翻转投料机构、投料方法及稀土电解自动加料装置

本发明涉及稀土电解技术领域，尤其是涉及一种翻转投料机构、投料方法及稀土电解自动加料装置。

背景技术：

目前稀土生产主要是要通过电解的方式，将稀土氧化物电解成为稀土金属，在其生产过程中，加料、出料都由人工完成。在加料过程中，在一定的时间内，必须分次将原料加入电解炉中，无法一次就将全部需要的原料加入，并且对加入原料的量无法做详细的统计，影响电解的效率；另外，在电解的过程中，原料需要通过人工直接投入电解炉中，大大增加了人工的劳动力，且电解产生的高温和有毒气体，会对人体产生一定的伤害。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1.加料过程全部由人工完成，加料过程对人体有一定的伤害；

2.无法精确控制加料的量，基本考人工的经验判断；

3.无法精确统计加料的量，对于反应的控制不够科学；

4.现有的稀土电解大多数都是一人对应操作三台电解炉，无法继续增加操作电解炉数量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种翻转投料机构、投料方法及稀土电解自动加料装置，提供了一种用于向稀土电解炉内投料的翻转投料机构。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种翻转投料机构，包括支撑架、翻转料仓以及驱动装置，其中，所述翻转料仓设置在所述支撑架上且所述翻转料仓与所述支撑架转动连接，所述驱动装置与所述翻转料仓相连接，所述翻转料仓内形成有盛料腔，所述驱动装置能带动所述翻转料仓转动以用于将所述盛料腔内的物料排向稀土电解炉。

进一步地，所述支撑架上设置有称重传感器,用于带动所述述翻转投料机构移动的设备通过所述称重传感器与所述述翻转投料机构相连接。

进一步地，所述支撑架为方形框结构，所述翻转料仓位于所述支撑架内，所述翻转料仓呈矩形盒体结构且所述翻转料仓相对的两个侧面支撑在所述支撑架上。

进一步地，所述驱动装置为驱动电机，所述驱动装置设置在所述支撑架的外侧，所述驱动装置的输出轴穿过所述支撑架与所述翻转料仓的一侧相连接、所述翻转料仓相对的另一侧通过轴承支撑在所述支撑架上。

进一步地，所述盛料腔形成一个独立的加料腔室；或者，所述盛料腔内形成两个以上相互独立的加料腔室，且每个所述加料腔室分别用于投放不同的所述稀土电解炉内。

进一步地，所述翻转料仓上设置有料仓门，所述料仓门为推拉门，推动所述料仓门能改变所述料仓门对所述加料腔室的遮挡情况；或者，所述料仓门为翻转门，每个所述加料腔室均对应一个所述翻转门。

一种利用所述翻转投料机构进行投料的投料方法，包括以下内容：将所述翻转投料机构移动至加料工位，通过所述驱动装置控制所述翻转料仓转动以使得所述翻转料仓的开口朝上以用于实现向所述盛料腔内加入物料；将所述翻转投料机构移动至待加料的稀土电解炉，通过所述驱动装置控制所述翻转料仓转动以使得所述翻转料仓的开口朝下以用于实现向稀土电解炉内加入物料。

一种稀土电解自动加料装置，包括上料机构、输送机构、导料机构以及所述翻转投料机构，其中，所述翻转投料机构与所述输送机构相连接且所述输送机构能带动所述翻转投料机构移动；所述上料机构设置在所述翻转投料机构的一侧，所述上料机构能向所述翻转投料机构投入物料；所述导料机构为一个或两个以上，每个所述导料机构分别对应一个稀土电解炉且所述导料机构能将其内的物料导向至对应的所述稀土电解炉内，所述翻转投料机构在所述输送机构的带动下能移向待投料的所述导料机构且能向待投料的所述导料机构内投入物料。

进一步地，所述输送机构包括移动小车和导向轨道，所述移动小车设置在所述导向轨道上且所述移动小车能沿所述导向轨道移动；所述移动小车与所述翻转投料机构相连接，所述导料机构沿所述导向轨道的延伸方向间隔部分。

进一步地，所述移动小车与所述翻转投料机构通过称重传感器相连接。

本发明提供了一种翻转投料机构，可以替代人手进行投料的动作，且翻转投料机构可以与机械手(或其它可移动设备)相连接，通过移动设备带动翻转投料机构移向需要加料的稀土电解炉，可以实现为一台稀土电解炉加料，也可以同时为多台稀土电解炉进行加料。

本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：

翻转投料机构可以通过称重传感器与其他带动旋转投料机构移动的设备相连接，称重传感器可称量旋转投料机构内物料的重量，以便于实现向稀土电解炉定量投料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的稀土电解自动连续多工位加料装置的示意图；

图2是本发明实施例提供的移动小车与投料机构连接的示意图；

图3是本发明实施例提供的导料机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的移动小车的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的翻转式投料机构的结构示意图。

图中1-输送机构；11-导向轨道；12-移动小车；121-驱动电机；122-主动轮；123-轴承支座；124-外框架；125-中间支撑板；126-夹紧轮；127-预紧螺钉；128-顶紧弹簧；2-放置平台；3-翻转投料机构；31-支撑架；32-翻转料仓；33-驱动装置；4-导料机构；41-导料漏斗；42-导料直管；43-伸缩套管；5-称重传感器；6-振动器；7-上料仓；8-螺杆送料结构；81-出料口；82-送料箱体；83-水平螺杆送料器；84-料位传感器；9-输送管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图5，本发明提供了一种翻转投料机构，包括支撑架31、翻转料仓32以及驱动装置33，其中，翻转料仓32设置在支撑架31上且翻转料仓32与支撑架31转动连接，驱动装置33与翻转料仓32相连接，翻转料仓32内形成有盛料腔，驱动装置33能带动翻转料仓32转动以用于将盛料腔内的物料排向稀土电解炉。翻转投料机构可以替代人手投料的动作，且翻转投料机构可以与机械手(或其它可移动设备)相连接，通过移动设备带动翻转投料机构移向需要加料的稀土电解炉。可以实现为一台稀土电解炉加料，也可以同时为多台稀土电解炉进行加料。

作为本发明实施例可选地实施方式，支撑架31上设置有称重传感器5,用于带动述翻转投料机构3移动的设备通过称重传感器5与述翻转投料机构3相连接。参见图5，示意出了称重传感器5设置在支撑架31上，翻转投料机构可以通过称重传感器5与其他带动翻转投料机构移动的设备相连接。称重传感器5可称量翻转投料机构内物料的重量，可以对每个加料腔室内的物料都能达到定量加料(若盛料腔内形成两个以上相互独立的加料腔室，且每个加料腔室分别用于投放不同的稀土电解炉内)，以便于实现向稀土电解炉定量投料。

作为本发明实施例可选地实施方式，参见图5，支撑架31为方形框结构，翻转料仓32位于支撑架31内，翻转料仓32呈矩形盒体结构且翻转料仓32相对的两个侧面支撑在支撑架31上。具体连接如下：驱动装置33为驱动电机，驱动装置33可以为步进电机，驱动装置33设置在支撑架31的外侧，驱动装置33的输出轴穿过支撑架31与翻转料仓32的一侧相连接、翻转料仓32相对的另一侧通过轴承支撑在支撑架31上。参见图5，示意出了支撑架31、翻转料仓32以及驱动装置33。

作为本发明实施例可选地实施方式，盛料腔形成一个独立的加料腔室，参见图5，示意出了盛料腔形成一个独立的加料腔室；或者，盛料腔内形成两个以上相互独立的加料腔室，且每个加料腔室分别用于投放不同的稀土电解炉内，为了提高效率以及提高投料量的精准度，在盛料腔分为两个以上相互独立的加料腔室，且加料腔室内的物料分别用以排向不同的稀土电解炉。另外，对于盛料腔的大小情况，可以根据实际的情况，选择具有合适大小储料腔的旋转投料机构。

翻转料仓32上设置有料仓门，料仓门为推拉门，推动料仓门能改变料仓门对加料腔室的遮挡情况，盛料腔内形成两个以上相互独立的加料腔室，且加料腔室沿盛料腔的长度方向依次分布(即在图5中所示意出的盛料腔内设置分隔板，分隔板平行盛料腔宽度方向上的侧板)，在翻转料仓32上设置有推拉门，且推拉门的移动方向沿翻转料仓32的长度方向，使得可以逐步打开各加料腔室，推拉门与翻转料仓32之间存在滑动轨道，在推拉门上可以设置有齿条，通过电机带动与齿条向啮合的齿轮转动，以实现推拉门的自动打开/关闭；

或者，料仓门为翻转门，每个加料腔室均对应一个翻转门。当需要向翻转料仓32内加料时，打开所有的翻转门；当向稀土电解炉投料时，可以打开对应的一个翻转门。翻转门可以通过与电机或气缸的结构相连接，实现翻转门的自动旋转打开及旋转关闭。

一种利用翻转投料机构进行投料的投料方法，包括以下内容：将翻转投料机构3移动至加料工位，通过驱动装置33控制翻转料仓32转动以使得翻转料仓32的开口朝上以用于实现向盛料腔内加入物料；将翻转投料机构3移动至待加料的稀土电解炉，通过驱动装置33控制翻转料仓32转动以使得翻转料仓32的开口朝下以用于实现向稀土电解炉内加入物料。盛料腔形成一个独立的加料腔室，当翻转投料机构3投料完成后，翻转投料机构3在移动设备的带动下再移动至加料工位，以用于实现向盛料腔内加入物料。

一种稀土电解自动加料装置，包括上料机构、输送机构1、导料机构4以及翻转投料机构3，其中，翻转投料机构3与输送机构1相连接且输送机构1能带动翻转投料机构3移动；上料机构设置在翻转投料机构3的一侧，上料机构能向翻转投料机构3投入物料；导料机构4为一个或两个以上，每个导料机构4分别对应一个稀土电解炉且导料机构4能将其内的物料导向至对应的稀土电解炉内，翻转投料机构3在输送机构1的带动下能移向待投料的导料机构4且能向待投料的导料机构4内投入物料。本发明提供的自动连续多工位加料装置，可以取代工人向稀土电解炉内加料，避免人工加料会对人体造成伤害的情况，同时能提高效率，即可设置有多个导料机构4，通过向不同的导料机构4投放物料，可以实现对多个不同稀土电解炉加料。

作为本发明实施例可选地实施方式，输送机构1包括移动小车12和导向轨道11，移动小车12设置在导向轨道11上且移动小车12能沿导向轨道11移动；移动小车12与翻转投料机构3相连接，导料机构4沿导向轨道11的延伸方向间隔部分。导向轨道11可以是工字型轨道，移动小车12可在导向轨道11上往返移动，关于移动小车12的具体结构，可是如图4所示意出的结构，这里要说明的是，移动小吃12的结构以及导向轨道11的截面形状，不限于本发明所记载的内容，也可以是其他能带动翻转投料机构3移动的输送装置。

参见图4，关于移动小车12的具体结构：移动小车12包括驱动电机121、主动轮122、轴承支座123、外框架124、中间支撑板125、夹紧轮126、预紧螺钉127以及顶紧弹簧128，中间支撑板125连接在外框架124上，主动轮122通过轴承支座123支撑在中间支撑板125上，且主动轮122的底部穿过中间支撑板125与导向轨道11的顶端相接触，驱动电机121的输出端与主动轮122相连接，驱动电机121能带动主动轮122转动，驱动电机121与装置的控制系统相连接，通过控制系统可控制驱动电机121的启动以及正反转情况。预紧螺钉127穿过夹紧轮126以及外框架124的底部，预紧螺钉127上套设在有顶紧弹簧128，顶紧弹簧128设置在夹紧轮126以及外框架124之间且夹紧轮126沿预紧螺钉127的轴线方向能发生移动，参见图3，此时的顶紧弹簧128处于压缩状态，夹紧轮126夹在导向轨道11与顶紧弹簧128之间。当驱动电机121启动时，移动小车12能沿导向轨道11移动。

作为本发明实施例可选地实施方式，移动小车12与翻转投料机构3通过称重传感器5相连接。参见图2，示意出了称重传感器5，通过设置过称重传感器5，可以实现定量的控制，利于保证电解炉内反应的精确度。称重传感器5与装置的控制系统相连接，称重传感器5将检测的信号传送至控制系统，控制系统经过分析计算，控制上料机构的排料情况，当投料结构3内的物料重量达到预定值时，控制系统控制上料机构停止排料。

关于导料机构4的说明，具体如下：导料机构4包括导料漏斗41和导料管，导料漏斗41设置在导料管的一端且两者相连接，导料管的部分区段或全部区段为伸缩管，且导料管上设置有便于排料的振动器6。参见图1，示意出了导料机构4，导料机构4的主要作用是将物料导至对应的稀土电解炉，每个导料机构4分别对应一个稀土电解炉。导料机构4靠近输送机构1的一端为导料漏斗41，导料漏斗41可以通过快接法兰与导料直管42相连接，根据实际的情况，可以将导料直管42设置一定的斜度，伸缩套管43与导料直管42相连接，伸缩套管43为可伸缩管，当不需要使用装置对稀土电解炉加料时，伸缩套管43可处于压缩状态，避免伸缩套管43产生干涉，当需要对稀土电解炉加料时，伸缩套管43处于展开状态，从伸缩套管43排出的物料导向至对应的稀土电解炉内。导料管上设置有振动器6，振动器6可防止原料在管内发生堵塞。另外，关于导料机构4的固定情况，导料漏斗41与导向轨道11之间存在一定的距离，导料机构4可以通过其他结构支撑在地面上。振动器可6可以采用气动式、电动式或电磁式，同理下文提到的振动器6。

参见图1，上料机构包括上料仓7和螺杆送料结构8，上料仓7设置在螺杆送料结构8的上方且两者通过输送管9相连接，输送管9上设置有阀体91，上料仓7内的物料能通过输送管9落至螺杆送料结构8内；螺杆送料结构8上设置有出料口81，出料口81位于翻转投料机构3的上方，当翻转投料机构3位于上料工位时，出料口81排出的物料能落入翻转投料机构3内。参见图1，示意出了翻转投料机构3位于出料口81的下方，此时，出料口81排出的物料可落入翻转投料机构3内。上料仓7内装有大量物料，上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内，当螺杆送料结构8内的物料达到预定量时，阀体91关闭，以阻断上料仓7内的物料继续通过输送管9落在螺杆送料结构8内。另外，可以在出料口81处设置有阀，以允许/禁止翻转投料机构3内的物料落入翻转投料机构3。对于上料仓7，还可以采用真空吸料设备及大型螺旋送料机替代。

关于螺杆送料结构8的具体结构，可以如下：参见图1，螺杆送料结构8包括送料箱体82以及水平螺杆送料器83，送料箱体82与输送管9相连接，水平螺杆送料器83设置在送料箱体82上，送料箱体82上设置有振动器6以及料位传感器84，通过水平螺杆送料器83动作能从出料口81排出物料。通过设置螺杆送料结构8，可减缓上料仓7中原料下落的冲击力，并为称量提供方便。

对于料位传感器84，可以上下设置两个，料位传感器84与装置的控制系统相连接，当位于下方的料位传感器84检测到送料箱体82内的物料低于预定高度时，设置下方的料位传感器84会将信号传送给控制系统，控制系统接到信号后，通过分析并控制阀体91打开，使得上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内；当设置在上方的物料传感器84检测到送料箱体82内的物料高于预定高度时，设置上方的料位传感器84会将信号传送给控制系统，控制系统控制阀体91关闭，以阻断上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内。料位传感器84可采用电容式、光电式或机械式，可以根据实际情况作出合理选择。

对于水平螺杆送料器83，其包括有水平螺杆，通过水平螺杆转动可以将物料输送至出料口81。送料箱体82上设置有振动器6，振动器可以防止原料吸水过多产生板状结在送料箱体82上无法落下，以便于物料下落。

作为本发明实施例可选地实施方式，参见图1，上料仓7为漏斗状，且上料仓7支撑在放置平台2上，上料仓7上设置有振动器6，放置平台2支撑在地面上。上料仓7的尺寸情况，可以根据实际需求来进行设定。上料仓7上设置有振动器6，以便于物料下落。

稀土电解自动连续多工位加料装置还包括电源及控制系统，控制系统包括控制器、工控屏、报警器等。通过工控屏可对加料的量、加料的次数、加料循环的时间、小车的速度、震动的时间、需要加料的炉号等参数进行设置，还可以显示每台电解炉加料量的多少。报警器可在完成设置的加料量后可提醒人员进行投料操作，并且在设备出现问题时，还可以提醒人员进行设备检修。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。