一种复投筒装料机构的制作方法

1.本发明属于光伏硅材料制备硅料二次投料领域，尤其是涉及一种复投筒装料机构。


背景技术：

2.光伏硅材料的制备的主要方法是将原生硅料块装入石英坩埚内，使用加热炉按照一定的工艺配方和技术，将硅料先熔化再结晶为固态得到光伏发电用硅材料。
3.在熔料过程中，原生硅料块由固体变为液体，体积变小，且料块之间的间隙消除，坩埚内装满硅料块经化液，硅液液面远低于的坩埚口部边缘，此时坩埚内需要再次投如硅料块，增加坩埚的装料量，提升产能，提高生产效率。
4.在二次投料时需要复投通装料，而给复投筒装料作业目前由人工使用料铲和爬梯登高装料，效率低下，且劳动强度大。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种复投筒装料机构，以解决光伏硅材料制备二次投料时给复投筒的装料时人工劳动强度大、装料时间作业时间长、提高生产效低的问题。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种复投筒装料机构，包括锁车机构、机架、对接伸缩筒机构、复投筒固定架组件、料斗机构、除尘系统、电控模组、归正机构；
8.所述机架的上方设有料斗机构，除尘系统设置在料斗机构的上方，料斗机构的下方与对接伸缩筒机构连接，复投筒固定架组件设置在接伸缩筒机构的下方，复投筒固定架组件与机器架固定连接，锁车机构设置在机架的底部，电控模组设置在机架的一侧，归正机构安装在锁车机构上。
9.锁车机构包括框架、两个第一锁紧结构、两个第二锁紧结构、两个顶升机构；所述归正机构设置在框架的一侧，所述框架上设有支撑架，两个顶升结构的一端转动连接在支撑架上；两个顶升结构的另一端上连接有第一锁紧结构，两个第二锁紧结构安装在支撑架上。第二锁紧结构安装在远离顶升结构的一侧。
10.进一步的，所述归正机构包括两个定位架、四个第一气缸，所述两个定位架安装在框架的两侧，两个第一气缸的固定端安装在一个定位架上，第一气缸的输出端设置在框架的内部；第一定位架与机架连接，根据小车车身尺寸，设计定位调节范围，当灌料小车进入两个定位架时，由四个第一气缸同时动作，控制第一气缸的输出端运动，将料桶小车摆正至接料位置。归正机构能够对料桶小车进行定位，提高了料筒小车接料的准确性。归正机构将小车归正并夹紧，防止小车左右晃动进而影响复投筒晃动。
11.进一步的，所述第一锁紧结构包括第一连接板、第二连接板、两个第二气缸、气缸支架、第三连接板、t型连接板、第四连接板；两个第二气缸安装在气缸支架上，第一连接板固定设置在第二气缸的端部，第二连接板设置在顶升结构上；第二气缸的输出轴上设有第
三连接板，第三连接板上固定连接有t型连接板，第四连接板固定在第一连接板上。t型连接板上设有使小车的推杆通过的通孔。第一锁紧组件固定在支撑架靠近定位机构的一侧。当需要锁紧小车的推杆时，第二气缸带动t型连接板向下运动，推杆设置在t型连接板的通孔内，当不需要锁紧时，第二气缸带动t型连接板向上运动，推杆不受限制。
12.进一步的，所述第二锁紧结构包括第三气缸、锁紧杆、转动轴，所述第三气缸的固定端固定设置在支撑架上，转动轴固定安装在支撑架上，锁紧杆的中部转动安装在支撑架上，锁紧杆的端部的一端与第三气缸的输出轴固定连接，两个第二锁紧结构设置在支撑架的两侧。
13.进一步的，所述锁紧杆远离转动轴的一端的下方设有l型抓块。第三气缸带动锁紧杆上下运动，第三气缸带动锁紧杆发生转动，第三气缸的输出轴向上运动时，l型抓块向下运动，l型抓块抓紧小车的底部，当第三气缸的输出轴向下运动时，l型抓块向上运动，l型抓块松开。
14.顶升结构包括顶升气缸，所述顶升气缸的端部固定设有转动板，转动板上设有转动孔，所述顶升气缸的固定端与支撑架为铰接；顶升气缸的输出端设有第一连接板固定连接。顶升气缸的一端为转动连接，能够避免顶升气缸在推动小车时留有余量。锁车机构将小车紧紧锁定防止前后移动，整个锁车机构实现了复投筒与装料机构对接伸缩筒的准确对接，防止撒料，堵料。顶升结构可以缓慢的将倾斜放置的复投筒立起并保证筒与地面成90
°
角。
15.进一步的，对接伸缩筒机构包括动力组件、进料组件、伸缩桶组件、料桶对接机构；所述进料组件固定设置在伸缩桶组件的上方，动力组件设置在伸缩桶组件的一侧，所述料桶对接结构设置在伸缩桶组件的底部。所述伸缩桶组件包括固定桶、伸缩桶，伸缩桶滑动安装在固定桶的上，固定桶固定设置在进料组件的底部。本装置通过动力组件带动伸缩桶和料桶对接结构，料桶对接结构直接与待接料的料桶实现无缝隙对接，灌料完成后，动力组件带动伸缩桶、料桶对接组件回至原位，提升了设备的稳定性，避免出现漏料等浪费现象，降低了生产成本。
16.进一步的，所述伸缩桶套设在固定桶上。所述进料组件包括进料桶，所述进料桶的顶部设有进料口，进料桶的底部设有出料口，所述进料桶的底部与固定桶连通。
17.进一步的，所述进料通上设有安装架，进料板通过安装架固定在设备的支撑架上。所述进料组件上设有堵料检测装置。所述堵料检测装置采用现有设备，堵料检测装置为光幕，光幕的型号为：std-信索-光幕-hb-na306-b-2，通过光幕能够判断进料组件内的料是否发生堵塞，固定桶上设有与光幕对应的光幕通孔。在灌料过程中，当物料堆积堵塞时，检测机构报警并停止灌料，防止物料洒落。
18.进一步的，所述动力组件包括对接气缸、第五连接板、安装板，所述对接气缸的固定端固定在安装板上，安装板固定在设备或支撑架上，对接气缸的输出端上设有两个第五连接板，第五连接板的与伸缩杆固定连接。第五连接板的底部设有推动杆，所述推动杆与料桶对接组件固定连接。
19.进一步的，所述对接气缸上设有防护组件，所述防护组件为防护套，所述防护套固定这是在安装板上，防护套的底部设有开口。本装置通过设有防护组件能够防灰，避免灰尘对对接气缸造成影响，能够延长对接气缸的使用寿命。料桶对接组件包括对接板、出料桶，
出料桶的一端与固定桶连桶，出料桶的底部固定连接有对接板。出料桶与小车的运输筒对接；
20.对接板通过复投筒固定架组件与机架安装。
21.进一步的，所述除尘系统包括若干个防尘板，防尘板设置在料斗机构的上部和四周，本装置通过设置防尘板能够防止尘土进入料斗机构；
22.所述料斗机构包括料斗、落料速度控制组件，所述落料速度控制机构设置在料斗的上方；
23.落料速度控制机构包括推动板、落料速度控制气缸、落料连杆，所述落料速度控制气缸的下方与落料连杆转动连接，落料连杆转动安装在推动板上；
24.所述料斗的上方设有转动孔，推动板转动安装在料斗上。
25.料斗的底部与进料桶的上方对接。
26.料斗可盛装硅料，提高机器人倒料效率，可实现不同类型硅料的配比，落料速度控制机构可保证硅料对复投筒内壁的保护，同时根据倒料量调节料门开合大小及开合节拍时间调节落料速度，保证硅料在下落中不堵塞。料斗机构内落料速度控制机构根据料斗内硅料量调节料门开合大小及节拍时间控制硅料缓缓装入复投筒内，落料速度控制机构可防止装了时出现堵料、卡料风险。
27.复投筒固定架组件包括复投筒架、第四气缸、l型固定杆，所述复投筒架固定在机架上，第四气缸安装在复投筒架上，第四气缸的输出端与l型固定杆的竖直端连接。当料筒到对接伸缩筒机构底部时，第四气缸的输出杆向后运动，控制l型固定杆将料筒固定，当灌料结束后，第四气缸的输出杆向前运动，将料筒松开。
28.进一步的，电控模组与顶升机构、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、顶升气缸、堵料检测装置、对接气缸、落料速度控制气缸电性连接，电控模组采用现有的plc技术。
29.相对于现有技术，本发明所述的一种复投筒装料机构具有以下有益效果：
30.1、本装置使用归正机构将小车归正并夹紧，防止小车左右晃动进而影响复投筒晃动；锁车机构将小车紧紧锁定防止前后移动，整个锁车机构实现了复投筒与装料机构对接伸缩筒的准确对接，防止撒料、堵料。顶升结构可以缓慢的将倾斜放置的复投筒立起并保证筒与地面成90
°
角。本装置提高了生产的效率，并且降低了工人的劳动强度，并且缩短了装料时间。
31.2、本装置通过动力组件带动伸缩桶和料桶对接结构，料桶对接结构直接与待接料的料桶实现无缝隙对接，灌料完成后，动力组件带动伸缩桶、料桶对接组件回至原位，提升了设备的稳定性，避免出现漏料等浪费现象，降低了生产成本。
32.3、料斗机构内落料速度控制机构根据料斗内硅料量调节料门开合大小及节拍时间控制硅料缓缓装入复投筒内，落料速度控制机构可防止装了时出现堵料、卡料风险。
附图说明
33.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
34.图1为本发明实施例所述的一种复投筒装料机构示意图；
35.图2为本发明实施例所述锁车机构的示意图；
36.图3为本发明实施例所述锁车机构的侧面示意图；
37.图4为本发明实施例所述第一锁紧结构和顶升结构的侧面示意图；
38.图5为本发明实施例所述定位机构的放大示意图；
39.图6为本发明实施例所述对接伸缩筒机构的示意图；
40.图7为本发明实施例所述料斗机构的示意图。
41.附图标记说明：
42.1、锁车机构；2、立筒机构；3、机架；4、对接伸缩筒机构；5、复投筒固定架组件；6、料斗机构；7、除尘系统；8、电控模组；9、框架；10、支撑架；11、定位架；12、第一气缸；13、第一连接板；14、第二连接板；15、气缸支架；16、第三连接板；17、t型连接板；18、第四连接板；19、通孔；20、第三气缸；21、锁紧杆；22、转动轴；23、l型抓块；24、顶升气缸；25、转动板；26、第一锁紧结构；27、第二锁紧结构；28、第二气缸；29、固定桶；30、伸缩桶；31、进料桶；32、出料桶；33、出料口；34、安装架；35、堵料检测装置；36、对接气缸；37、第五连接板；38、安装板；39、推动杆；40、对接板；41、防护套；42、料斗；43、推动板；44、落料速度控制气缸；45、落料连杆；46、复投筒架；47、第四气缸；48、l型固定杆。
具体实施方式
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
47.一种复投筒装料机构，包括锁车机构1、机架3、对接伸缩筒机构4、复投筒固定架组件5、料斗机构6、除尘系统7、电控模组8、归正机构；所述机架3的上方设有料斗机构6，除尘系统7设置在料斗机构6的上方，料斗机构6的下方与对接伸缩筒机构4连接，复投筒固定架组件5设置在接伸缩筒机构的下方，复投筒固定架组件5与机器架固定连接，锁车机构1设置在机架3的底部，电控模组8设置在机架3的一侧，归正机构安装在锁车机构1上。锁车机构1包括框架9、两个第一锁紧结构26、两个第二锁紧结构27、两个顶升机构；所述归正机构设置
在框架9的一侧，所述框架9上设有支撑架10，两个顶升结构的一端转动连接在支撑架10上；两个顶升结构的另一端上连接有第一锁紧结构26，两个第二锁紧结构27安装在支撑架10上。第二锁紧结构27安装在远离顶升结构的一侧。
48.归正机构包括两个定位架11、四个第一气缸12，所述两个定位架11安装在框架9的两侧，两个第一气缸12的固定端安装在一个定位架11上，第一气缸12的输出端设置在框架9的内部；第一定位架11与机架3连接，根据小车车身尺寸，设计定位调节范围，当灌料小车进入两个定位架11时，由四个第一气缸12同时动作，控制第一气缸12的输出端运动，将料桶小车摆正至接料位置。归正机构能够对料桶小车进行定位，提高了料筒小车接料的准确性。归正机构将小车归正并夹紧，防止小车左右晃动进而影响复投筒晃动。第一锁紧结构26包括第一连接板13、第二连接板14、两个第二气缸28、气缸支架15、第三连接板16、t型连接板17、第四连接板18；两个第二气缸28安装在气缸支架15上，第一连接板13固定设置在第二气缸28的端部，第二连接板14设置在顶升结构上；第二气缸28的输出轴上设有第三连接板16，第三连接板16上固定连接有t型连接板17，第四连接板18固定在第一连接板13上。t型连接板17上设有使小车的推杆通过的通孔19。第一锁紧组件固定在支撑架10靠近定位机构的一侧。当需要锁紧小车的推杆时，第二气缸28带动t型连接板17向下运动，推杆设置在t型连接板17的通孔19内，当不需要锁紧时，第二气缸28带动t型连接板17向上运动，推杆不受限制。
49.第二锁紧结构27包括第三气缸20、锁紧杆21、转动轴22，所述第三气缸20的固定端固定设置在支撑架10上，转动轴22固定安装在支撑架10上，锁紧杆21的中部转动安装在支撑架10上，锁紧杆21的端部的一端与第三气缸20的输出轴固定连接，两个第二锁紧结构27设置在支撑架10的两侧。锁紧杆21远离转动轴22的一端的下方设有l型抓块23。第三气缸20带动锁紧杆21上下运动，第三气缸20带动锁紧杆21发生转动，第三气缸20的输出轴向上运动时，l型抓块23向下运动，l型抓块23抓紧小车的底部，当第三气缸20的输出轴向下运动时，l型抓块23向上运动，l型抓块23松开。顶升结构包括顶升气缸24，所述顶升气缸24的端部固定设有转动板25，转动板25上设有转动孔，所述顶升气缸24的固定端与支撑架10为铰接；顶升气缸24的输出端设有第一连接板13固定连接。顶升气缸24的一端为转动连接，能够避免顶升气缸24在推动小车时留有余量。锁车机构1将小车紧紧锁定防止前后移动，整个锁车机构1实现了复投筒与装料机构对接伸缩筒的准确对接，防止撒料，堵料。顶升结构可以缓慢的将倾斜放置的复投筒立起并保证筒与地面成90
°
角。对接伸缩筒机构4包括动力组件、进料组件、伸缩桶组件、料桶对接机构；所述进料组件固定设置在伸缩桶组件的上方，动力组件设置在伸缩桶组件的一侧，所述料桶对接结构设置在伸缩桶组件的底部。
50.所述伸缩桶组件包括固定桶29、伸缩桶30，伸缩桶30滑动安装在固定桶29的上，固定桶29固定设置在进料组件的底部。本装置通过动力组件带动伸缩桶30和料桶对接结构，料桶对接结构直接与待接料的料桶实现无缝隙对接，灌料完成后，动力组件带动伸缩桶30、料桶对接组件回至原位，提升了设备的稳定性，避免出现漏料等浪费现象，降低了生产成本。伸缩桶30套设在固定桶29上。所述进料组件包括进料桶31，所述进料桶31的顶部设有进料口，进料桶31的底部设有出料口33，所述进料桶31的底部与固定桶29连通。进料通上设有安装架34，进料板通过安装架34固定在设备的支撑架10上。所述进料组件上设有堵料检测装置35。所述堵料检测装置35采用现有设备，堵料检测装置35为光幕，光幕的型号为：std-信索-光幕-hb-na306-b-2，通过光幕能够判断进料组件内的料是否发生堵塞，固定桶29上
设有与光幕对应的光幕通孔19。在灌料过程中，当物料堆积堵塞时，检测机构报警并停止灌料，防止物料洒落。
51.动力组件包括对接气缸36、第五连接板37、安装板38，所述对接气缸36的固定端固定在安装板38上，安装板38固定在设备或支撑架10上，对接气缸36的输出端上设有两个第五连接板37，第五连接板37的与伸缩杆固定连接。第五连接板37的底部设有推动杆39，所述推动杆39与料桶对接组件固定连接。
52.对接气缸36上设有防护组件，所述防护组件为防护套41，所述防护套41固定这是在安装板38上，防护套41的底部设有开口。本装置通过设有防护组件能够防灰，避免灰尘对对接气缸36造成影响，能够延长对接气缸36的使用寿命。料桶对接组件包括对接板40、出料桶32，出料桶32的一端与固定桶29连桶，出料桶32的底部固定连接有对接板40。出料桶32与小车的运输筒对接；对接板40通过复投筒固定架组件5与机架3安装。除尘系统7包括若干个防尘板，防尘板设置在料斗机构6的上部和四周，本装置通过设置防尘板能够防止尘土进入料斗机构6；料斗机构6包括料斗42、落料速度控制组件，所述落料速度控制机构设置在料斗42的上方；落料速度控制机构包括推动板43、落料速度控制气缸44、落料连杆45，所述落料速度控制气缸44的下方与落料连杆45转动连接，落料连杆45转动安装在推动板43上；所述料斗42的上方设有转动孔，推动板43转动安装在料斗42上。料斗42的底部与进料桶31的上方对接。
53.料斗42可盛装硅料，提高机器人倒料效率，可实现不同类型硅料的配比，落料速度控制机构可保证硅料对复投筒内壁的保护，同时根据倒料量调节料门开合大小及开合节拍时间调节落料速度，保证硅料在下落中不堵塞。料斗机构6内落料速度控制机构根据料斗42内硅料量调节料门开合大小及节拍时间控制硅料缓缓装入复投筒内，落料速度控制机构可防止装了时出现堵料、卡料风险。复投筒固定架组件5包括复投筒架46、第四气缸47、l型固定杆48，所述复投筒架46固定在机架3上，第四气缸47安装在复投筒架46上，第四气缸47的输出端与l型固定杆48的竖直端连接。当料筒到对接伸缩筒机构4底部时，第四气缸47的输出杆向后运动，控制l型固定杆48将料筒固定，当灌料结束后，第四气缸47的输出杆向前运动，将料筒松开。电控模组8与顶升机构、第一气缸12、第二气缸28、第三气缸20、第四气缸47、顶升气缸24、堵料检测装置35、对接气缸36、落料速度控制气缸44电性连接，电控模组8采用现有的plc技术。
54.首先人工或者agv将复投小车拉入锁车区域，锁车机构1执行锁车动作，复投小车被归正后锁紧，当灌料小车进入两个定位架11时，由四个第一气缸12同时动作，控制第一气缸12的输出端运动，将料桶小车摆正至接料位置，对小车进行锁紧，当小车摆放至接料位置时，控制第二气缸28向下运动、第三气缸20向上运动，将小车锁紧，保证料筒在灌料前和灌料完成后平稳升降，然后控制顶升气缸24推动小车到出料口33对接位置，料筒在小车上垂直放置，当灌料完成后，同时防止复投筒倾斜。当所有复投筒都与对接伸缩筒完成对接后前端机器人执行取料倒料动作，将硅料倒入料斗机构6内，料斗机构6内落料速度控制机构根据料斗42内硅料量调节料门开合大小及节拍时间控制硅料缓缓装入复投筒内，落料速度控制机构可防止装了时出现堵料、卡料风险。当料筒到对接伸缩筒机构4底部时，第四气缸47的输出杆向后运动，控制l型固定杆48将料筒固定，复投筒内装入需求硅料量后，第四气缸47的输出杆向前运动，将料筒松开。复投筒内装入需求硅料量后复投筒固定机构松开，当灌
料完成后，顶升气缸24的输出端向下运动，将料筒缓慢放下至初始位置，至整个动作完成。复投小车上全部筒装料完成并复位后锁车机构1自动解锁，复投小车拉出锁车区，依次循环装料。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。