專利名稱：等流率出料裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等流率出料裝置和方法，尤其是涉及一種能夠控制從裝置中放出的高粘性材料的流率的等流率出料裝置和方法。
目前，硅橡膠、環(huán)氧樹指、滑脂等高粘性材料由于具有高密封和能做到低成本的優(yōu)點(diǎn)，被越來越大量用作機(jī)械部件間密封材料或潤(rùn)滑材料。這類材料置于一出料裝置的容器中，可以通過與該容器連接的泵裝置的驅(qū)動(dòng)，從噴嘴出料。
然而，在傳統(tǒng)的出料裝置中，壓力的調(diào)節(jié)僅僅靠操作者的手動(dòng)操作，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)泵裝置的作動(dòng)筒的壓力，使材料的出料率保持恒定。由此產(chǎn)生的問題是，操作者應(yīng)總在監(jiān)視壓力表，而且基于監(jiān)視結(jié)果進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)還需要操作者的經(jīng)驗(yàn)。尤其是，由于環(huán)境溫度的變化和不同的批量，高粘性材料的粘性也有變化。經(jīng)過一段時(shí)間，材料的出料流率很容易改變。所以，給操作者帶來很大負(fù)擔(dān)。
為進(jìn)行上述物料的等流率出料，已有采用伺服電機(jī)的壓力泵送裝置，這種裝置帶來制造成本高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷。而且，整個(gè)出料裝置的重量增加。如果出料裝置與控制機(jī)器人相聯(lián)，則會(huì)給機(jī)器人外加不利的過量負(fù)荷。
本發(fā)明的目的是，提供一種等流率出料裝置和方法，從而能夠通過探測(cè)或監(jiān)視由于物料粘性的變化而造成的出料速率的改變，來自動(dòng)控制出料壓力，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的等流率出料裝置包括一個(gè)容納粘性材料的容器，一個(gè)把該材料送到噴嘴的泵，一個(gè)驅(qū)動(dòng)使泵工作的軸件的作動(dòng)筒，當(dāng)軸件被作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，泵中的材料可從噴嘴排出，其特征在于，在軸件附近裝有一個(gè)探測(cè)軸件運(yùn)動(dòng)速度的傳感器，還裝有一個(gè)控制器，該控制器根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)，進(jìn)行作動(dòng)筒的壓力調(diào)節(jié)。利用這樣一種結(jié)構(gòu)，如果物料的粘性因某種原因而變化，則物料流動(dòng)阻力相應(yīng)變化。這些變化導(dǎo)致軸件的運(yùn)動(dòng)速度增高或降低時(shí)，根據(jù)傳感器探測(cè)到的軸件運(yùn)動(dòng)速度與總是以恒定速率出料的參考速度的比較結(jié)果，給作動(dòng)筒施加一個(gè)適當(dāng)?shù)膲毫?。參考速度可以基于給定的出料速率的軸件速度來確定。
最好該作動(dòng)筒包括一個(gè)氣筒，從而可以通過控制供給作動(dòng)筒的空氣量來控制軸件的運(yùn)動(dòng)速度。通過利用氣筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以降低出料裝置制造成本，而且容易進(jìn)行維修檢查。


圖1是本發(fā)明的等速率出料裝置的實(shí)例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)參照附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1示意地給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置整體結(jié)構(gòu)。圖中的等速率出料裝置10包括主體11。主體11包括置于一可移動(dòng)框架12的下部的容器13，通過一物料出口套筒14與容器13相連的泵裝置15，通過一軟管與泵裝置15相連的噴嘴16，以及一個(gè)氣壓缸18，通過泵裝置15的作用，物料從噴嘴16排出，氣壓缸18驅(qū)動(dòng)處于垂直方向的軸件，以使泵裝置15工作。
高粘性物料M(如硅等)置于容器13中，在物料M上置有滑板20，滑板20中心有物料通口，滑板20周邊有凸緣21，凸緣21可沿容器13內(nèi)壁表面滑動(dòng)，從而能下落把粘附在容器13內(nèi)壁表面的物料M刮落。滑板20還起到利用滑板20上方的泵裝置15和氣壓缸18等的重量而使容器13內(nèi)部一直處于受壓狀態(tài)的作用。
物料出口套筒14安裝在滑板20的物料通口中。在物料出口套筒14的外緣裝有固定不動(dòng)的法蘭25，在法蘭25和滑板20上表面之間裝有密封圈24。在物料出口套筒14上方的泵裝置15在軸件17被氣壓缸18向上移動(dòng)時(shí)吸抽物料M，在軸件17被氣壓缸18向下移動(dòng)時(shí)，把物料泵壓到噴嘴16而從噴嘴16排出。泵裝置15還包括一個(gè)止回閥(未示出)防止當(dāng)軸件17下降時(shí)可能發(fā)生的物料回流到容器13。
在軸件17旁邊置有傳感器30。本實(shí)施例采用激光傳感器。此外也可采用其他各種可以探測(cè)軸件17的移動(dòng)的傳感器，當(dāng)然還可用接觸式的傳感器。
氣壓缸18的上部和下部分別有氣門18A和18B，這兩個(gè)氣門18A、18B通過電磁閥32、控制器33和空氣過濾器34與氣源36相連。從而，氣壓缸18的空氣供應(yīng)和所供空氣量的調(diào)節(jié)(即氣壓缸18內(nèi)的空氣壓力的調(diào)節(jié))可以在控制器33的控制下實(shí)現(xiàn)。控制器33與傳感器30相連，因而可以根據(jù)傳感器30的輸出信號(hào)適當(dāng)調(diào)節(jié)施加給氣壓缸18的空氣壓力?？刂破?3配有各種預(yù)置開關(guān)、dip開關(guān)、一個(gè)顯示壓力值的液晶顯示以及指示各種報(bào)警狀態(tài)和軸件移動(dòng)速度的指示燈，以便操作者可以目視監(jiān)測(cè)等流率出料裝置10的工作狀態(tài)。
圖中的標(biāo)號(hào)38表示控制機(jī)器人39動(dòng)作的密封控制盤，機(jī)器人39操縱噴嘴16以及對(duì)包括控制器33在內(nèi)的其它部件進(jìn)行統(tǒng)一控制。標(biāo)號(hào)40表示空氣放氣軟管。
現(xiàn)描述本實(shí)施例的裝置的整個(gè)操作過程。
首先，由手動(dòng)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，以便根據(jù)將施加該物料的機(jī)件和該物料的粘性等獲得最佳出料率。然后把物料受到適當(dāng)作用時(shí)的軸件17的移動(dòng)速度儲(chǔ)存和預(yù)置在控制器33中，作為參照速度。不斷將軸件17的實(shí)際移動(dòng)速度與所儲(chǔ)存的參照移動(dòng)速度作比較，當(dāng)這兩個(gè)速度之間的差距超出給定的范圍時(shí)，便調(diào)節(jié)壓力，使得軸件17的實(shí)際移動(dòng)速度接近參照移動(dòng)速度。壓力的修正并不是急劇的，而是很少量地進(jìn)行修正，以便對(duì)物料幾次饋給后，實(shí)際移動(dòng)速度能被調(diào)回到合適的數(shù)值。在本實(shí)施例中，預(yù)置的壓力最大修正量為0.05千克力/厘米2，如果實(shí)際移動(dòng)速度與參照速度差別很大，就按最大修正量進(jìn)行壓力修正。隨著軸件17的移動(dòng)速度接近參照速度，控制軸件17的移動(dòng)速度，以減少修正量，盡可能精確地和盡早地使移動(dòng)速度接近參照速度。修正量是根據(jù)N次取樣的平均值確定的。取樣次數(shù)N是可變的。
以這種方式進(jìn)行初始預(yù)置后，供給氣壓缸18的空氣開始啟動(dòng)出料操作時(shí)，軸件17向上移動(dòng)。軸件17的這種移動(dòng)使得泵裝置15內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，以致物料M被吸抽入泵裝置15，當(dāng)軸件17下降時(shí)，止回閥(未示出)關(guān)閉。由于軸件17下降導(dǎo)致的泵裝置15內(nèi)的壓力升高使得物料M在壓力下被泵送到噴嘴16。
在出料操作過程中，傳感器按預(yù)定時(shí)間探測(cè)軸件17的移動(dòng)速度。探測(cè)結(jié)果送給控制器33。如果探測(cè)的速度與參照速度的比較結(jié)果確定出軸件的實(shí)際移動(dòng)速度低于參照速度，則進(jìn)行增大壓力的壓力修正。反之，如果確定出軸件17的移動(dòng)速度高于參照速度，則進(jìn)行減小壓力的修正。操作是不間斷的，這是因?yàn)榧词顾俣鹊谋容^表明有偏差，調(diào)節(jié)仍是逐步進(jìn)行的。
上述操作是自動(dòng)進(jìn)行的，在本實(shí)施例中，也可由操作者進(jìn)行手動(dòng)修正。在這種情況下，將軸件17的實(shí)際移動(dòng)速度與參照速度相比較，根據(jù)偏差連續(xù)調(diào)節(jié)壓力。這樣就有可能在短時(shí)間內(nèi)將該等流率出料裝置預(yù)置到一個(gè)適當(dāng)?shù)钠鹗紶顟B(tài)，并更容易適應(yīng)要出料的物料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)未知的情況。
上述描述中，僅僅示范了操作的條件。理想的取樣次數(shù)、要修正的壓力量以及失常的確定標(biāo)準(zhǔn)等條件，要根據(jù)每種物料的適用條件來確定。雖然壓力的修正是基于多次取樣獲得的平均值來作的，但如果確定出發(fā)生了極端反常，也可以立即發(fā)出報(bào)警。
雖然作動(dòng)筒18是氣壓缸，它也可以是液壓缸。為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和制造及維護(hù)成本的降低，采用氣壓缸較為有利。
雖然本實(shí)施例中圖示和描述的裝置是豎式安置的，但本發(fā)明并不限于本實(shí)施例。本發(fā)明同樣可以作為橫式安置的裝置實(shí)施。
在上述實(shí)施例中，物料是處于壓力下被吸抽然后由泵送到噴嘴16，或者，也可由滑板對(duì)容器13內(nèi)部施壓而直接排出物料。
以上描述了本發(fā)明的構(gòu)造和部件配置。從而可以通過探測(cè)或監(jiān)測(cè)由于物料粘性變化所引起的出料量的變化來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)，以維持等流率出料。與現(xiàn)有的由操作者進(jìn)行的手動(dòng)調(diào)節(jié)相比，提供了一種能以非常簡(jiǎn)單和精確的方式實(shí)現(xiàn)等流率出料的裝置。
由于測(cè)量出料率變化的裝置是由測(cè)量軸件的移動(dòng)速度的傳感器組成的，該裝置使得有可能采用現(xiàn)有的物料出料裝置所用的傳感器。這就增強(qiáng)了本裝置的適應(yīng)性，能做到有效利用現(xiàn)有設(shè)備。
與采用液壓的情況相比，采用氣壓缸可使結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單并減輕出料裝置的重量。使整個(gè)裝置的運(yùn)輸和操作容易。
權(quán)利要求
1.一種等流率出料裝置，包括一個(gè)容納有一定粘性的物料的容器，一個(gè)將該物料輸送到一噴嘴的泵裝置，以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)一軸件的作動(dòng)筒，該軸件使泵裝置工作，當(dāng)軸件被作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，將泵裝置中的物料從噴嘴排出，其特征在于，在軸件附近裝有一個(gè)用于探測(cè)軸件移動(dòng)速度的傳感器，還配有一個(gè)根據(jù)傳感器的輸出進(jìn)行作動(dòng)筒壓力調(diào)節(jié)的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等流率出料裝置，其特征在于，所說的作動(dòng)筒包括一個(gè)氣壓缸，通過控制供給該氣壓缸的空氣的流率來調(diào)節(jié)軸件的移動(dòng)速度。
3.一種等流率出料方法，包括一個(gè)容納有一定粘性的物料的容器、一個(gè)將該物料輸送到一噴嘴的泵裝置、一個(gè)驅(qū)動(dòng)一個(gè)使泵裝置工作的軸件的作動(dòng)筒，當(dāng)軸件被作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)時(shí)泵裝置內(nèi)的物料被從噴嘴排出，其特征在于，探測(cè)軸件的移動(dòng)速度，將探測(cè)到的軸件移動(dòng)速度與一參照速度相比較，調(diào)節(jié)作動(dòng)筒中的壓力，以使探測(cè)到的移動(dòng)速度與該參照速度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等流率出料方法，其特征在于，所述參照速度是根據(jù)通過手動(dòng)壓力調(diào)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锪橡伣o時(shí)軸件移動(dòng)速度來確定的，以便根據(jù)施加該物料的機(jī)件和物料的粘性獲得最佳出料率，并且，當(dāng)物料被施加至所述機(jī)件時(shí)將軸件的移動(dòng)速度與該參照速度相比較，當(dāng)參照速度與實(shí)際移動(dòng)速度之間的偏差超出一定的范圍時(shí)，修正軸件的速度，使之趨近參照速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等流率出料方法，其特征在于，壓力的修正是很少量進(jìn)行的，以便經(jīng)若干次對(duì)物料饋給后，壓力能被調(diào)回到適當(dāng)?shù)闹怠?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等流率出料方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)際移動(dòng)速度大大偏離參照速度時(shí)，按最大修正量進(jìn)行壓力修正，隨著移動(dòng)速度接近參照速度，壓力的修正量減少。
全文摘要
采用一個(gè)泵裝置在壓力下吸抽容納在一容器中的高粘性物料,并將物料泵送到一個(gè)噴嘴。與該泵裝置相連一個(gè)執(zhí)行物料的吸抽和泵送的軸件。該軸件在供給一作動(dòng)筒的空氣的壓力作用下,可沿軸向滑動(dòng),當(dāng)軸件下降時(shí)造成的壓力增加,使得吸抽入泵裝置的物料從噴嘴排出。在軸件附近裝有一傳感器,傳感器的探測(cè)結(jié)果傳給一控制器。在控制器中預(yù)置一個(gè)實(shí)現(xiàn)等流率操作時(shí)的參照速度。通過將實(shí)際的軸件移動(dòng)速度與參照速度相比較,進(jìn)行壓力修正。
文檔編號(hào)F04B23/02GK1172697SQ9711298
公開日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月11日
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