專利名稱：自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造板制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法。
背景技術(shù)：
目前，廣泛使用在刨花板生產(chǎn)線上的拌膠機，基本上都是環(huán)式拌膠機。環(huán)式拌膠機的特點是:刨花進(jìn)入拌膠機后，被拌膠機高速旋轉(zhuǎn)的攪拌軸帶動沿拌膠機內(nèi)壁形成螺旋環(huán)線前進(jìn)。根據(jù)攪拌軸上不同拌膠頭的分布，拌膠機沿軸向分為四個區(qū)域，進(jìn)料區(qū)、施膠區(qū)、混合區(qū)和出料區(qū)(下料區(qū))。刨花進(jìn)入拌膠機后，在進(jìn)料區(qū)拌膠頭的推動下向前運動；進(jìn)入施膠區(qū)被噴淋上膠液，然后進(jìn)入混合區(qū)，刨花之間相互摩擦，使膠液分布更均勻。最后進(jìn)入出料區(qū)，在拌膠頭的帶動下快速從下料口出拌膠機。因此，刨花在混合區(qū)待得越久，膠液分布越均勻。但是，進(jìn)入拌膠機的刨花的量是變化的。刨花量太少時，施膠量雖然也減少，但是局部刨花還是會形成施膠量過大的情況，這樣就浪費了膠液，所以拌膠機內(nèi)部刨花需要達(dá)到一定的充實量。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的拌膠機不能時刻保證刨花的充實量被有效控制在施膠量的合理范圍內(nèi)，從而浪費了大量的膠液，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是基于上述出發(fā)點，提供一種自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法，其通過自動控制系統(tǒng)檢測拌膠機的運行狀態(tài)，并根據(jù)拌膠機的運行狀態(tài)調(diào)節(jié)殼體內(nèi)的刨花的充實量，因此使膠液分布均勻，有效節(jié)約生產(chǎn)成本，且提高了生產(chǎn)的刨花板的質(zhì)量。為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的拌膠機包括按長度方向分為出料區(qū)、攪拌區(qū)、進(jìn)料區(qū)的殼體，其上設(shè)有位于進(jìn)料區(qū)的進(jìn)料口和位于出料區(qū)的出料口及設(shè)置于殼體出料口處且用于改變出料口開度的阻料機構(gòu)，本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法包括如下步驟:A)使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入殼體內(nèi)，將其依次由進(jìn)料區(qū)推入攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，控制阻料擋板運動到使出料口開度為預(yù)設(shè)位置；B)檢測攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量，判斷其是否達(dá)到預(yù)定充實量；C)若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量未達(dá)到預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度；D)重復(fù)進(jìn)行步驟A)、B)和C)，直至攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量，控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度處于預(yù)設(shè)位置。其中，在所述步驟B)中，所述刨花充實量由通過電流傳感器檢測拌膠機電機動力線的電流檢測值表示?；蛘撸谒霾襟EB)中，所述刨花充實量由通過溫度傳感器檢測拌膠機殼體內(nèi)壁溫的溫度檢測值表示。
其中，在所述步驟C)中，首先判斷攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量是否小于預(yù)定充實量，若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量小于預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至小于預(yù)設(shè)位置，并返回步驟B);否則接著判斷攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量是否大于預(yù)定充實量，若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量大于預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至大于預(yù)設(shè)位置，并返回步驟B)。其中，所述阻料機構(gòu)包括:轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動安置于所述殼體的工作腔內(nèi)；阻料擋板，固連于所述轉(zhuǎn)軸，由所述轉(zhuǎn)軸帶動旋轉(zhuǎn)，以改變所述出料口開度；驅(qū)動機構(gòu)，包括為所述轉(zhuǎn)軸提供旋轉(zhuǎn)動力的定位機構(gòu)和將定位機構(gòu)的動力傳遞給轉(zhuǎn)軸的傳動機構(gòu)；在所述步驟C)中，所述阻料機構(gòu)通過如下步驟調(diào)節(jié)出料口開度:通過定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動與其固連的阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)大或調(diào)小出料口，以使出料口開度處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度。優(yōu)選的，所述定位機構(gòu)為氣動隨動系統(tǒng)或液壓隨動系統(tǒng)，氣動隨動系統(tǒng)具有氣壓缸，氣壓缸兩端的進(jìn)氣口和出氣口分別與比例閥或伺服閥相連，液壓隨動系統(tǒng)具有液壓缸，液壓缸兩端的進(jìn)油口和出油口分別與比例閥或伺服閥相連；所述傳動機構(gòu)包括:連桿，其一端與所述氣壓缸或液壓缸的活塞桿鉸接；第一齒輪，與連桿另一端鉸接；第二齒輪，與第一齒輪嚙合連接，安裝在所述轉(zhuǎn)軸一端并與其成一體，其中通過所述定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而通過如下過程調(diào)節(jié)出料口開度:所述氣壓缸或液壓缸的活塞桿進(jìn)行往復(fù)運動，通過連桿帶動第一齒輪旋轉(zhuǎn)，第一齒輪帶動第二齒輪旋轉(zhuǎn)，與第二齒輪固連的轉(zhuǎn)軸帶動阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)出料口開度。或者，所述定位機構(gòu)為伺`服電機；所述傳動機構(gòu)包括:第三齒輪，固設(shè)于所述伺服電機的輸出軸上；第二齒輪，與第三齒輪嚙合連接，安裝在所述轉(zhuǎn)軸一端并與其成一體；通過所述定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而通過如下過程調(diào)節(jié)出料口開度:伺服電機旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動固設(shè)于伺服電機輸出軸上的第三齒輪隨著旋轉(zhuǎn)，第三齒帶動第二齒輪旋轉(zhuǎn)，與第二齒輪固連的轉(zhuǎn)軸帶動阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)出料口開度。進(jìn)一步的，所述定位機構(gòu)具有反饋裝置，反饋裝置檢測所述活塞桿的移動位移，并控制活塞桿移動到預(yù)期位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法具有如下突出的優(yōu)
占-
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I)本發(fā)明的方法中，采用電流傳感器或溫度傳感器檢測拌膠機的運行狀態(tài)，從而判斷攪拌區(qū)內(nèi)的刨花是否達(dá)到預(yù)定充實量，其檢測方法簡單，使用方便，檢測數(shù)據(jù)可靠；2)本發(fā)明在拌膠機殼體的出料口處設(shè)有阻料機構(gòu)，其可以進(jìn)行相應(yīng)的運動以調(diào)節(jié)出料口開度，從而使得攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量達(dá)到預(yù)定充實量，進(jìn)而使刨花上的膠液分布均勻，有效節(jié)約生產(chǎn)成本，提高刨花板的質(zhì)量；3)本發(fā)明的方法中，還采用反饋裝置將定位機構(gòu)的實際運動狀態(tài)進(jìn)行反饋，從而使定位機構(gòu)的定位更加精確。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)刨花充實量拌膠機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明的自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)阻料機構(gòu)運動的控制圖；圖4是本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)采用氣動或液壓隨動系統(tǒng)時的控制原理圖；圖5是本發(fā)明采用氣動或液壓隨動系統(tǒng)作為定位機構(gòu)時的阻料機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖；圖6是本發(fā)明采用電流傳感器檢測拌膠機運行狀態(tài)時的自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)阻料機構(gòu)運動時的控制圖；圖7是本發(fā)明采用伺服電機作為定位機構(gòu)時的阻料機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖；圖8是本發(fā)明采用溫度傳感器檢測拌膠機運行狀態(tài)時的自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)阻料機構(gòu)運動時的控制圖。附圖標(biāo)記說明:1_阻料擋板；2_主軸；3_殼體；4_拌膠爪；5_進(jìn)料爪；6_軸承；7-上殼體；8_下殼體；9-轉(zhuǎn)軸；10-氣壓缸或液壓缸；11-活塞桿；12_連桿；13-第一齒輪；14-第二齒輪；15_第三齒輪；17_伺服電機；18_比例閥或伺服閥；19_位移傳感器；20_中央處理器；21_出料口 ；22_進(jìn)料口 ；a-水平位置；b-垂直位置。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種可以自動調(diào)節(jié)拌膠機殼體內(nèi)刨花充實量的方法，需要指出的是，本文中功能相同或相通的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在圖1-8中用相同的標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)示，且本文中涉及的上、下、左、右等方位詞是以圖1-8中零部件位于圖中及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表述技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，本文所采用的方位詞不應(yīng)限制本申請文件請求保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明拌膠機的主要構(gòu)件為殼體3，其由可分離的上殼體7和下殼體8構(gòu)成，上、下殼體7、8由鉸鏈合頁連接為一體，在上、下殼體7、8的內(nèi)部形成工作腔，通過翻開上殼體7，可以對殼體內(nèi)部進(jìn)行清理。在殼體中沿工作腔的長度方向(如圖1中由左至右的方向)可依次分為:出料區(qū)A(下料區(qū))、攪拌區(qū)B和進(jìn)料區(qū)C，其中，進(jìn)料口 22開設(shè)在進(jìn)料區(qū)A對應(yīng)的上殼體上，出料口 21開設(shè)在出料區(qū)C對應(yīng)的下殼體8上，施膠口(圖中未示出)位于攪拌區(qū)B，其靠近于進(jìn)料口處，用于對刨花進(jìn)行施膠。在殼體內(nèi)工作腔中安裝有至少一個主軸2，該主軸2由主軸軸體、位于殼體兩端用于支撐主軸軸體兩端的軸承6、位于殼體工作腔內(nèi)的多個拌膠爪4和進(jìn)料爪5等關(guān)鍵部件組成。其中，進(jìn)料爪5設(shè)置在進(jìn)料區(qū)C的主軸軸體上，多個拌膠爪設(shè)置在攪拌區(qū)B的主軸軸體上，每個拌膠爪的外端均為彎曲結(jié)構(gòu)，且多個拌膠爪在主軸軸體的周壁成螺旋線排列，而主軸軸體為中空結(jié)構(gòu)，在主軸軸體內(nèi)可以注入冷卻水，從而在拌膠機工作時可以冷卻拌膠爪。拌膠機在工作時，主軸軸體在拌膠機電機(圖中未示出)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動進(jìn)料爪與拌膠爪高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)刨花從進(jìn)料口 22進(jìn)入殼體的工作腔內(nèi)的進(jìn)料區(qū)C時，進(jìn)料爪5將進(jìn)料區(qū)C內(nèi)的刨花推進(jìn)至攪拌區(qū)B，進(jìn)入攪拌區(qū)的刨花經(jīng)施膠口施膠且與膠液混合后，在拌膠爪的推動下沿殼體3內(nèi)壁作螺旋運動，逐漸由右向左(如圖1所示)移動進(jìn)入出料區(qū)A并經(jīng)出料口 21從殼體工作腔內(nèi)排出。由于拌膠爪4帶動刨花作螺旋運動，因此可以避免刨花成團(tuán)，使刨花之間充分摩擦，膠液分布更均勻。但是，由于殼體內(nèi)壁會殘留膠液，因此當(dāng)進(jìn)入拌膠機的刨花量太小時，單位刨花帶走的膠液就會過多，使局部刨花施膠量過大，最后制成刨花板時會產(chǎn)生膠斑，因此影響刨花板質(zhì)量，并且浪費了膠液。而為了解決上述的問題，本發(fā)明所提供的拌膠機在殼體3的出料口 21處安裝有用于改變出料口開度的阻料機構(gòu)，且出料口開度且阻料機構(gòu)與控制其運動的自動控制系統(tǒng)相連，自動控制系統(tǒng)為工控機或可編程邏輯控制器或可嵌入式控制系統(tǒng)。其中，阻料機構(gòu)包括:轉(zhuǎn)軸9，轉(zhuǎn)動安置于拌膠機下殼體8上，其與拌膠機的主軸2垂直且位于主軸2下方；阻料擋板1，為長方形板，一側(cè)固連于轉(zhuǎn)軸9上，由轉(zhuǎn)軸9帶動可在0° -90°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)(如圖1中順時針方向)，且當(dāng)阻料擋板I不旋轉(zhuǎn)即旋轉(zhuǎn)0°時，阻料擋板處于垂直位置，此時出料口最大，當(dāng)阻料擋板I旋轉(zhuǎn)90°時，阻料擋板處于水平位置，此時出料口最小，從而通過阻料擋板的旋轉(zhuǎn)可以改變出料口的大小，即改變出料口的開度(以下均稱為出料口開度)；驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動機構(gòu)包括:與自動控制系統(tǒng)相連的定位機構(gòu)，為轉(zhuǎn)軸提供旋轉(zhuǎn)的動力，通過轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而使阻料擋板改變出料口開度；傳動機構(gòu)，其將定位機構(gòu)的動力傳遞給轉(zhuǎn)軸，使轉(zhuǎn)軸9繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，本發(fā)明對拌膠機內(nèi)的刨花充實量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的方法包括如下步驟:A)使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入殼體內(nèi)，將其依次由進(jìn)料區(qū)推入攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，控制阻料擋板運動到使出料口開度為預(yù)設(shè)出料口開度的預(yù)設(shè)位置；B)檢測攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量，判斷其是否達(dá)到預(yù)定充實量；C)若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量未達(dá)到預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度；D)重復(fù)進(jìn)行步驟A)、B)和C)，直至攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量，控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度處于預(yù)設(shè)位置。 其中，在步驟B)中，檢測攪拌區(qū)內(nèi)的刨花是否達(dá)到預(yù)定充實量是通過傳感器實現(xiàn)，具體包括如下檢測步驟:使用傳感器檢測拌膠機的運行狀態(tài)，并將檢測結(jié)果傳送給自動控制系統(tǒng)中的中央處理器(即CPU)；所述中央處理器接收所述檢測結(jié)果后，將其與設(shè)定值進(jìn)行比較，并得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量是否達(dá)到預(yù)定充實量的判斷結(jié)果。當(dāng)檢測完攪拌區(qū)內(nèi)的刨花是否達(dá)到預(yù)定充實量后，自動控制系統(tǒng)根據(jù)判斷結(jié)果控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度，具體包括如下步驟:當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量小于預(yù)定充實量時，中央處理器控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至小于預(yù)設(shè)位置；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量大于預(yù)定充實量時，中央處理器控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至大于預(yù)設(shè)位置；重復(fù)上述的步驟A)、B)和C)，直至判斷結(jié)果為刨花的充實量等于預(yù)定充實量時，中央處理器控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至預(yù)設(shè)位置。而中央處理器控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度包括如下步驟:阻料機構(gòu)中的定位機構(gòu)根據(jù)中央處理器發(fā)出的相關(guān)指令，通過阻料機構(gòu)中的傳動機構(gòu)，帶動阻料機構(gòu)中的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，帶動與其固連的阻料機構(gòu)中的阻料擋板相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)與出料口之間的角度，從而調(diào)節(jié)出料口開度。進(jìn)一步的，當(dāng)阻料機構(gòu)在運動過程中，如圖3所示，其定位機構(gòu)還可以將其運動的實際位置通過反饋裝置反饋給中央處理器，而中央處理器通過邏輯運算，判斷定位機構(gòu)的實際位置是否為預(yù)期位置，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)一步精確調(diào)整定位機構(gòu)的運動位置，帶動阻料擋板運動到預(yù)期位置，從而使拌膠機殼體內(nèi)的刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量，進(jìn)而達(dá)到控制刨花出料速度的目的。在本發(fā)明的方法中，可以采用電流傳感器、溫度傳感器或其它的傳感器來檢測拌膠機的運行狀態(tài)，并且阻料機構(gòu)中可以采用不同的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)出料口開度的目的。下面結(jié)合具體實施例進(jìn)行說明。實施例1如圖6所示，本實施例的方法中，檢測拌膠機運行狀態(tài)的傳感器為電流傳感器，其安裝在拌膠機電機的動力線上，用于檢測拌膠機電機動力線的電流；而如圖4、圖5所示，本實施例的驅(qū)動機構(gòu)中，其定位機構(gòu)為氣動隨動系統(tǒng)或液壓隨動系統(tǒng)，且氣動隨動系統(tǒng)或液壓隨動系統(tǒng)中的氣壓缸或液壓缸的活塞桿與傳動機構(gòu)中的連桿一端鉸接；而傳動機構(gòu)包括:與連桿另一端鉸接的第一齒輪13、與第一齒輪嚙合連接的第二齒輪14，且第二齒輪與轉(zhuǎn)軸9固連。通過傳動機構(gòu)將定位機構(gòu)的動力傳遞給轉(zhuǎn)軸，并帶動與轉(zhuǎn)軸固連的阻料擋板I運動，進(jìn)而改變出料口開度。本實施例中，自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法包括如下步驟:使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入拌膠機的殼體內(nèi)，并通過進(jìn)料爪5將其依次由進(jìn)料區(qū)推入到攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，并在拌膠爪的推動下沿殼體3內(nèi)壁由右向左(如圖1所示)作螺旋運動，同時自動控制系統(tǒng)控制阻料擋板運動到最佳位置，以使出料口開度為預(yù)設(shè)位置；采用電流傳感器實時檢測拌膠機電機動力線的電流，并將電流檢測值傳送給自動控制系統(tǒng)的中央處理器；當(dāng)中央處理器接收到電流檢測值后，將其與程序中預(yù)設(shè)的一個設(shè)定電流值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得出如下判斷結(jié)果:當(dāng)電流檢測值小于該設(shè)定電流值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量小于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)電流檢測值大于該設(shè)定電流值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量大于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)電流檢測值等于該設(shè)定電流值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量等于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量小于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)朝著減小出料口開度的方向運動，此時，阻料擋板I沿圖5中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)，從最佳位置向水平位置a旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到減小出料口開度的目的；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量大于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)朝著增大出料口開度的方向運動，此時，阻料擋板I沿與圖5中箭頭所示的相反方向旋轉(zhuǎn)，從最佳位置向垂直位置b旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到增大出料口開度的目的；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量等于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)停止運動，此時，阻料擋板I停在最佳位置，以保持預(yù)設(shè)位置不變。本實施例中，由于拌膠機空載時，拌膠機內(nèi)部無刨花，因此電機空載時對應(yīng)的第一電流值較小，而當(dāng)拌膠機內(nèi)部刨花增加時，電機負(fù)荷也會增加，所以電機電流也會相應(yīng)增力口，當(dāng)刨花太多時，電機會超過負(fù)荷運轉(zhuǎn)最終跳閘，此時電機對應(yīng)的電流值為第二電流值，所以為了使刨花之間摩擦最充分，膠液分布最均勻，電流傳感器檢測到的電流檢測值會始終處于第一電流值與第二電流值之間，而設(shè)定電流值應(yīng)為第一電流值與第二電流值之間的一個中間電流值，而刨花達(dá)到預(yù)定充實量時所對應(yīng)的電流檢測值可取為中間電流值。在設(shè)計時，將出料口開度最小時阻料擋板所在位置與第一電流值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中水平虛線所示的水平位置a ;將出料口開度最大時阻料擋板所在位置與第二電流值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中垂直虛線所示的垂直位置b ;而出料口開度可以使殼體內(nèi)刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量時阻料擋板所在的最佳位置與中間電流值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中水平位置a和垂直位置b所示的一個中間位置。在本實施例中，中央處理器根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果，根據(jù)程序向與之相連的比例閥或伺服閥發(fā)出信號，如圖4所示，由于比例閥或伺服閥的閥口與氣壓缸的出氣口和進(jìn)氣口或液壓缸的出油口和進(jìn)油口相連，從而通過控制比例閥或伺服閥閥口的開度，可以控制氣壓缸或液壓缸的流量，從而控制活塞桿的運動狀態(tài)。下面描述自動控制系統(tǒng)控制阻料機構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)動作以調(diào)節(jié)出料口開度的過程。當(dāng)判斷結(jié)果為當(dāng)前刨花充實量小于預(yù)定充實量時，中央處理器根據(jù)程序向與之相連的比例閥或伺服閥發(fā)出信號，控制氣壓缸或液壓缸動作，使其活塞桿在氣壓缸或液壓缸內(nèi)向里移動(如圖5中箭頭所示的相反方向)，活塞桿移動時帶動與其鉸接的連桿12運動，并通過連桿將動力傳遞給第一齒輪13，使第一齒輪13繞著齒輪軸線沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，而第一齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動與其通過輪齒嚙合連接的第二齒輪14順時針旋轉(zhuǎn)，帶動轉(zhuǎn)軸9和與轉(zhuǎn)軸固連的阻料擋板沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而使得阻料擋板從最佳位置向水平位置運動，進(jìn)而使得出料口開度小于預(yù)設(shè)位置；當(dāng)中央處理器根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出指令使阻料機構(gòu)執(zhí)行相關(guān)動作以增大出料口開度后，此時活塞桿在氣壓缸或液壓缸內(nèi)向外移動(如圖5中箭頭所示的方向)，并依次通過上述的連桿、第一齒輪、第二齒輪、轉(zhuǎn)軸的作用，帶動阻料擋板隨著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，此時各元件的運動方向與圖3中各箭頭所示方向相同，從而通過阻料擋板的逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使得出料口開度大于預(yù)設(shè)位置；當(dāng)判斷結(jié)果為當(dāng)前刨花充實量等于預(yù)定充實量時，中央處理器根據(jù)程序向與之相連的比例閥或伺服閥發(fā)出信號，控制氣壓缸或液壓缸停在當(dāng)前動作，從而使阻料擋板停在最佳位置，使得出料口開度保持在預(yù)設(shè)位置不變。當(dāng)然，根據(jù)實際應(yīng)用的需要，上述的第一齒輪與第二齒輪間的傳動應(yīng)為減速傳動，而第一齒輪與第二齒輪間的嚙合方式可以采用圖3中所示的外嚙合方式，也可以采用內(nèi)嚙合方式(圖中未不出)。優(yōu)選的，如圖6所示，當(dāng)自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令使定位機構(gòu)運動以使阻料擋板調(diào)節(jié)出料口開度的同時，為了對阻料擋板運動位置進(jìn)行精確控制，在上述的氣壓缸或液壓缸10的活塞桿11上或附近還安裝有反映活塞桿實際運動狀態(tài)的反饋裝置。該反饋裝置為與中央處理器相連的位移傳感器19，其檢測活塞桿的實際移動位移，并將其位移信號反饋給中央處理器，而中央處理器根據(jù)反饋的位移信號判斷活塞桿運動的實際位置是否為預(yù)期位置，該預(yù)期位置為與阻料擋板調(diào)節(jié)出料口開度時所應(yīng)達(dá)到的一個位置相對應(yīng)，如果達(dá)到預(yù)期位置，則中央處理器發(fā)出相應(yīng)的指令，使氣壓缸或液壓缸停止工作，使活塞桿停在當(dāng)前的預(yù)期位置，從而通過傳動機構(gòu)，使阻料擋板停在當(dāng)前位置，進(jìn)而使出料口達(dá)到需調(diào)節(jié)的出料口開度；如果沒有達(dá)到預(yù)期位置，則中央處理器發(fā)出相應(yīng)的指令，使氣壓缸或液壓缸繼續(xù)工作，從而使活塞桿達(dá)到預(yù)期位置，進(jìn)而控制阻料擋板使出料口達(dá)到所需調(diào)節(jié)的出料口開度。在設(shè)計時，可以將預(yù)設(shè)位置和最大出料口開度、預(yù)設(shè)位置和最小出料口開度之間的角度分別進(jìn)行角度劃分，并使得阻料擋板具有與多個角度所對應(yīng)的多個檔位，而活塞桿運動時具有與多個檔位相對應(yīng)的多個所述預(yù)期位置。
實施例2如圖8所示，本實施例的方法中，檢測拌膠機運行狀態(tài)的傳感器為溫度傳感器，其安裝在拌膠機殼體的內(nèi)壁，用于檢測拌膠機殼體內(nèi)壁的溫度；而如圖7所示，本實施例的驅(qū)動機構(gòu)中，其定位機構(gòu)為伺服電機，且伺服電機的輸出軸與傳動機構(gòu)相連:伺服電機的輸出軸上固設(shè)有第三齒輪15，其與第二齒輪14通過輪齒嚙合連接，而第二齒輪14固設(shè)于轉(zhuǎn)軸9上，從而依次通過第三齒輪、第二齒輪，將伺服電機的旋轉(zhuǎn)動力傳遞給轉(zhuǎn)軸，并帶動與轉(zhuǎn)軸固連的阻料擋板I運動，進(jìn)而改變出料口開度。本實施例中，自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法包括如下步驟:使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入拌膠機的殼體內(nèi)，并通過進(jìn)料爪5將其依次由進(jìn)料區(qū)推入到攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，并在拌膠爪的推動下沿殼體3內(nèi)壁由右向左(如圖1所示)作螺旋運動，同時自動控制系統(tǒng)控制阻料擋板運動到最佳位置，以使出料口開度為預(yù)設(shè)位置；溫度傳感器實時檢測拌膠機殼體內(nèi)壁的溫度，并將溫度檢測值傳送給自動控制系統(tǒng)的中央處理器；當(dāng)中央處理器接收到溫度檢測值后，將其與程序中預(yù)設(shè)的一個設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，并得出如下判斷結(jié)果:當(dāng)溫度檢測值小于該設(shè)定溫度值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量小于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)溫度檢測值大于該設(shè)定溫度值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量大于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)溫度檢測值等于該設(shè)定溫度值時，得出攪拌區(qū)內(nèi)刨花的充實量等于預(yù)定充實量的判斷結(jié)果；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量小于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)朝著減小出料口開度的方向運動，此時，如圖7中各箭頭所示方向，此時伺服電機17正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))，使其輸出軸以圖7中所示逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動與伺服電機的輸出軸固定連接的第三齒輪15隨著輸出軸同向旋轉(zhuǎn)，由于第三齒輪15與第二齒輪14為外嚙合連接，在第三齒輪的驅(qū)動下，第二齒輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動與第二齒輪固連的轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動與轉(zhuǎn)軸固連的阻料擋板隨之沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖7所示。此時阻料擋板的運動為沿圖1中箭頭所示的方向運動，即從最佳位置向水平位置a運動，從而使出料口開度小于預(yù)設(shè)位置；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量大于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)朝著增大出料口開度的方向運動，此時伺服電機17反轉(zhuǎn)(或正轉(zhuǎn))，使其輸出軸以圖7中所示的相反方向(即順時針方向)旋轉(zhuǎn)，從而依次通過第三齒輪15、第二齒輪14,帶動轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動與轉(zhuǎn)軸固連的阻料擋板隨之旋轉(zhuǎn)，使得阻料擋板從最佳位置向垂直位置b運動，從而使出料口開度大于預(yù)設(shè)位置，即增大了出料口開度，此時各零部件的運動方向均為圖7中箭頭所示的相反方向；當(dāng)判斷結(jié)果為刨花的充實量等于預(yù)定充實量時，中央處理器發(fā)出指令使阻料機構(gòu)保持當(dāng)前的預(yù)設(shè)位置不變，此時伺服電機17停在當(dāng)前的轉(zhuǎn)動位置，從而使阻料擋板停在當(dāng)前所處的最佳位置。在本實施例中，由于拌膠機空載時，拌膠機內(nèi)部無刨花，因此殼體內(nèi)壁在冷卻水的調(diào)節(jié)下處于一個相對穩(wěn)定的第一溫度值，且該第一溫度值較小；當(dāng)拌膠機內(nèi)部刨花增加時，由于刨花與內(nèi)壁摩擦產(chǎn)生熱量，殼體內(nèi)壁溫度會升高，當(dāng)拌膠機載荷達(dá)到極限時，殼體內(nèi)壁溫度將處于較大的第二溫度值，所以，為了使刨花之間摩擦最充分，膠液分布最均勻，溫度傳感器檢測到的內(nèi)壁溫度值會始終處于第一溫度值與第二溫度值之間，而預(yù)定溫度值應(yīng)為第一溫度值和第二溫度值之間的一個中間溫度值，且中間溫度值為刨花達(dá)到預(yù)定充實量時所對應(yīng)的溫度檢測值。在設(shè)計時，將出料口開度最小時阻料擋板所在位置與第一溫度值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中水平虛線所示的水平位置a ;將出料口開度最大時阻料擋板所在位置與第二溫度值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中垂直虛線所示的垂直位置b ;而出料口開度可以使殼體內(nèi)刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量時阻料擋板所在位置為最佳位置，其與中間溫度值對應(yīng)，此時阻料擋板處于圖1中水平虛線和垂直虛線所示的一個中間位置。當(dāng)溫度傳感器將檢測溫度值傳送給中央處理器后，中央處理器在程序的控制下，將該檢測溫度值與預(yù)定溫度值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果使阻料機構(gòu)執(zhí)行相關(guān)動作，從而達(dá)到調(diào)節(jié)出料口開度的目的。進(jìn)一步的，在本實施例中，為了使自動控制系統(tǒng)加強對伺服電機轉(zhuǎn)動位置的精確控制，上述的伺服電機還帶有反映其實際運動狀態(tài)的反饋裝置，該反饋裝置為伺服電機自帶的反饋系統(tǒng)，該反饋系統(tǒng)可以將伺服電機輸出軸的轉(zhuǎn)動位置反饋給中央處理器，中央處理器根據(jù)反饋的轉(zhuǎn)動位置判斷該轉(zhuǎn)動的實際位置是否為預(yù)期轉(zhuǎn)動位置，該預(yù)期轉(zhuǎn)動位置為與阻料擋板調(diào)節(jié)出料口開度時所應(yīng)達(dá)到的一個位置相對應(yīng)，如果達(dá)到預(yù)期轉(zhuǎn)動位置，中央處理器發(fā)出指令，使伺服電機保持該轉(zhuǎn)動位置不變，即伺服電機停止工作，使其輸出軸停在該位置，從而通過傳動機構(gòu)，使阻料機構(gòu)中的阻料擋板停在當(dāng)前位置，進(jìn)而使出料口達(dá)到需調(diào)節(jié)的出料口開度；如果沒有達(dá)到預(yù)期轉(zhuǎn)動位置，則中央處理器發(fā)出相應(yīng)的指令，使伺服電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，以使其轉(zhuǎn)動位置達(dá)到預(yù)期轉(zhuǎn)動位置，從而使阻料機構(gòu)中的阻料擋板向預(yù)期轉(zhuǎn)動位置旋轉(zhuǎn)。同樣，在設(shè)計時，可以將預(yù)設(shè)位置和最大出料口開度、預(yù)設(shè)位置和最小出料口開度之間的角度分別進(jìn)行角度劃分，并使得阻料擋板具有與多個角度所對應(yīng)的多個檔位，而伺服電機旋轉(zhuǎn)運動時具有與多個檔位相對應(yīng)的多個所述預(yù)期轉(zhuǎn)動位置。同樣，根據(jù)實際應(yīng)用的需要，由于伺服電機的轉(zhuǎn)速很高，因此第三齒輪與第二齒輪間的傳動也應(yīng)為減速傳動，而第三齒輪與第二齒輪間的嚙合方式除了圖8中所示的外嚙合方式，也可以米用內(nèi)哨合方式(圖中未不出)。當(dāng)然，上述的實施例1和實施例2中所述的驅(qū)動機構(gòu)具有互換性。并且，無論采用哪種定位機構(gòu)，其傳動機構(gòu)還可以采用鏈輪鏈條傳動機構(gòu)、皮帶輪傳動機構(gòu)等。
綜上，本發(fā)明通過在拌膠機的出料口處安裝可以改變出料口開度的阻料機構(gòu)，并將其與自動控制系統(tǒng)相連。通過自動控制系統(tǒng)中的傳感器檢測拌膠機狀態(tài)，如拌膠機電機電流或殼體內(nèi)壁的溫度，并通過這些狀態(tài)得出反映殼體內(nèi)刨花充實量的檢測數(shù)據(jù)，而自動控制系統(tǒng)通過邏輯運算，將這些檢測數(shù)據(jù)與程序設(shè)定好的目標(biāo)值進(jìn)行對比，并根據(jù)對比結(jié)果控制阻料機構(gòu)執(zhí)行改變出料口開度的動作，從而可以實時控制刨花的出料速度，保證殼體內(nèi)刨花的充實量達(dá)到預(yù)定充實量。盡管上文對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法，其特征在于，拌膠機包括按長度方向分為出料區(qū)、攪拌區(qū)、進(jìn)料區(qū)的殼體，其上設(shè)有位于進(jìn)料區(qū)的進(jìn)料口和位于出料區(qū)的出料口及設(shè)置于殼體出料口處且用于改變出料口開度的阻料機構(gòu)，所述方法包括如下步驟: A)使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入殼體內(nèi)，將其依次由進(jìn)料區(qū)推入攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，控制阻料擋板運動到使出料口開度為預(yù)設(shè)位置； B)檢測攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量，判斷其是否達(dá)到預(yù)定充實量； C)若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量未達(dá)到預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度； D)重復(fù)進(jìn)行步驟A)、B)和C)，直至攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量，控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度處于預(yù)設(shè)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟B)中，所述刨花充實量由通過電流傳感器檢測拌膠機電機動力線的電流檢測值表示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟B)中，所述刨花充實量由通過溫度傳感器檢測拌膠機殼體內(nèi)壁溫的溫度檢測值表示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，在所述步驟C)中，首先判斷攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量是否小于預(yù)定充實量，若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量小于預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至小于預(yù)設(shè)位置，并返回步驟B);否則接著判斷攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量是否大于預(yù)定充實量，若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量大于預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)將出料口開度調(diào)至大于預(yù)設(shè)位置，并返回步驟B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述阻料機構(gòu)包括:轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動安置于所述殼體的工作腔內(nèi)；阻料擋板，固連于所述轉(zhuǎn)軸，由所述轉(zhuǎn)軸帶動旋轉(zhuǎn)，以改變所述出料口開度；驅(qū)動機構(gòu)，包括為所述轉(zhuǎn)軸提供旋轉(zhuǎn)動力的定位機構(gòu)和將定位機構(gòu)的動力傳遞給轉(zhuǎn)軸的傳動機構(gòu)； 在所述步驟C)中，所述阻料機構(gòu)通過如下步驟調(diào)節(jié)出料口開度: 通過定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動與其固連的阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)大或調(diào)小出料口，以使出料口開度處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 所述定位機構(gòu)為氣動隨動系統(tǒng)或液壓隨動系統(tǒng)，氣動隨動系統(tǒng)具有氣壓缸，氣壓缸兩端的進(jìn)氣口和出氣口分別與比例閥或伺服閥相連，液壓隨動系統(tǒng)具有液壓缸，液壓缸兩端的進(jìn)油口和出油口分別與比例閥或伺服閥相連； 所述傳動機構(gòu)包括:連桿，其一端與所述氣壓缸或液壓缸的活塞桿鉸接；第一齒輪，與連桿另一端鉸接；第二齒輪，與第一齒輪嚙合連接，安裝在所述轉(zhuǎn)軸一端并與其成一體，其中 通過所述定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而通過如下過程調(diào)節(jié)出料口開度: 所述氣壓缸或液壓缸的活塞桿進(jìn)行往復(fù)運動，通過連桿帶動第一齒輪旋轉(zhuǎn)，第一齒輪帶動第二齒輪旋轉(zhuǎn)，與第二齒輪固連的轉(zhuǎn)軸帶動阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)出料口開度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 所述定位機構(gòu)為伺服電機； 所述傳動機構(gòu)包括:第三齒輪，固設(shè)于所述伺服電機的輸出軸上；第二齒輪，與第三齒輪嚙合連接，安裝在所述轉(zhuǎn)軸一端并與其成一體； 通過所述定位機構(gòu)和傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而通過如下過程調(diào)節(jié)出料口開度:伺服電機旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動固設(shè)于伺服電機輸出軸上的第三齒輪隨著旋轉(zhuǎn)，第三齒帶動第二齒輪旋轉(zhuǎn)，與第二齒輪固連的轉(zhuǎn)軸帶動阻料擋板旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)出料口開度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述定位機構(gòu)具有反饋裝置，反饋裝置檢測所述活塞桿的 移動位移，并控制活塞桿移動到預(yù)期位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動調(diào)節(jié)拌膠機刨花充實量的方法，拌膠機包括設(shè)置于殼體出料口處且用于改變出料口開度的阻料機構(gòu)，本發(fā)明的方法包括如下步驟使刨花從進(jìn)料口進(jìn)入殼體內(nèi)，將其依次由進(jìn)料區(qū)推入攪拌區(qū)進(jìn)行施膠，控制阻料擋板運動到使出料口開度為預(yù)設(shè)位置；檢測攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量，判斷其是否達(dá)到預(yù)定充實量；若攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量未達(dá)到預(yù)定充實量，則控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口處于與檢測的刨花充實量相對應(yīng)的開度；重復(fù)進(jìn)行上述各步驟，直至攪拌區(qū)內(nèi)的刨花充實量達(dá)到預(yù)定充實量，控制阻料機構(gòu)調(diào)節(jié)出料口開度處于預(yù)設(shè)位置。本發(fā)明的方法，通過實時檢測拌膠機的運行狀態(tài)控制阻料機構(gòu)實時改變出料口開度，從而調(diào)節(jié)殼體內(nèi)刨花的充實量，因此使膠液分布均勻，有效節(jié)約生產(chǎn)成本，且提高了生產(chǎn)的刨花板的質(zhì)量。
文檔編號B27N1/02GK103171016SQ20131010141
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者丁文華, 南生春 申請人:國家林業(yè)局北京林業(yè)機械研究所