稀土工業(yè)高精度快速自動(dòng)供料系統(tǒng)的研發(fā)

黃金滿，周海峰,2

(1.廈門安麥信自動(dòng)化科技有限公司，福建 廈門 361000；2.集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院，福建 廈門 361021)

0 引 言

稀土加工設(shè)備在使用時(shí)都需要用到自動(dòng)供料裝置，就目前來說，現(xiàn)有的自動(dòng)供料裝置也是可以滿足一定的使用要求的，但是也都存在較大缺陷，密封性不好，供料時(shí)也產(chǎn)生漏粉及揚(yáng)塵，稀土材料浪費(fèi)大，生產(chǎn)環(huán)境差，對操作者有較大的安全健康隱患，且加料時(shí)沒法精準(zhǔn)控制，加料供料不精準(zhǔn)，易導(dǎo)致稀土產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品良品率不高，密封結(jié)構(gòu)不合理也會導(dǎo)致出料口物料打飛，材料浪費(fèi)大，成本耗費(fèi)大。

文中通過研究，開發(fā)了一種密封性好、密封結(jié)構(gòu)合理、不易出現(xiàn)漏粉揚(yáng)塵及物料打飛、材料浪費(fèi)少、成本耗費(fèi)小、生產(chǎn)環(huán)境好對操作者沒有安全健康隱患、加料供料精準(zhǔn)易控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定良品率高的稀土工業(yè)高精度快速自動(dòng)供料的智能測控系統(tǒng)。

1 供料系統(tǒng)

為解決上述現(xiàn)有系統(tǒng)密封性差、密封結(jié)構(gòu)不合理、易出現(xiàn)漏粉揚(yáng)塵及物料打飛、材料浪費(fèi)大、成本耗費(fèi)多、生產(chǎn)環(huán)境差對操作者有安全健康隱患、加料供料不精準(zhǔn)不易控制、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定良品率不高等問題，文中通過研究，開發(fā)了一種稀土工業(yè)高精度快速自動(dòng)供料系統(tǒng)，包括機(jī)架、加料機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、料盤、稱重感應(yīng)器和升降機(jī)構(gòu)研究智能測控系統(tǒng)，所述加料機(jī)構(gòu)設(shè)于機(jī)架頂部，所述密封機(jī)構(gòu)設(shè)于加料機(jī)構(gòu)底部的出料口處，所述料盤設(shè)于加料機(jī)構(gòu)正下方，所述料盤固設(shè)在稱重感應(yīng)器上，所述升降機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、線性滑軌和托架，所述伺服電機(jī)帶動(dòng)托架在線性滑軌上移動(dòng)，所述稱重感應(yīng)器固設(shè)在托架上且與伺服電機(jī)信號連通。

作為對原系統(tǒng)的改進(jìn)，所述加料機(jī)構(gòu)包括加料口、加料倉、攪拌電機(jī)、攪拌軸和料位計(jì)，所述加料口及攪拌電機(jī)分別設(shè)于加料倉頂部，所述攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌軸在加料倉內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述料位計(jì)設(shè)于加料倉內(nèi)壁上。

作為對原系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封機(jī)構(gòu)包括密封板和密封氣缸，所述密封板設(shè)于加料倉底部出口處，所述密封氣缸驅(qū)動(dòng)密封板運(yùn)動(dòng)。

本系統(tǒng)的創(chuàng)新在于：通過氣缸驅(qū)動(dòng)密封板實(shí)現(xiàn)密封，密封性好且結(jié)構(gòu)合理簡單，不易漏粉揚(yáng)塵及物料打飛，材料浪費(fèi)少，成本耗費(fèi)少，生產(chǎn)環(huán)境好對操作者無安全健康隱患，通過稱重傳感器精準(zhǔn)稱重，供料精準(zhǔn)且易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定良品率高。

2 智能測控系統(tǒng)

請參閱圖1的稀土工業(yè)高精度快速自動(dòng)供料裝置，包括機(jī)架1、加料機(jī)構(gòu)2、密封機(jī)構(gòu)3、料盤4、稱重感應(yīng)器5和升降機(jī)構(gòu)6，所述加料機(jī)構(gòu)2設(shè)于機(jī)架1頂部，所述密封機(jī)構(gòu)3設(shè)于加料機(jī)構(gòu)2底部的出料口處，所述料盤4設(shè)于加料機(jī)構(gòu)2正下方，所述料盤4固設(shè)在稱重感應(yīng)器5上，所述升降機(jī)構(gòu)6包括伺服電機(jī)61、線性滑軌62和托架63，所述伺服電機(jī)61帶動(dòng)托架在線性滑軌62上移動(dòng)，所述稱重感應(yīng)器5固設(shè)在托架62上且與伺服電機(jī)61信號連通，供料時(shí)，料先從加料機(jī)構(gòu)加入，加入到加料機(jī)構(gòu)內(nèi)后再進(jìn)入到料盤中，稱重感應(yīng)器實(shí)時(shí)稱重，達(dá)到預(yù)設(shè)重量時(shí)，密封機(jī)構(gòu)啟動(dòng)把加料機(jī)構(gòu)封閉停止下料，稱重感應(yīng)器發(fā)送信號給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)啟動(dòng)，料盤在升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下移動(dòng)并把料送到生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)，這樣就完成了自動(dòng)供料。

其中，所述加料機(jī)構(gòu)2包括加料口21、加料倉22、攪拌電機(jī)23、攪拌軸24和料位計(jì)25，所述加料口21及攪拌電機(jī)23分別設(shè)于加料倉22頂部，所述攪拌電機(jī)23驅(qū)動(dòng)攪拌軸24在加料倉22內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述料位計(jì)25

設(shè)于加料倉22內(nèi)壁上，在加料的同時(shí)攪拌棒實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌，使材料混合均勻且可防止堵料，通過料位計(jì)可知道加料的多少，便于操作。

再有，所述密封機(jī)構(gòu)3包括密封板31和密封氣缸32，所述密封板31設(shè)于加料倉22底部出口處，所述密封氣缸32驅(qū)動(dòng)密封板31運(yùn)動(dòng)，當(dāng)稱重感應(yīng)器稱重達(dá)到設(shè)定時(shí)，稱重感應(yīng)器發(fā)送信號給密封氣缸，密封氣缸啟動(dòng)帶動(dòng)密封板把加料倉密封起來，實(shí)現(xiàn)快速密封，密封性好，密封結(jié)構(gòu)更合理。

3 系統(tǒng)測試

3.1 測試產(chǎn)品名稱和型號

稀土工業(yè)高精度快速自動(dòng)供料裝置YJSJJ-60070。

3.2 測試設(shè)備和目的

刻度尺；1.檢測陰極棒下降速度；2.檢查復(fù)位位置。

3.3 測試前準(zhǔn)備

1.確認(rèn)自動(dòng)裝置安裝無異常，接通電源，陰極棒回原點(diǎn)；2.準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料。

3.4 測試方法

1.開啟作業(yè)模式，陰極棒下降速度為70±1 mm/h，測試10 h，每小時(shí)測量一次下降高度，并做記錄；2.測試陰極棒進(jìn)爐時(shí)是否到爐子的指定位置。(進(jìn)爐時(shí)手柄旋轉(zhuǎn)90度到爐上方，下降600±2 mm。出爐時(shí)，陰極棒上升600±2 mm，手柄旋轉(zhuǎn)90度回原點(diǎn))；3.以上循環(huán)測試5次。

3.5 測試數(shù)據(jù)

測試數(shù)據(jù)見表。

表

次數(shù)下降速度mm/h1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H下降高度/mm上升高度/mm1次70.370.170.270.170.370.270.470.370.370.5598.8599.82次70.470.370.270.170.470.270.670.270.570.4598.1599.73次70.270.170.270.570.170.270.270.170.370.2598.2599.54次70.670.470.270.370.770.270.270.570.370.7598.1599.45次70.470.070.270.170.470.270.470.270.370.5598.5599.1判定OKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOK

3.6 測試結(jié)果

通過測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，判定合格。

(1)采用伺服電機(jī)、絲桿、導(dǎo)軌、滑塊組件輔助陰極棒勻速下降，高精度控制陰極棒勻速下降，滿足生產(chǎn)工藝要求；

(2)采用自動(dòng)下料裝置，取代人工下料，節(jié)省人力；自動(dòng)勻速下料，避免人工下料出現(xiàn)不可控因素；

(3)陰極棒下降速度為70 mm/h，符合生產(chǎn)工藝管控要求；

(4)陰極棒進(jìn)爐時(shí)手柄旋轉(zhuǎn)90度到爐上方，下降600 mm。出爐時(shí)，陰極棒上升600 mm，手柄旋轉(zhuǎn)90度回原點(diǎn)，方便爐子移動(dòng)搬運(yùn)；

(5)稀土自動(dòng)勻速下料入爐。

(6)本裝置可以依靠絲桿上下運(yùn)動(dòng)，可以通過手柄配合底盤做90度旋轉(zhuǎn)，但是沒有前后移動(dòng)，陰極棒存在到爐子指定位置存在前后偏移隱患；

建議增加前后移動(dòng)手輪；改善后，陰極棒可以前后30 mm移動(dòng)，通過90度旋轉(zhuǎn)配合30 mm位移，可以根據(jù)需要調(diào)整位置。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)通過上述研發(fā)技術(shù)改進(jìn)，氣缸驅(qū)動(dòng)密封板實(shí)現(xiàn)密封，密封性好且結(jié)構(gòu)合理簡單，不易漏粉揚(yáng)塵及物料打飛，材料浪費(fèi)少，成本耗費(fèi)少，生產(chǎn)環(huán)境好對操作者無安全健康隱患，通過稱重傳感器精準(zhǔn)稱重，供料精準(zhǔn)且易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定良品率高。