一種散粒狀材料定量出料裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種散粒狀材料定量出料裝置，包括給料系統(tǒng)機(jī)械裝置和給料系統(tǒng)控制裝置，給料系統(tǒng)機(jī)械裝置包括料斗、料斗支架、移動(dòng)活塞、旋轉(zhuǎn)軸和物料桶護(hù)蓋，給料系統(tǒng)控制裝置包括第一傳感器、第二傳感器、控制器、可控開關(guān)、電磁抱閘、第一角編碼器、第二角編碼器、人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型結(jié)合機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高，具有良好的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，提高了生產(chǎn)效率，具有兩種不同的工作模式，通過蝸桿帶動(dòng)移動(dòng)活塞移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定量物料筒的容納體積無級(jí)可調(diào)，可很好的滿足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，受沖擊荷載小，通用性好，控制精度高，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】
-種散粒狀材料定量出料裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種散粒狀材料定量出 料裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)物料的定量供給是首要環(huán)節(jié)。在化工、醫(yī)藥、定量包裝等 領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中有多種多樣的固體散粒狀物質(zhì)的原材料、添加劑需要精確定量出料。不 同外形和大小的散粒狀材料，其堆積密度有較大的差異，給實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量供料帶來困難。人 工備料的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的物料定量供給，勞動(dòng)強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低且計(jì)量誤 差大，特別是供給材料有劇毒或嚴(yán)重腐蝕性時(shí)，將嚴(yán)重威脅操作人員的健康甚至生命安全。 因此，需要一種高精度、高效率的自動(dòng)計(jì)量供料裝置來滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求。
[0003] 目前，實(shí)際生產(chǎn)中用于定量給料系統(tǒng)的物料自動(dòng)計(jì)量裝置主要有電子皮帶砰、核 子砰、失重砰、固體流量計(jì)和轉(zhuǎn)子砰。電子皮帶砰，皮帶易出現(xiàn)打滑和松動(dòng)等情況，會(huì)影響測(cè) 量結(jié)果。核子砰，物料的堆積密度和比重對(duì)計(jì)量有較大影響。失重砰，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝需要的 空間大，稱重傳感器受沖擊載荷大。固體流量計(jì)包括沖擊式流量計(jì)和溜槽式流量計(jì)。沖擊式 流量計(jì)的安裝要求較高，需保證物料是自由落下，沖擊板安裝角度、進(jìn)料口于沖擊板之間的 角度及高度有一定要求，并與量程選擇有一定關(guān)系，選用前需進(jìn)行計(jì)算。溜槽式流量計(jì)測(cè)量 精度與溜槽角度、放料口的初速度和摩擦系數(shù)有關(guān)，其結(jié)構(gòu)比沖擊式流量計(jì)復(fù)雜，對(duì)工作環(huán) 境的溫度和濕度要求也較高。轉(zhuǎn)子砰，需要針對(duì)不同物料設(shè)計(jì)不同導(dǎo)向葉片的形狀，還要對(duì) 物料進(jìn)料高度進(jìn)行控制，通用性較差。鑒于W上存在的問題，為能針對(duì)化工企業(yè)不同堆積密 度的塑料粒狀原料(一般塑料粒子直徑3~15mm，形狀相對(duì)規(guī)則，表面較光滑），實(shí)現(xiàn)散粒狀 材料的定質(zhì)量或定體積自動(dòng)反復(fù)供給，W滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，實(shí)用新型了一 種散粒狀材料定量出料機(jī)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種通用性好、控制精度高的散粒狀材料定量出料裝 置，W解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種散粒狀材料定量出料裝置，包括給料系統(tǒng)機(jī)械裝置和給料系統(tǒng)控制裝置，所 述給料系統(tǒng)機(jī)械裝置包括料斗、料斗支架、移動(dòng)活塞、旋轉(zhuǎn)軸和物料桶護(hù)蓋，所述給料系統(tǒng) 控制裝置包括第一傳感器、第二傳感器、控制器、可控開關(guān)、電磁抱閩、第一角編碼器、第二 角編碼器、人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述料斗安裝在料斗支架 上，所述物料桶護(hù)蓋安裝在料斗的下方，所述料斗和物料桶護(hù)蓋之間安裝有定量物料筒，所 述料斗和定量物料筒之間設(shè)有彈黃，所述定量物料筒的右側(cè)安裝有定量物料筒隔板，所述 移動(dòng)活塞安裝在定量物料筒隔板右側(cè)的外部，所述移動(dòng)活塞的下方安裝有軸承支架，所述 軸承支架上安裝有滾動(dòng)軸承和電磁抱閩，所述旋轉(zhuǎn)軸連接在移動(dòng)活塞的右側(cè)，且旋轉(zhuǎn)軸依 次穿過滾動(dòng)軸承和電磁抱閩，所述第一傳感器安裝在滾動(dòng)軸承左側(cè)的軸承支架上，所述可 控開關(guān)安裝在電磁抱閩對(duì)應(yīng)的軸承支架上，電磁抱閩的內(nèi)部設(shè)有蝸輪，旋轉(zhuǎn)軸上方設(shè)有蝸 桿，電磁抱閩的左側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，所述第一角編碼器步進(jìn)電機(jī)的左側(cè)，所述定量物料筒的 左側(cè)連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的左側(cè)還連接有給料電機(jī)，所述第二角編碼器安裝在給料電機(jī) 的左側(cè)，所述第二角編碼器下的料斗支架上設(shè)有多個(gè)螺栓;所述第二傳感器安裝在定量物 料筒的左側(cè)。
[0007]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述控制器的輸入端分別連接第一傳感器、第 一角編碼器、第二傳感器和第二角編碼器，控制器的輸出端分別連接步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器 和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器另一端連接步進(jìn)電機(jī)，給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器另一端連 接給料電機(jī)，所述可控開關(guān)分別連接電磁抱閩、步進(jìn)電機(jī)的另一端、第一傳感器另一端和第 一角編碼器另一端。
[000引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0009] 本實(shí)用新型結(jié)合機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高，具有良好的人機(jī) 界面，操作簡(jiǎn)單，定量物料筒能同時(shí)進(jìn)料和出料，提高了生產(chǎn)效率，具有兩種不同的工作模 式，通過蝸桿帶動(dòng)移動(dòng)活塞移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定量物料筒的容納體積無級(jí)可調(diào)，可很好的滿足企業(yè) 實(shí)際生產(chǎn)需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，受沖擊荷載小，通用性好，控制精度高，具有較強(qiáng)的推 廣與應(yīng)用價(jià)值，可用于化工企業(yè)塑料粒子的定量自動(dòng)供料，也可用于其他非粘性散粒狀粒 子成品的定量包裝。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為圖1中A位置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3為本實(shí)用新型的剖面圖。
[0013] 圖4為圖3中C位置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖5為本實(shí)用新型中第二角編碼器的安裝位置示意圖。
[0015] 圖6為本實(shí)用新型中第二傳感器的安裝位置示意圖。
[0016] 圖7為本實(shí)用新型的電器控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0018] 請(qǐng)參閱圖1-7,一種散粒狀材料定量出料裝置，包括給料系統(tǒng)機(jī)械裝置和給料系統(tǒng) 控制裝置，所述給料系統(tǒng)機(jī)械裝置包括料斗1、料斗支架2、移動(dòng)活塞3、旋轉(zhuǎn)軸4和物料桶護(hù) 蓋7,所述給料系統(tǒng)控制裝置包括第一傳感器13、第二傳感器22、控制器、可控開關(guān)12、電磁 抱閩9、第一角編碼器19、第二角編碼器16、人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器，所述料斗1安裝在料斗支架2上，所述物料桶護(hù)蓋7安裝在料斗1的下方，所述料斗1和物 料桶護(hù)蓋7之間安裝有定量物料筒15,所述料斗1和定量物料筒15之間設(shè)有彈黃6,所述定量 物料筒15的右側(cè)安裝有定量物料筒隔板14,所述移動(dòng)活塞3安裝在定量物料筒隔板14右側(cè) 的外部，所述移動(dòng)活塞3的下方安裝有軸承支架5,所述軸承支架5上安裝有滾動(dòng)軸承8和電 磁抱閩9,所述旋轉(zhuǎn)軸4連接在移動(dòng)活塞3的右側(cè)，且旋轉(zhuǎn)軸依次穿過滾動(dòng)軸承8和電磁抱閩 9,所述第一傳感器13安裝在滾動(dòng)軸承8左側(cè)的軸承支架5上，所述可控開關(guān)12安裝在電磁抱 閩9對(duì)應(yīng)的軸承支架5上，電磁抱閩9的內(nèi)部設(shè)有蝸輪10，旋轉(zhuǎn)軸4上方設(shè)有蝸桿11，電磁抱 閩9的左側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)20,所述第一角編碼器19步進(jìn)電機(jī)20的左側(cè)，所述定量物料筒15的 左側(cè)連接有聯(lián)軸器18,聯(lián)軸器18的左側(cè)還連接有給料電機(jī)17,所述第二角編碼器16安裝在 給料電機(jī)17的左側(cè)，所述第二角編碼器16下的料斗支架2上設(shè)有多個(gè)螺栓21;所述第二傳感 器22安裝在定量物料筒15的左側(cè)。
[0019] 所述控制器的輸入端分別連接第一傳感器13、第一角編碼器19、第二傳感器22和 第二角編碼器16,控制器的輸出端分別連接步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn) 電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器另一端連接步進(jìn)電機(jī)，給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器另一端連接給料電機(jī)，所述可控開 關(guān)12分別連接電磁抱閩9、步進(jìn)電機(jī)的另一端、第一傳感器13另一端和第一角編碼器19另一 玉山 乂而。
[0020] 所述散粒狀材料定量出料裝置在使用時(shí)，在控制系統(tǒng)內(nèi)初始設(shè)定:定量物料筒15 的最大長(zhǎng)度L，定量物料筒15的橫截面積S筒，旋轉(zhuǎn)軸4的橫截面積S軸，定量物料筒15容納體積 的最大值Vmax和最小值Vmin。使用時(shí)，具體步驟如下：
[0021] 1)在人機(jī)界面按下啟動(dòng)按鈕，可控開關(guān)12閉合，移動(dòng)活塞控制電路得電，電磁抱閩 9與步進(jìn)電機(jī)20的輸出軸分離，步進(jìn)電機(jī)20運(yùn)行，通過蝸輪10和蝸桿11拉出移動(dòng)活塞3;當(dāng)?shù)?一傳感器13發(fā)出信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)20停止，定量物料筒15的容納體積達(dá)到最大Vmax，移動(dòng)活 塞3復(fù)位成功；
[0022] 2)輸入散粒狀材料的表觀密度P0和堆積密度?/ 0;
[0023] 3)選擇工作模式："定質(zhì)量模式"下系統(tǒng)顯示定量物料筒15能容納散粒狀物料的質(zhì) 量范圍Μ，ρ/ oVmin < Μ < ρ/ oVmax;"定體積模式"下系統(tǒng)顯示定量物料筒15能容納散粒狀物料的 體積范圍
[0024] 4)定質(zhì)量模式下，輸入質(zhì)量Μ;定體積模式下，輸入體積Vo;
[0025] 5)步進(jìn)電機(jī)20反向運(yùn)行，蝸輪10和蝸桿11推動(dòng)移動(dòng)活塞3移動(dòng)AL(定質(zhì)量模式
'通過第一角編碼器19檢測(cè)移動(dòng) 活塞3是否移動(dòng)到位；
[00%] 6)移動(dòng)活塞3移動(dòng)到位后，步進(jìn)電機(jī)20停止，可控開關(guān)12斷開，移動(dòng)活塞控制電路 失電，電磁抱閩則尋步進(jìn)電機(jī)20的輸出軸鎖定；
[0027] 7)控制器控制給料電機(jī)17啟動(dòng)緩慢運(yùn)行，第二傳感器22發(fā)出信號(hào)，給料電機(jī)17停 止，料斗1的出料口和定量物料筒15的進(jìn)料口對(duì)正，定量物料筒15復(fù)位成功;料斗1上料，同 時(shí)定量物料筒15完成第一次裝料；
[0028] 8)給料電機(jī)17工作狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，由第二角編碼器16控制給料電機(jī)17給每旋轉(zhuǎn)180°暫 停3s，暫停時(shí)間可在人機(jī)界面設(shè)定，定量物料筒15上部進(jìn)料的同時(shí)下部出料，實(shí)現(xiàn)散粒狀材 料的間歇自動(dòng)反復(fù)供料；
[0029] 9)在人機(jī)界面按下停止按鈕，定量出料裝置停止工作。
[0030] 本實(shí)用新型結(jié)合機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高，具有良好的人機(jī) 界面，操作簡(jiǎn)單，定量物料筒15能同時(shí)進(jìn)料和出料，提高了生產(chǎn)效率，具有兩種不同的工作 模式，通過蝸桿11帶動(dòng)移動(dòng)活塞3移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定量物料筒15的容納體積無級(jí)可調(diào)，可很好的滿 足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，受沖擊荷載小，通用性好，控制精度高，具有較 強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值，可用于化工企業(yè)塑料粒子的定量自動(dòng)供料，也可用于其他非粘性散 粒狀粒子成品的定量包裝。
[0031] 本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受沖擊荷載大、通用性差、機(jī)械結(jié)構(gòu)造成計(jì)量不 精確等問題，針對(duì)化工企業(yè)不同堆積密度的塑料粒狀原料，利用粒狀原料表觀密度和堆積 密度之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)物料計(jì)量，解決出料機(jī)給料質(zhì)量或體積可調(diào)節(jié)的問題。
[0032] 上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方 式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可W在不脫離本專利宗旨的前提下 作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種散粒狀材料定量出料裝置，包括給料系統(tǒng)機(jī)械裝置和給料系統(tǒng)控制裝置，其特 征在于，所述給料系統(tǒng)機(jī)械裝置包括料斗（1)、料斗支架(2)、移動(dòng)活塞(3)、旋轉(zhuǎn)軸(4)和物 料桶護(hù)蓋(7)，所述給料系統(tǒng)控制裝置包括第一傳感器(13)、第二傳感器(22)、控制器、可控 開關(guān)（12)、電磁抱閘（9)、第一角編碼器（19)、第二角編碼器（16)、人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)細(xì)分 驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述料斗（1)安裝在料斗支架(2)上，所述物料桶護(hù)蓋(7)安裝在 料斗（1)的下方，所述料斗（1)和物料桶護(hù)蓋(7)之間安裝有定量物料筒（15 )，所述料斗（1) 和定量物料筒（15)之間設(shè)有彈簧(6)，所述定量物料筒（15)的右側(cè)安裝有定量物料筒隔板 (14)，所述移動(dòng)活塞(3)安裝在定量物料筒隔板（14)右側(cè)的外部，所述移動(dòng)活塞(3)的下方 安裝有軸承支架(5 )，所述軸承支架(5)上安裝有滾動(dòng)軸承(8)和電磁抱閘（9)，所述旋轉(zhuǎn)軸 (4)連接在移動(dòng)活塞(3)的右側(cè)，且旋轉(zhuǎn)軸依次穿過滾動(dòng)軸承(8)和電磁抱閘（9)，所述第一 傳感器(13)安裝在滾動(dòng)軸承(8)左側(cè)的軸承支架(5)上，所述可控開關(guān)(12)安裝在電磁抱閘 (9)對(duì)應(yīng)的軸承支架（5)上，電磁抱閘（9)的內(nèi)部設(shè)有蝸輪（IO )，旋轉(zhuǎn)軸（4)上方設(shè)有蝸桿 (11)，電磁抱閘（9)的左側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)(20)，所述第一角編碼器（19)步進(jìn)電機(jī)(20)的左 偵U，所述定量物料筒（15)的左側(cè)連接有聯(lián)軸器（18 )，聯(lián)軸器（18)的左側(cè)還連接有給料電機(jī) (17)，所述第二角編碼器（16)安裝在給料電機(jī)（17)的左側(cè)，所述第二角編碼器（16)下的料 斗支架(2)上設(shè)有多個(gè)螺栓(21);所述第二傳感器(22)安裝在定量物料筒(15)的左側(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散粒狀材料定量出料裝置，其特征在于，所述控制器的輸入端 分別連接第一傳感器（13)、第一角編碼器（19)、第二傳感器(22)和第二角編碼器（16)，控制 器的輸出端分別連接步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器另一端 連接步進(jìn)電機(jī)，給料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器另一端連接給料電機(jī)，所述可控開關(guān)（12)分別連接電磁抱 閘(9)、步進(jìn)電機(jī)的另一端、第一傳感器(13)另一端和第一角編碼器(19)另一端。
【文檔編號(hào)】G05D7/06GK205485646SQ201620035216
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日
【發(fā)明人】張永康, 楊洪, 桑明喆
【申請(qǐng)人】蘇州市職業(yè)大學(xué)