装座73相固定，安装座73与横向轴72之间设置有第一导向机构754。该结构中，当第一电机751转动时，带动第一丝杆752转动，与第一丝杆752螺纹配合的第一螺母套753发生水平移动，而安装座73是与第一螺母套753固定的，因此在第一螺母套753的带动下也发生同步位移，第一导向机构754的设置一方面起到导向的作用，使安装座73不易错位，另一方面使安装座73移动顺畅。

第一导向机构754由固定在横向轴72上的第一导轨和固定在安装座73上的第一滑块组成，第一导轨与第一滑块滑动配合。

第二位移机构76包括第二电机761、第二丝杆762和与第二丝杆762螺纹配合的第二螺母套763，第二电机761竖直固定在竖向轴74的顶部，第二丝杆762的一端同轴固定在第二电机761的输出轴上，第二丝杆762的另一端可转动设置在竖向轴74的底端，第二螺母套763与安装座73相固定，安装座73与竖向轴74之间设置有第二导向机构764。该结构中，当第二电机761转动时，带动第二丝杆762转动，由于第二螺母套763是固定的，因此第二丝杆762能发生竖直上下移动，从而带动竖向轴74的竖直位移，使得吸料能够调整位置，第二导向机构764的设置一方面起到导向的作用，使竖向轴74不易错位，另一方面使竖向轴74移动顺畅。

第二导向机构764由固定在竖向轴74上的第二导轨和固定在安装座73内的第二滑块组成，第二导轨与第二滑块滑动配合。

实施例四：如图所示，其他结构与实施例三相同，其不同之处在于，吸料管61的进口端与一钢管62相连通，钢管62固定在横板77上，破碎机构8包括驱动电机81、保护罩82、筛板83和破碎叶84，筛板83固定在钢管62内，破碎叶84可转动设置在筛板83上，保护罩82固定在钢管62的侧壁上，驱动电机81固定在保护罩82上，且驱动电机81通过同步带单元驱动破碎叶84转动。该结构中，保护罩82固定在钢管62的侧壁上，其内设置有同步带单元，该同步带单元包括第一带轮、第二带轮和同步带，第一带轮同轴与破碎叶84固定，第二带轮同轴与驱动电机81的输出轴固定，同步带设置在第一带轮和第二带轮之间，当驱动电机81转动时，破碎叶84在同步带单元的作用下也同步转动，实现搅碎大片物料，防止吸料过程中造成物料堵塞的目的。

吸料机构6包括一具有容纳腔的筒体63和用于使容纳腔产生负压的负压单元64，筒体63固定在限位座5上，且筒体63的底部开设有一能启闭的落料口65，落料口65正对收料斗41，吸料管61的出口端固定在筒体63的侧壁上，且与容纳腔连通，的负压单元64通过气管66与容纳腔连通。该结构中，负压单元64工作时，使容纳腔的气压小于外界的气压，物料得以被收集到筒体63内，其中，在气管66与容纳腔连通的一端固定有网罩，避免物料被吸入到负压单元64中，落料口65的设置方便进行落料。

吸料管61为透明胶管。其好处在于可以直观观察吸料的过程。

负压单元64为风机组件或气泵组件。风机组件或气泵组件均为现有技术，其成本较低且效果较好，在本结构中，优先采用风机组件，风机组件固定在限位座5上，风机组件的吸气口通过气管66与容纳腔连通。

筒体63的底部固定有支撑板67，支撑板67上竖直固定有弧形挡料板68，弧形挡料板68靠近落料口65，且弧形挡料板68伸入设置在收料斗41内。该结构中，弧形挡料板68的设置一方面能引导物料落到收料桶3中，另一方面避免物料落到外界。

熔炼炉物料收料系统还包括启闭机构52，启闭机构52由气缸53和封板54组成，封板54可翻转设置在支撑板67的下端，以用于打开或关闭落料口65，限位座5上固定有一支架51，气缸53铰接在支架51上，且气缸53的活塞杆铰接在封板54上。该结构中，启闭机构52的设置用于关闭或开启落料口65，当落料口65被启闭机构52关闭时，容纳腔处于一个相对密封的状态，利于负压机构工作，使吸力更为强劲，当落料口65被启闭机构52开启时，储存在容纳腔的物料随之下落，启闭机构52的工作原理是，通过气缸53驱动封板54运动，由于封板54的一端轴接在支撑板67上，其受力可进行翻转，当气缸53的活塞杆推动封板54时，封板54向上翻转，封堵住落料口65，当气缸53的活塞杆缩回时，封板54向下翻转，开启落料口65，便于落料。