一种桶内残留物自动清理系统的制作方法

本发明涉及一种废旧桶翻新处理系统，更具体的说，是涉及一种桶内残留物清洗系统。

背景技术：

石油、化工等领域使用后的废旧桶内仍然会残留一些余料。为了提高旧桶的利用率，需要对旧桶进行翻新处理。

目前，废旧的桶大多采用干法进行翻新处理，一般采用人工操作，即人工卸掉桶盖，手持吸残泵将吸残泵的枪头伸入桶内进行吸残。由于桶内的残料属于工业危废，味道刺鼻且对人体有害，工人长期处理会对身体造成伤害。而且，人工操作的劳动效率低，处理成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种桶内残留物自动清理系统，采用机械化操作对桶内残留物进行清理，以提高生产效率，保障工人身体健康。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种桶内残留物自动清理系统，包括主机架、桶输送单元、桶口定位单元、卸盖单元、加热单元、吸残单元及控制器；所述桶输送单元安装于所述主机架上；

所述桶口定位单元包括托桶架、第一旋转驱动机构、举升驱动机构、定位驱动机构、定位座及呈八字形设置的两个定位块；所述定位块安装于所述定位座上，所述定位驱动机构驱动所述定位座升降；所述第一旋转驱动机构与所述托桶架连接驱动所述托桶架旋转；所述举升驱动机构与所述托桶架连接驱动所述托桶架举升；所述托桶架与所述主机架滑动配合。

所述卸盖单元包括桶盖旋转驱动机构、卸盖头、卸盖套筒、调节弹簧、卸盖头升降驱动机构、支架、第一吊架、第一滑车及第一滑车移位驱动机构，所述卸盖头下端设置有磁吸结构；所述调节弹簧安装于所述卸盖套筒内，所述卸盖头上端安装于所述卸盖套筒内并与所述调节弹簧相接，所述卸盖头的下端与桶盖相配合；所述卸盖套筒与桶盖旋转驱动机构连接带动所述卸盖头旋转；所述桶盖旋转驱动机构安装于所述支架上，所述卸盖头升降驱动机构与所述支架连接实现所述卸盖头升降；所述卸盖头升降驱动机构及桶盖旋转驱动机构安装于所述第一滑车上，所述第一滑车滑动安装于所述第一吊架上；所述第一滑车移位驱动机构驱动所述第一滑车移位实现拆卸桶盖的收集及所述第一滑车的复位。

所述吸残单元包括吸残驱动机构和吸残泵，所述吸残驱动机构驱动所述吸残泵的枪头伸入桶内。

所述控制器分别与所述第一旋转驱动机构、举升驱动机构、定位驱动机构、桶盖旋转驱动机构、卸盖头升降驱动机构、磁吸结构、第一滑车移位驱动机构、加热单元、吸残泵、吸残驱动机构及桶输送单元连接，通过所述控制器控制所述桶输送单元、桶口定位单元、卸盖单元、加热单元及吸残单元协同动作实现自动清理。

在吸残单元前设置有用于将立式转成卧式的桶身位姿调整单元，所述吸残单元与桶身位姿调整单元之间设置有吸残输送移位单元。

所述加热单元包括桶身加热单元和桶底加热单元。

所述桶输送单元包括输送电机、输送传动机构及输送链条，所述输送链条上设置有多个定位凸起，所述主机架上设置有接近开关，所述接近开关与所述控制器连接。

所述托桶架包括连接板及多个支撑柱，每个所述支撑柱上设置有支撑台，多个所述支撑台组合托住桶底，多个所述支撑柱组合卡住桶身；每个所述支撑柱与所述连接板轴连接，所述第一旋转驱动机构包括第一电机及第一传动机构，所述第一电机通过所述第一传动机构驱动每个所述支撑柱；所述连接板通过导柱与所述主机架滑动配合；所述第一电机与所述控制器连接。

所述桶身位姿调节单元包括机架、第二滑车、第二吊架、卡具、第二旋转驱动机构、提升机构及移位驱动机构，所述第二滑车与所述机架滑动配合，所述卡具及第二旋转驱动机构安装于所述第二吊架上，所述第二吊架通过所述提升机构与所述第二滑车连接，所述移位驱动机构与所述第二滑车连接驱动所述第二滑车在所述机架上移位，所述第二旋转驱动机构与所述卡具连接驱动所述卡具旋转调节桶身方向；所述控制器控制所述卡具、第二旋转驱动机构、提升机构及移位驱动机构协同动作实现卡桶、桶身的旋转角度及第二滑车的移位。

所述桶身加热单元包括加热器闭合驱动机构及闭合后包覆桶身的两个桶身加热器，所述加热器闭合驱动机构驱动两个所述桶身加热器闭合或分开；所述桶底加热单元为高频加热器；所述控制器分别与所述加热器闭合驱动机构、所述桶身加热器及高频加热器连接。

所述桶底加热单元包括接触式的桶底加热器及桶底加热驱动机构，所述桶底加热驱动机构驱动所述桶底加热器与桶底相接触或断开；所述控制器分别与所述桶底加热驱动机构及所述桶底加热器连接。

所述吸残输送移位单元包括移位输送电机、移位传动机构及倾斜的输送链条，所述移位输送电机通过所述移位传动机构驱动所述倾斜的输送链条带动卧式桶移位；所述控制器与所述移位输送电机连接。

所述卸盖头的下端设置有卡槽，所述卡槽两侧分别设置有导入斜面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的桶内残留物自动清理系统，采用机械化操作对桶内残留物进行清理，提高了生产效率，降低了生产成本，同时，能够保障工人身体健康。

2、本发明的清理系统中，卸盖单元采用自动卸盖，结构简单，稳定性高。

3、本发明的清理系统中，通过对桶底的举升及旋转配合的设计，避开了输送机构的影响，实现了桶口的快速定位，保障了整个系统机械化作业的实现。

附图说明

图1所示为本发明桶内残留物自动清理系统的整体结构俯视图；

图2所示为本发明桶内残留物自动清理系统的整体结构立体图；

图3所示为桶口定位单元的结构示意图；

图4所示为托桶架的结构示意图；

图5所示为卸盖头的结构示意图；

图6所示为卸盖单元的结构示意图；

图7所示为卸盖部分的剖视图；

图8所示为桶身位姿调节单元的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明桶内残留物自动清理系统的整体示意图如图1-图2所示，包括主机架1、桶输送单元2、桶口定位单元3、卸盖单元4、加热单元、吸残单元8及控制器。所述桶输送单元2安装于所述主机架1上。所述桶输送单元2用于实现钢桶由上桶工位到其他工位的输送。所述桶口定位单元3用于实现桶盖上的桶口定位。所述卸盖单元4用于将桶盖拆卸下来并将桶盖送入指定位置。

所述桶口定位单元3的结构示意图如图3所示，包括托桶架3-4、第一旋转驱动机构3-5、举升驱动机构3-6、定位驱动机构3-1、定位座3-2及呈八字形设置的两个定位块3-3。所述定位块3-3安装于所述定位座3-2上，所述定位驱动机构3-1驱动所述定位座3-2升降，从而带动八字形定位块3-3接近或远离桶盖。所述第一旋转驱动机构3-5与所述托桶架3-4连接驱动所述托桶架3-4旋转。所述举升驱动机构3-6与所述托桶架3-4连接驱动所述托桶架举升。为了保障移动的可靠性，所述托桶架3-4与所述主机架1滑动配合。

所述卸盖单元4的示意图如图5-图7所示，包括桶盖旋转驱动机构4-6、卸盖头4-3、卸盖套筒4-2、调节弹簧4-1、卸盖头升降驱动机构4-8、支架4-9、第一吊架4-4、第一滑车4-7及第一滑车移位驱动机构，为了便于桶盖收集，可以在指定位置设置桶盖收集容器4-5，所述卸盖头4-3上设置有磁吸结构。所述调节弹簧4-1安装于所述卸盖套筒4-2内，所述卸盖头4-3上端安装于所述卸盖套筒4-2内并与所述调节弹簧4-1相接，所述卸盖头4-3的下端与桶盖相配合，使得卸盖头旋转时带动桶盖一同旋转。所述卸盖套筒4-2与桶盖旋转驱动机构4-6连接带动所述卸盖头4-3旋转。所述桶盖旋转驱动机构4-6安装于所述支架4-9上，所述卸盖头升降驱动机构4-8与所述支架4-9连接驱动所述支架上下移动，从而带动支架4-9上的桶盖旋转驱动机构4-6及与桶盖旋转驱动机构4-6连接的卸盖头4-3，实现所述卸盖头的升降。所述卸盖头升降驱动机构4-8及桶盖旋转驱动机构4-6安装于所述第一滑车4-7上，所述第一滑车4-7滑动安装于所述第一吊架4-4上。所述第一滑车移位驱动机构驱动所述第一滑车4-7移位实现拆卸桶盖的收集及所述第一滑车的复位。本实施例中，卸盖头升降驱动机构4-8及第一滑车移位驱动机构可以采用液压驱动机构或气动驱动机构，优选为油缸。桶盖旋转驱动机构采用电驱动旋转机构。

所述吸残单元8包括吸残驱动机构8-1和吸残泵8-2，所述吸残驱动机构8-1驱动所述吸残泵8-2的枪头伸入桶内，通过吸残泵8-2吸出桶内的残留物。本实施例中的吸残泵采用真空泵。所述吸残驱动机构8-1可以电驱动、液压驱动及气动驱动等多种形式，优选为无杆气缸。

为了实现自动控制，所述控制器分别与所述第一旋转驱动机构3-5、举升驱动机构3-6、定位驱动机构3-1、桶盖旋转驱动机构4-6、卸盖头升降驱动机构4-8、磁吸结构、第一滑车移位驱动机构、加热单元、吸残泵8-2及吸残驱动机构8-1及桶输送单元2连接，通过所述控制器控制所述桶输送单元、桶口定位单元、卸盖单元、加热单元及吸残单元协同动作实现自动清理。本发明中的控制器为plc控制器。

为了便于吸残操作，在吸残单元8前设置有用于将立式转成卧式的桶身位姿调整单元6，所述吸残单元8与桶身位姿调整单元6之间设置有吸残输送移位单元9。所述吸残输送移位单元9用于卧式钢桶的输送。

为了便于桶身与桶底不同加热需要的控制，所述加热单元包括桶身加热单元5和桶底加热单元7。桶身加热单元5和桶底加热单元7可以在同一工位也可以设置在不同工位。当设置在不同工位时，桶身加热单元5设置在卸盖单元与桶身位姿调整单元6之间，桶底加热单元7设置于桶身位姿调整单元6与吸残单元8之间。

本实施例中，所述桶输送单元2采用链式输送机构，包括输送电机、输送传动机构及输送链条，所述输送电机通过所述输送传动机构驱动所述输送链条。所述输送传动机构可以采用齿轮传动或皮带传动。所述控制器与输送电机连接，通过控制器控制输送电机的启停，从而控制桶的位置。各个工位的位置可以通过输送时间设定或设置接近开关等多种方式确定。当采用设置接近开关的方式时，所述桶输送单元2的输送链条上根据各个工位的间距设置有多个定位凸起，所述主机架1上设置有接近开关，所述接近开关与所述控制器连接，当接近开关感应到定位凸起时，接近开关输出信号给所述控制器，通过所述控制器控制输送单元停止，实现桶在各工位的定位。

本实施例中，所述桶身加热单元5包括加热器闭合驱动机构5-1及闭合后包覆桶身的两个半圆形的桶身加热器5-2，所述加热器闭合驱动机构5-1驱动两个所述桶身加热器5-2闭合或分开。所述控制器分别与桶身加热器5-2及加热器闭合驱动机构5-1连接，控制加热器闭合驱动机构的动作实现两个桶身加热器的闭合及桶身加热器的加热过程。加热器闭合驱动机构为液压驱动机构或气动驱动机构，优选油缸。

本实施例中，所述桶底加热单元7可以采用高频加热器、电阻加热器等。当采用高频加热器时，所述控制器与高频加热器连接，控制高频加热器的加热过程。当采用其他加热形式时，包括桶底加热器及桶底加热驱动机构，所述桶底加热驱动机构驱动所述桶底加热器与桶底相接触或断开。所述控制器分别与桶底加热器及桶底加热驱动机构连接，控制桶底加热驱动机构动作实现桶底加热器与桶底相接触或分开，并控制桶底加热器的加热过程。所述桶底加热驱动机构为液压驱动机构或气动驱动机构，优选油缸。

本实施例中，所述托桶架3-4的示意图如图4所示，包括连接板3-4-3及多个支撑柱3-4-2，每个所述支撑柱3-4-2上设置有支撑台3-4-1，多个所述支撑台3-4-1组合托住桶底，多个所述支撑柱3-4-2组合卡住桶身。每个所述支撑柱3-4-2与所述连接板3-4-3轴连接，所述第一旋转驱动机构3-5采用电驱动机构，包括第一电机及第一传动机构，所述第一电机通过所述第一传动机构驱动每个所述支撑柱3-4-2。所述举升驱动机构3-6及所述定位驱动机构3-1为液压驱动机构或气动驱动机构，优选为油缸。所述控制器与举升油缸及定位油缸连接，控制举升动作及定位动作。为了保障托桶架升降的准确性，所述连接板3-4-3通过导柱3-7与所述主机架1滑动配合。第一传动机构可以采用皮带传动机构。支撑柱3-4-2可以采用3-5个。第一电机通过皮带传动机构带动穿过连接板的轴从而带动相对应的支撑柱转动，实行带动多个支撑柱之间的桶身转动。所述控制器与第一电机连接，控制所述第一电机的动作。

本实施例中，所述桶身位姿调节单元6的结构示意图如图8所示，包括机架6-1、第二滑车6-2、第二吊架6-9、卡具、第二旋转驱动机构6-5、提升机构及移位驱动机构6-6，所述第二滑车6-2与所述机架6-1滑动配合，所述卡具及第二旋转驱动机构6-5安装于所述第二吊架6-9上，所述第二吊架6-9通过所述提升机构与所述第二滑车6-2连接，所述移位驱动机构6-6与所述第二滑车连接驱动所述第二滑车6-2在所述机架6-1上移位，所述第二旋转驱动机构6-5与所述卡具连接驱动所述卡具旋转调节桶身方向。所述控制器控制所述卡具、第二旋转驱动机构、提升机构及移位驱动机构协同动作实现卡桶、桶身的旋转角度及第二滑车的移位。本实施例中的卡具采用卡爪式结构，包括多个卡爪6-3及卡桶驱动机构6-4，卡桶驱动机构6-4、移位驱动机构6-6可以采用液压驱动机构或气动驱动机构，优选油缸。所述卡桶驱动机构6-4驱动多个所述卡爪6-3动作抓紧或松开钢桶。所述提升机构包括提升电机6-7及螺杆传动机构6-8，提升电机通过螺杆传动机构6-8带动第二吊架6-9及安装于第二吊架上的卡具和第二旋转驱动机构提升一定距离。所述第二旋转驱动机构为电驱动机构，包括第二旋转电机、齿轮传动机构及传动轴，通过第二旋转电机带动齿轮传动机构及传动轴，通过传动轴带动卡具及钢桶旋转。所述控制器分别与提升电机6-7、第二旋转电机、卡桶油缸、移位油缸连接，控制钢桶的卡紧、提升、旋转及移位动作。

本实施例中，所述吸残输送移位单元9包括移位输送电机、移位传动机构及倾斜的输送链条，所述移位输送电机通过所述移位传动机构驱动所述倾斜的输送链条带动卧式桶移位。所述移位传动机构采用齿轮传动或皮带传动。

本实施例中，所述卸盖头4-3的设计如图5所示：所述卸盖头4-3的下端设置有卡槽4-3-1，所述卡槽4-3-1两侧分别设置有导入斜面4-3-2。使用时，卸盖头旋转，在转动过程中，在调节弹簧的作用下，桶盖的凹槽中间的凸起沿导入斜面进入卡槽被卡住，随着卸盖头的旋转桶盖一同逆时针旋转，转动几圈后桶盖与桶口分离。

以下以包括依次设置的上桶-桶口定位-卸盖-桶身加热-钢桶位姿调整-桶底加热-吸残的工位设计为优选实施例对本发明的桶内残留物自动清理系统的工作过程进行具体说明。

使用时，钢桶通过桶输送单元2送到桶口定位工位。当桶到达桶口定位工位时，接近开关感应到桶输送单元的输送链条上的定位凸起发出信号给控制器，控制器控制桶输送单元停止。举升驱动机构3-6动作将桶举升一定高度，与桶输送单元分开。定位驱动机构3-1驱动定位座3-2及成八字形的两个定位块3-3下移，第一旋转驱动机构3-5驱动钢桶旋转，使两个定位块3-3形成的八字形的大口部寻找桶的桶口，当达到桶口处时，桶口由八字形的大口处到八字形的小口处被两个定位块卡住，实现了桶口的定位。定位驱动机构3-1复位，定位块3-3复位上移。举升驱动机构3-6复位，钢桶落在输送链条上，控制器控制启动桶输送单元运行，将钢桶10送入卸盖工位。控制器控制桶输送单元停止，卸盖头升降驱动机构4-8驱动所述支架下移，从而带动支架4-9上的桶盖旋转驱动机构4-6及与桶盖旋转驱动机构4-6连接的卸盖头4-3下移接近桶盖，同时卸盖头4-3在调节弹簧4-1的作用下卡住桶盖，桶盖旋转驱动机构4-6动作，带动卸盖头4-3旋转，将桶盖拧下来，桶盖旋转驱动机构停止。卸盖头升降驱动机构4-8驱动所述支架上移，卸下来的桶盖在磁吸结构中磁铁的作用下粘在卸盖头上，第一滑车移位驱动机构驱动所述第一滑车4-7移位，磁铁失磁，桶盖落入桶盖收集容器4-5内。第一滑车移位驱动机构复位，完成卸桶盖的动作。同时，控制器控制桶输送单元动作，卸完盖的钢桶由桶输送单元送至桶身加温工位。控制器控制桶输送单元停止动作，加热器闭合驱动机构5-1驱动两个半圆形的桶身加热器5-2包住桶身进行加热，使残料流动性增加，使原来挂壁的物料汇聚到桶底，控制器控制加热时间。完成桶身加热后，控制器控制加热器闭合驱动机构5-1驱动两个半圆形的桶身加热器5-2与桶身分开，让出钢桶输送空间。控制器控制桶输送单元动作，钢桶由桶输送单元送到立变卧工位进行桶身位姿调节。卡爪在卡桶驱动机构带动下夹紧钢桶，提升机构动作带动第二吊架6-9及其上的卡具、第二旋转驱动机构6-5上移一段距离，之后，钢桶在第二旋转驱动机构的驱动下实现旋转，角度由第二旋转驱动机构控制，旋转到合适的角度后，第二滑车6-2在移位驱动机构6-6的作用下移动到指定位置放下钢桶至吸残输送移位单元上，卡桶驱动机构复位松开卡爪，提升机构动作带动第二吊架及其上的卡具、第二旋转驱动机构复位。在控制器的控制下，钢桶在吸残输送移位单元上向前移动至桶底加温工位，控制器控制吸残输送移位单元停止动作，桶底加热单元7对桶底进行加温，增加残料的流动性。桶底加温完成后，控制器控制吸残输送移位单元动作将钢桶移位至吸残工位，吸残泵枪头在无杆气缸的作用下插入钢桶底部进行吸残。至此整个工作流程完成，整个流程是在负压室内完成，废气汇总到环保设备进行处理。

本发明的桶内残留物自动清理系统，采用机械化操作对桶内残留物进行清理，提高了生产效率，降低了生产成本，同时，能够保障工人身体健康。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。