CN104742264B - 用于聚氨酯组合料自动配料的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于聚氨酯组合料自动配料的系统。目前在产生过程中比较依赖人工配方和计量，不但工作效率低，而且人力与物力浪费严重，在一定程度上还存在计量失误，影响最终产品的性能。本发明其特征在于包括PLC总控制箱、混合料罐、计量系统、混合头、成品料桶，所述的混合料罐为多个，每个混合料罐分别经计量系统连接至混合头，所述的混合头再连接至成品料桶，所述混合料罐的搅拌速度、温度调节，计量系统的计量精度选择以及混合头的注料、混料和出料均由PLC总控制箱集成控制。本发明能提高生产效率，减少人力物力的消耗，生产调控更为精准，提高成品质量。

Description

用于聚氨酯组合料自动配料的系统

技术领域

本发明涉及一种用于聚氨酯组合料自动配料的系统。

背景技术

聚氨酯(简称PU)是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空….正在逐步取代传统硫化橡胶而应用于许多领域；而聚氨酯是由多异氰酸酯(黑料ISO)和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料(白料POLY)制成的聚合物；通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。现有聚氨酯技术都通过人配方和计量聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料形成白料(POLY)与黑料(ISO)通过聚氨酯浇注机加温、精准计量和高速搅拌形成最终产品。在以上这种白料(POLY)靠人工配方和计量的过程中，不但工作效率低，而且人力与物力浪费严重，在一定程度上还存在计量失误，影响最终产品的性能。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种用于聚氨酯组合料自动配料的系统，能提高白料的生产效率，减少人力物力的消耗，生产调控更为精准，提高成品质量。

为此，本发明采取如下技术方案，用于聚氨酯组合料自动配料的系统,其特征在于包括PLC总控制箱、混合料罐、计量系统、混合头、成品料桶，所述的混合料罐为多个，每个混合料罐分别经计量系统连接至混合头，所述的混合头再连接至成品料桶，所述混合料罐的搅拌速度、温度调节，计量系统的计量精度选择以及混合头的注料、混料和出料均由PLC总控制箱集成控制。

所述的混合头包括机头，机头上设置注料针阀机构用以调节原料进入机头的流量。

所述机头的中部设置搅拌轴，搅拌轴的下端部设置搅拌器，所述注料针阀机构为多个且设置在机头外围，所述机头的上部设置调节阀方块，所述调节阀方块的外围设置多个回流压力装置。

还包括设置在机头外围的清洗针阀机构，其包括调节螺栓，调节螺母，调节螺栓的下部依次设置弹簧和清洗针阀，清洗针阀的外部设置清洗阀套，清洗阀套的后部设置清洗阀座，所述的清洗阀套上设置进气口，所述的清洗阀座设有清洗液进口。

所述的注料针阀机构包括针阀气缸、针阀、针阀体和针阀堵头。

还包括清洗罐，所述的清洗罐由PLC总控制箱控制工作并通过管道连接至混合头的清洗针阀。

所述的清洗罐顶部设置进气口和注料口，还包括压力检测表，清洗罐的底部设置Y型过滤器。

所述的混合料罐包括罐体，罐体上开有进料口和回料口，所述的罐体内设置加热器、搅拌器、液位计、温度感应探头，所述的罐体外接过滤系统。

所述的计量系统主要由电机、主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀组成，泵体、泵盖和齿轮构成的密封工作室，电机转动带动主动齿轮和从动齿轮旋转。

所述的料桶系统包括支架，支架的上部通过升降机构连接水平支撑架，所述水平支撑架之间铰接料桶。

本发明通过PLC电脑控制多个原料罐的温度和均匀搅拌，以及通过PLC电脑控制变频器计量系统输出不同比例的原料到总搅拌混合室，最终形成所需要的白料(POLY)。

本发明的有益效果如下：

1、本发明利用PLC控制系统,可直接储存不同产品配方，方便下次调用，直接提高工作效率和节省人工。

2、本发明利用不同的料罐装不同的原料，且每个罐都有独立的温控、保温、搅拌、过滤等系统，极大的方便了不同原料在同等环境下所呈现出的特性，丰富了产品的种类。

3、本发明中的清洗罐，直接利用气压原理，设计出结构简单，操作方便的清洗装置，可以利用不同的气压来冲洗混合腔体。

4、本发明利用高精密系列不同计量齿轮和计量泵与相应的混合罐相接，然后利用PLC程序控制电机的转数，可以确保计量与配比精确、稳定。

5、本发明利用针阀机构设计出的混合头，将清洗，注料、原料高速旋转混合集为一体。极大的方便了机器可操作性，提高了配比准确度。

6、本发明利用推车与料桶相结合，极大的提高工人的工作量，且操作简单方便。

附图说明

图1为本发明总体的结构示意图

图2为混合料罐的结构示意图。

图3为图2的俯视结构示意图。

图4为本发明清洗罐的结构示意图。

图5为本发明计量泵的结构示意图。

图6为本发明混合头的结构示意图。

图7为本发明清洗针阀机构的结构示意图。

图8为本发明的注料针阀机构的结构示意图。

图9为本发明的清洗针阀机构的工作原理图。

图10为本发明的注料针阀机构的工作原理图。

图11为本发明的成品料桶的工结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，包括PLC总控制箱A、混合料罐C、计量系统E、混合头B、成品料桶D，清洗罐F，混合料罐为多个，每个混合料罐分别经计量系统连接至混合头，混合头再连接至成品料桶，混合料罐的搅拌速度、温度调节，计量系统的计量精度选择以及混合头的注料、混料和出料均由PLC总控制箱集成控制。

如图2和3所示，本发明混合料罐C为11个，包括电机17、电机座18、罐盖19、加料口20、安全阀21、液位计、温度感应探头22、回料接头23、视镜口24、搅拌器25、加热器26、料过滤筒27、过滤网28、施放压力球阀29、安装压力表球阀30、自动补料球阀31、抽真空球阀32。

按不同容积分类将混合料罐分别安装在机架上；料罐过滤器起到过滤料桶中杂质，避免杂物进入计量泵损坏泵体的作用。采用和原料入口相同的锁钩组件固定，拆装快速，使机械检修更为便，根据不同流量的要求接入不同孔大小的高强度防腐四氟管，另一端与相配的计量系统进料口相接；回料接头根据不同流量求，接入不同孔大小的高强度防腐四氟管，另一端与混合头回料接口相连；温度感应探头监测料温，根据实际需要温度提供信号给

如图4所示，清洗罐内装二氯甲烷清洗液容积20L，采用不锈钢材料，罐体54顶部设置进气口52和排气口53，还装有压力表57便于调节压力，罐体上还设置水位显示管55，罐体底部装有Y型过滤器56能够有效过滤罐内杂质；生产时先加入足够的二氯甲烷，进气口52与气源相接，出料口58与清洗针阀的清洗液接口相接。当需要清洗时，打开清洗针阀时清洗液便被气压压力高速喷到清洗针里完成清洗动作。

如图5所示，计量泵包括计量泵电机33，电机自带平键34，传动齿轮35，转速探头36，感应器座37，连轴器38，填料密封座39，放料座压紧芯40，四氟绳41，放料座体42，石棉垫43，泵座44，普通平键A型45，传动轴46，计量泵47，计量泵体方块48，内外牙球阀49，压力探头50，电机底板51。

工作时，计量泵主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀组成，泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是计量泵的工作室，计量泵工作时主动轮随电动机一起旋转并带动从动轮跟着旋转。当计量泵工作室吸入室一侧的啮合齿逐渐分开时，吸入室容积增大，压力降低，便将吸入管中的液体吸入泵内；吸入液体分两路在齿槽内被齿轮推送到排出室。液体进入排出室后，由于两个齿轮的轮齿不断啮合，便液体受挤压而从排出室进入排出管中。

如图6所示的混合头，包括搅拌轴1、锁紧螺母2、轴承压盖3、上沟球轴承4、连接套5、下轴承6、轴承套7、回流压力装置8、注料针阀机构9、搅拌器10、出料漏斗11、调节阀方块12、机头方块13、清洗针阀机构14、搅拌套15、漏斗锁母16。

如图7所示的清洗针阀机构包括调节螺栓14-1、调节螺母14-2、清洗阀调节盖14-3、清洗阀弹簧盖14-4、弹簧14-5、清洗针阀14-6、清洗阀套14-7、清洗阀座14-8。

如图8所示的注料针阀机构包括针阀气缸9-1、针阀9-2、针阀体9-3、针阀堵头9-4。

十一组混合料罐通计量过系统将原料同时送至混合头，电机经三角皮带增速或变频调速，使混合头在混合腔内高速旋转，充分将十一种原料混合均匀。进料口根据实际流量需要，接入相对应孔径高强度防腐四氟管，别一端与计量系统出料接口相连。出料口根据实际流量需要，接入相对应孔径高强度防腐四氟管，另一端与混合罐回料接头相连。

如图9所示，清洗阀工作原理：进气孔在没有通气的情况下，清洗孔被清洗针阀堵死，当进气孔H通气时，清洗针阀打开，清洗液从清洗孔中G高气压进入搅拌套冲洗混合腔。

如图10所示，注料针阀工作原理：当第一气源K通上气时，针阀将注料孔堵死，进料口I的原料从回料孔J出来，当第二气源L通上气时，针阀打开注料孔同时将回料孔堵死，此时进料口I的原料便可以从注料孔注入混合腔。调回流压力原理：通过旋转调回压阀杆来改变回料口大小来调整进料与回料压力均衡。

如图11所示，料桶系统包括支架，支架的上部通过升降机构60连接水平支撑架61，水平支撑架61之间铰接料桶59。工作时，推车将料桶推至混合头下，启动机器混合原料，混合好的原料由浇注嘴注射到料桶，等料桶装满后，关闭机器。然后由推车将装满原料的料桶推到放至成品原料的地方卸下原料桶即可。

本发明的混合系统利用电子计量系统称出十二种不同原料的重量，然后再倒入反应釜里面混合搅拌。克服了人工称原料误差大，而且经常原料暴露在不同的环境中，容易使原料特性改变，还会对环境和人体产生有害气体的缺陷。本系统操作简单方便，计量精确，原料配方可随时更改，极大的提高了生产效率，降低人工，提高了产品质量，对环境保护起了很大的作用。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于包括PLC总控制箱、混合料罐、计量系统、混合头、成品料桶，所述的混合料罐为多个，每个混合料罐分别经计量系统连接至混合头，所述的混合头再连接至成品料桶，所述混合料罐的搅拌速度、温度调节，计量系统的计量精度选择以及混合头的注料、混料和出料均由PLC总控制箱集成控制，所述的混合头包括机头，机头上设置注料针阀机构用以调节原料进入机头的流量，所述机头的中部设置搅拌轴，搅拌轴的下端部设置搅拌器，所述注料针阀机构为多个且设置在机头外围，所述机头的上部设置调节阀方块，所述调节阀方块的外围设置多个回流压力装置，还包括设置在机头外围的清洗针阀机构，其包括调节螺栓，调节螺母，调节螺栓的下部依次设置弹簧和清洗针阀，清洗针阀的外部设置清洗阀套，清洗阀套的后部设置清洗阀座，所述的清洗阀套上设置进气口，所述的清洗阀座设有清洗液进口。

2.根据权利要求1所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于所述的注料针阀机构包括针阀气缸、针阀、针阀体和针阀堵头。

3.根据权利要求2所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于还包括清洗罐，所述的清洗罐由PLC总控制箱控制工作并通过管道连接至混合头的清洗针阀。

4.根据权利要求3所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于所述的清洗罐顶部设置进气口和注料口，还包括压力检测表，清洗罐的底部设置Y型过滤器。

5.根据权利要求1所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于所述的混合料罐包括罐体，罐体上开有进料口和回料口，所述的罐体内设置加热器、搅拌器、液位计、温度感应探头，所述的罐体外接过滤系统。

6.根据权利要求1所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于所述的计量系统主要由电机、主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀组成，泵体、泵盖和齿轮构成的密封工作室，电机转动带动主动齿轮和从动齿轮旋转。

7.根据权利要求1所述的用于聚氨酯组合料自动配料的系统，其特征在于料桶系统包括支架，支架的上部通过升降机构连接水平支撑架，所述水平支撑架之间铰接成品料桶。