本發(fā)明涉及骨料自動包裝系統(tǒng)及方法，特別涉及一種用于超低密度支撐劑的骨料的自動包裝系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著社會科技的進(jìn)步，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的包裝作業(yè)已經(jīng)越來越多地采用自動包裝生產(chǎn)工藝。實現(xiàn)自動控制的包裝系統(tǒng)，無論從提高包裝行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面，還是從消除加工誤差和減輕勞動強(qiáng)度方面，都表現(xiàn)出十分明顯的作用。
目前，市場上流行的全部都是以容積法做計量的包裝機(jī)，這類容積法計量的包裝機(jī)，存在著計量不準(zhǔn)確的致命弱點。石油支撐劑往往因為物料不同，顆粒粗細(xì)不同而影響比重不一，而造成誤差大于允許值的缺點。另外，在制備超低密度支撐劑的過程中，超低密度制成劑用骨料具體為石英砂、陶粒等，特別是所需骨料的溫度測量和重量稱量的精確性對于超低密度支撐劑的整個制備、包裝過程是至關(guān)重要的，并且會直接影響著成品的質(zhì)量。此外，國內(nèi)包裝機(jī)的套袋大多是利用人工套袋的方式實現(xiàn)，由于工作現(xiàn)場粉塵大，導(dǎo)致勞動環(huán)境較差，不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種骨料自動包裝系統(tǒng)，所述骨料自動包裝系統(tǒng)包括骨料自動包裝裝置、位于所述骨料自動包裝裝置的下方的輸送裝置以及位于所述骨料自動包裝裝置的外部并與所述骨料自動包裝裝置和所述輸送裝置相連接的控制裝置，所述自動包裝裝置通過所述控制裝置來控制自動包裝過程，其中所述骨料自動包裝裝置包括用于容置骨料的成品倉、位于所述成品倉的下方并與所述成品倉相連通的稱量斗、位于所述稱量斗的下方并通過連接件與所述稱量斗相連接的包裝部；在所述稱量斗的外壁面成對地設(shè)有重力傳感器以及與所述重力傳感器的數(shù)量相對應(yīng)的氣缸。
作為一種改進(jìn)，所述成品倉內(nèi)部包括冷卻裝置。
作為一種改進(jìn)，所述控制裝置包括控制面板，所述控制面板配置為對骨料自動包裝及輸送進(jìn)行控制。
作為一種改進(jìn)，在所述成品倉的內(nèi)部設(shè)有用于檢測成品位置的料位感應(yīng)器以及與所述料位感應(yīng)器相連接并提示進(jìn)行包裝操作的報警器，并且在所述成品倉的下端部分設(shè)有用于控制稱量的第一閘閥和第二閘閥。
作為一種改進(jìn)，在所述稱量斗的上端部分設(shè)有用于控制所述成品倉和所述稱量斗相連通的第三閘閥。
作為一種改進(jìn)，所述稱量斗下方包括出料口，所述出料口的位置可移動。
作為一種改進(jìn)，所述出料口外側(cè)設(shè)置有包裝袋夾持裝置。
本發(fā)明提供一種骨料自動包裝方法，利用本發(fā)明的骨料自動包裝系統(tǒng)進(jìn)行自動包裝和輸送過程，所述骨料自動包裝方法包括：
成品冷卻步驟，通過冷卻裝置對成品進(jìn)行冷卻；
包裝步驟，所述包裝步驟包括與所述包裝步驟同時進(jìn)行的稱量步驟；
輸送步驟，通過所述控制裝置對輸送過程的控制。
作為一種改進(jìn)，所述包裝步驟還包括充氣過程，所述充氣過程使編織袋的塑料內(nèi)層與外層緊密貼合。
作為一種改進(jìn)，所述稱量步驟包括第一稱量步驟和第二稱量步驟，所述第一稱量步驟用于稱量設(shè)定重量的80至99％，所述第二稱量步驟用于稱量設(shè)定重量。
本發(fā)明的有益效果是：精確稱量骨料重量，減小稱量誤差；節(jié)省了勞動力，提高了工作效率；有效控制骨料成品的溫度，防止高溫骨料成品從成品倉溢出，避免了燙傷操作人員的事故；充氣過程使編織袋的塑料內(nèi)層與外層緊密貼合，所以防止了因大質(zhì)量的成品裝入時引起的塑料薄膜內(nèi)層破裂，節(jié)約成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的骨料自動包裝系統(tǒng)的示意圖。
圖中，1.成品倉、2.報警器、3.料位感應(yīng)器、4.冷卻裝置、5.入口、6a.第一閘閥、6b.第二閘閥7.稱量斗、8.第三閘閥、9.壓力傳感器、10a.第一氣缸、10b.第二氣缸、11a.第一重力傳感器、11b.第二重力傳感器、12.連接件、13.包裝部、14a、14b.掛鉤、15.夾持裝置、16.出料口、18.通氣管、19.輸送裝置、20.滑板車、21.助推器、22.軌道。
具體實施方式
以下，將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
圖1示意性示出了本發(fā)明的骨料自動包裝裝置。該骨料自動包裝裝置用于自動包裝骨料成品，特別是制備超低密度支撐劑所需的骨料成品。本發(fā)明的超度密度支撐劑骨料指的是體積密度小于1.25g/cm3。如圖1所示，本發(fā)明的骨料自動包裝系統(tǒng)包括骨料自動包裝裝置、位于骨料自動包裝裝置的下方的輸送裝置19以及位于骨料自動包裝裝置的外部并與骨料自動包裝裝置和輸送裝置19相連接的控制裝置，其中，自動包裝裝置通過控制裝置來控制自動包裝過程，即對稱量達(dá)到預(yù)定值的骨料成品進(jìn)行自動包裝；輸送裝置19用于輸送裝入骨料成品的包裝袋；控制裝置包括控制面板，通過點擊控制面板來完成對骨料自動包裝及輸送等的控制。
在本實施例中，骨料自動包裝裝置包括用于容置骨料且內(nèi)部設(shè)有冷水管4的成品倉1、位于成品倉1的下方并與成品倉連通的稱量斗7、位于稱量斗7的下方并通過連接件12與稱量斗7相連接的包裝部13，其中，成品倉1的上端面設(shè)有入口5，入口5例如以30°-40°的傾斜角度傾斜地放置用于導(dǎo)流的導(dǎo)流板，使得經(jīng)過整流的成品在重力作用下更高效地流向出料口；在成品倉1的內(nèi)部設(shè)有料位感應(yīng)器3以及與料位感應(yīng)器3相連接報警器2，料位感應(yīng)器3檢測成品的位置以防止高溫的骨料成品從成品倉1溢出，報警器2用于提示進(jìn)行包裝操作；成品倉1內(nèi)還設(shè)有冷卻裝置4，例如通過將冷水通入冷卻水管進(jìn)行冷卻，冷卻水管例如平行布置在成品倉1內(nèi)，從而有效地控制成品的溫度；在成品倉1的下端部分設(shè)有第一閘閥6a、第二閘閥6b，其用于控制成品倉1的下端部分與稱量斗7的連通，使得稱量更準(zhǔn)確，因此減小了稱量誤差。
另外，在稱量斗7的上端部分設(shè)有第三閘閥8，第三閘閥8用于控制稱量斗7與成品倉1的連通，在本實施方式中第一閘閥6a、第二閘閥6b和第三閘閥8為氣動閘閥，但是也可以是其它類型的閘閥。稱量斗7的壁面上設(shè)有通氣管18，通氣管18使空氣壓縮機(jī)(圖中未示出)與稱量斗連通，并且稱量斗7內(nèi)設(shè)有壓力傳感器9，壓力傳感器9用于檢測稱量斗7內(nèi)的壓力。在稱量斗7的外壁面成對地設(shè)有重力傳感器、例如為2個或者4個或者更多個傳感器，在本實施方式中，設(shè)有四個重力傳感器，具體為第一重力傳感器11a、第二重力傳感器11b以及未示出的第三重力傳感器和第四重力傳感器(在本實施方式中，由于第三重力傳感器和第四重力傳感器的位置分別與第一重力傳感器11a、第二重力傳感器11b的位置重合，因此，第三重力傳感器和第四重力傳感器未示出)。該四個重力傳感器分別與四個氣缸相連接，四個重力傳感器相對于稱量斗7對稱，并且該四個重力傳感器呈正方形布置于氣缸固定支架的四個角部。此外，第一氣缸10a、第二氣缸10b等四個氣缸布置在氣缸固定支架的四個角部或者氣缸固定支架的兩條邊的中間部分。例如，在控制裝置設(shè)定的稱量重量為1600kg情況下，當(dāng)設(shè)有兩個升降氣缸時，每個升降氣缸的最小提升重量為800kg；當(dāng)設(shè)有四個升降氣缸時，每個升降氣缸的最小提升重量為400kg。另外，升降氣缸的上下行程為0.6-1m。由此可知，氣缸用于控制出料口的位置。需要說明的是，在本實施方式中，第一氣缸10a、第二氣缸10d以及未示出的另外兩個氣缸均為升降氣缸。利用例如布袋等的連接件12將稱量斗7和包裝部13連接，其中，連接件12為柔性的且不漏氣的材料，包裝部13包括用于勾住包裝袋吊環(huán)的掛鉤14和用于夾持包裝袋口部的夾持裝置15，在包裝部13的下端部分設(shè)有出料口16，夾持裝置15例如可以為夾持器等，該夾持器具有與出料口16的外壁面形狀相對應(yīng)的形狀，例如為圓弧狀、圓筒狀等。在本實施方式中，設(shè)有四個掛鉤，具體為第一掛鉤14a、第二掛鉤14b以及未示出的第三掛鉤和第四掛鉤，該四個掛鉤分別與上述四個重力傳感器對應(yīng)連接，并且四個掛鉤均可以通過向上或者向下翻轉(zhuǎn)進(jìn)行鎖定或者解鎖，上述鎖定能夠防止包裝袋吊帶脫落，而上述解鎖使包裝袋吊帶自動脫落。稱量斗7內(nèi)的成品通過出料口16進(jìn)入包裝袋，并且四個氣缸控制出料口16的位置。
另外，輸送裝置120包括設(shè)有助推器21的滑板車20和用于滑板車20行進(jìn)的軌道22。在本實施方式中滑板車20為四輪滑板車，并且軌道22為槽狀。在本實施方式中，助推器21為氣缸助推器。通過控制裝置130對輸送過程的控制，包裝完成后助推器自動將滑板車20推出進(jìn)行輸送，因此，節(jié)省了勞動力，提高了工作效率。
實施例2
在本實施方式中，公開了一種骨料自動包裝方法，該骨料自動包裝方法用于包裝骨料成品。利用實施例1的骨料自動包裝系統(tǒng)對骨料成品進(jìn)行包裝和輸送，在包裝的同時進(jìn)行定量稱量，使完成包裝的骨料成品自動下落至輸送裝置進(jìn)行輸送。骨料自動包裝方法包括成品冷卻步驟、包裝步驟以及輸送步驟，其中包裝步驟包括充氣過程以及與包裝同時進(jìn)行的稱量步驟。在工作時，在初始狀態(tài)下第一閘閥6a和第二閘閥6b關(guān)閉，并且第三閘閥8也處于關(guān)閉狀態(tài)，在該情況下出料口16位于圖1中的第一位置p1處，輸送裝置19位于出料口16正下方，助推器21處于收縮狀態(tài)。
在成品冷卻步驟中，當(dāng)骨料自動包裝裝置啟動之后，第一過閘閥6a和第二閘閥6b處于開放狀態(tài)，而第三閘閥8處于關(guān)閉狀態(tài)，溫度在70至80°的范圍內(nèi)、甚至是高達(dá)100°的骨料成品例如以80-125kg/min的流量經(jīng)過入口5進(jìn)入成品倉內(nèi)，將冷水加入冷卻水管，進(jìn)行冷卻，經(jīng)過冷卻之后，高溫的成品降低至50°以下。應(yīng)注意，對于不同粒徑的骨料成品需要以不同流量進(jìn)入成品倉1內(nèi)。當(dāng)料位感應(yīng)器3檢測到成品的位置達(dá)到上限位置時，報警器2報警以提示進(jìn)行包裝操作。
隨后，開始包裝步驟。將包裝袋口套在出料口16上，點擊控制面板，夾持裝置15對包裝袋口進(jìn)行夾持，第一氣缸10a、第二氣缸10b等四個氣缸使出料口16上升至第二位置p2，開始對包裝袋(在本實施方式中，包裝袋為編織袋，該編織袋包括外層和內(nèi)層兩層，其中內(nèi)層為塑料薄膜)自動充氣，使編織袋的塑料內(nèi)層與外層緊密貼合，在編織袋的塑料內(nèi)層與外層緊密貼合的情況下，將編織袋四個吊帶分別掛入掛鉤內(nèi)，掛鉤14a、14b等四個掛鉤向上翻轉(zhuǎn)，以使掛鉤和吊帶鎖定，由此稱量斗7、夾持裝置15和包裝袋形成封閉空間，通過空氣壓縮機(jī)以一定壓力將氣體從通氣管18輸送至上述封閉空間。當(dāng)氣壓傳感器8檢測封閉空間內(nèi)的壓力達(dá)到指定值時，即充氣完成時第三閘閥8打開，然后第一閘閥6a和第二閘閥6b打開，在中央控制部預(yù)先設(shè)定重量，進(jìn)行稱量。應(yīng)注意，支撐劑的稱量和裝入包裝袋是同時進(jìn)行的。由于充氣過程使編織袋的塑料內(nèi)層與外層緊密貼合，所以防止了因大質(zhì)量的成品裝入時引起的塑料薄膜內(nèi)層破裂，因而節(jié)約了成本。
在本實施方式中，稱量步驟包括第一稱量過程和第二稱量步驟，即粗略稱量和精確稱量，先進(jìn)行第一稱量步驟，再進(jìn)行第二稱量步驟。在控制裝置預(yù)先設(shè)定重量為400kg，并且以不同粒徑的骨料為示例對稱量過程進(jìn)行說明。在骨料粒徑例如為850-425μm的情況下，經(jīng)過3s之后通過重力傳感器開始記重，測量2.8-3min達(dá)到設(shè)定重量的80至99％、優(yōu)選為90至98％，第二閘閥6b關(guān)閉，則第一測量步驟結(jié)束。開始第二測量步驟，經(jīng)0.4-1min達(dá)到設(shè)定重量，則稱重步驟結(jié)束。在另一示例中，與上述示例區(qū)別在于，骨料粒徑例如為425-212μm，在第一稱量步驟2.4-2.7min粗略計量完成，而在第二稱量步驟中經(jīng)過0.4-0.8min記重完成。因此，骨料粒徑越小，骨料降溫越快，為了控制溫度的穩(wěn)定性，稱量速度因此需要加快。應(yīng)注意，這些具體數(shù)據(jù)僅用于說明，實際中可以根據(jù)所測骨料的不同進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
另外，第一過閘閥6a和第二閘閥6b可以通過調(diào)節(jié)其閘板螺栓，將粗稱量流量調(diào)小或調(diào)大。通過大量生產(chǎn)操作得出骨料平均粒徑、所需稱量質(zhì)量及稱量時間的關(guān)系式如下：
δt：溫度降低值，要求小于8℃；
k：溫降常數(shù)(通過生產(chǎn)測試得到)，超低密度骨料降溫常數(shù)為10min·μm·℃·kg-1；
m：所需稱取骨料重量，單位為kg；
t：稱量時間，單位為min；
骨料自動包裝方法根據(jù)上述表達(dá)式而進(jìn)行自動控制稱量過程。
當(dāng)稱量步驟結(jié)束，第一氣缸10a、第二氣缸10b等四個氣缸自動下落，經(jīng)過5s之后，將掛鉤14a至14d解鎖，同時夾持裝置15打開，裝有骨料成品的包裝袋下落至輸送裝置120的滑板車20上，即完成本次包裝，開始輸送步驟。
包裝步驟結(jié)束，經(jīng)過15s之后，助推器15處于伸長狀態(tài)，推動滑板車20沿著軌道22滑行至包裝架以外并將成品搬離，手動將滑板車20歸位，即輸送步驟結(jié)束，進(jìn)入下一個循環(huán)過程。
以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的具體實施方式，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。