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  • 产线自动上料系统(1)
    2021-02-17 19:22:29

    这个在很多地方叫做AGV,目前已经是非常成熟的系统。

    在此,是为了以最小可能的资金成本来实现产线自动上料的功能,是建立在目前个人知识层次的基础上能够考虑到以及能够实现的实施方案。目前对从未接触过此类产品的我来说,是一个挑战。在这里记录的是一个产品实现思路设计的过程,会存在很多缺陷以及不成熟,使用的技术可能也非常落后简陋。在这里也希望能够得到经验丰富的朋友的建议与指点。

    这里会记录这个过程的尽可能的所有进展和细节部分。

    项目制定的原因:减少配料人员,降低人工成本,实现自动化配料。

    技术方案:产线工站缺少物料时,工人使用平板电脑WEB系统发出叫料信息,服务器接收到叫料信息,查询目前各送料小车状态,寻找处于空闲状态的小车,发送送料指令;送料小车接收到送料指令,将需求物料信息显示在小车屏幕,同时发出声光提醒,通知仓库人员根据小车显示物料信息装货;装货完成,仓库人员按装货完成按钮,小车沿着颜色路线进行巡线送料;小车根据路线上粘贴的字母标识(AA/AB/AC/AD/BA/BB/BC/BC...)来确定当前小车位置并计算到达目标工位的路线;小车到达目标工位,声光提示员工搬卸物料;员工搬卸完成,点击搬卸结束按钮,小车返回待命点。

    该技术方案不使用全自动辊筒式装卸料方式,以降低整体改造成本;同时目前不考虑叫料过程中与公司MES系统的接口实现部分。

    该方案分以下几个组成部分:

    1、服务器部分:使用python+django+mysql实现WEB显示,缺料信息录入以及其它数据收集

                                使用python实现物料小车分配,并将分配结果录入数据库

    2、送料小车部分:检索数据库,检查是否有分配到该车的送料任务,如有则获取并显示在显示屏上

                                   声光提示仓库配料人员根据需要装车,装车结束,配料人员按配料完成按钮,小车将开始自动送料,同时更新后台数据库车辆状态信息为送料中

                                   小车沿着人工划线以及地标字符进行配送料(使用摄像头检测划线路径以及地标表示,设置避障规则)

                                   到达目标工位,声光提示生产人员卸货

                                   卸货完毕,工人按卸货完毕按钮,小车沿线回归待命点,到达待命点,更新后台数据库车辆状态信息为待命

                                   小车检测到自身电量不足25%,自动运行到自动充电桩充电,更新后台数据库车辆信息状态为充电中

                                   充电结束,小车自动回待命点,更新车辆信息为待命

    3、硬件组成:

                                  服务器一台(可用普通PC代替)

                                  叫料平板(或者产线工位电脑打开叫料WEB页面)

                                  树莓派(学习板)作为小车控制中枢;摄像头作为巡线以及识别路标手段;七寸液晶触摸显示屏;声光报警灯;电机,轴承,车轮,车辆挂载部分

     

    在硬件设计部分,我基本没有经验,对于车辆的运行,电源管理方案,目前没有明确的思路。对于上位机叫料部分的实现,相对功能简单,不需要太多考虑。现在的思路是实现车辆根据摄像头拍摄的地标来识别位置以及行动方向的部分,实现了这个功能,小车的其它功能(除了电量管理以外)都相对容易一些。硬件的不足可以在后期寻找部门内部的帮助,这在后面会逐步记录。

    摄像头对地标识别以及行动方向的判定,目前在学习python+opencv,如有进展,会在下一篇文章里面记录描述,请大家给予指点。本篇,简单介绍了准备做的项目,考虑的方案方式,以及当前的进度情况。

    希望能够尽快获得新的进展,并进行更新。

    2021-2-17   星期三

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    本发明涉及石灰窑领域,尤其涉及一种石灰窑安全上料系统。

    背景技术:

    工厂的石灰车间每天都要对石灰进行上料,较大的上料量对小车的长周期稳态运行是一个较大的挑战,在日积月累的使用过程中,石灰窑上料系统会有诸多安全隐患,造成工厂的安全事故。

    技术实现要素:

    为了克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提出一种石灰窑安全上料系统,通过改进卷扬机的联轴器、与吊石车相连的钢丝绳来提高石灰窑上料系统的安全性。

    为达此目的,本发明采用以下技术方案:

    本发明提供的一种石灰窑安全上料系统,包括卷扬机、吊石车、斜桥、大压杠、转锅以及石灰窑,包括以下步骤:

    s1、吊石车运料:吊石车位于初始位置,原料装入吊石车后在卷扬机的带动下通过斜桥上的轨道到达斜桥高处,到达后吊石车的位置位于转锅的上方;

    s2、倾倒物料:吊石车料斗转轴带动料斗转动,倾倒吊石车内的物料至转锅内;

    s3、吊石车空车返程:吊石车沿斜桥上的轨道到达斜桥底部,吊石车接触位于斜桥底部的大压杠;

    s4、物料入窑:吊石车压下大压杠,大压杠通过滑轮组控制转锅内的钟帽打开,转锅内的物料落入转锅下方的石灰窑内;

    优选地,卷扬机的主要零部件包括电机、减速机、轴承座、绳毂、制动器、液力推杆电机和联轴器,所述联轴器为弹性柱销联轴器;

    优选地,所述大压杠通过钢丝绳与所述石灰窑下方的转锅相连接;

    优选地,所述钢丝绳由两段钢丝线缠绕连接,两段缠绕的所述钢丝线之间预留有多余的钢丝线;

    优选地,所述大压杠通过d型卸扣与所述钢丝绳连接,所述钢丝绳与所述d型卸扣之间设置有鸡心环;

    优选地,所述吊石车料斗底部的两侧焊接有钢板,所述钢板厚度大于或者等于10mm;

    优选地,所述卷扬机采用钢芯钢丝绳作为牵引绳,所述钢芯钢丝绳的尺寸为6*36*19.5mm。

    本发明的有益效果为:

    1、改进卷扬机的联轴器、与吊石车相连的钢丝绳来提高石灰窑上料系统的安全性;

    2、在保证不更改卷扬机设备基础和型号的情况下,改型使用弹性轴销联轴器,使装配有弹性柱销联轴器的卷扬机更适应氨碱厂生产的需求;

    3、在钢丝绳与d型卸扣间增加一鸡心环,这样便间接地加大了钢丝绳的耐磨性,提高了钢丝绳的使用寿命,钢丝绳的连接,更换成两段连接,这样能通过两段连接处预留的绳长增大转锅与钟帽的间隙。

    附图说明

    图1是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的整体结构示意图;

    图2是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的原来使用的卷扬机联轴器;

    图3是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的改进后使用的卷扬机联轴器;

    图4是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的原有大压杠连接图;

    图5是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的改进后大压杠的连接图;

    图6是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的原有吊石车底部示意图;

    图7是发明具体实施方式中提供的一种石灰窑安全上料系统的改进后吊石车底部示意图。

    图中:

    1、石灰窑本体;2、转盘;3、斜桥;4、吊石车;5、卷扬机;6、大压杠。

    具体实施方式

    下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

    如图1-图7所示,本实施例中提供的一种石灰窑安全上料系统,包括卷扬机、吊石车、斜桥、大压杠、转锅以及石灰窑,其特征在于,包括以下步骤:

    s1、吊石车运料:吊石车位于初始位置,原料装入吊石车后在卷扬机的带动下通过斜桥上的轨道到达斜桥高处,到达后吊石车的位置位于转锅的上方;

    s2、倾倒物料:吊石车料斗转轴带动料斗转动,倾倒吊石车内的物料至转锅内;

    s3、吊石车空车返程:吊石车沿斜桥上的轨道到达斜桥底部,吊石车接触位于斜桥底部的大压杠;

    s4、物料入窑:吊石车压下大压杠,大压杠通过滑轮组控制转锅内的钟帽打开,转锅内的物料落入转锅下方的石灰窑内。

    进一步地,卷扬机的主要零部件包括电机、减速机、轴承座、绳毂、制动器、液力推杆电机和联轴器,联轴器采用弹性柱销联轴器,目前,多数碱厂使用的卷扬机中,联轴器为十字滑块型,其结构如图2所示。所谓十字滑块型的联轴器主要包括浮动盘和两个半联轴器ⅰ、ⅱ。其中,浮动盘两端都有凸榫,且两段的凸榫被镶嵌进邻近半联轴器的凹槽中。正常运转时,主动轴通过浮盘带动从动轴转动,并传递力矩。但是,如若主动轴与从动轴有相对偏移,则浮动盘上的两端凸榫会在半联轴器的凹槽中产生滑动。此时,浮动盘会产生很大的离心力,增大动载荷及磨损,使联轴器凸榫断裂。这种故障不仅会耽误生产,而且维修成本过高,在经过试验后,本发明将弹性柱销联轴器引入卷扬机设备中,弹性柱销联轴器的结构如图3所示;弹性柱销联轴器是通过非金属弹性材料的柱销连接两半联轴器。置于两半联轴器凸缘中的柱销组有很强的锁紧力,从而产生于接触面的摩擦力矩,并压缩橡胶弹性套来传递转矩。弹性柱销联轴器的优点如下:弹性柱销采用的聚氨酯,具有很高的抗拉能力,同时其较好的韧性可以起到减震,补偿位移的作用;聚氨酯弹性套本身具有塑料的高强度又具有橡胶的高弹性,所以它强度高,耐磨,耐油;弹性套柱销联轴器中的弹性套就是弹性联接,可以弥补装配上有限的缺陷、保护主要零配件、维修更换方便。

    进一步地,大压杠通过钢丝绳与石灰窑下方的转锅相连接,大压杠是安装在近斜桥底部的一杠杆装置,大压杠通过绳轮组与窑顶的钟帽相连。吊石车运行至其轨迹最低点时,吊石车将大压杠压下,钟帽打开,窑顶转锅内的物料落入窑内;当吊石车上行时,大压杠回到原位,钟帽关闭。

    进一步地,如图5所示,钢丝绳由两段钢丝线缠绕连接,两段缠绕的钢丝线之间预留有多余的钢丝线,原有大压杠的连接方式如图4所示,大压杠上的吊环通过d型卸扣与钢丝绳相连;钢丝绳直接与控制钟帽的杠杆装置相连。上料时,与大压杠相关的问题如下:吊石车每次上完料后,都会撞击一次大压杠,所以大压杠正在慢性损伤;连接在大压杠与钟帽间的钢丝绳长度被固定,直接限制了转锅与钟帽间的最大间隙,如若物料中石灰石粒度超过了此间隙,则会出现卡转锅的现象,钢丝绳的连接,更换成两段连接,这样能通过两段连接处预留的绳长增大转锅与钟帽的间隙,以往转锅被卡时,需人工上窑顶,手动排除被卡石头。然而,窑顶作业环境恶劣,人工排除的危险性极大。现在已完全消除了这种危险作业,极大地维护了操作工的生命财产安全。

    进一步地,大压杠通过d型卸扣与所述钢丝绳连接,所述钢丝绳与所述d型卸扣之间设置有鸡心环,钢丝绳上较容易损坏的是连接d型卸扣的那端,原有钢丝绳损坏时,需整体更换钢丝绳,费时费力;现如今只需更换一小段,省时省力,不会耽误正常生产。

    进一步地,吊石车料斗底部的两侧焊接有钢板,钢板厚度大于或者等于10mm,原吊石车的结构示意图如图6所示,q235b材质的钢板制成总重约为1t的料斗,每斗上料约为1.05t,此时吊石车总重约为2.05t;底部为有一φ=59mm的底轴,此轴上5个m18的螺栓将料斗固定在吊架上。吊石车在反复运行中,螺栓极易被剪切而发生断裂,造成料斗运行中突然掉落的后果。吊石车掉斗不仅影响石灰窑的稳定操作,且掉落时,检修的时间相对较长;更为重要的是,突然掉斗会直接威胁现场巡检工人的安全,决定在料斗底部的两端各加焊一块10mm厚的钢板,新增钢板不仅能将料斗底轴与料斗彻底固定,如图7所示,而且能大幅度减轻螺栓的工作强度,延长螺栓的使用寿命。改造后,自石灰窑投产至今,吊石车的料斗从未掉落,这为石灰窑的稳定操作提供了有力保障。

    进一步地,卷扬机采用钢芯钢丝绳作为牵引绳,钢芯钢丝绳的尺寸为6*36*19.5mm,其优点如下:同直径的钢芯钢丝绳比麻芯钢丝绳的破断拉力大,所承受的载荷也大;钢芯材质的钢丝绳耐冲击、抗击压比麻芯的钢丝绳好;钢芯的钢丝绳在耐高温方面,比麻芯的钢丝绳高。

    通过对改造后的设备进行长时间的观察,发现改造后的吊石车能够长周期稳定运行,且从未发生掉斗事件。本文介绍的关于加强吊石车稳固性的4种技术改造,极大地提高了上料系统的可靠性和稳定性。

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  • 球磨机上料系统改进

    2020-04-30 09:27:51
    针对某选矿厂球磨机上料系统中存在的问题,提出改进措施,将人工调整给矿量改为自动调整给矿量,经实践验证,改进效果良好,具有一定的推广应用价值。
  • 介绍了地面预注浆自动上料系统能够实现的功能,以及实现这些功能的方法。
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