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专利名称：一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统及其生产方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201911045215.4

专利申请（专利权）人：乐山有研稀土新材料有限公司,有研稀土新材料股份有限公司
权利人地址：四川省乐山市峨边县沙坪镇羊竹坝路13号

专利发明（设计）人：发明人:杨宏博,颜浩,杨桂林,王志强,程博,邓之金,肖银,逄增栋,韩立国,严俊,朱清逸

专利摘要：本发明提供了一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统及其生产方法，涉及工业设备自动化技术领域，包括顺次安装于工作平台的冷却输送带、剥离装置、打磨装置、中间输送带和码垛装置，中间输送带安装于打磨装置后端用以接收打磨装置打磨完成的稀土金属块并进行运输；中间输送带顺次设有用以在稀土金属块刻画标识符的标识装置和用以对稀土金属块取样检测的取样装置；本发明设计合理，结构简单，易于维护，生产成本低，实现了整个工序的自动化，代替现有的人工操作，从而提高生产效率、降低员工劳动强度、实现降本增效。

主权利要求：
1.一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：包括
冷却输送带(1)，所述冷却输送带(1)安装于工作平台用以接收浇铸后的稀土金属块并进行冷却输送；
剥离装置(2)，所述剥离装置(2)安装于所述冷却输送带(1)后端用以接收冷却输送带(1)冷却后输送来的稀土金属块并对稀土金属块表面的附着物进行剥离；
打磨装置(3)，所述打磨装置(3)安装于所述剥离装置(2)后端用以接收剥离装置(2)剥离完成的稀土金属块并进行打磨；
中间输送带(4)，所述中间输送带(4)安装于所述打磨装置(3)后端用以接收打磨装置(3)打磨完成的稀土金属块并进行运输；中间输送带(4)顺次设有用以在稀土金属块刻画标识符的标识装置(41)和用以对稀土金属块取样检测的取样装置(42)；
码垛装置(5)，所述码垛装置(5)安装于所述中间输送带(4)后端用以接收中间输送带(4)送出的稀土金属块并对稀土金属块进行码垛；
所述取样装置(42)包括用以对稀土金属块一端面取样的取样机构(421)、用以将取样端面翻转朝下的翻转机构(422)、用以将所述取样机构(421)取得的样品振动下落的振动网板(423)和安装于所述振动网板(423)下方用以接收下落的样品的样品袋(424)，所述取样机构(421)为钻头取样机构或敲击块状取样机构；
所述冷却输送带(1)设有冷却装置(11)。
2.根据权利要求1所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：所述冷却装置(11)为液态介质喷淋装置，液态介质喷淋装置的喷淋冷却介质面大于等于1.2倍稀土金属块表面积，液态介质喷淋装置的喷淋角度与稀土金属块表面垂直。
3.根据权利要求1所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：所述剥离装置(2)内设有高频振动式剥离机构或机械敲击式剥离机构。
4.根据权利要求3所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：所述剥离装置(2)还包括用以向稀土金属块冲击高压气体的高压气体辅助装置。
5.根据权利要求1所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：所述打磨装置(3)内设有钢丝刷或高压气体打磨机构。
6.根据权利要求1所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：还包括送出输送带(6)，所述送出输送带(6)安装于所述码垛装置(5)后端用以运输码垛机构排列好的稀土金属块；
基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统(7)，所述基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统(7)设于所述送出输送带(6)后端用以对稀土金属块进行分拣。
7.根据权利要求1所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：所述剥离装置(2)下端开设有附着物渣掉落孔用以排出稀土金属块表面剥离的附着物；打磨装置(3)下端开设有用以排出打磨渣的打磨渣掉落孔；稀土金属浇铸后连续组合式生产系统还包括物料回收装置(8)，所述物料回收装置(8)设于所述剥离装置(2)和打磨装置(3)正下方。
8.一种采用如权利要求1至7中任意一项所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的生产方法，其特征在于：生产步骤如下：S1.将浇铸后的稀土金属块放置于所述冷却输送带(1)进行冷却并输送；
S2.冷却输送带(1)将冷却完成后的稀土金属块送入所述剥离装置(2)，剥离装置(2)对稀土金属块表面的附着物进行剥离；
S3.剥离装置(2)剥离完成后将稀土进行块送入所述打磨装置(3)进行打磨；
S4.打磨装置(3)将稀土金属块打磨完成后，将稀土金属块送入中间输送带(4)，在输送过程中，标识装置(41)对稀土金属块刻画标识符，取样装置(42)对稀土金属块进行取样；
S5.最终中间输送带(4)将稀土金属块送入码垛装置(5)，对稀土金属块进行码垛。 说明书 : 一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统及其生产方法技术领域[0001] 本发明涉及工业设备自动化技术领域，具体而言，涉及一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统及其生产方法。背景技术[0002] 中国作为世界第一大稀土金属生产国，在稀土电解生产浇铸后后期工序自动化仍较为落后，国内大部分稀土金属生产浇铸后工序为冷却?剥离?标识?取样?码垛，而冷却?剥离?打磨?标识?取样?码垛工序部分实现了单个工序的自动化，没有实现整个工序的自动化。[0003] 在稀土金属浇铸完成后，需先将金属通过物理或者自然方法进行冷却，然后对稀土金属进行剥离，目前，国内大部分稀土金属冶炼企业仍采用人工剥离金属表面附着物，工作效率低，且人工劳动强度大，在进行附着物分离时还存在一定的安全隐患；剥离工序完成后，再对金属进行打印标识，目前大部分的打码过程采用打钢印标的识方法，存在移动打码的作业危险，且整个打码所需的时间长，整体的工作效率低，且打码效果不佳；打码完成后需要专人收取金属再集中统一进行取样，国内大部分稀土金属冶炼企业采用人工手动钻头取样后再送检，取样前未对金属表面进行进一步打磨，取出的样品含有部分杂质，影响分析结果，而且工作效率低，同时在集中收取金属时，花费时间长，影响出具分析结果时间，对炉前指导效果滞后，影响生产稳定性。发明内容[0004] 本发明的第一个目的在于提供一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其实现了整个工序的自动化，代替现有的人工操作，从而提高生产效率、降低员工劳动强度、实现降本增效。[0005] 本发明的第二个目的在于提供一种稀土金属浇铸后连续组合式生产方法，其在剥离和标识步骤之间增设打磨步骤，减少样品中的杂质，保证了分析结果的准确性。[0006] 本发明的第三个目的在于提供一种采用如上所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的生产方法，其能够快速、稳定的对浇铸后的稀土金属块进行处理，对稀土金属块进行及时检测，能够及时调整炉前参数，实现优质稳定生产。[0007] 本发明的实施例是这样实现的：[0008] 一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，其特征在于：包括[0009] 冷却输送带，所述冷却输送带安装于工作平台用以接收浇铸后的稀土金属块并进行冷却输送；[0010] 剥离装置，所述剥离装置安装于所述冷却输送带后端用以接收冷却输送带冷却后输送来的稀土金属块并对稀土金属块表面的附着物进行剥离；[0011] 打磨装置，所述打磨装置安装于所述剥离装置后端用以接收剥离装置剥离完成的稀土金属块并进行打磨；[0012] 中间输送带，所述中间输送带安装于所述打磨装置后端用以接收打磨装置打磨完成的稀土金属块并进行运输；中间输送带顺次设有用以在稀土金属块刻画标识符的标识装置和用以对稀土金属块取样检测的取样装置；[0013] 码垛装置，所述码垛装置安装于所述中间输送带后端用以接收中间输送带送出的稀土金属块并对稀土金属块进行码垛。[0014] 进一步的，所述冷却输送带设有冷却装置。[0015] 进一步的，所述冷却装置为液态介质喷淋装置，液态介质喷淋装置的喷淋冷却介质面大于等于1.2倍稀土金属块表面积，液态介质喷淋装置的喷淋角度与稀土金属块表面垂直。[0016] 进一步的，所述剥离装置内设有高频振动式剥离机构或机械敲击式剥离机构。[0017] 进一步的，所述剥离装置还包括用以向稀土金属块冲击高压气体的高压气体辅助装置。[0018] 进一步的，所述打磨装置内设有钢丝刷或高压气体打磨机构。[0019] 进一步的，所述取样装置包括用以对稀土金属块一端面取样的取样机构、用以将取样端面翻转朝下的翻转机构、用以将所述取样机构取得的样品振动下落的振动网板和安装于所述振动网板下方用以接收下落的样品的样品袋，所述取样机构为钻头取样机构或敲击块状取样机构。[0020] 进一步的，还包括[0021] 送出输送带，所述送出输送带安装于所述码垛装置后端用以运输码垛机构排列好的稀土金属块；[0022] 基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统，所述基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统设于所述送出输送带后端用以对稀土金属块进行分拣。[0023] 进一步的，所述剥离装置下端开设有附着物渣掉落孔用以排出稀土金属块表面剥离的附着物；所述打磨装置下端开设有用以排出打磨渣的打磨渣掉落孔；还包括物料回收装置，所述物料回收装置设于所述剥离装置和打磨装置正下方。[0024] 一种稀土金属浇铸后连续组合式生产方法，依次包括冷却、剥离、标识、取样和分拣步骤，在剥离和标识步骤之间还包括采用如上所述打磨装置进行的打磨步骤。[0025] 一种采用如上所述的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的生产方法，生产步骤如下：[0026] S1.将浇铸后的稀土金属块放置于所述冷却输送带进行冷却并输送；[0027] S2.冷却输送带将冷却完成后的稀土金属块送入所述剥离装置，剥离装置对稀土金属块表面的附着物进行剥离；[0028] S3.剥离装置剥离完成后将稀土进行块送入所述打磨装置进行打磨；[0029] S4.打磨装置将稀土金属块打磨完成后，将稀土金属块送入中间输送带，在输送过程中，标识装置对稀土金属块刻画标识符，取样装置对稀土金属块进行取样；[0030] S5.最终中间输送带将稀土金属块送入码垛装置，对稀土金属块进行码垛。[0031] 本发明的有益效果是：[0032] 本发明提供的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统设计合理，结构简单，易于维护，生产成本低，实现了整个工序的自动化，代替现有的人工操作，从而提高生产效率、降低员工劳动强度、实现降本增效。[0033] 本发明提供的稀土金属浇铸后连续组合式生产方法,在浇铸后工序中加入打磨工序，降低取样步骤中的稀土金属块的杂质含量，进而保证了样品分析结果的准确性。[0034] 本发明提供的采用上述稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的生产方法，操作简便，能够及时的发现不合格的稀土金属块，及时反映至炉前，对炉前生产具有指导性意义。附图说明[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。[0036] 图1为本发明实施例1提供的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的示意图一；[0037] 图2为本发明实施例1提供的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的示意图二；[0038] 图标：1?冷却输送带，11?冷却装置，2?剥离装置，3?打磨装置，4?中间输送带，41?标识装置，42?取样装置，421?取样机构，422?翻转机构，423?振动网板，424?样品袋，5?码垛装置，6?送出输送带，7?基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统，8?物料回收装置。具体实施方式[0039] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0040] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0041] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0043] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0044] 实施例1[0045] 如图1至图2所示，本实施例提供一种稀土金属浇铸后连续组合式生产系统，包括冷却输送带1、剥离装置2、打磨装置3、中间输送带4和码垛装置5。[0046] 冷却输送带1安装于工作平台用以接收浇铸后的稀土金属块并进行冷却输送；需要说明的是，稀土金属块的传输方式采用链条式流水线传动；采用以上结构可以进行自然风冷或自然冷却，当然，为了能够尽快的达到冷却效果还可以在冷却输送带1增设有冷却装置11，而冷却装置11的冷却形式可以为液态介质浸泡、液态介质喷淋或干冰等，当采用液态介质浸泡时，液态冷却介质可以是水、油或者液氮等，通常选用的冷却介质为水，水温越低越好，当然为了减小不必要的能源消耗，通常水温选用常温，选用水箱的长宽高尺寸应大于等于1.5倍稀土金属块长宽高尺寸，水压不低于0.2MPa，水冷冷却强度不低于40J/S(例如将一块温度为200℃的金属块,放入质量为5千克、温度为25℃的水中,结果水温升高到90℃，3 3释放的热负荷为：(△t×c×m＝65℃×0.45×10J(Kg/℃)×5kg＝1.46×10 KJ))；当采用液态介质喷淋时，介质选择同液态介质浸泡时的选择，喷淋冷却介质面大于等于1.2倍金属表面积，喷淋速度0.2M/S，水流量不低于5L/min·cm，喷射角度与金属表面垂直，需要说明的是，为了减少冷却介质的消耗，通常冷却介质在冷却装置中循环使用，不外排，适当时候可自动补充冷却介质。[0047] 剥离装置2安装于冷却输送带1后端用以接收冷却输送带1冷却后输送来的稀土金属块并对稀土金属块表面的附着物进行剥离；剥离装置2内设有高频振动式剥离机构或机械敲击式剥离机构，当采用高频振动式剥离机构时，频率不低于150Hz，激振力不低于300N；当采用机械敲击式剥离机构时，敲击力不低于100N；为了有更好的剥离效果，剥离装置2常常还增设有用以向稀土金属块冲击高压气体的高压气体辅助装置，气体压强不低于2MPa，确保能吹到稀土金属所有面；需要说明的是本装置需要对稀土金属块进行翻面，因此，剥离装置2还包括翻面机构，该翻面机构能够实现稀土金属块的水平翻转和前后翻转。[0048] 打磨装置3安装于剥离装置2后端用以接收剥离装置2剥离完成的稀土金属块并进行打磨；打磨装置3内设有钢丝刷或高压气体打磨机构，当采用钢丝刷打磨时，力不低于30N，转速不低于2800r/min，且设有翻转装置，实现六面打磨；当采用高压气体打磨机构时，高压气体压强不低于2MPa。[0049] 为了回收废料，本实施例中，剥离装置2下端开设有附着物渣掉落孔用以排出稀土金属块表面剥离的附着物；打磨装置3下端开设有用以排出打磨渣的打磨渣掉落孔；稀土金属浇铸后连续组合式生产系统还包括物料回收装置8，物料回收装置8设于剥离装置2和打磨装置3正下方，由于在剥离后的所有步骤中均有可能掉落废料，若为了充分的回收所有的废料，该物料回收装置8还可设于中间输送带4和码垛装置5正下方。[0050] 中间输送带4安装于打磨装置3后端用以接收打磨装置3打磨完成的稀土金属块并进行运输；中间输送带4顺次设有用以在稀土金属块刻画标识符的标识装置41和用以对稀土金属块取样检测的取样装置42。[0051] 标识装置41可以采用机械钢印、激光雕刻、液态喷码(选用不污染产品的液态介质)等方式对金属表面进行标识，对稀土金属块相同的端面进行标识，标识装置41设有排序机构以实现对稀土金属块同一端面进行顺序排列；往往标识装置41还设有限位装置用以对每块金属进行传送校正。[0052] 取样装置42对上一工序传送下来的稀土金属块进行自动取样，如图1所示，取样装置42包括用以对稀土金属块一端面取样的取样机构421、用以将取样端面翻转朝下的翻转机构422、用以将取样机构421取得的样品振动下落的振动网板423和安装于振动网板423下方用以接收下落的样品的样品袋424，样品袋424上设有编号，该编号为实时打印的，自动贴在样品袋上，样品袋编号可以是数字、可以是二维码，也可以是条形码，该编号与上一工序稀土金属标识号一一对应，产生关联，采用以上方式，使得每个稀土金属块的样品完全落入样品袋，有效的防止交叉污染，影响分析的准确性；取样机构421为钻头取样机构或敲击块状取样机构，当采用钻头取样机构时，钻头直径在2mm～4mm之间最佳，取样深度在10～15mm最佳；当采用敲击块状取样机构，需要对稀土金属块进行定位，定位由传感器控制中间输送带4传动来实现，最后由机械外力进行块状取样；在一些其他的实施方式中，钻头取样机构也可以采用能将样本保留在钻头内的钻头取样机构，如图2所示，该机构安装在可在横向平面内转动的底座上，在稀土金属块取完样后，底座发生转动，使钻头正对样品袋，然后使钻头内的样品落入样品袋内，此时本装置无需翻转机构422对稀土金属块进行翻转；需要说明的是取样的方式可以根据生产需要来进行设定，可以是对同一炉次每块稀土金属进行分别取样(通过计数方式判定是否取样完成)，也可以是对稀土块选择性取样(规定取样个数)，也可以是对单块金属进行多点取样。[0053] 码垛装置5安装于中间输送带4后端用以接收中间输送带4送出的稀土金属块并对稀土金属块进行码垛；通过台阶式方式对每炉次稀土金属块进行码垛，通过计数方式对码垛金属块进行计数，确保同一炉次金属块码垛完成。[0054] 为实现更高的自动化，本实施例中，本装置还包括送出输送带6和由申请号为CN201910222726.2的中国发明申请所提供的基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统7的整体方案，送出输送带6安装于码垛装置5后端用以运输码垛机构排列好的稀土金属块；基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统7设于送出输送带6后端用以对稀土金属块进行分拣；送出输送带6将码垛完成的稀土金属块堆传输至基于视觉识别的稀土金属自动分拣系统7中，通过识别稀土金属块表面的标识符，自动与分析室数据进行匹配，确定稀土金属的类别，同时在该工序中完成称重，并将数据自动传输至生产表报中，对稀土金属按照既定规格进行分类，从而实现自动分拣。[0055] 实施例2[0056] 本实施例提供了一种稀土金属浇铸后连续组合式生产方法，依次包括冷却、剥离、标识、取样和分拣步骤，特别的是，在剥离和标识步骤之间还包括采用实施例1提供的打磨装置3进行的打磨步骤。[0057] 实施例3[0058] 本实施例提供了一种采用实施例1提供的稀土金属浇铸后连续组合式生产系统的生产方法，生产步骤如下：[0059] S1.将浇铸后的稀土金属块放置于冷却输送带1进行冷却并输送；[0060] S2.冷却输送带1将冷却完成后的稀土金属块送入剥离装置2，剥离装置2对稀土金属块表面的附着物进行剥离；[0061] S3.剥离装置2剥离完成后将稀土进行块送入打磨装置3进行打磨；[0062] S4.打磨装置3将稀土金属块打磨完成后，将稀土金属块送入中间输送带4，在输送过程中，标识装置41对稀土金属块刻画标识符，取样装置42对稀土金属块进行取样；[0063] S5.最终中间输送带4将稀土金属块送入码垛装置5，对稀土金属块进行码垛。[0064] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：四川

专利申请日期：2019-10-30

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN110695711B