一种海绵钛颗粒筛选装置

摘要

本发明是一种海绵钛颗粒筛选装置，该装置使海绵钛颗粒向前移动过程中，依次通过风选装置、图像筛选装置、磁选装置、人工筛选工位后，将海绵钛颗粒中的不合格品(如过烧的海绵钛颗粒、具有明显的暗黄色或亮黄色的氧化海绵钛颗粒、带有暗黄色或亮黄色的氧化和富氮的海绵钛颗粒、带有明显氯化物残余的海绵钛颗粒、带有残渣的海绵钛颗粒、高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒、海绵钛碎片等)及非海绵钛杂质(如橡胶、塑料片等)筛除。进一步提高海绵钛原材料的纯度，降低由于海绵钛原材料中杂质引起的钛合金产品元素夹杂或成分不均匀等不合格品风险。同时由于自动上料装置和自动筛选装置的设计，可以减轻人工操作强度，提高生产效率。

权利要求

1.一种海绵钛颗粒筛选装置，其特征在于：该装置沿海绵钛颗粒筛选的路径依次包括风选装置、图像筛选装置、磁选装置、人工筛选工位、 合格品收集盒(26)，其中：风选装置包括自动上料机构，自动上料机构包括钢结构支架(1)、用于桶装海绵钛(4)的提升装置(2)和翻转装置(3)，钢结构支架(1)和料仓的安装支架连接成整体，钢结构支架(1)和料仓的整体结构中包括钢平台(10)、护栏(5)和爬梯(11)，落料通道(13)上口与料仓下料口焊接密封成整体，两者之间安装有挡料阀门(7)，用于调整下落海绵钛数量和速度，落料通道包括垂直段和倾斜段，所述的料仓和落料通道(13)用不锈钢材质加工而成；

该自动上料机构将桶装海绵钛(4)倒入料仓中，料仓上安装有料仓振动电机(6)，料仓内的海绵钛经过落料通道(13)时，受到鼓风机(12)的侧向风力作用，废料进入废料导流通道(8)后落入废料收集盒(9)；鼓风机(12)的出风口和废料导流通道(8)的进料口安装于同一水平面，鼓风机(12)的风量大小连续可调；

海绵钛颗粒筛选的路径包括振动送料平台(18)，送料平台振动电机(20)安装在振动送料平台(18)底部，提供海绵钛颗粒前进的振动力，振动送料平台(18)包括水平段和倾斜段，振动送料平台(18)水平段的前端位于落料通道(13)倾斜段出料口的正下方，振动送料平台(18)两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落；

所述的振动送料平台(18)前端包含一个铺料机构(14)，铺料机构(14)包括一个挡板，该挡板能够沿振动送料平台(18)送料方向前后倾斜任意角度，通过挡板和振动送料平台(18)的平面之间形成的空隙来调节海绵钛颗粒铺在振动送料平台(18)平面上的厚度；

海绵钛颗粒筛选的路径包括传输带(21)，振动送料平台(18)倾斜段出料口位于传输带(21)前端的正上方，传输带(21)送料平面两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落，传输带(21)尾部安装一个漏斗型集料盒(25)，将筛选完成的海绵钛颗粒集中落入漏斗型集料盒(25)下端放置的合格品收集盒(26)中，传输带(21)材质选用不锈钢带或耐磨橡胶带；

图像筛选装置安装在振动送料平台(18)中部的正上方，该装置包括高分辨率摄像系统(15)和安装在三坐标支座(17)上的快速抽吸装置(16)，高分辨率摄像系统(15)位于快速抽吸装置(16)的前端，固定高分辨率摄像系统(15)的固定支架在垂直高度方向能够上下调节，快速抽吸装置(16)能够从经过其下方的海绵钛颗粒中将前端高分辨率摄像系统(15)识别出的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质吸入废料收集盒(9)；

磁选装置包括电磁吸附板(22)，电磁吸附板(22)内部装有通电线圈，电磁吸附板(22)与传输带(21)的送料平面平行安装，该电磁吸附板(22)吸附传输带(21)上的海绵钛颗粒中高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒吸，切断电流后，磁力消失，吸附在电磁吸附板(22)表面的海绵钛不合格品自动落下、去除；

人工筛选工位通过LED强光垂直照射光源(19)作为辅助以帮助操作人员发现并挑选出经过的海绵钛颗粒中颜色异常的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质。

说明书

一种海绵钛颗粒筛选装置

技术领域

[0001] 本发明是一种海绵钛颗粒筛选装置，涉及钛合金熔炼技术领域。

背景技术

[0002] 目前海绵钛原材料厂家制备的桶装海绵钛颗粒中含有少量海绵钛不合格品(如过烧的海绵钛颗粒、具有明显的暗黄色或亮黄色的氧化海绵钛颗粒、带有暗黄色或亮黄色的氧化和富氮的海绵钛颗粒、带有明显氯化物残余的海绵钛颗粒、带有残渣的海绵钛颗粒、高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒、海绵钛碎片等)及非海绵钛杂质(如橡胶、塑料物等)。钛合金熔炼企业在桶装海绵钛原材料投入使用前都要进一步筛选，将海绵钛不合格品及非海绵钛杂质去除，进一步提高海绵钛原材料的纯度，降低由于海绵钛原材料中杂质引起的钛合金铸锭元素夹杂或成分不均匀等不合格风险。目前海绵钛颗粒筛选工序一般仅通过人工在不锈钢平台上进行，需要多名操作工人长时间高强度作业，挑选效率低且容易漏选，影响海绵钛颗粒质量。

发明内容

[0003] 本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种海绵钛颗粒筛选装置，其目的是通过智能技术将海绵钛中不合格品及非海绵钛杂质去除。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0005] 该种海绵钛颗粒筛选装置，其特征在于：该装置沿海绵钛颗粒筛选的路径依次包括风选装置、图像筛选装置、磁选装置、人工筛选工位后进入合格品收集盒26，其中：

[0006] 风选装置包括自动上料机构，该自动上料机构将将桶装海绵钛4倒入料仓中，料仓上安装有料仓振动电机6，料仓内的海绵钛经过落料通道13时，受到鼓风机12的侧向风力作用，废料进入废料导流通道8后落入废料收集盒9；

[0007] 图像筛选装置安装在振动送料平台18中部的正上方，该装置包括高分辨率摄像系统15和安装在三坐标支座17上的快速抽吸装置16，高分辨率摄像系统15位于快速抽吸装置16的前端，固定高分辨率摄像系统15的固定支架在垂直高度方向可以上下调节，快速抽吸装置16能够从经过其下方的海绵钛颗粒中将前端高分辨率摄像系统15识别出的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质吸入废料收集盒9；

[0008] 磁选装置包括电磁吸附板22，电磁吸附板22内部装有通电线圈与传输带21的送料平面平行安装，该电磁吸附板22吸附传输带21上的海绵钛颗粒中高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒吸，切断电流后，磁力消失，吸附在电磁吸附板22表面的海绵钛不合格品自动落下、去除；

[0009] 人工筛选工位通过LED强光垂直照射光源19作为辅助以帮助操作人员发现并挑选出经过的海绵钛颗粒中颜色异常的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质。

[0010] 进一步，自动上料机构包括钢结构支架1、用于桶装海绵钛4的提升装置2和翻转装置3，钢结构支架1和料仓的安装支架连接成整体。

[0011] 进一步，鼓风机12的出风口和废料导流通道8的进料口安装于同一水平面，鼓风机12的风量大小连续可调。

[0012] 进一步，钢结构支架1和料仓的整体结构中包括钢平台10、护栏5和爬梯11，落料通道13上口与料仓下料口焊接密封成整体，两者之间安装有挡料阀门7，用于调整下落海绵钛数量和速度，落料通道包括垂直段和倾斜段，所述的料仓和落料通道13用不锈钢材质加工而成。

[0013] 进一步，海绵钛颗粒筛选的路径包括振动送料平台18，送料平台振动电机20安装在振动送料平台18底部，提供海绵钛颗粒前进的振动力，振动送料平台18包括水平段和倾斜段，振动送料平台18水平段的前端位于落料通道13倾斜段出料口的正下方，振动送料平台18两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落。

[0014] 进一步，所述的振动送料平台18前端包含一个铺料机构14，铺料机构14包括一个挡板，该挡板能够沿振动送料平台18送料方向前后倾斜任意角度，通过挡板和振动送料平台18的平面之间形成的空隙来调节海绵钛颗粒铺在振动送料平台18平面上的厚度。

[0015] 进一步，海绵钛颗粒筛选的路径包括传输带21，振动送料平台18倾斜段出料口位于传输带21前端的正上方，传输带21送料平面两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落，传输带21尾部安装一个漏斗型集料盒25，将筛选完成的海绵钛颗粒集中落入漏斗型集料盒25下端放置的合格品收集盒26中，传输带21材质应选用不锈钢带或耐磨橡胶带。

[0016] 在海绵钛颗粒向前移动过程中，依次通过风选装置、图像筛选装置、磁选装置、人工筛选工位后，将海绵钛颗粒中的不合格品(如过烧的海绵钛颗粒、具有明显的暗黄色或亮黄色的氧化海绵钛颗粒、带有暗黄色或亮黄色的氧化和富氮的海绵钛颗粒、带有明显氯化物残余的海绵钛颗粒、带有残渣的海绵钛颗粒、高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒、海绵钛碎片等)及非海绵钛杂质(如橡胶、塑料片等)筛除。

[0017] 该装置通过多种不同原理的自动检测手段先将大部分海绵钛不合格品及非海绵钛杂质去除，再利用人工筛选方式进一步将漏筛的少量海绵钛不合格品及非海绵钛杂质去除。显著降低人工工作强度，提高筛选效率，提高海绵钛颗粒质量。

[0018] 本发明专利的有益效果是：

[0019] 1、通过风选装置可以将人工不方便筛选的海绵钛粉末或海绵钛碎片等小体积、轻质量的海绵钛不合格品筛除。

[0020] 2、通过磁选装置可以将人工难以辨别的高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒不合格品筛除。

[0021] 3、通过图像智能筛选装置可以将大部分颜色或形状异常的海绵钛不合格品筛除，极大降低人工筛选工作量，提高筛选效率。

[0022] 4、通过最后一道人工筛选可确保将前面自动筛选装置漏选的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质筛除，进一步提升海绵钛颗粒质量。

附图说明

[0023] 图1为本发明装置的主视图。

具体实施方式

[0024] 本发明装置按设计要求能够达到1000kg海绵钛颗粒筛选能力，并命名为SX-1000，该装置的主要技术参数如下：

[0025] 料仓额定装载量：1000kg；

[0026] 自动上料机构额定载荷：400kg；

[0027] 自动上料机构提升速度：0-0.5m/s，连续可调；

[0028] 传输带工作区尺寸：3500mm×700mm×1500mm；

[0029] 传输带速度：0.2-2m/min，连续可调；

[0030] 人工筛选工位：4-6个。

[0031] 参见附图1所示，该种海绵钛颗粒筛选装置，其特征在于：该装置沿海绵钛颗粒筛选的路径依次包括风选装置、图像筛选装置、磁选装置、人工筛选工位后进入合格品收集盒26，其中：

[0032] 风选装置包括自动上料机构，该自动上料机构将将桶装海绵钛4倒入料仓中，料仓上安装有料仓振动电机6，料仓内的海绵钛经过落料通道13时，受到鼓风机12的侧向风力作用，废料进入废料导流通道8后落入废料收集盒9；

[0033] 图像筛选装置安装在振动送料平台18中部的正上方，该装置包括高分辨率摄像系统15和安装在三坐标支座17上的快速抽吸装置16，高分辨率摄像系统15位于快速抽吸装置16的前端，固定高分辨率摄像系统15的固定支架在垂直高度方向可以上下调节，快速抽吸装置16能够从经过其下方的海绵钛颗粒中将前端高分辨率摄像系统15识别出的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质吸入废料收集盒9；

[0034] 磁选装置包括电磁吸附板22、旋转电机23，电磁吸附板22内部装有通电线圈与传输带21的送料平面平行安装，该电磁吸附板22通过旋转电机23带动旋转并吸附传输带21上的海绵钛颗粒中高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒吸，切断电流后，磁力消失，吸附在电磁吸附板22表面的海绵钛不合格品自动落下、去除；

[0035] 人工筛选工位通过LED强光垂直照射光源19作为辅助以帮助操作人员发现并挑选出经过的海绵钛颗粒中颜色异常的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质。

[0036] 进一步，自动上料机构包括钢结构支架1、用于桶装海绵钛4的提升装置2和翻转装置3，钢结构支架1和料仓的安装支架连接成整体。

[0037] 目前标准的桶装海绵钛重量为200kg或250kg，故自动上料机构提升的额定载重量可为400kg及以上，同时提升装置应设置双重限位开关，确保提升安全。

[0038] 海绵钛桶的翻转装置3提升到上极限后可通过翻转电机或导向装置实现自动翻转90°-180°，确保桶装海绵钛4内的全部海绵钛落入料仓10内，倒完料后下落至地面。

[0039] 鼓风机12的出风口和废料导流通道8的进料口安装于同一水平面，鼓风机12的风量大小连续可调。

[0040] 钢结构支架1和料仓的整体结构中包括钢平台10、护栏5和爬梯11，落料通道13上口与料仓下料口焊接密封成整体，两者之间安装有挡料阀门7，用于调整下落海绵钛数量和速度，落料通道包括垂直段和倾斜段，所述的料仓和落料通道13用不锈钢材质加工而成。

[0041] 海绵钛颗粒筛选的路径包括振动送料平台18，送料平台振动电机20安装在振动送料平台18底部，提供海绵钛颗粒前进的振动力，振动送料平台18包括水平段和倾斜段，振动送料平台18水平段的前端位于落料通道13倾斜段出料口的正下方，振动送料平台18两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落。

[0042] 所述的振动送料平台18前端包含一个铺料机构14，铺料机构14包括一个挡板，该挡板能够沿振动送料平台18送料方向前后倾斜任意角度，通过挡板和振动送料平台18的平面之间形成的空隙来调节海绵钛颗粒铺在振动送料平台18平面上的厚度。

[0043] 海绵钛颗粒筛选的路径包括传输带21，振动送料平台18倾斜段出料口位于传输带21前端的正上方，传输带21送料平面两侧安装有挡料板，防止海绵钛颗粒从两侧掉落，传输带21尾部安装一个漏斗型集料盒25，将筛选完成的海绵钛颗粒集中落入漏斗型集料盒25下端放置的合格品收集盒26中，传输带21材质应选用不锈钢带或耐磨橡胶带。

[0044] 料仓内部安装上下海绵钛颗粒仓位传感器，当海绵钛颗粒仓位高于下限传感器时，控制安装在料仓侧壁的料仓振动电机6开始振动，同时控制料仓与落料通道13中间的挡料阀门7打开，整个海绵钛颗粒筛选装置开始工作，并通过指示灯提升人工筛选工位的操作工人。料仓振动电机6的振动频率和激振力、挡料阀门7开闭程度均可通过电控系统调节并显示。当海绵钛颗粒仓位低于下限传感器时，整个海绵钛颗粒筛选装置延时停止工作，并通过指示灯提升人工筛选工位的操作工人。

[0045] 当海绵钛颗粒从落料通道13下落至风选装置12鼓风口时，通过风力将海绵钛颗粒中海绵钛粉末、碎片等质量较轻的不合格品吹入废料导流通道8，然后落入废料收集盒9中，等待操作人员收集清理。风选装置的风力和风压均可通过电控系统调节并显示。

[0046] 海绵钛颗粒从落料通道13落到振动送料平台18送料平面后，先通过铺料机构14将堆积的海绵钛颗粒平铺并摊薄，尽可能减少海绵钛颗粒的层叠，便于后续自动和人工筛选识别海绵钛不合格品及非海绵钛杂质。铺料板的高度和倾斜角度均可调节，从而调节挡板和振动送料平台平面之间的空隙，正常粒度海绵钛颗粒直径在0.83-25.4mm，故空隙大小可调整为40mm左右，将海绵钛颗粒层控制在2层左右。

[0047] 海绵钛颗粒通过铺料机构14后经过图像智能筛选装置，先通过高分辨摄像系统15识别覆盖区域内的颜色或形状异常的海绵钛颗粒不合格品，计算出不合格品的网格位置，反馈控制系统，通过控制系统结合传送速度计算出快速抽吸装置16的移动坐标，由控制系统控制安装在三坐标支座17上的快速抽吸装置16在X、Y、Z轴移动并对准不合格品，然后将不合格品通过抽吸筒筛除。高分辨摄像系统15具有变焦功能，且能在X、Y、Z轴三个方向上微调位置。高分辨摄像系统15拍摄区域应能在覆盖振动送料平台宽度方向。

[0048] 海绵钛颗粒通过图像智能筛选装置后经过铺料机构14倾斜平面落到传输带21的送料平面上。首先通过磁选装置，通有电流的电磁吸附板22可将海绵钛颗粒中高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒不合格品吸附到电磁吸附板22表面。当电磁吸附板22表面吸附的海绵钛颗粒不合格品较多时，通过旋转电机23快速将电磁吸附板22旋转至传输带21外侧废料收集盒9正上方，然后切断电磁线圈中电流，失去磁力吸引的高铁及其伴生元素的海绵钛颗粒不合格品自由下落，落入废料收集盒9内，等待操作人员收集清理。电磁线圈通电电流可通过电控系统调节并显示，从而调节磁力大小。

[0049] 根据筛选工艺和筛选效果，传输带21速度一般为0.2-2m/min，且无极可调。

[0050] 海绵钛颗粒通过磁选装置后由传输带送21至人工筛选工位，操作人工通过LED强光垂直照射光源19的辅助筛选颜色异常的海绵钛不合格品和非海绵钛杂质，然后将其放入废料收集盒内。

[0051] 最后海绵钛颗粒通过漏斗型集料盒25落入合格海绵钛颗粒的合格品收集盒26中，进入后续海绵钛电极制备工序。

[0052] 以上所述，仅是本发明提出的一种典型工艺路线，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施例所做出的任何简单修改、变更及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围。