沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统、方法及生产线与流程

本发明属于工业自动化领域，具体涉及一种沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统、方法及生产线。

背景技术：

改性沥青以基质沥青为原料，通过加入sbs、废胎胶粉等改性剂来提高物理化学性能，作为一种低碳、环保的筑路材料，可以降低交通噪声、提高路面耐久性，还能实现废旧轮胎的资源化利用。目前，改性沥青制造流程中的基质沥青加热、原料混合、剪切研磨和搅拌发育等工艺环节基本实现自动化，但改性剂的输送投放自动化程度不高，卸垛、拆包和投料过程仍然依靠人工，生产效率低，工人劳动强度大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，针对sbs、废胎胶粉等改性剂袋装粉状的物料特性，提出一种沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统，旨在实现改性剂卸垛、拆包和投料过程的自动化，提升改性沥青制造流程中物料输送的连续性，提高改性沥青生产效率，降低工人劳动强度。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种自动卸垛、拆包和投料系统，包括底盘，底盘上安装有运输装置、拆包装置和投料装置，运输装置包括抓取系统，抓取系统用于运输物料包；拆包装置包括料仓和刀具，刀具与料仓内壁连接，刀具距料仓进料口处设定距离，物料包经刀具拆卸后的物料落入料仓；料仓出料口与投料装置连接；投料装置将物料运输至下一工位。

所述运输装置还包括安装底座、机器人和定位装置，安装底座为焊接钢结构，固定在底盘之上；机器人固定在安装底座之上；定位装置包括智能相机，智能相机通过安装板固定在机器人末端与机器人电性连接。

第二方面，本发明还提供了一种采用如第一方面所述的自动卸垛、拆包和投料系统的使用方法，步骤包括：

将待卸的料垛放置在运输装置的工作范围；

运输装置的机器人搭载定位装置运行至料垛上方，定位装置采集并处理图像信息后反馈到机器人；

料位开关检测物料包是否到达下限位置，如果物料包到达下限位置，机器人抓取一袋物料包并运行至拆包装置上方；

机器人释放物料包，物料包在重力作用下落在拆包装置上，拆包装置的刀具切开物料外包装袋，实现拆包；

机器人重新抓取物料外包装袋并提升，运行至废袋框释放外包装袋；

物料依靠重力与物料外包装袋分离并落入供料仓内；

当沥青搅拌罐需要投放物料时，物料落入投料装置的风送管道内，在鼓风机的作用下，将物料输送至沥青搅拌罐。

第三方面，本发明还提供了一种自动卸垛、拆包和投料生产线，包括：搅拌罐、废袋框和如第一方面所述的自动卸垛、拆包和投料系统，所述自动卸垛、拆包和投料系统将料垛的物料包拆卸后，将物料包分离的物料输送至搅拌罐，将物料包分离的外包装袋输送至废袋框。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的机器人替代人工自动完成卸垛作业，仅需要工人用叉车将物料垛堆放置到系统工作范围内，中间过程无需干预，提升了改性沥青制造流程中物料输送的连续性，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。

2、本发明的拆包装置的刀具和料仓采用一体化设计，物料破袋后粉料直接落入料仓，减少了输送线环节，结构更加紧凑，设备整体外形尺寸更小；刀具采用锥刀和切刀组合式结构，外包装袋切开呈x形，包装袋与粉料的分离更加彻底，减少了物料的浪费。

3、本发明的系统采用整体撬装式底盘，转场运输方便，更适用于改性沥青户外作业的要求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的自动卸垛、拆包和投料系统的结构示意图；

图2为本发明的自动卸垛、拆包和投料生产线的结构示意图；

图3为本发明的拆包装置和投料装置的结构示意图；

图4为本发明的自动卸垛、拆包和投料系统的刀具的结构示意图；

图中：1、沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统；2、料垛；3、沥青搅拌罐；4、废袋框；101、撬装底盘、102、卸垛机器人系统、103、拆包供料仓和104、气力输送装置；102-1、安装底座；102-2、机器人；102-3、抓取系统；102-4、定位装置；103-1、破袋装置；103-2、供料仓；104-1、鼓风机；104-2、风送管道；103-1-1、刀架；103-1-2、锥刀；103-1-3、切刀；103-2-1、料位开关；103-2-2、电磁开关阀。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体的连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种自动卸垛、拆包和投料系统，包括底盘，底盘上安装有运输装置、拆包装置和投料装置，运输装置包括抓取系统，抓取系统用于运输物料包；拆包装置包括料仓和刀具，刀具与料仓内壁连接，刀具距料仓进料口处设定距离，物料包经刀具拆卸后的物料落入料仓；料仓出料口与投料装置连接；投料装置将物料运输至下一工位。

所述拆包装置的刀具包括刀架和一个锥刀，刀架为x形结构，固定安装于矩形管状体内壁；锥刀锥尖向上，固定安装于刀架中心位置。所述刀具还具有四片直线切刀，四片直线切刀切刃向上且呈x形固定安装于刀架上。所述运输装置还包括安装底座、机器人和定位装置，安装底座为焊接钢结构，固定在底盘之上；机器人固定在安装底座之上；定位装置包括智能相机，智能相机通过安装板固定在机器人末端与机器人电性连接。所述机器人为四自由度关节式码垛机器人结构，末端配置有固定抓取系统的适配法兰。所述抓取系统采用真空吸盘，固定于机器人末端，与机器人电性连接；抓取装置的吸附工作面朝下，配置有开关阀。料仓包括矩形管状体和锥斗体，矩形管状体固定连接在锥斗体顶部开口处；锥斗体侧壁固定安装有料位开关；锥斗体下端通过圆形法兰与一电磁开关阀入口连接；电磁开关阀出口连接投料装置。所述投料装置包括鼓风机和风送管道，风送管道通过连接法兰与鼓风机、料仓电磁开关阀出口、沥青搅拌罐投料口分别连接。

实施例2

一种沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统，其特征在于：包括撬装底盘、卸垛机器人系统、拆包供料仓和气力输送装置。

所述的撬装底盘为焊接钢结构，用于固定卸垛机器人系统、拆包供料仓和气力输送装置，形成便于转场运输的整体。

所述的卸垛机器人系统包括安装底座、机器人、抓取系统和定位装置，用于料垛上袋装物料的识别、抓取与搬运。

上述安装底座为焊接钢结构，固定在撬装底盘之上；

上述机器人固定在安装底座之上，优选为四自由度关节式码垛机器人结构，末端配置有固定抓取系统的适配法兰；

上述抓取系统采用真空吸盘，固定于机器人末端，吸附工作面朝下，配置有开关阀，与机器人电性连接；

上述定位装置由工业智能相机实现垛堆物料识别定位，工业智能相机通过安装板固定在机器人末端，与机器人电性连接。

所述的拆包供料仓由供料仓和破袋装置组成。

上述供料仓为金属薄壁结构，上方为矩形管状体，下方为锥斗体，矩形管状体固定连接在锥斗体顶部开口处；锥斗体侧壁固定安装有料位开关，对料仓内粉料下限位置进行检测；锥斗体下端通过圆形法兰与一电磁开关阀入口连接；电磁开关阀出口连接气力输送装置。

上述破袋装置设于供料仓矩形管状体内，包括刀架、四片直线切刀和一个锥刀。刀架为x形结构，固定安装于矩形管状体内壁；锥刀锥尖向上，固定安装于刀架中心位置；四片直线切刀切刃向上且呈x形固定安装于刀架上。

所述气力输送装置用于输送粉体物料进入沥青搅拌罐，包括鼓风机和风送管道。风送管道通过连接法兰与鼓风机、料仓电磁开关阀出口、沥青搅拌罐投料口分别连接。

上述沥青改性剂自动卸垛、拆包和投料系统，作业过程包括如下的步骤：

叉车将待卸的料垛放置在卸垛机器人系统工作范围；

机器人搭载定位装置运行至料垛上方，定位装置中的工业智能相机采集图像信息，计算出物料数量及三维位姿，并发送至机器人；

供料仓侧壁上的料位开关检测粉料是否到达下限位置，并将结果发送至机器人。如果粉料到达下限位置，机器人抓取一袋物料并运行至拆包供料仓上方；

机器人释放物料，物料在重力作用下落在破袋装置上，锥刀和切刀切开物料外包装袋，实现拆包；

机器人重新抓取物料外包装袋并提升，运行至废袋框释放外包装袋；而粉体物料依靠重力与物料外包装袋分离并落入供料仓内；

当沥青搅拌罐需要投放粉体物料时，电磁开关阀打开，粉体物料落入气力输送装置的风送管道内，在鼓风机的作用下，将粉体物料输送至沥青搅拌罐。

实施例3

提供了一种自动卸垛、拆包和投料系统的使用方法，步骤包括：

将待卸的料垛放置在机器人系统工作范围；

运输装置的机器人搭载定位装置运行至料垛上方，定位装置采集并处理图像信息后反馈到机器人；

料位开关检测物料包是否到达下限位置，如果物料包到达下限位置，机器人抓取一袋物料包并运行至拆包装置上方；

机器人释放物料包，物料包在重力作用下落在拆包装置上，拆包装置的刀具切开物料外包装袋，实现拆包；

机器人重新抓取物料外包装袋并提升，运行至废袋框释放外包装袋；

物料依靠重力与物料外包装袋分离并落入供料仓内；

当沥青搅拌罐需要投放物料时，物料落入投料装置的风送管道内，在鼓风机的作用下，将物料输送至沥青搅拌罐。

实施例4

一种自动卸垛、拆包和投料生产线，包括：搅拌罐、废袋框和如实施例1或实施例2所述的自动卸垛、拆包和投料系统，所述自动卸垛、拆包和投料系统将料垛的物料包拆卸后，将物料包分离的物料输送至搅拌罐，将物料包分离的外包装袋输送至废袋框。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。