一種立式物料充填實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于：包括螺桿式充填機、位于螺桿式充填機下方的接料瓶、稱重模塊、控制箱，所述螺桿式充填機包括機架、安裝在機架上的料桶、螺桿、以及安裝在料桶下方的下料口，所述螺桿安設(shè)在所述料桶和所述下料口內(nèi)，其通過伺服電機驅(qū)動，所述下料口的端部設(shè)置有下料口密封裝置，所述伺服電機和稱重模塊與控制箱相連。本實用新型可以進行一系列相關(guān)充填實驗，獲得如每次物料計量量、螺桿參數(shù)、螺桿轉(zhuǎn)速、下料口的高低、下料口形狀、攪拌轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)與物料的相關(guān)關(guān)系，從而可為不同類型的物料選擇最優(yōu)的充填機結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，可實現(xiàn)對于多種不同類型物料的高速度、高精度的自動充填。
【專利說明】
一種立式物料充填實驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種立式物料充填實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球包裝機械業(yè)正在飛速發(fā)展，而物料充填機是包裝機械的重要部分，故物料充填機的需求量會越來越大。雖然各大中企業(yè)和高等院校對此展開了大量研究，但很多國內(nèi)企業(yè)還是依靠經(jīng)驗，通過不斷地制造螺桿來試驗充填的精度，從而確定使用的螺桿，這樣不僅浪費了大量時間精力，同時充填并沒有達到最佳精度，同時，攪拌速度，單位進給量以及下料口結(jié)構(gòu)選型等參數(shù)的選擇沒有規(guī)范可靠的方案。探究螺桿、物料與最終充填精度之間的作用關(guān)系能夠給生產(chǎn)廠家提供一種柔性的可模擬生產(chǎn)線的調(diào)試平臺，對降低廠家的生產(chǎn)調(diào)試成本具有重要意義。在實驗裝置搭建完成后，根據(jù)充填物料需研究的物理性質(zhì)，在粉料充填實驗裝置上進行一系列相關(guān)充填實驗，獲得如每次物料計量量、螺桿選型、下料口選型等工藝參數(shù)與物料的相關(guān)關(guān)系，為粉料充填技術(shù)研究提供理論基礎(chǔ)，同時為高速、高精度、高效率的充填機械的設(shè)計及開發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。在物料充填向著通用化、精度和效率的平衡、自動化方向發(fā)展的時候，對于螺桿式充填實驗裝置的改進，就顯得尤為重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種可實現(xiàn)對于多種不同類型物料的高速度、高精度的自動充填的立式物料充填實驗裝置。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于:包括螺桿式充填機、位于螺桿式充填機下方的接料瓶、稱重模塊、控制箱，所述螺桿式充填機包括機架、安裝在機架上的料桶、螺桿、以及安裝在料桶下方的下料口，所述螺桿安設(shè)在所述料桶和所述下料口內(nèi)，其通過伺服電機驅(qū)動，所述下料口的端部設(shè)置有下料口密封裝置，所述伺服電機和稱重模塊與控制箱相連。
[0005]按上述技術(shù)方案，在料桶內(nèi)還設(shè)置有攪拌刀，在機架上對應(yīng)設(shè)置有電機及鏈輪鏈條傳動機構(gòu)，所述攪拌刀的上端與鏈輪鏈條傳動機構(gòu)相連。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述機架為高度可調(diào)節(jié)的機架，從而調(diào)整下料口與接料瓶之間的距離。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述機架包括支座和可升降支撐立柱，所述可升降支撐立柱上的旋轉(zhuǎn)螺柱與支座上的鎖緊螺母相配置，所述料桶與可升降支撐立柱相連。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述的料桶呈錐形，料桶上開有供料口和排氣孔，供料口用于提供物料;排氣口處有過濾網(wǎng)，用于減少供料過程中的粉塵。
[0009]按上述技術(shù)方案，在機架上還設(shè)置有人機界面，所述人機界面與控制器相連。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述控制器為PLC控制。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述下料口整個呈倒圓錐形或所述下料口的下端呈倒圓錐形或所述下料口的中部呈倒圓錐形。
[0012]本實用新型所取得的有益效果為:本實用新型可以進行一系列相關(guān)充填實驗，獲得如每次物料計量量、螺桿參數(shù)、螺桿轉(zhuǎn)速、下料口的高低、下料口形狀、攪拌轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)與物料的相關(guān)關(guān)系，從而可為不同類型的物料選擇最優(yōu)的充填機結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，可實現(xiàn)對于多種不同類型物料的高速度、高精度的自動充填。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2-圖4為本實施例中例舉的三種下料口形狀。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016]如圖1所示，本實施例提供了一種立式物料充填實驗裝置，包括螺桿式充填機、位于螺桿式充填機下方的接料瓶2、稱重模塊1、控制箱11，所述螺桿式充填機包括機架、安裝在機架上的錐形料桶4、螺桿5、以及安裝在料桶下方的下料口 3，所述螺桿5安設(shè)在所述料桶5和所述下料口內(nèi)3，其通過伺服電機7驅(qū)動，所述下料口 3的端部設(shè)置有下料口密封裝置，能夠在充填時自動打開，充填完成時閉合，在料桶4上開有供料口和排氣孔，供料口用于提供物料;排氣口處有過濾網(wǎng)，用于減少供料過程中的粉塵，所述伺服電機7和稱重模塊I與控制箱相連，所述控制器為PLC控制，其由步進電機驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、變壓器、PLC、編碼器、接近開關(guān)、存儲器等電器元器件組成。
[0017]本實施例中，為了充分的攪拌在料桶4內(nèi)的物料，在料桶4內(nèi)還設(shè)置有攪拌刀6，用于攪拌并平整物料，在機架上對應(yīng)設(shè)置有步進電機8及鏈輪鏈條傳動機構(gòu)，所述攪拌刀6的上端與鏈輪鏈條傳動機構(gòu)相連，攪拌刀6的攪拌軌跡呈錐形，與錐形料桶4的錐面相似。
[0018]本實施例中，所述機架為高度可調(diào)節(jié)的機架，能夠根據(jù)充填要求，調(diào)整下料口與接料瓶之間的距離。其中，所述機架包括支座12和可升降支撐立柱9，所述料桶4與可升降支撐立柱9相連，所述可升降支撐立柱9上的旋轉(zhuǎn)螺柱與支座12上的鎖緊螺母相配置，通過旋轉(zhuǎn)鎖緊螺母，從而調(diào)整升降支撐立柱9的高度，及下料口與接料瓶2之間的間距。
[0019]本實施例中，支撐立柱9上還設(shè)置有人機界面10，所述人機界面10與控制器11相連，通過人機界面10輸入預(yù)期參數(shù)。
[0020]本實施例中，稱重模塊為精度為0.0lg的板式電子稱重機。
[0021]本實用新型通過伺服電機7精密轉(zhuǎn)動帶動螺桿5實現(xiàn)物料的精確定量進給，達到較高的充填精度;采用步進電機8帶動攪拌刀5運動，使物料松散均勻化，以利于進料;選配合適的下料口結(jié)構(gòu)，例如:下料口整個呈倒圓錐形或所述下料口的下端呈倒圓錐形或所述下料口的中部呈倒圓錐形，如圖2所示，以適應(yīng)各種物料，減少漏粉、揚粉帶來的精度誤差。在控制系統(tǒng)上，采用PLC及伺服控制技術(shù)進行控制，實現(xiàn)螺桿連續(xù)穩(wěn)定充填和物料攪拌協(xié)調(diào)運行，提高充填的效率及精度。采用精度為0.0I g的板式電子稱重機實時測量接料瓶2中物料重量，并將數(shù)據(jù)反饋至控制箱11中，控制箱11根據(jù)人機界面10上人為設(shè)定參數(shù)同步比對。根據(jù)比對結(jié)果調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速和圈數(shù)，形成反饋，以此精確控制物料下料。
[0022]該實驗裝置能夠進行多種粉/顆粒料的工藝實驗、精度試驗、充填效果實驗等多種實驗。實驗采用正交實驗法，依據(jù)螺桿參數(shù)、螺桿轉(zhuǎn)速、下料口的高低、下料口形狀、攪拌轉(zhuǎn)速等影響充填精度的因素，設(shè)定合理的實驗分組及步驟，在合適的條件下，完成相關(guān)實驗，為不同類型的物料選擇最優(yōu)的充填機結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，從而實現(xiàn)對于多種不同類型物料的高速度、高精度的自動充填。通過實驗?zāi)軌驗樯a(chǎn)實際和新型物料灌裝設(shè)備的開發(fā)研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
【主權(quán)項】
1.一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于:包括螺桿式充填機、位于螺桿式充填機下方的接料瓶、稱重模塊、控制箱，所述螺桿式充填機包括機架、安裝在機架上的料桶、螺桿、以及安裝在料桶下方的下料口，所述螺桿安設(shè)在所述料桶和所述下料口內(nèi)，其通過伺服電機驅(qū)動，所述下料口的端部設(shè)置有下料口密封裝置，所述伺服電機和稱重模塊與控制箱相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，在料桶內(nèi)還設(shè)置有攪拌刀，在機架上對應(yīng)設(shè)置有電機及鏈輪鏈條傳動機構(gòu)，所述攪拌刀的上端與鏈輪鏈條傳動機構(gòu)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，所述機架為高度可調(diào)節(jié)的機架，從而調(diào)整下料口與接料瓶之間的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，所述機架包括支座和可升降支撐立柱，所述可升降支撐立柱上的旋轉(zhuǎn)螺柱與支座上的鎖緊螺母相配置，所述料桶與可升降支撐立柱相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，所述的料桶呈錐形，料桶上開有供料口和排氣孔，供料口用于提供物料;排氣口處有過濾網(wǎng)，用于減少供料過程中的粉塵。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，在機架上還設(shè)置有人機界面，所述人機界面與控制器相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，所述控制器為PLC控制。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立式物料充填實驗裝置，其特征在于，所述下料口整個呈倒圓錐形或所述下料口的下端呈倒圓錐形或所述下料口的中部呈倒圓錐形。
【文檔編號】B65B1/32GK205554645SQ201620005792
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】吳波, 陳子薇, 任鈺琦, 楊振中, 秦彧, 馮小兵, 袁曉蕓
【申請人】武漢理工大學(xué)