基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置论文和设计-张兴盛

全文摘要

本实用新型公开了一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，包括：第一支架上的抓取机构，其水平设有伸缩夹具，用于从底部和侧部对周转箱进行夹持；第二支架上的翻转机构，其设有与伸缩夹具活动连接的顶出杠杆单元，顶出杠杆单元顶出时，使伸缩夹具后倾，带动第一支架绕其与第二支架的转动支点向后翻转，从而使伸缩夹具上夹持的周转箱向后倾倒；连接第二支架的升降机构，用于带动第一支架上的伸缩夹具夹持的周转箱上下移动。本实用新型使用可自动控制的抓取倒料机构代替现有的人工吊装，实现人箱分离，确保了操作人员的身体健康，可减轻工作强度，提高效率及安全性，最终实现焚烧炉的焚烧物自动抓取翻倒。

主设计要求

1.一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，包括：抓取机构，设于第一支架上，所述抓取机构水平设有伸缩夹具，用于从底部和侧部对周转箱进行夹持；翻转机构，设于第二支架上，所述翻转机构设有与所述伸缩夹具活动连接的顶出杠杆单元，所述顶出杠杆单元顶出时，使所述伸缩夹具后倾，带动所述第一支架绕其与第二支架的转动支点向后翻转，从而使所述伸缩夹具上夹持的周转箱向后倾倒；升降机构，连接所述第二支架，用于带动所述第一支架上的伸缩夹具所夹持的周转箱上下移动进行装卸。

设计方案

1.一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，包括：

抓取机构，设于第一支架上，所述抓取机构水平设有伸缩夹具，用于从底部和侧部对周转箱进行夹持；

翻转机构，设于第二支架上，所述翻转机构设有与所述伸缩夹具活动连接的顶出杠杆单元，所述顶出杠杆单元顶出时，使所述伸缩夹具后倾，带动所述第一支架绕其与第二支架的转动支点向后翻转，从而使所述伸缩夹具上夹持的周转箱向后倾倒；

升降机构，连接所述第二支架，用于带动所述第一支架上的伸缩夹具所夹持的周转箱上下移动进行装卸。

2.根据权利要求1所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述伸缩夹具包括一个左伸缩夹具和一个右伸缩夹具，所述顶出杠杆单元包括分别与左伸缩夹具和右伸缩夹具对应连接的一个左顶出杠杆单元和一个右顶出杠杆单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述伸缩夹具包括设于下方的铲叉和设于上方的夹紧工装。

4.根据权利要求3所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述铲叉连接水平设于所述第一支架上的第一油缸的缸杆，所述夹紧工装连接夹紧气缸的缸杆，所述夹紧气缸的缸壁垂直连接所述第一油缸的缸杆。

5.根据权利要求1或2所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述顶出杠杆单元包括依次活动连接的第二油缸、杠杆和第三油缸，所述第二油缸的缸杆活动连接所述伸缩夹具，所述第二油缸的缸尾活动连接所述杠杆的阻力臂，所述杠杆的支点设于所述第二支架上，所述第三油缸的缸杆活动连接所述杠杆的动力臂，所述第三油缸的缸壁连接设于所述第二支架上。

6.根据权利要求5所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述第二油缸的缸杆通过一第一立杆活动连接所述伸缩夹具。

7.根据权利要求5所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，还包括一第二立杆，所述第二立杆上设有滑块，所述第二油缸的缸尾和所述杠杆的阻力臂共同活动连接所述滑块。

8.根据权利要求5所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述活动连接为铰链连接。

9.根据权利要求1所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述伸缩夹具上设有位置传感器。

10.根据权利要求1所述的基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，其特征在于，所述升降机构设有门式立架和第四油缸，所述第二支架滑动设于所述门式立架上，所述第四油缸的缸杆连接所述第二支架。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及废弃物焚烧处理技术领域，更具体地，涉及一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置。

背景技术

在诸如医疗废弃物等垃圾处理行业中，由于医疗废弃物具有传染性、毒性等特性，对收集、运送、贮存、处置都有特殊的要求，需要专门的医疗废物集中处置单位进行处理。

目前国内各医疗废弃物处理厂，从医疗废弃物来料开始，到焚烧炉口倒料焚烧的输运方式中，一般都采用人工推送或人工推送+部分输送线及倒料机构完成物料配送等任务。

然而，现有医疗废弃物处理厂的焚烧物配送过程中的人员参与过多，由于焚烧物具有毒危害及传染性等特性，对工作人员的身体健康极有可能产生严重危害。

因此，需要设计一种可实现人箱分离，危险隔离，并可减轻工作强度，提高效率及安全性的焚烧物自动抓取倒料装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，以在智能输运过程中解决有害物对操作人员产生的不利影响。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，包括：

抓取机构，设于第一支架上，所述抓取机构水平设有伸缩夹具，用于从底部和侧部对周转箱进行夹持；

升降机构，连接所述第二支架，用于带动所述第一支架上的伸缩夹具所夹持的周转箱上下移动进行装卸。

进一步地，所述伸缩夹具包括一个左伸缩夹具和一个右伸缩夹具，所述顶出杠杆单元包括分别与左伸缩夹具和右伸缩夹具对应连接的一个左顶出杠杆单元和一个右顶出杠杆单元。

进一步地，所述伸缩夹具包括设于下方的铲叉和设于上方的夹紧工装。

进一步地，所述铲叉连接水平设于所述第一支架上的第一油缸的缸杆，所述夹紧工装连接夹紧气缸的缸杆，所述夹紧气缸的缸壁垂直连接所述第一油缸的缸杆。

进一步地，所述顶出杠杆单元包括依次活动连接的第二油缸、杠杆和第三油缸，所述第二油缸的缸杆活动连接所述伸缩夹具，所述第二油缸的缸尾活动连接所述杠杆的阻力臂，所述杠杆的支点设于所述第二支架上，所述第三油缸的缸杆活动连接所述杠杆的动力臂，所述第三油缸的缸壁连接设于所述第二支架上。

进一步地，所述第二油缸的缸杆通过一第一立杆活动连接所述伸缩夹具。

进一步地，还包括一第二立杆，所述第二立杆上设有滑块，所述第二油缸的缸尾和所述杠杆的阻力臂共同活动连接所述滑块。

进一步地，所述活动连接为铰链连接。

进一步地，所述伸缩夹具上设有位置传感器。

进一步地，所述升降机构设有门式立架和第四油缸，所述第二支架滑动设于所述门式立架上，所述第四油缸的缸杆连接所述第二支架。

从上述技术方案可以看出，本实用新型通过使用可自动控制的抓取倒料机构，配合智能配送系统中使用AGV配送来代替原本现有人工吊装的方式，从而实现了人箱分离，确保了操作人员的身体健康，可至少替代2个倒料的操作人员，减轻了工作强度，提高了效率及安全性，最终实现了焚烧炉的焚烧物自动抓取翻倒。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置结构示意图。

图2是本实用新型的一种工作状态示意图。

具体实施方式

本实用新型可针对现有诸如医疗废弃物处理厂的焚烧物配送过程中的人员参与过多，焚烧物具有毒危害及传染性等特性，对工作人员身体产生了健康危害等，为避免项目中有同样的弊端，方案中进行了全新的自动化设计，自动抓取倒料装置解决了有害物对操作人员产生的影响。

焚烧炉倒料口自动抓取倒料装置的设计，主要是为医疗废弃物最终进入焚烧炉设计的功能点。需要焚烧的医疗废弃物采用标准的周转箱装载。考虑医疗废物的传染性，要求人与医废箱尽量没有直接接触，进行人箱分离；同时，考虑料池周围易产生有毒有害气体，要求操作人员尽量远离此区域，以隔离危险；此外，考虑医疗废弃物来料重量(150Kg)及尺寸(1370×700×1200mm)较大，人工倒料工作强度极大，且存在不可控安全风险，要求采用自动倒料机构替代人工，减轻工作强度，提高效率及安全性。

本实用新型的核心思想为：由智能配送系统控制AGV运输小车载运医费周转箱通过定向路线，将医废周转箱运送到焚烧炉倒料口位置。AGV运输小车发出到位信号，确认传感器进行物料到位确认，PLC控制系统控制升降机构运行至合适高度，然后控制料箱抓取机构伸出到医废周转箱底部，抓取医废周转箱并控制升降机构举升，使医废周转箱脱离AGV背部工装，翻转机构再进行翻转动作，将医废周转箱翻转到倒料口的上方，使医废周转箱的开口向下，箱盖随重力自动打开，医废周转箱内的医疗废弃物自动到入进焚烧炉倒料口内，进行焚烧处理，完成焚烧炉的焚烧物自动抓取倒料任务。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。

在以下本实用新型的具体实施方式中，请参考图1和图2，图1是本实用新型一较佳实施例的一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置结构示意图，其显示装置的主要部分结构；图2是本实用新型的一种工作状态示意图，其显示装置的整体结构。如图1和图2所示，本实用新型的一种基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置，包括：抓取机构，翻转机构，升降机构等几个主要组成部分。

请参考图1和图2。可将抓取机构安装在一个框架形的第一支架7上。抓取机构上设置有可向前水平伸缩的夹具16和5；夹具16和5用于从周转箱17的底部和侧部对周转箱17进行夹持抓取。

伸缩夹具16和5可包括一个左伸缩夹具16和5和一个右伸缩夹具16和5；左伸缩夹具16和5和一个右伸缩夹具16和5分左右对称设置，可同时对周转箱17进行夹持，以增强稳定性。位于左右两侧的每个伸缩夹具16和5又可包括设于下方的铲叉16和设于铲叉16上方的夹紧工装5。铲叉16和夹紧工装5都可以是L形结构，但方向可如图所示相反设置，以便从上下方向将周转箱17夹紧。

请参考图1和图2。作为一可选的实施方式，每个铲叉16和夹紧工装5的水平伸缩可对应采用一个位于同侧的液压油缸4进行驱动；同时，每个夹紧工装5还具有上下升降功能，其升降可对应采用一个位于同侧的气缸8进行驱动。例如，每个铲叉16可连接水平设于第一支架7上的一个第一油缸4的缸杆，每个夹紧工装5连接一个竖直设置的夹紧气缸8的缸杆；然后，将夹紧气缸8的缸壁垂直连接第一油缸4的缸杆。这样，夹紧工装5和铲叉16就可在同侧的第一油缸4驱动下同步水平伸缩。其中，铲叉16通过伸长插入周转箱17的底部，夹紧工装5伸长位于周转箱17两侧设有的转轴之上；然后，夹紧气缸8收缩驱动夹紧工装5下降，将转轴抱紧。从而实现同时从周转箱17的底部和侧部对周转箱17进行夹持抓取。

第一支架7左右两侧对应位置上可延伸出与夹具16和5水平伸出方向同向的一副分支架9，将第一油缸4的缸壁固定在分支架9上。然后，铲叉16和夹紧气缸8的缸壁可通过安装在分支架9上的一个导轨导块配合机构与第一油缸4的缸杆形成同步滑动配合。

请参考图1和图2。翻转机构设置在一个框架形的第二支架14上；第一支架7的框架下端与第二支架14的框架上端之间可采用转动轴形成转动配合。在翻转机构上设置有与伸缩夹具16和5形成活动连接的顶出杠杆单元。当顶出杠杆单元顶出时，可使伸缩夹具16和5的铲叉16和夹紧工装5同步后倾，带动与伸缩夹具16和5连接的第一支架7后倾，使得第一支架7绕其与第二支架14相连接的转动轴向后翻转，从而使伸缩夹具16和5上夹持的周转箱17也同步向后倾倒，实现周转箱17的向后翻转。

顶出杠杆单元可包括分别与左伸缩夹具16和5和右伸缩夹具16和5对应连接的一个左顶出杠杆单元和一个右顶出杠杆单元。

请参考图1和图2。作为一可选的实施方式，每个顶出杠杆单元可包括依次活动连接的一个第二油缸13、一个连接杠杆11和一个第三油缸3。该活动连接方式可采用铰链形式的连接。其中，第二油缸13的缸杆可通过铰链活动连接伸缩夹具16和5，第二油缸13的缸尾(缸壁尾端))可通过铰链活动连接杠杆11的阻力臂，杠杆11的支点可固定在第二支架14的框架上端，第三油缸3的缸杆又可通过铰链活动连接杠杆11的动力臂，第三油缸3的缸壁固定安装在第二支架14上。

作为一优选的实施方式，第二油缸13的缸杆可通过铰链与一个第一立杆15活动连接，第一立杆15可垂直安装在第一支架7的分支架9上。这样，第二油缸13与伸缩夹具16和5之间就形成铰链活动配合。

作为另一优选的实施方式，还可在第二支架14的上端设置一个第二立杆12；第二立杆12上可设有滑块，然后将第二油缸13的缸尾和杠杆11的阻力臂共同通过铰链活动连接滑块。这样，当需要对伸出夹具16和5上夹持的周转箱17进行翻转时，使第二油缸13的缸杆向前伸出，将第一立杆15顶住；由于第一支架7与第二支架14之间是转动连接，使得伸出夹具16和5受力后带动第一支架7后倾；在此过程中，并使第三油缸3的缸杆向下伸出，使得杠杆11的动力臂向下转动，阻力臂向上转动，带动滑块沿第二立杆12向上滑动，利用第二立杆12与移动的第二油缸13之间所形成的直角三角形斜边与直角边在长度上的对应关系，从而增加了第二油缸13的缸杆向前伸出的长度。因此，最终使得第一支架7在第二支架14上完成大角度翻转，将周转箱17倾倒过来。

作为一优选的实施方式，第二油缸13在初始状态时可设置成与水平面呈一定上倾角的倾斜方式，例如30-60度倾角，以便在第三油缸3伸出时利用杠杆效应使第二油缸13提供较长的继续顶出长度，实现第一支架7的有效翻转。

利用顶出杠杆单元可使得周转箱17的向后翻转角度达到160度。

请继续参考图1和图2。升降机构连接第二支架14，用于通过使第二支架14升降，带动第一支架7上的伸缩夹具16和5及其所夹持的周转箱17上下移动，对AGV小车上的周转箱17进行装卸。升降机构可设置在一个带有底座10的门式立架上；在门式立架上竖直安装有第四油缸1。第二支架14可通过设置在门式立架两侧立柱2上的导轨导块机构与门式立架形成滑动连接。第四油缸1的缸杆可通过导块与第二支架14相连接。这样，当第四油缸1的缸杆伸缩时，即可依次带动第二支架14、第一支架7升降，从而使第一支架7上安装的伸缩夹具16和5及其夹持的周转箱17沿门式立架的两个立柱2上下移动，配合夹具16和5的伸缩和翻转，即可对AGV小车上的周转箱17进行装卸，并将周转箱17中的医疗废弃物倾倒入焚烧炉的倒料口中进行焚烧。

作为一优选的实施方式，还可在伸缩夹具16和5上安装位置传感器6。可将位置传感器6安装在铲叉16的L形结构的竖直立臂上；当第一油缸4控制铲叉16伸出，触发传感器6接触到医废周转箱17时，第一油缸4即可停止伸出。此时，第四油缸1即可开始举升工作。

如图2所示，本实用新型是焚烧炉的焚烧物自动抓取倒料系统。当医废周转箱17随智能配送系统AGV发送到焚烧炉倒料机构抓取位置时，AGV小车即发出物料配送到位信号。确认传感器检测AGV到位信号后，抓取机构上的第一油缸4控制抓取夹具16和5伸出。当触发传感器6接触到医废周转箱17时，第一油缸4的伸出停止；夹紧气缸8收缩，驱动夹紧工装5下降，将周转箱17两侧的转轴抱紧，同时从周转箱17的底部和侧部对周转箱17进行夹持抓取。

此时，升降机构上的第四油缸1缩回，带动抓取机构上升脱离AGV小车的背部工装。当上升到医废周转箱17旋转翻倒位置时，第二、第三油缸13、3伸出，使抓取机构旋转160°，使得医废周转箱17的开口向下。医废周转箱17的上盖将随其重量自动打开，周转箱17内的焚烧物自动下滑进入倒料口内。

之后，第二、第三油缸13、3缩回，抓取机构再旋转回初始水平位置。第四油缸1伸出，使抓取机构向下移动，将空箱放入到配送AGV背部工装内。然后，夹紧工装5松开，第一油缸4缩回到位。这时，智能输送系统读取信号，配送AGV小车根据返回路线将空箱运输到卸料区。

在医疗废弃物处理厂区内还可布置有监控系统。操作人员可在控制室内通过视频显示器观察倒料口自动抓取翻倒过程，进行全局监控管理，及时发现故障问题点进行处理，保证焚烧物自动抓取翻倒机构正常运行。

综上所述，本实用新型通过使用可自动控制的抓取倒料机构，配合智能配送系统中使用AGV配送来代替原本现有人工吊装的方式，从而实现了人箱分离，确保了操作人员的身体健康，可至少替代2个倒料的操作人员，减轻了工作强度，提高了效率及安全性，最终实现了焚烧炉的焚烧物自动抓取翻倒。

以上的仅为本实用新型的优选实施例，实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

设计图

基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置论文和设计

基于焚烧炉处理能力的焚烧物自动抓取倒料装置论文和设计-张兴盛

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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